Способ регенерации полотна на основе ионообменных волокон Советский патент 1982 года по МПК B01J49/00 

(5) СПОСОБ-РЕГЕНЕРАЦИИ ПОЛОТНА НА ОСНОВЕ ИОНООБМЕННЫХ ВОЛОКОН

I

Изобретение относится к способам регенерации ионообменных волокнистых сорбентов и быть использовано в различных технологических процессах , основанных на применении эткх Материалов, в частности для глубокой очистки воды, извлечения редких и драгоценных металлов из-сточных и природных вод. очистки отходящих и вентиляционных газов.

Известен способ регенерации полотен (матов, листов, ремней) из ионообменных волокон с азотсодержащими функциональными группами, насыщенных в процессе поглощения SOt или другими кислыми веществами из газовой фазы, путем погружения их в регенерирующий раствор 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ регенерации полотна на основе иоь)ообменных волокон, заключающийся в пропускании движущейся ленты из ионообменного материала через . емкость с «регенерирующим раствором 2.

Бесконечная лента из ткани на основе поперечносшитых волокон, содержащих полимерные амины, отработанная в процессе поглощения кислых газов (C0,s, и др.), регенерируется при погружении движущегося ремня в нагретый водяной раствор основания.

Основными недостатками способа регенерации полотна из ионообменных волокон путем его погружения в жидкий регенерант являются интенсивный износ полотна вследствие большой величины набухания в жидкостях, большой удельный расход регенерирующего раствора , низкая степень использования регенерирующего агента и, как следствие этого, низкая концентрация конечного раствора по десорбируемому компоненту и трудность утилизации этого раствора.

Целью изобретения является снижение расхода регенерирующего раствора и повышение концентрации выходящего раствора по десорбируемому компоненту. Поставленная цель достигается тем что при осуществлении способа регене рации полотна на основе ионообменных волокон путем обработки регенерантом, преимущественно раствором электролита отдельный участок полотна погружают в регенерант , а получаемый раствор отводят из другого участка полотна, находящегося ниже уровня ввода регенеранта. Кроме того, с целью ограничения скорости течения р.егенеранта полотно перегибают между участками ввода регенеранта и отвода раствора, причем линия перегиба находится выше участка ввода регенеранта. Другое отличие состоит в том, что скорость течения регенеранта через полотно регулируют изменением высоты гидростатического подъема от участка ввода регенеранта. Технология способа заключается в следующем. Для регенерации отдельный участок полотна (например, кромку фильтрующе го элемента или часть ленты из ионообменного полотна) выводят за пределы рабочего объема фильтра. Из участ ка полотна, находящегося в контакте с регенерантом, благодаря высокой гидрофильности и смачиваемости ионообменных волокон происходит продольное течение регенераита через полотно. Для обеспечения непрерывного течения регенеранта получаемый раствор отводят из участка полотна, расположенного ниже уровня ввода регенератта. Регенерация полотна предлагаемым способом происходит по наиболее благоприятному динамическому режиму с минимальным расходом регенеранта и максимальной концентрацией десорбируемого компонента в получаемом раст воре . Скорость движения регенеранта че(ез полотно можно регулировать , изменяя высоту гидростатического под ема регенеранта от поверхности раств ра до места контакта. Пример 1 . Испытывают обра зец нетканого полотна из ионообменных волокон, полученных из сополимера акрилонитрила и метилвинилпиридина. Обменная емкость волокон (в форме основания) 2 мг-экв/г (по 0,1 н. НС1). Образец полотна имеет следующие размеры:ширина 200 мм, толщина 6 мм, длина 1000 мм; развес полотна 0,6 кг/см, плотность 0,1 г/скг. Образец полотна, насыщенный НС1 ( .МОЛЬ/Г , подвешивают за верхнюю кромку, отогнутую часть которой 50 мм) погружают на 20 мм в kZ-най раствор NaOH, Через 5 мин образуется фронт движения раствора по полотну, который перемещается со скоростью 30 мм/мин и через 35 мин достигает нижней кромки образца полотна. После этого из нижней кромки вытекают вода, затем раствор NaCl (с концентрацией до 3,0) и раствор, содержащий NaCl и NaOH с убывающей концентрацией. Растворы вытекают с постоянной скоростью 25+ 2 мл/мин. До полного вытеснения иона GB из образца полотна . пропускают ,Ц л раствора МаОН и получают О,8 л раствора. Для вытеснения раствора NaOH из полотна пропускают таким же образом 0,8 л воды и получают 0,8 л раствора со средней концентрацией NaOH 3%. Степень использования NaOH для регенерации (за вычетом содержания его в растворе, полученном при водной промывке полотна) составляет 60%, При регенерации таких же образцов полотна путем чередующегося погружения в.-ный раствор NaOH и Отжатия или путем фильтрации этого раствора в направлении толщины полотна расход раствора NaOH (до отсутствия иона С в полотне) составляет 10-15 л, а степень использования NaOH - около 10. Раствор NaC, не содержащий NaOH, при этом не может быть получен. При промывке водой этими же способами образца после регенерации получают 8-10 л раствора, содержащего U NaOH. Пример 2. Испытывают образец ткани ионообменного волокна, полученного омылением полиакрилонитрильного волокна и содержащего карбоксильные группы (волокно в Н-форме, обменная емкость 6 мг-экв/г по 0,1 н. NaOH). Образец ткани имеет размеры.: ширина 200 мм,толщина 1,5 мм, длина 1000 мм; развес ткани 300 г/м. Условия испытаний аналогичны описанным в примере 1.. Раствор NaOH (%-ный) протекает через ткань со скоростью 10+ 1 мл/мин. До появления NaOH в фильтрате собирают 280 мл воды, до выравнивания концентрации NaOH в фильтрате с ис