Способ получения коагулянта

Способ получения коагулянта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА , включающий разложение воднЫ1 суспензии гидрокснда алюминия серной кислотой при температуре 1ОО-12О С и последующую кристаллизацию продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества коагулянта и удешевления процесра, разложение гидроксида алюминия осуществляют при молярном отношении A oOa:SOg l:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК..ЯУ„, 1006377

3GD С 01 F 7/74

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРНТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " - :,:.",;:: .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ”;.. 3 (21) 294576/22-02 (22) 01.07.80 (46) 23.03.83. Бюп, ¹ 11 (72) А.К. Запольский, И. И. Дешко, II. А. Бондарь, А. И. Абалов и В. Г. Александров (71) Институт коплоидной химии и химии воды АН Украинской CCP (53) 661.862 (088.8) (56) 1. Позин М.E. Технология минеральных солей. Т. 1, -Л. 1970, с 792.

2, Иванов К.В."Химическая промышленность", 1955, № 1, с. 48.

3. Ткачев К.В. Запольский А.К., Кисиль Ю.К. Технология коагулянтов. "Химия", 1978, с. 88-93. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА, включающий разложение водной суспензии гидроксида алюминия серной кислотой при температуре 100-120 С и последующую кристаллизацию продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества коагулянта и удешевпения процесса, разложение гидроксида алюминия осуществляют при малярном отношении А6 0 .50 =1: (2-2,6) и перемешивании с окружной скоростью мешалки 1100-2400 м/ч.

1 10063

Изобретение относится к технологии неоргатйтческих веществ и, в частности к производству сульфатных солей алюминия и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и промышленности для очистки питьевых и сточных вод, а также в производстве активного оксида алюминия — носителя платиновых катализаторов.

- Современное получение коагулянта — 50 сульфата алюминия преимущественно основано на применении в качестве сырья гидроксида алюминия.

Сущность способа заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с серной кислотой по реакции

2АС(он) +зло и =дело+)рн о е . (<)

Процесс осуществляют следующим образом. 20

Приготовленная суспензия гидроксида алюминия подается в реактор, куда одновременно поступают вода и серная кисло-.. та из расчета получения в продукте око-! ло 90% А02(504) 18Н20 и 10% свобод- 25 ной волы, В реактор подают острый пар для перемешивания и нагрева реакционной массы в течение 20-30 мин при

105-110 С, Процесс заканчивают, кого. да содержание свободной серной кислоты щ не превышает 0,1%. Реакционную массу охлаж,ают в реакторе до 95ОС, пропуская. через нее воздух .Расплав сернокислого алюминия направляют на кристаллизацию на столы-кристаллизаторы либо на кюль. 35 вальцы, с которых он срезается ножом в виде чешуек (1 и (2 ).

Недостатком способа, является применение аппаратов периодического действия, чтО не исключает ручнОй труд и не поз 40 воняет автоматизировать процесс.

Наиболее близким к предлагаемому по технической су чности и достигаемому результату является непрерывный способ поиучения коагулянта — сульфата алюми45, ния, включающий разложение водной суспензии гидроксида алюминия концентрированной серной кислотой при 100-120ОС и стехиометрическом соотношении реагентов, т.е. Монярном отношении (MO)

А1 0 .SO>=1:3. При выходе из реактора получается концентрированный раствор сернокислого алюминия, который непрерывно поступает на кристаллизацию или на частичное обезвоживание в аппарате ки пящего слоя (3), Недостатками известного способа являются высОкая стОимОсть и низкОе ка77 2 чество получаемого коагулянта, обусловленные большим расходом серной кислоты (обы -шо 97-98%, от стехиометрического по реакции 1) и, как следствие, относительно высоким содержанием (до

0„4%) свободной серной кислоты в готовом продукте.

Известно, что действие сернокислого алюминия при очистке воды основано на реакции гидролиза 2® Ф4+Н20 2Я(ОН) +3Н 504., (2) в результате которой образуется серная кислота. Введение последней с коагулянтом в реакционную зону уменьшает степень гидролиза.и тем самым снижает эффективность очистки воды. Чем больше содержание свободной серной кислоты в коагулянте, тем хуже его качество. Поэтому ГОСТом недоцускается содержание свободной кислоты, способствующее усилению коррозии аппаратуры водоочистных станций и трубопроводов.

Целью изобретения является получение более эффективного коагулянта и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу почучения коагулянта, включающему разложение водной суспензии гидроксида алюминия при 100120 С с последующей кристаллизацией продукта, разложение гидроксида алюминия осуществляют прн молярном отношении AN 0 . 50 = 1:(2-2,6) и перемешивании с окружной скоростью мешалки

1100-2400 м/ч.

При дозировке МО. SÎ .APООЗ менее

2-х увеличивается содержание нерастворимого остатка в коагулянте, что ухудшает его качество. При дозировке MO

S0 . AC 0> более 2,6 возрастает стоимость коагулянта. Перемешивание с окружной скоростью более 2400 м/л нецелесообразно, так как не улучшаются показатели процесса. Перемешивание со скоростью меньше 1100 м/л снижает эффективность процесса, так как око алость взаимодействия серной кислоты с гидрооксидом алюминия уменьшается, Пример, 58,3 г гидроксида алюминия, содержащего, %: 65,0 АР>ОЗ, 0,25 Я02, 0,05 Ре20: и 34,4 ппп, помешают в стальной реактор, футерованный фторопластом 4, емкостью 400 см, куда приливают 250 мл 30%-ной серной кислоты. Реактор выдерживают при 110120 в воздушном термостате в течение о

3 10063 двух часов при перемешивании с окружной скоростью 2400 м/ч. Полученный концентрированный раствор в копичестве

36 3,3 г кристаллизуют при естественном охлаждении др температуры окружа ющей среды. Разложение гидроксида алюминия в этих условиях проходит на 98,8%, содержание нерастворимого остатка 0,3%, что допустимо по ГОСТУ на коагулянт.

Коагулянт представляет смесь двух саней: 10 преимущественно гидросульфата алюминия и в небольшом количестве сульфата алюминия.

По своим коагулирующим свойствам полученный коагулянт характеризуется бо- )S лее высокой степенью осветления воды, что подтверждается экспериментальными данными. Коагулирование проводили в лабораторных условиях при спедуюших качественных показателей воды: шелочность 20

3 мг-экв/л, мутность 40 мг/л, рН 8,28,4, доза коагулянта составляла 50 мг/л по сульфату алюминия. При равном времени осветления воды и дозах коагулянта, осветление воды полученным коагупянтом 2S в 1,5-2 раза эффективнее, чем сульфатом

77 4 алюминия. При очистке сточных вод расход полученного коагулянта по сравнению с сульфатом алюминия меньше как по аб солютному весу дозируемого реагента, так и по содержащемуся в ием АР О>.

Так, дпя очистки цветных вод с содержа» нием взвешенных веществ 50-100 мг/д необходимо расходовать 95 мг/л супьфата.алюминия AFg(50 ) 18H О или

15 мг/и ÀÂ 0 . Йозировка же основной соли составпяет 52 мг/л ипи 10 мгlл

АР Оз.

Основными преиМуществами способа являются: — получение бапее эффективного коагулянта, сокращение его расхода в процессе водоочистки и тем самым снижение себестоимости чистой воды; — значитедьно6 сокращение расхода серной кислоты (на ЯОЯЩ,), что также существенно удешевляет процесс; — уменьшение коррозии аппаратуры на водоочистных станциях и трубопроводов вследствие отсутствия свободной серной кислоты в коагулянте и бопее высокого рН обрабатываемой воды.

Составитель Л. Симакова

Редактор В. Иванова Техред О.Непе Корректор O. Билак

Заказ 2034/36 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4