Патент на изобретение №2227789

(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРАТА И/ИЛИ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

(57) Реферат:

Изобретение касается способа снижения концентрации нитрата и/или азотной кислоты в водных растворах, именуемого способом денитрации, путем реакции с муравьиной кислотой или формальдегидом, причем реакция проводится в присутствии гетерогенного катализатора. Обрабатываемые растворы, например, могут образовываться в процессах, связанных с переработкой ядерного топлива, например, растворы азотной кислоты, применяемые при обработке радиоактивных отходов, при изготовлении взрывчатых веществ или при очистке поверхностей. Сущность способа состоит в том, что реакция проводится путем гетерогенного катализа и состоит из следующих стадий: а) приведения обрабатываемого водного раствора в контакт с катализатором; b) нагревания реакционной смеси, полученной на стадии а), до заданной намеченной температуры в диапазоне от 60 до 100С; с) добавления муравьиной кислоты или формальдегида в реакционную смесь; d) поддержания реакционной смеси при указанной температуре в течение времени, достаточного для достижения требуемой конечной концентрации азотной кислоты и/или нитрата. Способ дает возможность просто и с высоким уровнем безопасности проводить полную денитрацию растворов при разном содержании нитрата и азотной кислоты, устранить индукционный период. 14 з.п. ф-лы.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ снижения концентрации азотной кислоты и/или нитрата в водных растворах путем реакции с муравьиной кислотой или формальдегидом в присутствии гетерогенного катализатора, включающий следующие стадии:

а) приведение обрабатываемого водного раствора в контакт с твердым катализатором;

b) нагревание реакционной смеси до заданной температуры в диапазоне от 60 до 100С;

с) добавление муравьиной кислоты или формальдегида в реакционную смесь;

d) поддержание реакционной смеси при указанной температуре в течение времени, достаточного для достижения требуемой конечной концентрации азотной кислоты и/или нитрата.

2. Способ по п.1, в котором температура находится в диапазоне от 70 до 80С.

3. Способ по п.1, в котором обрабатываемый водный раствор также содержит антинитритные агенты.

4. Способ по п.1, в котором концентрация нитрата в водном растворе составляет от 0,5 до 8 моль/л, а концентрация азотной кислоты составляет от 0,1 до 8 моль/л.

5. Способ по п.1, в котором твердый катализатор выбирают из активированного угля, катализатора, содержащего содержит твердую подложку, на которую нанесен, по меньшей мере, один благородный металл.

6. Способ по п.5, в котором, по меньшей мере, один благородный металл выбирают из платины, осмия, палладия, рутения, родия и иридия.

7. Способ по п.5, в котором твердую подложку выбирают из оксидов металлов или неметаллов и органических полимеров.

8. Способ по п.1, в котором доля твердого катализатора по отношению к объему обрабатываемого раствора больше или равна 1/50 кг/л.

9. Способ по п.8, в котором доля твердого катализатора по отношению к объему обрабатываемого раствора больше или равна 1/50 – 1/10 кг/л.

10. Способ по п.1, в котором количество добавляемой муравьиной кислоты составляет 1-1,5 моль на 1 моль нитрата.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий предварительную стадию, которая заключается в определении исходной кислотности и концентрации нитрата в растворе.

12. Способ по п.1, в котором стадии а) и b) имеют обратный порядок.

13. Способ по любому из пп.1-12, осуществленный в периодическом или непрерывном режиме.

14. Способ по п.13, в котором реакционная смесь перемешивается механическим путем и/или барботированием газа.

15. Способ по п.14, в котором скорость реакции контролируется путем регулирования скорости барботирования газа.

РИСУНКИ