Способ катионирования воды
Изобретение относится к способам Ьбессолиаания и умягчения воды в теплоэнергетике и других отраслях промышленности и прзволяет сократить количество стоков, сбрасываемых в окружаюи(ую среду, и удеше^ BiKTb способ. Способ осуществляютпутем параллельного пропускания воды черег Н-катионитный фильтр обес- ', соливающей установки и Н-На^фильтр умягчительной установки, регенера- . ции фильтров сначала раствором хлорида натрия, а затем серной кислотой с получением отработанных регенерационных растворов (ОРР) и их , обработкой, при этом ОРР Н-катионит,- ного фильтра ведут на HrNa-катионитном фильтре, а регенерацию Н-катионитного фильтра ведут с избытком, обеспечивающим "голодную" регенерацию H-Na-катионитного фильтра. 1 з.п.ф-лы.
COOS СОЕ .ТО 1ИХ
РЩЪ8ЛИК
А1 (g1)g С 02 F 1/42
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н *ВТОУСЙОММ СВИДВТИВСТВУ
ГОСУДАРО ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ
N90» Н ! (21) 4746430/26: (22) 07.09.89 (46) 30.01 92. Бюл. Н 4 (75) Л.А.Сураева .(53) 663.63..632(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР
Ю 1074831 кл. С. 02.F 1/42, 1982. (54) СПОСОБ КАТИОНИРОВАНИЯ ВОДИ (57) Изобретение относится к способам обессоливания и умягчения воды в теплоэнергетике и других отраслях промышленности и позволяет, сократить количество стоков, сбра-. сываемых. в окружающую среду, и удешевить с пособ. Способ oc cYBflHoT
Изобретение относится к водопод-. готовке ионитами и.может быть исполь-, зовано при создании безотходной технологии обессоливания и умягчения воды.
Цель изрбретения -; сокращение количества стоков, сбрасываемых в ок» .ружающую среду, и удешевление способа °
Способ катифнирования воды включает параллельное пропускание воды через H-катионитный фильтр обессоливающей устанавии и H-,Na-катионитный фильтр умягчительной установки, первую регенерацию которых делают хлоридом натрия, а вторую -. серной .кис-лотой, получение отработанных растворов и их обработку. при этом нейтра1 лизацию отработанного раствора Н=ка= тионитного фильтра обессоливающей установки ведут на Н-Na-катионитном фильтре умягчительной установки.
„SU.„1 "08771
2 путем параллельного прспускания воды через H-катионитный фильтр обессоливающей установки и Н-Na-фильтр умягчительной установки, регенера- . ции фильтров сначала раствором хлорида натрия, а затем серной кислотой с получением отработанных регенерационных растворсв (OPP) и их, обработкой, при этом ОРР Н-катионит;" ного фильтра seдут на Н-Na-катионитном фильтре, а регенерацию Н-катионитного фильтра ведут с избытком, обеспечивающим "голодную" регенера= цию Н-Иа-катионитного фильтра.
1 з.п.ф-гм.
Регенерацию Н-катионитного фильтра обессоливающей установки ведут с избытками, обеспечивающими "голодную" регенерацию Н-Na-катионитного фильт. ра умягчительной установки.
Технология способа заключается в следующем. 4Р
Сырую воду пропускают параллельно (ф через Н-катионитный фильтр и Н-Яа-катионитный фильтр. В Н-катионитном 4 фильтре происходит обмен всех кати1 онов, содержащихся в воде (Са
Hg, Na ) на катион -H+ и вода по.сле фильтра, содержащая кислоты
Нф04„HCl и т.д., направляются на, анионитный фильтр для поглощения анионов кислот и получения обессоленной воды, направляемой потребителю.
8 H-Na"êàòèñHèòíîì фильтре происходит обмен катионов Са2 и Му на катионы Na+ и Н+. На катионы Н обla. менивается количество катионов Са + и
Н-На-катионитный фильтр поглощает не все катионы, а только катионы жесткости и в соответствии с расходом умягчаемой .воды он поглощает (Са + Мц)1 300 = 450 г-экв/ч катионов жесткости. Соответствено и объ-ем загрузки катионита в нем должен быть в (450:200) = 2,25 раз больше, чем в Н-катионитном Фильтре. Причем часть катионов жесткости, эквивалентная общей щелочности воды (C0y + OH) замещается катионами Я в количестве (СГ! + ОН)т300
330 г-экв/ч.
При хорошей эксйлуатации Фильтров расход кислоты на их регенерацию в .обессоливающих установках. состав" ляет: для противоточной регенерации (2,1-1,3) .г-экв/г-экв, а для парал-. лельноточной - (2,0-2,3) г-экв/г-экв.
Таким образом, расход кислоты на
1 ч работы Н-катионитного фильтра при параллельноточной регенерации составит: 200а(2,0-2,3) = 400460 r-экв„ а при противоточной регенерации, соответственно 200 (1,21,3) = 240-260 г-экв.
Из них 200 г-экв израсходуются,, для восстановления обменной емкости самого Н-катионитного фильтра, а остальной расход кислоты в количестве 200-260 г-экв для параллельноточной .регенерации и 40-60 г-экв для противоточной регенерации в составе отработанного раствора будет нейтрализовано на Н-Иа-катионитном фильтре умягчительной установки.
Но этого недостаточно для его регенерации.
Поэтому через Н-катионитный фильтр в обоих случаях пропускают всю кислоту в.количестве 200+330 ="
= 530 г-экв с избытками 530:200
2,65, и на Н-Na-катионитном фильтре неитрализуют уже необходимое
-для его регенерации стехиометрическое
I количество кислоты - 330 г-экв..
Предлагаемый способ позволяет отказаться от узла нейтрализации кислых стоков, сократить капитальные затраты и расход электроэнергии на собственные нужды химводоочистки при одновременном сокращении объема стоков, подлежащих обработке.
Ф о р м у л а изобретения
8 соответствии с расходом воды
Н-катионитный Фильтр поглощает (Са + Mg + На)м100 = 200 t -экв/ч всех катионов, которые замещаются катионами Н.
1. Способ катионирования воды, . включающий параллельное пропускание
3 170877
Mg эквивалентное общей щелочноати сырой воды, а на катионы Na остальное.
I щелочность умягченной воды снижается практически до нуля, а связанная углекислота превращается в свободную, легко удаляемую в декарбонизаторе и термическом деаэраторе. Умяг,ченная таким образом вода подается 10 потребителю.
После истощения Фильтры отключаются на регенерацию. Сначала их регенерируют хлоридом натрия, пропуская его последовательно через Н-ка- 15 тионитный фильтр, затеи через Н-Naкатионитный фильтр в концентратор отработанных хлоридных растворов .
Сконцентрированный отработанный хлоридный раствор подают в отстойник, ку- 20 да добавляют в эквивалентном количестве известь для осаждения гидроокиси магния.
После первой регенерации оба фильтра находятся в Na-форме. 25
Затем Н-катионитный фильтр регенерируют серной кислотой, а отработанный раствор пропускают через Н-Na-катионитный фильтр умягчительной установки, где происходит нейтрализация избытков кислоты, ссдержащихся в отработанном растворе Н-катионитного фильтра. При этом фильтр переводится в Н-Na-форму, а отработанный растBop последнего содержащий толь» ко сульфат натрия, направляется в концентратор, а затем - в отстойник, в котором осаждается, а затем удаляется труднорастворимый сульфат кальция. 40
Осветленный раствор хлорида натрия опять используется для первой регенерации Н и H-Na-фильтров.
Пример. Осветленную воду с
NoHHbIM составом, мГ"экв/л: Са 1, 1; 45
Mg 0,4; Na 0,5 Щ 0,8, ОН 0,3, пропускают параллельно через Н-катионит" ный фильтр обессоливающей установки с расходом 100 т/ч и через Н-Na-катионитный фильтр умягчительной установки с расходом 300 т/ч. Оба фильт.ра загружены одним и тем же катионитом КУ-2, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что регенерацию
10 Н-катионйтного фильтра обессоливающей установки ведут с избытками, обеспечивающими "голоднуюн Регенерацию Н-Na-катионитного фильтра умягчительной установки.
Составитель В.Вилинская
Редактор Н.Киштулинец ТехредП.Сердюкова Корректор А.Обручар йвююееееаееюй ЮЪ Вю еювюо
Заказ 399 Тираж . Подписное
ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям lIpH ГКНТ СССР
1 13035, Москва, И-35, Раувская наб. ° д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101
5 1708771
° воды через Н-катионитный фипьтр при зтом обработку отработанного. обессоливающей установки и катио- Регенерационного раствора Н-катионитный фильтр умягчительной уста- нитного фильтра обессоливающей установки, регенерацию фильтров Сначала новки ведут íà X-Na-катионитном
%t хлоридом натрия, а затем серной кис- фильтре умягчительнои установки. лотой с получением отработанных регенерационных растворов и их обр»боткой, о т л и.ч а ю шийся тем,. что, с .целью сокращения коли- . чества стоков, сбрасываемых в окружающую:.среду; и удешевления способа, катионитный фильтр умягчительной установки используют в H-Na-форме,
