Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок



Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок
Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок

 


Владельцы патента RU 2574465:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" (RU)

Изобретение относится к области сорбционной техники и может использоваться для утилизации кислых регенератов водообессоливающих установок и очистки сточных вод от органических веществ. Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок заключается в их использовании для обработки активных углей. Соотношение массы активного угля к объему кислых регенератов составляет 1:10. Обработку проводят в течение 10 часов, после чего активные угли отмывают 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушат на воздухе при комнатной температуре. Изобретение позволяет снизить количество сточных вод ионообменных установок и повысить сорбционную емкость активных углей по органическим соединениям. 2 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для утилизации кислых регенератов водообессоливающих установок и очистки сточных вод от органических веществ.

Известен способ обработки активного угля [SU 1736924, C01B 31/08, 1992], по которому 300 г активного угля КАД йодный, прокаленного в трубчатой печи в шесть приемов по 50 г, кипятят с 600 мл 5% HCl в 3-литровой колбе в течение 2-х часов. Затем уголь перегружают в колонку и отмывают водой до pH промывных вод, равного 7.

Недостатками данного способа являются: продолжительность обработки активного угля, большой расход дорогостоящих высокочистых реагентов, затраты электроэнергии на термообработку, отсутствие регенерации реагентов, большие объемы сточных вод (20 литров сточных вод на 1 литр угля).

Известен способ [Шепарнева Г.П., Сафонова В.И., Серебреникова Г.Н., Шварц М.М., Степин Б.Д. О подготовке углей особой чистоты. Труды ВНИИ химреактивов и особо чистых веществ. 1971. Вып. 33. - С. 213, 218], включающий обработку угля БАУ соляной кислотой при т:ж = 1:5 при температуре 80-90°C в течение 3-4 часов и последующую отмывку кислоты путем 14-16-кратного кипячения с дистиллированной водой при том же соотношении т:ж. Циклы подобной обработки повторялись до 20 раз.

Недостатками предложенного способа являются: использование дорогостоящих высокочистых реагентов, большой расход реагентов и отсутствие их регенерации, большие объемы кислых сточных вод (320 литров на 1 литр угля), длительность процесса и затраты электроэнергии.

Наиболее близким является способ обработки активных углей [Когановский Л.М., Левченко Т.М., Кириченко В.А. Адсорбция растворенных веществ. - Киев: Наукова думка, 1977. - С. 53-55], включающий многократное кипячение активного угля с одной из таких кислот как серная, азотная, соляная, уксусная. Продолжительность обработки 3-6 часов, Т:Ж = 1:(1-10), после чего кислота идет на нейтрализацию, а уголь заливается свежей кислотой и обрабатывается по такой схеме 6-8 раз. После этого уголь промывают в колонке 10-кратным объемом воды в течение 20 часов. При этом количество кислых сточных вод на 1 литр угля составляет около 20 литров. Недостатками предложенного способа являются большой расход реагентов и отсутствие их регенерации, большие объемы кислых сточных вод, затраты электроэнергии на термообработку и длительность процесса.

Технической задачей изобретения является использование углеродных сорбентов для утилизации кислых регенератов водообессоливающих установок с целью снижения количества сточных вод ионообменных установок и повышения сорбционной емкости активных углей (АУ) по органическим соединениям (фенол, хлорфенол, пиридин, анилин) за счет изменения химии поверхности угля. Задача решается следующим образом.

На электростанциях (ГРЭС, ТЭЦ) ионообменные смолы очищают большие объемы воды и выдерживают значительное число регенераций. Объем кислых отходов от работы ионообменных установок на катеоните составляет около 20-25% от объема обессоливаемой воды, в их состав в основном входит серная кислота, усредненная концентрация которой составляет 0,5 моль/дм3 и соли Ca2+ (усредненная концентрация 0,016 моль/дм3). Содержание солей Ca2+ в регенерате не оказывает влияния на эффективность обработки АУ и последующую адсорбцию органических веществ. Осадок CaSO4 при таком содержании компонентов в регенерате не выпадает, т.к. не достигается величина произведения растворимости (ПР(CaSO4)=2,25·10-4).

Поставленная задача достигается обработкой активных углей кислыми регенератами ионообменных установок при соотношении массы активного угля в граммах (mу) к объему регенерата в см3 (Vp)=mу (г) : Vp (см3) = 1:10 в течение 10 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. Процесс не сопровождается потерей углеродного материала.

На обработанных описанным способом активных углях проводилась очистка сточных вод от фенола, хлорфенола, пиридина, анилина. При этом повышалась адсорбционная емкость по органическим веществам, что обусловлено появлением на поверхности сорбента новых кислородсодержащих функциональных групп, являющихся дополнительными адсорбционными центрами, в связи с чем увеличивается количество органических веществ, взаимодействующих по специфическому механизму адсорбции, и степень очистки повышается.

Навеску активного угля обрабатывали кислым регенератом при соотношениях mу (г) : Vp (см3) = 1:5, 1:10, 1:15 в течение 6-12 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. Затем на полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Концентрация органических компонентов соответствовала их содержанию в промышленных сточных водах.

Пример 1.

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:5 в течение 6 часов, с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 2.

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:10 в течение 6 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 3.

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:15 в течение 6 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 4

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:10 в течение 8 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 2.

Пример 5

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:10 в течение 10 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 2.

Пример 6

АУ обрабатывали кислым регенератом при соотношении mу (г) : Vp (см3) = 1:10 в течение 12 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре. На полученном АУ осуществляли адсорбцию фенола, хлорфенола, пиридина, анилина из их водных растворов в статических условиях. Результаты представлены в таблице 2.

В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия утилизации кислых регенератов водообессоливающих установок: обработка промышленных активных углей кислым регенератом при соотношении масса АУ в граммах к объему регенерата в см3 1:10 в течение 10 часов с последующей отмывкой 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушкой на воздухе при комнатной температуре.

Обработка активных углей кислым регенератом водообессоливающих установок предложенным способом позволяет утилизировать кислый регенерат ионообменных установок и повышает сорбционную емкость активных углей по отношению к фенолу, хлорфенолу, пиридину, анилину, исключает расход дорогих реагентов, электроэнергии на термообработку, снижает объем сточных вод. Таким образом, одновременно решается две задачи: повышение эффективности очистки одних промышленных отходов (сточных вод, содержащих органические вещества) за счет утилизации другого отхода (кислого регенерата ионообменных установок).

Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок, заключающийся в их использовании для обработки активных углей, позволяющий повысить адсорбционную емкость активного угля, соотношение массы активного угля к объему кислых регенератов составляет 1:10, обработку проводят в течение 10 часов, затем активные угли отмывают 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушат на воздухе при комнатной температуре.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтр для получения питьевой воды содержит вход в проточном сообщении с выходом, систему выделения галогена, расположенную между данными входом и выходом, фильтрующий материал, содержащий хитозан или его производное, расположенный между данной системой выделения галогена и выходом, и очищающий барьер, расположенный между данным фильтрующим материалом и выходом.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружения водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей, океанов.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей, океанов.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения фторида кальция включает взаимодействие соединения кальция и фторсодержащего соединения.

Изобретение может быть использовано при обработке разливов нефти и в производстве бумаги. Для изготовления содержащего карбонат кальция материала с обработанной поверхностью исходный материал приводят в контакт с по меньшей мере одной солью жирной кислоты С5-С28, выбранной из группы, включающей соли первичных алканоламинов одноатомных спиртов, соли полиэтиленимина и их смеси.

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Генератор талой воды включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зоны замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода воды из твердого состояния в жидкое.
Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности для ингибирования и контроля роста микроорганизмов в технических и оборотных водах. Для осуществления способа в обрабатываемую воду вводят предварительно приготовленную смесь бромхлордиметилгидантоина и гипохлорита натрия с концентрацией бромхлордиметилгидантоина от 0,1 до 7,5 г/л и их соотношением в пересчете на активный хлор от 1:15 до 15:1.
Изобретения могут быть использованы в машиностроительной отрасли и гальванотехнике при утилизации хромсодержащих и травильных стоков. Для осуществления способов смешивают хромсодержащие и травильные стоки для простой стали и по первому варианту: в реакционную емкость с хромсодержащими и травильными стоками дополнительно вносят стружку из простой стали в количестве не менее 1/3 объема и выдерживают при периодическом перемешивании до достижения pH порядка 5,5 и образования осадка, содержащего соединения железа и хрома.

Изобретение относится к обработке сточных вод с использованием установки, использующей тепловую энергию, получаемую при прямом сжигании углеводородного топлива и/или путем использования тепловой энергии отработавших газов, образующихся при сжигании углеводородов в двигателях.

Изобретение относится к устройствам для обработки воды и, более конкретно, к бытовым картриджам для обработки воды. Предложен картридж (1) для обработки воды, имеющий основание (8), в котором выполнена полость (10).

Изобретение относится к области сорбционной техники, в частности к способу получения сорбентов для очистки воздуха от неорганических одорантов и микроколичеств высокотоксичных органических веществ.

Изобретение относится к области производства активных углей. Для изготовления активного угля используют смесь угля на каменноугольной основе и водно-битумной эмульсии с содержанием вяжущего 50-70%.

Изобретение относится к способам получения сорбентов из ореховой скорлупы. Способ получения углеродного сорбента, имеющего средний размер пор 2,2 нм, средний объем пор 0,14 см3/г и удельную поверхность 1336,96 м2/г, заключается в карбонизации измельченной скорлупы грецкого ореха в муфельной печи при доступе воздуха при температуре 700-800°C в течение двух часов.

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для получения активных углей (АУ), применяемых для детоксикации почв, детоксикации кормов и комбикормов в птицеводстве и животноводстве, водоподготовке и очистке сточных вод, а также для удаления вредных примесей из жидкостей.

Изобретение относится к угольным фильтрам курительных изделий. Предложен способ получения фильтра для фильтрования табачного дыма, включающий получение мезопористого угля путем предварительной обработки исходного материала раствором щелочи, активацию и введение полученного мезопористого угля в фильтр для курительного изделия.

Изобретение относится к области получения пористых углеродных материалов. Способ включает совместное измельчение углеродсодержащего материала со щелочью или карбонатом щелочного металла и карбонизацию смеси.

Изобретение относится к области производства активных углей. Способ переработки ископаемого каменного угля марки ССОМ включает дробление, выделение фракции угля с размером 1-6 мм, термообработку при 250-350°C, карбонизацию при 550-650°C, активацию в среде водяного пара при 900-950°C.

Изобретение относится к аппаратам для получения активных углей, в частности, для парогазовой активации и регенерации. Аппарат для проведения активации и регенерации содержит вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель.

Изобретение относится к способу переработки отработанного поликарбоната с получением сорбента. Проводят пиролиз поликарбоната в среде каменноугольного пека при соотношении поликарбонат: каменноугольный пек, равном (1,5-4,0):10,0 в интервале температур 350-380°C.
Изобретение относится к области экологии в энергетике. Способ очистки дымовых газов пылеугольных котлов тепловых электростанций от ртути, включающий введение активированного угля в качестве сорбента, отличающийся тем, что сорбент получают из щелочного древесного угля путем его обработки водяным паром при температуре не менее 800°C с последующим дроблением и отсевом на сите с размером ячейки не более 100 мкм, при этом способ осуществляют в температурном интервале 110 - 120ºC с вводом сорбента в дымовые газы непосредственно перед золоулавливающими устройствами.

Изобретение относится к области производства активированных углей. Способ включает смешивание кофейного жмыха, образующегося в процессе производства растворимого кофе, с конденсированными пиролизными смолами, имеющими содержание углерода более 65%, и карбонизированным материалом, имеющим содержание углерода более 80%. Смесь гранулируют, сушат и подвергают пиролизу. Часть образующихся пиролизных смол возвращают на стадию смешивания. Осуществляют карбонизацию. Возвращают одну часть карбонизированного материала на стадию смешивания и направляют другую часть карбонизированного материала на активацию водяным паром с получением целевого продукта. Смешивание исходных компонентов осуществляют таким образом, чтобы суммарное содержание углерода в гранулированной смеси составляло не менее 55%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Наверх