Способ очистки водного раствора

Способ очистки водного раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(>)> 734284

Союз Советскни

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060278 (21) 2577237/28-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень Мо 18

Дата опубликования описания 15.05,80 (5!)М. Кл.

С 13 9 3/18 !

С 02 С 5/08

Государстееииый комитет

СССР

IIo делам изабретеиий и открытий (53) УДК 664, 1 ° ,039,7 (088 ° 8) Л.Г, Ворона, И,Г. Бажал, A Â. Лещенко, М.П. Купчик и И.Н. Переверзева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт технической теплофизики AH,Óêðàèícêîé CCP (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНОГО PACTBOPA

Изобретение относится к области очистки растворов, сОдержащих взвешенные и цветные веще ст в а, может быть использовано в технологии сахарного производства для очистки сахарных растворов, а также при во доподготовке и для очистки бытовых и промышленных сточных вод.

Ближайшим техническим решением к изобретению является способ очистки водного раствора, заключающийся в том, что сорбент (смесь катнонита . и анионита или силнкагель) помещают в среднюю камеру трехкамерной электролитической ячейки, накладывают на электроды постоянное электрическое напряжение и пропускают водный раствор с определенной скоростью. При этом растворенные ве-. щества осаждаются на сорбенте в количестве, значительно превосходящим его адсорбционную емкосттт fl).

Интенсивность осаждения и адсорбционная емкость сорбента:зависит от физико-химических свойств растворенных веществ и определяется .электрическими н гидродинамическиавт .условиямн проведения процесса.

При использовании известного способа, например, для очистки са- . харных растворов от примеси цветных и коллоидных веществ необходимо выдержи вать малые скорости потока раствора и обеспечивать высокую напряженность электрического поля.

Пель изобретения заключается в интенсификации процесса и повыаелии степени -очи ст ки р аст вора, Для этого в предложенном, способе в очищаеьий раствор перед пропуском через слой сорбента вводят полиэтиленимин в количестве 1015 мг/л.

Способ заключается в следующем.

Для осуществления. способа очист» ки используют электролитическую ячейку, разделенную ионообменными или целофановыми мембранами на три

20 камеры:. катодную, среднюю и анодную. Электродами служат графитовые, титановйе, стальные или платиновые пластины.

В среднюю (рабочую) камеру ячей ки помещают сорбент (силикагель), ,гранулированную глину и др) и на электроды подают постоянное электрическое напряжение, обеспечивающее напряженность поля в пределах 5075 В/см.

734284

Та бли ца 1

Концентрация в исходном р ре> r/ë х 103 т очист48;2

0,00

48,6

0,70

1,40

54,5

2,55

68,0

1,79

3,65

77,8

1,24

7„30

0,80

0,57

0,53

85,6

9 00

12, 80

89,8

90,5

17,2

91,0

0,50

22,0

Ое47

91,5

2 8, 00

Для предупреждения газовой поля ризации электродов через электродные камеры перекачивают воду со скоростью 0,03-0,05 м/с. Через сред- нюю камеру пропускают очищаеьий раствор, в который предварительно добавляют ионогенное поверхностноактивное вещество {IIAB) - полиэтилбнимин с мол.массой 300000. Дозировga GAB производится в виде водного раствора из расчета 10-15 мг сухого вещества на 1 л очищаемого раствора, ПАВ, адсорбируясь на поверхнос» ти частиц дисперсной фазы, обеспечивает в электрическом поле предварительную коагуляцию и прочное удерживание частиц и агрегатов на поверхности гранул сорбента, Скорости потока раствора поддерживают в пределах 1,5-2,0 объемов на 1 объем сорбента в 1 мин.

Очистку осуществляют при 20-25 С.

О

Длительность цикла работы установки при концентрации примеси в растворе 1 г/л составляет 2-3 ч, эффект очистки раствора 80-85%.

В конце цикла, определяемом по количеству удерживаемой сорбентом примеси и по снижению производительИз табл. 1 видно, что увеличение количества полиэтиленимина свы-. ше 12,8 10 г/л почти не влияет на эффект очистки. Эту концентрацию можно принять эа оптимальную.

П,р и м е р 2. Через среднюю камеру ячейки, разделенной целлофановыми мембранами .на катодную, среднюю, и анодную, пропускают в течение 5 мин со скоростью 2.20 см /мин раствор, содержащий ности установки, прекращают подачу очищаемого раствора, снимают электрическое напряжение и дают в среднюю камеру воды. При этом осадок разрушается и выносМтся из межзернового пространства сорбента потоком воды. Затем цикл повторяется.

Пример 1. В сахарный раствор, содержащий 30В сахарозы и

5,6 г/л смеси цветных веществ карамелана и карамелена (продуктов дегидратации сахарозы),добавляют полиэтиленимин в количествах 0,7 10 -17,2 х х 10 г/л и помещают в среднюю камеру ячейки размером 10 х 30 х 65 мм предварительно наполненную силикагелем с диаметром гранул 2-3 мм.

Через электродные камеры пропускают со скоростью 0,2 л/мнн дистиллированную воду. Расстояние между электродами 20 мм. На электро20 ды подают постоянный ток напряжением 100 B. Раствор выдерживают в средней камере в течение 5 мин при

25ОС, затем сливают и определяют концентрацию цветных веществ в зависимости от концентрации полиэтиленимина (ПЭИ) в исходном растворе.

Результаты этих определений приведены в т абл . 1 .

ЗОВ сахарозы, 5,6 г/л карамелана и карамелена и 12,8 ° 10 З г/л прлиэтиленимина. В среднюю камеру размером 10 х 25х 40 мм предварительно помещают силикагель с диаметром

60 гранул 2-3 мм. На электроды подают постоянный ток напряжением 150 В.

В Очищенных растворах определяют концентрацию цветных веществ. Ре« эультаты этих определениЯ приведены

65 )в таблэ 2е

734284

Та блица 2

1,01

3,45

1,00

3,88

1,03

4,74

0,76

4,97

1,22. 20

1,10

5,30

Формула изобретения

Составитель Г. Лсеакарева

Редактор Н. Потапова Техред И.Петко Корректор В, Синицкая

Ваказ : 2009/36 Гараж 399 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. Водный раствор карамелана и карамелина с концентрацией 5, 04 г/л, полиэтиленимина

4,35 10 г/л и без него помещают в среднюю камеру ячейки, описанной в примере 1, и подают на электроды постоянный ток напряжением 70 В.

Через электродные камеры пропускают дистиллированную воду со скоростью 0,2 л/мин.

Раствор выдерживают в слое силикагеля при 22 С в течение 10 мин, необходимых для установления динамического равновесия концентрации цветных веществ в растворе и на поверхности гранул силикагеля. В очищенных растворах, содержащих полиэтиленимин и без него, определяют содержание цветных веществ. Опытные данные свидетельствуют о том, что в присутствии указанного вещества максимальное количество осажденных на поверхности силикагеля веществ (статическая емкость) достигает. концентрации их в исходном, растворе и составляет 92,5Ъ, а в отсутствии него 39%. Емкость сорбента при данных условиях по цветным веществам в присутствии полиэтиленимина увеличивается почти в 2,5 раза.

Иэ приведенных примеров видно, что применение IIAB позволяет интен(() сифицировать процесс осаждения примесей и за счет этого увеличивать скорость потока раствора в 10 раэ при эффекте очистки 80-85% (табл.2) что обеспечивает сокращение капиталовложений на приобретение оборудо" вания.

В случае очистки раствора беэ добавления I1AB эффект удаления примесей при прочих равных условиях составляет 5,0-5,5% или в 15 раз меньше.

Способ очистки водного раствора, )5 преимущественно сахарного,производства, предусматривающий пропускание раствора через слой сорбента, помещенный в поле постоянного электрического тока, о т л и ч а ю щ и йЗО с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения степени очистки, в очищаемлй раствор перед пропуском через слой сорбента вводят полкэткленимин в количестве

10-15 мг/л.

Исто ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 47050 3 к кл ° С 02 С 5/G 8 t 1972 (прототип) .