Способ регенерации анионитных и катионитных фильтров первой ступени обессоливающей установки Советский патент 1992 года по МПК B01J49/00 

Изобретение относится к способам регенерации ионитных фильтров и может быть использовано в теплоэнергетике и других отраслях промышленности, использующих обессоленную воду.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является спбсоб регенерации анионитных и катионитных фильтров обессоливающей установки, заключающейся в том, что через ионитные фильтры пропускают отработанные регенерационные растворы соответствующих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной емкости ионитов, затем растворы щелочи и кислоты соответственно.

Недостатком этого способа является необходимость использования свежей щелочи и кислоты.

Целью изобретения является снижение расхода реагентов и исключение агрессивных стоков обессоливающей установки.

Способ осуществляют путем пропускания через фильтры сначала отработанных регенерационных растворов соответствующих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной емкости ионитов, затем через фильтры пропускают соответствующие отработанные регенерационные растворы фильтров смешанного действия с выносной регенерацией в количестве, обеспечивающем полное восстановление рабочей обменной емкости ионитов.

В фильтрах смешанного действия, используемых в качестве последней ступени ионирования, удельные расходы реагентов в расчете на 1 м соответствующего ионитэ обычно принимают равным 70 кг HaSO-q и

XI Os

О

ел о

100 xrNaOH. Растворы серной кислоты применяют концентрацией 3-5%, регенерацию анионита осуществляют4%-ным раствором NaOH. В фильтрах смешанного действия применяемых для обессоливания конденсатов катионит регенерируют 3-4%-ным раствором H2S04 при удельном расходе 100% H2 S04 80 кг/м3; анкой йт регенерируют 4- 5%-ным растврро м йаОН при удельном расходе 120 кг/м . Отработанные perefrepia itVibViH bie раствори) взаимонейтра- лизуют и сбрасывают. s

Способ осуществляют следующим образом.

Отработанные регенерационные растворы фильтров смешанного действия с выносной регенерацией обессоливающей установки или параллельно работающей, образовавшиеся в результате раздельной регенерации катионита и анионита собираются в соответствующих баках кислых и щелочных растворов.

В анионитных и катионитных фильтрах после восстановления 20-80% обменной емкости катионита и анионита по способу, приведенному в прототипе, остальная часть 80-20% восстанавливается пропусканием из баков соответственно кислых или щелочных растворов после регенерации фильтров смешанного действия.

П р и м е р. В лабораторных условиях моделировался процесс работы фильтров смешанного действия. Колонка загружалась контактной шихтой, состоящей из равных объемов катионита и анионита. В качестве катионита использовался КУ-2-8, в качестве анионита АВ-17-8. На фильтр смешанного действия подавалась вода ухудшенного качества с солесодержанием 1,5 мг-экв/кг. Необходимость использования воды с увеличенным солесодержанием объясняется -несколькими причинами. Во-первых, моделирование процессов обессоливания в фильтрах смешанного действия с низким солесодержанием в лабораторных условиях затруднено из-за большой длительности этого процесса.

Во-вторых, при эксплуатации электростанций могут создаться условия, при которых возможно попадание примесей в конденсат через неплотности конденсаторов турбин, повышающих его солесодержа- ние.

Рабочий цикл заканчивался тогда, когда качество фильтрата по солесодержанию приближается к предельно допустимым значениям.

Контроль производился по следующим параметрам рН, содержанию хлор-сульфат- ионов, жесткость, электропроводность. При

этом средняя величина проскока ионов хлора составляла 1-1,5 мг/л. Согласно полученным экспериметальным данным емкость катионита и анионита при глубоком обессоливании воды солесодержанием 1,5 мг-экв/кг, составляет 180 ± 20 г экв/м3. В течение филь- троцикла происходит снижение рН фильтров с 6,94 до 4,3; увеличение электропроводности с 4,9 мкСм/см до 11,0 мкСм/см; содержание

хлоридов в фильтрате на протяжении фильт- роциклаувеличилось незначительно -0,5-1,0 мг/л и только в конце фильтроцикла происходит резкое увеличение их содержания в фильтрате с 1,0 мг/л до 5,3 мг/л.

Для регенерации катионита использовался 2%-ный раствор серной кислоты с удельным расходом 2,5 г.экв/г.экв. Для регенерации анионита - 4%-ный раствор едкого натра также с удельным расходом 2,5 г

экв/г.экв.

Для моделирования процессов Н и ОН ионирования в лабораторных условиях заполнялись колонки, соответственно катио- нитом СК-1 и анионитом АН-31. Катионит

срабатывался до проскока ионов натрия в фильтрат 0,1 мг зкв/кг. Регенерация катионита производилась пропусканием через него отработанного раствора предыдущей регенерации с восстановлением 50% рабочей обменной емкости смолы.

Затем пропускался отработанный раствор регенерации катионита фильтра смешанного действия до появления кислотности, после чего он направлялся в емкость для отработанного раствора до следующей регенерации. При этом обменная емкость катионита составила 470 ± 20 г.экв/м3, 50% которой в каждом цикле восстанавливался отработанным регенерационным раствором катионита

фильтра смешанного действия.

Анионит АН-31 срабатывался до проскока аниона хлора в фильтрат 0,1 мг-экв/кг. Регенерация анионита осуществлялась пропусканием через него отработанного раствора предыдущей регенерации (по известному способу) с восстановлением 30% обменной емкости отработанным регенерационным раствором предыдущей регенерации, затем пропускался отработанный

раствор регенерации анионита фильтра смешанного действия до появления щелочи, после чего он направлялся в емкость для сбора отработанного раствора до следующей регенерации. При этом обменная емкость

анионита составила 1080 ± 20 гэкв/м3, 70% которой в каждом цикле восстанавливали отработанным регенерационным раствором анионита фильтра смешанного действия.

Преимущество предлагаемого способа регенерации ионитных фильтров по сравнению с прототипом заключается в исключении применения свежих реагентов: серной кислоты и гидроокиси натрия. Для этой цели применяются отработанные регенерацион- ные растворы фильтров смешанного действия.

Такая технология, помимо сокращения потребления реагентов обессоливающей установкой, позволяет сокращать сброс в водоемы агрессивных стоков.

Формула изобретения

Способ регенерации анионитных и ка- тионитных фильтров первой ступени обес- соливающей установки, включающий пропускание через последние сначала отработанных регенерационных растворов соответствующих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной емкости ионитов, а затем соответственно щелочного и кислотного растворов в количестве до восстановления остальной 80-20% части емкости, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода реагентов на регенерацию и исключения сброса агрессивных стоков, в качестве щелочного и кислотного растворов используют отработанные регенерационные растворы после выносной регенерации анионитной и катионитной загрузки фильтра смешанного действия последней ступени ионирования обессоливающей установки.

Использование: в теплоэнергетике для получения обессоливающей воды. Сущность изобретения: регенерацию анионит- ных и катионитных фильтров обессоливающей установки осуществляют путем пропускания через фильтры сначала отработанных регенерационных растворов этих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной емкости иони тов, затем соответствующих отработанных регенерационных растворов фильтров смешанного действия последней ступени иони- рования с выносной регенерацией в количестве, обеспечивающем полное восстановление рабочей емкости и онитов.