Способ проведения адсорбционно-десорбционных процессов и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК B01D15/00 

(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ АДСОРБЦИОННО-ДЕСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к адсорбционны процессам в химической и других отрасля промышленности, и может быть использовано для проведения адсорбционного процесса разделения отдельных компонентов органических примесей из промышленных сточных вод, например содержащих ашшин фенол, нитробензол, высшие спирты, и регенерации адсорбента. Известен способ проведения адсорбен но-цесорбционных процессов, преимущесгвенно для очистки сточных вод, заключаю щийся в пропускании воды через адсорбер с электродами с последующей регенерацией адсорбента }. В основе этого способа лежит процесс электрокоагуляции, осуществляемый при высокий потенциалах и плотностях тока, где регенерация ценных компонентов осуществляется отдельно, путем обжига в кипящем слое. Данный способ не позволяет проводить очистку сточных вод и их регенерацию в одном и том же устройстве. Известно устройство для проведения адсорбционно-десорбционнго процесса, включающее Корпус с неподвижным слоем адсор)- бента и электроды 2. J. Однако в этом устройстве затруднено проведение процесса регенерации. Цель изобретения - повышение эффективности процессов разделения и регенерации адсорбента. Эта цель достигается т&л, что способ проведения адсорбционно-дбсорбционных nponeccoBi заключающийся в пропускании воды через адсорбент с электродами с последующей регенерацией адсорбента, проводят при потенциале между электро-т дами, соответствующем различной поглощающей способности адсорбента, от -1,3 .до +1,3 В. Этот способ осуществляется в устройстве, включающем цилшадрический корпус с с неподвижным слоем адсорбента и электроды и снабженном водонепроница«« ой мемфаной цилиндрической формы, установленной коаксиально корпусу, при этом один из электродов установлен между корпусом .и мембраной, а другой - в верхней части корпуса. На фиг. I показано устройство для проведения адсорбционно-десорбционных процессов; на фиг. 2 - разрез А на . фиг. I. Устройство состоит из корпуса I с соосно расположенными внутренней адсорб ционной 2 и внешней вспомогательной 3 камерами, снабженных в вахней части электродом с токойесущими отводами 4,5 и разделенных токопроводящей водонепрон цаемой полиэлектролитной мембраной 6. внутреннюю камеру 2 заполняют неподвиж Hinvt слоем активногоугля 7, являющегос одним из электродов устройства. Во вспо могательной камере 3 расположен противоэлектрод 8 в виде металлическойсетки Внутренняя и внешняя камеры устройства снабжены патрубками 9-12 и распределительными устройствами 13-16. Напряжение подают с источника 17 регулируемого напряжения на токонесущие отводы 4, 5 и регулируют относительно контрольного датчика 18. Пре5длагае 1ый способ проведения адсор биионно-десорбшюнным процессом осущес вляют в две стадии. 1.Адсорбционное разделение. Промышленная сточная вода через рас пределительное устройство 13, патрубок 9 поступает во внутреннюю часть устройства, очишается и выводится патру бок Ю и распределительное устройство 15. Посредством источника 17 регулируемого напряжения, токонесущих отводов 4,5 и контрольного датчика 18 на загрузке активного угля 7 подд живают потенциал, соответствукяций оптимальному зшштному действию слоя адсорбента и разделяющей способносги (от +0,6 до 0,9 В). При появлении первых порций огранических веществ распределительное устройство 15 перекрывают и разделенные компоненты через распределительное устройство 16 поступают в емкости для утилизации. Через патрубки 11,12 осуществляют нштрерывную циркуляцию электролита во вспомогательной камере. 2.Десорбция и регенерация. Десорбцию и регенерацию- осуществляют посредством изменения потенциала на активном угле до величины, соответствую щей минимуму поглощающей спосо ости огранических веществ (от +1,3 до + 1,5 и от -1,3 до -1,5 В), Эпюент подают через распределительное устройство 14, патрубок 9 и выводят вместе с концентратом органических веществ через патрубок 1О и распределительное устройство 16. Пример I. Адсорбционное разделение смеси фенола и анилина. Водный I н. раствор содержанием фенола и анилина по 0,5 г/л. поступает распределительное устройство 13 и патрубок 9 в адсорбцио1Шую камеру 2, На загрузку активного угля 7 массой 2,5 г, которая является здесь насыпным катодом, через токосъо гник подают потенциал -1,0 В, контролируемый датчиком 18, относительно электрода 8 вспомогательной камеры 3. В резуттьтате катодной электрохимической поляризации активного угля, через патрубок 10 и распределительное устройство 15 Hia выходе устррйства последовательно элюируются очищенная вода, феноЛ, смесь анилина и, фенола. Объем до проскока в фильтрат для фенола - 0,46 л, анилина - 0,8 л (без поляризации объем до проскока 0,77 и О,7О соответственно). Во элект « релиза реакция среды сильно щелочная. Пример 2. Адсорбционное разделение анилиновой фракции. Адсорбционное разделение смеси анилина и фенола осуществляют на пробе активного угля 2,5 г при таком же потенциале, что и в примере I, пропуская отобранную (по примеру I) анилиновую фракшпо в смеси с фенолом объемом I л через регенерированную нагрузку активного угля. На выходе устройства последовательно элюируются фенол и ашшлн. Содержание фенола в анилиновой фракции составляет 0,О8 г/л, анилина - 0,5 г/л после 3-х циклов .разделения. Пример 3. Регенерация и концентрация фешэле. 2,5 г активного угля с содержанием фенола I г/л служит насыпным катодом, который Поляризует до потенциала-1,3 В относительно вспомогательного электрода 8 и контрольного датчика 18. Водный 1н. раствор 2ВО подают чфез распределительное устройство 14 и патрубок 9 в адсорбционную камеру 2, через патрубок 10 распределительное устройство 16 выводит концентрат объемом 0,2 г с содержанием фенола 0,83 г. Пример 4. Концентрирование и регенерация нитробшзола. 2,5 г активного угля с содержанием ниоробензола 0,8 г служит насыпным анодом, который поляризуют до потенциала 4-1,3 В относительно вспомогательного

электрода 8 и контрольного датчика 18, Водный I и. раствор . подают че.рез распределительное устройство 15 и патрубок 9 в адсорбционную камеру 2. Через патрубок Ю и распределительное .ycipoftcTBo 16 выводят концентрат объемом 0,3 л с содержанием нитробензола 0,67 г.

Пример 5. Кониентрщювание н регенерация смеси гексилового и бевэилового спиртов..

Проба угля 2,5 с сод жашюм смеси гексилового и бёнзиловогч сшфта (содержание каждого КЗ компонентх)в по 1,О г) . служит анодом в тех же условиях,, что я в 4. В концентрате (элюенте) объемом О,35 л и сод жанне. гекснлового спщ)та О,9О г бензилового - 6,89 г.

После кошентрирования и регенерации пробу угля без дополнительной о аботки используют в последуюших циклах адсорбционногдесорбционного процесса. ПоглоШакяцая способность устанавливается прак тически постоянной в цикле и составляет 4О-35% от первоначальной (исходной),

Предлагаемый способ позволяет раз- , делить и вьшёлить отдельные компонентьт сточных вод, сконцентрировать и возвратиуь их в технологический процесс, Адсорбейт используют многократно, количество собственных сточных вод невелики.

Ф,о р м у л а и 30 б р е т е н и я

I. Способ проведения адсорбшюнно-fle- сорбционных процессов, преимущественно для очистки сточных вод, заключающийся в пропускании воды адсорбер с электродами с последующей регенерацией адсорбента, отличающийся , той, что, с целью повьппения эффективности процессов разделения и регенерации адсорбента, процесс ведут при потенциале между элек1родаъ и, соответствующем раз- , личной поглгацающей способности адсорбента, от -1,3 до 1,3 В.

. 2, Устройство для проведения адсорбционно-десорбционных процессов, включаю щее цилиндрический корпус с неподвижным слоем адсорбента и электроды, о т л и -. чающееся тем, что оно снабжено водонепроницаемой полиэлектролитной- мемфаной цилиндрической , установленной коаксиально корпусу, а один из электродов установлен между корпусом и мембраной, а другой - в верхней части корпуса..

Источники информации,

щ инятьте во внимание при экспертизе

15

X

ф

/г /и

Фиг.1

Фии.1