Способ умягчения морской воды

Способ умягчения морской воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«i>865825 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) 3aseseHo 110779 (21) 2790451/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 230981 Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 230981 (51)M. Кл.з

С 02 F 1/42

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) V+K 628.543. .7(088.8) (72) Авторы изобретения

К. М. Абдулаев, Г, К. Фейзиев „С. А. Шахмаров и P.Ã. Мамедбекова (71) Заявитель

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (54 ) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЯ

Изобретение относится к способам умягчения морской воды и может найти

Применение в теплоэнергетической и химической отраслях промышленности.

Известен способ глубокого умягчения морской воды Na-катионированием, предусматривающий ионообменное умягчение путем пропускания морской воды через катионит, предварительно переведенный в Na-форму, т.е. отрегенерированный натриевыми солями, в качестве которых используются натриевые солй, содержащиеся в концентрате морской воды — продувочной воде испарителей, питаемых умягченной морской водой. По этому способу для эффективной регенерации катионита используется часть отработанного раствора предыдущей регенерации, содер>тощая наряду с натриевыми солями и соли жесткости (1).

Недостатком данного способа является отсутствие утилизации отходов умягчения, т.е. солей магния, кальция и натрия, которые сбрасываются в водоемы с неиспользуемой частью отработанного раствора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, включаю щий осаждение Са и Mg в виде

CaS0<»2Н 0 и Мц (ОН), соответственно, Na-катиойирование и регенерацию катионитов продувочной водой испарителей с получением отработанных регенерационных растворов, используемых на последующих стадиях регенерации.

По известному способу для термичес-<ого умягчения используется высокопотенциальный пар. При этом вследствие отрицательной растворимости сульфата кальция последний осаждается и отводится в виде шлама.

Термоумягченная вода имеет жесткость

20-25 мг-экв/л, а глубокоумягченная (после Иа-катионитовых фильтров)

50-60 мкг-экв/л j2 1.

Недостатками известного способа являются использование высокопотен2О циального пара (Р = 6-7 атм, 165-170 С и сравнительно высокая о жесткость термоумягченной воды, что повышает ионную нагрузку Na-катионитовых фильтров. Результатом этого является высокая себестоимость умягченной воды — 0,5 руб/м

Кроме того, так как осаждение магния произ водится из вест козой су спензией, загрязненной, как правило, раз30 личными силикатами и другими приме865825 сями, находящимися в известняке, продукт — Mg (OH) — имеет невысокую чистоту. A это требует большего количества расходов воды на отмывку продукта.

Цель изобретения — уменьшение остаточной жесткости воды, упрощение и удешевление процесса за счет исключения стадии термоумягчения воды, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему осаж- 10 дение Са+ и Mg++ в ниде СаS04 х2 Н> 0 и Mg (ОН), соответственно, Na-катионирование и регенерацию кагионитов продувочной водой испарителей с получением отработанных регенерационных растворов, используемых на последующих стадиях регенерации, осаждение

Са ведут после стадии регенерации катионитов из отработанных регенерационных растворов.

При этом осаждение Са++ ведут путем пропускания отработанных регенерационных растворов через зернистую присадку сульфата кальция, а осаждение Mg — щелочью, получаемой при необходимости Nà-катионированием из— вестковой суспенэии.

После осаждения магния морская вода имеет только кальциевую жесткость

10-15 мг-экв/л. Глубокое доумягчение морско 1 воды осуществляется путем

l4a-катионирования, что позволяет снизить жесткость до 20-30 мг-экв/л.

Меньшая жесткость воды, подаваемой на На-катиониронание,обуславливает меньшую ис:;кую нагрузку фильтров, что уменьшает число регенераций, т.е. удешевляет .процесс.

Декарбонизованную любым способом морскую вс.- у .подщелачивают NaOH npu раходе стехиометрического содержания магния „т .е. 2,4 кг/м з. Для интенсификации процесса осаждения

Mg (0H)> используется полиакриламид.

Продуво-:ная ода испарителей, содержащая натриевые соли, используется 4 для второго этапа регенерации, как процесса двухступен-.гатого доумягчения, так и для Na-катионирования известковой суспензии (молока) .

Первый этап регенерации произво- $0 дится о=работанным регенерационным раствором предыдуших регенераций после осаждения из них сульфата кальция в кристаллизаторе. Соцержание натриевых солей в отработанном растворе 55 достигает 6-83. мелочь получают путем пропускания известковой суспензии из реактора через отрегенерированный катионитный фильтр. В результате ионы KBJ üö: ÿ известковой суспензии замещаются N а-ионами катионита, т.. е. голучается щелочь. Оптимальная скорость фильтрования известковой суспензии 5-6 м/ч. Скорость фильтрования отработанного раствора 10-12 м/ч, а доумягчаемой морской воды - 10- 65

15 м/ч. В качестве катионита используется IG -2-8.

Пример, Исходную воду состава, мг экн/л: (Ca .) 16; (.М9 ) 60; На ) 136; (CE ) 142, (SO4 )67 и (H CO ) 3, подщелачинают 16-ным раствором NaOH при расходе 0,2 кг/м . В результате образования ионов СО достигается пересыщенность по С а С Оу.

Последний задерживается при механическом фильтровании обработанной воды через колонку диаметром 35 мм, загруженную антрацитом, Остаточное содержание (CO J составляет 0,4 мг-экв/л.

Декарбонизованная таким образом морская вода подщелачивается при расходе щелочи 2, 4 мг/м 3. Подщелачив ание проводится при одновременном перемешивании в сосуде емкостью 10 л. Образовавшаяся суспензия Mg(ОН) подается снизу-вверх в динамическую копонку из оргстекла диаметром 200 мм и высотой 2 м. Разделение сгущенной суспензии Mg(OH) происходит при подьемной скорости 0,3-0,4 м/ч . Mg(ОН) отводится из средней, а частично умягченная морская вода — из верхней части колонки.

Частично умягченная морская вода с преимущественным содержанием кальция (до 8-9 мг-зкв/л кальция и 1—

1,2 мг-экв/л магния) собирается в отдельную емкость и затем пропускает— ся через колонку, загруженную катиокитом Ку-2-8 (Na-катионитный фильтр), со скоростью 10 м/ч. Остаточная жесткость умягченной воды составляет

0,02-0,03 мг-экв/л, а рабочая емкость поглощения катионита — 750-800 r-экн/м.

Умягченная вода упаривается в

10 раз и часть концентрата используется для регенерации Na-катионитного фильтра при удельном расходе соли

350 кг/м .

Дгя получения щелочи извеСгковое молоко (1-1,1%) пропускается в направлении снизу-вверх через динамическую колонку, загруженную катионитом КУ-2-8. Скорость фильтрования - 6 м/ч.

Фильтрат представляет собой 0,9-1,0Ъный раствор щелочи с жесткостью до

0,6-1 мг-экв/л. Рабочая емкость поглощения катионита — 1250 г-экв/мЗ.

Перед регенерацией фильтр отмывается от .остатков извести пресной нодой.

Применяется протиноточная регенерация. На первом этапе используется отработанный раствор предыдущей регенерации после осаждения Са504к2Н О.

Удельный расход отработанного раствора-300 кг/м3. На втором этапе регенерации используется концентрат умягченной воды при удельном расходе

10О кг/м . После регенерации фильтр отмывается умягченной морской водой при удельном расходе 1 м /м катионита.

Отработанные регенерационные растворы обоих фильтров со средним

865825

Формула изобретения

Составитель Н. Савенкова

Техред А. Бабинец Корректор С. Шекмар

Редактор Г. Кацалап

Заказ 7975/34 Тираж 1010 Подписное

ВНИИПИ 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 составом, мг-экв/л: (Ca++) 428; 50 )

383, fС 2- ) 800 и PNa+3 756, пропускаются через колонку, загруженную присадкой Са504» 2Н О (кристаллизатор) .

Высота слоя загрузки 1 м, скорость пропускания отработанного раствора

5 м/ч, направление подачи — снизувверх. На выходе из колонки концентрация кальция- и сульфат-ионов составляет 65 мг-экв/л и 30 мг-экв/л, соответственно. Величины остальных показателей не изменились.

Экономический эффект от внедрения установки производительностью

500 м /ч (по умягченной воде) составляет 350 тыс.руб в год.

1. Способ умягчения морской воды, включающий осаждение Са++ и Hg++a ви- 70 де CaS0 2Н 0 и Ng (OH+, соответственно, Na-катионирование и регенерацию катионитов продувочной водой с получением отработанных регенерационных растворов, используемых на пос- у5 ледующих стадиях регенерации, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с.целью уменьшения остаточной жесткости воды, упрощения и удешевления процесса эа счет исключения стадии термоумягчения воды, осаждение Са + ведут после стадии регенерации катионитов из отработанных регенерационных растворов.

2 ° Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что осаждение Са+ ведут путем пропускания отработанных регенерационных растворов через зернистую присадку сульфата кальция, а осаждение Иg+ -щелочью, получаемой при необходимости йа-катионированием известковой суспенэии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абдуллаев .К.М. и др. Исследование умягченной воды Каспийского моря

Ма-катионированием на ГРЭС 4 "Север- . ная". — "Теплоэнергетика", 1977, Р 3, с. 29.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 451632, кл. С 02 в 1/22, 1971.