Ионообменный аппарат

(53 Э УДК 541,183. ,12 (088,8) Дата опубликования описания 23.12.80 Г В. М. Бородачев, В, Н. Сухоруков; В. А. Кузьмин, В. . Чибисов, А. А. Шаймуратов, В, А, Власов, А Г. Рябенко, Б. А. феголев,А. И. Головачев и Г. А. Черноусов(54) ИОНООБЫЕННЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к аппаратам для осу ществления ионного обмена в гидрометаллургических, химических и других процессах, работающих с зажатым слоем сорбента,Известен ионообменный аппарат, включающий корпус с коническим днищем, заполненный ионигом, загрузочный бункер с запорным устройством на загрузочной трубе, дренажное устройство с фильтрующим слоем зернистого материала (11.10 Недостатком известного аппарата является то, что при работе на растворах и ионите, содержащих щепу, волокна, смоляные включения и т,д., его производительность снижается вследствие15 образования на границе ионит-дробь слоя щепы, волокон и тд., сцементированного смоляными включениями и илами. Аппарат периодически приходится останавливать для удаления накопивших. ся в придренажной зоне посторонних примесей (щепы, волокон и т.д.), Кроме того, фильтрующий слой выполнен неподвижным, не облада. ющим возможностью периодичсски распадаться насоставные элементы. Цель изобретения - повышение эффективности процесса и обеспечение самоочищаемостифильтрующего слоя.,Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен крышкой, выполненной в виде конусных стаканов, торцы которых соединены вверхней части сеткой., Целесообразно расположить запорное устройство на конце установленной внутри аппаратазагрузочной трубы и снабдить его ограничительной решеткой.Целесообразно также, чтобы удельный весфильтрующего слоя зернистого материала былменьше удельного веса обрабатываемого раствора.На чертеже представлен ионообменный аппарат, общий вид,Аппарат содержит корпус 1, заполненныйионитом 2, патрубок 3 ввода раствора и патрубок 4 вывода ионита, сливную камеру 5 с патрубком 6 для вывода раствора, загрузочныйбункер 7 с патрубком 8 для загрузки ионитаозапорное устройство с шаровым клапаном 9 назагрузочной трубе 10, крышку 11 аппарата, вы789157 фтрубы 10 и ионит из бункера поступает в аппарат. В то же время, опускаясь вниз, уровень раствора увлекает эа собой из конусных стаканов 12 зернистый фильтрующий слой, который, поступая в корпус аппарата, раэрыхляется за счет увеличения площади поперечного сечения его слоя. При этом происходит разрушение образовавшегося на грашце ионит.фильтрующий слой слоя иэ щепы и волокон, сцементирован О ного смоляными включениями и илами,После окончания операции "выгрузка.загрузка" ионита возобновляют подачу раствора в аппарат через патрубок 3 ввода-раствора, С пер.выми порциями раствора посторонние примеси выводятся из аппарата через неуплотненный зернисный фильтруюший слой, Благодаря эиа птельному размеру ячеек сетки примеси практически не задерживаются ею. Прн поступлении последующих порций раствора происходит уплотнение фильтруюшего слоя в конусных стаканах 12, подъем и эажатие столба ионита. полненную в виде конусных стаканов 12, торцы которых в верхней части соединены сеткой 13, и зернистый фильтруюший слой 14.Ионообменныи аппарат работает следующим образом.В корпус аппарата загружается ионит 2 иэ загрузочного бункера 7 через загрузочную трубу 10 и запорное устройство с шаровым клана. ном 9, На верхний слой ионита загружается зернистый фильтрующий слой 14 (полиэтилено. вая крошка). Затем через патрубок 3 ввода, раствора нагнетается раствор, который, прохо. дя через слой ионита, поднимается до уровня расположения зернистого фильтрующего слоя. Зернистый фильтрующий слойимея удельный. вес меньше, чем удельный вес раствора, всплы. вает и поднимается вместе с раствором до сетток 13 конусных стаканов 12, Раствор проходит через сетку, а уплотненный зернистый фильтрующий слой задерживается ею. Одновременно с зернистым фильтрующим слоем начинает движение вверх шаровой клапан 9 запорного устройства, который, дойдя до конца загрузочной трубы, перекрывает в ней отверстие. Так как удель ный вес зерен ионита больше, чем у зернистого фильтрующего. слоя, движения его с раствором вверх начинается после фильтрунпцего слоя.Ионит увлекается раствором вверх и прижимает. ся к фильтрующему слою, образуя в корпусе 1 зажатый слой, через который фильтруется обра. батываемый раствор.При достижении определенной емкости ионита по полезному компоненту в нижней части аппарата подача раствора в аппарат прекращается перекрытием клапана на патрубке 3 ввода раствора, открывается клапан на патрубке 4 выво да ионита (на чертеже клапаны не показаны) для его вывода. Ионит с раствором опускается вниз и определенная порция его выгружается из аппарата причем опускание уровней ионита и раствора в верхней части аппарата происходит гак, что опусканиеуровня раствора идет с отста. ванием от опускания уровня ионита за счет пре. вышею я уровня слива раствора по отношению к уровню расположения дренажа, что исключает смешение зернистого фильтрующего слоя с ионитом в процессе загрузки, дает воэможность более эффективно вымывать примеси и создать уплотненный зернистый фильтрующий слой до подхода к ней столба испита.После того, как верхний уровень иош 1 та опус-. тится до конца загрузочной трубы 10, при дальнейшем движении его вниз шаровой клапан 9 запорного устройства эа счет давления, оказываемого на него ионитом, находящимся в эагру. зочном бутпере 7, отходит от конца загрузочной Таким образом, предлагаемое устройство поэ. воляет повысить эффективность ионного обмена в гидрометаллургических, химических и др, процессах а также обеспечить самоочшщаемость фильтрующего слоя при каждом цикле выгруэ. ки. загрузки. 30 Формула изобретения 1, Ионообменный аппарат, включающий кор.пус с коническим днищем, заполненный ионитом,загрузочный бункер с запорным устройствомна загрузочной трубе, дренажное устройство сфпльтрующим слоем зернистого материала, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности процесса и обеспечениясамоочищаемости фильтрующего слоя, аппарат4 О снабжен крышкой, выполненной в виде конус.пых стаканов, торцы которьгх соединены в верхней части сеткой.2, Аппарат по п, 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что запорное устройство расположенопа конце установленной внутри аппарата загру.зочпой трубы и снабжено ограничительной решеткой,3. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что удельный вес фильтрующего слояЬО эершстого материала меньше удельного весаобрабатываемого раствора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 657835,55 кл. В 01 3 1/06, 26.0476,789157 Сюа Составитель 3. АлександровТехред А Ач ор Н. Бабииец,ктор А. Гук Тираж 809НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретеш 1 й и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/ одписное каз 8926 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,