Способ регенерации Н-катионитных фильтров Советский патент 1991 года по МПК B01J19/00 C05C5/00 

СП

с

Изобретение относится к области регенерации Н-катионитных фильтров систем водоочистки с одновременным получением минеральных удобрений и позволяет повысить экономичность процесса регенерации Н-катионитных фильтров за счет исключения потерь регенерирующего агента, а также увеличить концентрацию азота в получаемых азотных удобрениях. Способ включает обработку Н-катионитного фильтра регенерирующим раствором азотной кислоты, приготовленным с использованием плазмохимических оксидов азота, при этом осуществляют рециркуляцию на стадию закалки оксидов регенерирующего раствора с одновременным получением в закалочном устройстве твердых азотных удобрений и раствора азотной кислоты, возвращаемого на регенерацию.

Изобретение касается регенерации Н- катионитных фильтров систем водоподго- товки с одновременным получением минеральных удобрений.

Цель изобретения - повышение экономичности процесса регенерации и увеличение концентрации питательного вещества в получаемых азотных удобрениях.

Способ регенерации Н-катионитных фильтров включает взрыхление фильтра, его промывку и обработку регенерирующим раствором, полученным при закалке плазмохимических оксидов азота охлаждающим агентом, в качестве которого используют рециркуляционный отработанный регенерирующий раствор, при этом в закалочном устройстве одновременно получают твер-- дые азотные удобрения и раствор, возвращаемый на регенерацию.

Рециркуляция регенерирующего раствора позволяет избежать потерь регенерирующего агента и повысить его рабочую концентрацию.

Закалка оксидов азота рециркуляционным раствором позволяет за счет тепла плазмохимического процесса выпарить содержащиеся в растворе азотную кислоту и воду, возвращая их в цикл, и одновременно получить твердые азотные удобрения с высоким содержанием питательного вешест- ва, отводя оставшиеся после выпарки нитраты.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью электрического разряда в плазмотроне нагревают подаваемый в него воздух и полученную низкотемпературную плазму, содержащую синтезированные оксиды азота, быстро охлаждают в закалочном устройстве путем впрыскивания рециркуляционного регенерирующего раствора.

О

VJ со ю о

При этом вода и азотная кислота, содержащиеся в растворе, испаряются и вместе с закаленными оксидами азота поступают в холодильник, а нитраты в сухом виде отводятся для использования в качестве азот- ныхудобрепий. В холодильнике происходит охлаждение парогазовой смеси и конденсации воды и кислоты. Выделившееся при этом тепло может быть утилизовано. После холодильника газожидкостную смесь плаз- мохимических оксидов азота и раствора азотной кислоты подают в катионитный фильтр на регенерацию катионита. В фильтре одновременно протекают процесс абсорбции оксидов азота с образованием дополнительной азотной кислоты и процесс регенерации катионита кислотой с образованием нитратов кальция и магния. Возможно также разделение процессов абсорбции и регенерации. В этом случае газожидкостную смесь направляют в абсорбер, где происходит абсорбция оксидов азота, а из абсорбера раствор азотной кислоты подают в фильтр на регенерацию катиони- га. В обоих вариантах имеется возможность интенсификации обменных процессов за счет повышения концентрации регенерирующего агента в закалочном растворе. После регенерации регенерирующий раствор, содержащий непрореагировавшую азотную кислоту и нитраты, направляют в закалочное устройство.

Пример. Исходную воду, содержащую 63 мг/л Са , 30 мг/л Мд2 и 9 мг/л № пропускают 12 ч через Н-катионитный филыр объемом 13м, загруженный катио- нитом КУ 2-8 и получают 132 м3/ч умягченной воды.

Отключают фильтр от линий исходной и умягченной воды и подают в него 2 ч регенерирующий раствор в виде двухфазной смеси оксидов азота и азотной кислоты, нарабатываемый на плазмохимической установке мощностью 1,4 МВт, производящей 3 I кг связанного азота в час.

Осуществляют рециркуляцию жидкой фазы регенерирующего раствора в системе фильтр - закалочное устройство. В процессе закалки оксидов азота выпаривают

1800 кг/ч рециркуляционного раствора с получением твердых удобрений. За. время регенерации содержание питательного вещества (азота) увеличилось в удобрении до 17,8%, по прототпу 3,7% и получают 409 кг

0 Са(МОз)2 и 290 кг Мд(МОз)2 в сухом виде, которые отводятся из закалочного устройства. После окончания регенерации фильтр подключают к линии отмывочной воды, вытесняют оставшийся в нем регенерирующий

5 раствор и осуществляют промывку фильтра. После промывки фильтр готов к работе.

Предложенный способ позволяет повысить экономичность процесса регенерации Н-катионитовых фильтров за счет исключе0 ния потерь регенерирующего агента и без

дополнительных затрат повысить концетрацию питательного вещества в получаемых

удобрениях, а следовательно, уменьшить

затраты на хранение и транспортировку

5 удобрений.

Формул а изобретения Способ регенерации Н-катионитных фильтров систем водоочистки, включающий взрыхление, отмывку фильтра и его обра0 ботку регенерирующим раствором, полученным при закалке плазмохимических оксидов азота охлаждающим агентом в закалочном устройстве, выделение из отрабо- танного регенерирующего раствора

5 утилизируемого продукта - азотных удобрений, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса регенерации и увеличения концентрации питательных веществ в удобрениях, в качестве

0 охлаждающего агента используют отработанный регенерирующий раствор, при этом в закалочном устройстве одновременно получают регенерирующий раствор, рецир- кулирующий на обработку фильтра, и азотные удобрения в твердом виде