SU850599A1 - Способ регенерации анионитных и катио-НиТНыХ фильТРОВ ОбЕССОлиВАющЕй уСТАНОВКи - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам регенерации ионитных фильтров и может быть использовано в теплоэнерге тике, химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ регенерации фильтров с использованием отработанного регенерационного раствора ионитных фильтров П и JU 'ступени для приготовления регенерационного раствора I ступени.При этом часть отработанного раствора собирается в бак, откуда используется для приготовления регенерационного раствора I ступени [1 ].

Однако по известному способу расход реагента на регенерацию первой ступени остается больше теоретического в 2,0-2,5 раза. Кроме того, обменная емкость поглощения первой •ступени получается относительно мень шей, так как регенерационный раствор содержит противоионы.

Известен также -способ регенерации фильтров с использованием отработанного регенерационного раствора II и 14 ступени ионитных фильтров для взрыхления I ступени [2].

Недостатком способа является большой расход реагентов на первой . ступени ионирования и загрязнение водоемов избытками реагентов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации анионитных и катионитных фильтров обессоливающей установки, заключающийся в том, что через ионитные фильтры первой ступени сначала пропускают отработанные регенерационные растворы второй ступени, а затем растворы щелочи и кислоты соответственно .

В предлагаемом способе удельный расход щелочи, пропускаемый через II ступень анионирования, можно увеличить в 10-15 раз против стехиометри ческого и достигнуть этим наименьшую ¹ остаточную концентрацию кремниевой кислоты в анионированной воде а избыток кислоты для Н—катионитных фильтров П ступени поддерживается в пределах 2 и более. Если учесть, что величина поглощения ионов во П-й ступени ионирования в зависимости от солесодержания исходной воды в 10-50 раз меньше величины поглощения ионов Ι-й ступени, утилизация стоков 11-й ступени по этому способу мало отражается на общем расходе реагентов для всех ступеней. Кроме того,избытки реагентов Т-й ступени по известному способу не используются, что определяем экономичность процесса в целом.

•Цель изобретения - удешевление процесса за счет снижения расхода реагентов до стехиометрического и исключения агрессивных стоков..

Поставленная цель достигается способом регенерации анионитных и катионитных фильтров обессоливающей установки, включающим пропускание через фильтры отработанных регенерационных растворов соответствующих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной ем*? кости ионитов..

Способ осуществляют следующим образом.

Отработанный регенерационный раствор- фильтра Г ступени предыдущей регенерации пропускают через этот же фильтр при последующей регенерации, в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей емкости ионитов. Далее пропускают свежий регенерирующий раствор щелочи или кислоты соответственно (или отработанные растворы П и Ш ступени ) в количестве, обеспечивающем полное восстановление рабочей обменной емкости ионитов.

При появлении регенерационного раствора на выходе фильтра начинают сбор отработанного раствора в бак повторного использования. Ионит отмывают от продуктов и остатков регенерационного раствора, которые собирают в бак повторного использования .

Таким образом, 20-80% обменной емкости ионита восстанавливается отработанным раствором предыдущей регенерации, а остальная часть 80-20% свежим регенерационным раствором. Этим достигается избыток регенерационного раствора в пределах 1,21,8, которое достаточно для регенерации Г ступени, загруженной слабокислотным или полифункциональным катионитом или же слабоосновным или среднеосновным анионитом даже при прямотоке.

Верхний и нижний предел количества собираемого и используемого отработанного раствора устанавливается исходя из следующих сообра— 15 жений. Нижний предел 20% установлен для слабокислотных катионитов или низкоосновных анионитов. При этом с использованием 100% свежего раствора кратность подаваемого регенера2о ционного раствора на регенерацию получается равным Ί,ί > что достаточно для регенерации такого рог 'даионитов.Увеличение доли отработанного раствора при этом нецелесо25 образно, так как в конечном итоге увеличиваются расходы на электро'энергию и время подачи регенерационного раствора.

Верхний предел 80% установлен для полифункциональных катионитов или же среднеосновных анионитов. При этом кратность подаваемого регенерационного раствора с учетом 100% свежего 35 раствора получается 8·

Пример . Через фильтр, загруженный катионитом сульфоуголь типа 40 СК-1, объемом 0,2л,высотой загрузки 100 см, пропускают умягченную Шолларскую воду с составом: мг-экв/л Na = 6,5; НСО₃ = 4,4 и (S0₄ + Cl ) = = 2,1 мг-экв/л до проскока ионов нат45 рия в фильтрат 0,Г мг-экв/л. При ре^ генерации через катионит сначала пропускают отработанный раствор предыдущей регенерации, а затем свежий раствор серной кислоты. При пропуска50 нии свежего раствора после появления кислотности в отработанном растворе последний направляют в сосуд для отработанного раствора до следующей регенерации. После _ss многократного повторения цикла регенерации-обработка обменная емкость катионита получают 480 г-кв/м^· 50% которой каждый раз восстанавливают отработанным раствором.

С целью сравнения на этом же фильтре на той же воде исследуют регенерацию по известной технологии. При кратности регенерационного раст. - г-экв вора 1,5 r-iufe получена такая же обменная емкость, как по предлагаемому способу. Но по предлагаемому способу фактический удельный расход кислоты составляет 1,0 г-экв/ г-экв, т.е. уменьшен в 1,5 раза с одновременной ликвидацией кислых стоков.' в 1,3 раза с одновременной ликвидацией щелочных стоков.

Проведенные ориентировочные расчеты показывают, что при использовании, предлагаемого способа регенерации ионитных фильтров на обессоливающей установке производительностью 500 т/ч экономия составит 60 тыс.рублей в год.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к способам регенерации ионитных фильтров и может быть использовано в теплоэнерге тике, химической и нефтехимической промышленности. Известен способ регенерации филь ров с использованием отработанного регенерацион1юго раствора ионитных фильтров П и JU ступени дл  приготов лени  регенерационного раствора I ступени.При этом часть отработанного раствора собираетс  в бак откуда используетс  дл  приготовлени  регенерационного раствора I ступени l. Однако по известному способу рас ход реагента на регенерацию первой ступени остаетс  больше теоретического в 2,0-2,5 раза. Кроме того, обменна  емкость поглощени  первой ступени получаетс  относительно мен шей, так как регенерационный раство содержит противоионы. Известен также -способ регенерации фильтров с использованием отработанного регенерационного раствора 11 и И ступени ионитных фильтров дл  взрыхлени  I ступени {jZ. Недостатком способа  вл етс  большой расход реагентов на первой ступени ионировани  и загр знение водоемов избытками реагентов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ регенерации анионитных и катионитных фильтров обессоливающей установки, заключающийс  в том, что через ионитные фильтры первой ступени сначала пропускают отработанные регенерационные растворы второй ступени, а -затем растворы щелочи и кислоты соответственно ,3J . В предлагаемом способе удельный . расход щелочи, пропускаемый через П ступень анионировани , можно увеличктъ в 10-15 раз против стехиометри- ческого и достигнуть этим наименьшз остаточную концентрацию кремниевой кислоты в анионированной воде а изб ток кислоты дл  Н-катионитных фильт ров П ступени поддерживаетс  в пределах 2 и более. Если учесть, что в личина поглощени  ионов во П-й ступени ионировани  в зависимости от солесодержани  исходной воды в 10-5 раз меньше величины поглощени  ион Г-й ступени, утилизаци  стоков И-й ступени по этому способу мало отра жаетс  на общем расходе реагентов дл  всех ступеней. Кроме того,избыт ки реагентов Т-й ступени по известн му способу не используютс , что опр дeл et экономичность процесса в целом . Цель изобретени  - удешевление процесса за счет снижени  расхода реагентов до стехиометрического и исключени  агрессивных стоков..Поставленна  цель достигаетс  способом регенерации анионитных и катионитных фильтров обессоливающей установки, включающим пропускание через фильтры отработанных регенерационных растворо  соответствующих фильтров предьщущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстаковт ение 20-80% рабочей обменной ем кости ионитов.. Способ осуществл ют следз щим образом. Отработанный регенерационный ра вор- фильтра I ступени предыдущей регенерации пропускают через этот фильтр при последующей регенера ции, в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей емко ионитов. Далее пропускают свежий регенерирующий раствор щелочи или кислоты соответственно отрабо танные растворы П и 111 ступени ) в к личестве, обеспечивающем полное восстановление рабочей обменной ем кости ионитов. При по влении регенерационного раствора на выходе фильтра начинаю сбор отработанного раствора в бак повторного использовани . Ионит от мывают от продуктов и остатков регенерационного раствора, которые собирают в бак повторного использовани . Таким образом, 20-80% обменной емкости ионита восстанавливаетс  отработанным раствором предыдущей регенерации, а остальна  часть 80-20% свежим регенерационным раствором. Этим достигаетс  избыток регенера- ционного раствора в пределах 1,21 ,8, которое достаточно дл  регенерации Г ступени, загруженной слабокислотньм или полифункциональным катионитом или же слабоосновным или среднеосновным анионитом даже при пр мотоке. Верхний и нижний предел количества собираемого и используемого отработанного раствора устанавливаетс  исход  из следующих сообра- жений. Нижний предел 20% установлен дл  слабокислотных катионитов или низкоосновных анионитов. При этом с использованием 100% свежего раствора кратность подаваемого регенерационного раствора на регенерацию поЛ1 аетс  равным -,2. , что достаточно дл  регенерации такого ро-; даионитов,Увеличение доли отработанного раствора при этом нецелесообразно , так как в конечном итоге увеличиваютс  расходы на электроэнергию и врем  подачи регенерационного раствора. Верхний предел 80% установлен дл  полифункциональных катионитов или же среднёосновных анионитов. При этом кратность подаваемого регенерационного раствора с учетом j OQ, свежего , о раствора получаетс  - t, b. Пример . Через фильтр, загруженный катионитом сульфоуголь типа СК-1, объемом 0,2л высотой загрузки 100 см, пропускают ум гченную Шолларскую воду с составом: мг-экв/л Na 6,5; НСОз 4,4 и {SO + CU 2,1 мг-экв/л до проскока ионов натри  в фильтрат 0,1 мг-экв/л. При ре7 генерахщи через катионит сначала пропускают отработанный раствор пр едьщу Щей регенерации, а затем свежий раствор серной кислоты. При пропускаНИИ свежего раствора после по влени  кислотности в отработанном растворе последний направл ют в сосуд дл  отработанного раствора до следующей регенерации. После многократного повторени  цикла регенераци -обработка обменна  ёмкость катионита получают 480 г-кв/м ; 50% которой каждь1й раз восстанавливают отработанным раствором. С целью сравнени  на этом же фильтре на той же воде исследуют регенерацию по известной технологи При кратности регенерационного рас вора 1,5 получена така  же обменна  емкость, как по предлагаемому способу. Но по предлагаемому способу фактический удельный расход кислоты составл ет 1,0 г-экв/ г-экв, т.е. уменьшен в 1,5 раза с одновременной ликвидацией кислых стоков. Далее через фильтр загруженный слабоосновным анионитом АН-31, объ мом 0,3 л и высотой 100 см, пропус кают Н-катионированную Шолларскую воду с составом (НС) ) 2,1 мг-экв/л до проскока аниона хлора в фильтрат О,I мг-экв/л. Регенерацюо анионита сначала осущест вл ют отработанным регенерационным раствором предыдущей регенерации, а затем свежим раствором щелочи. При по влении щелочи в отработанно растворе, последний направл ют в сосуд дл  следующей регенерации.. П ле многократного повторени  процес сов регенерации и обработки обменную емкость анионита получают 1100 г-экв/м ; 30% который каждый раз восстанавливают отработанным регенерационным раствором. Дл  сравнени  в этих же услови х проведен режим анионировани  по известному способу. При кратности регенерационного раствора 1,3 гЛкв обменна  емкость анионита получаетс  близкой к предлагаемой. Но по предлагаемому способу фактический расход реагента составл ет 1,0 г-экв/р-экв, т.е. уменьшен 9 В 1,3 раза с одновременной ликвидацией щелочных стоков. Проведенные ориентировочные расчеты показывают, что при использовании , предлагаемого способа регенерации ионитных фильтров на обессоливающей установке производительностью 500 т/ч экономи  составит 60 тыс.рублей в год. Формула изобретени  Способ регенерации анионитных и каТионитных фильтров обессоливающей установки, включающий пропускание через последние сначала отработанных регенерационных растворов, затем растворов щелочи или кислоты соответственно , отличающийс  тем,что,.с целью уд шевлени  процесса за счет снижеш  расхода реагентов до . стехиометрического и исключени  агрессивных стоков, через фильтры пропускают отработанные регенерационные растворы соответствующих фильтров предыдущей регенерации в количестве, обеспечивающем восстановление 20-80% рабочей обменной емкости ионитов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Типова  инструкци  по обслуживанию водоподготовйтельных установок работающих по схеме химического обессоливаний. М., 1975, с. 109.
2. 2.В, А. Голубцов. Обработка воды на тепловых электростанци х. М. - Л., Энерги , 1966, с. 239.
3. 3.Справочник химика-энергетика т. I. М./Энерги , 1972, с. 68.