Способ снижения концентрации нитрата и/или азотной кислоты в водных растворах

 

Изобретение касается способа снижения концентрации нитрата и/или азотной кислоты в водных растворах, именуемого способом денитрации, путем реакции с муравьиной кислотой или формальдегидом, причем реакция проводится в присутствии гетерогенного катализатора. Обрабатываемые растворы, например, могут образовываться в процессах, связанных с переработкой ядерного топлива, например, растворы азотной кислоты, применяемые при обработке радиоактивных отходов, при изготовлении взрывчатых веществ или при очистке поверхностей. Сущность способа состоит в том, что реакция проводится путем гетерогенного катализа и состоит из следующих стадий: а) приведения обрабатываемого водного раствора в контакт с катализатором; b) нагревания реакционной смеси, полученной на стадии а), до заданной намеченной температуры в диапазоне от 60 до 100°С; с) добавления муравьиной кислоты или формальдегида в реакционную смесь; d) поддержания реакционной смеси при указанной температуре в течение времени, достаточного для достижения требуемой конечной концентрации азотной кислоты и/или нитрата. Способ дает возможность просто и с высоким уровнем безопасности проводить полную денитрацию растворов при разном содержании нитрата и азотной кислоты, устранить индукционный период. 14 з.п. ф-лы.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ снижения концентрации азотной кислоты и/или нитрата в водных растворах путем реакции с муравьиной кислотой или формальдегидом в присутствии гетерогенного катализатора, включающий следующие стадии:

а) приведение обрабатываемого водного раствора в контакт с твердым катализатором;

b) нагревание реакционной смеси до заданной температуры в диапазоне от 60 до 100°С;

с) добавление муравьиной кислоты или формальдегида в реакционную смесь;

d) поддержание реакционной смеси при указанной температуре в течение времени, достаточного для достижения требуемой конечной концентрации азотной кислоты и/или нитрата.

2. Способ по п.1, в котором температура находится в диапазоне от 70 до 80°С.

3. Способ по п.1, в котором обрабатываемый водный раствор также содержит антинитритные агенты.

4. Способ по п.1, в котором концентрация нитрата в водном растворе составляет от 0,5 до 8 моль/л, а концентрация азотной кислоты составляет от 0,1 до 8 моль/л.

5. Способ по п.1, в котором твердый катализатор выбирают из активированного угля, катализатора, содержащего содержит твердую подложку, на которую нанесен, по меньшей мере, один благородный металл.

6. Способ по п.5, в котором, по меньшей мере, один благородный металл выбирают из платины, осмия, палладия, рутения, родия и иридия.

7. Способ по п.5, в котором твердую подложку выбирают из оксидов металлов или неметаллов и органических полимеров.

8. Способ по п.1, в котором доля твердого катализатора по отношению к объему обрабатываемого раствора больше или равна 1/50 кг/л.

9. Способ по п.8, в котором доля твердого катализатора по отношению к объему обрабатываемого раствора больше или равна 1/50 - 1/10 кг/л.

10. Способ по п.1, в котором количество добавляемой муравьиной кислоты составляет 1-1,5 моль на 1 моль нитрата.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий предварительную стадию, которая заключается в определении исходной кислотности и концентрации нитрата в растворе.

12. Способ по п.1, в котором стадии а) и b) имеют обратный порядок.

13. Способ по любому из пп.1-12, осуществленный в периодическом или непрерывном режиме.

14. Способ по п.13, в котором реакционная смесь перемешивается механическим путем и/или барботированием газа.

15. Способ по п.14, в котором скорость реакции контролируется путем регулирования скорости барботирования газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15