SK82994A3 - Method of electro-chemical reduction of nitrates - Google Patents
Method of electro-chemical reduction of nitrates Download PDFInfo
- Publication number
- SK82994A3 SK82994A3 SK82994A SK82994A SK82994A3 SK 82994 A3 SK82994 A3 SK 82994A3 SK 82994 A SK82994 A SK 82994A SK 82994 A SK82994 A SK 82994A SK 82994 A3 SK82994 A3 SK 82994A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- cathode
- nitrate
- nitrates
- compartment
- solution
- Prior art date
Links
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
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4676—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
-
- 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
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
- C02F2001/422—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using anionic exchangers
-
- 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
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
- C02F2001/46142—Catalytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
- C02F2101/163—Nitrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
SPÔSOB ELEKTROCHEMICKEJ REDUKCIE DUSIČNANOV
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu katalytickej elektrochemickej redukcie dusičnanov, predovšetkým na elementárny dusík vo vodnom roztoku na katóde.
Doterajší stav techniky
Vodné roztoky obsahujúce dusičitany sú napríklad regeneráty z iónovej výmeny, ktoré sa používajú na elimináciu dusičnanov z pitnej vody, alebo odpadové roztoky z priemyslu.
Bežná až doteraz známa enzymatická biologická denitrifikácia pracuje často nespoľahlivo, hlavne pri vyšších koncentráciách solí. Tak až doteraz napríklad nebolo možné regeneráty z iónovej výmeny obsahujúcej dusičnany spracovať tak, aby sa mohol uskutočniť obeh regeneračného prostriedku.
Podstata vynálezu
Cieľom vynálezu je denitrifikácia koncentrovaných vodných roztokov solí katalytickou, katódovou redukciou dusičnanov.
Podstata vynálezu spočíva vo vytvorení kombinácie elektrolýzy so spôsobmi zvýšenia koncentrácie ako je iónová výmena, reverzná osmóza, elektrodialýza, predpoklady na vytvorenie postupových kombinácií prínosných eliminácií dusičnanov z vody a vodných roztokov kvôli ochrane životného prostredia.
Táto úloha sa vyrieši poznatkami podľa patentových nárokov, a to tým, že sa vodný roztok obsahujúci dusičnany uloží do katódového priestoru elektrolyzéra a zavedie sa vhodné elektrické napätie.
V elektrolyzéri sú katódový a anódový priestor navzájom oddelené katexovou membránou, katóda je dotovaná katalyzátorom a v priestore anódy sa nachádza ďalší vodný roztok, napríklad kyseliny sírovej, ktorá cirkuluje.
Na katóde nastáva chemická redukcia dusičnanov podlá prvej z uvedených rovníc, pričom na
eden mól dusičnanu sa spotrebuje molov protónov.
NO^ + 6H+ + 5e <--> 0,5 N2 + 3H2O
2,5H2O - 5e <----> 1,25 O2 + 5H+
Na anóde prebieha podlá druhej rovnice rozpad vody za vzniku 5 molov protónov, ktoré prechádzajú z anódového priestoru katexovou membránou do katódového priestoru. S rozpadom vody je spojené zvýšenie koncentrácie roztoku v anódovom priestore, takže sa musí doplniť voda. Deficit minimálne 1 mólu protónov na jeden mól dusičnanov zostávajúci v katódovom priestore sa musí vyrovnať prídavkom kyseliny, napríklad kyseliny chlorovodíkovej do i spracovávaného roztoku obsahujúceho dusičnany.
S ohľadom na skutočnosť, že elektrochemická redukcia dusičnanov je kinetický silne brzdená a môžu ju rušiť vedľajšie reakcie sprevádzajúce celý proces, napríklad vznik amónia, hrá okrem zloženia roztoku obsahujúceho dusičnany a potenciálu, významnú úlohu hlavne spojenie katóda/katalyzátor, pričom ako nosič pre katalyzátor slúži elektróda.
Podľa vynálezu umožňuje katalytickú katódovú redukciu dusičnanov podľa prvej vyššie uvedenej rovnice elektróda napríklad z častíc aktívneho uhlia dotovaná rôznymi ťažkými kovmi napríklad medi s paládiom. Variáciou nosného materiálu a tiež obsahom ťažkých kovov v nosnom materiáli sa môže dosiahnuť ovplyvnenie kinetiky redukcie dusičnanov, a tým vznik vedľajších produktov.
Príklady CLS/M/vite/irOs vynálezu
V nasledujúcom je bližšie popísaný príklad vyhotovenia postupu podlá vynálezu.
V elektrolyzéri, v ktorom sú oddelené katódový a anódový priestor katexovou membránou, je v katódovom priestore roztok dusičnanu, asi 10 g dusičnanu vil roztoku a v anódovom priestore je cca 5 % kyselina sírová. Ako katóda slúži elektróda z častíc aktívneho uhlia dotovaná meďou s paládiom, pričom podiel medi je menší ako 10 % a podiel paládia je menší ako 1 %. Pri potenciáli 1 000 až 1 400 mV sa cca 90 % dusičnanu prevedie na dusík. Hodnota pH sa udržiava prídavkom kyseliny chlorovodíkovej v katódovom priestore konštantná. Plná redukcia dusičnanu nie je žiaduca, pretože roztok spracovávaný v katódovom priestore slúži ako regeneračné činidlo pre menič aniónov znečistený dusičnanom.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob elektrochemickej redukcie dusičnanov katalýzou, hlavne na elementárny dusík vo vodnom roztoku, vyznačujúci sa tým, že sa na vodný roztok dusičnanov umiestnený v katódovom priestore pôsobí elektrickým napätím, pričom katódový priestor a anódový priestor sú navzájom oddelené katexovou membránou.
- 2. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že katóda pozostáva z nosného materiálu, ktorý sa dotuje katalyzátorom.
- 3. Spôsob podlá nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že nosný materiál je tvorený katalytickou zmesou ťažkých kovov.
- 4. Spôsob podlá jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa roztokom obsahujúcim dusičnany elektrolyticky spracovaným v priestore katódy pôsobí po spracovaní na iónový menič.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934344613 DE4344613C2 (de) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Verfahren zur katalytisch-elektrochemischen Reduktion nitrathaltiger Lösungen sowie Verwendung der behandelten wäßrigen Lösungen als Regeneriermittel für Ionenaustauscher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK82994A3 true SK82994A3 (en) | 1995-07-11 |
Family
ID=6506322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK82994A SK82994A3 (en) | 1993-12-24 | 1994-07-11 | Method of electro-chemical reduction of nitrates |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0659692A1 (sk) |
CZ (1) | CZ134094A3 (sk) |
DE (1) | DE4344613C2 (sk) |
HU (1) | HUT71990A (sk) |
PL (1) | PL306397A1 (sk) |
RU (1) | RU94045266A (sk) |
SK (1) | SK82994A3 (sk) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19512955C2 (de) * | 1995-04-10 | 1998-09-10 | Ernst A Prof Dr Stadlbauer | Wasseraufbereitungsverfahren zur reduktiven Umwandlung von Nitrat und Nitrit in elementaren Stickstoff |
DE19517652A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Grundfos As | Verfahren zur Verminderung des Nitrat- und/oder Nitritgehaltes im Wasser |
GB9603741D0 (en) * | 1996-02-22 | 1996-04-24 | Lin Mei | Treatment of water by electrolysis |
DE19624023B9 (de) * | 1996-06-17 | 2009-05-20 | Verein für Kernverfahrenstechnik und Analytik Rossendorf e.V. | Verfahren zur Sanierung saurer, eisenhaltiger Tagebaurestlochgewässer |
FR2754251B1 (fr) * | 1996-10-03 | 1998-11-27 | Step | Installation et procede pour le traitement de fluides aqueux |
AU4398399A (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-29 | Hee Jung Kim | Electrochemical treatment system for hard-resoluble waste water |
GB2348209B (en) | 1999-03-24 | 2001-05-09 | Ionex Ltd | Water purification process |
US6645366B2 (en) | 2000-11-01 | 2003-11-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Waste water treatment device |
FI115904B (fi) | 2002-01-25 | 2005-08-15 | Bcde Group Waste Man Ltd Oy | Menetelmä ja laite epäpuhtauksien poistamiseksi jätevedestä elektroflotaatiolla |
JP3691461B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2005-09-07 | 三洋電機株式会社 | 水浄化システム及び水浄化方法 |
KR100611688B1 (ko) * | 2002-04-18 | 2006-08-14 | 산요덴키가부시키가이샤 | 배수 처리 방법 및 배수 처리 장치 |
GB2449655A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-03 | Jlj Engineering Sercices Ltd | An electrochemical reactor for aqueous solutions with high electrical resistance |
DE102009026179A1 (de) * | 2009-07-15 | 2011-01-27 | Haas, Rüdiger, Dipl.-Geol. | Bioelektrolytische Denitrifikation |
EP2902368B1 (en) | 2010-11-17 | 2016-08-31 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | A physico-chemical process for removal of nitrogen species from recirculated aquaculture systems |
WO2017153986A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Technion Research & Development Foundation Limited | Disinfection and removal of nitrogen species from saline aquaculture systems |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH675715A5 (sk) * | 1988-10-21 | 1990-10-31 | Asea Brown Boveri | |
DE3838181A1 (de) * | 1988-11-10 | 1990-05-23 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von stickstoffverbindungen aus waessrigen loesungen |
GB2267290A (en) * | 1992-05-27 | 1993-12-01 | Electricity Ass Tech | A Process for the electrolytic destruction of nitrate in aqueous liquids |
-
1993
- 1993-12-24 DE DE19934344613 patent/DE4344613C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-01 CZ CZ941340A patent/CZ134094A3/cs unknown
- 1994-07-11 SK SK82994A patent/SK82994A3/sk unknown
- 1994-09-29 EP EP94115311A patent/EP0659692A1/de not_active Withdrawn
- 1994-12-20 PL PL30639794A patent/PL306397A1/xx unknown
- 1994-12-22 HU HU9403756A patent/HUT71990A/hu unknown
- 1994-12-23 RU RU94045266/25A patent/RU94045266A/ru unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0659692A1 (de) | 1995-06-28 |
CZ134094A3 (en) | 1995-08-16 |
HU9403756D0 (en) | 1995-03-28 |
HUT71990A (en) | 1996-03-28 |
PL306397A1 (en) | 1995-06-26 |
DE4344613C2 (de) | 1997-07-17 |
DE4344613A1 (de) | 1995-06-29 |
RU94045266A (ru) | 1996-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK82994A3 (en) | Method of electro-chemical reduction of nitrates | |
Dbira et al. | The electrolytic treatment of synthetic urine using DSA electrodes | |
DE69200595T2 (de) | Methode zur kombinierten Entfernung und Zerstörung von Nitrationen. | |
US4159309A (en) | Process for the catalytic reduction of reducible compounds in solution | |
DE19856840A1 (de) | Verfahren zur Abwasser-Behandlung und Behandlungsvorrichtung hierfür | |
Gholizadeh et al. | Improved power density and Cr/Pb removal using ozone in a microbial desalination cell | |
DE69100619T2 (de) | Verfahren und vorrichtung für die aufarbeitung von flüssigen, bei der photographischen entwicklung anfallenden abfaellen. | |
US4578161A (en) | Process for preparing quaternary ammonium hydroxides by electrolysis | |
GB2267290A (en) | A Process for the electrolytic destruction of nitrate in aqueous liquids | |
EP0210769A1 (en) | Removal of arsenic from acids | |
DE60212716T2 (de) | Entfernung von nitrat | |
US3582485A (en) | Water purification | |
US4004993A (en) | Electrolytic trapping of iodine from process gas streams | |
DE19853182A1 (de) | Verfahren zur elektrochemisch vermittelten Umsetzung von Ammonium aus salzhaltigen Lösungen | |
DE4430391A1 (de) | Verfahren zum oxidativen Abbau von Schadstoffen in Prozeßlösungen, Abwässern und Trinkwasser sowie Oxidations-, Entgiftungs- und Desodorierungsmittel | |
Dziewinski et al. | Developing and testing electrochemical methods for treating metal salts, cyanides and organic compounds in waste streams | |
US6436275B1 (en) | Electrochemical reduction of nitrate in the presence of an amide | |
JP3942949B2 (ja) | 排水中窒素化合物の窒素ガスへの還元方法と装置 | |
Tien et al. | Electrochemical water treatment technology in Viet Nam: achievement &future development | |
KR100545306B1 (ko) | 질산성 폐수의 전기 화학적 처리 방법 | |
Bolger et al. | Current and emerging technologies for extending the lifetime of electroless nickel plating baths | |
KR100598596B1 (ko) | 수중 질소 제거용 전기화학적 수처리방법 및 장치 | |
Prasad et al. | Nitrate removal from groundwater using electrolytic reduction method | |
Brígido et al. | Electrochemical treatment of a wastewater with a very high ammoniacal nitrogen and chloride concentrations | |
RU2122979C1 (ru) | Способ очистки воды от нитратов и нитритов |