CS250831B3 - Způsob výroby kombinovaného koagulačního prostředku pro čištění vody - Google Patents

Abstract

Účelem řešení závislém na autorském osvědčení č» 232520 je umožnění výroby vysose účinného koagulačního prostředku na bázi síranu železitéhe k čištění vody bez potřeby energeticky náročných oxidačríích činidel a postupů e nákladných thermostabilních pomocných organických flokulačnlch prostředků a separačních zařízení. Podstatou postupu je rozpouštění práškového oxidu železitého ve zředěné kyselině sírové při nadstechiometrickém přebytku oxidu železitého o 1 až 10 % oddělení usaditelného podílu nezreagovaného oxidu železitého od konečného produktu prostou šev dimentací.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy koagulačníhn prostředku k Slátání vody na bázi trajmecnáho železa z kyseliny sírová a oxidu železitého popsaného v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení S. 232520.

V autorském osvšdčění S. 232520 je popsán kaoagulační prostředek na bázi trojmecnéhe železa k čištění vody, jehož funkční složky jsou síran železitý, monohydrát oxidu sírového a oxid železitý ve vodném roztoku případně ve vodné suspenzi. Je posán též způsob jeho přípravy z odpadních látek z výroby titanové běloby, z tak zvané štěpné kyseliny, cež jest zředěná kyselina sírová, obsahující jako hlavní příměs rozpuštěné dvojmocné železo, které je nutno zoxidovat oxidačními činidly nebo procesy, které nezvyšují obsah solí balastních v produktu. Jsou to například peroxid vodíku, ozón nebo anodická oxidace elektrickým proudem, tedy činidla a procesy s vysokým nárokem na energii.

Přípravu vodného roztoku síranu železitého z 50 až 60 % kyseliny sírové a oxidu železitého pro potřeby čištění vody koagulací se zabývá kanadský patent č. 223444. Podle tohoto postupu se provádí rozkladná reakce v kontinuálním procesu za pfcébytku kyseliny sírové až 100% proti molární stechiometrii. Po ukončení reakce se z produktu odstraní po zchlazení veškerý nezreagovaný FegO^ nejprve sedimentací urychlenou přídavkem pomocného organického flokulačnlho činidla a nakonec ultracentrifugou. Výsledný produkt je čirý, zbaven nezreagovaného oxidu železitého a ostatních nerozpuštěných látek. Vzhledem k nadstechiometrickámu množství kyseliny sírové ve výchozí reakční směsi je ve výsledném produktu vysoký podíl volné kyseliny - 11 až 50 % z neutralizační kapacity zásadou do pH = 7.

Nevýhodou způsobu výroby podle kanadského patentu č. 223444 je, že odstraňováni veškerého nezreagovaného oxidu železitého je pracné a vyžaduje dávkování nákladného thermostabilního pomocného organického flokulačnlho prostředku. Navíc produkt obsahuje velké množství volné kyseliny, což vyžaduje při vlastním chemickém čištění vody nutnost volnou kyselinu z koagulačního činidla znamtralizovat zvýšeným přídavkem alkalizačního činidla za odpovídajícího zvýšení obsahu rozpuštěných solí ve vyčištěné vodě, což je ve většině případů nežádoucí.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby koagulačního prostředku k čištění vody podle čs. autorského osvědčení č. 232520 na bázi trojmocného železa, jehož funkční složky jsou síran železitý, monohydrát oxidu sírového a oxid železitý ve vodném roztoku případně ve vodné .suspenzi. K roztoku kyseliny sírové a obsahem 35 až 62 % hmotnostních monohydrátu oxidu sírového se přidá oxid železitý v nadstechiometrickém přebytku 1 až 10 % k přítomnému monohydrátu oxidu sírového a za míchání se směs nechá reagovat při teplotě 100 až 135 °C po dobu 1 až 4 hodiny. Potom se směs zředí vodou na obsah rozpuštěného železa maximálně 185 g na litr, ponechá se sedimentovat a osazený produkt se zbytky nezreagované tuhé fáze v suspenzi se oddělí od sedimentu.

Výhodou vynálezu je, že umožňuje výrobu kvalitního koagulačního činidla k čištění vody na bázi trojmocného železa, neobsahujícího chloridové ionty s vyloučením potřeby nákladných a energeticky náročných oxidačních činidel a procesů a nákladných thernostabilních organických pomocných flokulačních prostředků a odlučovacích zařízení, přičemž produkt neobsahuje velký přebytek volné kyseliny, ne jejíž neutralizaci by bylo třeba vynakládat alkalizační činidla v čistícím procesu, ale naopak obsahuje malé množství oxidu železitého v suspenzi, které působí příznivě v koagulaním čistícím procesu jako zárodky vznikájícíhh kalových částic.

Způsob výroby je blíže objasněn v následujícím příkladu:

Do’ nádoby z nekorodujícího materiálu, opatřené míchadlem a elektrickým topným tělesem bylo vloženo 514 ml vody a za míchání přidáno 486 ml HgSO^ konc. /92%/. Vývojem zřeóovacího tepla se zvýšila teplota zředěné kyseliny sírové /cca 58%/ na 120 °C. Za míchání bylo přidáno 558 g práškového hutního ^63^3 ⁸ směs pak míchána po dobu 120 minut.

Přerušovaným zapínáním topného tělesa byl hrazen úbytek tepla ztrátami do okolí tak, aby prává nedošlo k varu. Na konci reakční doby byla teplota směsi 105 °C. Potom byla směs zředěna vodou na objem 1 650 ml, zastaveno míchání a obsah nádoby ponechán v klidu.

Po 120 minutách byl odsazený produkt dekantován od sedimentu který byl ponechán v reakční nádobě pro další přípravu koagulantu. Produkt měl složení: Fe^⁺ = 178,5 g/1, Feg/SO^/^ = 639 g/1, neutralizační kapacita zásadou na pH = 7 = 10,15 mol/1 NaOH, FejO^ v suspenzi = 3,55g/l.

Vynález nalezne využití v chemickém průmyslu.

Claims (1)

1. Způsob výroby kombinovaného koagulačního prostředku k čištění vody podle autorského osvědčení č. 232520, vyznačený tím, že se k roztoku kyseliny sírové s obsahem 35 až 62 % hmotnostních monohydrátu oxidu sírového přidá oxid železitý v nadstechiometrickém přebytku 1 až 10 % k přítomnému monohydrátu oxidu sírového a za míchání se směs nechá reagovat při teplotě 100 až 135 °C po dobu 1 až 4 hodin, potom se zředí vodou na obsah rozpuštěného železa maximálně 185 g na litr, ponechá se sedimentovat a odsazená produkt se oddělí od sedimentu.