Ионообменный аппарат

Ионообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ц791416

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2 1.11.77 (21) 2540003/23-26 с присоединением заявки H4— (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень М48 (51)М. Кл.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

В 01 У 47/10 (53) УДК 663.632,48 (088,8) Дата опубликования описания 30.12.80 (72) Авторы изобретения

В. И.Полтавцев, Т. И.Орлова и Б.Д.Шерин (71) Заявитель (54) ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкциям ионообменных аппаратов и может быть использовано в химической, горно-металлургической, пищевой, фармацевтической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, в которых применяются ионообменные процессы, Известен ионообменный аппарат,содержащий вертикальный цилиндрический f0 корпус, закрепленное на корпусе дре нажное устройство и устройство ввода и вывода жидкости и ионита (1), К недостаткам известного аппарата следует отнести большие проиэвод- 15 ственные площади, высокую степень разрушения и сложность осуществления регенерации ионита в многостадийных регенерационных процессах, С целью интенсификации процесса 20 и уменьшения разрушения ионита, апПарат снабжен коаксиально закрепленной на корпусе в верхней его части цилиндрической обечайкой с коническим днищем. и вертикальными перегород- 25 кеми, расположенными в обечайке и делящими ее на соединенные между собой секторные камеры.

Дополнительно с целью перемешивания жидкости и ионита в секторных 30

2 камерах он снабжен установленным снаружи корпуса и соединенным с коническим днищем обечайки тороидальным гаэораспределителем и установленным в корпусе на уровне газораспределителя клапаном перетока ионита и циркуляционной трубой, соединяющей верхнюю часть цилиндрической обечайки с устройством вывода ионита, которое выполнено в виде мембранного клапана.

На фиг.1 изображен продольный разрез аппарата; на фиг.2 — вид по стрелке A на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.2.

Ионообменный аппарат содержит кор-. пус 1, лптуцер 2 для подачи РаствоРа на ионообмен, распределитель 3, сборник 4 обработанного раствора с фильт- . ром 5 и штуцер 6 для его отвода. В нижней части корпуса размещен регулятор 7, соединяющий штуцер 8 подачи управляемого мембраной 9 импульса и циркуляционную трубу 10 для подачи ионита на регенерацию и промывку. В днище корпуса размещена сливная труба 11 с клапаном 12. Верхняя часть корпуса является накопителем 13 и содержит диафрагму 14 с клапаном 15 перетока ионита, цилиндрическую обечайку 16, разделенную на три сектор791416

20 В аппарате высота корпуса от регулятора 7 до распределителя 3 превышает высоту от фильтра 5 до клапана 15. После того как слой опустится, весь ионит из накопителя пройм дет через клапан 15, который. будет закрываться уже в чистом растворе, без присутствия частиц ионита между клапаном и диафрагмой 14. С подачей .давления в корпус аппарата слой поднимается и плотно прижимает клапан

15 снизу. Так же работает клапан 12, После посадки слоя ионит попадает в нижнюю часть сливной трубы ll В этот момент начинают цикл — подают раствор в штуцер 2, Повышейие давления закроет клапан 12, отработанный ионит будет выдавливается через мембрану 9, а ионит иэ трубы 11 самопроизвольно ссыплется и попадает в регенератор.

40.

Формула изобретения

40 б5 ных камеры 17, 18 и 19, а также кольцевой отбойник 20. 06ечайка 16 с помощью конического днища 21 крепится на тороидальном газораспределителе 22, имеющем штуцер 23 подвода газа для перемешивания ионита и раствора в кольцевом .пространстве между корпусом и обечайкой. Верхний конец циркуляционной трубы 10 расположен в камере 17, которая разделена с камерой 18 перегородкой 24, имеющей переток 25 для движения ионита. Камера

18 является регенератором ионита и содержит штуцер 26 для подачи реге- .нерационного раствара, который выводится через сливную воронку 27, Регенератор разделен полуперегородками 28 на секции, в которых ионит движется против часовой стрелки, а регенерационный раствор противотоком к нему. В камере 19 размещен штуцер

29 подачи воды для отмывки ионита от регенерационного раствора и сливная воронка.30 для ее удаления. В последней секции промывного отделения выполнена воронка 31, имеющая отвод 32, расположенный по центру накопителя 13.

При работе ионообменного аппарата обрабатываемый раствор подается через штуцер 2 под давлением, которое достаточно, чтобы прижать слой ионита вверх и прокачать через него обрабатываемый раствор, удаляемый через фильтр 5 в сборник 4. За счет давления внутри колоны клапаны 12 и 15 закрыты, а через кольцевую мембрану 9 выдавливается обрабатываемым раствором отработанный ионит.

Раствор подают через штуцер 2 до тех пор, пока не отработается слой ионита между распределителем 3 и фильтром 5, т.е. до начала проскока удаляемого иона, После этого прекращают подачу раствора, давление в корпусе падает и клапаны 15 и 12, опускаясь вниз, открываются. Раствор сливается через клапан 12, а слой ионита (от отвода 32 до распределителя 3) начинает опускаться вниз, причем регенерированный Промытый ионит из накопителя 13 через клапан 15 попадает в колонну, После этого вновь включают подачу раствора через штуцер 2, и цикл повторяется, Часть ионита, опустившаяся в корпусе ниже распределителя 3, начинает выдавливаться раствором через мембрану 9 в камеру 17, где раствор сливается в воронку 33 и возвращается на ионообмен, а ионит через переток 25 попадает в регенератор 18, где навстречу иониту движется регенерационный раствор, Далее ионит движется через переток 34 в промывную камеру

19, в которой остатки регенерационного раствора отмываются водой, В последней секции камеры 19 отрегенерированный ионит вместе с частью воды через воронку 31 вновь попадает в накопитель 13.

Движение ионита по камерам 17, 18, 19 осуществляют за счет создания трехфазного слоя с помощью инертного газа (воздуха), подаваемого через штуцер

23 в тороидальный газораспределитель

22. Ионит и раствор перемешивают газом (стрелки В) в замкнутом контуре, что достигается за счет отбойника 20.

Таким образом, эа время цикла одновременно со стадией ионообмена, ионит выдавливается через мембрану 9, регейерируется, промывается и собирается в накопителе 13. Совмещение ионообмена в плотном слое и регенерации ионита в трехфазном позволяет умень шить степень разрушения гранул при работе аппарата.

1. Ионообменный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, закрепленное на корпусе дренажное устройство и устройства ввода и вывода жидкости и ионита, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения разрушения ионита, он снабжен коаксиально закрепленной на корпусе в верхней его части цилиндрической обечайкой с коническим днищем и вертикальными перегородками, расположенными в обечайке и делящими ее на соединенные между собой секторные камеры.

2. Ионообменный аппарат по п.l, отличающийся тем, .что, с целью перемешивания жидкости и ионита в секторных камерах, он снабжен установленным снаружи корпуса и соединенным с коническим днищем обечайки тороидальным газораспределителем.

791416

И gd

3 ° Ионообменный аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленным в корпусе на уровне гаэораспределителя клапаном перетока ионита и циркуляционной трубой, соединяющей верхнюю часть цилиндрической обечайки с устройством внво. л да ионита, которое выполнено в виде мембранного клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Цветная металлургия, 1974, 9 1 с.53 (прототип).

791416

Фиг, J

Составитель A.Tàðàñîâ

Редактор Г.Пилипенко Техред Н,Граб Корректор E.Ïàïï

Заказ 9169/8 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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