Geum.ru

Кафедра общеинженерных дисциплин им проф. В. Н

Вид материалаДокументы
Подобный материал:





ПГТУ: Направления НИР


Кафедра общеинженерных дисциплин им. проф. В.Н.Метревели

(8793) 38-42-65

e-mail: oid-pgtu@mail.ru


ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОД


Разработана ресурсосберегающая технология обезжелезивания питьевых минеральных вод, позволяющая сохранять природный состав и свойства минеральных вод при их транспортировании, хранении и обработке.


Рабочая группа:


Вишняков И.А.– рук. темы (ПГТУ) к.т.н., доцент

Бабенко В.Г. (ПГТУ) к.х.н., доцент

Саркисов А.Т. (ПГТУ) к.т.н., доцент

Дмитриев Д.Ю. (ПГТУ) ст.преподаватель

Ушарова Е.Л. (ПГТУ) ст.преподаватель

Чернов П.С. (ПГТУ) ассистент

Павленко Ю.И, (ПГТУ) ассистент


  1. В рамках направления:



  1. Проведен анализ применяемой технологии обезжелезивания минеральных вод, с целью выявления имеющихся недостатков.



  1. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния плотности тока на выделение элементарного хлора совместно с кислородом на графитовом аноде и изменение в результате этого органолептических свойств минеральных вод.



  1. Разработана технология очистки питьевых минеральных вод от ионов двухвалентного железа, не входящих в состав бальнеологических компонентов.



  1. Ведутся исследования, целью которых является изучение возможности применения данной технологии для обезжелезивания минеральных вод различных месторождений региона КМВ.


Использование данного способа на заводах разлива минеральных вод позволяет кондиционировать бутылочные минеральные воды, улучшая их товарный вид и повышая тем самым потребительский спрос на такую воду. Способ позволяет сохранить природный диоксид углерода, предотвращает солеотложения в схеме цепи аппаратов и появление инородного запаха, сохраняя тем самым природный состав и органолептические свойства минеральных вод.

Достоинством разработанной технологии является сохранение в питьевых минеральных водах природного карбонатно-кальциевого равновесия, что не требует при их розливе корректировки этого параметра введением необходимых добавок. Разработанная технология универсальна и может использоваться на всех заводах, где при розливе питьевой минеральной воды необходима ее очистка от ионов двухвалентного железа.

Электролизер легко встраивается в технологическую линию очистки и розлива, не требуя практически никаких изменений. Поскольку эта линия герметична, и в нее кроме минеральной воды и электрического тока не подаются и из нее не выводятся никакие продукты и вещества, то в воде сохраняются все природные компоненты и свойства.

«Способ обезжелезивания минеральных вод», используемый в представленной технологии, признан изобретением Федеральным институтом промышленной собственности. На разработанный способ обезжелезивания минеральных питьевых вод от ионов двухвалентного железа получен Патент на изобретение Российской Федерации №2240983. Технология планируется к внедрению на ООО «Завод минеральных вод «Славяновская».


II. География контактов, научного и делового сотрудничества:
  • Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края
  • ООО «Завод минеральных вод «Славяновская» (г.Железноводск)
  • Государственный научно-исследовательский институт курортологии (Г.Пятигорск)


III. Перспективы развития:
  1. Разработка промышленного образца представляемой технологии и проведение испытаний в производственных условиях ООО «Завод минеральных вод «Славяновская» в городе Железноводске, с целью подтверждения возможности очищать по этой технологии минеральную воду «Славяновская» от ионов двухвалентного железа, сохраняя все ее природные компоненты и свойства.
  2. Применение данной технологии для обезжелезивания минеральных вод различных месторождений региона КМВ.

Питьевые минеральные воды необходимо очищать от ионов двухвалентного железа, чтобы предотвратить образование бурого ржавого налета на дне и стенках бутылок. Предприятия, разливающие воду, очистку проводят в две стадии: окисляют ионы двухвалентного железа, переводя их в гидроксид трехвалентного железа, а затем отфильтровывают и удаляют образовавшийся осадок. Окисление осуществляют кислородом воздуха, барботируя его через очищаемую минеральную воду. На этой стадии из нее теряется весь сопутствующий (спонтанный) и значительная часть растворенного углекислого газа, что вызывает в очищаемой воде нарушение природного карбонатно-кальциевого равновесия, выражаемого обратимой химической реакцией:


CaCO3 + CO2 + H2O Û Ca(HCO3)2


в результате чего, реакция начинает идти в сторону уменьшения в воде растворимого гидрокарбоната кальция Са(НСО3)2 с превращением его в нерастворимый карбонат кальция СаСО3, что обуславливает солеотложение в технологических линиях.


Эта технология имеет четыре существенных недостатка:


Во-первых, в очищаемой воде уменьшается содержание природного гидрокарбоната кальция, обладающего определенными лечебными свойствами и придающего ей приятный освежающий вкус.


Во-вторых, перед розливом очищенной воды ее подвергают сатурации покупным углекислым газом восполненяя потери природного (спонтанного) углекислого газа, неся дополнительные расходы.


В-третьих, нерастворимый карбонат кальция, появляющийся в очищаемой воде в результате нарушения природного карбонатно-кальциевого равновесия, осаждается в технологических линиях и на фильтрах, осложняя их работу и требуя дополнительных расходов на профилактику и ремонты.


В-четвертых, нарушается основное требование технологической инструкции ТИ-18-6-57-84 по обработке и розливу питьевых минеральных вод: «Максимальное сохранение природного состава и свойств минеральных вод при их транспортировании, хранении и обработке».

  1. Представляемая на конкурс «Ресурсосберегающая технология обезжелезивания питьевых минеральных вод» обеспечивает устранение всех отмеченных недостатков. Очистка от ионов двухвалентного железа в этой технологии производится также в две стадии, однако окисление ионов двухвалентного железа осуществляется не кислородом воздуха, а кислородом, выделяющимся при электролизе очищаемой минеральной воды при рассчитанной для этих условий анодной плотности тока