Ионитный фильтр

(51)М, Кл,зВ 01 П 23/20 В 01 д 47/02 с присоединением заявки Мо - .(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР яо делам изобретений и открытий, Опубликовано 23,1081, Бюллетень М 9 39Дата опубликования описания 2 3.1081(54) ИОНИТНЫЙ ФИЛЬТР Изобретение относится к устройст- вам для очистки жидкостей методом ионного обмена через зернистый фильтрующий материал и может быть использовано в атомной энергетике для очистки жидкого теплоносителя от солей и продуктов коррозии, а также в других отраслях проьыаленности, где требуется очистка жидкостей.Известен фильтр для очистки вод на АЭС, содержащий корпус с крышкой и Днищем, расположенные в корпусе распределительное устройство и дренажное устройство, лаэ для внутреннего осмотра аппарата, устройство 15 для отвода фильтрата, патрубок для гидравлической выгрузки, размещенные в днище и корпусе фильтра, и фильтрующие элементы дренажного устройства.,.В этом фильтре с целью умеиьше ния объема мертвой зоны, расположенной под дренажным устройством, Фильтрующие элементы последнего вы полнены наклонными (1). 25Недостатком этого устройства является то, что в нем образуется мертвая зона, граница которой определяет-, ся расположением верхних точек дренажного устройства, т.е. 20 сорбен та не участвует в процессе очистки жидкостиКроме того, для осуществления выгрузки сорбента из аппарата его необходимо привести во взвешенное состояние и в таком состоянии поддерживать.Наиболее близким техническим решением к изобретению является ионитный фильтр, содержащий корпус, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса с плоским съемным дном, патрубок для входа и выхода воды и реагентов, размещенный на плоском дне, дренажно-распределительное устройство в виде сеток, расположенное в конической части корпуса и патрубок для загрузки и выгрузки ионита, в верхней части корпуса, В этом Фильтре сорбент находится только над дренажно"распределительным устройством, имеющим плоскую форму, что исключает образование застойных (1 мертвых) зон (2).Недостатком этого устройства является большой расход воды на гидравлическую выгрузку, так как в нем требуется ожижать весь объем Фильтрующего материала. Кроме того в Фильтре наблюдается большая забиваемость сеток, изготавливаемых обычно из проволоки круглого сечения,объясняющееся заклиниванием частиц,попадающих в клиновидно уменьшающиеся зазоры между соседними проволочками.Частицы внедряются в сетку также..в местах контакта проволочек, зажимаются там, и сетка в дальнейшем не под,дается регенерации. При увеличениизабивания сетки частицами ее живоеф сечение уменьшается, увеличивается гидравлическое сопротивлениеи, как следствие, увеличиваются энер"гетические затраты на продавливаниежидкости через дренажное устройство.Цель изобретения - сокращениеэнергозатрат и расхода воды на гидравлическую выгрузку фильтрующегоматериала.Поставленная цель достигается тем,что в ионитном фильтре, содержащемкорпус с гранулированным фильтрующим материалом, распределитель дляжидкости, установленный в верхнейчасти корпуса, патрубок для отводафильтрата и подачи промывной водыс крышкой, расположенный в нижней 25части корпуса, и дренажно-распределительное устройство, корпус снабжен дополнительным патрубком для гидравлической выгрузки фильтрующегоматериала, установленным на патрубкедля отвода Фильтрата и подачи промывной воды, и дренажно-распредели-.тельное устройство смонтировано накрышке.Целесообразно дренажно-распределительное устройство выполнять в видеплоской плиты, оборудованной дренажными элементами щелевого типа.На чертеже представлен Фильтр,общий вид.Ионитный фильтр состоит из корпу Оса 1, сферической крышки 2, днища 3,гранулированного Фильтрующего материала или сорбента 4, патрубка 5 дляподачи обрабатываемой воды, распределителя б, патрубка 7 для загрузки 45сорбента. Йа,днище 3, которое можетиметь эллиптическую, сферическую иликоническую форму, выполнен патрубок 8, закрываемый плоской крышкой 9,йа которой посредством стакана 10крепится дренажно-распределительноеустройство 11. Последнее может бытьвыполнено, например, в виде щелевых колпачков или набора кольцевых .дастин, смонтированных с образованием щелей между ними и установленных ва перфорированной плите 12.Над дренажно-распределительным устройством 11 установлен патрубок 13для гидравлической выгрузки отрабо"танного сорбента, Для отвода фильтрата и подачи промывной воды накрЫшке 9 имеется патрубок 14.Экспериментально установлено,что для нормальной работы Фильтранеобходимое отношение площадей по перечных сечений корпуса 1 и патрубка (или патрубков) 8 должно составлять 3 - : 4 ." 1.Фильтр работает следующим образом,Жидкость содержащая примеси, поступает в корпус 1 через патрубок 5и распределитель б, проходит черезслой сорбента 4, очищается от примесей и через дренажно-распределитель,ное устройство 11 и патрубок 14 выводится иэ фильтра. При прохождениижидкости через слой,сорбента 4 фронтсорбции, распределяющий зоны отработанного и свежего сорбента, перемещается вниз. Так как скорости движения очищаемой жидкости по сечениюфильтра одинаковы, насыщение сорбен- "та извлекаемыми из жидкости ионамипроисходит равномерно, фронт сорбцииперемещается параллельно границе раздела сорбента и жидкости и по истечении определенного промежутка времени, определяемого условиями массообмена, достигается дренажно-распределительного устройства 11.Вследствие того, что сорбент 4находится только над дренажным устройством 11, весь сорбент участвуетв работе и фмертвая эона над дренажным устройством 11 отсутствует.Так как в процессе эксплуатациисорбент теряет свои ионообменныесвойства либо разрушается, требуется его выгрузка из аппарата.Выгрузка отработанного сорбента 4осуществляется. гидравлическим методом, при этом вода подается снизучерез дренажное распределительноеустройство 11, ожижает сорбент 4,находящийся только в патрубке 8, ипульпа (смесь сорбента и воды) отводится через патрубок 13, расположенный над дренажным устройством 11,т.е. в зоне сжиженного сорбента.Сорбент 4 иэ корпуса 1 и днища 3 поддействием силы тяжести поступает восвобождающийся в процессе выгрузкиобъем патрубка 8. Поскольку площадьпоперечного сечения патрубка 8 в 34 раза меньше площади поперечногосечения корпуса 1, то и количествоводы при выгрузке, необходимое дляожижения сорбента, в 3-4 раза меньше по сравнению с такой же операциейв известном фильтре.При возникновении необходимостив осмотре или ремонте дренажного устройства требуется лишь снять крышку9 с закрепленным на ней дренажнораспределительным устройством 11.При загрязнении радиоактивными веществами дренажное устройство всборе с крышкой может быть тщательнодезактивировано вне фильтра, Это исключает необходимость нахождения обслуживающего персонала внутри фильтра н работу во вредных для здоровьяусловиях874109 Кроме того, практически все подобные фильтры являются аппаратами, подведомственными Госгортехнадзору СССР. По правилам эксплуатации . таких аппаратов необходимо периодическое их освидетельствование, связанное и с внутренним осмотром поверхностей корпуса. Для. этих целей в крышке или корпусе фильтров известных конструкций выполняется специальный лаз. В фильтре предлагае,мой конструкции выполнения лаза специально для осмотра не требуется, так как для этой цели можно использовать патрубок 8. 0 1. Ионитный фильтр, содержащий кор пус с гранулированным фильтрующим материалом, распределитель для жидкости, установленный в верхней ча-, сти корпуса, патрубок для отвода фильтрата и подачи промывной воды с 20 Составитель С. Красносельская,Техред Ж.Кастелевич Коррект Огар Редактор В. Иванова Тираж 709сударственного комитам изобретений и откра, Ж, Раушская на Подписита СССРытийд. 4/5 17 11 Эа ВНИИ ПИ по дел 35, Мос атентф, г. Ужгород, ул Проектная илиал Формула изобретения крышкой, расположенный в нижней части корпуса, и дренажно-распределительное устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения энергозатрат и расхода воды на гидравлическую выгрузку, корпус снабжен доголнительным патрубком для гидравлической выгрузки фильтрующего материала, установленным на патрубке для отвода фильтрата и подачи промывной воды, и дренажно-распределительное устройство смонтировано на крышке.2. Фильтр по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дренажно-распределительное устройство выполнено в виде плоской плиты, оборудованной дренажными элементами щелевого типа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Фильтры водоподогревательныедля АЗС, ОСТ 24.271. 29-74, с. 19.2. Патент США В 2803347,кл. 210-190, 1957.