Способ удаления растворенного кислорода из воды Советский патент 1987 года по МПК C02F1/20 C02F103/02 

Изобретение относится к способам удаления кислорода из водД) и может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровых котлов, а также для удаления кислорода ,из кислородсодержащих газов.

Для удаления растворенного кисло- рода из воды применяют различные восстановители. Известно использование в качестве восстановителя гидразина.

Его недостатком является возможность осуществления процесса только

при повышенных температурах. I

Недостаток устраняют введением активаторов, в качестве которых используют хиноидные соединения, ароматические диамины, аминофенолы, сульфо- кислоты и гетероциклические соединения (патент ФРГ № 1,521,749, кл, 48 d 11/14, 1970, патент ФРГ № 2115463, кл, 48 d 11/14, 1974), Pbc недостатком является необходимост использования высоких концентраций, возможность перехода в паровую фазу при высоких т.емпературах, а также необходимость соблюдения узкого диапазона рН 10,0-10,4.

Известно использование в качестве активаторов соединений марганца, меди, кобальта или ванадия (патент США № 4022711, кл. 252-389, 1977, патент США № 4079018, кл. 252-389, 1978), недостатками которьгх являются невысокая активность, а также способность вызывать коррозию и разложение гидразина.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления из воды растворенного кислорода с помощью гидразина, активированного небольшими количествами йода или брома или солей кислот, содержащих эти элемен- ты (патент ФРГ № 1186305, кл, 48 d 11/08, 1965).

Недостатками способа являются низкая скорость восстановления растворенного кислорода и необходимость фильтрации воды через слой активного угля.

Цель изобретения - повьшение эффективности удаления растворенного кислорода за счет повышения скорости реакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении требуемых количеств активаторов процесса восстановления

IQ

15

20ь30

35 4045

gQ

gg 622

в широком диапазоне значений рН и температур.

Поставленную цель достигают путем использования в качестве активаторов небольших количеств комплексов трехвалентного кобальта с неорганическими лигандами, хлорида гексамминкобальта (III) или хлорида хлоропентамминко- бальта (III), или нитрата карбонато- пентамминкобальта(111), или гексанит- ритокобальтата (III) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (III) и гексанитритокобальтата (III) натрия, Тсбторые вводят в водный раствор гидразина концентрации 10-25%, в количестве . 0,1-3,0 г/л (преимущественно О,5- J,0 г/л).

Активированный таким образом гидразин не разлагается во время хранения в закрытых емкостях,

Способ осуществляют путем обработки воды раствором гидразина, содержащим активатор, в количестве не менее 1 моль на моль растворенного кислорода при рН 8-11 и температуре .

Активаторы сохраняют активность в течение всего процесса удаления кислорода.

Коррозионные испытания осуществляют в течение 3 мес со стальными пробами, помещенными в кислородсодержащую воду, куда дополнительно два раза в день подают кислород. В воду добавляют активированный гидразин согласно предлагаемому способу, сравнительно - гидразин без активатора . и гидразин с органическими активаторами. Испытания показали, что в воде, обработанной по предлагаемому способу, коррозия стальных образцов отсутствует, в то время как на сравнительных образцах отмечается коррозия, увеличивающаяся со временем.

Раствор гидразина, содержащий активаторы согласно предлагаемого способа, вследствие его высокой реакционной способности может быть использован для удаления кислорода из кислородсодержащих газов. При встряхивании закрытого сосуда, содержащего воздух, с раствором гидразина и активатора удается практически полностью удалить кислород.

Пример 1, В водном растворе, содержащем 200 г/л гидразина, растворяют 0,.5-3,О г/л активатора. 1 мл приготовленного раствора вводят в 1 л воды, содержащей кислород в количест

3. 1

ве 5-6 мг/л, и направляют смесь в измерительный прибор, позволяющий определить содержание кислорода. Необходимое значение рН устанавливают путем добавления щелочи. Испытания проводят при 20 С.

Результаты приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Приготовленный по примеру 1 раствор гидразина, содержа- щий активатор в количестве 1 г/л, вводят в кислородсодержащую воду. После разложения растворенного кислорода воду вновь насьщают кислородом путем пропускания воздуха в течение 10 м-ин. Операцию повторяют несколько раз. Содержание кислорода определяют непосредственно после обработки газом и спустя 10 мин после начала реакции. Для сравнения растворы гидразина, активированные органическими активаторами и йодом, обрабатывают аналогичным образом,.

Результаты приведены в табл.2.

П р и м е р 3. В колбу с затвором, объемом 2000 мл, наполненную воздухом, наливают 500 мл воды с содержанием гидразина 6 г/л и активатора 1 г/л. Закрытую колбу встряхивают в течение 1 ч при комнатной температуре В отобранной из газовой фазы пробе определяют по известным методикам содержание кислорода. Содержание кис

з)1 Clj 0,5 1,0 1,6 2,1 2,7

з)5 CljClj. 1,0 1,0

5

5

11

Q

g

0

5

624

лорода в газовой фазе при использовании гидрохинина уменьшилось до 12,5 об.%, гексамминкобальт (ill) - хлорида - до 6,5 об.%, натрийгекса- нитритокобальта (III) - до 6 об.%, при использовании торгового продукта с органическими активаторами - до 14 об.%.

Формула изобретения

1.Способ удаления растворенного кислорода из воды путем восстановления его гидразином в присутствии ак-. тиватора при рН 8-12, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния степени удаления кислорода, в качестве активатора используют хлорид гексамминкобальта (III), или хлорьщ хлоропентамминкобальта (III), или нитрат карбонатопентамминкобапьта (III), или гексанитритокобальтат (III) натрия, или смесь хлорида гексаммйн- , кобальта (III) и гексанитритокобаль- тата (III) натрия.

2.Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что активатор вводят в количестве 0,1-3,0 г/л.

3.Способ по п. 1,отлича ю- щ и и с я тем, что используют гидразин концентрации 10-25%.

Таблица 1

3,3 2,6 1,8 1,8 1,7 1,6 3,0

Продолжение табл.1

Изобретение относится к способам удаления кислорода из воды, может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровых котлов, для удаления кислорода из кислородсодержащих газов и позволяет повысить эффективность удаления растворенного кислорода за счет повьше- ния скорости реакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении требуемых количеств активаторов в широком диапазоне значений рН и температур . Кислород удаляют из воды путем обработки ее раствором гидразина в присутствии активаторов, в качестве которых используют хлорид гексаммин- , кобальта (III). или хлорид хлоропентам- минкобальта (III), или нитрат карбо- натопентамминкобальта (III), или гексанитритокобальтата (III) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (III) и гексанитритокобальтата (III) натрия. Активаторы вводят в раствор гидразина концентрации 10-25% (преимущественно 20-25%) в количестве О,1- 3,0 г/л (преимущественно 0,5-1,0 г/л) при рН 8-11 и температуре . Способ обеспечивает снижение содержания растворенного кислорода до 0,02 мг/л. 2 з.п, ф-лы, 2 табл. (С (Л 00 4