Способ регенерации катионита Советский патент 1989 года по МПК B01J49/00 

Изобретение относится к способам регенерации ионитов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической, теплоэнергетической, электронной, радиотехнической, металлургической и других отраслях промышленности, располагающих ионитны- ми установками для очистки.

и,ель изобретения - предотвращение отложения сульфата кальция на катионите.

Пример. На катиОнитный фильтр, загруженный катионитом КУ-2, подают природную воду с суммарным содержанием катионов 10 мг-экв/л (в том числе натрия 5 мг-экв/л; кальция и магния в сумме 5 мг- экв/л). Фильтр отключают на регенерацию по проскоку жесткости 0,2 мг-экв/л. Затем в нижний слой катионита, находящегося в умягчаемой воде подают воздух до расщи- рения слоя на 60-110%. После достижения стабильного расщирения слоя воздух отключают и в нижний слой катионита подают 2-3 н. сульфатсодержащий регене- рационный раствор с расходом обеспечи- вающи.м псевдоожижение слоя катионита. Одновременно с подачей регенерационного раствора в нижнюю часть слоя катионита в псевдоожиженном состоянии подают воздух в количестве более 5 л на 1 м- регенерационного раствора.

В табл. 1 представлено количество сульфата кальция, отложивщегося на катионите в процессе регенерации предлагаемым способом в зависимости от удельного расхода воздуха на единицу объема регенерационного раствора.

Из полученных данных следует, что согласно предлагаемому способу предотвращаются отложения сульфата кальция на катионите. При пропускании 0,7-3 н. сульфатного раствора Na2S04 или H2SO снизу вверх через предварительно расщиреннын слой катионита при одновременной подаче воздуха обеспечивается надежный режим регенерации катионита без его гипсования. Это обусловлено тем, что введение рассредоточенных пузырьков газа создает условия для формирования в межзерновом пространстве (на развитой поверхности пузырьков) мелкодисперсной устойчивой взвеси, т. е. препятствует росту кристаллов CaSO, их агломерации и образованию застойных зон в фильтре, а также способствует выносу мелкодисперсной взвеси из межзернового пространства.

(Л

с

4 00 00 1С 00

Предварительное расширение слоя (псевдоожижение его) -катионита является обязательным, поскольку подача регенераци- онного раствора в спокойный или неподвижный слой катионита с последующим его переводом в состояние расширения самим регенерационным раствором приводит к гипсованию катионита. Просто предварительное расширение слоя также не исключает возможность Необходима определенная ширения катионита более чем на 60% от исходного объема, которая непосредственно зависит от концентрации сульфатного раствора и степени истощения катионита по

или 3 н. Нч5Оц; высота слоя «атиони- та 2,0 м. Требуемую высоту псевдоожи- женного слоя получают подбором линейной скорости потока регенерационного раст- 5 вора в диапазоне 12-18 м/ч. Для предотвращения уноса зерен катионита стеклянный фильтр 0 2,5см и высотой 4,5 м оборудуют на выходе из колонки сеткой.

Выпадение CaS04 на зернах катионита гипсования. . наблюдают сразу после подачи концентри- степень рас- рованного 2 н. раствора NaгSO (или 3 н. раствора ). Через 2-3 мин с начала пропускания регенерационного раствора отмечается слипание зерен катионита в результате их гипсования, особенно в верхнем

иону Са . Диапазон концентраций регенера- 15 слое катионита, прижатом к улавливающей ционных растворов, при которых наблюдает- сетке. После промывки количество оставшегося CaS04 определяют содержание сульфатов в пропущенном растворе ЯС/ с помощью объемного хроматного метода.

Количество Са5О4, приходящееся на едися гипсование катионита составляет 0,7- 3,0 н. Реальная степень истощения катионита в различных схемах умягчения водой различных составов составляет 10-80%.

Нижняя граница расширения слоя на 60% способствует пропусканию 0,7 н. сульфатного раствора, которое проходит без гипсования даже при глубоком истощении катионита. Верхняя граница расширения слоя на 110% соответствует пропусканию 3 н. сульфатного раствора, которое не вызывает гипсования даже при глубоком истощении.

Для сравнения известного и предложенного технических решений проводят регенерацию сульфатсодержащими регенера20

ницу объема загрузки после ее регенерации и промывки, приведено в табл. 2.

Формула изобретения

25 Способ регенерации катионита, включающий пропускание регенерационого сульфат- содержащего раствора через псевдоожижен- ньщ слой катионита в кальциевой форме, отличающийся тем, что, с целью предот 1 ч.« ,.......,,. , .. вращения отложения сульфата кальция на

цион ньТми растворами без предварительного ° катионите, отработанный катионит предвари- расщирения катионита и при отсутствии тельно подвергают псевдоожижению пропусканием воздуха до увеличения его объема более чем на 60% и обработку регё- Условия проведения регенерации следую- нерирующим раствором проводят при одно- щие: катионит КУ-2 перед регенерацией временном пропускании воздуха в количест- переводят в Са-форму, в качестве регенера- ве более 5 л на 1 м регенерационного растподачи воздуха в регенерационный раствор.

нта применяют сульфатный раствор 2 н. вора.

Таблица 1

Количество Са5О4, приходящееся на еди20

ницу объема загрузки после ее регенерации и промывки, приведено в табл. 2.

Формула изобретения

Таблица 1

Изобретение относится к способам регенерации катионитов и может быть использовано для очистки воды от ионов кальция. Целью изобретения является предотвращение отложения сульфата кальция на катионите. Способ осуществляют следующим образом. Отработанный слой катионита в умягчаемом растворе расширяют подачей воздуха более чеем на 60 об. %, затем катионит регенерируют в псевдоожиженном состоянии сульфат содержащим раствором в присутствии воздуха, который подают с расходом более 5 л на 1 м ³ регенерационного раствора. Степень предотвращения отложений сульфата кальция на катионите составляет 100 %. 2 табл.

Количество сульфата кальция на катионите, мг-экв/л катионита

Регенерадионный раствор, н.

Удельный расход воздуха, подаваемого в нижний слой катионита в процессе псевдоожижения, л/м регенерационного раствора