Ионнообменная колонна

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРвспублик о 1936992(51) М. Кл.з с присоединением заявки Йо В 01 У 47/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 236682. Бюллетень М 23 Дата опубликования описания 23,06,82(72) Автор изобретения В. И. Полтав явител ИОНООБИЕННАЯ КОЛОН корпусом и обечайкой с и патрубсоединенным гательного бменная к и бункер ства дляо штупотогобеИзобретение относится к массообменным аппаратам химической .технологии в системе твердое - жидкость (ионит-раствор) и может найти применение в различных областях промышленности, использующих ионообменные процессы: горно-металлургиче ской, фармацевтической, пищевой, энергетической и т.д.Известна ионоо олонна включающая корпус в верхней части, устрой вв да и вывода фаз 1.Известна ионообменная колонна, включающая корпус, накопительный бу кер с клапаном, штуцера ввода и вывода контактирующих фаз )21,Недостатком этого устройства является неустойчивость процесса массообмена, связаннаяс пульсацией жидкости при посадке слоя.Цель. изобретения - повышение эффективности ионообмена путем предотвращения пульсаций жидкости,Поставленная цель достигается тем что ионообменная колонна, включающая корпус, накопительный бункер с клапаном, штуцера ввода и вывода раствора и ионита и штуцер ввода вспомогательного йотока воды, снабжена размещенной междунакопительным бункеромдополнительным клапаномком переменного сеченияс штуцером ввода вспомопотока воды,На чертеже представлена ионообменная колонна, продольный разрез.Колонна включает цилиндрическийкорпус 1, штуцер 2 непрерывного вво да раствора в кольцевой распределитель 3, к которому крепится коническое днище 4 со штуцером 5 вывода отработанного ионита.5 В средней части корпуса 1 расположен. кольцевой дренаж 6 со штуцером 7 для вывода обработанной воды (либо любого раствора), а в верхней части - коническая крышка 8, на которой между клапанами 9 и 10 уста новлена обечайка 11. Над клапаном 10 расположен накопительный бункер 12 со сливным каналом 13 и штуцером 14, причем над бункером находит ся штуцер 15 подачи отрегеннрованно го ионита.Обечайка 11 снабжена боковымцером 16 ввода вспомогательного ка воды, внутренний конец которо оснащен расположенным у стенки онерацию. Таким образом, осуществляется циклическая посадка слоя при непрерывной подаче и обработке раствора на ионообменной смоле.Как только весь ионит из нагнетательной обечайки 11 передавливаетсяв корпус 1 (при этом следует опускатьего до уровня 19, чтобы клапан 9закрывался в воде беэ присутствиячастиц ионита), открывает штуцер 18и сбрасывает часть воды. Давление вобечайке 11 падает, клапан 9 закрывается, а клапан 10 под действиемвеса открывается, Повторяется новыйцикл накопления ионита,Поступающий через штуцер 15 ионит,во время закрытия клапана 10, накапливается в бункер 12, а избыток водысливается в канал 13 и выводится через штуцер 14. Продолжительность посадки слоя 1-2 мин, поэтому размеры бункера 12 небольшие,Предлагаемое устройство позволяетпроводить процесс подачи растворабез.каких-либо циклически повторяющихся перерывов, Простота управления .колонной заключается в том, чтопосадка слоя проводится лишь двумязадвижками (на штуцерах 16 и 18),которыми можно управлять автоматически с помощью реле времени. Формула изобретения Ионообменная колонна, включающаякорпус, накопительный бункер с клапаном, штуцера ввода и вывода раствора и ионита и штуцер ввода вспомогательного потока воды, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения эффективности ионообменапутем предотвращения пульсации жидкости, она снабжена размещенной между корпусом и накопительным бункером обечайкой с дополнительным клапаном и патрубком переменного сечения, соединенным с штуцером вводавспомогательного потока воды,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3.244561,кл. 127-55, 1966,2. Авторское свидетельство СССРР 605632, кл. В 01 0 15/04, 1975,чайки патрубком 17, Он может бытьрасположен в центре обечайки (показано пунктиром). Обечайка 11 оснащена штуцером 18 сброса давления воды.Широкий конец патрубка 17 направленвниз, узкий - вверх,5Работа колонны заключается в создании непрерывного противоточного движения раствора и проходит следующимобразом,Раствор подают через штуцер 2 непрерывно с помощью кольцевого распределителя 3 со скоростью 40-50 м/чи более, так как лишь при этих скоростях вода прижимает ионит вверх исоздает поджатый плотный слой. После 15фильтрации раствор выводят черездренаж б и штуцер 7. Часть раствора(сотая и менее доля потока) расходуют на выдавливание из колонны ионита(для его регенерации) через штуцер 5 20в виде суспензии.Часть слоя (от распределителя 3до нижней кромки дренажа 6) являетсярабочей, в ее пределах движется фронтсорбции по иониту при обработке раст вора. В это время клапан 9 закрыт поддействием давления раствора, аклапан 10 открыт и через него иэштуцера 15 проходит отрегенированный ионит в обечайку 11. 30Как только рабочая часть слоя отрабатывается (о чем можно судить попроскоку сорбируемых ионов в штуцере 7), в штуцер 16 подают под давлением чистую воду. Поскольку при накоплении ионита часть его попадаетв широкий конец патрубка 17, то приподаче воды, она в первую очередьпроходит через узкий конец этого патрубка и закрывает клапан 10. Такимобразом, оба клапана 9 и 10 закрытыи как только давление чистой воды изштуцера 16 превысит давление в корпусе 1, клапан 9 откроется и вода сионитом из обечайки 11 начнет поступать в корпус 1, причем вода фильтруется через дренаж 6, а ионит давит на нижележащие слои так, что рабочая часть слоя опускается ниже кромки колъцевого распределителя 3. Приэтом отработанный ионит падает в коническое днище 4, откуда его черезштуцер 5 непрерывно выводят на регеТираа 583 осударственного лам изобретений Москва, З, Р Подписнокомитета СССРи открытийушская наб., д. 4