Регенерация ионным обменом

Ионный обмен [5.19, 5.32, 5.33,. 5.34, 5.40, 5.55]. Метод основан на улавливании катионов и анионов химических соединений естественными материалами или синтетическими смолами с последующей регенерацией последних и получением уловленных продуктов. Для очистки сточных вод от катионов применяют искусственные смолы (катиониты КУ-2, КУ-1), органические катиониты (сульфо-уголь СМ-1, СК-1) и природные минеральные катиониты (вермикулит, доломит, глауконит и др.). Обмен происходит по реакциям [c.487]

Первоначальная схема процесса изображена на рис. 95 [366, 367]. Процесс включает четыре стадии 1) ионный обмен 2) разделение катализатора и смолы 3) выделение катализатора из суспензии 4) регенерация смолы. Катализатор, загрязненный металлами, поступает самотеком в один из четырех реакторов, где он смешивается с ионообменной смолой, с которой реагируют ионы металлов. При этом температура, концентрация, pH раствора и длительность реакции тщательно поддерживаются на оптимальном уровне, необходимом для удаления металлов. Каждый реактор представляет собой котел емкостью 15 с рубашкой и механической мешалкой. Смолу подают в виде суспензии в химически очищенной воде. Когда реактор уже полностью загружен, катализатор и смолу тщательно перемешивают. Реакторы работают в следую- [c.232]

Ионный обмен основан на применении специально изготовленных зернистых материалов — катионитов и анионитов. Катиониты — это практически нерастворимые в воде соли или кислоты, катион которых способен вступать при определенных условиях в обменную реакцию с катионами раствора. Таким образом, катионит сорбирует из раствора катионы, заменяя их на эквивалентное количество катионов, которыми он был предварительно заряжен. Аниониты — это основания или соли, анионы которых способны к обмену с анионами раствора. После проведения регенерации катиониты и аниониты готовы к следующему циклу работы. Ионный способ обмена применяется для умягчения и обессоливания соленых вод с общим солесодержанием до 2—3 г/л. [c.5]

Самыми крупными потребителями поваренной соли для промышленных целей являются производства кальцинированной соды и хлора. В меньшей степени поваренную соль используют для получения хлората натрия, металлического натрия, сульфата натрия, для регенерации ионно-обменных фильтров на тепловых электростанциях, в качестве высаливающего агента, а также для приготовления холодильных растворов. [c.251]

Применение ионообменных (фильтров со смешанным слоем (главным образом на байпасной очистке воды I контура ядерных энергетических установок) имеет следующие преимущества и недостатки. Преимущества уменьшение объема фильтров сорбция при рН 7 уменьшение расхода воды на промывку ионообменных смол после регенерации. Недостатки трудность регенерации смол более значительное радиационное повреждение анионитов, чем при раздельном ионном обмене, когда основное количество у-активных изотопов улавливается более радиационностойкими катионитами. [c.89]

Следует отметить, что хотя переход от разбавленных растворов к концентрированным при ионном обмене должен привести к внутридиффузионному процессу и при регенерации ионитов следовало бы ожидать независимости скорости процесса от скорости фильтрования раствора. Однако опыт показывает, что некоторое влияние скорости фильтрования на регенерацию катионита остается даже при применении 4—6 н растворов кислот и щелочей. [c.218]

Без утилизации элюатов или без их переработки применение ионного обмена в очистке производственных сточных вод с экологической и экономической точки зрения нецелесообразно, так как обусловливает абсолютный сброс солей в 2,5—3 раза больший, чем при реагентной очистке. Ионный обмен для очистки и обессоливания производственных сточных вод рекомендуется применять только в случаях использования в технологии основного производства деминерализованной воды, при остром дефиците пресной воды в регионе или при возможности утилизации элюатов от регенерации ионитов, [c.323]

Ионный обмен широко применяют в ряде производств неорганических и органических вепдеств, в катализе, при получении лекарственных препаратов, в медицине, энергетике (глубокая очистка воды перед подачей ее в котлы), в электронике, при очистке сточных вод, в радиохимии. Один из серьезных недостатков ионного обмена - необходимость довольно частой регенерации ионитов с последующей их промывкой, что связано с дополнительным расходом реагентов (обычно кислот и щелочей) и образованием значительного объема стоЧных вод. [c.190]

Цикл работы периодических установок включает ионный обмен, взрыхление слоя ионита, регенерацию ионита и его отмывку от регенерирующего раствора. [c.191]

H. И. Исаев, H. H. Пес туш ко. Некоторые закономерности электрохимической регенерации анионитов АВ-16 и ЭДЭ-10П. В сб. Ионный обмен и хроматография . Воронеж, 1965. [c.116]

Большим преимуществом этого метода является его дешевизна по сравнению с обычным ионным обменом, поскольку исключены затраты на химические реактивы для регенерации. Единственные эксплуатационные расходы— это расходы на воду и на транспортировку жидкостей (перекачку). [c.124]

Чтобы исследовать другие методы разделения, мы провели некоторые опыты по применению способа опережающего электролита. В этом случае не требуется регенерации смолы, которая происходит совершенно по другому механизму, чем при обычном ионном обмене. Границы применения способа опережающего электролита определяются многими факторами, а именно скоростью движения жидкости через колонку, объемом разделяемого раствора и соотношением концентраций компонентов, рабочей температурой, величиной зерен смолы и степенью сшивки, степенью диссоциации соединений, подлежащих разделению. Разделение по способу опережающего электролита является в принципе эффективным, если разделяемые компоненты обладают различными степенями диссоциации в этом случае одно из веществ выступает как электролит , а другое — как неэлектролит . [c.132]

Другой неожиданной трудностью оказалась необходимость борьбы с грязью. На полу цеха всегда имеется некоторое количество грязи, вносимой на ботинках рабочих, со стеклянными бутылями и т. п. вся эта грязь смывается затем в емкость для кислых вод. Для задержания крупных частиц грязи служила ткань из терилена, которой был прикрыт вход в емкость, но мелкие частицы грязи проходили через эту ткань и поступали в колонну, где, легко задерживаясь и обволакивая зерна смолы, начинали препятствовать ионному обмену. При работе с первой колонной оказалось необходимым после длительной работы выгрузить всю смолу и отмыть ее от грязи и жира, прежде чем вторично наполнить колонну. Последующие наблюдения показали, что грязь начинает собираться в первых по ходу жидкости слоях смолы. Поэтому задача оказалась значительно облегченной достаточно было при каждой регенерации снимать несколько сантиметров верхнего слоя смолы и промывать ее, прежде чем загружать обратно в колонну. Это мероприятие препятствует проникновению грязи далеко в колонну и превращению ее в источник всяких осложнений. Возможно, это говорит в пользу применения простых колонн с открытым верхом, так как вряд ли такую процедуру можно осуществить в случае колонны, работающей под давлением. [c.183]

Ионообменные процессы в производстве гальванопокрытий и родственных производствах. II. Ионный обмен для регенерации химических веществ [2733]. [c.337]

При фильтровании воды через сорбент содержание фтора снижается вначале до 0,1—0,3 мг/л, а затем постепенно снова повышается вследствие истощения поглощающей способности сорбента. При увеличении концентрации фтора до 1 —1,5 мг/л фильтр надо выключать для регенерации. Поглощающую способность сорбента восстанавливают раствором сернокислого алюминия. По окончании регенерации сорбент отмывают водой. При фильтровании через сорбент воды, содержащей фтор, происходит ионный обмен, в результате которого повышается концентрация ионов 50 в очищенной воде. [c.291]

Большое применение находит блокированный ионный обмен, т. е. молекулярная сорбция на К. с. в недиссоциированной форме. Применяют ионообменный синтез различных реагентов, заключающийся в замене одного катиона соли на другой. К. с. используют как кислотные катализаторы при гетерогенном катализе в жидких и газообразных средах, напр, при этерификации к-г, гидролизе эфиров, конденсации, восстановлении, дегидратации спиртов, инверсии сахаров, окислении, алкилировании ароматич. углеводородов винильными соединениями. Основные преимущества таких катализаторов — отсутствие побочных реакций, легкость регенерации и отделения катализатора, возможность многократного его использования, а также выделения промежуточных продуктов см. Катализаторы полимерные). [c.497]

При применении метода эвапорации загрязняющие вещества отгоняют из сточной воды насыщенным водяным паром, который увлекает с собой более летучие примеси. В последнее время нашел применение ионный обмен, т. е. извлечение из водных растворов катионов и анионов различных веществ твердыми веществами — ионитами, которые подвергают регенерации. [c.137]

Такой метод можно рассматривать как ионный обмен с непрерывной электролитической регенерацией при помощи ионитовых мембран он может применяться для практически полной деминерализации, например при получении воды для измерения электропроводности. [c.33]

Ионообменники в гальваническом производстве используются как для приготовления обессоленной воды для составления гальванических растворов, так и для регенерации электролитов и обработки промывных вод. Применение ионообменников имеет следующие преимущества 1) ионный обмен позволяет возвращать в производство цепные соли металлов, выпускаемые ранее со сточными водами. На крупных предприятиях это дает значительную экономию 2) чтобы обеспечить экономичную эксплуатацию ионообменников, изделия в гальваническом производстве должны промываться свободной от солей водой, циркулирующей в системе. Иными словами, для промывки применяется высококачественная вода, что благоприятно сказывается на качестве фабриката [c.187]

Ионный обмен происходит эквивалентно, т. е. при равных зарядах число ионов ионита, перешедшее в раствор, соответствует числу ионов, поглощенных из раствора. Как и всякая химическая реакция обмена, ионный обмен есть процесс обратимый и подчиняется закону действия масс. Ионы, поглощенные ионитом, можно десорбировать введением раствора, содержащего ион, который способен вступить в реакцию обмена с этим ионом, т. е. отработанные иониты можно регенерировать. Регенерация катионитов проводится растворами кислот (для Н-катионитов) или солей. Аниониты регенерируют растворами гидроксида, хлорида или карбоната натрия, соляной кислоты. Сильнокислотные катиониты обменивают свои ио- [c.83]

Обмен крупных органических ионов, содержащихся в сточных водах, осуществляется на макропористых ионитах. Ионный обмен органических ионов сопровождается обычно и необменным поглощением молекул органического вещества, что ведет к повышению сорбционной емкости ионита. Регенерация ионитов при извлечении органических веществ наиболее эффективно осуществляется водноорганическими растворами электролитов. Так, при сорбции анионных ПАВ анионитом высокая степень извлечения органических ионов и молекул при регенерации достигается при использовании водно-диоксанового раствора хлорида натрия. [c.189]

Богатые металлом растворы, выходящие из отвалов, направляются для сбора в пруды для перекачки на перерабатывающее предприятие, где искомый металл может быть извлечен. Металл извлекают или простым осаждением, или более сложным путем, включающим либо ионный обмен, либо экстракцию растворителем для концентрации и удаления металла из выщелачивающего раствора. Дальнейшее извлечение производят либо электролизом, либо селективным осаждением. Отработанные выщелачивающие растворы, содержащие в основном растворенное железо, либо перекачиваются в окислительные пруды для регенерации, либо возвращаются прямо в кучи или отвалы. Прежде чем выщелачивающая жидкость может быть возвращена в процесс, в окислительных прудах происходит превращение двухвалентного железа в трехвалентное. Типичная схема переработки куч или отвалов медной руды выщелачиванием приведена на рис. 7.2 в ней экстракция растворителем используется для удаления и концентрирования меди из выщелачивающего раствора и предшествует электролитическому получению металла. [c.218]

Реакция протекает вправо при избытке кислоты. Ионит в колонке отмывают водой от избытка кислоты, после чего ионит готов к применению. Пробу пропускают через колонку, колонку промывают водой или элюентом. Собирают элюат целиком или по фракциям. Перед каждым последующим применением необходимо проводить регенерацию ионита в колонке, так как в колонке содержатся различные ионы (например, Х , Хг). Происходящий при этом химический процесс аналогичен описанному уравнением (7.4.5). Процесс замены ионов Х+ ионами Хь Ха. .. называют регенерацией ионита, чтобы подчеркнуть, что ионит при этом возвращается в свое исходное состояние. Для сдвига равновесия вправо необходимо подобрать нужную концентрацию кислоты. Концентрированные растворы повышают скорость ионного обмена, но из-за высокой вязкости раствора снижается диффузия ионов. Поскольку процесс ионного обмена протекает сте-хиометрически, можно рассчитать полную обменную емкость колонки, зная количество ионита. Но рассчитанную обменную емкость не всегда можно полностью использовать (разд. 7.3.1.1). Пусть в колонке имеется ионит в Н -форме. Требуется провести ионный обмен с ионами К" . В месте подачи анализируемой пробы в колонку происходит полный обмен ионов Н+ на ионы При дальнейшем пропускании раствора, содержащего ионы К (фронтальная техника проведения ионного обмена), происходит смещение зоны, заполненной ионами К" , вниз. При этом колонку можно разделить на три слоя (рис. 7.17). В первом слое находится ионит только в К" -форме, во втором слое — ионит, содержащий оба иона, в третьем слое — ионит, содержащий ионы Н" . Распределение концентраций происходит по 8-образной кривой (ср. с формой полос элюентной хроматографии). При дальнейшем пропускании раствора КС происходит зарядка второго слоя ионами до проскока. Число ионов К" , которые могут быть количественно поглощены колонкой до проскока ионов, называют емкостью колонки до проскока. Эта емкость меньше величины полной емкости колонки, так как проскок К" -ионов наблюдается в тот момент, когда в колонке еще содержатся Н+-ионы. [c.378]

В последнее время для регенерации цветных металлов из отходов гальванического производства используется ряд физико-химических методов (ионный обмен, обратный осмос, гиперфильтрация, электрокоагуляция и др.) или их комбинации. Однако с учетом и этого обстоятельства в 80-х гг. 20 в. утилизировалось, по некоторым данным, лишь 0,01-0,15% массы гальванических осадков (ГО) производственных сточных вод (Вурдова...). [c.105]

В обыч юм ионообл енном процессе для регенерации смолы требуются химические реагенты, в способе же отстаюгцего электролита расходуется только вода, а поэтому этот процесс дешевле. Следовательно, способ отстающего электролита может быть выгодно применен в тех случаях, когда обычный ионный обмен неэкономичен, особенно ттри высоких концентрациях ионов в растворе. [c.138]

Диапазон применения синтетических н природных ионообменнп-ков в настоящее время чрезвычайно широк — от миллиграммовых лабораторных колонок до многотонных водоумягчительных установок. Некоторые области их использования представлены в настоящем сборнике. Прежде всего, ионный обмен применяется для изучения состояния элементов в растворах (комилексообразование, полимеризация и т. д.) сюда же относятся все лабораторные работы со смолами в аналитическом аспекте. Далее идут исследования, результаты которых используются в заводских масштабах,— регенерация рабочих растворов, обессоливание вод и т. д. Получение чистых солей, фармацевтических и пищевых препаратов осуществляется промышленными предприятиями. Особое значение имеют исследования различных способов регенерации ионообменных колонн Интересными для читателя будут работы в области использования электродиализа для опреснения воды и электрохимической регенерации ионообменных смол, [c.3]

Наиболее ценным свойством ионообменных зерен является их способность обмениваться ионами с растворами и регенерироваться путем обмена в обратном направлении. Например, раствор соли Na l можно пропустить через спой, содержащий зерна двух типов смол, в одном из которых имеются способные к обмену Н - ионы, а в другом — способные к обмену ОН - ионы. Зерна будут обменивать свои ионы на ионы Na+ и С1 из раствора, и выходящая из слоя вода будет содержать лищь очень незначительное количество Na l. Ионообменные зерна смолы часто используют в циклических процессах, в которых на отдельной стадии регенерации производится обмен в обратном направлении, так что зерна могут использоваться многократно. Выбору и применению ионообменных смол посвящены работы /1-4/, [c.30]

По данным [345], радиоактивность воды методом ионного обмена можно снизить до уровня в 100 раз меньше, чем предельно допустимый при употреблении такой воды в течение 7—10 дней. Однако отсутствие ионообменных материалов, производяш их избирательную адсорбцию радиоактивных изотопов, приводит к тому, что практически ионный обмен может быть использован лишь для вод с небольшим солесодержанием. Кроме того, высокая стоимость ионитов, трудность их регенерации, большое количество радиоактивных отходов — все это усложняет процесс. В связи с этим ионный обмен целесообразно применять на небольших водоочистных станциях, передвижных и индивидуальных установках, а также в качестве заключительного этапа дезактивации (в дополнение к описанным методам). [c.511]

Достоинством А. и. с. как адсорбентов является возможность их регенерации при промывке водой (для регенерации монополярных ионитов используют р-ры к-т или щелочей). При этом заряженные ионогенные группы А. и. с. подвергаются т. наз. гидролизу Доииаиа (см. Ионный обмен). Ниже приведены схемы гидролиза А. и. с. с сульфо- и аммониевыми груинами, сорбировавшего КаС1 [c.66]

Б США создан метод опреснения морской воды с помощью ионитов, регенерируемых дешевыми реагентами — известковым молоком и углекислым газом. В СССР в полупроизводственных условиях испытан длительный циклический процесс удаления ионным обменом ионов жесткости из воды Каспийского моря. Для регенерации катионитов использовался упаренный фильтрат. В Японии недавно разработан оригинальный способ опреснения морской воды с помощью природных ионооб-менников — асбестовых волокон. С этой целью в морскую воду помещают мелкоизмельченное асбестовое волокно и одновременно через воду продувают углекислый газ. В результате поваренная соль и другие неорганические примеси сорбируются на волоконцах асбеста, а соли жесткости, в частности углекислый магний, выпадают в осадок. [c.193]

Загрязнения поглощаются твердыми или жидкими сорбентами и удаляются с ними, при применении метода эвапорации —оттотются из раствора при нагревании как более летучие, чем вода. За последнее время широко применяют ионный обмен, т. е. извлечение из водных растворов различных катионов и аниоБов при помощи твердых веществ ионитов, с последующей регенерацией и использованием загрязнителя. [c.178]

Электроионитные установки финишной очистки воды типа УФЭ работают за счет сорбции ионов примесей ионно-обменными смолами и электрохимической десорбции и удаления их за счет протекания электрического тока и использования мембран, пропускающих только KaiHOHbi или анионы. Установки работают в непрерывном режиме и не требуют регенерации. Регенерация смол происходит в процессе работы за счет частичного электролиза воды на Н и ОН иод действием постоянного электрического тока. [c.299]

Основная масса промышленных и отопительных котельных для водоподготовительной установки использует водопроводную воду, применяя ионный обмен при обработке воды. При этом сбросы воды в ионнообменной части водоподготовительной установки довольно значительны (расчетный расход воды на собственные нужды водоподготовительной установки составляет 25% ее производительности). Таким образом, для уменьшения сбросов воды наиболее перспективными являются метод непрерывного иониро-вания воды, ступенчато-противоточное ионирование, термическая регенерация ионитов. [c.132]

Установка для извлечения алкалоидов ионным обменом по конструктивным данным проще принятой в диффузионных процессах. Для ее осуществления необходимы 1) экстрактор с мещалкой и насосом для извлечения алкалоида из растительного сырья 2) колонны для ионообмена 3) напорные бачки для растворов, применяемых для регенерации ионита и элюирования алкалоида. Эти емкости должны быть изготовлены из кис-лото-щелочестойких материалов. Схема установки такого типа представлена на рис. 59. [c.552]

ТОГО циркония и чистого гафния представляет собой самостоятельный передел. Для разделения 2г и НГ предложено более 60 способов, которые можно объединить в следующие основные группы 1) дробная кристаллизация 2) дробное осаждение 3) адсорбция и ионный обмен 4) экстракция 5) селективное окисление и восстановление 6) ректификация. Из всех этих способов промышленное применение нашли дробная кристаллизация фтороцирконатов и фторогафнатов калия, экстракция роданидов циркония и гафния метилизо-бутилкетоном и экстракция нитратов трибутилфосфатом. Некоторые эффективные методы разделения (например, ионный обмен) применимы только в небольших масштабах, другие перспективные методы (например,ректификация и селективное восстановление) не вышли еще из стадии лабораторных исследований и опытной проверки. Целесообразность применения того или иного способа разделения в крупных промышленных масштабах определяется на основании сравнения основных показателей 1) коэффициента разделения (он должен быть максимальным при небольшом его значении требуется большое число ступеней разделения) 2) производительности (наиболее производительны процессы, обеспечивающие высокую концентрацию циркония и гафния в технологическом цикле, а также высокую скорость) 3) оборудования и условий его эксплуатации 4) сложности процесса (под этим понимают число требуемых химических превращений, стоимость и доступность реагентов, трудность их регенерации). Весьма важно не только сравнение процессов разделения по их показателям, но и то, как они согласуются со схемами переработки циркониевого сырья на металл и соединения [91—93]. [c.330]

Способность к регенерации исследуемых полимеров проверена на образцах, контактировавщих до равновесного состояния с 0,05 н. растворами хлористого цинка. При регенерации вступивший в ионный обмен цинк извлекался с этих образцов практически полностью. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология