Способ регенерации высокоосновных анионитов, насыщенных нитрат-ионами Советский патент 1990 года по МПК B01J49/00 

Изобретение относится к регенерации анионитов, используемых в процессах денитрификации сточных вод предприятий химической промышленности, производства минеральных удобрений, а именно при ионообменной очистке вторичных конденсатов упарки аммонизированных пульп и нитроаммиачных растворов.

Цель изобретения -.удешевление процесса регенерации высокоосновного анио- нита от нитрат-ионов, увеличение эффективности регенерации и сокращение потерь анионита в технологической схеме. Регенерацию высокоосновного анионита, насыщенного нитрат-ионами, ведут в одну стадию раствором углеаммонийных солей, представляющим собой смесь карбоната и бикарбоната аммония с концентрацией, мае. %: (ЫН4)2СОз 8-10, 2-5. Суммарная концентрация солей в растворе составляет 10-15 мас.%. Присутствие бикарбонат-ионов в регенерирующем растворе создает менее высокое значение рН

среды с од11ой c G|;OMi,i. что (; Э : спечиг1Пет меньшее разрушение аниоиита при сорбции-десорбции, а с другой - вызыпает появление в системе анионит-раствор газовой фазы С02, изменяющей услопия массообме- на в ионообменном аппарате. Причем концентрация бикарбоната аммония в смеси регенерирующего раствора не должна превышать 5% поскольку в противном случае происходит весьма значительное газовыделение (С02) в колонне сорбции - при обмене нитрат-ионов на бикарбонат-ионы, препятствующее массообмену. Содержание бикарбоната аммония в регенерирующей смеси углеаммонийных солей менее 2% не обеспечивает необходимое снижение рН регенерирующего растпора.. при котором должно дости1аться значительное уменьшение )азрушения CMC ы.

Увеличение содержания карбоната аммония в регенерирующем растворе свыше 10% приводит к заметному уменьшению эффективности регенерации анионита. уменьсл

00

о VJ

XI

XJ

шение содержания (NH4)2CO3 менее 8% также снижает эффективность десорбции нитрат-ионов. Удешевление процесса регенерации высокоосновного анионита осуществляется за счет применения растворов углеаммонийных солей, являющихся по- лупродуктом технологической схемы получения аммиачной селитры и мела.

Пример. Регенерацию высокоосновного анионита AM, насыщенного нитрат- ионами при сорбционной очистке конденсата сокового пара, осуществляют растворами углеаммонийных солей промышленного производства аммиачной селитры. Растворы углеаммонийных солей содержат 2-5 мас.% бикарбоната аммония и 8-10 мас.% карбоната аммония с суммарной концентрацией этих солей 10-15 мас.%. Регенерацию анионита осуществляют в не- прерывно-противоточном режиме в колон- не объемом 10 л при соотношении контактирующих фаз анионит:раствор, равном 1:3, и скорости фильтрации регенерирующего раствора 0,5 м/ч. Отрегенерированный анионит затем отмывают технической водой и подают в колонну сорбции, где осуществляется очистка конденсата сокового пара от нитрат-ионов. В течение опыта контролируют эффективность регенерации анионита по содержанию нитрат-ионов в регенерате, очищенном конденсате, остаточному содержанию нитратов в анионите. Эти результаты получен- ные в зависимости от состава и концентрации регенерирующего раствора сведены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что при уменьшении общей концентрации карбоната и бикарбоната аммония менее 10% (опыт 2) улучшается эффективность регенерации анионита, приводящая к проскоку нитрат-ионов в фильтрат. Увеличение общей концентрации (NH4)2C03 и NH4HC03 в регенерирующем растворе свыше 15% приводит, в одном случае, к обильному заполнению сорбционной колонны газом {С02), что вызывает резкое улучшение процесса очистки конденсата (опыт 7), в другом случае заметно уменьшает

эффективность регенерации анионита AM (опыт 10).

Изменения объемов анионита при обработке его указанными смесями по сравнению с объемом анионита ЫОз-форме

представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что изменение объема анионита (дыхание) достаточно заметное при содержании бикарбоната аммония в регенерирующем растворе менее 2%, что,

в свою очередь, приводит к разрушению анионита во время эксплуатации.

Таким образом, применение раствора углеаммонийных солей указанного состава для регенерации анионита AM от нитратионов приводит к удешевлению регенерации за счет использования полупродукта производства аммиачной селитры, повышает эффективность десорбции нитрат-ионов и снижает потери анионита за счет уменьшения его разрушения в циклах сорбции-десорбции.

Преимуществом способа является также возможность утилизации регенератов в качестве минеральных удобрений.

Формула изобретения

1. Способ регенерации высокоосновных анионитов, насыщенных нитрат-ионами, уг- леаммонийным раствором, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

эффективности регенерации и сокращения потерь анионита, процесс регенерации ведут в одну стадию раствором, содержащим 8-10 мас.% карбоната аммония и 2-5 мас.% бикарбоната аммония.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, в качестве углеаммонийного раствора используют полупродукт промышленного производства аммиачной селитры.

Та6лица1

Изобретение касается регенерации высокоосновных анионитов, используемых при денитрификации сточных вод предприятий химической промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности регенерации анионитов, насыщенных нитрат-ионами, сокращение потерь анионитов и удешевление процесса. Способ заключается в том, что регенерацию анионитов ведут в одну стадию раствором, содержащим 8-10 мас.% карбоната аммония и 2-5 мас.% бикарбоната аммония. В качестве раствора углеаммонийных солей указанной концентрации целесообразно использовать полупродукт промышленного производства аммиачной селитры. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Объем порции анионита, мл:

В ЫОз-форме

Отрегенерированный в

условиях опыта 6, 9

Отрегенерированный в

условиях опыта 1

Отрегенерированный в

условиях опыта 3,4

Таблица2

7.3 8.2 7,5 7.6