Способ очистки воды от ионов натрия и жесткости Советский патент 1986 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 C02F103/34 

«

Изобретение относится к обработк воды ионитами и может быть использовано в теплоэнергетике, химической, нефтеперерабатьшающей и других отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является упрощение процесса за счет одновременно поглощения на Н-катионите ионов жесткости и последующего раздельног вымывания ионов натрия и жесткости на стадии регенерации, а также сокращение числа технологических операций на стадии обработки отработанных регенерационных растворов.

Способ очистки воды включает поглощение ионов натрия на Н-катионит стадии регенерации Н-катионита последовательной обработкой смесью угл аммонийной соли с аммиаком и кислотой, обработки отработанных регенерационных растворов с получением товарньгх продуктов - соды и азотных удобрений, при этом в качестве Н-катионита используют макропористый катионит типа КУ-23, а регенерацию осуществляют азотной кислотой.

Проведенными исследованиями установлено, что при регенерации макропористого катионита, отработанног по ионам натрия и жесткости смесью углеаммонийной соли и аммиака, вымываются практически только ионы натрия, а ионы жесткости остаются в ка тионите. Жесткость может быть удалена из катионита только применением кислоты. Применение азотной кислоты

S

0

5

0

5

позволяет после нейтрализации аммиаком отработанного регенерацион- ного раствора использовать последний либо в производстве аммиачной селитры (после осаждения ионов жесткости), либо в виде жидких азотных удобрений (данные представлены в таблице).

Пример. Очистке подвергают воду, имеющую следующий состав, мг-м/л: Са 9,5; Mg 3,2; Na 11,3. Воду фильтруют через колонну, в которую загружают 300 мл Н-катионита КУ-23 (30/100). Фильтрование, прекращают при достижении концентрации ионов натрия в фильтрате 1 мг-зкв/л, при этом очищают 16,25 л,

Отработанньй водород-катионит предварительно обрабатьшают 600 мл раствора смеси углеаммонийной соли и аммиака при мольном соотношении CO,j .NH 1:1,1 с концентрацией NH 1208 и COj 1096 мг-экв/л. Отработанный раствор фильтруют, в результате получают 600 мл раствора следующего состава, мг-экв/л: Na 187,4 ; NH 294,2; Са, Mg 2( 1,83).

Степень регенерации катионита от ионов натрия 99,6%, а от ионов жесткости 10%.

Отработанный регенерационный раствор упаривают, кристаллизуют бикарбонат; полученный продукт содержит 15,78 r.NaHCO, , 0,1 г Са(НСО:,)2 (примеси не превышают 1,5%|.

Результаты испытаний приведены в та;блице.

CV4ОО

in-

оо

«V

оо

о

«ч ЧО

vD

Г

сч

л

о о

CSJ

ч

#

vO О с

«Л

00

СГ1 ON

ш

I ОЛ

1Л

f

CTi

м

vO

ОО

г 00

см ел

-

о

vC

t га

--ОО

vD 1Л

о о

о

Ti

00--

мм

Ю - чГ

,- -. г-

л00

ПI

0)Сч1

чI

(1)

tnи

Летучие компоненты процесса упаривания поглощают водой, доукрепляют углеаммонийной солью и аммиаком и используют для предварительной обработки водород-катионита последующего цикла.

Для окончательной подготовки ка- тионита к стадии очистки воды его регенерируют 550 мл 20%-ного (3025 мг-экв/я) раствора азотной кислоты. Получен отработанный реге- нерационный раствор следующего состава; мг-экв/л: На 0,6; Са , Mg 190,77; NH| 430; Н 910, который нейтрализуют аммиаком и использзтот для получения нитрата аммония или жидких азотных удобренийj

Отрегенерированный кислотой кати- онит отмьшают 1300 мл дистиллированной воды. Первые порции промывных вод после кислотной обработки используют для приготовления регене- рационного раствора (550 мл кислоты)

а остальную воду сбрасьшают. Потери кислоты со сбрасьшаемой промьгоной водой составляют 8% от общего количества используемой кислоты.

По сравнению с известным применение макропористого катионита и использование азотной кислоты позволяет упростить процесс очистки воды за счет удаления на одной ступени очистки как ионов натрия, так и ионов жесткости, и сократить число технологических операций на стадии, обработки отработанных рёгенерацион- ных растворов, так как исходный состав товарных продуктов необходимой степени чистоты - соды и азотных удобрений получают на каяздой стадии регенерации катионита.

Стоимость очищенной воды предложенным способом за счет снижения расхода реагентов и затрат на упаривание снижается по сравнению с известным способом на 13-18%.