Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион.
COMPLEX METHOD FOR REMOVING CARBON DIOXIDE FROM LOW-TEMPERATURE WATERS CONTAINING HYDROCARBONATE-ION

Область техники, к которой относится изобретение
Очистка низкотемпературных природных и сточных вод.
Уровень техники
Для удаления углекислого газа широко применяются разные способы аэрации.
Для умягчения воды широко применяются способы, преобразующие гидрокарбонаты в нерастворимые или малорастворимые карбонаты.
Заявителю не известны аналоги, совмещающие перечисленные процессы для удаления углекислого газа.
Вероятно такие аналоги не существуют, так как необходимость обработки больших объемов подобных вод появилась только при освоении северных территорий России.
Раскрытие изобретения
Предложенный способ основан на следующих положениях.
2раст
2связ
2
3
Углекислый газ в воде может содержаться в разных видах:  в виде растворенного газа СО, количество которого подчиняется закону растворимости газов Генри-Дальтона, как и все другие газы; в виде химически связанного углекислого газа СO (угольной кислоты НСО и ее солей).
2раст
Под низкотемпературными водами подразумеваются воды, имеющие температуру, близкую к температуре максимальной плотности воды или ниже нее, и соответственно повышенную растворимость углекислого газа СO.
2раст
Концентрация СO зависит от динамического равновесия между окружающей атмосферой и раствором углекислого газа в воде.
2
2
2
3
3
3
2
3
3
3
2раст
+
-
2-
-
2-
Угольная кислота, образовавшись при взаимодействии углекислого газа с водой CO+HO=HCO, частично диссоциирует с образованием ионов Н и НСО или СО. Соотношение между НСО, НСО и СО зависит от разных факторов, в том числе от химического состава вод, кислотности и концентрации растворенного углекислого газа СО.
2раст
3
2
3
3
2
2
2
2раст
-
2-
При удалении методом аэрации части растворенного углекислого газа происходит уменьшение концентрации СO. В соответствии с принципом Ле Шателье - Брауна часть имеющихся ионов НСО превращается в угольную кислоту HCO и карбонат-ион СО. Угольная кислота разлагается на воду HO и углекислый газ CO. Процесс образования углекислого газа CO идет, пока не установится новая равновесная концентрация растворенного углекислого газа СО, соответствующая температуре воды и окружающей атмосфере.
Технический результат предложенного способа заключается в устранении или уменьшении после окончания аэрации возможности образования растворенного углекислого газа в результате самопроизвольного превращения оставшихся в воде веществ.
Осуществление изобретения
3
3
-
-
Основанием для использования способа является наличие в низкотемпературных водах гидрокарбонат-ионов НСО. Воды смешиваются с веществом, преобразующим гидрокарбонат-ионы HCO в нерастворимые или малорастворимые карбонаты. После этого производится аэрация любым из существующих способов.