RU2109565C1

RU2109565C1 - Elementary mercury absorber

Info

Publication number: RU2109565C1
Application number: RU97102285A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Гусев; В.М. Красноперов; И.С. Орленков; В.В. Кривобоков; А.В. Лавров
Original assignee: Научно-исследовательский технологический институт
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: to absorb elementary mercury when treating water, electron-ion-exchanger is used constituting copper-modified cationite-based sorbent. EFFECT: facilitated removal of mercury. 2 tbl

Description

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. The invention relates to the field of water purification from impurities, in particular to materials used for the purification of high purity water used in the energy sector, as well as in the electronic, medical, and other branches of science and technology, for example, from elemental mercury.

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. Known ion-exchange materials for cleaning the water coolant of power plants from impurities (for example, anion exchange resin AV-17-8hs and cation exchanger KU-2-8hs) [1]. These materials are ineffective in the removal of mercury in elemental form.

Известны активированный уголь и активированный уголь, импрегнированный серебром [1-3]. Первый не обеспечивает необратимого поглощения ртути, второй - более дорогостоящий. Activated carbon and activated carbon impregnated with silver are known [1-3]. The first does not provide irreversible absorption of mercury, the second is more expensive.

Целью изобретения является повышение эффективности поглощения элементарной ртути из воды высокой чистоты, снижение затрат и преимущественная область его использования. The aim of the invention is to increase the efficiency of absorption of elemental mercury from high purity water, reducing costs and the primary area of its use.

Указанная цель достигается применением известного электроноионообменника ЭИ-21 впервые в качестве поглотителя ртути, например, при очистке водных сред энергетических установок. This goal is achieved by using the well-known electronic ion exchanger EI-21 for the first time as a mercury scavenger, for example, in the purification of aqueous media of power plants.

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. Electron-ion exchanger EI-21 (OST V5.4377-82, TU-113-12-146-82) is a modified sorbent based on cation exchange resin containing metallic copper. In the practice of operating power plants, the EI-21 electronic exchanger is used to deoxygenate high purity water in the processes of water treatment and a water coolant under an uncorrected water-chemical regime.

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. The appearance of mercury in high purity water can only be associated with random events. Thermodynamic calculations and experiments to determine the forms of existence of mercury have shown that, for example, under conditions of uncorrected and reducing water-chemical regimes, mercury is in an aqueous medium in an elemental (metallic) form. Depending on temperature and other conditions, mercury is distributed between the aqueous and gas-vapor phases and the surfaces of structural materials.

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. The need for mercury removal is due to: the potential danger of mercury initiating corrosion damage to some structural materials (titanium, aluminum and alloys based on them); volatility and high toxicity of mercury.

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. Example 1. It was experimentally established that when water containing metallic mercury is passed through a layer of an ion exchanger, mercury is absorbed by the sorbent. High purity water was previously brought into contact with metallic mercury, in which, immediately before passing through the EI-21 layer, the analytical concentration of mercury was determined by atomic absorption spectroscopy. The experimental results are given in table. 1 It can be seen from them that the analytical concentration of mercury in the water behind the filter is significantly lower than the maximum permissible concentration (MPC = 0.5 μg / kg) for discharge into open water bodies.

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.Example 2. The water coolant of a power plant contaminated with mercury was passed through an ion-exchange filter filled with an EI-21 electron-ion exchanger. The volume of the missed coolant was 6 m ^3. The concentration of mercury in the coolant was ≈ 20 μg / kg. At the output, the mercury content was monitored. The purified heat carrier corresponded to the water quality standards of power plants. The results are presented in table.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.The use of the well-known electron-ion exchanger EI-21 as an absorber of elemental mercury from an aqueous heat carrier in comparison with known sorbents provides the following advantages:
effective irreversible absorption of mercury;
the possibility of returning the cleaned coolant directly to the circuit for its intended use.

Claims

The use of the EI-21 electron exchanger as an absorber of elemental mercury in water treatment.