Ионообменная колонна

Союэ Советских Социаттистицеских Республик,75 (21) 2180343/23-2 но 0 Кл,1 У 1/061 .0 15/О2 В 1/40 аявкис присоединение В С остдеротеенныи иамитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийн открытий 23) П ет(45) йат бликования описания 14,0 72) Авторы изобретения В, Хабиров, М, П, Петров и В. Н, Горбан(71) Заявитель 54) ИОНООБМЕННАЯ КОЛОННА з Изобретение относится к аппаратам,предназначенным для сорбциониого извлечения пенных компонентов иэ растворов, иможет найти применение в гидрометаллургиицветных металлов, например, ири извлечении 5молибдена из раствора кучного и подземноговьпаелачивания, а также в системах водоподготовки для умягчения и обессоливания промышленных вод,Известна ионообменная колонна для 1 цпроведения процессов массообмена в противоточном режиме,Недостатком такой колонны является никая производительность, Для повышенияпоследней в такой колонне вместо запорных 15устройств применяют вспомогательные секции, что приводит к увеличению ее размерови непроизводительной загрузке сорбента вовспомогательные секции 1Известна ионообменная колонна, включаю-ршая корпус со штуцерами для ввода ивывода раствора и смолы, загрузбчные бункер с горловиной, верхнее тт нижнее, дренажные устройства, запорное устройство, установленное над горловиной 21 ,25 Недостатком такой колонны являетсясложная конструкция запорного устройства,Целью изобретения является упрощениеконструкции запорного устройства, повышениего надежности за счет предотвращения измельчения смолы,Цель достигается тем, что запорное устройство предлагаемой ионообменной колоннывыполнено в виде полой камеры с перфорированным основанием, обращенным к горловине загрузочного бункера и диаметром,большим диаметра горловины, а боковаяповерхность камеры снабжена штуцерамидля отвода раствора и промывного осадка,На фиг, 1 йзображеиа ионообменнаяколонна, продольный разрез; на фнг, 2 -узел 1 на фиг, 1.Ионообменная колонна включает корпус1; нижнюю камеру с дренажным устройсФвом 2; верхнее дренажное устройство Зезагрузочный бункер 4; полую камеру 5 сперфорированным основанием 6 и боковойповерхностью 7; штуцер 8 для вывода раствораиз камеры 5;штуцер 9 для ввода промывочного раствора в эту камеру; штуцер 10 дляввода продукционного раствора; штуцер 11для сброса части этого раствора; штуцер 12для загрузки смолы: штуцер 13 для выводабедных растворов, Штуцеры 8 и 9 выполнены в боковой поверхности камеры 8 5и крепятся в стенках бункера 4, Основаниекамеры 8 обращено к горловине этого бункера, т,е, навстречу движению раствора,Диаметр основания 6 больше диаметрагорловины бункера 4 на 20-40% и рвсполо Ожено оно над горловиной этого бункера нарасстоянии, при котором обеспечиваетсяотношение плошади этого основания к площади замкнутого пространства, которое образовано перфорированной поверхностью и стен ками бункера 4, от 1;1 до 1:4, При токомотношении рбеспечиваются свободное и равномерное истечение ионообменной смолы избункера 4 в корпус колонны и полное обезвоживание смолы, При отношении меньше 201:4 происходит недостаточное обезвоживание, а увеличение егобольше 1;1) препятствует быстрой загрузке смолы из бункера4 в корпус колонны,Расстояние П , нв котором располагается основание 6 отгорловины бункера 4,определяется из соотношениякб+ 8 1+ и С 05 А(Ф)51 п 2 Агде д - диаметр основания 6;А - половинный угол конусностибункера 4;Л 1-4 - отношение площади замкнутогопространства к площади основания 6,Зная диаметр основания 6 и выбрав отношение площадей и конусность бункера, иэсоотношения (1) можно определить расстояние, на котором располагается: это основанне,Камера 8 выполнена в вице полого конуса и закреплена в бункере 4 на штуцерах8 и 9, Конструктивное йсполнение этой камеры может быть различным, оцнако в любом случае она должна ИМеть перфорированное основание, которое должно быть обращено навстречу движению; раствора, боковую1поверхность, обеспечивающую беспрепятстъвенное поступление смолы в колонну, и шту Оцеры для вывода растЬора иэ этой камерыи ввода промывочного раствора,Предложенная колонна работает следующим образом,Продукционный раствор вводится по шту 55церу 10 в устройство 2, а оттуда - в корпус колонны, Смола в колонне насыщаетсяионами этого раствора, в бедные растворы отделяются в устройстве 3 и вывоцятся поштуцеру 13, По окончании цикла массообмена подача раствора в колонну прекращается,Смола из корпуса колонны под действиемвеса перемещается и заполняет нижнюю камеру,при этом часть ра твора для ускорения загрузки выводится по штуцеру 11, Одновременно с этим свежая смола иэ бункера 4 заполняет освобождающийся объем в верхней частикорпуса колонны, В заполненную смолой ниж-,нюю камеру подают раствор, который вытесняет насыщенную смолу но штуцеру 12,Затем процесс фильтрации через слой смолыповторяется, Камера 8, установленная вбункере 4, служит запорным устройством,Поступающая из верхней части колоннысмесь смолы и раствора обезвоживается наосновании 6, а раствор постоянно выводитсяиз камеры 8 по штуцеру 8, Таким образом,в горловине бункера 4 создается "пробка" -достаточный объем обезвоженной смолы,препятствующий вьщосу ее в этот бункер,В м ом ент загрузки смол ы в колонну поштуперу 9 на основание 6 подается промьвочный раствор, который обводняет смолув горловине бункера 4, способствуя ее быстрой загрузке в колонну,Формула изобретенияИонообменная колонна, включающая корпуссо штуцерами для ввода и вывода раствораи смолы, загрузочный бункер с горловиной,верхнее и нижнее дренажные устройства,запорное устройство, установленное надгорловиной, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью упрощения конструкции запорного устройства, повышение его надежностиза счет предотвращении измельчения смолы,запорное устройство выполнено в виде полойкамеры с перфорированным основанием, обращенным к горловине загрузочного бункера и диаметром, большим диаметра горловины, а боковая поверхность камеры снабженаштуцерами для отвода раствора и промывного осадка,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США3378339,кл, 23-100, 1973,2. Горшков В, И, и цр, Цветные металлыу1, 1974, с, 83-84,ПодписноеМинистров СССрыл ийшская набд, 4/ Тираж 964 дарственного комитета Совет по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж-З 5, Ра