Elektrodepoziční jednotka pro odstraňování kovů z odpadních vod z energetického využití odpadů s předchozí několikastupňovou extrakcí

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25006096%3A_____%2F20%3AN0000010" target="_blank" >RIV/25006096:_____/20:N0000010 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/67985858:_____/20:00541449

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Elektrodepoziční jednotka pro odstraňování kovů z odpadních vod z energetického využití odpadů s předchozí několikastupňovou extrakcí

Popis výsledku v původním jazyce

Navržené zařízení je určeno pro získávání kovů (především Zn) z odpadních vod metodou extrakce a navazující elektrodepozice. Odpadní vody pocházejí z vypírky spalin po procesu energetického využití odpadů. Nejprve probíhá cementace ušlechtilejších kovů než je Zn za přídavku práškového Zn v poměru 0,1-20 g/100 ml. Tím dojde k odstranění např. Cd, Pb nebo Cu, ale také Al a Fe. Získaný roztok rafinovaných Zn solí je podroben procesu extrakce do organického rozpouštědla (bis-2-ethylhexylfosfonová kyselina) v poměrech 1:4-4:1. Následuje krok reextrakce do roztoku H2SO4 o koncentraci 1-15 %, přičemž poměr organické fáze a kyseliny sírové se pohybuje v oblasti 1:4-4:1. Celková účinnost procesu extrakce Zn se pohybuje v rozmezí 70-80 % za vzniku zakoncentrovaného roztoku ZnSO4, který je vhodný k depozičnímu zpracování. Elektrochemická redukce (depozice) rozpuštěných kovů probíhá v dvoukomorové elektrochemické cele o objemu 15 ml, ve které je umístěna pracovní elektroda a protielektroda v jedné komoře a referenční elektroda v druhé komoře. Na pracovní elektrodu je vloženo napětí v intervalu -1-(-1,3) V, při kterém dochází k vylučování vodíku na protielektrodě a tím se zaručí redukční prostředí, díky kterému je pak Zn redukován ve formě ZnO na pracovní elektrodě. Účinnost depozičního procesu závisí na koncentraci kovů a velikosti elektrod a rovněž na pH, které musí být v intervalu pH 3 – 5. Proces depozice může být prováděn ve více navazujících krocích, pro zvýšení účinnosti odstranění kovů.

Název v anglickém jazyce

Electrodeposition apparatus for removal of metals from wastewater with preceding multistep extraction

Popis výsledku anglicky

The proposed device is designed for the recovery of metals (especially Zn) from wastewater by extraction and subsequent electrodeposition. Wastewater comes from flue gas scrubbing after the energy recovery process. First, the cementation of noble metals than Zn takes place with the addition of powdered Zn in the ratio 0.1-20 g / 100 ml. This removes eg Cd, Pb or Cu, but also Al and Fe. The obtained solution of refined Zn salts is subjected to an extraction process into an organic solvent (bis-2-ethylhexylphosphonic acid) in a ratio of 1: 4-4: 1. This is followed by a re-extraction step into a 1-15% H2SO4 solution, the ratio of organic phase to sulfuric acid being in the range of 1: 4-4: 1. The overall efficiency of the Zn extraction process is in the range of 70-80% to produce a concentrated solution of ZnSO4, which is suitable for deposition processing. Electrochemical reduction (deposition) of dissolved metals takes place in a two-chamber electrochemical cell with a volume of 15 ml, in which a working electrode and a counter electrode are placed in one chamber and a reference electrode in the other chamber. A voltage in the range -1 - (-1.3) V is applied to the working electrode, at which hydrogen is emitted at the counter electrode and thus a reducing environment is guaranteed, thanks to which Zn is then reduced in the form of ZnO at the working electrode. The efficiency of the deposition process depends on the concentration of metals and the size of the electrodes, as well as on the pH, which must be in the pH range 3-5. The deposition process can be performed in several successive steps to increase the efficiency of metal removal.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20402 - Chemical process engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TH03030388" target="_blank" >TH03030388: Elektrochemické metody čištění odpadních vod z energetického využití odpadů</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

TH03030388 - G1

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Navržená a otestovaná laboratorní jednotka je schopna deponovat Zn z vod po vypírce spalin z energetickém využití odpadů. Odpadní voda obsahuje vysoké koncentrace chloridů, které je nutné před samotnou depozicí vyměnit za sírany, aby nedocházelo k produkci HCl a Cl2. Toho se dosáhne ve třech krocích: Nejprve dojde k odstranění kovů ušlechtilejších než zinek pomocí tzv. cementace. Následuje extrakce Zn do organického rozpouštědla a dalším krokem je extrakce Zn z organického rozpouštědla do roztoku kyseliny sírové, za vzniku ZnSO4, který je podroben procesu elektrodepozice. Tabulka 1: Technické parametry zařízení Parametr Hodnota Objem reakční směsi 10-15 ml Pracovní rozsah teplot 10-50 °C Vložené napětí -0,8 V-(-1,3V) Rozsah přidruženého proudu -100 mA- 100 mA

Ekonomické parametry

Vzhledem k malému měřítku testovaného zařízení nelze kalkulovat.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

25006096; 64650251; 67985858

Název vlastníka

DEKONTA, a.s.; TERMIZO a.s.; ÚCHP AV ČR, v.v.i.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—