СПОСОБ ОБЕСКИСЛОРОЖИВАНИЯ ВОДЫВСЕСОЮЗНАЯ- , -•- , f -• • • .! i* S ^ -' 1 • ' *" /*' I S !*, П.1:>&П'и-и;(п;1';Ь.НйН БИВЛ;'Ю'ГЕКА Советский патент 1971 года по МПК C02F1/20 C02F103/02 

Изобретение относится к области очистки воды, например, от растворенного молекулярного кислорода и может быть использовано при получении бескислородной воды, например, для энергетических установок.

Известны способы обескислороживания воды путем ее фильтрации через катионит в форме двухвалентного металла, например в форме меди, с последующей его регенерацией раствором гидросульфита натрия.

Недостатком известных способов является их сложность осуществления за счет необходимости проведения двух операций, как при подготовке катионита, так и его регенерации. Первая операция - обработка раствором соли двухвалентной меди с целью перевода катиокита Б медную форму и с целью компенсации потерь меди при обработке гидросульфитом в процессе регенерации. Вторая операция - обработка гидросульфитом для восстановления меди. Обе операции не совмещаются из-за образования нерастворимых соединений меди.

С целью упрощения процесса и увеличения степени очистки от кислорода по предлагаемому способу фильтрацию осуществляют через катионит КУ-1 в форме марганца и его регенерацию проводят раствором смеси сульфата марганца, перекиси водорода и серной кислоты.

При фильтрации воды через катионит двухвалентный марганец смолы окисляется растворенным кислородом до трех- и четырехвалентного состояния. Процесс окисления протекает внутри зерен смолы, так как ионный обмен практически не происходит из-за слабых кислотных свойств ионита. Одновременно с окислением марганец внутри зерен смолы гидролизуется с образованием малорастворимых гидратов трех- и четырехвалентного марганца. Гидролиз протекает без изменения рН воды, так как ионы водорода связываются с катионитом с образованием малодиссоциированной водородной формы (слабой кислоты).

Суммарный процесс выражается уравнением:

2R2Mn + O2+4H2O- 4RH-|-2MnO(OH)2|, где RoMn и RH - катионит, соответственно, в марганцевой и водородной формах. В результате такого процесса кислород поглощается

смолой, а образующиеся нерастворимые гидраты марганца закрепляются в зернах ионита, в результате чего процесс очистки состоит только в поглощении кислорода катионитом без выделения в воду каких-либо веществ. Катионит в форме двухвалентного марганца готовят путем непосредственной обработки продажного катионита КУ-1 раствором хлорида или сульфата марганца (II). Регенерацию отработанной смолы осущестмывки катионита раствором смеси перекиси водорода и сульфата марганца в сернокислой среде. Перекись водорода в сернокислой среде восстанавливает окисленный марганец до двухвалентного, а сульфат марганца (II) компенсирует частично вымываемый кислотой марганец из смолы. Совмещение процессов восстановления марганца (IV) и восстановления емкости колонки в одну операцию достигают возможностью приготовления раствора смеси перекиси водорода и марганца (II) в сернокислой среде. Таблица Пример. 10 г сухого катионита КУ-1 дают набухнуть в воде, после чего помещают в стеклянную колонку диаметром 10 мм. Катионит в колонке промывают 50 мл 1М MnSO4 с последующей отмывкой избытка соли водой. Затем через колонку фильтруют дистиллированную воду с содержанием растворенного кислорода 9,4-10,3 мг/л. Фильтрацию проводят в интервале те;М1перату)р 10-15°С. Содержание кислорода на выходе колонки контролирую-т титрованием по методу Винклера (см. таблицу). По предлагаемому способу получается практически бескислородная вода (концентрация кислорода менее 0,000014 г/л), при этом коэффициент очистки составляет 1000. Выход воды на единицу веса смолы растет с уменьшением размера зерен катионита и с увеличением его емкости по марганцу. На чертеже представлены выходные кривые, представляющие собой зависимость концентрации кислорода на выходе колонки от объема профильтрованной воды. Выходные кривые имеют растянутый вид, что свидетельствует о постепенном снижении поглотительной способности фильтра после точек а и b проскока кислорода. Поэтому после проскока фильтрующую колонку используют для частичной очистки воды от кислорода. Регенерацию окисленной смолы осуществляют раствором состава; 5г/л H2SO4, 30 г/л Н202 и 75 г/л MnSO4. Предмет изобретения Способ обескислороживания воды путем ее фильтрации через катионит в форме двухвалентного металла с последующей его регенерацией раствором восстановителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения степени очистки от кислорода, фильтрацию осуществляют через катионит КУ-1 в форме марганца и его регенерацию проводят раствором смеси сульфата марганца, перекиси водорода и серной кислоты.