FI89258C - Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av syre ur vatten - Google Patents

Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av syre ur vatten Download PDF

Info

Publication number
FI89258C
FI89258C FI853154A FI853154A FI89258C FI 89258 C FI89258 C FI 89258C FI 853154 A FI853154 A FI 853154A FI 853154 A FI853154 A FI 853154A FI 89258 C FI89258 C FI 89258C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydrazine
water
exchange resin
oxygen
impurities
Prior art date
Application number
FI853154A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI853154L (fi
FI853154A0 (fi
FI89258B (fi
Inventor
Richard C Dickerson
William S Miller
Original Assignee
Ecolochem Inc
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24244387&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI89258(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ecolochem Inc filed Critical Ecolochem Inc
Publication of FI853154L publication Critical patent/FI853154L/fi
Publication of FI853154A0 publication Critical patent/FI853154A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89258B publication Critical patent/FI89258B/fi
Publication of FI89258C publication Critical patent/FI89258C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02Column or bed processes
    • B01J47/04Mixed-bed processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Packaging Of Special Articles (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)

Description

1 89258
Menetelmä ia laitteisto hapen poistamiseksi vedestä
Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto liuenneen hapen poistamiseksi nesteistä.
Menetelmiä liuenneen hapen poistamiseksi tarvitaan monil-5 la eri aloilla. Lukuisilla eri teollisuuden aloilla, kuten virvoitusjuomien valmistuksessa, elektroniikassa, avaruustekniikassa, syväkairausruiskutuksissa ja energiantuotannossa, käytetään vettä suuria määriä, jolloin liuenneen hapen liian suuret pitoisuudet saattavat aiheuttaa monia ongelmia 10 kuten tuotteen laadun huonontumista tai laitteiston vahin goittumista. Esimerkiksi energiantuotantolaitteistoissa ja vastaavissa on kierrätettävän kuuman veden sisältämä liuennut happi pääsyy korroosioon. Valtavien kustannuksien takia, joita syntyy vaihdettaessa energiantuotantolaitteistojen 15 syöpyneitä osia, ei liuenneen hapen epätyydyttäviä pitoi suuksia voida sallia.
Tunnetuissa hapenpoistomenetelmissä hydratsiinia on käytetty voimakkaana pelkistävänä aineena estämään syöpymistä ja muita happipitoiseen veteen liittyviä ongelmia. Pieni 20 määrä hydratsiinia lisätään veteen, jolloin se reagoi liuen neen hapen kanssa muodostaen typpeä ja vettä. Myös energiantuotantolaitteistoissa kierrätettävään veteen, josta on happi poistettu, lisätään pieni määrä hydratsiinia. Kiertävän hydratsiini-vesiseoksen otaksutaan saavan aikaan magnetiitin 25 muodostumisen laitteiston metallipinnoille hydratsiinin rea goidessa raudan kanssa, ja magnetiitti puolestaan suojaa syöpymiseltä. Hydratsiini pelkistää myös punaisen rautaoksidin kerrostumia, joita tyypillisesti muodostuu energiantuo-tantolaitteistoihin, ja jotka estävät lämmönsiirtoa ja ai-30 heuttavat putkien murtumista. Tämän pelkistysreaktion tuote on magnetiitti, joka laskeutuu vesivirran pohjalle, josta se voidaan tehokkaasti ja taloudellisesti poistaa tuotantolaitteistosta.
Tiedetään, että hydratsiinin reaktiota liuenneen hapen 35 kanssa voidaan katalysoida johtamalla hydratsiinin ja veden seos aktiivihiilipedin läpi. F.R. Houghton & ai "The Use of Activated Carbon with Hydrazine in the Treatment of Boiler Feedwater", International Water Conference, Bournemouth, England (1957) s. 54-58 ovat kuvanneet tällaista hapenpois- 2 89258 tomenetelmää, jossa keittimen syöttöveteen, joka sisältää 5-7 ppm liuennutta happea, lisätään hydratsiinia 30-70 prosenttia yli liuenneen hapen kanssa reagoimaan tarvittavan stökiometrisen määrän. Hydratsiinia sisältävä vesi johdetaan 5 sitten aktiivihiilipedin läpi ja sen jälkeen suoraan keit timeen.
Huolimatta eduista, joita alan ammattimies voisi odottaa katalysoidulta hapenpoistomenetelmältä, tunnetun tekniikan tason mukainen aktiivihiilen katalysoima hapenpoisto hydrat-10 siinilla on lähes täysin jätetty alalla vaille huomiota, johtuen useista tunnettuihin menetelmiin liittyvistä haitoista.
Ensinnäkin tunnettujen menetelmien mukaisissa katalysoiduissa hapenpoistomenetelmissä joutuu epäpuhtauksia, kuten 15 reagoimatonta hydratsiinia ja hiilen epäpuhtauksia, nestee seen, josta happi on poistettu. Tunnetuissa menetelmissä poistettaessa liuennutta happea jää nesteeseen sellaiset määrät reagoimatonta hydratsiinia, joita ei voida sallia silloin kun nestettä, kuten vettä, käytetään tietyissä ke-20 hittyneemmissä laitteissa tai puhtaiden tuotteiden valmis tukseen. Muiden epätoivottujen vaikutusten ohella hydratsii-ni voi nostaa hapettoman veden johtokyvyn ja pH:n ei-toivo-tulle tasolle. Tunnetuissa menetelmissä joutuu myös hiilen epäpuhtauksia hapettomaan nesteeseen, joiden läsnäoloa ei 25 myöskään voida sallia silloin, kun hapettomalta nesteeltä vaaditaan suurta puhtautta. Esimerkiksi energiantuotannossa tällaiset epäpuhtaudet tekevät tunnetut menetelmät käyttökelvottomiksi korkeapainelaitteistoissa, ja sen seurauksena hiilikatalysoidun hapenpoistomenetelmän merkittävät edut 30 ovat jääneet hyödyntämättä.
Vaikkakin on toivottavaa, että vesi, josta happi on poistettu, sisältää tietyn määrän reagoimatonta hydratsiinia estämään syöpymistä energiantuotantolaitteistossa kierrätettäessä, ovat tunnetut menetelmät epätyydyttäviä siinä suh-35 teessä, ettei niissä ole esitetty mitään keinoja hapenpois- tosta jäävän reagoimattoman hydratsiinin määrän tehokkaaksi säätelemiseksi, jotta saataisiin optimimäärä hydratsiinia kiertoveteen. Täten valittaessa reagoitettavan hydratsiinin määrä hapenpoistovaiheeseen, saattaa jäljelle jäävä hydrat-
II
3 89258 siinimäärä olla pienempi tai suurempi kuin kierrätysvaiheen optimimäärä. Mikäli hydratsiinin määrä kierrätysvaiheessa on liian pieni, menetetään hydratsiinin syöpymistä estävä vaikutus. Mikäli hydratsiinin määrä kierrätysvaiheessa on liian 5 suuri, saattavat kiertävän veden johtokyky ja pH nousta epä tyydyttävän korkeiksi. Eräissä tunnetuissa menetelmissä on yritetty poistaa liian pienen jäljelle jääneen hydratsiini-määrän tuoma haitta lisäämällä laite hydratsiinin lisäämiseksi ennen kierrätystä. Tämäntyyppinen järjestely ei kui-10 tenkaan auta silloin, kun hydratsiinin määrä on liian suuri, eikä silloin ole mahdollista käyttää muuta kuin hydratsiinia syöpymistä estävänä aineena kierrätysvaiheessa.
Eräs tekniikan tason puute on myös se, ettei ole täysin ymmärretty ja otettu huomioon hydratsiiniin liittyviä vaaro-15 ja. Hydratsiiniin ei liity ainoastaan merkittävä räjähdys- vaara, erityisesti altistettaessa lämmölle tai hapettaville materiaaleille, vaan se on myös hyvin myrkyllinen nieltynä, hengitettynä ja jopa ihon kautta imeytyneenä, ja se ärsyttää voimakkaasti ihoa ja silmiä. Vahvistamattomien raporttien 20 mukaan hydratsiini on yhteydessä syöpään. Tekniikan tasossa ei ole esitetty erityisiä varotoimenpiteitä hydratsiinin käsittelemiseksi hapenpoistomenetelmissä tai hydratsiinia sisältävien materiaalikerrosten käsittelemiseksi.
Siten on jo kauan ollut tarvetta kehittää parempi hiili-" 25 katalysoitu hydratsiinin avulla tapahtuva hapenpoistomene- telmä, jota voidaan käyttää taloudellisesti erilaisissa sovellutuksissa. Ihanteellista olisi, etteivät yllä mainitut haitat estäisi menetelmän käyttöä, vaan että kaikki katalysoidun reaktion tavanomaiset edut voitaisiin hyödyntää. Kek-30 sintö täyttää tämän tarpeen ja tuo myös muita etuja, jotka selviävät seuraavassa esitetystä.
Nyt on keksitty patenttivaatimuksissa määritellyt menetelmät ja laitteistot hapen poistamiseksi vedestä.
Keksinnön mukaisessa hapenpoistomenetelmässä hydratsiinia .35 lisätään liuennutta happea sisältävään veteen, liuenneen ha pen ja hydratsiinin välisen reaktion katalysoimiseksi, vesi johdetaan aktiivihiilipedin läpi, jolloin hiilen epäpuhtauksia joutuu nesteeseen, ja epäpuhtaudet poistetaan. Myös reagoimaton hydratsiini, jota on jäljellä nesteessä katalyysin 4 89258 jälkeen, poistetaan johtamalla neste ioninvaihtohartsien läpi. Eräässä suoritusmuodossa aktiivihiilellä katalysoitu, hydratsiinin avulla tapahtuva hapenpoistomenetelmä suoritetaan laitteistossa, joka on asennettu liikkuvalle korokkeel-5 le, jolloin menetelmään kuuluu laitteiston siirto regene- rointipaikalle regeneroitavaksi. Keksintö käsittää myös menetelmän toteuttamiseksi tarvittavan laitteiston.
Kuviossa 1 on kaaviomaisesti kuvattu keksinnön mukainen laitteisto.
10 Kuviossa 2 on kaaviomaisesti kuvattu keksinnön erään toi sen sovellutusmuodon mukainen laitteisto, jossa on mahdollista ohjata nestevirtaus kulkemaan yhden tai useamman säiliön ohi.
Kuviossa 3 on kaaviomaisesti kuvattu keksinnön erään kol-15 mannen sovellutusmuodon mukainen laitteisto, jossa keksin töön kuuluu suljettu, liikkuva koroke.
Kuten kuviossa 1 on esitetty keksintö käsittää putken 12, jossa on tuloaukko 14 happea sisältävän nesteen vastaanottamiseksi ja poistoaukko 16 hapettoman nesteen poistamiseksi. 20 Putki on yhdistetty säiliöihin 18, jotka on kytketty rinnan ja jotka sisältävät aktiivihiiltä 20 niin, että putkessa 12 virtaava neste kulkee hiilen läpi, kuten piirroksen nuolet osoittavat. Putki on myös yhdistetty säiliöihin 22, jotka on kytketty rinnan ja jotka sisältävät ioninvaihtohartsia 24 25 niin, että putkessa virtaava neste kulkee myös ioninvaihto- hartsin läpi. Ennenkuin putkessa virtaava neste joutuu kosketukseen aktiivihiilen kanssa, siihen pumpataan hydratsii-nia 26 hydratsiinisäiliöstä 28 hydratsiinipumpun 30 avulla.
Neste, joka johdetaan tuloaukkoon 14, on mahdollisesti 30 demineralisoitu, ja siihen voi olla liuenneena happea aina kyllästymispisteeseen asti vallitsevissa lämpötila- ja pai-neolosuhteissa. Nesteen lämpötila voi vaihdella laajasti aivan nesteen jäätymispisteen yläpuolella olevasta lämpötilasta lämpötilaan, jossa ioninvaihtohartsi ei vielä vahin-35 goitu.
Hydratsiini voidaan lisätä hydratsiinipumpun 30 avulla puhtaana tai vesiliuoksena, mutta liuosta pidetään parempana konsentroidun hydratsiinin käyttöön liittyvien räjähdys- ja tulipalovaarojen vähentämiseksi tai poistamiseksi. Voidaan li 5 89258 käyttää katalysoitua tai katalysoimatonta hydratsiinia tuloksellisesti. Mieluummin käytetään katalysoimatonta hydratsiinia sen halvemman hinnan vuoksi. Kehittyneemmät energian-tuotantolaitteet, kuten ydinvoimageneraattorit, saattavat 5 myöskin vahingoittua katalyytti jäänteistä, kuten koboltista, joita mahdollisesti jää veteen, josta happi on poistettu katalysoidun hydratsiinin avulla. Suositeltavassa sovellu-tusmuodossa käytetään Scav-ox'ia, Olin Chemical Company'n valmistamaa katalysoimattoman hydratsiinin 35-prosenttista 10 vesiliuosta.
Hydratsiinipumppu 30 on mikä tahansa tavanomainen laite, jolla voidaan annostella mitattu määrä nestettä. Pumpun si-säseinämät ja myös putket 32 ja 34, jotka joutuvat kosketuksiin hydratsiiniliuoksen kanssa, ovat materiaaleista, jotka 15 kestävät hydratsiinin voimakkaan pelkistävän vaikutuksen, kuten ruostumattomasta teräksestä.
On tarpeen käyttää vain sellainen määrä hydratsiinia, joka on riittävä reagoimaan nesteeseen liuenneena olevan hapen kanssa. Keksinnön mukaisesti on havaittu, että hydratsiinia 20 tarvitaan vain noin 10-20 prosenttia yli stökiometrisen mää rän, jotta reaktio hapen kanssa olisi täydellinen. Kun keksinnön toteuttamiseksi tarvittava hydratsiinin määrä on pienempi kuin tunnetuissa menetelmissä, saavutetaan huomattava etu siinä, että hydratsiinikustannukset pienenevät, ja koska 25 käsitellään pienempiä hydratsiinin määriä, myös käsittelyyn liittyvät vaarat pienenevät.
On tärkeätä, ettei kohdan 36, jossa hydratsiini lisätään putkeen 12, ja aktiivihiilipetien 18 välille ole asennettu mitään sellaista laitetta, joka poistaisi hydratsiinia. 30 Liuenneen hapen ja hydratsiinin välisen reaktion katalysoi- miseksi hydratsiinin ja nesteen seos johdetaan aktiivihiilen 20 läpi. Aktiivihiili voi olla mitä tahansa kaupallisesti saatavaa aktiivihiiltä, ja eräässä suositeltavassa suoritusmuodossa käytetään WV-G aktiivihiiltä, jota valmistaa Co-35 vington, Virginia.
Kun neste on sekoitettu hydratsiinin kanssa ja se on kulkenut hiilipetien läpi, sisältää hapeton neste, joka poistuu säiliöistä 18, tavallisesti reagoimatonta hydratsiinia ja hiilen epäpuhtauksia. Reagoimatonta hydratsiinia on läsnä, 6 89258 koska reaktioon käytetään edullisesti suurempaa kuin stö-kiometristä hydratsiinin määrää, kuten edellä on esitetty. Koska käsiteltävässä nesteessä olevan liuenneen hapen määrä saattaa vaihdella, kuten silloin kun neste on varastosäi-5 liöstä tai kunnallistekniikasta peräisin olevaa vettä, vaih- telee reagoimattoman hydratsiinin määrä silloin, kun hydrat-siinia lisätään aina tietty kiinteä määrä kohdassa 36 riippumatta liuenneen hapen määrästä.
Hiilen epäpuhtauksia on läsnä, koska niitä huuhtoutuu 10 nesteeseen sen kulkiessa hiilipedin läpi. Hiilen epäpuhtauk sina voi olla monia erilaisia aineita, jotka ovat haitallisia silloin, kun vaaditaan korkealaatuista hapetonta nestettä. Monia hiiliperäisiä raaka-aineita, kuten puu, koksi, pähkinänkuoret ja kiviöljykoksi, käytetään aktiivihiilen 15 valmistukseen, ja epäpuhtaudet vaihtelevat käytetystä raa ka-aineesta riippuen. Riippumatta siitä, mitä raaka-ainetta käytetään, epäpuhtautena on todennäköisesti myös hiilihiuk-kasia.
Ioninvaihtohartsiksi 24 valitaan parhaiten sekapetihart-20 si. Sekapetihartsin muodostavat mikä tahansa kaupallisesti saatavissa oleva voimakkaasti hapan kationinvaihtohartsi, kuten Ionac C-249, ja voimakkaasti emäksinen anionin-vaihto-hartsi, kuten Ionac ASB-1. Ionac-hartseja valmistaa Sybron Corporation of Birmingham, New Jersey.
25 Ioninvaihtohartsi 24 ei yleensä suodata kaikkia hapetto massa vedessä olevia hiilihiukkasia. Jotta hiilihiukkaset saataisiin poistetuksi suodatin 38, joka sisältää suodattavaa ainetta 40, asennetaan putken 12 yhteyteen säiliöiden 22 ja ulostuloaukon 16 välille. Suodattavan aineen hiukkaskoko 30 valitaan siten, että hiilihiukkasten kulkeutuminen estyy, ja on havaittu, että tähän tarkoitukseen sopiva hiukkaskoko on 100 mikronia tai sitä pienempi. Suositeltavassa suoritusmuodossa ainakin osa hiilihiukkasista poistetaan myös pesemällä aktiivihiili ennen käyttöä. Aktiivihiili voidaan pestä ve-35 dellä, jota ei ole demineralisoitu, mutta hiili absorboi tyypillisesti vedessä olevia mineraaleja, jotka sitten voivat huuhtoutua epäpuhtauksiksi hapenpoistovaiheessa. Tämän ongelman välttämiseksi on suositeltavaa käyttää deminerali-soitua vettä pesuun.
Il 7 89258
Edellä esitetystä ilmenee, että käyttämällä sekapetihart-sia sekä reagoimaton hydratsiini että tietyt hiilen epäpuhtaudet saadaan poistetuksi. Siten on edullista käyttää se-kapetihartsia. Eräässä toisessa suoritusmuodossa on putken 5 12 yhteyteen, alavirtaan säiliöistä 18 asennettu sarjaan ka- tionihartsisäiliö ja anionihartsisäiliö.
Kuviossa 1 kuvatun keksinnön mukaisesti sekä reagoimaton hydratsiini että hiilen epäpuhtaudet poistetaan tehokkaasti ja taloudellisesti. Jopa sellaisissa tapauksissa, joissa on 10 suotavaa, että hapeton neste sisältää ennalta määrätyn mää rän hydratsiinia, on keksinnön mukainen hydratsiinin täydellinen poisto hyödyllistä, sillä silloin on mahdollista lisätä haluttu määrä hydratsiinia tarvitsematta jatkuvasti valvoa ja säätää hapenpoistovaiheesta jääneen hydratsiinin 15 määrää. Energiantuotannossa hydratsiinin täydellinen poisto on myös edullista silloin, kun halutaan käyttää jotain muuta ainetta kuin hydratsiinia generaattorilaitteissa kiertävänä korroosionestoaineena.
Kuvio 2 esittää suoritusmuotoa, joka on vaihtoehto sille, 20 että ensin poistetaan kaikki reagoimaton hydratsiini ja sen jälkeen lisätään haluttu määrä hydratsiinia. Tässä suoritusmuodossa hydratsiinia 42 pumpataan pumpulla 44 putkeen 46, missä se sekoittuu liuennutta happea sisältävän veden kanssa. Vesi ja hydratsiini johdetaan aktiivihiiltä 50 sisältä-25 vien säiliöiden 48 läpi, ja säiliöistä 48 poistuvasta liuok sesta mitataan jäljelle jääneen hydratsiinin määrä kemiallisella analysaattorilla 50. Analysaattori säätelee venttiiliä 52 siten, että kun reagoimattoman hydratsiinin määrä on poistovirrassa toivottua suurempi, venttiili kääntää ainakin 30 osan ohitusputkessa 56 kulkevasta vedestä kulkemaan ionin- vaihtohartsin 54 läpi. Siitä osasta nestevirtaa, joka kulkee hartsin 54 läpi poistuu hydratsiini toisin kuin putkessa 56 kulkevasta nestevirrasta. Säätämällä näitä osavirtauksia voidaan kohdassa 58 poistovirrassa oleva hydratsiinimäärä .35 tilavuusyksikköä kohti säätää tehokkaasti ja tarkasti.
Kun analysaattori 50 havaitsee reagoimattoman hydratsiinin määrän pienemmäksi kuin toivottua, analysaattori voi käynnistää toisen hydratsiinipumpun 60 tarvittavan hydrat-siinimäärän 62 lisäämiseksi. Kuitenkin mieluummin vältetään 8 39258 tämä lisäystarve lisäämällä jo aluksi hydratsiinia 42 niin paljon, että analysaattorin 50 havaitsema määrä on aina sama tai suurempi kuin toivottu määrä.
Hydratsiiniin liittyviä vaaroja on käsitelty edellä, ja 5 jotkut näistä vaaroista ovat jäljellä silloinkin, kun hyd- ratsiini on laimeina vesiliuoksinaan. Esimerkiksi silloin kun hydratsiiniliuos johdetaan aktiivihiilipedin tai ionin-vaihtohartsipetien läpi, saattaa peteihin kerääntyä reagoimatonta hydratsiinia. Näiden petien käsitteleminen saattaa 10 olla terveydelle vaarallista. Kun käsittelyn suorittavat ko kemattomat henkilöt hapettoman nesteen käyttöpaikalla, terveysriskit moninkertaistuvat.
Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa vaaroja, jotka liittyvät hydratsiinin käyttöön hapenpoistomenetelmässä, on vä-15 hennetty tai ne on kokonaan poistettu. Tässä suoritusmuodos sa veden hapenpoistolaitteisto on sijoitettu ympäröidylle liikkuvalle korokkeelle 64.
Liikkuvalla korokkeella oleva laitteisto on samanlainen kuin kuviossa 1. Kuvion 3 mukaiseen laitteistoon kuuluu put-20 ki 68, johon tulee happea sisältävä vesi. Putkessa on si- sääntuloaukko 70, joka on irrotettavasti yhdistetty käsiteltävän veden lähteeseen, ja poistoaukko 72, joka on irrotettavasti yhdistetty energiantuotantolaitteistoon 74. Putkessa kulkeva syöttövesi saapuu korokkeen toiseen päähän, ja 25 hydratsiinia 76 pumpataan putkeen 68 pumpulla 78. Veden ja hydratsiinin seos johdetaan sitten aktiivihiiltä 82 sisältävän säiliön 80 läpi. Sen jälkeen vesi kulkee säiliöiden 84 läpi, joissa on kationinvaihtohartsipedit 86, ja säiliöiden 88 läpi, joissa on anioninvaihtohartsipedit 90, jotta rea-30 gcimaton hydratsiini ja hiilen epäpuhtaudet saadaan pois tetuksi ja vesi demineralisoiduksi. Vesi johdetaan sitten säiliön 92 läpi, missä on puhdistin 94. Poistoaukon 72 lähellä voidaan hydratsiinipumpun 100 avulla lisätä syöttö-veteen hydratsiinia 96, jota on toisessa hydratsiinisäiliös-35 sä 98. Koska reagoimatonta hydratsiinia ei ole syöttövedessä siinä kohdassa, missä pumppu 100 on yhteydessä putkeen 68, ei tarvita laitteita reagoimattoman hydratsiinin määrän mittaamiseksi, ja koko kierrätysvaiheessa tarvittava optimi-
II
9 89258 määrä hydratsiinia voidaan lisätä. Suodatin 108 poistaa ioninvaihtohartsipetien läpi kulkeutuneet hiilihiukkaset.
Kuvion 3 mukaisesta järjestelystä seuraa lukuisia etuja. Ensinnäkin liikkuva, ympäröity koroke 64 tekee mahdolliseksi 5 pitää hydratsiinin käyttöön liittyvät laitteet erillään energiantuotantolaitteistosta. Tällä tavoin saadaan hydratsiinin käyttöön liittyvät vaarat mahdollisimman pieniksi.
Toinen kuvion 3 mukaisen sovellutusmuodon tärkeä piirre on se, että koroke 64 on liikkuva. Täten, kun hapen poista-10 miseksi on käsitelty sellainen määrä vettä, että aktiivihii li ja hartsit täytyy regeneroida tai vaihtaa, voidaan vaunu siirtää regenerointipaikkaan, missä koulutetut työntekijät voivat regeneroida laitteiston erikoisvälinein, jolloin riski on mahdollisimman pieni. Tällä tavoin eivät energiantuo-15 tantopaikalla tai muilla paikoilla olevat työntekijät joudu tekemisiin hydratsiinihöyryjen ja aktiivihiileen sekä muihin hartseihin kerääntyneen hydratsiinin kanssa.
Seuraavat esimerkit kuvaavat esillä olevan keksinnön sovellutuksia käytäntöön. Keksinnön toteuttamiseksi sopivia 20 säiliöitä, venttiilejä, putkia ja muuta välineistöä kuvataan US-patentissa 4 383 920, joka tässä mainitaan viitteenä.
Esimerkki 1
Kaksivaiheisesta suolanpoistosta saatavasta vesivirrasta, joka sisältää noin 8-10 miljoonasosaa liuennutta happea, 25 poistetaan happi keksinnön mukaisesti. Vesivirtaa johdetaan 416-2044 litraa minuutissa, yleensä nopeudella 1893 dm3/min, laitteistoon, joka käsittää hydratsiinipumpun, kuusi rinnakkain asennettua aktiivihiilisäiliötä ja kuusi rinnakkain asennettua sekapetisäiliötä.
30 Hydratsiinin 35-prosenttista liuosta lisätään vesivirtaan siten, että virtausnopeuksien suhde on 1,5 litraa tunnissa hydratsiiniliuosta / 378,5 litraa minuutissa vettä. Ensimmäisten 3,5 tunnin aikana saadaan tuotetta, jossa on liuennutta happea vähemmän kuin 0,1 miljoonasosaa. Hydratsiinili-35 uoksen syöttönopeutta vähennetään sitten asteittain siten, että virtausnopeuksien suhteeksi tulee 0,76 litraa tunnissa hydratsiiniliuosta / 378,5 litraa minuutissa vettä. Kun tällä nopeudella on toimittu menestyksekkäästi 36 tunnin ajan, hydratsiiniliuoksen lisäysnopeutta vähennetään asteit- 10 89258 tain nopeudeksi 0,57 dm3/min. Tässä esimerkissä on huomattu, että keskimäärin 8,9 miljoonasosan hydratsiinilisäys vesi-virtaan on riittävä.
Hydratsiiniliuoksen lisäyksen jälkeen virta johdetaan ak-5 tiivihiilisäiliöiden läpi. Jokainen säiliö sisältää 0,17 m3 aktiivihiiltä, yhteensä säiliöt sisältävät siten 1,02 m3 hiiltä. Sen jälkeen virta johdetaan sekapetien läpi, joista jokainen peti sisältää 0,27 m3 sekahartsia, yhteensä siis 1,62 m3.
10 Esimerkin 1 mukainen tuote, joka on demineralisoitu ja josta on happi poistettu, sisältää vähemmän kuin 10 miljar-disosaa liuennutta happea ja vähemmän kuin 1 miljardisosaa hydratsiinia. Kun laitteisto oli ollut pitempään pois käytöstä, oli liuenneen hapen määrä suhteellisen korkea käyn-15 nistysvaiheessa, jolloin hydratsiinin syöttönopeutta nostet tiin väliaikaisesti.
Esimerkki 2
Lauhdutinvedestä tai demineralisoidusta käyttövedestä, joissa on liuennutta happea 0,5 miljardisosaa - 10 miljoo-20 nasosaa ja joiden johtokyky on ΙμΩ-1, poistetaan happi kek sinnön mukaisesti. Syöttövirtaa käsitellään laitteistossa, johon kuuluu hydratsiinipumppu, kolme rinnakkain asennettua aktiivihiilisäiliötä ja kolme myös rinnakkain asennettua sekapetisäiliötä ja jatkuvatoiminen hapen tarkkailulaite.
25 Syöttövettä johdetaan laitteistoon nopeudella 492-1779 dm3/min. Syöttöveden happipitoisuus vaihtelee. Deminera-lisoidun käyttöveden happipitoisuus on korkea (useita miljoonasosia) ja lauhdutinveden happipitoisuus on matala (vähemmän kuin 1 miljoonasosa).
30 Kun syöttövesi johdetaan laitteistoon, siihen pumpataan hydratsiinin 35-prosenttista liuosta. Ensimmäisen 24 tunnin aikana virtausnopeuksien suhde on 0,76 litraa tunnissa hyd-ratsiiniliuosta / 378,5 litraa minuutissa syöttövettä. Seu-raavan 24 tunnin aikana hydratsiinin syöttönopeutta vähenne-25 tään asteittain siten, että hydratsiiniliuoksen syöttönopeus on pienimmillään 0,076 dm3/min syöttöveden, joka sisältää 1 miljoonasosaa liuennutta happea, 378,5 dm3/min -suuruista virtausta kohden. Stökiometrinen suhde on 0,06 dm3/min li il 89258 hydratsiiniliuosta / 378,5 dm3/min vettä, joka sisältää 1 miljoonasosaa liuennutta happea.
Kun hydratsiini on lisätty syöttöveteen, seos johdetaan kolmen aktiivihiilisäiliön läpi. Jokainen säiliö sisältää 5 0,17 m3 aktiivihiiltä, yhteensä säiliöt sisältävät siten 0,51 m3 hiiltä. Vesi johdetaan sen jälkeen kolmen sekapedin läpi, joista jokainen sisältää 0,27 m3 sekahartseja, yhteensä siis 0,81 m3. Jatkuvatoiminen liuenneen hapen tarkkailu-laite mittaa käsitellyn veden liuenneen hapen pitoisuutta, 10 ja sen jälkeen vesi siirretään varastosäiliöön. Käsitelty vesi sisältää 2-19 miljardisosaa liuennutta happea. Veden johtokyky, joka on 6 μίΓ1 hiilisäiliöiden jälkeen, vähenee alle yhden μΩ-1:η, tyypillisesti 0,2 μΩ"1::iin, veden kuljettua sekapetien läpi.
15 On selvää, että keksinnön piirissä voidaan tässä yksi tyiskohtaisesti kuvattuja keksinnön toteuttamistapoja muunnella ja tehdä niihin lisäyksiä.

Claims (14)

1. Menetelmä hapen poistamiseksi vedestä, jossa menetelmässä ensimmäisessä vaiheessa hydratsiinia ja liuennutta happea sisältävää vettä johdetaan aktiivihiilipedin läpi hydrat-5 siinin ja liuenneen hapen välisen reaktion katalysoimiseksi, jolloin veteen joutuu liuenneita hiilen epäpuhtauksia sekä mahdollisesti myös liukenemattomia epäpuhtauksia, tunnettu siitä, että toisessa vaiheessa poistetaan ainakin osa mainituista liuenneista epäpuhtauksista ja reagoimattomasta hyd- 10 ratsiinista johtamalla vesi voimakkaasti happaman kationin- vaihtohartsin ja voimakkaasti emäksisen anioninvaihtohartsin läpi, ja että haluttaessa toisessa vaiheessa poistetaan ainakin osa mahdollisista liukenemattomista epäpuhtauksista johtamalla vesi myös suodattimen läpi.
2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voimakkaasti hapan kationinvaihtohartsi ja voimakkaasti emäksinen anioninvaihtohartsi muodostavat sekapetihartsin.
3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi toimii suodattimena.
4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen ensimmäistä vaihetta aktiivihiili pestään hiilen epäpuhtauksien vähentämiseksi.
5. Vaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesu suoritetaan demineralisoidulla vedellä.
6. Jonkin vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen vaiheen jälkeen vettä, josta happi on poistettu, kierrätetään voimalaitoksessa siten, etteivät epäpuhtaudet ja reagoimaton hydratsiini kierrä mainitussa laitoksessa .
7. Jonkin vaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydratsiini on katalysoimatonta hydratsiinia.
8. Jonkin vaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen ensimmäistä vaihetta vettä demineralisoi-daan.
9. Jonkin vaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen vaiheen jälkeen lisätään veteen ennalta määrätty määrä generaattorilaitteiden syöpymistä estävää ainetta. li 13 89258
10. Jonkin vaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun aktiivihiili ja hartsit täytyy regeneroida, siirretään laitteisto, jossa ensimmäinen ja toinen vaihe on suoritettu, regenerointipaikalle, jossa regenerointi suorite- 5 taan.
11. Laitteisto hapen poistamiseksi vedestä, joka käsittää putken veden virtausta varten, hydratsiinisäiliön, pumpun hydratsiinin lisäämiseksi säiliöstä putkeen, putkeen yhteydessä olevan pumpun jälkeen sijoitetun aktiivihiilipedin hyd- 10 ratsiinin ja liuenneen hapen välisen reaktion katalysoimi- seksi, ja välineistön liuenneiden hiilen epäpuhtauksien ja reagoimattoman hydratsiinin poistamiseksi, tunnettu siitä, että epäpuhtauksien poistovälineistö käsittää voimakkaasti happaman kationinvaihtohartsin ja voimakkaasti emäksisen 15 anioninvaihtohartsin, jotka on sijoitettu aktiivihiilipedin jälkeen.
12. Vaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kationinvaihtohartsi ja anioninvaihtohartsi ovat sekape-tihartsin muodossa.
12 89258
13. Vaatimuksen 11 tai 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi suodattimen liukenemattomien hiilen epäpuhtauksien poistamiseksi.
14. Jonkin vaatimuksen 11 - 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi liikkuvan korokkeen 25 (64), jolle ainakin aktiivihiilipeti ja ioninvaihtohartsit on sijoitettu. 14 89258
FI853154A 1983-12-16 1985-08-16 Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av syre ur vatten FI89258C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56200183 1983-12-16
US06/562,001 US4556492A (en) 1983-12-16 1983-12-16 Deoxygenation process
US8402046 1984-12-11
PCT/US1984/002046 WO1985002605A1 (en) 1983-12-16 1984-12-11 Deoxygenation process and apparatus

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI853154L FI853154L (fi) 1985-08-16
FI853154A0 FI853154A0 (fi) 1985-08-16
FI89258B FI89258B (fi) 1993-05-31
FI89258C true FI89258C (fi) 1993-09-10

Family

ID=24244387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI853154A FI89258C (fi) 1983-12-16 1985-08-16 Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av syre ur vatten

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4556492A (fi)
EP (1) EP0167569B1 (fi)
JP (1) JPS61500713A (fi)
AT (1) ATE50971T1 (fi)
AU (1) AU566615B2 (fi)
BR (1) BR8407220A (fi)
CA (1) CA1248645A (fi)
DE (1) DE3481605D1 (fi)
DK (1) DK162936C (fi)
FI (1) FI89258C (fi)
NO (1) NO167189C (fi)
SU (1) SU1757455A3 (fi)
WO (1) WO1985002605A1 (fi)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4818411A (en) * 1983-12-16 1989-04-04 Ecolochem, Inc. Deoxygenation process
DK8600502A (fi) * 1985-02-05 1986-08-06
US4627921A (en) * 1985-04-29 1986-12-09 L A Water Treatment Corporation Treatment of water to lower the oxygen and the total organic carbon within the same
JPS61272392A (ja) * 1985-05-28 1986-12-02 Kurita Water Ind Ltd 緑青除去方法
US4629571A (en) * 1985-09-11 1986-12-16 The Graver Company Deoxygenation and purification of liquids
US4851130A (en) * 1988-11-30 1989-07-25 Pfizer Inc. Oxygen removal with carbon catalyzed erythorbate or ascorbate
US5108624A (en) * 1990-03-12 1992-04-28 Arrowhead Industrial Water, Inc. Method for deoxygenating a liquid
US5362408A (en) * 1992-07-14 1994-11-08 The Western Company Of North America High temperature gel stabilizer for fracturing fluids
US5500185A (en) * 1994-07-29 1996-03-19 Southern California Edison Deoxygenation process
US5785857A (en) * 1996-04-30 1998-07-28 Mobile Process Technology, Inc. Mobile process for the recovery of spent heat transfer fluids
KR100317527B1 (ko) * 1999-10-22 2002-01-18 이종훈 전기화학적 촉매반응에 의한 용존산소 제거장치 및 방법
AU2003233490A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-27 Dominion Engineering, Inc. Liquid degassing system for power plant system layup
US7851406B2 (en) 2007-06-12 2010-12-14 Korea Institute Of Chemical Technology Nano-sized palladium-doped cation exchange resin catalyst, preparation method thereof and method of removing dissolved oxygen in water using the same
CA2821753C (en) 2010-12-16 2019-04-16 Energia Technologies, Inc. Catalysts, methods of preparation of catalyst, methods of deoxygenation, and systems for fuel production
US9315736B2 (en) 2010-12-16 2016-04-19 Energia Technologies, Inc. Methods of fuel production
ES2669989T3 (es) 2011-05-17 2018-05-29 Infilco Degremont, Inc. Aparato para tratar agua y aguas residuales
US11156041B2 (en) 2012-02-22 2021-10-26 Richard Paul Posa System and method for treating water
US10370272B2 (en) * 2016-03-02 2019-08-06 Cameron Solutions, Inc. Subsea deoxygenation in a water injection process plant
RU2655141C1 (ru) * 2017-01-13 2018-05-23 Олег Владимирович Кленин Способ удаления кислорода из воды
CN108773497B (zh) * 2018-05-18 2023-09-19 中国人民解放军空军南京航空四站装备修理厂 肼类燃料内场保障移动拖车

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE629884A (fi) * 1963-03-22
US3604821A (en) * 1969-08-13 1971-09-14 Mc Donnell Douglas Corp Stirling cycle amplifying machine
US3764548A (en) * 1971-09-13 1973-10-09 Petrolite Corp Oxygen scavenger and use thereof
US3736253A (en) * 1972-04-10 1973-05-29 Sobin Chlor Alkali Inc Process and apparatus for removing mercury from waste water
GB1362736A (en) * 1972-06-30 1974-08-07 Otsuka Kagaku Yakuhin Composition for removing oxygen from water and method therefor
US3962113A (en) * 1972-12-26 1976-06-08 Olin Corporation Method for accelerating oxygen removal employing an aqueous solution of an alkyl hydrazine
DE2341363C3 (de) * 1973-08-16 1979-05-31 Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Zersetzung von Hydrazin und seinen Derivaten
US3913339A (en) * 1974-03-04 1975-10-21 Hughes Aircraft Co Reduction in cooldown time for cryogenic refrigerator
US4218315A (en) * 1974-07-29 1980-08-19 Hartkorn Karl Heinz Oxidation and adsorption method for removing contaminating substances from liquids
FR2297814A1 (fr) * 1975-01-20 1976-08-13 Ugine Kuhlmann Procede pour la sequestration de l'oxygene dissous dans l'eau et compositions utilisables a cet effet
US4098691A (en) * 1977-02-10 1978-07-04 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Energy, Mines And Resources Purification of water for boiler
US4287072A (en) * 1979-10-18 1981-09-01 Drew Chemical Corporation Water treatment by ion exchange resin
DD149794A1 (de) * 1980-03-10 1981-07-29 Jochen Karthe Verfahren zur abtrennung von hydrazin
US4269717A (en) * 1980-04-17 1981-05-26 Nalco Chemical Company Boiler additives for oxygen scavenging
US4397155A (en) * 1980-06-25 1983-08-09 National Research Development Corporation Stirling cycle machines
US4289645A (en) * 1980-07-14 1981-09-15 Betz Laboratories, Inc. Hydroquinone and mu-amine compositions
US4363734A (en) * 1981-02-05 1982-12-14 Nalco Chemical Company 1,3-Dihydroxy acetone as an oxygen scavenger for water
US4383920A (en) * 1981-05-29 1983-05-17 Ecolochem, Inc. Mobile fluid purification system
US4399098A (en) * 1981-09-21 1983-08-16 Dearborn Chemical Company Prevention of corrosion in aqueous solutions

Also Published As

Publication number Publication date
ATE50971T1 (de) 1990-03-15
CA1248645A (en) 1989-01-10
DK365285D0 (da) 1985-08-12
SU1757455A3 (ru) 1992-08-23
DK162936C (da) 1992-05-25
NO167189C (no) 1991-10-16
JPH0502399B2 (fi) 1993-01-12
NO167189B (no) 1991-07-08
NO853154L (no) 1985-08-09
WO1985002605A1 (en) 1985-06-20
DE3481605D1 (de) 1990-04-19
US4556492A (en) 1985-12-03
FI853154L (fi) 1985-08-16
EP0167569A1 (en) 1986-01-15
DK365285A (da) 1985-08-12
AU566615B2 (en) 1987-10-22
DK162936B (da) 1991-12-30
FI853154A0 (fi) 1985-08-16
JPS61500713A (ja) 1986-04-17
FI89258B (fi) 1993-05-31
EP0167569A4 (en) 1987-04-10
EP0167569B1 (en) 1990-03-14
AU3744585A (en) 1985-06-26
BR8407220A (pt) 1985-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI89258C (fi) Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av syre ur vatten
EP1188473A1 (en) Apparatus for producing water containing dissolved ozone
CN102502994B (zh) 一种低浓度含氰废水的处理方法及系统
KR20130114616A (ko) 초순수 제조장치
KR20050062548A (ko) 물에서 유기 불순물의 제거방법
KR100312878B1 (ko) 과산화수소수의불순물제거시스템및제거방법
EP0145262A2 (en) Method for removing dissolved oxygen from aqueous media
WO2023053572A1 (ja) 超純水製造用イオン交換装置、超純水製造システム、及び超純水製造方法
KR20150048866A (ko) 붕소 함유 용액의 탈염 방법
US4818411A (en) Deoxygenation process
US5766548A (en) Method for minimizing solvent degradation and corrosion in amine solvent treatment systems
MXPA97002676A (en) Method for minimizing the solvent degradation and corrosion in amident treatment systems
WO2023067912A1 (ja) 電極水の回収方法、及び超純水、もしくは製薬用水製造方法
CA3024088A1 (en) Low temperature wet air oxidation
Stetter et al. Pilot scale studies on the removal of trace metal contaminations in drinking water treatment using chelating ion-exchange resins
CN206033450U (zh) 一种硫铵冷凝水处理系统
CN218841860U (zh) 一种自来水的膜处理系统
CN221988281U (zh) 一种与电去离子法联用的撞击流污水处理系统
KR100338358B1 (ko) 역삼투막과 유브이/과산화수소 광산화법을 이용한 방사성 세탁폐액 처리방법 및 장치
Donnely Treatment of electroplating wastes by reverse osmosis
KR100290643B1 (ko) 원자력발전소 증기발생기 몰비 조절을 위한 복수탈염방법 및 그 장치
TWM623807U (zh) 硝酸鹽廢水處理系統
JP2001163615A (ja) アンモニア回生装置
EP4448456A1 (en) Membrane reactor, wastewater treatment arrangement and method
KR20200037747A (ko) 수력학적 캐비테이션을 이용하는 역삼투 정제 시스템에서 멤브레인 오염을 방지하기 위한 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: ECOLOCHEM, INC.