Способ умягчения воды Советский патент 1992 года по МПК C02F5/10 

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано при комплексной переработке минерализованных сточных вод предприятий черной металлургии и энергетики.

Известны способы экстракционного выделения ионов кальция и магния из водных растворов с применением эстракционных реагентов различного типа (1).

Наиболее близким к предложенному является способ экстракционного извлечения кальция раствором ди-2-этилгексилфосфор- ной кислот в н-гексане (2).

К недостаткам метода относятся следующие: необходимость использования дефицитных щелочных реагентов для создания оптимальных условий экстракции, многократный избыток 05 и более) экстракционного реагента по отношению к извлекаемому иону, образование кислых сточных вод на стадии регенерации экстрагента. требующих дополнительной переработки.

Целью изобретения является повышение степени умягчения воды и сокращение расхода реагента.

Для осуществления способа катионы жесткости извлекают Из воды путем экстракции.

В качестве экстрагента используют раствор соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты СД2ЭГФК) и моноэтаноламина (МЭА) в

VI СА) Сл Ю Сл

органическом растворителе, например, керосине, с добавкой 7 об.% октанола-1.

После экстракции умягченную воду отделяют от экстрагента, а реагонт подвергают регенерации. Регенерацию осуществляют последовательной обработкой известковым молоком и углекислым газом в присутствии водного раствора моноэтано- ламина.

Соль МЭА и Д2ЭГФК готовят смешиванием в молярном отношении 1:1 Д2ЭГФК и МЭА, после чего добавляют органический растворитель и полученный раствор промывают водой. Образование соли протекает по реакции;

HOCaH NHa + НА п г: НОС2Н4МНзГА,

что подтверждается выделением тепла при смешивании исходных реагентов.

На чертеже приведена схема умягчения воды по предлагаемому способу.

Исходная вода поступает в экстрактор (1), куда одновременно подают экстрагент. После разделения фаз водная фаза из экстрактора (1) поступает в емкость (2), откуда ее подают на дальнейшую переработку. Органическая фаза из экстрактора (1) подается на регенерацию, В экстракторе (3) органическую фазу обрабатывают известковым молоком, после чего она поступает в экстрактор (4), куда одновременно подают раствор монозтаноламина и углекислый газ. Образовавшийся шлам карбо ната кальция из экстрактора (4) и гидроксида магния и сульфата кальция из экстрактора (3) поступают на дальнейшую переработку (5,6). Ре- геиерированный экстрагент подают в экстрактор (1) на повторное использование. В табл. 1 представлены данные по эффективности умягчения воды в зависимости от величины избытка экстрагента к катионам жесткости

Пример. Сточные воды Na-катиони- рования состава, г/дм3: NaCI 12: CaCte 2; CaS041,5; MgCte 1,4, с объемным расходом 5, м3/4 обрабатывают раствором соли МЭА-Д2ЭГФК с массовой концентрацией 0,2 моль/дм3 в органическом растворителе при расходе 20 м3/ч. В результате обработки получают умягченную воду состава, i/дм3: NaCI 12; CaCl2 0,02; CaSOi 0,02; MgCIa 0,06. Органическую фазу направляют на регенерацию. На I стадии проводят обработку органической фазы 35%-ным раствором известкового молока с объемным расходом 3 м3/ч. В результате обработки получают оаствор CaCte с концентраць зй 6,03 г/дм и осадок гидроксида магния и

сульфата кальция в количестве 42,8 кг/ч и 235,0 кг/ч соответственно. На II стадии для реэкстракции кальция в реактор подают 10 м3 смеси МЭА и воды (1:1) и 95,7 кг

углекислого газа для образования карбоната МЭА. В результате образуется шлам СаСОз - 146 кг/ч. Регенерированный экстрагент подают на обработку исходных сточных вод.

В табл. 2 и 3 представлены результаты по умягчению воды предложенным и известным способами в зависимости от величины избытка экстрагента по отношению к катионам жесткости.

Состав исходной воды, г/дм3: Са2 0,706; Мд2 0,166; Na+ 4,7; 0.35: СГ 8,86.

Молярное соотношение экстрэ- ггнт 1:3.

В табл. 4 представлены результаты по умягчению воды с использованием регенерирования экстрагента.

В процессах умягчения воды экстракционным способом могут быть использованы

соли Д2ЭГФК с другими аминами. Однако степеньумягчения с их использованием ниже, чем для соли Д2ЭГФК с МЭА. Так, при молярном соотношении катионов жесткости к экстрагенту 1:10 степень умягчения для соли Д2ЭГФК с дециламином составляет 49,2%, с ундециламином 43,8% додецила- мином-40,3%.

Использование предложенные способа позволяет полностью исключить использование щелочных реагентов, применяемых для создания оптимальных условий экстракции, снизить на 40% расход экстракционных реагентов и примерно на 30% повысить степень умягчения воды.

Формула изобретения

1.Способ умягчения воды, включающий экстракционное извлечение катионов жесткости раствором реагента в органическом

растворителе, отделение умягченной воды и регенерацию отработанного реагента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени умягчения воды и сокращения расхода реагента, в качестве

последнего используют соль ди-2-этилгек- силфосфориой кислоты и моноэтанолзмина, а регенерацию реагента осуществляют последовательной обработкой известковым молоком и углекислым газом в присутствии

5 водного раствора моноэтаноламина.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют керосин с добавкой 7 об.% октанола-1.

Таблица 1

Использование: в водоподготовке при комплексной переработке минерализованных сточных вод предприятий черной металлургии и энергетики. Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают экс- трагентом. в качестве которого используют раствор соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК) и моноэтиноламинэ (МЭА) в органическом растворителе, например керосине, с добавкой 7 об. % окстанояа- 1. Умягченную аоду отделяют, реагент регенерируют последовательной обработкой известняковым молоком и углекислым газом в присутствии водного раствора моноэтанол амина. Способ позволяет на 40% снизить расход реагентов и на 30% повысить степень умягчения воды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил„ 4 табл.

Таблицз 2

Таблица 3

Таблица 4