поглотитель элементарной ртути

Формула изобретения

Применение электроноионообменника ЭИ-21 в качестве поглотителя элементарной ртути при очистке воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки воды от примесей, в частности к материалам, применяемым для очистки воды высокой чистоты, используемой в энергетике, а также радиоэлектронной, медицинской промышленности и других отраслях науки и техники, например от элементарной ртути.

Известны ионообменные материалы для очистки водного теплоносителя энергетических установок от примесей (например, анионит АВ-17-8чс и катионит КУ-2-8чс) [1]. Данные материалы неэффективны при очистке от ртути, находящейся в элементарной форме.

Известны активированный уголь и активированный уголь, импрегнированный серебром [1-3]. Первый не обеспечивает необратимого поглощения ртути, второй - более дорогостоящий.

Целью изобретения является повышение эффективности поглощения элементарной ртути из воды высокой чистоты, снижение затрат и преимущественная область его использования.

Указанная цель достигается применением известного электроноионообменника ЭИ-21 впервые в качестве поглотителя ртути, например, при очистке водных сред энергетических установок.

Электроноионообменник ЭИ-21 (ОСТ В5.4377-82, ТУ-113-12-146-82) представляет собой модифицированный сорбент на основе катионита, содержащий металлическую медь. В практике эксплуатации энергетических установок электроноионообменник ЭИ-21 используется для обескислороживания воды высокой чистоты в процессах водоподготовки и водного теплоносителя при бескоррекционном водно-химическом режиме.

Появление ртути в воде высокой чистоты может быть связано только со случайными событиями. Термодинамические расчеты и эксперименты по определению форм существования ртути показали, что, например, в условиях бескоррекционных и восстановительных водно-химических режимов ртуть находится в водной среде в элементарной (металлической) форме. В зависимости от температуры и других условий ртуть распределена между водной, парогазовой фазами и поверхностями конструкционных материалов.

Необходимость удаления ртути обусловлена: потенциальной опасностью инициирования ртутью коррозионного разрушения некоторых конструкционных материалов (титана, алюминия и сплавов на их основе); летучестью и высокой токсичностью ртути.

Пример 1. Экспериментально установлено, что при пропускании воды, содержащей металлическую ртуть, через слой электроноионообменника происходит поглощение ртути сорбентом. Вода высокой чистоты предварительно приводилась в контакт с металлической ртутью, в которой непосредственно перед пропусканием через слой ЭИ-21 определялась аналитическая концентрация ртути методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Результаты экспериментов приведены в табл. 1 Из них видно, что аналитическая концентрация ртути в воде за фильтром существенно ниже предельно-допустимой концентрации (ПДК = 0,5 мкг/кг) для сброса в открытые водоемы.

Пример 2. Водный теплоноситель энергетической установки, загрязненный ртутью, пропустили через ионообменный фильтр, заполненный электроноионообменником ЭИ-21. Объем пропущенного теплоносителя 6 м³ Концентрация ртути в теплоносителе составляла 20 мкг/кг. На выходе контролировали содержание ртути. Очищенный теплоноситель соответствовал нормам качества воды энергетических установок. Результаты представлены в табл.2.

Применение известного электроноионообменника ЭИ-21 в качестве поглотителя элементарной ртути из водного теплоносителя по сравнению с известными сорбентами обеспечивает следующие преимущества:

эффективное необратимое поглощение ртути;

возможность возвращения очищенного теплоносителя непосредственно в контур для использования по прямому назначению.