SU1275003A1 - Способ регенерации ионита восстановленным раствором соли - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к спосо-, бам регенерации ионообменного .материала , исчерпавшего свою емкость, восстановленным раствором соли и может быть использовано в водоподготовительных системах. Способ включает электродиалнз отработанного регенерационного раствора (ОРР), содержащего 20-45% соли, смешение полученного после электродиализа рассола с остальным объемом ОРР, содержащим 55-80% соли, ум гчение и осветление полученного раствора и его возврат на регенерацию ионита. В результате осуществлени  способа су§ щественно снижаютс  энергозатраты и повышаетс  степень регенерации О) ионита до 88%.

Description

Изобретение относится к способу регенерации ионообменного материала, исчерпавшего свою емкость, очищенным от солей жесткости и сконцентрированным отработанным регенерационным раствором, и может быть использовано в теплоэнергетике, химической и целлюлозно-бумажной промышленности при регенерации натрийкатионитовых фильтров водоподготовительных установок.

Цель изобретения -· повышение степени регенерации ионита восстановленным раствором соли и снижение энергозатрат.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную воду пропускают через ионообменный натрий-катионитовый фильтр. После истощения загрузки натрий-катионитового фильтра в него направляют раствор для регенерации. После прохождения фильтрующего слоя ионообменного фильтра отработанный регенерационный раствор (ОРР) разделяют на два неравных по концентрации соли потока при соотношении их объемов 1-4 i 10 и подают на усреднение в реактор-осветлитель и Зак отмывочной воды. Причем меньшую, наиболее концентрированную часть, содержащую 55-80% соли, усредняют в реакторе-осветлителе, а большую часть раствора с меньшей концентрацией (20-45% соли), включающую отмывочные воды, усредняют в баке отмывочной вода. Усредненные отмывочные воды, пройдя электродиализатор, опресняются и могут быть использованы для подпитки теплосети. Рассол из камер концентрирования поступает на смешение с ОРР в реактор-осветлитель, куда добавляют стехиометрические количества соды и извести. После умягчения отстоенный и осветленный раствор из реактора-осветлителя подают на регенерацию фильтра.

Пример 1. При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильтра ОРР разделяют на два потока, в количестве 3,2 и 32 м³, содержащие 55 и 45% солей. Усредненные концентрации растворов соответственно составляют (с учетом солей жесткости) 46,7 и 3,65 кг/м³. На электродиализ направляют поток·, содержащей 45% солей. В процессе электродиализного опреснения - концентрирования получают 1,2м³ рассола концентрацией 53 кг/м³ и опресненной воды

30.8 м³ концентрацией 0,65 кг/м . Плотность тока на аппарате 35 А/м , время опреснения 3,5 ч. После смешения рассола с объемом ОРР, содержащим 55% солей, и введения реагентов при дозе извести 130 мг-экв/л и дозе соды 470 мг--экв/л, отстаивания и ос10 ветления получают 4 м³ декантата с концентрацией 58 кг/м³ по хлориду ^натрия с остаточной жесткостью мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита при этом 86%. Затраты электро15 энергии на процесс электродиализа

76.8 кВт.ч,

П р и м е р 2. При регенерации и отмывке натрий-катионитового (фильтра ОРР разделяют на два объема 7 и

23 м ³, содержащие 80 и 20% солей.

Усредненные концентрации растворов соответственно составляют 29 и кг/м³. На электродиализ направляют поток, содержащий 20% солей. В про25 цессе электродиализа получают 1 м³ рассола концентрацией 40 кг/м и .2.7 м ' опресненной воды концентрацией 0,6 кг/м³., Плотность тока на аппарате 35 А/м⁷, время опреснения

ч. После смешения рассола с объемом, содержащим 80% солей, введения реагентов при дозе извести 74 мг-экв/л и дозе соды 270 мг-экв/л, отстаиваем э ния и осветления получают 8 м декантата с концентрацией 33 кг/м по хло?

ряду натрия и остаточной жесткостью мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита при этом 88%, затраты . электроэнергии 45 кВт*ч.

ПримерЗ. При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильтра ОРР разделяют на два объема 5 и 30 м³, содержащие 70 и 30% солей. На электродиализ направляют поток, содержащий 30% солей. В процессе электродиализа получают 1,1 м рассола концентрацией 47 и 28,9 м³, опресненной воды концентрацией 0,63 кг/м³.. Затраты электроэнергии на процесс электродиализа 63 кВт-ч. После смешения рассола с объемом, содержащим 70% солей, умягчения, отстаивания и осветления получают 5 м³ декантата с концентрацией

J5 49 кг/м по хлориду натрия и остаточной жесткостью 4 мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита полученным декантатэм 87%.

Электродиализ потока OPP, содержащего менее 20% солей, приводит к снижению эффективности регенерации ионита.

П р и м е р 4. При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильтра ОРР разделяют на два потока в количестве 17 и 18м³, содержащие 90% и 10% солей. На электродиализ направляют поток, содержащий 10% солей. В процессе электродиализа получают 0,6 м³ рассола концентрацией 30 кг/м³ и опресненной воды 17,4 м³ с концентрацией 0,6 кг/м³.

После смешения рассола с объемом ОРР, содержащим 90% солей, умягчения, отстаивания и осветления получают 17,6 м³ рассола концентрацией 15 кг/м³ и остаточной жесткостью 3 мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита полученным рассолом 63%.

Электродиализ предварительно умягченного потока ОРР, содержащего более 45% солей, ведет к перерасходу электроэнергии и снижению эффективности регенерации ионита.

П р и м е р 5. При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильтра образуется 35,2 м³ ОРР, содержащего 100% солей и имеющего концентрацию 7,6 кг/м³, который сначала умягчают, а затем подвергают электродиализу. После умягчения ОРР имеет жесткость 5 мг-экв/л. В результате опреснения получают 4,0 м³ рассола концентрацией 58 кг/м³ и жесткостью 60 мг-экв/л, который направляют на регенерацию фильтра. Высокая жесткость рассола в этом случае объясняется избирательным переносом ионов Са¹⁺ и Mg²⁺ при 40 электродиализе по сравнению с натрием. Затраты электроэнергии на процесс электродиализа 179 кВт-ч. Эффек· тивность регенерации катионита 74%.

Расход электроэнергии и продолжительность электродиализной обработки при осуществлении предлагаемого способа значительно меньше, чем по известному способу. При этом восстанов· 10 ленный раствор соли имеет незначительную остаточную жесткость (35 мг—экв/л), что повышает эффективность регенерации ионита по сравнению с известным в среднем ха 13%.

’5 Кроме того, предлагаемая схема является практически бессточной, так как в ней отсутствует сброс отмывочных вод в канализацию. Образующиеся в процессе умягчения карбонат кальций · 20 и гидроокись магния могут быть’использованы в строительной промышленности .

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к способу регенерации ионообменного материала , исчерпавшего свою емкость очищенным от солей л есткости и скон центрированным отработанным регенерационным раствором, и может быть использовано в теплоэнергетике, химической и целлюлозно-бумажной промьшшенности при регенерации натрийкатионитовых фильтров водоподготовительных установок. Цель изобретени  - повьшюние сте пени регенерации ионита восстановленным раствором соли и снижение энергозатрат. Способ осуществл ют следующим об разом. Исходную воду пропускают через ионообменный натрий-катионитовый фильтр. После истощени  загрузки натрий-катионитового фильтра в него направл ют раствор дл  регенерации. После прохождени  фильтрующего сло  ионообменного фильтра отработанный регенерационный раствор (ОРР) разде л ют на два неравных по концентрации соли потока при соотношении их объемов 1-4:10 и подают на усреднение в реактор осветлитель и бак отмывочной воды. Причем меньпг о наиболее концентрированную часть, содержащую 55-80% соли, усредн ют в реакторе-осветлителе, а большую часть раствора с меньшей концентрацией С20-45% соли)5 включающую отмы вочные воды, усредн ют в баке отмывочной ВОД)1. Усредненные отмьшочные воды, пройд  электродиализатор, опресн ютс  и могут использованы дл  подпитки теплосети. Рассол иэ камер концентрировани  поступает на смешение с ОРР в реактор-осветлитель , куда добавл ют стехиометричес кие количества соды и извести. После ум гчени  отстоенный и осветленный раствор из реактора-осветлител  подают на регенерацию фильтра, И ,р и м е р . При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильт ра ОРР раздел ют на два потока в ко личестве 3,2 и 32 м ,, содержа,щие 55 и 45% солей. Усредненные концент рации растворов соответственко составл ют (с учетом солейжесткости) 46,7 и 3,65 кг/м. На электродиалйз направл ют поток-, содержгпщй 45% солей. В процессе электродиализ ного опреснени  - концентрировани  03 2 получают, 1,2м- рассола концентрацией 53 кг/м и опресненной воды 30,8 м концентрацией 0,65 кг/м . Плотность тока на аппарате 35 А/м , врем  опреснени  3.,5 ч. После смешени  рассола с объемом ОРР, содержащим 55% солей, и введени  реагентов при дозе извести 130 мг-экв/л и дозе соды А70 МГ--ЭКВ/Л, отстаивани  и осветлени  получают 4 м декантата с концентрацией 58 кг/м по хлориду натри  с остаточной жесткостью 5 мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита при .ЭТОМ 86%. Затраты электроэнергии на процесс электродиализа 76,8 кВт.ч, П р и м е р 2 с При регенерации и отмывке натрий-катионитового фильтра ОРР раздел ют на два объема 7 и 23 м, содержащие 80 и 20% солей. Усредненные концентрации растворов соответственко составл ют 29 и 2кг/м. На электродиализ направл ют поток, содержащий 20% солей. В процессе электродиализа получают 1 м рассола концентрацией 40 кг/м и 27 м опресненной воды концентрацией 0,6 кг/м ., Плотность тока на аппарате 35 А/м , врем  опреснени  2 ч. После смешени  рассола с объемом , содержащим 80% солей, введени  реагентов при дозе извести 74 мг-экв/л и дозе соды 270 мг-экв/л, отстаивани  и осветлени  получают 8 м декантата с концентрацией 33 кг/м по хло- р ду натри  и остаточной жесткостью 3мг-эквУл. Эффективность регенерации ионита при этом 88%. затраты . электроэнергии 45 кВт-ч. П р и м е р 3. При регенерации и отмывке натркй-катионитового фильтра ОРР раздач ют на два обьема 5 и 30 м 5 содержащие 70 и 30% солей. На электродиализ направл ют поток, содержащий 30% солей. В процессе электродиалнза получают 1,1 м рассола концентрацией 47 и 28,9 м, опресненной воды концентрацией 0,63 кг/м,. Затраты электроэнергии на процесс электродиапиза 63 кВт-ч. После смешени  рассола с объемом, содержащим 70% солей, ум гчени , отстаивани.  и осветлени  получают 5 м декантата с ,концентрацией 49 кг/м по хлорнчу натри  и остаточной жесткостью 4 мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита полученным декантатом 87%. Электродиализ потока ОРР, содержащего менее 20% солей, приводит к снижению эффективности регенерации ионита. П р и м е р А. При регенерации и отмьшке натрий-катионитового филь ра ОРР раздел ют на два потока в количестве 17 и 18 м , содержащие 90% и 10% солей. На электродиализ направл ют поток, содержащий 10% солей. В процессе электродиализа получают 0,6 м рассола концентрацией 30 кг/м и опресненной воды 17,4 м с концентрацией 0,6 кг/м . После смешени  рассола с объемом ОРР, содержащим 90% солей, ум гчени , отстаивани  и осветлени  получают 17,6 м рассола концентрацией 15 кг/м и остаточной жесткостью 3 мг-экв/л. Эффективность регенерации ионита полученным рассолом 63%. Электродиализ предварительно ум  ченного потока ОРР, содержащего более 45% солей, ведет к перерасходу электроэнергии и снижению эффективности регенерации ионита. П р и м е р 5. При регенерации и отмьшке натрий-катионитового фильтр образуетс  35,2 м ОРР, содержащего 100% солей и имеющего концентрацию 7,6 кг/м , который сначала ум гчают а затем подвергают электродиализу. После ум гчени  ОРР имеет жесткость 5 мг-экв/л. В результате опреснени  получают 4,0 м рассола концентрадией 58 кг/м и жесткостью 60 мг-экв который направл ют на регенерацию фильтра. Высока  жесткость рассола в этом случае объ сн етс  избирател   . ным переносом ионов Са и Mg при электродиализе по сравнению с натрием . Затраты электроэнергии .на процесс электродиализа 179 кВт-ч. Эффективность регенерации катионита 74%. Расход электроэнергии и продолжительность электродиализной обработки при ocyщecтвлeшiи предлагаемого способа значительно меньше, чем по известному способу. При этом восстановленный раствор соли имеет -незначительную остаточную жесткость (35 мг-экв/л) , что повь5шает эффективность регенерации иснита по сравнению с известным в среднем :-а. 3%. Кроме TorOj предлагаема  схема  вл етс  практически бессточной, так как в ней отсутствует сброс отмывочньпс вод в канализацию. Образ тощиес  в процессе ум гчени  карбонат кальций и гидроокись магни  могут бытьиспользованы в строительной промышленности . Формула изобретени  Способ регенерации ионита восстановленным раствором соли, включающий электродиализ .отработанного регенерационного раствора, ук гчение и осветление рассола от электродиализа с последующим его возвратом на регенерацию, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени регенерации иокита и уменьшени  энергозатрат, отработанный регенерационный раствор, содержащий 55-80% соли, направл ют непосредственно на ум гчение, а на электродиализ подают раствор с содержанием соли 20-45%.