Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СУЛЬФОКАТИОНИТА

Изобретение предназначено для применения в технологических схемах получения химочищенной воды ТЭЦ. Особенно перспективно применение способа для получения частично умягченной воды на районных тепловых станциях и котельных при получении воды для подпитки теплосети.

Существует и широко применяется способ регенерации сульфоугля или катионита карбоксильного типа раствором серной кислоты концентрацией ~2% в количестве не более 50 г на г-экв поглощенных катионов (Лапотышкина Н.П., Сазонов Р.П., Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. М.: Энергоиздат, 1982, с. 61). Количество и концентрация применяющейся для этой цели серной кислоты обеспечивает значение pH регенерата и промвод, не требующих применения спецсталей при изготовлении трубопроводов, запорной арматуры и др. элементов установки. Недостатком данного способа является возможность его осуществления только для сульфоугля или слабокислотных катионитов определенного типа.

Наиболее близким к заявляемому способу относится способ (Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. М., под ред. Назарова И.А., Стройиздат, 1977, с. 225) регенерации сульфокатионита КУ-2х8 (насыщенного катионами жесткости, натрия и др. компонентами природных вод) раствором серной кислоты. Регенерация сульфокатионита осуществляется путем контактирования (прямо- или противоточного) последнего с раствором серной кислоты с постепенным увеличением концентрации с 1 до 6%. Количество серной кислоты (в пересчете на 100%-ную) составляет 120-125 г на г-экв поглощенных катионов. Недостатком способа является большое количество кислых регенератов и промывных вод, требующих применения спецсталей при аппаратурном оформлении технологического процесса.

Предлагается способ регенерации сульфокатионита, заключающийся в применении для регенерации сульфокислотного монофункционального катионита КУ-2х8Н, перед сульфированием сополимер которого набухает в метиловом спирте, а само сульфирование осуществляется серной кислотой. Регенерация указанного катионита производится раствором серной кислоты концентрацией 0,8-1,0% в количестве (в пересчете на 100%-ную кислоту) 16-18 г на г-экв поглощенных катионов. При осуществлении регенерации сульфокатионита КУ-2х8Н значение pH регенерата и промывных вод позволяет сбрасывать последние в канализацию без предварительной их нейтрализации, т.е. не превышает нижних значений pH при осуществлении "голодной регенерации" сульфоугля или карбоксильного катионита - обесщелачивателя. Эффективность же десорбции катионов жесткости позволяет отрегенерированному таким образом сульфокатиониту обеспечивать необходимую продолжительность фильтроцикла.

Пример. Порции сульфокатионита КУ-2х8Н, насыщенные катионами кальция до значений ПДОЕ (полной динамической обменной емкости) 1,6 мг-экв/мл, помещались в стеклянную колонну объемом 10 мл, и подвергались обработке раствором серной кислоты с последующей отмывкой (40 мл) дистиллированной водой.

Результаты экспериментов представлены в таблице в конце описания.

Таким образом, при регенерации насыщенного сульфокатионита раствором серной кислоты менее 0,8% происходит неэффективная десорбция катионов кальция, приводящая к низкой величине ДОЕ (динамической обменной емкости) сульфокатионита (менее 0,25 мг-экв/мл), при большей концентрации регенерующего раствора серной кислоты (> чем 1,0%) - резко возрастает кислотность регенерата (в два и более раз).

Увеличение количества регенерирующего раствора серной кислоты приводит также к возрастанию кислотности регенерата, а уменьшение количества (менее 16 г на г-экв) - к снижению динамической обменной емкости сульфокатионита.

Регенерация сульфокатионита раствором серной кислоты концентрацией 0,8-1,0% в количестве 16-18 г на г-экв поглощенных катионов позволяет получать регенерат с низким значением кислотности при эффективности регенерации сульфокатионита, обеспечивающей значение динамической обменной емкости сульфокатионита КУ-2х8Н не менее динамической обменной емкости сульфоугля, отрегенерированного в режиме "голодной регенерации" (50 г кислоты на г-экв поглощенных катионов).