Способ удаления растворенного кислорода из воды

Способ удаления растворенного кислорода из воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам удаления кислорода из воды, может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов , теплообменников, паровых котлов, для удаления кислорода из кислородсодержащих газов и позволяет повысить эффективность удаления растворенного кислорода за счет повьшения скорости реакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении требуемых количеств активаторов в широком диапазоне значений рН и температур . Кислород удаляют из воды путем обработки ее раствором гидразина в присутствии активаторов, в качестве которых используют хлорид гексаммин- , кобальта (III). или хлорид хлоропентамминкобальта (III), или нитрат карбонатопентамминкобальта (III), или гексанитритокобальтата (III) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (III) и гексанитритокобальтата (III) натрия. Активаторы вводят в раствор гидразина концентрации 10-25% (преимущественно 20-25%) в количестве О,1- 3,0 г/л (преимущественно 0,5-1,0 г/л) при рН 8-11 и температуре . Способ обеспечивает снижение содержания растворенного кислорода до 0,02 мг/л. 2 з.п, ф-лы, 2 табл. (С (Л 00 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК п>4 С 02 F 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) DD 160315/DD/Ñ 23 F/224246/

01. 10.80 (21) 7772797/23 — 26 (22) 27 ° 01.83 (46) 30.09.87. Бюл. Ф 36 (71) ФЕБ Леуна-Верке "Вальтер Ульбрихт" (0Р) (72) Вильфрид Фукс Хорст Рихтер

Венделин Кауфман, Вольфганг Ренкер и Роланд Кобер (Do) (53) 663.63.06(088.8) (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО

КИСЛОРОДА ИЗ BOgbI (57) Изобретение относится к способам удаления кислорода из воды, может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровых котлов, для удаления кислорода из кислородсодержащих газов и позволяет повысить эффективность удаления растворенного кислорода за счет повыше„„SU„„1341162 А1 ния скорости реакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении тре.— буемых количеств активаторов в широком диапазоне значений рН и температур. Кислород удаляют из воды путем обработки ее раствором гидразина в присутствии активаторов, в качестве которых используют хлорид гексаммин-, кобальта (III) или хлорид хлоропентамминкобальта (III) или нитрат карбонатопентамминкобальта (III), или гексанитритокобальтата (III) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (III) и гексанитритокобальтата (III) натрия. Активаторы вводят в раствор гидразина концентрации 10-25Х (преимущественно 20 — 25X) в количестве О, 13,0 г/л (преимущественно 0 5-1,0 г/л) при рН 8-11 и температуре 10-30 С.

Способ обеспечивает снижение содержания растворенного кислорода до

0,02 мг/л. 2 з.п, ф-лы, 2 табл.

1341162

Изобретение относится к способам удаления кислорода из воды и может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровых котлов, а также для удаления кислорода из кислородсодержащих газов.

Для удаления растворенного кислорода из воды применяют различные восстановители, Известно использование в качестве восстановителя гидразина, Его недостатком является возможность осуществления процесса только при повышенных температурах.

Недостаток устраняют введением активаторов, в качестве которых используют хиноидные соединения, ароматические диамины, аминофенолы, сульфокислоты и гетероциклические соединения (патент ФРГ N - 1.521.749, кл. 48 d 11/14, 1970, патент ФРГ

N - 2 115463, кл. 48 d 11/14, 1974) °

Их недостатком является необходимость использования высоких концентраций, возможность перехода в паровую фазу при высоких температурах, а также необходимость соблюдения узкого диапазона рН 10,0-10,4.

Известно использование в качестве активаторов соединений марганца, меди, кобальта или ванадия (патент США

N - 402271 1, кл. 252-389, 1977, патент

США Р 4079018, кл. 252-389, 1978), недостатками которых являются невысокая активность, а также способность вызывать коррозию и разложение гидразина.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления из воды растворенного кислорода с помощью гидразина, активированного небольшими количествами йода или брома или солей кислот, содержащих эти элементы (патент ФРГ N - 1186305, кл. 48 d

11/08, 1965).

Недостатками способа являются низкая скорость восстановления растворенного кислорода и необходимость фильтрации воды через слой активного угля.

Цель изобретения — повышение эффективности удаления растворенного кислорода за счет повышения скорости реакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении требуемых количеств активаторов процесса восстановления—

2 в широком диапазоне значений рН и температур.

Поставленную цель достигают путем использования в качестве активаторов небольших количеств комплексов трехвалентного кобальта с неорганическими лигандами, хлорида гексамминкобальта (III) или хлорида хлоропентамминкобальта (III) или нитрата карбонатопентамминкобальта(111), или гексанитритокобальтата (111) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (111) и гексанитритокобальтата (III) натрия, которые вводят в водный раствор гидразина концентрации 10-25X., в количестве

0,1-3,0 г/л (преимущественно 0,51, 0 г/л) .

Активированный таким образом гидразин не разлагается во время хранения в закрытык емкостях.

Способ осуществляют путем обработки воды раствором гидразина, содержащим активатор, в к . ичестве не менее

1 моль на моль растворенного кислороЙа при рН 8-11 и температуре 10-30 C.

Активаторы сохраняют активность в течение всего процесса удаления кислорода.

Коррозионные испытания осуществляют в течение 3 мес со стальными пробами, помещенными в кислородсодержащую воду, куда дополнительно два раза в день подают кислород. В воду добавляют активированный гидразин согласно предлагаемому способу, сравнительно — гидразин без активатора и гидразин с органическими активаторами. Испытания показали, что в воде, обработанной по предлагаемому способу, коррозия стальных образцов отсутствует, в то время как на сравнительных образцах отмечается коррозия, увеличивающаяся со временем.

Раствор гидразина, содержащий активаторы согласно предлагаемого способа, вследствие его высокой реакционной способности может быть использован для удаления кислорода из кислородсодержащих газов. При встряхивании закрытого сосуда, содержащего воздух, с раствором гидразина и активатора удается практически полностью удалить кислород.

Пример 1. В водном растворе, содержащем 200 г/л гидразина, растворяют 0,5-3,0 г/л активатора. 1 мл приготовленного раствора вводят в 1л воды, содержащей кислород в количест1341162

Таблица 1

Ак тив атор

Концентрация

О> через

10 мин после

Значение рН

Концентрация актива тора, г/л начала. реакции, мг О>/л (Со(НН з)ь l С>з

3,3

10,6

2,6

1,0

1,8

1,8

10,6

2,1

10,6

1,7

2,7 (Со (NH z) > Cl) С1 >. 1,0

1,6

10,6

3,0

1,0

3 ве 5 — 6 мг/л, и направляют смесь в измерительный прибор, позволяющий определить содержание кислорода. Необходимое значение рН устанавливают пу5 тем добавления щелочи. Испытания про— водят при 20 С.

Результаты приведены в табл. 1.

Пример 2. Приготовленный по примеру 1 раствор гидразина, содержа в 1O щий активатор в количестве 1 г/л, вводят в кислородсодержащую воду.

После разложения растворенного кислорода воду вновь насыщают кислородом путем пропускания воздуха в течение

10 мин. Операцию повторяют несколько раз. Содержание кислорода определяют непосредственно после обработки газом и спустя 10 мин после начала реакции. Для сравнения растворы гидразина, активированные органическими активаторами и йодом, обрабатывают аналогичным образом,.

Результаты приведены в табл.2, Пример 3. В колбу с затвором, 25 объемом 2000 мл, наполненную воздухом, наливают 500 мл воды с содержанием гидразина 6 г/л и активатора

1 г/л, Закрытую колбу встряхивают в течение 1 ч при комнатной температуре,30

В отобранной из газовой фазы пробе определяют по известным методикам содержание кислорода. Содержание кислорода в газовой фазе при использовании гидрохинина уменьшилось до

12,5 об.Е, гексамминкобальт (IIE) хлорида — до 6,5 об.X натрийгексанитритокобальта (III) — до 6 об.7, при использовании торгового продукта с органическими активаторами — до

14 об.X. формула изобретения

1. Способ удаления растворенного кислорода из воды путем восстановления его гидразином в присутствии активатора при рН 8-12, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени удаления кислорода, в качестве активатора используют хлорид гексамминкобальта (III) или хлорид хлоропентамминкобальта (III), или нитрат карбонатопентамминкобальта (III), или гексанитритокобальтат (ТТ?) натрия, или смесь хлорида гексаммйн- кобальта (IIE) и гексанитритокобальтата (EII) натрия.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что активатор вводят в количестве 0,1-3,0 г/л.

3. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что используют гидразин концентрации 10-25Х.

1341162

Продолжение табл.1

fC1(ИН,) СО ) ИО

10,6

0,3

9,3

2,5

10,6

1,2

1,6

9,3

2,5

2,0

0,8

3,0

10,5

0,2

Смесь (Со(ЯН ) ) Cl 1,5 и Na> t CO(NO<) ) в отйошеиии i:1 1,5

2,7

10,5

9,4

3,0

Йод (прототип) 0,2

4,3

10,8

4,3

10,8

0,2

4,3

10,8

1,0

5,2

Без активатора

Na>(Co(N0> ) ) 1,6 .

1341162! с Ъ

Ф Т

Ф Ф

ФСЪ

ЧЪ а .Ф

СЪ

С 4 о о о

СЧ

СЧ D с о о

СЧ о о о с

ССЪ

СЧ СЪ с/Ъ о

ОЪ

-ф СЪ

Ф Ф

СЧ CO

СЧ

СЧ

СЧ о о

СЧ о о о

ССЪ и

С Ъ .Ф

СО О а.4 -Ф

СЧ CFl

С 4

СЪ

С4 о

D мЪ о о

-х о

l о -т

О съ

С 4

ССЪ СЧ

С 4 СЧ

lA о

ЧЪ

Ф ссЪ

С Ъ

Ю С Ъ сч О

СЧ СЧ

СЪ

ССЪ сс

СЧ

СЧ

ЧЪ

СЪ С Ъ

СЧ Л о

ССЪ cll с \ л

СЧ

Cll

4 СЪ

С о

ССЪ о л с

С С

СС О

-т ЧЪ

СЪ с с

СЪ «Ъ

Ol О

ЧЪ о сЪ ЪСЪ о а

f х а

В. ( о а

I ! ! !

I . ! ю

С2

° с и о

CI Й х о х х х а о

f а!

Ф о

C а о

ecc а!!

О С4 Х О

5 с- а с- х о e lo о СС

a r. o a cI I Z аю х

e e o f. z

444 Cfefl

С4 ОО

oeocse иvс-аа

Г! ! 0l х ! Ф z ! а

4! О !

Хс-ОХ вЂ” -I

44

"! ео х х z х о

Е ХОСС

М 44ОСЪС4 а х а. c0 c

eI С4оа

aI Ofu>Z !

eoz z ц х о

I ocg f cl эоо а ! хао C-! е 6 ! ! а

СС О. .!

1 .=. ! I I

coez

Сс х а

I а 44

С4 О Ъ С4 о о о о о о

О сч а с

СЧ . СЧ

СЧ

О СЪ

D D с с сЪ о сч -э а -. л

D C4

С 4

D о о .т о с Ъ Ф

Ъ СО о

Са О Ъ ф СЪ

ССЪ С!Ъ ССЪ с о сч о

Фi С4 С 4

СЧ С 4

IC! РЪ CV

СЧ СЪ, Ю о

ЧЪ Ъ Ъ съ а

o a> о