Патент на изобретение №2239605

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ АНИОНОВ СИЛЬНЫХ КИСЛОТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к ионообменным способам очистки и получения глубоко обессоленной воды и может быть использовано на химводоочистных установках паросилового хозяйства промышленных предприятий, теплоэлектроцентралях и прочих производствах, получающих химочищенную воду высокого качества. Для осуществления способа очистки воды от анионов сильных кислот (соляной, серной, азотной) обрабатываемую воду пропускают через пористый анионит смешанной основности, причем используют анионит, полученный последовательными реакциями хлорметилирования и аминирования макропористого сополимера стирола и дивинилбензола, в котором содержание групп низкой и высокой основности соответствует соотношению 9-17:1, а значение рН обрабатываемой воды не должно превышать 5,0. Синтезированный с таким соотношением групп различной основности анионит обладает высоким значением динамической обменной емкости (по анионам сильных кислот) для вод с низким значением рН (не более 5,0) и предназначается преимущественно для размещения на первой ступени ОН^– – анионирования. Способ обеспечивает увеличение продолжительности фильтроцикла анионитового фильтра первой ступени и сокращение эксплуатационных затрат при получении обессоленной воды высокого качества. 2 табл.

Способ предназначен для применения его на химводоочистных установках паросилового хозяйства промышленных предприятий, теплоэлектроцентралях и прочих производствах, получающих химочищенную воду высокого качества.

Известен и широко применяется в промышленности слабоосновной пористый анионит LEVATIT МР-64 с содержанием низкоосновных и высокоосновных групп в отношении 3,5:1 (Прохорова А.М. Ионообменные материалы в водоподготовке. – Доклад на Всесоюзной конференции по синтезу ионообменных материалов и применению их в процессах водоподготовки в энергетике. Черкассы, 1981 г.). Анионит применяется в схемах химводоочистки на первой ступени ОН-анионирования при получении глубокообессоленной воды. Слабоосновные группы этого анионита диссоциируют только в кислой среде и, следовательно, обладают способностью обменивать ионы только при низких значениях рН (меньше 5,0). Относительно высокое содержание высокоосновных групп этого анионита делает возможным применение его и в областях с нейтральным значением рН, хотя и с невысокой эффективностью. При использовании анионита в условиях “работы” его низкоосновных групп (значение рН меньше 5,0) динамическая обменная емкость (ДОЕ) анионита LEVATIT МР-64 не превышает 0,37 мг-экв/мл (по хлорид-ионам). Недостатком указаного анионита является его относительно невысокая емкость по анионам сильных кислот (хлорид-, сульфат- и нитрат-ионам) в областях низких значений рН, а также невысокая эффективность отмывки отрегенерированного анионита от остатков регенерирующего раствора и продуктов регенерации, что приводит к повышению количества воды, затрачиваемой на собственные нужды установки (обессоливания воды).

С целью устранения указанных недостатков предлагается для очистки воды от анионов сильных кислот (соляной, серной и азотной), т.е. диссоциированных во всем интервале значений рН, применять пористый смешенной основности – АНС, получающийся известным синтезом – последовательными реакциями хлорметилирования и аминирования макропористого сополимера стирола и дивинилбензола, содержание количеств низкоосновных и высокоосновных групп которого относится как 9-17:1. Получение анионита с указанным соотношением групп различной основности достигается механическим регулированием количества, последовательности введения и природы аминирующих реагентов, известных и применяющихся при синтезе анионитов смешенной основности. Изменение указанного соотношения в любую сторону (менее 9 или более 17) приводит к уменьшению основного параметра анионита – динамической обменной емкости по анионам сильных кислот при сорбции из вод или растворов со значением рН менее 5,0.

Пример. Через пористый анионит АНС, находящийся в гидроксильной форме, пропускалась Н-катионированная вода с рН 3,05 и содержанием хлорид-ионов 17,3 мг/л. Обьем анионита в колонке составлял 10 мл, а скорость пропускания – 100 мл/ч. В таблице 1 приведены результаты испытаний анионитов с различным содержанием групп разной основности.

Насыщенные из проведенных выше испытаний образцы анионитов подвергались регенерации 10%-ным раствором едкого натра, после чего отмывались обессоленной водой от продуктов регенерации и остатков регенерирующего раствора. В таблице 2 представлены результаты испытаний по эффективности отмывки анионитов.

Заявляемый способ очистки позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты при получении глубокообессоленной воды за счет увеличения продолжительности фильтроцикла на первой ступени ОН – анионирования воды и уменьшения расхода воды на собственные нужды установки. Особенно перспективно применение способа при использовании его для обессоливания водопроводной воды, которая является исходной для многих ТЭЦ крупных городов и является относительно дорогим (по сравнению с артезианской или природной водами) сырьевым продуктом.

Формула изобретения

Способ очистки воды от анионов сильных кислот (соляной, серной, азотной) на пористом анионите смешанной основности, отличающийся тем, что используют анионит, получающийся последовательными реакциями хлорметилирования и аминирования макропористого сополимера стирола и дивинилбензола, в котором содержание групп низкой и высокой основности соответствует соотношению 9-17:1, а значение рН обрабатываемой воды не должно превышать 5,0.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.10.2006

Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007