Способ регенерации н-катионитовых фильтров систем водоподготовки

Способ регенерации н-катионитовых фильтров систем водоподготовки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности для химводоподготовок ТЭС, котельных энергои химпредприятий, и может быть использовано для регенерации Н-катионитовых фильтров с целью повышения эффективности процесса. Регенерацию Н-катионитовых фильтров осуществляют раствором азотной кислоты в виде двухфазной газожидкостной смеси, причем в качестве газовой фазы используют плазмохимические окислы азота. При регенерации осуществляется одновременно процесс абсорбции диоксида азота водой с образованием азотной и азотистой кислот в процесс замещения ионов кальция и магния ионами водорода азотной и азотистой кислоты.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0 А1 (51)5 С 02 F 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4101326/23-?6 (22) 1?.05.86 (46) 28.02.90. Бюл. Р 8 (71) Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" (72) Ю.С.Дудников, В.H.Малахов и Б.И.Псахис (53) 628.162.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1230999, кл. С 02 Р 1/42, 1986. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ Н-КАТИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ СИСТЕМ ВОДОПОДГОТОВКИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности для химводоI

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности на химводоподготовках ТЭС, котельных энергои химпредприятий и может быть использовано для регенерации Н-катионитовых фильтров.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью электрического разряда в плазмотроне нагревают подаваемый в него воздух и полученную низкотемпературную плазму направляют в реакционную камеру вместе с дополнительным холодным воздухом, где синтезируют окислы азота из воздуха.

Образовавшийся нитрозный газ быстрч охлаждают впрыскиванием воды в закалочной камере и полученную смесь направляют для дальнейшего охлажде2 подготовок ТЭС, котельных энерго- и химпредприятий, и может быть использовано для регенерации Н-катионитовых фильтров с целью повышения эффективности процесса. Регенерацию Н-катионитовых фильтров осуществляют раствором азотной кислоты в виде двухфазной газожидкостной смеси, причем в качестве газовой фазы используют плазмохимические окислы азота.

При регенерации осуществляется одновременно процесс абсорбции диоксида азота водой с образованием азотной и азотистой кислот и процесс замещения ионов кальция и магния ионами водорода азотной и азотистой кислоты.

I ния в частичной абсорбции окислов водой в холодильник-конденсатор, откуда двухфазную газо-жидкостную смесь плазмохимических окислов азота и азотной кислоты подают на регенерацию катионита в катионитовый фильтр. При движении этой смеси через зерна катионита возрастает меж- . 4 фазная поверхность и значительная часть плазмохимических окислов азота образует в результате абсорбции дополнительное количество азотной кислоты.

Водородные ионы этой кислоты вместе с водородными ионами жидкой фазы двухфазного регенерирующего раствора активно замещают ионы кальция и магния, захваченные катионитом в процессе обработки исходной воды. Этому способствует и микровибрация зерен катионита под действием движущихся через загрузку пузырьков газовой фазы

1546430 регенерирующего раствора. Обменная реакция ионов приводит к образованию нитратов кальция и магния. Раствор этих нитратов вместе с непрореаги5 ровавшим газом и азотной кислотой направляют в реактор удобрений, где осуществляют дополнительную абсорбцию окислов азота.

Пример 1. Исходную воду, содержащую 28,6 мг/л ионов кальция и

8,5 мг/л ионов магния, пропускают

Э в течение 12 ч с расходом 112,5 м /ч через Н-катионитовый фильтр объемом

7 м с катионитом КУ-2-8. Отключают

Ъ фильтр от линии исходной воды и раствором жидких азотных удобрений вытесняют оставшуюся в нем воду и рыхлят катионит в течение 15 мин при линейной скорости 20 м/ч, с последующим возвратом раствора в реактор удобрений. Регенерацию катионита осуществляют в течение 10 ч с линейной скоростью по жидкой фазе 10 м/ч. Двухфазную газо-жидкостную смесь плазмохимических окислов азота и азотной кислоты вырабатывают на непрерывно действующей плазмохимической установке мощностью 190 кВт, производящей

346 м /ч плазмохимических окислов ъ азота 1» концентрации и 37,8 кг/ч азотной кислоты 20% концентрации.

134 кВт вложенной мощности утилизируют путем нагрева в холодильникеконденсаторе умягченной воды перед подачей ее потребителю. 343 м /ч

5 35 отработанной газовой фазы регенерата с концентрацией окислов 0,15% из катионитового фильтра направляют в реактор удобрений для абсорбции окислов азота и после очистки 342,5 м /ч

Э отработанного газа выбрасывают в атмосферу. Из реактора удобрений отводят потребителю 61,4 кг/ч жидких азотных удобрений с концентрацией питательного вещества (азота) 3,? .

По окончании регенерации отключают катионитовый фильтр от трубопровода подачи регенерирующего раствора и отмывочной водой вытесняют регенерат в реактор удобрений. После промывки катионитовый фильтр готов к приему исходной воды для ее умягчения.

Пример 2. Двухфазную смесь, содержащую 130 вес.ч. 20 .-ной азотной кислоты и 35 вес.ч. плаэмохимических окислов азота 1%-ной концентрации подают на регенерацию катионита КУ-2 объемом 7 и в течение 12 ч з с расходом по 100%-ной азотной кислоте 13,75 кг/ч. В результате регенерации получают 1100 кг жидких азотных удобрений с концентрацией питательного вещества (азота) 3,7» .

Регенерирующий раствор представляет собой сложную гаэожидкостную систему, в которую входят активные,. с точки зрения процесса регенерации катионитовых фильтров, элементы: азотная и азотистые кислоты, растворенные в жидкой фазе окислы азота и кислород, газообразные оксид и диоксид аэота, кислород ° Химическая активность этих элементов наПравлена на восстановление расходуемых при регенерации „катионита. ионов водорода, т.е. регенерирующий раствор обладает свойством самоподдержания концентрации замещающих ионов водорода на оптимальном уровне эа счет вовлечения в реакцию плазмохимических окислов азота, исходная концентрация которых регулируется режимом работы плазмотрона.

Способ позволяет повысить экономичность процесса водоподготовки за счет получения на месте регенерирующего раствора и за счет получения дополнительного товарного продукта— жидких азотных удобрений.

Ф о р м у л а и з обретения

Способ регенерации Н-катионитовых фильтров систем водоподготовки, включающий взрыхление, отмывку и обработку фильтров раствором азотной кислоты с последующим получением товарного продукта — жидких азотных удобрений, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, раствор азотной кислоты используют в виде двухфазной газожидкостной смеси, причем в качестве газовой фазы применяют плазмохимические окислы азота.