Способ удаления кислорода из воды

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике для защиты теплообменного оборудования, котлов, трубопроводов и других металлических элементов на электростанциях, в котельных, на промышленных предприятиях при производстве пара, получении горячей воды для водопроводных сетей, получении обессоленной и умягченной воды. Для осуществления способа исходную воду фильтруют через низко- и высокоосновные мезопористые аниониты, синтезированные при модификации сополимеров стирола и дивинилбензола в сульфитной форме. Регенерацию отработанных анионитов проводят последовательной обработкой растворами соды или щелочи с переводом в основную форму, а через ионит пропускают раствор бисульфита натрия с концентрациями растворов 1-10%. При такой обработке фильтрующей загрузки происходит эффективная сорбция сульфит-анионов, что вдвое увеличивает емкость ионита по кислороду, который удаляют из воды. Способ также обеспечивает повышение эффективности использования ионита и минимизацию объемов жидких отходов. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике в области защиты теплообменного оборудования, котлов, трубопроводов и других металлических элементов на электростанциях, в котельных, на промышленных предприятиях при производстве пара, получении горячей воды для водопроводных сетей, получении обессоленной и умягченной воды для подпитки паровых котлов. Для реализации способа воду перед подачей на котел фильтруют через мезопористые аниониты, синтезированные при модификации сополимеров стирола и дивинилбензола в сульфитной форме.

Большинство способов обескислороживания воды основаны на термический и вакуумной деаэрации (Заявка на изобретение России №2002135791/15, МПК С02F 1/20, дата публикации заявки - 05.06.2006). По данной заявке десорбцию растворенных газов осуществляют сначала в вакуумном деаэраторе, а деаэрированную воду отводят в бак-аккумулятор деаэратора при повышенных температурах.

Недостатком способа является применение вакуумной установки и термической обработки, которая существенно повышает энергозатраты при подготовке воды. Кроме того, недостатком является применение габаритного оборудования.

Известный способ получения фильтрующего материала и деаэрации воды, основанный на фильтровании воды через смесь катеонита и анионита, обработанную соединениями железа, щелочью, сульфитом и тиосульфатом натрия (Патент Украины №99903, МКП (2009) В01J 20/20, В01J 20/30, В01D 39/16, В03В 3/00, дата публикации - 10.03.2010).

Недостатком метода является использование растворов сульфата железа концентрацией 5-10%, тиосульфата натрия, сульфита натрия и щелочи при обработке смеси катионита и анионита, что приводит к образованию больших объемов жидких отходов, которые сложно утилизировать. Кроме того, вследствие заполнения пор ионообменного материала гидроксидом железа (III) в процессе его использования при обезкислороживании воды и повторных регенерациях резко снижается поглотительная способность ионита по кислороду при возрастании количества фильтроциклов. При 3-х-4-х фильтроциклах емкость фильтрующего материала по кислороду снижается в 3-5 раз.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является способ удаления из воды кислорода, основанный на фильтровании воды, которая содержит кислород, через высокоосновной анионит гелевой структуры в сульфитной (SO32-) форме, где регенерацию анионита осуществляют раствором сульфита натрия с концентрацией не высшее 8% (Патент №2217382, Россия, МКИ7 С02F 1/20, 1/42, дата публикации -27.11.2003).

К недостаткам данного метода следует отнести использование концентрированных растворов сульфита натрия при регенерации ионита, что приводит к образованию значительных объемов жидких отходов и значительных потерь сульфита натрия, который при регенерации используется в значительных излишках от стехиометрического количества. Такие растворы загрязнены десорбованными хлоридами или сульфатами, поэтому непригодные для повторного использования.

В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности удаления кислорода из воды при фильтровании через анионит в сульфитной форме при снижении потерь сульфита в процессах регенерации анионита, повышение эффективности его использования и минимизации объемов жидких отходов в процессах получения и регенерации фильтрующего материала.

Поставленная задача решается тем, что при получении или регенерации фильтрующий материал, который является низко- или высокоосновным ионитом, обрабатывается раствором соды или щелочи с переводом в основную форму. Далее через ионит пропускают раствор бисульфита натрия. При этом происходит эффективная сорбция сульфита за счет реакции нейтрализации без существенного излишка реагента по реакциям (1, 2):

где П - полимерный остаток стирола и дивинилбензола.

При такой обработке фильтрующей загрузки происходит надэквивалентная сорбция сульфит-анионов, что почти вдвое увеличивает емкость ионита по кислороду, который удаляется из воды.

Пример 1. Через колонку, заполненную низкоосновным анионитом DOWEX Marathon WBA объемом 50 см3, переведенным 2%-ным раствором соды в основную форму, пропускали раствор бисульфита натрия при расходе 2-5 см3/мин. На выходе контролировали содержание сульфита и pH среды. Раствор пропускали до снижения pH в нем до 5,3. После этого ионит промывали 1 дм3 обессоленной воды. В дальнейшем обессоленную воду фильтровали через анионит при расходе 5-10 см3/мин, контролируя в ней содержание кислорода на входе и выходе из колонки. После проскока кислорода в концентрации 1 мг/дм3 анионит регенерировали, последовательно обрабатывая раствором соды и раствором бисульфита натрия. Результаты представлены в таблице.

Пример 2. Через колонку, заполненную высокоосновным анионитом АВ-17-8 объемом 50 см3, переведенным 4%-ным раствором щелочи в основную форму, пропускали раствор бисульфита натрия, как описано в примере 1. После перевода анионита в сульфитную форму через него фильтровали водопроводную воду при расходе 2-5 см3/мин, контролируя содержание кислорода. После проскока кислорода в концентрации 1 мг/дм3 анионит регенерировали, последовательно обрабатывая 4%-ным раствором щелочи и раствором бисульфита натрия. Результаты представлены в таблице.

Способ удаления из воды растворенного кислорода, основанный на фильтровании воды, которая содержит кислород, через ионит с дальнейшей регенерацией, который отличается тем, что в качестве ионита используют низко- и высокоосновные мезопористые аниониты в SO32--форме, а регенерацию отработанных анионитов проводят при последовательной их обработке растворами щелочи или соды и раствором бисульфита натрия с концентрациями 1-10%.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение может быть использовано в чрезвычайных ситуациях для приготовления питьевой воды из морской. Способ включает последовательное смешение воды сначала с коагулянтом - Al2(ОН)5Cl для перевода солей общей жесткости в нерастворимый осадок, а затем с пищевой содой NaHCO3 в мольном соотношении 1:1 для предотвращения избытка коагулянта.

Изобретение относится к способам регенерации свободного цианида из вод, содержащих тиоцианаты, цианиды и тяжелые металлы. Способ регенерации свободного цианида из вод, содержащих тиоцианаты и тяжелые металлы, включает селективное окисление в кислых средах, улавливание синильной кислоты из отходящих газов в щелочной поглотитель, подщелачивание вод после их окислительной обработки.

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и очистки нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего, морского, атмосферного воздуха. Способ включает забор и подачу атмосферного воздуха в генераторы энергии сжатого воздуха (1), охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов (1) в конденсаторах (9) с осаждением и отбором влаги.

Изобретение относится к способам извлечения сульфата аммония при переработке биомассы. Способ извлечения сульфата аммония при переработке биомассы на углеводородное топливо включает: переработку биомассы в реакторе гидропиролиза в углеводородное топливо, уголь и поток технологического пара; охлаждение потока технологического пара до температуры конденсации, дающее водный поток, содержащий аммиак и сульфид аммония, поток жидких углеводородов, и поток охлажденного парообразного продукта, включающего неконденсирующиеся технологические пары, содержащие Н2, СН4, CO и CO2, аммиак и сероводород; направление водного потока в каталитический реактор; впрыск воздуха в каталитический реактор с получением водного потока продукта, содержащего аммиак и сульфат аммония, при этом осуществляют удаление сероводорода из потока охлажденного парообразного продукта и подачу сероводорода в каталитический реактор вместе с водным потоком для взаимодействия с аммиаком, присутствующим в водном потоке, с получением сульфида аммония и затем сульфата аммония.

Изобретение относится к устройствам очистки промышленных стоков и может быть использовано на предприятиях электронной, приборостроительной промышленности, а также на производствах, имеющих в гальванические цеха и участки.

Изобретение относится к энергетике в пищевой и фармацевтической промышленности и может быть использовано для опреснения морской или загрязненной воды, для отделения спиртов из спиртосодержащих растворов, а также для получения концентрированных фруктовых соков.

Изобретение может быть использовано в химической, металлургической, электронной промышленности. Для переработки жидких отходов производства диоксида титана проводят экстракцию скандия из гидролизной серной кислоты (ГСК) на экстрагенте, состоящем из смеси ди(2-этилгексил)фосфорной кислоты (Ди2ЭГФК) и трибутилфосфата (ТБФ), с получением насыщенного экстрагента и рафината экстракции.

Изобретение относится к ионообменным системам, включая многослойные насадочные колонны, функционирующие в противоточном режиме. Способ эксплуатации противоточной ионообменной системы, включающей множество вертикально выровненных колонн с насадочным слоем ионообменной смолы, включающих в себя верхнюю по потоку колонну с насадочным слоем катионообменной смолы, с верхней камерой со слабокислой катионообменной смолой и нижней камерой с сильнокислой катионообменной смолой и нижнюю по потоку колонну с насадочным слоем анионообменной смолы, с верхней камерой с сильноосновной анионообменной смолой и нижней камерой со слабоосновной анионообменной смолой, находящуюся в сообщении по текучей среде с верхней по потоку колонной, при этом в обеих колоннах имеется верхнее и нижнее отверстия для входа и выхода текучей среды, включает следующие стадии ввода подаваемой жидкости в верхнее отверстие верхней по потоку колонны так, чтобы подаваемая жидкость протекала вниз через колонну и выходила через нижнее отверстие, после чего перетекала в нижнее отверстие нижней по потоку колонны и перемещалась вверх для выхода через верхнее отверстие, прерывания ввода подаваемой жидкости, ввода первого регенерата в верхнее отверстие нижней по потоку колонны так, чтобы регенерат протекал вниз через колонну и выходил через нижнее отверстие, и ввода второго регенерата в нижнее отверстие верхней по потоку колонны так, чтобы регенерат протекал вверх через колонну и выходил через верхнее отверстие, и повторение стадий.

Изобретения могут быть использованы для обработки воды ионообменными смолами в условиях отсутствия постоянной водоочистной станции в жилых поселках и при сезонных работах на отдаленных участках.

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам обессоливания воды с использованием метода ионного обмена, и может быть использовано в энергетике, атомной промышленности, фармацевтике и областях промышленности, где используют обессоленную воду или требуется вода высокой степени обессоливания.

Изобретение относится к области ионообменной водоподготовки и водоочистки. Предложен способ противоточной регенерации ионообменных материалов.

Группа изобретений предназначена для использования в области регенерации ионообменных смол, дезактивация которых произошла в результате контакта с загрязненной ненасыщенной кислотой или эфиром с двойной связью, или в результате контакта с загрязненной ненасыщенной кислотой, эфиром или нитрилом с двойной связью, содержащими загрязняющие примеси.

Изобретения могут быть использованы для очистки сточных вод, образующихся в процессе получения ароматических карбоновых кислот, от соединений тяжелых металлов. Для осуществления способа сточные воды приводят в контакт с частицами хелатообразующей смолы, имеющими коэффициент однородности 1,4 или менее, при этом pH сточных вод составляет 5,1-5,9 и скорость потока сточных вод составляет 5-14 м/час.

Изобретение может быть использовано в энергетике, атомной промышленности, микроэлектронике, фармацевтике и других областях промышленности, где требуется вода высокой степени обессоливания.

Изобретение относится к способу работы установки умягчения воды ионообменным устройством, содержащим ионообменную смолу, питающим резервуаром для подачи раствора регенерирующего средства для регенерирования ионообменной смолы, смесительным устройством, а также по меньшей мере одним расходомером, причем поступающий на установку (1) умягчения воды объемный поток V(t) исх исходной воды разделяют на первый частичный объемный поток и второй частичный объемный поток в установке (1) умягчения воды или до нее, и первый частичный объемный поток направляют через ионообменную смолу (5), и этот умягченный частичный объемный поток V(t)част1мяг смешивают со вторым, несущим исходную воду частичным объемным потоком V(t)част2исх, в результате чего в установке (1) умягчения воды или после нее образуется выходящий объемный поток V(t)смеш смешанной воды.

Изобретение относится к технологии переработки отработанных растворов от регенерации натрий-катионитовых фильтров в процессах водоподготовки. .

Изобретение относится к ионообменным системам, включая многослойные насадочные колонны, функционирующие в противоточном режиме. Способ эксплуатации противоточной ионообменной системы, включающей множество вертикально выровненных колонн с насадочным слоем ионообменной смолы, включающих в себя верхнюю по потоку колонну с насадочным слоем катионообменной смолы, с верхней камерой со слабокислой катионообменной смолой и нижней камерой с сильнокислой катионообменной смолой и нижнюю по потоку колонну с насадочным слоем анионообменной смолы, с верхней камерой с сильноосновной анионообменной смолой и нижней камерой со слабоосновной анионообменной смолой, находящуюся в сообщении по текучей среде с верхней по потоку колонной, при этом в обеих колоннах имеется верхнее и нижнее отверстия для входа и выхода текучей среды, включает следующие стадии ввода подаваемой жидкости в верхнее отверстие верхней по потоку колонны так, чтобы подаваемая жидкость протекала вниз через колонну и выходила через нижнее отверстие, после чего перетекала в нижнее отверстие нижней по потоку колонны и перемещалась вверх для выхода через верхнее отверстие, прерывания ввода подаваемой жидкости, ввода первого регенерата в верхнее отверстие нижней по потоку колонны так, чтобы регенерат протекал вниз через колонну и выходил через нижнее отверстие, и ввода второго регенерата в нижнее отверстие верхней по потоку колонны так, чтобы регенерат протекал вверх через колонну и выходил через верхнее отверстие, и повторение стадий.

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике для защиты теплообменного оборудования, котлов, трубопроводов и других металлических элементов на электростанциях, в котельных, на промышленных предприятиях при производстве пара, получении горячей воды для водопроводных сетей, получении обессоленной и умягченной воды. Для осуществления способа исходную воду фильтруют через низко- и высокоосновные мезопористые аниониты, синтезированные при модификации сополимеров стирола и дивинилбензола в сульфитной форме. Регенерацию отработанных анионитов проводят последовательной обработкой растворами соды или щелочи с переводом в основную форму, а через ионит пропускают раствор бисульфита натрия с концентрациями растворов 1-10. При такой обработке фильтрующей загрузки происходит эффективная сорбция сульфит-анионов, что вдвое увеличивает емкость ионита по кислороду, который удаляют из воды. Способ также обеспечивает повышение эффективности использования ионита и минимизацию объемов жидких отходов. 1 табл., 2 пр.

Наверх