СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТОВ NA-КАТИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ Российский патент 2005 года по МПК B01J49/00 C02F1/42 C02F103/02 

Изобретение относится к области водоподготовки для питания энергетических установок и котельных агрегатов, имеющих ионообменные фильтры Na-катионирования воды.

Известен способ водоподготовки по А.С. 1766846, С 02 F 1/42, где в качестве солевого раствора для регенерации катионитного фильтра используют смесь отработанного регенерационного раствора, части отмывочных и продувочных вод котлов после ее упаривания до исходной концентрации по ионам натрия в аппаратах погружного горения, обработанную каустической содой для выделения солей жесткости и гипса и подкисленную углекислым газом и соляной кислотой.

Недостатком существующего способа является необходимость использования химических реагентов: каустической соды - на стадии подщелачивания раствора до рН=11.5, соляной кислоты - на стадии подкисления до рН=5.0, а также использование тепла дымовых газов с температурой 180-230° С - для концентрации ионов натрия.

Цель изобретения - очистка регенерата от солей жесткости для получения очищенного раствора хлорида натрия с последующей его утилизацией в качестве регенерирующего раствора, предотвращение сброса хлоридов в водные объекты, снижение расхода реагентов на выделение солей жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве регенерирующего раствора используют очищенный регенерат. Для этого регенерат пропускают через электролизер, повышая величину рН выше 11, отстаиванием выделяют соли жесткости, нейтрализуют полученный раствор пропусканием хлорводорода, образующегося при электролизе раствора, и доочищают на Na-катионитном фильтре.

Пример 1. Регенерат общей жесткостью 500 мг-экв/л, содержащий Са²⁺ - 9018 мг/л, Mq²⁺ - 608 мг/л, Сl^- - 53848 мг/л, Na⁺ - 33847 мг/л; рН - 8,0, направляют в приемную емкость, откуда с постоянной объемной скоростью подают в электролизер. Величину рН жидкости потока из катодной камеры поддерживают в пределах 11-12,5. Известно, что в результате электролиза в катодной камере жидкость обогащается гидроксилом и катионы натрия образуют NaOH. При рН 12 в жидкости образуется максимальное количество карбонат-ионов, которые образуют с катионами натрия соль Nа₂СО₃. Из электролизера жидкость направляют в отстойник, где происходят следующие реакции:

СаСl₂+Nа₂СО₃→_{СаСО3+2NaCl}

СаСl₂+2NaHCO₃→_{Са(НСО3)2+2NaCl}

MqCl₂+2NaOH→ Mq(OH)₂+2NaCl

Соли жесткости выпадают в осадок.

Надосадочную жидкость, имеющую рН 11,5 и общую жесткость 14 мг-экв/л, направляют в нейтрализатор, куда подают хлорводород, снижая рН до 6,5. Предварительно умягченный раствор пропускают через Na-катионитный фильтр и получают на выходе 8%-ный очищенный раствор хлорида натрия с общей жесткостью не выше 0,5 мг-экв/л. Осадок, образующийся в отстойнике, подвергают обезвоживанию. Обезвоженный осадок, состоящий, в основном, из карбоната натрия и гидроксида магния, может быть использован для производства строительных материалов или в качестве мелиоранта.

Пример 2. Регенерат общей жесткостью 150 мг-экв/л пропускают через электролизер, в результате электролиза величина рН раствора составляет 12,3. После отстоя жесткость раствора снижается до 8 мг-экв/л. Нейтрализованная хлорводородом жидкость имеет рН 6,5; а после пропускания через вспомогательный Na-катионитовый фильтр раствор имел жесткость 0,3 мг-экв/л и концентрацию хлорида натрия 8%.

Сравнительные данные по эффективности предлагаемого и известного способов приведены в таблице 1.

Таблица 1Сравнительные данные по стадиям обработки регенерата в прототипе и заявляемом способе.КомпонентОперации Известный способ (стадии)Предлагаемый способ (стадии)NaOHПовышение рН до 11.5ОтсутствуетДымовой газ Т° С=180-240Выпаривание и концентрирование NaОтсутствуетЭлектролизОтсутствуетПовышение рН свыше 11Дымовой или углекислый газ Т° С<100Подкисление до рН=7, затем до рН=5ОтсутствуетХлорводородОтсутствуетНейтрализация рН=6,5

Изобретение относится к области водоподготовки для питания энергетических установок и котельных агрегатов, имеющих ионообменные фильтры обессоливания воды. Получение очищенного раствора хлорида натрия с последующей его утилизацией в качестве регенерирующего раствора Na-катионитных фильтров осуществляют путем пропускания регенерата через электролизер с последующим отстаиванием католита для получения осадка солей жесткости, нейтрализацией хлорводородом, образующимся при электролизе, и пропусканием раствора через вспомогательный Na-катионитный фильтр. Величину рН раствора после электролиза поддерживают не ниже 11,0. Способ позволяет за счет утилизации растворов хлорида натрия предотвратить сброс хлоридов в водные объекты, удешевить процесс водоподготовки за счет снижения расхода реагентов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ очистки регенерата Na-катионитных фильтров от солей жесткости для получения очищенного раствора хлорида натрия с последующей его утилизацией в качестве регенерирующего раствора Na-катионитных фильтров, включающий выделение в осадок солей жесткости, нейтрализацию обрабатываемой жидкости хлорводородом, отличающийся тем, что для получения очищенного раствора хлорида натрия от солей жесткости регенерат пропускают через электролизер с последующим отстаиванием католита, нейтрализацией хлорводородом, образующимся при электролизе, и пропусканием через вспомогательный Na-катионитный фильтр.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину рН раствора после электролиза поддерживают не ниже 11,0.