Способ обессоливания растворов

Способ обессоливания растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ обессоливания растворов относится к области водоподготовки. Цель - интенсификация процесса обессоливания, проводимого методом ионного обмена. Для интенсификации процесса способ осуществляют путем сорбции под давлением 0,5-0,9 МПа, а сорбирующий материал включает ионит и газопроницаемые полимерные мембраны в виде полых волокон из ряда производных политетрафторэтилена. В результате использования предлагаемого способа термодинамическое равновесие ионного обмена сдвигается в сторону образования декатионированной воды, чем достигаются увеличение степени использования обменной емкости и тем самым интенсификация процесса в целом. Это происходит за счет вывода образующегося диоксида углерода через полые волокна и предотвращения сорбции пузырьков газа на гранулах ионита. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН 1 L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21) 4297510/23-26 (22) 17.08.87 (46) 07.12.90. Бюл. 45 (71) Специализированное пусконаладочное управление по очистке промьппленных стоков и водоподготовке (72) Б.И.Ревут (53) 66.066 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 812735, кл. С 02 F 1/42, 1981. (54) СПОСОБ ОБЕССОПИВАНИЯ РАСТВОРОВ (57) пособ обессоливания растворов относится к водоподготовке. Цель изобретения — интенсификация процесса обессоливания, проводимого методом ионного обмена. Для интенсификации процесса способ осуществляют пуИзобретение относится к водоподготовке, в частности к способам интенсификации ионообменной. очистки воды с помощью полупроницаемых мембран.

Цель изобретения — интенсификация процесса обессоливания.

Указанная цель достигается за счет использования известного способа, включающего сорбцию извлекаемых компонентов в присутствии механической смеси, состоящей из ионита и инертного материала, с последующей регенерацией сорбента, при этом раствор на сорбирующий материал подают под давлением 0,5-0,9 ИПа, а в качестве инертного материала механической смеси берут газопроницаемые полимерные полые волокна из ряда производных политетрафторэтилена.

Суть способа заключается в том, что в обессоливаемой воде всегда при„.80„, (6И42д А1 1) 5 В 01 D 61/00, С 02 F 1/42

2 тем сорбции под давлением 0,5-0,9 MIa, а сорбирующий материал включает ионит и газопроницаемые полимерные мембраны в виде полых волокон из ря— да производных политетрафторэтилена.

В результате использования предлагаемого способа термодинамическое равновесие ионного обмена сдвигается в сторону образования декатионированной воды, чем достигаются увеличение степени использования обменной емкости и тем самым интенсификация процесса в целом. Это происходит за счет вывода образующегося диоксида углеро. да через полые волокна и предотвращения сорбции пузырьков газа на гранулах ионита. 1 табл.

1 сутствуют бикарбонат-ионы НСО>. В процессе ионного обмена происходит подкисление раствора, а образующаяся угольная кислота разлагается с образованием СО . Пузырьки газа обволакивают гранулы ионита, создавая своеобразную газовую подушку, замедляющую процесс ионного обмена.

Введение в слой ионита газопроницаемых полых волокон позволяет эффективно удалять СО из системы, исключить накопление газовых пузырьков на гранулах ионита.

Полые волокна располагают в слое ионита вертикально, запрессовывают их концы в отверстиях выводящих коллекторов.

Выбор материала мембран основан на том, что производные тетрафторэтилена эффективно сорбируют и про16) 1420

Давление на выхо

Степень испольОбменная

Давление на входе в фильтр, МПа

Скорость фильтрования,м/ч

Пример емкость фильтра, мг-экв/л зо вания обменной де из фильтра, МПа емкости, %

0,41

0,47

0,86

0,89

732 75,8

934 96,8

943 97,7

796 82,4

0 45

0,50

0,90

0,93

3

10,0

10,0

10,0

10,0 водят через себя диоксид углерода, обратной десорбции не наблюдается.

Предлагаемый диапазон давлений находится в оптимальных пределах, При давлении менее 0,5 МПа отмечается снижение скорости диффузии образующейся углекислоты через стенки мембран. При давлении более 0,9 NIa отмечается повышение растворимости углекислоты в воде и ее перенос в

:, нижележащие слои, где происходит по:: вышенное газообразование и нарушение гидравлических условий сорбции ионов.

Пример. В колонку диаметром

100 мм и высотой 300 мм вносят полые волоконные мембраны из политетрафторэтилена диаметром 3 мм в количестве

20 шт, загружают колонну катионитом марки КУ-2-8, отрегенерированным в

< условиях противотока в количестве

1 дм и начинают фильтровать воду, у содержащую, мг-экв/л: кальций 5,1; магний 4,6; натрий О,б; щелочность

8,2 (рН 8,08). При этом содержание 25 железа составляет 234 мкг/л. Производительность фильтра составл:1ет

75 л/ч, давление на входе в фильтр

0,б5 БПа, на выходе 0,57 1Па, Определяют через каждые 10 мин в фильтра- 30 те содержание кальция и магния стандартными методами с трилоном-Б, содержание натрия - ионселективным потенциометрическим методом, содержание железа — стандартным фотоколори3S метрическим методом с реактивом сульфосалициловой кислотой. Показатели качества фильтрата в разные периоды

Ф фильтрования изменяются слабо и составляют, мг-экв/л: кальций и магний менее 0,0001; натрий 0,0001; кислотность 3,1 (рН 4,3). 7(елеэа содержится 11 мкг/л. Через 1,5 ч отмечено снижение кислотности до 2,! мг-экв/л, l

45 после чего процесс фильтрации прекращают и проводят взрыхляющую промывку, пропуская снизу вверх воду с расходом 100 л/ч, определяют во взрыхляющей воде содержание свободной углекислоты стандартным методом с гидроксидом кальция в газовом приборчике ° Содержание углекислоты составля,ет 0,12 мг/л. Обменная емкость фильтра равна 1150 мг-экв/л, степень использования обменной емкости 98,6%.

Примеры осуществления предлагаемого и известного способов приведены в таблице °

Сравнение данных таблицы показывает, что оптимальные результаты получаются при осуществлении способа в предлагаемом диапазоне изменения параметров. При осуществлении обессоливания известным способом обменная емкость фильтра составляет 830 мгэкв/л, степень использования обменной емкости 80,2%.

Таким образом, степень использования обменной емкости в предлагаемом режиме повышается на 18%.

Формула и з обретения

Способ обессоливания растворов, включающий сорбцию извлекаемых компонентов в присутствии механической смеси, состоящей из ионита и инертного материала, с последующей- регенерацией сорбента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса обессоливания, раствор на сорбирующий материал подают под давлением 0,5 — 0,9 МПа, а в качестве инертного материала механической смеси берут газопроницаемые полимерные полые волокна из ряда производных политетрафторэтилена.