Способ умягчения воды

 

Т.Я. Федорук, С.В. Малько, Ю.Н. Резников у:..".."1 и Б.Д. Синежук з и г - °

Лонечкий Филиал Всесоюзного научно- сследователескего4, и проектного института по очистке технолЬгмя ских., газо сточных вод и использованию вторичных знергщзесМРсов предприятиями черной металлургии (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к способам реагентной обработки воды для предок вращения отложений накипи и может быть использовано для обеспечения ° беэнакипного режима как в аппаратах мокрых газоочисток, так и в аппаратах термического опреснения.

Известен способ защиты теплопередающих поверхностей от накипеобразования путем добавки в испаряемую воду смеси алкиларилсульфонатов (1J.

Недостатком способа является невысокая степень предотвращения накипеобраэования для вод с высокой исходной жесткостью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ предотвращения отложений, включающий введение в воду поверхностно-активных веществ, термообработку с последующим воздействием на раствор ультразвукового поля в кавитационном режиме на частоте 18-35 кГц 12).

Недостатком известного способа является высокий расход дорогостоящих поверхностно-активных веществ при многократном упаривании сульфатсодержащих сточных вод.

5 Цель изобретения — удешевление процесса за счет снижения расхода поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Поставленная цель достигается тем, что ПАВ перед введением в воду обрабатывают .ультразвуком в кавитационном режиме.

Обработку ультразвуком ведут в течение 1-7 мин.

При воздействии, ультразвукового

15 поля на раствор ПАВ происходит их диспергирование. Однако длительное воздействие на растворы ПАВ ультразвуком приводит к деструкции органических. веществ.

Диспергированное ПАВ образует мономолекулярную пленку на микрозародышах сульфата кальция и блоки2.рует ионы S04 и Са При этом проТаблица 1

Концентрация CaSOg, г/кг, s растворе

Эффектив ность процесса стабилизации, >

Рабочая конВремя обработки раствора КИЦ ультразвуковым полем, мин центрация

КИЦ, мг/л

После термообработки

Исходная

Без обработ- 6,4 ки

7,8,0

5,0

81,0

6,4

2,0

0,5

5,2

6,4

5 8

90,6

6,4

6 3

98,4

6,4

98,4

20 5

20 7

6,4

6,0

93,7

6,4

82,8

3 9 исходит стабилизация пересыщенного раствора, При нагреве и упаривании сульфатсодержащих вод понижается растворимость сульфата кальция и начинается кристаллизация на стенках аппарата. Однако присутствие диспергированного ПАВ препятствует выпадению кристаллов благодаря эффекту стабилизации перенасыщения.

Пример . Ультразвуковое поле создают магнитострикционным преобразователем типа ПИС-6, работающим . на частоте 22 кГц от ультразвукового диспергатора УЗДН-1. В качестве

ПАВ используют Na-соль карбоксиметилцеллюлозы. Раствор сульфата кальция готовят путем сливания растворов

NagS0p и ÑàC1 . Рабочая метастабиль ная концентрация сульфата кальция

6,4 г/л. Термообработку проводят выдерживанием пробы в термостате.

Время обработки 2 ч, рабочая температура 96 С.

0,53-ный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы (КИЦ) обрабатывают ультразвуковым полем. Время обра47085 4 ботки 0,5-10 мин. Объем пробы

1000 мл. Обработанный раствор КИЦ вводят в метастабильный раствор

CaS0 в количестве 5-40 кг/л.

Пробы раствора CaSO с добавкой

КИЦ выдерживают в термостате 2 ч.

При рабочей температуре в фильтрате определяют содержание CaSOy, по которому оценивают эффект стабилиза<о ции с применением раствора ПАВ, обработанного ультразвуковым полем.

Определение оптимального времени обработки раствора КИЦ ультразвуковым полем приведено в табл. 1.

Результаты испытаний по определению оптимальной концентрации ПАВ приведены в табл. 2.

Из приведенных экспериментальных данных следует, что обработка раствора ПАВ ультразвуком повышает эффективность процесса на 26-28 при одной и той же концентрации ПАВ, что позволяет в 2-4 раза уменьшить расход дорогостоящих ПАВ при одинаковой степени предотвращения отложений.

Таблица 2

947085

Концентрация CaS04 г/кг в растворе

Концентрация КМЦ, кг/кг

Эффективность процесса, Режим подачи

КМЦ

После термообработки

Исходная

6,4

3,4

Без обработки раствора

КМЦ ультразвуком

53 0

6,4

3,8

59,0

4,3

6,4

67,0

78,0

5,0

6,4

6,2

96,9

6,4

4,9

Обработка ультразвуковым полем в течение

2 мин

76,5

6,4

5,6

85 9

6,4

6,1

96,3

6,4

98,4

6 3

40

98,4

6,3 п.1,отли тем что обработведут в течение

2. Способ по чающий с я ку ультразвуком ,1-7 мин:

Составитель А. Богачев

Редактор В. Петраш Техред 3. Палий Корректор М. Коста

Заказ 5513/3 Тираж 9 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, формула изобретения

1. Способ умягчения воды, включающий введение в воду поверхностно"активного вещества и обработку ультразвуком в кавитационном режиме, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса за счет снижения расхода поверхностно-активных веществ, последние перед введением в воду обрабатывают ультразвуком в кавитационном режиме.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 279628, кл. С 02 В 5/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 659530, кл. С 02 В 5/00, 1979.