202456. lajstromszámú szabadalom • Eljárás víz, előnyösen kazántápvíz sómentesítésére
1 HU 202456 B 2 A találmány tárgya eljárás, víz előnyösen kazántápvíz sómentesítésére. Az ipar számos területén van szükség részlegesen vagy teljesen sómentesített vízre. így például a kazánok tápvizét azért kell sómentesiteni, hogy elkerüljék vagy minimálisra csökkentsék a vízoldali korrózió lehetőségét. Sómentes vízre van szükség a vegyiparban is, például a gyógyszergyártáshoz, galvántechnológiához, ahol erre a célra általában desztillált vizet használnak. A desztillált víz előállítása azonban nagyon energiaigényes. A részleges sómentesités első lépéséként gyakran végeznek úgynevezett .meszes előlágyítást ’. Ezzel a nyersvízben oldott, változó keménységet okozó sók mennyiségét csökkentik oly módon, hogy a nyersvízhez mésztejet vagy mészvizet adnak, így a vízben lévő hidrogén-karbonátokat kalcium-karbonát, illetve magnézium-hidroxid alakjában kicsapják. A viz sótartalma igy olcsó vegyszer alkalmazásával jelentősen csökkenthető és az előlágyítást követő ioncserés sómentesítés üzemeltetési és vegyszerköltsége is számottevően kisebb. Az eljárás hátránya, hogy fajlagos beruházási költsége többszöröse az ioncserés technológiákénak és olyan üzemekben, ahol a vízigény erősen változó, illetve szakaszos, nem használható. Elterjedten alkalmaznak sómentesítésre ioncserélő technológiákat [Inczédy János: Ioncserélők és alkalmazásuk, 280-283. oldal (MK, 1980)]. Sok esetben úgy járnak el, hogy a kezelendő nyersvizet egymást kővetően kation- és anioncserélő oszlopon viszik ét, majd az oszlopokat regenerálják. Az ioncserélő oszlopokról elfolyó viz szén-dioxid-tartalmát hidrg és/vagy termikus gáztalanítóban távolitják el. A kationcsere során a kationcseréló a nyersvízben lévő kationokat nátrium- vagy hidrogénionokra cseréli, mig az anioncsere során klorid-, hidroxil- vagy hidrogén-karbonát-ionok kerülnek a vízbe, igy például a T/471 számon közzétett magyar szabadalmi bejelentés olyan eljárást ismertet, amelynek értelmében a kezelendő vizet először egy erősen savas kationcseréló, majd egy gyengén bázisos, hidrogén-karbonát-ionokkal rendelkező anioncserélő oszlopon és ezt kővetően gáztalanitón átvezetve előkezelik, majd újra erősen savas kationcserélő, végül hidroxilcsoportokkal rendelkező anioncserélő, oszlopra viszik. Az eljárás egyik hátránya, amint látható az, hogy a vizet az előkezelés után hagyományos alapsó mentesítón utókezelni kell, ez az eljárást hosszadalmassá teszi, és a beruházási költsége is magas. A találmány elé kitűzött feladat olyan eljárás kidolgozása, amelynek hatásfoka azonos az ismert sómentesitö eljárásokéval, ugyanakkor beruházási és üzemeltetési költsége lényegesen kisebb. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha az erősen savas kationcserélón átvezetett vizet karbonát-ionokat tartalmazó anioncserólöre visszük, a kezelendő víz szén-dioxid, illetve szénsav-tartalma az anioncseréló számára közömbös, ionterhelést csak a nyersvíz C02*3 és HCOr ionokkal csökkentett aniontartalom jelent. Az igy kezelt viz a nyersvíz oldott sótartalmával egyenértékű mennyiségű szénsavat tartalmaz, amely hideg gáztalanítással (levegóátfúvatással) és/vagy termikus gáztalanitással (levegóátfúvatással) és/vagy termikus gáztalanítással (kiforralással) könnyen eltávolítható. A találmány a kitűzött feladat értelmében eljárás viz előnyösen kazántápvíz sómentesítésére amelynek során erősen savas kationcseréló és erősen bázisos, anioncserélő oszlopokat alkalmazunk oly módon, hogy a savas töltésű kationcseréló oszlopon átáramoltatott vízmennyiséget az erősen bázisos töltésű, előzetesen 5-10 tömegX-os nátrium-karbonát vizes oldatának 200-500%-os fajlagos vegyszerfeleslegével kezelt anioncseréló oszlopra vezetjük, miközben az anioncseréló oszlopot folyamatosan légtelenítjük, majd az igy kezelt víz szén-dioxid-tartalmát pedig ismert módon eltávolítjuk. Egy előnyös eljárásmód szerint az anioncserélő oszlop nátrium-karbonáttal történő kezelését egyenáramban végezzük el. Eljárhatunk úgy is, hogy a karbonátos kezelést 7 tömegX-os nátrium-karbonát oldattal végezzük. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módját az alábbiakban az 1. ábrán látható egyszerűsített technológiai vázlaton mutatjuk be, ahol az 1 sósavtároló konténer, a 2 és 3 nátrium-karbonát-tároló és oldó berendezés, a 4 kationcseréló, é6 az 5 anioncserélő tartály, valamint a 6 gáztalanító egység látható. Az 5 anioncserélő oszlop folyamatos légtelenitése azért szükséges, mert a 4 kationcserélt vízből az oldhatóság feletti szén-dioxid kiválik, az ioncserélő gyantaréteg felett az üzemi körülményektől függően gázpárna alakul ki, amely folyamatos üzemelés közben nem távolítható el. A találmány szerinti eljárás során az 5 anioncserélő tartályra szerelt, folyamatosan működő 7 gázleeresztő szelepet szerelünk, amely a 6 gáztalanító egység tartályának felső tartományába, építünk be - a rajzon nem ábrázolt - a tartályban lévő mindenkori folyadékszint függvényében úszótesttel vezérelt záróelemmel együtt A találmány szerinti eljárást az alábbi példán szemléltetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
