Способ обескислороживания воды

Способ обескислороживания воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам удаления растворенного кислорода из воды, может быть использовано . в процессах водоподготовки и позволяет повысить скорость процесса и снизить расход катализатора. Кислород удаляют путем связывания его сульфитом натрия в присутствии катализатора при рН 6,5-10,0. В качестве катализатора используют дихлоро-бис-2,2 -дипиридилкобальт или дигистидинатокобальт, или диакводи-1,10-фенантролин кобальта (II) нитрат, или дихлороди-1,10-фенантролинжелезо при соотношении с сульфитом натрия 1:(1- . Затем в стеклянную коническую колбу, емкостью 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 8,0. С помощью, кислородомера КЛ-115 определяют концентрацию растворенного в воде кислорода , которая составляет 8,4 мг/л. Вводят катализатор - дигист.идинатокобальт в количестве 21 мг. После полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в количестве 69 мг. Раствор перемешивают 30 с. Полное обескислороживание воды при температуре 21 С происходит менее чем за 2 мин. Способ позволяет в 5 раз ускорить процесс обескислороживания и снизить расход катализатора . 2 з.п. ф-лы, 1 табл. $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9Я0,» 34 д11 4 С 02 F 1/20

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 4112017/31-26 (22) 13.06.86 (46) 15.10.88. Бюл, К 38 (71) Институт физической химии

АН УССР (72) К,Б.Яцимирский, Ю.И.Братушко, Н.И.Ермохина и Н.Г.Стукалина, (53) 663.63.84(088.8) (56) Патент ГДР № 160315, кл. С 23 F 11/08, 1983. (54) СПОСОБ ОБЕСКИСЛОРОЖИВАНИЯ ВОДЫ (57) Изобретение относится к способам удаления растворенного кислорода из воды, может быть использовано . в процессах водоподготовки и позволяет повысить скорость процесса и снизить расход катализатора. Кислород удаляют путем связывания его сульфитом натрия в присутствии катализатора при рН 6,5-10,0. В качестве ката/ лизатора используют дихлоро-бис-2,2—

-дипиридилкобальт или дигистидинатокобальт, или диакводи-1, 10-фенантролин кобальта (II) нитрат, или дихлороди-1, 10-фенантролинжелезо при соотношении с сульфитом натрия 1:(1100). Затем в "теклянную коническую колбу, емкостью 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 8,0. С помощью кислородомера КЛ-115 определяют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет 8,4 мг/л.

Вводят катализатор — дигистидинатокобальт в количестве 21 мг. После полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в количестве 69 мг. Раствор перемешивают 30 с. Полное обескислороживание о воды при температуре 21 С происходит менее чем за 2 мин. Способ позволяет в 5 раз ускорить процесс обескислороживания и снизить расход катализатора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1430352

Изобретение относится к способам удаления растворенного кислорода из воды и может быть использовано в процессах водоподготовки в различных отраслях народного хозяйства, в частности в теплоэнергетике и водоснабжении.

Целью изобретения является снижение скорости процесса и снижение 10 расхода катализатора.

Процесс обескислороживания осуществляют путем связывания кислорода сульфитом натрия в присутствии катализатора при рН 6,5-10,0. l5

В качестве катализатора используют дихлоро-бис-2, 2 -дипиридилкобальт илн дигистидинатокобальт, или диакводи-1,10-фенантролин .кобальта (II) нитрат, или дихлороди-1, 10-фенантро"(20 линжелеэо при соотношении к сульфиту натрия, равном 1:(1-100).

Использование в качестве катализаторов комплексов кобальта и железа с азотсодержащими лигандами основано на их свойстве образовывать комплексы с молекулярным кислородом (оксигенированные комплексы), активированный кислород которых способен окислять ионы сульфита до сульфата, 30 в результате чего происходит обескислороживание воды. Процесс оксигенации - деоксигенации многократен. Посла 100 циклов катализаторы не теряют своих свойств.

Способ осуществляют следующим образом.

Величину рН обрабатываемой воды устанавливают в диапазоне 6,5-10,0 и с помощью кислородомера КЛ-115 опре- 40 деляют концентрацию растворенного кислорода. В воду вносят навеску катализатора и после полного растворения добавляют сульфит натрия при соотношении его к катализатору (1- 45

100):.1. Раствор перемешивают и измеряют остаточное содержание кислорода. Полное обескислороживание воды при 21 С происходит за 2 мин.

Оценку каталитнческой способности используемых катализаторов, осуществляют с помощью аппарата Варбурга (тип М 0110/016) путем измерения начальных скоростей поглощения кислорода (ЖО ) в реакции каталитического окисления сульфита натрия.

Значения WO< для используемых катализаторов при следующих условиях эксперимента: концентрация катализатора по металлу С„ = 2,0 ° 10 4 моль/л, концентрация сульфита натрия С

-4

=. 5,0 10 моль/г, соотношение ката603 лизатор:сульфит = 1:2,5, рН = 6,86, 19,5 С, приведены ниже, 10 моль/ (/л с: дихлоро-бис-2,2 -дипирндилкобальт 2,2, дигистидинатокобальт 2,3; диакводи-1,10-фенантролин кобальт (II) нитрат 2, 9; дихлороди-1, 10-фенантролинжелезо 2,7.

Пример 1. Стеклянную кони( ческую колбу объемом 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой с рН 6,5 и с помощью кислородомера КЛ-115 определяют концентрацию растворенного в воде кислорода. С(, = 4, 1 мг/л. Вводят навеску катализатора — диакводи-1, 10-фенантролин кобальта (Х1) нитрата в количестве 155 мг. После полного растворения катализатора добавляют 34 мг сульфита натрия. Раствор перемешивают в течение 30 с, после чего измеряют остаточную концентрацию растворенного в воде кислорода.

Полное обескислороживание воды происходит эа 2 мин. Процесс проводят о

1 при 21 С. Соотношение внесенных реагентов, катализатор:сульфат натрия, составляет 1: 1.

Пример 2. Стеклянную коническую колбу объемом 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 8. Концентрация растворенного кислорода составляет

8,4 мг/л. Вводят катализатор дигистидинатокобальт в количестве 21 MI

После полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в количестве 69 мг. Раствор перемешивают в течение 30 с. При соотношении катализатора и сульфита натрия

1:10 полное обескилороживание при

21 С происходит менее чем за 2 мин.

Пример 3. Стеклянную коническую колбу объемом 1 л, снабжен-. ную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 10 и с помощью кислородомера КЛ-115 определяют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет 45,2 мг/л.

Добавляют навеску катализатора — ди( хлоро-бис-2,2 -дипиридилкобальта в количестве 115 мг, После .полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в коЛичестве з

14

378 мг. Раствор перемешивают в течение 30 с, после чего измеряют концентрацию растворенного в воде кислорода.

Полное обескислороживание воды при соотношении катализатора и сульфита натрия 1:100 и температуре 21 С происходит за 2 мин.

Пример 4. Стеклянную коническую колбу емкостью 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 6,5 и с помощью кислородомера КЛ-1 15 определяют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет

7,4 мг/л. Добавляют навеску катализатора — дихлороди-1, 10-фенантролинжелезо в количестве 6 мг. После полного растворения катализатора вносят в раствор навеску сульфита натрия

125 мг. Раствор перемешивают в течение 30 с и измеряют концентрацию растворенного в воде кислорода.

Время полного обескислороживания при соотношении катализатора и сульфита натрия 1:100 и температуре 21 С составляет 2 мин °

В таблице представлены данные по расходу катализатора и времени процесса обескислороживание воды с использованием предложенных и известных катализаторов.

При значении рН с 6,5 снижается . содержание активной формы 1 атализатора, при рН ) 10,0 катализатор подвер30352

Время полного обесСульфит: катализатор

Расход рН каталиКатализатор кислороживания, мин затора, моль/л

Предлагаемый способ

2 10 7,0

6 -10 8,0

3:1

10:1

Дигистидинатокобальт

3 10 10,0 100:1

1 ° 10

6 5 100:1

Диакводи-1, 10-фенантролинкобальта (h) нитрат!

Дихлоро-бис-2,2 -дипиридилкобальт

Дихлоро-ди-1, 10-фенантролинжелезо гается окислению, в результате чего снижается эффективнсоть процесса обескислороживания.

Интервал предлагаемого соотношения катализатора и сульфита натрия определяется способностью катализатора образовывать двухъядерную оксигенированную форму и его способ- . ностью к стократному присоединению и отщеплению кислорода.

Формула и з обретения

1. Способ обескислороживания воды, 16 включающий обработку восстановителем в присутствии катализатора— комплексного соединения Зй-переходного металла с азотсодержащим лигандом — в щелочной среде, о т л и ч aZp ю шийся тем, что, с целью повышения скорости процесса и снижения расхода катализатора, в качестве восстановителя используют сульфит натрия, а в качестве катализатора—

25 дихлоро-бис-2,2 -дипиридилкобальт или дигистидинатокобальт, или днакводи-1, 10-фенантролин кобальта (II) нитрат, или дихлороди-1,10-фенантролинжелеэо.

Зо 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и- и с я тем, что обработку осуществляют при рН 6,5-10,0.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— .ч а ю шийся тем, что сульфит натрия и катализатор используют при

35 соотношении (1-100): 1.

1430352

Продолжение таблицы

Na (Co(N0>) ) 10,5 От 400:1 до 1100:1

4 10 . 10 5 (Со(МН ) С1)С1 + 0,1 г/л пирогаллола

5:1 (Со(NH ) jС1 + 0,25 г/л

2-амина-4-нитрофенола

1 10 10,5

5:1

Ф

В известном способе используют соотношение гидразин:катализатор.

Составитель А.Стадник

Техред А. Кравчук Корректор Н.Король, Ред акт ор Т. Лаз оре нко

Заказ 5195/21 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известный способ

8 ° 10

10 (остаточная концентрация

0 — 0,2 мг/л)