Устройство для противоточного контактирования твердого зернистого ионообменного материала с раствором

Патент 789127

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистмческих

Республик (»)789127

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 200978 (21) 2665020/23-26 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23.1280. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23J 280 (51)М. К, В 01 D 15/04

В 01 Х 47/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 541 ° 183 ° 12 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Кабиров, Л. П. Михайлов, B. Н. Федйй и В. И. Тоц (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТИВОТОЧНОГО КОНТАКТИРОВАНИЯ

ТВЕРДОГО ЗЕРНИСТОГО ИОНООБМЕННОГО МАТЕРИАЛА С

РАСТВОРОМ

Изооретение относится к области аппаратурного оформления ионнообмен ных процессов и может найти примене ние в гидрометаллургии, химической технологии, водоподготовке при пере- 5 работке различных вод и растворов, например при извлечении полезных компонентов из растворов подземного выщелачивания.или природных вод.

Известно устройство для противо- 1() точного контактирования твердого зернистого ионообменного материала с раствором, включающее цилиндрическую камеру, дренаж, загрузочный и разгрузочный бункер, патрубки для ввода и вывода контактирующих фаэ.и распределитель раствора (1)..

Недостатками этого устройства являются неустойчивость гидродинамического режима в зоне массообмена, пере- 2О мешивание слоя сорбента при пуске и остановке устройства и невозможность создания устройства большой единичной мощности.

Цель изобретения - повышение эф- 25 фективности массообмена путем улучшения гидродинамического режима в аппарате.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено цилиндрическими . 3P перегородками, а днище камеры выполнено в виде соосно установленных кольцеобразных воронок, причем цилиндрические перегородки закреплены на верхних кромках воронок.

Кроме того, в верхней части цилиндрической камеры установлен конический отбойник, а угол наклона образующей боковой поверхности воронок составляет 30-60

На чертеже показано устройство для противоточного контактирования твердого зернистого ионнообменного мате:риала с раствбром.

Оно включает цилиндрическую камеру 1 с крышкой 2, на.которой установлены дренажные кассеты 3 с зернистым наполнителем 4, загрузочный 5 и разгрузочный 6 бункеры, патрубок 7 ввода раствора с многоходовым распределителем 8 и 9 патрубок вывода раствора, цилиндрические перегородки 10 и коль цеобраэные воронки 11 с патрубками 12 вывода ионита, Для равномерного распределения ионита в верхней части массообменной камеры установлен конический отбойник 13. Коническая поверхность отбойника может быть перфорирована.

789127

Дренаж устройства изготовлен иэ трех перфорированных цилиндров, обтянутых нерж»веющей сеткой, с размером ячеек 1xl мм. Диаметр цилиндра

60 мм, высота 40 мм. В цилиндры эа" гружены полиэтиленовые шарики диаметром 1,2 мм.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую жидкость по патрубку 7 через многоходовый распределитель 8 подают в разгрузочный бункер б со скоростью, превышающей скорость оседания ионита в массообменной каме1ре 1. Раствор, огибая кольцеобразные патрубки вывода наполнителя 4, равномерно распределяется по сечению массообменной камеры и фильтруется через слой загруженного йонита. Скорость фильтрации раствора в дренажных кассетах во много раз превосходит скорость фильтрации раствора в массообменной камере, поэтому гранулированный материал, загруженный в дренажные кассеты и имеющий удельный вес меньше или равный удельному весу ионита, образует плотный слой раньше, чем он образуется ионитом в массообменной камере

Под действием восходящего потока раствора образуется плотный слой иэ крупнозернистых гранул, которые удерживаются от выноса иэ дренажной кассеты верхним фильтрующим элементом а плотный слой из этих гранул превращается в дренаж для ионита (более мелкого по зернению), помещенного в массообменную камеру устройства. Обрабатываемая жидкость после ионообмен ного контактирования выводится из устройства через патрубок 9. Отработанную часть ионита периодически обновляют, для чего предусмотрен загрузочный бункер 5, патрубки 12 вывода и знита и разгрузочный бункер б. Перегрузку ионита можно проводить любым из известных способов.

Цилиндрические перегородки 10 необходимы для улучшения гидродинамики процесса в аппаратах большой единичной мощности и, особенно, при использовании ионитов мелкого зернения (0,1 вЂ” 0,8 мм) .

Число соосных перегородок 10 (на чертеже не показано) и их высота оп ределяется гидродинамикой процесса и зависит от диаметра ионообменного устройства, крупности применяемого ионита и скорости фильтрации раствора..

Экспериментально установлено, что вы© сота этих перегородок должна быть больше высоты конической части воронок 11 и может быть меньше 1/2 высоты цилиндрической камеры.

Формула изобретения

1. Устройство для противоточного контактирования твердого зернистого ионообменного материала с раствором, Я включающее цилиндрическую камеру, дренаж, загрузочный и разгрузочный бункер, патрубки для ввода и вывода контактирующих фаз, распределитель раствора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 2 что, с целью повышения эффективности массообмена путем улучшения гидродинамического режима в аппарате, оно снабжено цилиндрическими перегородками, а днище камеры выголнено в виде соосно установленных кольцеобразных воронок, причем цилиндрические перегородки закреплены на верхних кромках воронок.

2. Устройство по п.1, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено коническим отбойником, установленным в верхней части цилиндрической камеры.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т

40 л и ч а,ю щ е е с я тем, что угол наклона образующей боковой поверхности воронок составляет 30-б0 С.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2099842/26, кл. В 01 D 15/04, 23.01.75.

789127

Составитель A.Ýïàããåéí

Техред Н,Бабурка Корректор Ю.Макаренко

Редактор В.Жиленко

Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8924/4

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. проектная, 4