RU2671724C1 - Способ очистки природных водоемов от сероводорода - Google Patents
Способ очистки природных водоемов от сероводорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671724C1 RU2671724C1 RU2017129918A RU2017129918A RU2671724C1 RU 2671724 C1 RU2671724 C1 RU 2671724C1 RU 2017129918 A RU2017129918 A RU 2017129918A RU 2017129918 A RU2017129918 A RU 2017129918A RU 2671724 C1 RU2671724 C1 RU 2671724C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hydrogen sulphide
- hydrogen sulfide
- pipeline
- dissolved
- Prior art date
Links
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000008239 natural water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910001095 light aluminium alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 abstract description 2
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- -1 sodium cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/16—Hydrogen sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
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)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в области улучшения экологии природных водоемов с морской водой и их очистки от сероводорода. Для осуществления способа проводят подъем к поверхности сероводородсодержащих вод за счет аэролифта и выделение из них сероводорода с последующим разложением его на элементы. Подъем воды осуществляют вертикальным трубопроводом (1), в рабочей части которого проводят электролиз воды с растворенным в ней сероводородом, причем анодом является корпус трубопровода, выполненный из легкого алюминиевого сплава. В боковой рабочей поверхности корпуса трубопровода расположены окна (2) для забора воды при его тралении в слое воды с растворенным сероводородом. Нижняя часть трубы плотно закрыта крышкой для сбора нерастворимых в морской воде продуктов электролиза, которые тяжелее воды (6). Катодом является сплошной цилиндр из алюминиевого сплава дюраль с содержанием меди 5-8% (7), расположенный по оси трубопровода в его рабочей части. Способ обеспечивает эффективное очищение водоемов с морской водой от сероводорода и, следовательно, предотвращение сокращения рыбных запасов в водоемах. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам очистки природных водоемов от сероводорода для улучшения экологии природных водоемов с целью предотвращения уменьшения рыбных запасов в частности в акватории Черного моря вблизи Крымского побережья.
Наиболее близким к данному предложению является патент РФ №2123476 с приоритетом от 02.07.92 г., который предполагал создание аэролифта из пузырьков водорода, вырабатываемых за счет химической реакции активированного алюминия с морской водой. Водород, поднимаясь по трубе вверх, увлекает по трубе вверх и воду вместе с растворенным в нем водородом. Из движущейся к поверхности воды суспензии, за счет падения давления начинает выделяться и растворенный водород, что усиливает эффект аэролифта.
В 1992 году активированный алюминий предполагал использование сплава алюминия с индием и галлием. Такой сплав успешно выделяет из воды водород, при этом индий и галлий безвозвратно расходуется, что экономически невыгодно, так как эти компоненты по стоимости близки к золоту.
Поэтому предлагается вместо индия и галлия использовать сплав алюминия с несколькими процентами меди, например, 5-8% или использовать известный сплав Д16 (дюраль-дуралюминий), где так же содержится медь. Эти сплавы хорошо зарекомендовали себя в качестве материала для катода при электролизе воды для получения водорода. В предполагаемом нами способе организовывать аэролифт, используя разложение воды при помощи электролиза. Труба сделана из легкого алюминиевого сплава АМГ-6, почти не подверженного коррозии в морской воде. Труба-1 в данном случае будет являться анодом, а катодом расположенный в центре круглый сплошной цилиндр 7 из предлагаемого нами недорогого алюминиевого сплава.
В прототипе вода, в которой растворен сероводород засасывалась снизу трубы, в предлагаемом изобретении см. фиг. 1 нижний торец трубы закрыт, а вода с растворенным сероводородом поступает через боковые окна-2, что предполагает перемещение такой трубы-1 ее траление каким-либо судном, т.е. очищение воды от сероводорода на приличной акватории и в слое по вертикальному размеру щелей водозоборников-2.
Закрытая нижняя часть трубы предполагает сбор продуктов электрохимической реакции, которые тяжелее воды и не растворимы в воде-6.
Преимущество этого способа состоит еще в том, что этот процесс будет регулируемым за счет изменения мощности электроэнергии, подаваемой от постоянного источника тока 8 в цепь анод-катод.
Не нужно будет задействовать насосом, как в прототипе, первоначальное движение воды с растворенным в ней сероводородом вверх к поверхности водоема. Это можно сделать подавая в начале большую мощность на электролизную ячейку.
Следует заметить, что электролиз морской воды с растворенным в ней сероводородом несколько отличается от электролиза обычной воды.
Морская вода содержит в основном хлорид натрия, т.е. катионы натрия и анионы хлора и молекулы воды. Поэтому на катоде наряду с водородом будет находиться и натрий. Натрий с молекулами воды дает NaOH, с одной стороны дает умягчение воды (что полезно в небольших количествах), а с другой усиливает электролиз, что экономит электроэнергию.
На аноде наряду с кислородом выделяется хлор, который хорошо растворяясь в воде образует HCl и соединяясь с NaOH дает реакцию нейтрализации (соль возвращается в воду). Кислород, слабо растворяясь в воде, участвует в увеличении процесса аэролифта и еще происходит аэрация сероводорода и его химическое окисление кислородом.
В ресивере 3 происходит отделение сероводорода от воды. Вода стекает опять в водоем, а сероводород компрессором 4 подается в электролизер 5, где сначала сжижают его, а потом разлагают на водород и серу. Полученный водород частично используют для получения энергии, необходимой для сжатия и разложения сероводорода, а часть в качестве экологически чистого горючего.
Серу используют в различных отраслях народного хозяйства.
Экспериментальная проверка эффективности способа очистки природных водоемов с морской водой от сероводорода проводилась в лабораторных условиях путем извлечения сероводорода
из образцов воды, аналогичных химическому составу морской воды
Для получения раствора морской воды с сероводородом готовим разбавленный раствор соляной кислоты (например 10%) и растворяем в этом растворе сульфид натрия Na2S. При этом идет реакция: Na2S+2 НСl=2NaCl+H2S, т.е. получаем раствор сероводорода в морской воде, т.к. в морской воде прежде всего содержится NaCl. В целях безопасности испытание нужно проводит в вытяжном шкафу с хорошей вытяжкой образующегося сероводорода, т.к. даже небольшая концентрация его в воздухе вредна для здоровья.
Для лабораторного опыта с электролизом используем электролизную ячейку в 1,5 литра, куда вливаем полученный раствор с 5% соляной кислоты - это 75 г НСl или это 2,05 г водорода, т.е. примерно 1 г-моль, и в этом растворе растворяем 0,5 г Na2S, т.е. чисто серы 0,2 г. С этим количеством может соединиться водорода согласно формуле сероводорода 0,06 г. Итого в 1,5 л сероводорода будет 0,26 г, т.е. на литр соответствено концентрация будет 0,173 г/л. Максимальная растворимость составляет 4,47 г/л при 20 град.С и при 1атм. В лечебных целях целях- это средняя допустимая концентрация при приеме сероводородных ванн в течение 10 минут. Следовательно опыт проводим тоже в течение 10 минут.
Соленость нашего электролита получена по хлору примерно 72 г, но натрия 0,3 г и с ним может соединиться только 0,46 г хлора, т.е. NaCl в растворе будет 0,76 г, т.е. 0,5 г/л. Без ущерба для сероводорода добавляем еще согласно приведенной таблице до 20 г/л- это соленость Черного моря. Далее опыт проводим согласно п. 6 Таблицы №1. За 10 минут количество сероводорода уменьшилось в 2 раза. Оценивалось по показателям РН-метра. Щелочной раствор РН 12 изменился до РН 5,7.
Claims (1)
- Способ очистки природных водоемов от сероводорода, включающий подъем к поверхности сероводородсодержащей морской воды за счет аэролифта и выделение из нее сероводорода с последующим разложением его на элементы, отличающийся тем, что подъем воды осуществляют вертикальным трубопроводом, в рабочей части которого осуществляется электролиз воды с растворенным в ней сероводородом, причем анодом является корпус трубопровода, выполненный из легкого алюминиевого сплава и в боковой рабочей поверхности которого расположены окна для забора воды при его тралении в слое растворенного сероводорода, а нижняя часть трубы плотно закрыта крышкой для сбора нерастворимых в морской воде продуктов электролиза, которые тяжелее воды, а катодом является сплошной цилиндр из алюминиевого сплава с содержанием меди 5-8%, расположенный по оси трубопровода в его рабочей части.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129918A RU2671724C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Способ очистки природных водоемов от сероводорода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129918A RU2671724C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Способ очистки природных водоемов от сероводорода |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671724C1 true RU2671724C1 (ru) | 2018-11-06 |
Family
ID=64103328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129918A RU2671724C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Способ очистки природных водоемов от сероводорода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671724C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333585A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素から水素を回収する方法 |
| US5207927A (en) * | 1992-03-18 | 1993-05-04 | Uop | Treatment of an aqueous stream containing water-soluble inorganic sulfide compounds |
| RU2123476C1 (ru) * | 1992-07-02 | 1998-12-20 | Илья Львович Варшавский | Способ очистки природных водоемов от сероводорода |
| RU2134237C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1999-08-10 | Бойцов Евгений Николаевич | Способ извлечения сероводорода из водных сред |
| RU2338869C2 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-11-20 | Борис Андреевич Адамович | Способ добычи сероводорода со дна черного моря |
| CN102695679A (zh) * | 2009-08-14 | 2012-09-26 | 汉努·索米宁 | 用于净化含硫化氢的水溶液的方法和设备 |
| UA103383C2 (ru) * | 2011-11-16 | 2013-10-10 | Сергій Вікторович Дзюба | Способ получения водорода, кислорода, серы и электроэнергии из черноморской воды |
-
2017
- 2017-08-24 RU RU2017129918A patent/RU2671724C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333585A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素から水素を回収する方法 |
| US5207927A (en) * | 1992-03-18 | 1993-05-04 | Uop | Treatment of an aqueous stream containing water-soluble inorganic sulfide compounds |
| RU2123476C1 (ru) * | 1992-07-02 | 1998-12-20 | Илья Львович Варшавский | Способ очистки природных водоемов от сероводорода |
| RU2134237C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1999-08-10 | Бойцов Евгений Николаевич | Способ извлечения сероводорода из водных сред |
| RU2338869C2 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-11-20 | Борис Андреевич Адамович | Способ добычи сероводорода со дна черного моря |
| CN102695679A (zh) * | 2009-08-14 | 2012-09-26 | 汉努·索米宁 | 用于净化含硫化氢的水溶液的方法和设备 |
| UA103383C2 (ru) * | 2011-11-16 | 2013-10-10 | Сергій Вікторович Дзюба | Способ получения водорода, кислорода, серы и электроэнергии из черноморской воды |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛУЦ А.Р., СУСЛИНА А.А. Алюминий и его сплавы. Учебное пособие. Самара, Самар. гос. техн. ун-т, 2013, с.7-8. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5730385B2 (ja) | 塩化リチウムから炭酸リチウムを製造する方法 | |
| JP5640266B1 (ja) | 電解水製造装置及びこれを用いる電解水の製造方法 | |
| CN104641018B (zh) | 用于从金属盐溶液中产生或回收盐酸的方法和设备 | |
| RU2011135008A (ru) | Способ электролиза и способ и установка для предварительной обработки неочищенной воды | |
| WO2019023414A1 (en) | CYCLIC PROCESS USING ALKALINE SOLUTIONS CREATED FROM ELECTROLYTICALLY DECARBOXYLATED WATER AS ATMOSPHERIC CO2 COLLECTOR FOLLOWING RECOVERED ELECTROCHEMICAL CO2 RECOVERY WITH SIMULTANEOUS PRODUCTION OF DIHYDROGEN | |
| JP2006218385A (ja) | 水素回収型電解式水質改善装置、及び水素回収型電解式水質改善方法。 | |
| EP1089941A2 (en) | Electrochemical treatment of water and aqueous salt solutions | |
| CN102633326A (zh) | 处理铜冶金流程中含氯酸性废水的离子交换膜电解方法 | |
| RU2671724C1 (ru) | Способ очистки природных водоемов от сероводорода | |
| MX2010013717A (es) | Electrorecuperacion de oro y plata a partir de soluciones lixiviantes mediante deposito catodico y anodico simultaneo. | |
| Chanturia et al. | Electric flotation extraction of manganese from hydromineral wastes at yellow copper deposits in the South Ural | |
| JP6122899B2 (ja) | 塩化リチウムから炭酸リチウムを製造する方法 | |
| NO800038L (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av hydroksylerte nikkelforbindelser | |
| CN113620501A (zh) | 一种框板式复极电化学膜反应系统及其在高含镁盐湖卤水预处理中的应用 | |
| JP2008149222A (ja) | 温泉水中のフッ素イオン除去方法 | |
| CN102534659A (zh) | 提高氯化锌电解获得高纯锌电流效率的方法 | |
| JP4660703B2 (ja) | 多価ミネラルの分離方法及び有機酸ミネラルの製造方法 | |
| JPS62294078A (ja) | 耐塩性藻類の収穫法 | |
| CN106517425B (zh) | 一种含油废水的处理方法 | |
| WO2023181794A1 (ja) | 二酸化炭素固定化方法及び二酸化炭素固定化システム | |
| RU2361016C1 (ru) | Способ получения фунгицидов меди | |
| RU128607U1 (ru) | Установка для получения раствора гипохлорита натрия | |
| CN115432787B (zh) | 一种从盐湖卤水中电解去除硫化氢的方法 | |
| RU92019U1 (ru) | Электролизная ванна-опреснитель | |
| Zhou et al. | Study on electrodeposition recovery of cupric and zinc in complexation ultrafiltration process |