Разработка  эффективных  процессов  регенерации  анионитов

Г.В. Кучерик, Ю.А. Омельчук

ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», РФ, г. Севастополь,
ул. Университетская, 33

E-mail: Galina_kucherik@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2018-3-133-139

УДК 66.013.7:628.1                                     

Реферат:

   Процессы ионообменной очистки невозможны без эффективной регенерации ионитов. Известно, что регенерация анионитов щелочью происходит значительно результативнее, чем содой. Однако, учитывая высокую емкость анионита по хлоридам и сульфатам в карбонатной форме была поставлена цель провести исследования по регенерации анионита в хлоридной, сульфатной и смешанной хлоридно-сульфатной формах как растворами щелочи, так и растворами соды.

   В данной работе изучено влияние концентрации реагентов, скорости фильтрования и удельного расхода растворов щелочи и соды на эффективность восстановления емкости анионита.

   Для регенерации анионита были использованы 4, 6 и 10% растворы NaOH, а также 5, 10, 15, 20% растворы Na₂CO₃. Для этого через ионит объемом 20 см³ в Cl^– и SO₄^2– формах при скорости фильтрования – 0,42–1,06 м/ч пропускали растворы щелочи или соды.

   В случае регенерации анионита в Cl^– форме раствором NaOH отбирали пробы объемом 20 см³, при регенерации растворами Na₂CO₃ – по 40 см³. В отобранных пробах определяли содержание десорбированных хлоридов и щелочность.

   При десорбции хлоридов щелочью (4, 6, 10%) во всех случаях была достигнута полная регенерации ионита. Анализ полученных данных позволяет утверждать, что увеличивать концентрацию щелочи при регенерации ионита от хлоридов нецелесообразно. Существенно увеличить эффективность регенерации анионита АВ-17-8 в Cl^– форме можно путем регулирования расхода регенерационного раствора.

   Мало зависит эффективность регенерации ионита в Cl^– форме и от концентрации Na₂СО₃. В целом, она почти такая же, как и при использовании щелочи. Однако, при этом расход растворов и их концентрации существенно выше, чем при использовании NaOH.

   Достаточно хорошо десорбируются при использовании щелочи и соды сульфаты. При этом эффективность десорбции растет с увеличением концентрации NaOH.

   Также успешно проходят процессы регенерации как растворами NaOH, так и Na₂СО₃ анионита в смешанной хлоридно-сульфатной форме.

   Из приведенных в работе результатов видно, что анионит АВ-17-8 достаточно эффективно регенерируется растворами NaOH и Na₂CO₃, при этом продуктивность процесса мало зависит от концентрации реагента, а больше зависит от скорости фильтрования и удельного расхода его раствора. Минимальные из использованных концентраций были достаточны для восстановления емкости ионита. Авторами показано, что при больших расходах регенерационных растворов можно достичь полного восстановления обменной емкости ионита.

Ключевые слова: аниониты, десорбция, регенерация, регенерационные растворы, степень регенерации, сульфаты, хлориды.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Гомеля Н.Д. Ионообменное выделение хлоридов и сульфатов из воды // Збірник наукових  праць СНУЯЕтаП. 2010. Т. 3, № 35. С. 129–136.
2. Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Гомеля Н.Д. Ионообменное выделение хлоридов и сульфатов из шахтных вод // Збірнік наукових  праць СНУЯЕтаП. 2012. Т. 1, № 41. С. 138–143.
3. Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Гомеля Н.Д. Снижение уровня минерализации в водооборотных системах АЭС // Вiсник НТУУ «КПI» «Хiмiчна iнженерiя, екологiя та ресурсозбереження». 2011. Т. 2, № 8. С. 97–102.
4. Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Гомеля Н.Д. Исследование процессов умягчения при деминерализации шахтных вод на анионите АВ-17-8 // Східно-Європейський журнал передових технологій. 2013. Т. 2/11, № 62. С. 35–38.
5. Спосіб очищення шахтних вод : пат. 77575 Україна. № u 2012 07393 / Кучерик Г.В. [та iн.]; заявл. 18.06.2012; опубл. 25.02.2013. 4 с.
6. Способ умягчения природной воды: пат. 2441847 Российская. Федерация. № 2010125734/05C02F1/461 / О.П. Шинкевич, Е.О. Шинкевич, Ю.М. Демидова; заявл. 23.06.10; опубл. 23.06.10.
7. Кагановский Л.А., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды. Киев: Наукова думка, 1980. Т. 1. 680 с.
8. Писарска Б., Дылевски Р. Анализ условий получения H₂SO₄ и NaOH из растворов сульфата натрия методом электродиализа // Ж. прикл. химии. 2005. 78, № 8. С. 1311–1316.