СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД 


RU (11) 2110485 (13) C1

(51) 6 C02F1/58, C02F1/70 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.05.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 95109465/25 
(22) Дата подачи заявки: 1995.06.06 
(45) Опубликовано: 1998.05.10 
(56) Аналоги изобретения: GB, патент, 2255087, кл. C 02 F 1/70, 1992. 
(71) Имя заявителя: Акционерное общество открытого типа "Кирово-Чепецкий химический комбинат им.Б.П.Константинова" 
(72) Имя изобретателя: Денисов А.К.; Дедов А.С.; Насонов Ю.Б.; Царев В.А.; Голубев А.Н.; Верещагина Н.С.; Боровнева Н.И.; Мохнаткин С.А.; Антипенок В.Ф. 
(73) Имя патентообладателя: Акционерное общество открытого типа "Кирово-Чепецкий химический комбинат им.Б.П.Константинова" 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД 

Область использования: очистка стоков от галогенорганических веществ, особенно от тригалогенметанов, галогенуксусных кислот или их солей. Способ может быть использован в производстве хлороформа, хладонов. Сущность изобретения: воды контактируют с чугунной стружкой (чугунной дробью) в щелочной среде, предпочтительно при рН 7,5-13,3 и 30-150oC, лучше при кипении, в течение времени, достаточного для разложения загрязнителя, - 1 - 3 ч, целесообразно в присутствии окислителя. Способ экономичен, достаточно эффективен, не сопровождается вторичным загрязнением среды при проведении очистки в присутствии гипохлорита. 3 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при очистке загрязненных галогенорганическими соединениями промышленных вод, преимущественно сточных вод производств хлороформа и хладонов.

Известен способ очистки водных растворов от летучих галогенорганических соединений путем испарения последних из водного раствора в газ-носитель, пропускаемый через раствор, с последующим улавливанием из газа и разложением с помощью сорбента - силикагеля при ультрафиолетовом облучении сорбента и/или обработке озоном (патент США N 4941957, кл. C 01 B 7/00, 1990).

По другим известным способам для разложения содержащегося в воде хлорорганического растворителя в воду добавляют пероксид водорода и/или озон и облучают ультрафиолетовыми лучами в присутствии водонерастворимого ферроэлектрическoго материала (Европейский патент N 0537451, кл. C 02 F 1/32, 1993; ИСМ. вып. 38, N 8, 1994, с. 10) или же сточные воды обрабатывают пероксидом водорода в присутствии пористого железа в 2 стадии: сначала в закрытом сосуде, а затем в открытом сосуде с аэрацией (Европейский патент N 0544924, кл. C 02 F 1/72, 1993; ИСМ. в. 38, N 10, 1994, с. 87).

Известен также способ удаления из воды загрязнений, например, четыреххлористого углерода, путем адсорбции активированным углем. Затем загрязнения разрушают, смешивая отработанный активированный уголь с гранулами металла, например с железными опилками (патент Великобритании N 2255088, кл. C 02 F 1/70, 1992; ИСМ. в. 38, N 8, 1994, с. 17).

Однако все описанные способы не просты в реализации из-за многостадийности или же из-за коррозионной активности используемых реагентов.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является способ по патенту Великобритании N 2255087, кл. C 02 F 1/70, 1992; ИСМ. вып. 38, N8, 1994, с. 17; Химия. 1993, 16 И 212 П). В этом способе воду, загрязненную галогенорганическими соединениями, в том числе хлороформом, трихлорэтаном, растворителями, пестицидами и т.п., пропускают через проницаемую смесь активированного угля и железных опилок. Смесь доводят до отрицательного значения потенциала ионизации, для чего требуется отсутствие кислорода. При этом металл вызывает химическое разрушение загрязнений. Активированный уголь задерживает загрязнения, обеспечивая длительное время пребывания их в контакте с железом. Металл берут в виде гранул, опилок, стружек, предварительно промытых кислотой для растворения оксидного слоя.

Недостатком известного способа является сложность его осуществления из-за необходимости отсутствия кислорода в системе очистки, специальной подготовки поверхности металла, приготовления смеси металла с активированным углем.

Цель изобретения - упрощение процесса очистки вод.

Цель достигается способом очистки промышленных вод, загрязненных галогенорганическими соединениями, в особенности тригалогенметанами и/или галогенуксусными кислотами, а также их солями, включающими контактирование вод с железосодержащим материалом с развитой поверхностью, где в качестве железосодержащего материала с развитой поверхностью используют чугун (в виде стружки, дроби и т.п.). Контактирование проводят в щелочной среде. Для этого в подаваемых на контактирование водах создают pH в пределах 7,5 - 13,3. Кроме того, контактирование проводят при повышенной температуре в течение времени, достаточного для разложения загрязнителя, предпочтительно при температуре 30 - 150oC и времени пребывания 1 - 3 ч., лучше при температуре кипения. Контактирование можно проводить в присутствии гипохлорита.

Пример 1 (см. табл. 1). Для очистки берут промышленные воды, образующиеся в производстве хладона 22 методом жидкофазного гидрофторирования хлороформа, со стадии очистки сырца хладона 22, а именно:

в опытах 1 - 5 - вода из куба после азеотропного выделения хладона 22;

в опыте 6 - вода из каплеотбойника после I ступени компримирования сырца хладона 22;

в опытах 7 - 9 - отработанный щелочной раствор со стадии отмывки сырца хладона 22;

в опытах 10 и 11 - скрубберная жидкость с очистки вентвыбросов производства.

Эти воды в качестве загрязнителя содержат тригалогенметаны: дифторметан (хладон 22), фтордихлорметан (хладон 21), хлороформ.

В качестве контактного материала в опытах 1 - 4, 7, 8 и 11 используют чугунную стружку, полученную при токарной обработке деталей из серого чугуна марки СЧ-20, а в опытах 5, 6, 9 и 10 - дробь чугунную колотую марки ДЧК N 1, 4 по ГОСТ 11964-81.

Очистку вод осуществляют в круглодонной колбе, оборудованной обратным водяным холодильником, выход которого соединен с газометром. Колба снабжена тубусом для термометра, штуцером для подачи очищаемых вод из калиброванной воронки по сифону, доходящему до дна колбы, и сливной трубкой для вывода очищенной воды.

В колбу загружают известный объем чугунных стружек или чугунной дроби и заливают определенный объем очищаемой воды. В ряде опытов к воде предварительно добавляют гидроксид натрия для создания определенного значения pH. Колбу устанавливают на электроплитку, нагревают содержимое до заданной температуры, при которой выдерживают в течение определенного времени. Затем начинают непрерывную подачу воды на очистку с заданной скоростью по сифону под слой контактного материала и вывод очищенной воды сверху этого слоя. Собранный в газометре газ анализируют.

Конкретные условия очистки и полученные результаты представлены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что достигнута высокая степень очистки вод от хладонов 22, 21 и хлороформа. Очистка вод сопровождается образованием продуктов гидролиза тригалогенметанов - формиат-иона и окиси углерода, а также продуктов восстановления хлороформа - метиленхлорида, метилхлорида и метана.

Пример 2 (см. табл. 2). Для очистки берут промышленные воды, полученные в производстве хлороформа в процессе отмывки продукта от хлора, представляющие собой водный щелочной раствор гипохлорита натрия с примесью хлората, загрязненный хлороформом. Контактный материал - стружка чугуна марки СЧ-20. Оборудование и порядок проведения опытов - как в примере 1. Конкретные условия и результаты опытов - в табл. 2. Опыты показывают, что при проведении очистки вод в присутствии гипохлорита не происходит образования вторичных загрязнителей - формиата и окиси углерода, одновременно воды отличаются и от гипохлорита.

Пример 3 (см. табл. 3). Для очистки берут промышленные воды производства хлороформа по хлоральному методу, содержащие 11,7 г/л дихлорацетата натрия (ДХАН) и имеющие pH 12,4. В стеклянный аппарат, оборудованный обратным холодильником и установленный на электроплитке, загружают 100 мл чугунной дроби с размером частиц 1 - 3 мм и 250 мл указанных вод. Содержимое аппарата выдерживают при температуре кипения (примерно 103oC) в течение 3 ч., отбирая пробы воды через час на анализ. Результаты опыта - в табл. 3. Опыт показывает высокую степень очистки вод от дихлорацетата натрия. Аналогично чистят воды, содержащие дихлоруксусную кислоту: последнюю предварительно переводят в дихлорацетат натрия путем добавления щелочи.

Реализация изобретения на промышленном оборудовании, рассчитанном на давление, позволит проводить очистку вод при более высокой температуре - до 150oC, что должно ускорить процесс разрушения загрязнений.

Приведенные примеры демонстрируют высокую степень очистки вод от галогенорганических соединений, что важно ввиду жестких требований к чистоте вод по таким соединениям. Например, ПДК хлороформа в рыбохозяйственных водоемах 0,005 мг/л, ПДК хлоруксусных кислот и их солей 0,028 мг/л. 5

Таким образом, предлагаемый способ позволяет просто и эффективно очистить промышленные воды (стоки, технологические растворы) от галогенорганических соединений. Реализация способа в промышленных условиях не требует больших затрат. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки промышленных вод, загрязненных галогенорганическими соединениями, в особенности тригалогенметанами и/или галогенуксусными кислотами, а также их солями, включающий контактирование вод с железосодержащим материалом с развитой поверхностью, в том числе и чугуном, отличающийся тем, что контактирование проводят в щелочной среде при повышенной температуре в течение времени, достаточном для разложения загрязнителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в подаваемых на контактирование водах создают рН 7,5 - 13,3 и контактирование проводят при температуре 30 - 150oС и времени пребывания 1 - 3 ч.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что контактирование проводят при кипении воды.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что контактирование проводят в присутствии гипохлорита.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru