Раствор для выщелачивания осадков из электродиализных мембран

 

Использование: обессоливание, опреснение растворов, очистка поверхностей от осадков. Сущность изобретения: раствор содержит, мае. %: серная кислота 8-11; этилендиаминтетрауксусная кислота 0,0001- 0,001; мочевина 0,0003-0,0007; вода - остальное. Раствор обеспечивает повышение эффективности выщелачивания за счет повышения в 2,5-3,5 раза растворимости осадка с поверхности мембран. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 02 F 5/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877637/26 (22) 21,09.90 (46) 28.02.93. Бюл. N 8 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова (72) И;В. Шадрунова, В.В,. Гурема и А.М. Бикметова (56) Гребенюк В.Д. Электродиализ. Киев:

Техника, 1976, с. 92.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано при обессоливании, опреснении растворов, а также для очистки поверхностей от осадков, например, для выщелачивания осадков из злектродиализн ых мембран.

Цель изобретения — повышение выщелачивающей эффективности раствора.

Г1оставленная цель достигается тем, что известный раствор для выщелачивания осаДков из электродиализных мембран, содержащий неорганическую кислоту, комплексообразователь и воду. согласно изобретению, в качестве неорганической кислоты содержит серную кислоту, а в качестве комплексообразователя — этилендиамиитетрауксусную кислоту и мочевину при следующем соотношении компонентов. мас. $:

Серная кислота 8 — 11

Этилендиаминтетрауксусная кислота 0,0001-0,001

Мочевина 0,0003-0,0007

Вода Остальное И, 1798331 А1 (54) РАСТВОР ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

ОСАДКОВ ИЗ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫХ

МЕМБРАН (57) Использование: обессоливание, опреснение растворов, очистка поверхностей от осадков. Сущность изобретения: раствор содержит, мас.,4; серная кислота 8 — 11; этилендиаминтетрауксусная кислота 0,0001—

0,001; мочевина 0,0003-0,0007; вода— остальное. Раствор обеспечивает повышение эффективности выщелачивания за счет повышения в 2,5 — 3,5 раза растворимости осадка с поверхности мембран. 1 табл.

Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Мочевина (карбамид) СО(йН2)2 представляет собой твердое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, Пример. В лабораторных условиях были приготовлены растворы заявляемого состава и состава по прототипу.

Растворы заявляемого состава готовили следующим образом. Вначале готовили

20%-ный раствор серной кислоты, 0,01% раствор мочевины и 0,01% этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Затем определяли необходимое количество мл приготовленных растворов для получения раствора с заявляемым соотношением компонентов. Оставшуюся часть раствора составляла вода.

Раствор по прототипу готовили из 10% раствора соляной кислоты, 1% раствора полифосфата и воды, Расход полифосфата в растворе выбирали в пределах 0,0011798331

0,01 мас. $, что соответствует наилучшим показателям растворимости осадка.

После этого отработанные электродиализные мембраны (квадраты размером 50 х х50 мм) выдерживали в эксикаторе и взвешивали на аналитических весах. Затем мембраны погружали в исследуемый раствор(50 мл) на 30 минут, после чего мембраны промывали в дистиллированной воде и просушивали до постоянной массы. По убыли массы определяли эффективность выщелачивания осадка из мембран.

Для обоснования преимуществ заявляемого раствора по сравнению с.прототипом в лабораторных условиях было приготовлено 8 составов: состав 1 — раствор с соотношением компонентов, выходящих за минимальные заявляемые значения; составы 2 — 4 — растворы, в которых компоненты взяты в заявляемых пределах; состав 5 — pat:vsop c соотношением-компонентов, выходящих за максимальные заявляемые значения; составы 6 — 8 — no прототипу.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Эффективность выщелачивания осадков иэ мембран рассчитывали по формуле

Э и и 100%

No п эт где про — масса мембраны до вьицелачивания, г;

rn — масса мембраны после выщелачивания, г;

m — массэ чистой (новой) мембраны, г.

Кэк видно из результатов таблицы. наилучшие показатели по сравнению с прототипом дают заявляемые составы 2-4, Использование раствора состава М 1 нецелесообразно. тэк как он дает низкую эффективность выщелачивания осадков из мембраны из-зэ слабой концентрации раствора, который не образует поверхностного пленочного комплекса по всей мембране.

Использование раствора М 5 также нецелесообразно, так как эффективность выщелачивания осадков снижается, Это связано с изменением состава поверхностного комплекса, увеличением количества адсорбированных молекул мочевины и ЭДТА, что приводит к тормозящему эффекту.

Визуальные наблюдения за качеством электродиализных мембран показали: ис10. ходные засоленные мембраны покрыты желтым осадком; мембраны после выщелачивания в растворе составов 1 и 5 — светложелтые, шершавые; мембраны, отмытые в заявляемом растворе (составы 2-4) — белые, 15 глянцевые, что характеризует достаточно полную отмывку их от осадков солей.

Заявляемый раствор для выщелачивания осадков из электродиализных мембран по сравнению с прототипом является высо20 коэффективным.зэ счет повышения в 2,5—

3,5 раза растворимости осадков с поверхно сти мембран, Кроме того, применение заявляемого раствора позволит повысить долговечность

25 мембран за счет резкого уменьшения времени их обработки в растворе, а также улучшить условия труда эа счет замены летучей соляной кислоты на нелетучую серную кислоту.

Формула изобретения

Раствор для выщелачивания осадков из электродиализных мембран, содержащий

35 неорганическую кислоту, комплексообразовательи воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности раствора, оН в качестве неорганической кислоты содержит серную кислоту, а в качестве ком"0 плексообразователя зтилендиаминтетрауксусную кислоту и мочевину при следующем соотношении компонентов, мас. :

Серная кислота 8,0-11,0

Этилендиаминтетрауксусная кислота 0,0001-0,001

Моче вина 0,0003-0,0007

Вода Остальное, 1798331

Содержание компонентов в растворе,мас.

ЭффективМасса мембраны r.

Номер состава

ЗДТА раство- серная ра кислота после выщелачивания вода моче ви- полина мерный полифосфат до выщелачивания соляная кислота

0,001

0,005

0,01

Составитель И. Шадрунова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор Т, Горячева

Заказ 750 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

7

11

0,00005

0,0001

0,0005

0,001

0,002

0,0002

0,0003

0,0005

0,0007

0,001

92,99975

91,9996

89,999

88,9983

86,997

94,999

94,995

94,99

2,3574

2,2011

2,1631

2,4907

2,4205

2,2910

2,5714

2,4321

1,9171

1,7344

1,7043

1,7937

1,8163

2,1418

2,3635

2,2513 ность выщелачивания осадка, 53,7

70,3

73,3

73,1 68,4

19,8

20,1

20,2