Способ регенерации ионитов Советский патент 1982 года по МПК B01J49/00 C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/02 

(Б ) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ИОНИТОВ

Изобретение относится к очистке воды, в частности обработки конденс тов, и может быть использовано в электронной, химической и энергетической промышленности. Известен способ регенерации ионо работающих по принципу раздельного ионирования, путем пропускания чере них регенерационного раствора с последующей отмывкой ИОНИТОВ водой р Недостатком известного способа регенерации является большой расход обессоленной воды на отмывку фильтра, стоящего последним по ходу воды Так, при Н-ОН-ионировании на отмывку одного из анионитов расходуется 20-«0 м обессоленной воды. Кроме того, обессоленная вода не полностью удаляет из ионита реГенерационный раствор, что приводит к его вымыванию и загрязнению обессоленного кон денсата. Цель изобретения - повышение степени очистки ИОНИТОВ от регенеранта для улучшения качества фильтров. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерэции ио-: нитов,. включающему пропускание через них регенерационного раствора и промывку водой, проводят последующую обработку, ИОНИТОВ раствором электролита, содержащего-ион, одноименный с-обмениваемым ионом ионита, с константой диссоциации, равной . При осуществлении предлагаемого способа существенность обработки ИОНИТОВ раствором электролита, содержащим ион, одноименный с обмениваемым ионом ионита, с константой диссоциации, равной 10 flO обусловлена тем, что при регенерации некото рое количество регенерацисЛчного раствора проникает в матрицу зерна ионита. При этом количество адсорбированного регенерационного раствора зависит главным образом от разницы элект рических потенциалов между ионитом и раствором. Для одного и того же ионита разность Потенциалов зависит от силы электролита, количественной характеристикой которой является константа диссоциации. Так как процессам десорбции присущи те же закономерности, что и адсорбции, для глу бокого вытеснения регенерационного раствора из. ионита требуется электрояит более сильный, чем BOfta. Так натр) не вымытый из ани онита обессоленной 1водой, являющейся ся очень слабымэлектролитом с Кд lO I где К а константа диссоциац где Ка - константа дисеоциации вымывается во время рабочего цикла вымывается во время рабочего цик/ конденсатом, содержащим аммиак в концентрации от 0,5 до 2,2 мг/л N0. Аминированный конденсат по сравнению с обессоленной водой более Сильный электролит с Кл. 1,8 10 . Еще более эффективны средством дяя отмывки анионйтга от регенерационного едкого натра является раствор 1ЮН с KQ 6,75- lid. Таким.образом, для глубокой отмывки анионита от регенеранта можно подобрать такой электролит, который обладал бы достаточной силой (К 7 ), И1«ел бы анион, одмойиёИный с фирмой анионита (щелочь для ОН-анионйта, хлордля С1 -ани6нита и т,д) , и не повлиял бы па свойства очищаемого кйнденсата с точки зрения коррозии .и токсичности. Применение дл1Я отмывки катионита электролита, более сильного, чем вода, имещего катион, одноимённый с формой катионита (кислот .для Н-кати онита, аммиак для ЯНд-катионита, литий для Li-катионита и Т.д..) и не обладающего .коррозионными и др угими отрицательными свойствами, позволяет глубоко отмыть ионит оТ регенерационного расТво|5а без изменения его ионной формы, что, в свою , с еспечи.вает практическое использова ниепрямых (например ) и обращенных (OH-NH4.) схем для очистки кон денсатов с увеличением продолжительности работы фильтров по сравнению с фильтрами смешанного действия в 5-10 раз. , Выбор нижней границы величины кон станты диссоциаций, равной 10 обусловлен тем, что она является характеристикой оптимального электролита, позволяющего достичь необходимую глу 9 84 бину очистки ионита в промышленных условиях. Верхняя границэ величины константы диссоциации , равная 10, обусловлена тем, что дальнейшее увеличение степени диссоциации не приводит к соответствующему увеличению глубины очистки ионита. Пример. Для испытаний берут и загружают в лабораторные колонны по 100 мл кажДой пробы ионитов КУ-2 и АВ-17, применяго(циеся в СССР для очистки конденсата. Анионит регенерируют раствором едкого натра, а катионит - серной кислотой . Далее иониты последовательно отмываются обессоленной водой и . 0,2 -ными растворами электролитов со скоростью 10 м/ч. После отмывки каждым электролитом определяется содержание регенерационного раствора в ионите (Ер-г-экв/м ) и в фильтрате (Ср-мкг-экв/л) при обессопивании конденсата , Пр.предлагаемому способу на ионитах проводят (10 две оТмывки. При отмывке 1 катионит отмывают борной 5,8 1(), а анионит кислотой раствором аммиака (д Ь79 При отмывке 2 катионит отмывается азотной кислотой (К л, ,3-10), а анионит - гидроокисью лития (Kg, 6,75-10 ). Сравнительные данные, характеризующие эффективность известного и предлагаемого способов, представлены в Таблице. Как видно из приведенных данных, уменьшение силы отмывочного электролита увеличивают продолжительность отмывки и ухудшает его качество.Поэтому нижним пределом константы диссоциации выбрана величина 1 10 , при которой еще достигается необходимая степень очистки, позволяющая поддерживать в обработанном конденсате содержание сульфат-ионов и натрия менее 0,2 мкг-экв/л, регламентируемых для качества питательной воды прямоточных парогенераторов. Применение электролитов с константой диссоциации более 10 не приводит к существенному /веЛичению степени десорбции регенерационных растворов, При испытании предлагаемого способа на Ставропольской ГРЭС проведение отмывки анионита от регенерационного раствора - едкосо натра предлагаемым раствором электролита позволяет увеличить продолжительность работы анионита с 2 до 6-7 недель, а катионита - с 0,5 до -6 месяцев. При этом содержание натрия в питательной воде энергоблока уменьшается в 15 раз.

Известный (обессоленная вода)

Предлагаемая отмывка .

Формула изобретения

Способ регенерации ионитов, включающий, пропускание регенерационного зо pacTsd t a и последующую промывку иониг тов водой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки ионитов от регенеранта для улучшения качества фильтрата, после ., промывки водой иониты обрабатывают

2k

0.45

8,5

раствором электролита, содержащим ион, одноименный с обмениваемым ионом ионита, с константой диссоциации равной .

.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Шкроб М.С. и др. Водоподготовка и водный режим паротурбинных электростанций. М., ГЭИ, 1961, с. 330-333. 37338 Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого способа на энергоблоке 300 мВт составляет 6 тыс.руб. в год за счет снижения расхода реагентов.