SU539833A1

SU539833A1 - Способ выделени борной кислоты из теплоносител

Info

Publication number: SU539833A1
Application number: SU7402055381A
Authority: SU
Inventors: Ф.В. Раузен; С.Н. Дудник; Н.П. Трушков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6575
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1974-08-22
Publication date: 1978-03-30

Description

1

Изобретение относитс к технологии регенерации борной кислоты из теплоносител водовод пого энергетического реактора атомной электростанции.

РЬвестен способ выделени борной кислоты из теплоносител водо-вод ного энергетического реактора атомной электростанции путем сорбции на сильноосновном апионите в ОН-форме с последующей регенерацией анионита раствором едкого кали, объемом в два раза превышающим объем анионита в сорбционной колонне (т. е. двум колоночными объемами). Затем анионит промывают трем колоночными объемами воды и весь регенерат подвергают электродиализу в средней камере трехкамерного электродиализатора с анионообменной и катионообменной мембранами .

Недостатками известного способа вл ютс сложность технологии из-за необходимости дополнительных операций с полученными после электродиализа растворами (выпаривание , битумирование, цементирование или хранение в специальных хранилищах), а также большие энергозатраты в процессе электродиализа за счет малой подвижности аниона тетрабората .

Целью изобретени вл етс упрощение технологии процесса и снижени расхода электроэнергии.

Это достигаетс тем, что регенерацию ведут. 1,8-2,0-кратным избытком щелочи относительно стехиометрии и собирают регенерат и нромывную воду в три последовательно отбираемые фракции, электродиализ первой из них, обогащенной по борату, осуществл ют в камере электродиализатора, образованной катионообменной мембраной и катионообменной стороной бипол рной мембраны, второй, обогащенной по щелочи, - в камере электродиализатора , образованной анионообменной стороной бипол рной мембраны и другой катионообменной мембраной, третью фракцию исцользуют дл промывки анионита. Дл регенерации анионита АВ-17 предлагаетс использовать едкое кали в количестве 0,64 кг на десорбцию 1 кг борной кислоты.

Перва фракци , более богата борат-ионами , состоит из двух колоночных объемов регенерата .

Втора фракци , богата гидроксил-ионами, состоит из одного колоночного объема регенерата и двух колоночных объемов промывных вод.

Треть фракци , содержаща незначительное количество борат- и гидроксил-ионов (менее 1 %), состоит из одного колоночного объема промывных вод. Эта фракци возвращаетс дл промывки анионита.

Перва и втора фракции поступают на электродиализ.

При электродиализе по предложенному способу превращение тетрабората кали в борную кислоту за счет миграции имеющих высокую подвижность ионов кали к- катоду, а не тетраборатионов к аноду позвол ет значительно сократить расход электроэнергии.

Пример. Предложенный сорбционно-электродиализный метод выделени борной кислоты из теплоносител был проверен на НовоВоронежской АЭС, а также при работе с имитационными растворами. На анионите АВ-17 в ОП-форме происходит сорбци борной кислоты из теплоносител более, чем на 99,5%. Динамическа емкость по борной кислоте составл ет 100-120 г/л при концентрации ее в теплоносителе 2,2-2,5 г/л. Десорбци борной кислоты производилась едким кали, вз тым в избытке к стехиометрии, равном 100%. При этом в первой фракции регенерата содержалось 80-90% борат-ионов, а в промывной воде (третьей фракции регенерата) - не более 3-5% борат-ионов; во второй - 98% избытка едкого кали и 10-20% борат-ионов и только 2% едкого кали содержалось в третьей фракции.

Процесс электродиализа осуществл ют в двухкамерной чейке с катионитовой и бипол рной мембранами. В камере у катионитовой стороны бипол рной мембраны протекала перва фракци регенерационного раствора (кислотна ), а у анионнтовой стороны - втора фракци регенерационного раствора (щелочна ). При проведении электродиализа из раствора тетрабората кали (I фракци ) извлекалось 98% отсорбированных борат-ионов в концентрат борной кислоты. В этом растворе содержитс 42 г/л борной кислоты и 40- 50 мг/л ионов К.

Втора фракци , возвращаема на регенерацию , содержит до 90-95% едкого кали и 8-10 г/л борат-ионов. Полученный раствор едкого кали используют дл десорбции борной кислоты из анионита и наличие в нем борат-ионов не оказывает вли ни на емкость анионнта. Отходов при осуществлении способа извлечени борной кислоты из теплоносител не получают. Расход электроэнергии на 1 кг борной кислоты составл ет 10 квт-ч и при этом извлекалось 0,8 кг КОН. Энергозатраты на переработку 1 м регенерата составл ют 140 квт-ч.

Claims

Формула изобретени

Способ выделени борной кислоты из теплоносител водо-ВОд ного энергетического реактора атомной электростанции путем сорбции на сильноосновном анионите в ОН-форме с последующей регенерацией анионнта щелочью , промывкой его водой и электроднализом регенерата, отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии, снижени расхода электроэнергии, регенерацию ведут 1,8- 2,0-кратным избытком щелочи относительно стехиометрии и собирают регенерат и промывную воду в три последовательно отбираемые фракции, электродиализ первой из них, обогащенной по борату, осуществл ют в камере электродиалнзатора, образованной катионообменной мембраной и катионообменной стороной бипол рной мембраны, второй, обогащенной по щелочи, - в камере электродиализатора , образованной анионообменной стороны бипол рной мембраны и другой катионообменной мембраной, третью фракцию используют дл промывки анионита.