SU812735A1 - Способ обессоливани растворов - Google Patents

Description

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технологии сорбционного извлечения компонентов из растворов, и может быть использовано при водоподготовке, очистке сбросных 5 вод и при сорбционном извлечении и концентрировании цветных и благородных металлов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ обессоливания растворов, включающий сорбцию извлекаемых компонентов плотным слоем сорбента в условиях противотока [1].

Недостатком известного способа является высокое гидродинамическое, сопротивление сорбента, что снижает производительность процесса.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет снижения гидродинамического сопротивления сорбента.

Поставленная цель достигается способом обессоливания растворов, включающим сорбцию извлекае№1х компонентов слоем сорбента с последующей регенерацией сорбента, при этом в качестве сорбента используют механическую смесь ионита и инертного материала, плотность которого близ2 ка к плотности ионита, а регенерации подвергают ионит после отделения от него инертного материала. Содержание инертного материала в механической . .смеси составляет 25-95% ив качестве инертного материала используют гранулированный материал крупностью 3-6 мм и плотностью 1,05-1,5 г/см³. Использование в качестве сорбента Ю механической смеси ионита и крупного инертного материала, плотность которого близка к плотности ионита, позволяет снизить гидродинамическое сопротивление сорбента с 2,1 до 1,6 мм. вод. ст. (25% инертного материала) и 1,0 мм вод. ст. (90% инертного материала) при скорости раствора 100 м³/м* час, высоте сорбента 1 м и крупностью от +0,8 до -1,0 мм.

Использование инертного материала равной крупности с ионитом затрудняет их разделение на сетках и приводит к повышенному сопротивлению потоку жидкости. Крупность материала выше 3 мм 25 обеспечивает качественное отделение ионита от инертных частиц на сетке с ячеек 2x2 мм. Ионит крупностью менее 2 мм проходит через сетку, а инертный материал остается на сетке. Примене30 ние материала крупнее 6 мм приводит неравномерному распределению ионита нем в связи с увеличением разницы гидродинамических радиусах.

Пример 1. Обессоливанию подвергается водопроводная вода в аппарате с плотным движущимся сверху вниз слоем механической смеси ионита, например катионита КУ-2-8 с инертным материалом (хлорированный полистирол). Диаметр аппарата составляет 200 мм, высота рабочего слоя смеси 1000 мм, единовременная загрузка смеси 31 л, количество катионита в нем 8 л. При этом крупность гранул катионита равна от +0,4 до -.1,2 мм, крупность инертного материала составляет 3 мм. Очищаемую воду с концентрацией солейжесткости 3,5 мг-экв/л подают в колонну снизу, что обеспечивает противоточные условия процесса. Сорбцию ведут до получения в очищенной воде остаточной концентрации солей жесткости 0,005 мг-экв/л. Десорбцию солей с катионита осуществляют 10%-ным раствором азотной кислоты в противоточной колонне с плотным движущимся слоем, отделенного от инертного материала. Воду после катионирования с pH 2,8-3,5 декарбонизируют путем разбрызгивания ее и контактирования с воздухом в течение 0,5 ч„ После декарбонизации воду подают в колонну снизу и процесс анионирования осуществляют анионитом AM аналогично процессу катионирования. Десорбцию анионов с анионита AM проводят после· отделения ионита от инертного материала 2,5%-ным раствором едкого натра при соотношении потоков раствор: ионит, равном 2,7-3,0.

В результате сорбции катионов и анионов из водопроводной воды получена деионированная вода, содержащая солей жесткости не более 0,005 мг-экв/л, натрия 0,004 мг-экв/л и анионой 0,4-2,5 мг/л.

П р и м е р 2. Сточные воды, содержащие до 0,018 г/л ртути, хлори10 руют и очищают от НдС1_г сорбционным методом. Для очистки воды используют смесь, содержащую 75% анионита ΒΠ-ΙΑπ, крупностью от +0,5 до -0,8мм и 25% инертных частиц крупностью 3 мм. Сточные воды посла контактирования практически не содержат ртути (концентрация ртути менее 5x10 , что ниже ПДК) и их врзвращают для использования в технологический процесс .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить гидродинамическое сопротивление сорбента в 1,5 раза, а также снизить энергозатраты и единовременную загрузку ионита.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к химическо технологии, в частности к технологии сорбционного извлечени  компонентов из растворов,и может быть использова при водоподготовке, очистке сбросных вод и при сорбционном извлечении и концентрировании цветных и благородных металлов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ обес соливани  растворов, включанжшй сорб цию извлекаемых компонентов плотным слоем сорбента в услови х противотока (1. Недостатком известного способа  в л етс  высокое гидродинамическое, сопротивление сорбента, что снижает производительность процесса. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса за счет снижени  гидродинамического сопротивлени  сорбента Поставленна  цель достигаетс  способом обессоливани  растворов, включгиощим сорбцию извлекаемых компонентов слоем сорбента с последующей регенерацией сорбента, при этом в качестве сорбен Га используют меха ническую смесь ионита и инертного материала, плотность которого близка к плотности ионита, а регенерации подвергают новит после отделени  от него инертного материала. Содержание инертного материсша в механической .смеси составл ет 25-95% ив качестве инертного материала используют гранулированный материал крупностью 3-6 мм и плотностью 1,05-1,5 г/см. Использование в качестве сорбента механической смеси ионита и крупного инертного материала, плотность которого близка к плотности ионита, позвол ет снизить гидродинамическое сопротивление сорбента с 2,1 до 1,6 мм. вод. ст. (25% инертного материала ) и 1,0 мм вод. ст. {90% инертного материала) п|ж скорости раствора 100 час, высоте сорбента 1 м и крупностью от +0,8 до -1,0 мм. Использование инертного материала равной крупности с ионитом затрудн ет их разделение на сетках и приводит к повышенному сопротивлению потоку жидкости . Крупность материала вьоие 3 мм обеспечивает качественное отделение ионита от инертных частиц на сетке с  чеек 2x2 мм. Ионит крупностью менее 2 мм проходит через сетку, а инертный материал остаетс  на сетке. Применение материала крупнее 6 мм приводит К неравномерному распределению иони в нем в св зи с увеличением разницы в гидродинамических радиусах. Пример 1. Обессоливанию под вергаетс  водопроводна  вода в аппарате с плотным движущимс  CBejjxy вни слоем механической смеси ионита, нап ример катионита КУ-2-& с инертным материалом (хлорированный полистирол Диаметр аппарата составл ет 200 мм, высота рабочего сло  смеси 1000 мм, единовременна  загрузка сМеси 31 л, количество катионита в нем 8л. При этом крупность гранул катионита равна от +0,4 до -.1,2 мм, крупность ине ного материала составл ет 3 мм. Очищаемую воду с концентрацией солейжесткости 3,5 мг-экв/л подают в колонну снизу, что обеспечивает противоточные услови  процесса. Сорбцию ведут до получени  в очищенной воде остаточной концентрации солей жесткости 0,005 мг-экв/л. Десорбцию солей с катионита осуществл ют 10%-ньам раствором азотной кислоты в противоточной колонне с плотным движущимс  слоем, отделенного от инертного материала . Воду после катионировани  с рН 2,8-3,5 декарбонизируют путем разбрызгивани  ее и контактировани  с воздухом в течение 0,5 ч„ После де карбонизации воду подают в колонну снизу и процесс анионировани  осуществл ют анионитом AM аналогично процессу катионировани о Десорбцию анионов с анионита AM провод т после- отделени  ионита от инертного материала 2,5%-ным раствором едкого .натра при соотношении потоков раствор :ионит, равном 2,7-3,0. В результате сорбции катионов и анионов из водопроводной воды получена деионированна  вода, содержа .ща  солей жесткости не более 0,005 мг-экв/л, натри  0,004 мг-экв/л и анноной 0,4-2,5 мг/л. П р и м е р
2. 2. Сточные воды, содержащие до 0,018 г/л ртути, хлорируют и очищают от HgCIj .сорбционным методом. Дл  очистки воды используют смесь, содержащую 75% анионита ВП-1АП, крупностью от +0,5 до -0,8мм и 25% инертных частиц крупностью 3 мм. Сточные воды посла контактировани  практически не содержат ртути (концентраци  ртути менее 5x10 , что ниже ПДК) и их врзвращают дл  использовани  в технологический процесс , Таким образом, предлагаемый способ позвол ет снизить гидродинамическое сопротивление сорбента в 1,5 раза, а также снизить энергозатраты и единовременную загрузку ионита. Формула изобретени  1,Способ обессоливани  растворов, включающий сорбцию извлекаемых компонентов плотным слоем сорбента с последующей регенерацией сорбента в услови х противотока, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет снижени  гидродинамического сопротивлени  сорбента , в качестве сорбента используют механическую смесь ионита и инертного материала, плотность которого близка к плотности ионита, а регенерации подвергают ионит после отделени  от него инертного материгша, 2,Способ поп, 1, отличающийс  тем, что содержание инертного материала в механической смеси со составл ет 25-95%, 3,Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве, инертного материала используют гранулированный материал крупностью 3-6 мм и с плотностью 1,05г1,5 г/см. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Jnd. Watering. , 1973, 10, № 1, 18-26.