Способ @ - @ -ионирования воды Советский патент 1983 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 

4 --1

00 4 С/0

.Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при получении умягченной воды с уменьшенной щелочностью.

Известен способ Na-CE-ионировани воды/ заключающийся в последовательном пропускании воды через Na-катионитные фильтры, и затем через СЕ анионитные фильтры. В случае если требуется получить глубоко умягченную воду, она далее пропускается через Ма-катионитные фильтры второй ступени.

Недостатками известного способа являются его многостадийность и необходимость применения для регенерации Cf-аниоМитного фильтра раствора поваренной соли, не содержащей примесей кальция и магния. Поскольку товарная поваренная соль всегда Содержит эти примеси, требуется проводить умягчение регенерационного раствора соли, например, едким нат7 ром, и применять для его разбавления глубоко умягченную воду. Такие вспомогательные операции, как взрыхление слоя анионита перед пропуском регенерационного раствора соли и последующая отмывка анионита от продуктов регенерации, также должны проводиться умягченной водой во избежание выделения на зернах анионит труднорастворимых соединений СаСО и Мд(ОН)2.

Кроме того, слабоосновные аниониты в известном способе неработоспособны, так как быстро (после 2-3 циклов) теряют способность поглощат ионы а сильноосновные аниониты хотя и обладают удовлетворительными .характеристиками, но являются дефицитньми и дорогостоящими.

Цель изобретения - ускорение и удешевление процесса путем исключения многостадийности и сокращения расхода реагентов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу Na-C6-ионрования воды,включающему пропускание воды через ионный фильтр с последующей его регенерацией реакционным агентом воду пропускают через смешанный слой ионитного фильтра, состоящий из анионита любой основности и сильнокислотного катионита, а регенерацию ведут подкисленным раствором поваренной соли или природным рассолом, содержащим NaC&, или подкисленной морской водой.

Кроме того, анионит любой основности и сильнокислотный катионит, взяты в соотношении от 1:1 до 4:1.

При осуществлении предлагаемого способа используют ионитные фильтры насыпного типа, загрузка которых состоит из смеси анионита любой ос

новности и сильнокислотного катионита,, находящихся в солевых формах, а HM«ihHO анионит в С -форме, катионит в Na-форме. Регенерацию отработанного смешанного слоя ионитов осуществляют - подкисленным растворог 1 хлористого

натрия или природным рассолом, содержащим NaCe, или подкисленной морской водой.

Выбор предлаГаемых соотношений О анионита любой основности и сильнокислотного катионита (1:1)-(4:1) обусловлен качеством исходной воды и адсорбционной емкостью используемых ионитов, позволяющих достигнуть не5 обходимую степень очистки воды при максимальных значениях рабочей обменной емкости ионитов и миниальных удельных расходах реагента на регенерацию.

Q Уменьшением рН исходного регенерационного раствора устраняетсяопасность выделения на зернах анионита труднорастворимых соединений СаСОд и Мд(ОН)2. в процессе регенерации и

5 обеспечивается перевод части обменных групп катионита в Н-форму. Благодаря появлению в катионите обменных ионов водорода значения рН фильтруемой жидкости достигают, при прочих равных условиях, меньших значений, чем в слое одного анионита в способе раздельного Na-ce-ионирования. Смещение рН фильтруемой жидкости в область более низких значений создает благоприятные условия к ис5 пользованию в смешанном слое анионитов более низкой основности, а также препятствует образованию карбонатных отложений при пропускании через фильтрующий слой жесткой воды.

0 При обработке природных вод с высоким содержанием сульфатов не исключена возможность образования во время регенерации твердой фазы сульфата кальция,, которая, будучи задержана

5 в фильтрующем слое, ,в последующем рабочем цикле может обусловить повышение остаточной жесткости фильтрата Na-ce-ионитного фильтра. Для получения высокого эффекта умягчения при обработке; вод такого типа за первой ступенью совместного Na-CE-ионирования следует предусматривать Na-катионитные фильтры второй ступени.

Пример 1. Смесь катионита КУ-2 и анионита АН-2ФН при соотно5 шении 1:1 загружают в лабораторную, колонку на высоту 30- см. Регенерация проводится подкисленным 8%.-ным раствором поваренной соли с удельным расходом 140 кг/м. Для взрыхления

0 и отмывки ис.польз тот исходную воду состава, мг-экв/л:

Общая жесткость 3,1-3,2 Щелочность 2,3-2,4

Сульфаты0,7-0,8

5 Хлориды0,05-0,06 Скорость пропуска воды 20 м/ч, а регенерационного раствора и отмывочной воды 7-10 м/ч. Отключение ко лонки на регенерацию проводят при значении щелочности фильтрата 1,6 мг-экв/л. В таблице приведены данные по ка честву получаемой воды и рабочей обменной емкости используемых ионитов. Пример 2. Смесь анионита АН-2ФН и катионита КУ-2 при соотношении 4:1 загружают в стандартный ионитный фильтр диаметром 2,0 м. Ре генерацию фильтра проводят подкисленной морской водой. Для взрыхлени и отмывки используют исходную пресную воду состава, мг-экв/л: Общая жесткость 8,0 Щелочность4,5 Сульфаты1 ,.9 Хлориды3,4 Скорость фильтрования в рабочем цикле 15 м/ч, при регенерации и отмывке 7 м/ч. Получен филйтрат с остаточной жесткостью 0,1 мг-экв/л и щелочностью О,6-0,7 мг-экв/л. Таким образом, как следует из по лученных данных, использование при регенерации подкисленных неумягченного раствора поваренной соли или морской воды, а также неумягченной воды для взрыхления и отмывки смеша кого слоя ионитов обеспечивает упрощение и удешевление процесса за счет отказа от умягчения регенерационного раствора и воды, потребляемой на собственные нужды. Кроме того, необходимый эффект очистки воды достигается с применением дешевого слабоосновного анионита АН-2ФН, значение рабочей обменной емкости которого при многократном повторении рабочих циклов в указанных условиях регенерации сохраняется стабильным, т.е. слабоосновной анионит является работоспособным в предлагаемом способе совместного Na-CE-ионирования воды. Технико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен упрощением процесса путем сокращения числа ионитных фильтров и исключения вспомогательных устройств для умягчения регенерационного раствора поваренной соли и удешевлением процесса за счет использования более дешевых марок анионитов и сокращения расхода реагентов на обработку регенерационного агента и воды, расходуемой на собственные нужды фильтров. Ориентировочно ожидаемый экономический эффект от реализации предлагае:мрго способа на установке производи;тельностью 200 М/ч составит 45 тыс. руб. в год.

1. СПОСОБ Na-CK-ИОК1ТРОВАНИЯ ВОДЫ, включающий пропускание ее через ионитный фильтр с последующей егЪ регенерацией реакционным агентом, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса путем исключения многостадийности и сокращения расхода реагентов, воду пропускают через смешанный слой ионитного фильтра, состоящий из анионита любой основности и сильнокислотного катионита, а регенерацию смещанного слоя ведут подкисленным раствором поваренной соли или природным рассолом, содержащим NaCE, или подкисленной морской водой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анионит любой основности и сильнокислотный катионит взяты в соотношении от 1:1 до 4:1 . (Л