Способ очистки воды от соединений железа Советский патент 1982 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/20 C02F103/00 

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике при эксплуатации различного рода котельных установок, с целью очистки парового конденсата, применяемого в качестве питательной воды котлов, от соединений железа.

Известен способ очистки воды от соединений железа путем фильтрации через слой полимерного материала порошкообразного полиэтилена tll

Недостатком этого способа является то, что данные материалы не подвергаются регенерации, поэтому их нельзя использовать в многоциклических процессах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды от соединений железа путем ее фильтрации через слой ионообменного волокнистого материала. По данному способу используют целлюлозные катионообменные фильтрующие материалы, обладающие обманной емкостью по железу около 0,2 г/г материала 2.

Недостатком данного способа является относительно низкая степень очистки воды с помощью-используемых в нем целлюлозных волокнистых мате риалов, что ограничивает количество единовременной нагрузки на фильтр и приводит к увеличению количества фильтроциклов, включающих и дорогостоящую стадию регенерации фильтров,

Цель изобретения - повышение степени очистки воды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки

10 воды от соединений железа путем ее фильтрации через слой ионообменного волокнистого материала, в качестве последнего используют полиакрилонитрильные волокна, содержащие основ15ные группы в количестве 3,84,5 мг-экв/г.

Технология способа состоит в следующем.

Через полиакрилонитрильное волок но пропускают воду или паровой конденсат с содержанием железа 0,0815 мг/л.

Оптимальным содержанием основных 25 .групп в волокне является 3,84,5 мг-экв/г, что обеспечивает возможность связывания соединений железа как по механизму ионного обмена (что реализуется вследствие наличия 30 части железа в виде гидролизованных аьр.онных комплексов), так и посредством комплексообразования. Поглощенные ионы и коллоидные частицы железа подвергаются гидролизу в самой матрице волокна, в резуль тате чего на волокне обра уется гидроксид железа и в дальнейшем поглоще ние железа проходит, в основном, путем его сорбции на самом 1идроксиде. Поэтому общая емкость поглощения железа по данному способу 0,4-1,7 г металла/г материала, т.е. может превышать значение обменной емкости во(Локон. Использование волокон с более высоким содержанием основных групп нецелесообразно, так как не приводит .к улучшению показателей очистки, а применение волокон с более низким, чем 3,8 мг-экв/г содержанием основных групп, также снижает эффективность очистки растворов от железа. Пример 1. Полиакрилонитриль ное волокно с содержанием основных групп 3, 8 мг-экв/г загружают в лабораторный фильтр в количестве 2,4 г (30 мл) и пропускают 24133 колоночных объема (V/Vf) конденсата, содержащего 0,08-1,9.2 мг Ре/л, со скоростью 12 колоночных объемов/ч (6 мл/мин), что соответствует производительности фильтра 140-150 , Конечное содержание железа в растворе после очистки 0,01-0,09 мг/л, что соответствует емкости очистки 0,42 г металла на 1 г материала и степени очистки 93%. . Пример 2. Полиакрилонитриль ное волокно с содержанием OCHOBHFJX групп 4,2 мг-экв/г загружают в лабораторный фильтр в количестве 3 г (30 мп) и пропускают как в примере 1 25000 V/Vc конденсата, содержащего О,72 мг Fe/л. Получают конденсат с содержанием железа 0,042 мг/л, что соответствует емкости очистки 0,172 г металла на 1 л материала и степени очистки 95,5%, Пример 3. По примеру 1 проводят очистку 27000 V/Vc конденсата, содержащего 4,0-12,8 мг Ге/л, с помощью волокна с содержанием основных групп 4,5 мг-экв/г (вес материала 5,1 г, объем 30 мл). Получают конденсат с содержанием железа 0,07-0,152 мг/л, что соответствует емкости очистки 1,72 г материала на 1 г материала и степени очистки 98,4%. Как видно из представленных данных, использование предлагаемого способа позволяет обеспечить высокоэффективную очистку воды и парового конденсата от соединений железа (за один цикл достигается степень очистки от.железа 93-98% при емкости по железу,до 1,7 г/г материала, что в 6-8 раз превышает аналогичные показатели по npoTOTiniy) . Эти показатели обеспечивают технико-экономические преимущества предлагаемого способа, так как позволяют снизить единовременную загрузку сорбционного материала, что, в свою очередь, сокращает объем регенерирующих фильтр растворов. Предлагаемый способ может найти применение в области водоподготовки различных энергетических установок. Формула изобретения 1.Способ очистки воды от соединений железа путем ее фильтрования через слой ионообменного волокнистого материала, отличаю щийс я тем, что, с целью ловышения степени очистки воды, фильтрование .-ведут через полиакрилонитрильные волокна, содержащие основные группы. 2,Способ ПОП.1, отличающий с я тем, что, содержание основных групп в волокнах составляет 3,8-4,5 мг-экв/г. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №623564, кл. В 01 D 37/00, 1978. 2.Патент США № 4166032, кл. 210,32, 1976 (прототип).