CS212854B1 - Method of water demineralization or deionization - Google Patents

Method of water demineralization or deionization Download PDF

Info

Publication number
CS212854B1
CS212854B1 CS80672A CS67280A CS212854B1 CS 212854 B1 CS212854 B1 CS 212854B1 CS 80672 A CS80672 A CS 80672A CS 67280 A CS67280 A CS 67280A CS 212854 B1 CS212854 B1 CS 212854B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
regeneration
cation exchanger
full
demineralization
Prior art date
Application number
CS80672A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vaclav Kadlec
Pavel Huebner
Original Assignee
Vaclav Kadlec
Pavel Huebner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaclav Kadlec, Pavel Huebner filed Critical Vaclav Kadlec
Priority to CS80672A priority Critical patent/CS212854B1/en
Priority to DE19803046361 priority patent/DE3046361A1/en
Publication of CS212854B1 publication Critical patent/CS212854B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/05Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds
    • B01J49/08Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds containing cationic and anionic exchangers in separate beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04Processes using organic exchangers
    • B01J39/05Processes using organic exchangers in the strongly acidic form

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

In full water desalination with simultaneous neutralisation of water from ion exchange regeneration, the water is freed from Ca- and Mg-ions, before actual full desalination, in a water-softening step. A weakly acidic cation exchanger having -COOH functional gps. in Na form is used, opt. combined with a strongly acidic cation exchanger having -SO3H functional gps. in Na form. When exhausted, the softening step exchangers are regenerated in 2 steps; first with acid waste waters from the full desalination plant cation exchange step regeneration, and then with alkaline waste waters from the full desalination plant anion exchanger step regeneration. The process is used in feed water conditioning for high-pressure tanks. Useful cation exchanger vol. capacity is increased. Investment costs for neutralisation are reduced because the capacious neutralisation vessels are replaced by a cation softening step functioning in the full desalination plant.

Description

Vynález se týká demineralizace vody při úpravě přídavné napájecí vody pro vysokotlaké kotle·The invention relates to the demineralization of water in the treatment of additional feed water for high-pressure boilers.

Za současného stavu se demineralizace vody provádí zpravidla dvou nebo třístupňovým postupem. V prvém stupni se voda zbaví kationtů silně kyselým katexem v H+ formě, ve druhém stupni se odstraní veškeré anionty silně bázickým anaxe, v OH- farmě. Pro snížení spotřeby chemikálií k regeneraci ionfcxů se používá protiproudné regenerace. Nevýhodou současných demineralizačnich stanic jsou poměrně vysoké investiční náklady na neutralizaci odpadních vod, Neutralizace se totiž zpravidla provádí smíšením kyselých odpadních vod z regenerace katexů s alkalickými odpadními vodami z regenerace anexů. Po úpravě pH se odpadní vody vypouštějí· Tento postup vyžaduje poměrně velké neutralizační nádrže·In the present state, the demineralization of the water is generally carried out in a two or three-step process. In the first stage, water is freed of cations by strongly acidic cation exchanger in H + form, in the second stage all anions are removed by a strongly basic anax, in the OH - farm. Countercurrent regeneration is used to reduce the consumption of chemicals for ionic regeneration. The disadvantage of current demineralization stations is the relatively high investment costs for neutralization of waste water, since neutralization is usually carried out by mixing acid waste water from cation exchange regeneration with alkaline waste water from anion exchange regeneration. Wastewater is discharged after pH adjustment · This procedure requires relatively large neutralization tanks ·

Další nevýhodou současných demineralizačnich stanic, u nichž katex se regeneruje kyselinou sírovou, je nutnost volit při regeneraci nízkbu koncentraci HgSO^, aby se zabránilo srážení CaSO^ na katexu· Nízká koncentrace HgSO^ vede k nižší užitečné kapacitě katexů,vyšší vlastní spotřebě vody a k vyšším investičním nákladům jak na vlastní katexový stupen, tak i na neutralizační zařízení·Another disadvantage of current demineralization stations where the cation exchanger is regenerated with sulfuric acid is the need to select a low HgSO4 concentration during the regeneration to avoid precipitation of CaSO ^ on the cation exchanger. · Low HgSO ^ concentration leads to lower useful cation exchange capacity, higher water consumption and higher investment costs for both the cation exchange grade and the neutralization equipment ·

Výše uvedené nedostatky řeší podle vynálezu způsob demineralizace nebo deionizace vody se současnou neutralizací odpadních vod z regenerace ionexů· Podstata vynálezu spočívá v tom, že před vlastní demineraližací se voda zbaví iontů Ca2+ aMg2+ změkěovacím stupněm se2|2 854According to the invention, the above-mentioned deficiencies are solved by a method of demineralization or deionization of water with simultaneous neutralization of waste water from ion exchange regeneration. The essence of the invention is that before the demineralisation the water is freed from Ca 2+ and Mg 2+ ions

212 854 stávajícím ze slabě kyselého katexu a karboxylovýml funkčními skupinami v Na* formě nebo . z kombinace slabě kyselého katexu s karboxylovými funkčními skupinami v Na* formě a silně kyselého katexu se áulfoněvými funkčními skupinami v Na* formě, přičemž po vyčerpání se změkč o vací stupen regeneruje dvoustupňové a to nejprve kyselými odpadními vodami z regenerace katexového stupně demineralizace a pak alkalickými odpadními vodami z regenerace anexového stupně demineralizace·212 854 consisting of a weakly acidic cation exchanger and carboxyl functional groups in the Na * form or. from a combination of weakly acidic cation exchanger with carboxyl functionalities in Na * form and strongly acidic cation exchanger with sulfonated functionalities in Na * form, after exhaustion the softening stage is regenerated by two stages, first with acid waste water from regeneration of cation exchange stage demineralization and then alkaline waste water from anion exchange degree demineralization ·

Výhodou způsobu podle vynálezu je zvýšení užitečné kapacity katexu, což vede ke snížení provozních a investičních nákladů demineralizačni stanice· Další výhodou je snížení investičních nákladů na neutralizaci, protože neutralizační nádrže Jsou nahrazeny změkčovacím katexovým stupněm, který funkčně zařazen do demineralizace·An advantage of the process according to the invention is the increase in the useful capacity of the cation exchanger, which leads to a reduction in the operating and investment costs of the demineralization station.

Praktické provádění způsobu podle vynálezu vyplývá z následujícího příkladu: V kolonách o 0 23 mm byly vyzkoušeny 4 varianty demineralizace jakožto porovnání standartních postupů a způsobů podle vynálezu· Vstupní voda měla toto složení: Ca2+ =2,5 mval/1, Mg2+ = 1,0 mval/1, Na+ =0,5 mval/1, S04 2* + Cl =3,5 mval/1, HCOj · 0,5 mval/1.Practical implementation of the method according to the invention appears from the following example: In the columns of 0 23 mm were tested in four variants demineralization, as compared to standard procedures, and methods · Inlet water had the following composition: Ca 2 + = 2.5 mEq / 1 Mg2 + = 1.0 mval / l, Na + = 0.5 mval / l, SO 4 2 * + Cl = 3.5 mval / l, HCO 3 · 0.5 mval / l.

Varianta A (standartní postup s protiproudou regenerací katexu HC1). V prvé koloně 200 ml silně kyselého katexu Wofatitu KPS, regenerovaného protiprouďým postupem dávkou 60 g HC1/1 katexu (4% roztok), v druhé koloně 200 ml vrstveného anaxového lože (Wofatit AD 41 DS a Wofatit S0K DS, 1:1), regenerovaného protlproudým způsobem dávkou 46,5 g NaOH/1 anexů (2% roztok)·Option A (standard procedure with countercurrent regeneration of cation exchanger HCl). In the first column 200 ml of strongly acidic cation exchanger Wofatit KPS, regenerated by countercurrent treatment with 60 g of HCl / 1 cation exchanger (4% solution), in the second column with 200 ml layered anaxial bed (Wofatit AD 41 DS and Wofatit S0K DS, 1: 1) upstream regenerated with 46.5 g NaOH / 1 anion exchange (2% solution) ·

Varianta В (standartní postup s protiproudou regenerací katexu H^SO^)· Stejná jako varianta A s tím rozdílem, že katex byl regenerován prótiproudým postupem H^SO^ a to dávkou 100 g/1 katexu (1 a 2% roztok, dvoustupňové)·Variant В (standard procedure with countercurrent regeneration of cation exchanger H ^ SO ^) · Same as variant A, except that the cation exchanger was regenerated by a countercurrent process H ^ SO ^ with a dose of 100 g / l cation exchanger (1 and 2% solution, two-stage) ·

Varianta C (způsob podle vynálezu s protiproudou regenerací katexu HC1/: Dvoustupňové demineralizaci (viz varianta;A) byla předřazena kolona o 0 23 W s náplní 150 ml slabě kyselého katexu Wofatitu CA 20 DS v Na* formě a 50 ml silně kyselého katexu Wofatit KPS DS v Na* formě· Při pracovním období byla voda před vlastní demineralizací touto kolonou změkčována· Po vyčerpání demineralizační linky i prvého stupně, změkčovaeího katexového vrstveného lože se provedla nejprve regenerace silně kyselého katexu HC1 (stejně jako u varianty A), kyselé odpadní vody z této regenerace se vedly přes změkěovael kolonu a vyčerpaným vrstveným katexovým ložem· Zde se kyselé odpadní vody zneutralizovaly a současně byl slabě kyselý katex převeden do formy volné kyseliny· Pak se provedla regenerace anexového stupně (stejně jako u varianty A), alkalické odpadní vody z tého regenerace se opět vedly přes změkčovací kolonu· Zde se alkalické odpadní vody zneutralizovaly a současně bylo vrstvené katexové lože převedeno do Na* formy·Variant C (method of the invention with countercurrent HCl cation exchange) /: A two-stage demineralization (see variant; A) was preceded by a 0 23 W column packed with 150 ml weakly acid cation exchanger Wofatit CA 20 DS in Na * form and 50 ml strongly acid cation exchanger Wofatit KPS DS in Na * form · During the working period the water was softened before demineralization by this column · After exhaustion of the demineralization line and the first stage, softening cation exchange layered bed, the strong acid cation exchanger HCl (as in variant A) was regenerated first, acid waste water from this regeneration were passed through a softened column and a depleted layered cation exchange bed. Here the acid waste water was neutralized and at the same time the weakly acid cation exchanger was converted into the free acid form. Then anion exchange stage (as in variant A) was recovered. The third regeneration was led again through the softening column the waste water was neutralized and at the same time the layered cation exchange bed was converted into Na * form ·

Varianta D (způsob podle vynálezu s protiproudou regenerací katexu H2S0^). Stejná jako varianta C s tím rozdílem, že katex v demineralizační lince byl regenerován H^SO^ dávkou 100 g/1 katexu (8% roztok)·Option D (method according to the invention with countercurrent regeneration of cation exchange resin H 2 SO 4). Same as variant C with the difference that the cation exchanger in the demineralization line was regenerated with H 2 SO 4 at a dose of 100 g / l cation exchanger (8% solution) ·

Porovnání standartních postupů se způsoby podle vynálezu uvádí následující tabulka· ________________________________212 85 4A comparison of standard procedures with the methods of the invention is given in the following table

Standartní postup s regenerací katexu Standard procedure with cation exchanger regeneration Způsob podle vynálezu s regenerací katexu The process according to the invention with cation exchanger regeneration HC1 HCl h2so4 h 2 Sat 4 HC1 HCl h2so4 h 2 Sat 4 regenerační dávka g/1 katexu regeneration dose g / l cation exchanger 60 60 100 100 ALIGN! 60 60 100 100 ALIGN! užitečná kapacita val/1 katexu useful capacity val / 1 cation exchanger 1,12 1.12 0,63 0.63 1,27 1,27 1,07 1.07 spotřeba regenerantu % stechiometrie regenerant consumption% stoichiometry 154 154 313 313 129 129 187 187 vlastní spotřeba vody % own water consumption% 2,5 2.5 7,9 7.9 2,2 2.2 2,5 2.5

Z tabulky je patrno, že největšího přínosu se způsobem podle vynálezu dociluje při regeneraci katexuFrom the table it can be seen that the greatest benefit is achieved by the process according to the invention in the cation exchange regeneration

Vynález nalezne použití v energetickém průmyslu.The invention finds use in the power industry.

Claims (1)

Způsob demineralizace nebo deionizace vody se současnou neutralizací odpadních vod z regenerace ionexů}> vyznačený tím, že před vlastní demineralizací se voda zbaví iontů Ca2+ a Mg2+ změkčovacím stupněm sestávajícím ze slabě kyselého katexu s karboxylovými funkčními skupinami v. Na* formě nebo z kombinace slabě kyselého katexu s karboxylovými funkčními skupinami v Na+ formě a silně kyselého katexu se sulfonovými funkčními skupinami v Na+ formě, přičemž po vyčerpání se změkčovací stupeň regeneruje dvoustupňové a to nejprve kyselými odpadními vodami z regenerace katexového stupně demineralizace a pak alkalickými odpadními vodami z regenerace anexových stupňů demineralizace.Method deionization or demineralization of water with simultaneous neutralization of waste water from regeneration of ion exchangers}> wherein prior to demineralization of the water is freed of ions Ca 2+ and Mg 2+ softening stage consisting of a weakly acidic cation exchanger having carboxylic functional groups. Na + form or from a combination of weakly acidic cation exchanger with carboxyl functional groups in Na + form and strongly acidic cation exchanger with sulfonic functional groups in Na + form. from regeneration of anion exchange stages of demineralization.
CS80672A 1980-02-01 1980-02-01 Method of water demineralization or deionization CS212854B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS80672A CS212854B1 (en) 1980-02-01 1980-02-01 Method of water demineralization or deionization
DE19803046361 DE3046361A1 (en) 1980-02-01 1980-12-09 Full water desalination by preliminary water-softening - using weakly acid cation exchanger that is regenerated with simultaneous waste water neutralisation (CS 31.3.81)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS80672A CS212854B1 (en) 1980-02-01 1980-02-01 Method of water demineralization or deionization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212854B1 true CS212854B1 (en) 1982-03-26

Family

ID=5339288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS80672A CS212854B1 (en) 1980-02-01 1980-02-01 Method of water demineralization or deionization

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS212854B1 (en)
DE (1) DE3046361A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3244404B2 (en) * 1995-08-16 2002-01-07 シャープ株式会社 Water treatment method and water treatment device
JP3362123B2 (en) * 1998-12-10 2003-01-07 雪印乳業株式会社 New milk magnesium / calcium material and method for producing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1767584C3 (en) * 1968-05-25 1978-09-14 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neutralization of ion exchanger regenerates

Also Published As

Publication number Publication date
DE3046361A1 (en) 1981-08-27
DE3046361C2 (en) 1988-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4820421A (en) System and method for demineralizing water
US2660558A (en) Method for the purification of water by ion exchange
Gaspard et al. Clinoptilolite in Drinking Water Treatment for NH 4+ Removal(Utilisation De La Clinoptilolite En Potabilisation Des Eaux--Elimination De L'Ion NH 4+)
US4904383A (en) System for demineralizing water
WO2013038933A1 (en) Water treatment method
CS212854B1 (en) Method of water demineralization or deionization
US3429835A (en) Regeneration of weak base anion exchange resins
US3458440A (en) Demineralization of polar liquids
GB1432020A (en) Recovery of spent regenerating solutions by electrodialysis
Kunin et al. Regeneration of carboxylic cation exchange resins with carbon dioxide
JP2003315496A5 (en)
US3975267A (en) Liquid treating system
US3458439A (en) Ion exchange process and regeneration of anion exchange resins
JP7261711B2 (en) Ultrapure water production system and ultrapure water production method
JP3555732B2 (en) Pure water production method
RU2050176C1 (en) Electrodialyzer
US7157005B2 (en) Regenerant reuse
JP2000354772A (en) Treatment method for reclaimed waste liquid in condensate desalination equipment
SU1673207A1 (en) Method of recovering h-cationite filter of first water desalting stage
SU1074831A1 (en) Method for softening water
RU2186736C1 (en) Method of water producing
US3391078A (en) Regeneration of anion exchange resins
SU916417A1 (en) Method for closed-cycle softening of water
RU2296719C2 (en) Mineralized and sea water desalting and final softening system
RU2166364C1 (en) Sulfocationite regeneration method