Способ регенерации катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды

Способ регенерации катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТИОИИТНЫХ И АНИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ СТУПЕНЕЙ В ПРОЦЕССЕ ОБЕССОЛИВАНИЯ BOflW кислотнь1м и щелочным реагентами соответственно, включаюЗД1Й предварительное пропускание через анионитный фильтр первой ступени отработанного регенерационного раствора анионитного фильтра первой ступени предьиущей регенерации и последующее пропускание раствора щелочи сначала через анионитный фильтр второй ступени, затем через анионитный фильтр первой ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов, через анионитный фильтр второй ступени предварительно пропускают 1-2%-ный раствор серной кислоты и полученный отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй и первой ступеней, 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что через анионитные фильтры второй и первой ступеней с S последовательно пропускают 6-12%-ный раствор щелочи, 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученный отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитный фильтр второй ступени прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени противотоком .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (бР У С 02 Е 1/42 ч

1 е Е

° с т (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3514708/23-26 (22) 12. 11. 82 (46) 23. 10. 86. Бюл. Р 39 (71) Азербайджанский инженерно-строительный институт (72) Г.К.Фейзиев, А.М.Кулиев, M.Ô.Äæàëèëîí и Ч.И. Ибрагимов (53) 628.543(088.8) (56) 1. Белан Ф.И. Водоподготовка.—

М.: Энергия, 1979, с. 193- 195.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 8 12726, кл, С 02 F i/42, 1979. (54)(57) i СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТИОНИТНЫХ И АНИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ ПЕРВОЙ

И ВТОРОЙ СТУПЕНЕЙ В ПРОЦЕССЕ ОБЕС—

СОЛИВАНИЯ ВОДЫ кислотным и щелочным реагентами соответственно, включающий предварительное пропускание через анионитный фильтр первой ступени отработанного регенерационного раствора анионитного фйльтра первой ступени предыдущей регенерации и последую— щее пропускание раствора щелочи сначала через анионитный фильтр второй ступени, затем через анионитный

„„Я0„„126И 50 А 1 фильтр первой ступени, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов, через анионитный фильтр второй ступени предварительно пропускают

1-27-ный раствор серной кислоты и полученный отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй и первой ступеней.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что через анионитные фильтры второй и первой ступеней с

Ю последовательно пропускают 6-127-ный раствор щелочи.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юП н н о н тем, что полученный отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитный фильтр вто— рой ступени прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени— противотоком.

1265150

° 45

55

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике, х мической и нефтехимической промышленности при регене рации ионитных фильтров в процессе обессоливания и очистки воды.

Известен способ регенерации катионитных и анионитных фильтров кислотным и щелочным реагентами соответственно (17.

Недостатками этого способа являются большие расходы кислоты и щелочи, низкая обменная емкость ионитов и наличие значительных количеств агрессивных стоков.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды кислотным и щелочным реагентом соответственно, заключающийся в том, что регенерациюкатионитных фильтров производят путемпропускания стехиометрического количества 1-2Х-ного раствора серной кислоты через вторуюи первую ступени соответственно, Регенерацию анионитных фильтров производят путем последовательного пропускания через вторую и первую ступени, сначала отработанного регенерационного раствора анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащего щелочь в количестве 30-70Х. от общего количества анионов сильных кислот, сор,бируемых из обрабатываемой воды, а затем 2-4Х-ного раствора едкого натра в количестве, равном 100Х от поглощенных анионов сильных кислот исходной воды. Отработанный раствор анионитных фильтров первой ступени, содержащий щелочь в количестве 3070Х от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, собирают в бак и используют в следующем цикле для. предварительной регенерации анионитных фильтров (27.

Недостатком известного способа является относительно малая обменная емкость ионитов.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенера5

35 ции катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды кислотным и щелочным реагентами соответственно, включающему предварительное пропускание через анионитный фильтр первой ступени (А ) отработанного регене1 рационного. раствора анионитного фильтра первой ступени (А ) предыI дущей регенерации через анионитный фильтр второй ступени (А-„) 1-2Х-ного раствора серной кислоты с последующим пропусканием 6-12Х-ного раствора щелочи сначала через анионитный фильтр второй ступени, затем — через анионитный фильтр первой ступени, а полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащего соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй (Н,) и первой (Н ) ступеней, причем через катионитньп1 фильтр второй ступени раствор пропускают прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени — противотоком,через анионитный фильтр второй ступени предварительно пропускают 1-2Х-ный раствор серной кислоты и полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй и первой ступеней.

При этом через анионитные фильтры второй ступени последовательно пропускают 6-12 -ный раствор щелочи.

Кроме того, полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитный фильтр второй ступени прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени противотоком.

В процессе обессоливания.воду пропускают через противоточный Н-катионитный фильтр. первой ступени,загруженный полифункциональным катионитом, работающим до проскока ионов жесткости в фильтрат, обеспечивающим сорбцию 50-95Х катионов, содержащихся в исходной воде, и декарбенизируют в декарбонизаторе. Далее декарбонизованную воду, представляющую собой смесь слабого раствора кислоты и солей натрия, последовательно пропускают через анионитный фильтр первой ступени, где поглощается

65-98Х анионов сильных кислот, со150

3 1265 держащихся в исходной воде, и Н-катионитный и ОН-анионитный фильтры второй ступени. При этом, в анионитном фильтре первой ступени происходит, в основном, поглощение суль- 5 фат-ионов, а на второй ступени катионитного и анионитного фильтров происходит поглощение соответственно катионов натрия и хлор-ионов, а также углекислоты и кремнекислоты. Обессоленную воду направляют потребителю.

Регенерацию катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней согласно предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Сначала через анионитный фильтр первой ступени пропускают отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащий щелочь в количестве 30-70Х от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, а через анионитный фильтр второй ступени пропускают

1-2Х-ный раствор серной кислоты, в результате чего происходит замещение хлор-ионов в анионите сульфат-ионами, содержащимися в растворе. Затем через анионитные фильтры второй и 30 первой ступеней последовательно пропускают 6-12Х-ный раствор щелочи.

Регенерацию катионитных фильтров второй и первой ступеней ведут путем пропускания через них полученного 35 отработанного раствора анионитного фильтра второй ступени, содержащего соляную кислоту, при этом указанный раствор пропускают через катионитный фильтр второй ступени прямотоком, а 40 через катионитный фильтр первой ступени — противотоком. Регенерация катионитного фильтра первой ступени противотоком обеспечивает более высокую степень регенерации выходных 45 слоев по направлению движения обессоливаемой воды, а прямоточная регенерация второй ступени обеспечивает требуемую степень очистки воды.

Увеличение обменной емкости анно- 50 нитного фильтра второй ступени обусловлено тем, что при пропускании 12Х-ного раствора серной кислоты, анионит переводится в сульфат-форму, который лучше регенерируется 6- 55

12Х-ным раствором едкого натра.

Увеличение обменной емкости ка- тионитных фильтров обусловлено тем, что соляная кислота по сравнению с серной ки<.лотой обладает более высокой регенерационной способностью по отношению к катиониту.

В качестве второй ступени ионирования могут быть использованы фильтры смешанного действия с загрузкой сильнокислотным катионитом и сильноосновным анионитом.

Использование б-12Х-ного раствора щелочи обусловлено тем, что при концентрации щелочи менее 6Х уменьшается эффективность регенерации анионита, а увепичение концентрации щелочи более 12Х практически не приводит к увеличению обменной емкости анионита, Пропускание 1-2Х-ного раствора кислоты обусловлено тем, что при концентрации кислоты менее 1Х увеличивается продолжительность регенерации и объем отработанных растворов, а при концентрации кислоты более ZX ухудшается процесс перевода анионитного фильтра второй ступени в сульфат-форму.

Пример. Обессоливают воду, имеющую следующий состав, мг-экв/л:

Са 3,5; Mg 1,3; Na 0,8; С1 Ь,8;

БО 2,0; НСО 2,8, путем пропускания через Н-катионитный фильтр первой ступени, загруженный сульфоуглем с объемом 5, 1 л, а затем декарбониэируют. Далее декарбониэованную воду пОследовательно пропускают через анионйтный фильтр первой .ступени, загруженный анионито i АН-3 1, объемом

0,91„, Н-катионитный фильтр второй ступени с загрузкой сульфоуглем

1,8 л и анионитный фильтр второй ступени с загрузкой анионитом АВ-17-8

f объемом 0 69 л. Процесс обессоливания осуществляют до проскока ионов жесткости в фильтрат Н-фильтра первой ступени, после чего фильтр отключают на регенерацию. При регенерации сначала через анионитный фильтр первой ступени пропускают отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащий щелочь в количестве 60Х от общего количества анионов сильных кислот, сорбированных за фильтроцикл иэ обрабатываемой воды, а через анионитный фильтр второй ступени пропускают

1,5Х-ный раствор серной кислоты и отмывают. Затем через анионитные фильтры второй и первой ступеней

1265154

Способ бменная емкость поглоения ионитов Г-экв/м

7 агруженных в фильтр тупени (Н;, (А, ) А,-, Известный 410 235 1100 350

Предложенный

470 250 1100 800

Составитель В.Виноградова

Pедактор И. Дербак Техред A.Кравчук Корректор A. Зимокосов

Заказ 5619/15 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул,Проектная, 4

S последовательно пропускают 10Х-ный раствор щелочи в количестве, равном количеству анионов, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды.

В результате восстанавливают

1100 к-экв/м обменной емкости анионита АН вЂ” 31 и 800 г-экв/м анионита

АВ-17-8.

Регенерацию катионитных фильтров ведут полученным отработанным раст- 1п вором анионитного фильтра второй ступени, содержащим соляную кислоту.

Концентрация кислоты в отработанном растворе анионитного фильтра второй ступени в начале увеличивается до

1Х затем при отмывке уменьшается.

Общее количество кислоты, подаваемой на регенерацию катионита, соответствует восстанавлению 100Х рабочей обменной емкости катионитных фильтров 20 второй и первой ступеней. Отработанный раствор катионитного фильтра первой ступени содержит нейтральные соли.

В таблице приведены сравнительные данные по обменной емкости ионитов при осуществлении известного и предлагаемого способов.

Как следует из приведенных в таблице данных, обменные емкости ионитов, загруженных в катионитные фильтры первой (Н,) и второй (Н-,) ступеней и в анионитный фильтр второй ступени (А„), по сравнению с известным способом увеличиваются соответственно в 1,2, 1,06 и 2,3 раза. Технико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен уде— шевлением процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов и, как следствие этого, уменьшения количе— стза катионита и анионита для загруз