Способ разделения смешанного слоя ионитов

СООЭ СОВЕТСКИХОИЗФЛЮЗММСЕПРЕСПУБЛИК ОПИС ЭОБРЕТЕНИ ВТОР СКОМУ ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Патент СНА Яф 4120786,кл. 209-454, 1978.2. Патент США У 3826761,кл. 260-21, 1974.3. Патент ФРГ У 2365372,кл. В 03 Р 104, 1977 (прототип). ЗбрС 02 Р 142 В 01 Д 47700(54) (57) 1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕШАННОГО СЛОЯ ИОНИТОВ, включающий обработкухнмреагейтом, о т л и ч а юв щ н И с я тем, что,. с целью обеспечения возможности количественного разделения смешанного слоя ферромагнитного и немагнитного ионитов, в ка" честве химреагента используют 1-5 Х-ную суспензию извести с последующей магнитной сепарацией обработанной смеси,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повмвения степени разделения, обработку смеси ведут при соотношении объемов смеси ионитов и суспензии извести 1:1-1:5 в течение 1-10 мин.Изобретение относится к способуразделения смешанного слоя ионитови может быть использовано в ионообменной технологии в области водоподготовки в процессе обессоливания 5воды,В известных способах, работающих со смешанным слоем сорбентов,разделение ионитов осуществляютлибо восходящим потоком воды за 1 Осчет различия плотности сорбентов,либо в магнитном поле, если один изионитов обладает магнитными свойствами, Эффективность разделения ионитов значительно понижается при появленки эффекта "разбухания" смешанного слоя - электростатического притяжения гранул раэноименно заряженныхионитов,- сопровождающегося увеличением их суммарного объема. Электростатическое взаимодействие разноименно заряженных ионнтов в некоторых случаях, например при использовании в смешанном слое высокооснов-ного анионита и карбоксильного катианита, настолько велико, что разделение ионитов практически неосуществимоИзвестен способ разделения смешанных ионообменных насадок, соглас- ЗОно которому разделение осуществляютлибо путем ввода взвешенных в жидкости, например в воде, смеси смолв разделительное устройство сверхувниз в противотоке к жидкостиносителю, с целью гидроклассификации ионитов за счет различия плотностей анионита и катионита, либопутем контроля рН и (или) плотностисуспензин ионита в зоне обработки, 40причем изменение рН и (или) плотности определяет границу разделе"ния катионит - анионит, либо путемвцвода катионита на уровне ниже границы раздела ионитов, либо путем 45вывода анионита на уровне выше границы раздела ионитов И .Недостаток данного способа состоит в низкой степени разделения ионитов из-эа невозможности создания 50ламинарного потока воды, различнойскорости оседания гранул сорбентовнеодинаковой дисперсности, электростатического слипания разйоименнозаряженных гранул. 55Известен также способ разделениякатионо- и анионообменных смол, согласно которому катионообменную смолу отделяют от аннонообменнойв сепарационной камере добавлениемк смеси жидкости с плотностью, промежуточной между плотностями разделяемых смол, но достаточно отличающейся от них для обеспечения флотациианионообменной смолы и осаждениякатионообменной смолы. Жидкость вводят в камеру непрерывно, а удаляютпорциями 2 .К недостаткам указанного способаотносится большой расход реагентови промывной воды, приводящий к удорожанию процессовНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ разделения смешанного слоя ионитов ввертикальной колонне, заключающийсяв том, что смесь ионитов разделяютв вертикальной .колонне, в которойциркулирует поток жидкости, насыщенной пузырьками воздуха и содержащей добавки флотореагентов (полиамины, первичные амины, четвертичныеили первичные соли аммония, дитиофосфатц, дитиокарбаматы, арилсульфонаты). Один из ионитов флотируетсяи выводится из верхней части колонны,другой выводится иэнижней части 3Недостатками известного способаявляются низкая степень разделенияионитов (853) эа счет проявленияэффекта разбухания смешанного слоя,потери регенерирующих агентов ивысокая стоимость процесса,Цель Изобретения - обеспечениевозможности количественного разделения смешанного слоя Ферромагнитного и иемагнитного ионитов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения смешанного слоя ионитов, включающему обработку химреагентом, в качестве последнего используют 1-5 Х-ную суспензию извести с последующей магнитной сепарацией обработанной смеси,При этом с целью повышения степени разделения обработку смеси ведутпри соотношении объемов смеси ионитов и суспенэии извести 1:1-1:5 в течение 1-. 10 мин.Необходимость обработки смешанного слоя ионитов перед разделением обусловлена темчто при использовании в смешанном слое сильно- и слабодиссоциированного ионита разделение в водной среде неэффективно или1125201 3вообще невозможно ввиду,слипанияразноименно заряженных гранул иониФтов. Этот эффект может быть уменьшентолько при разделении смеси ионитовв среде концентрированных электролитов, причем при переносе в водуиониты вновь слипаются. Согласнопредлагаемому способу уничтожениюэффекта слипания смешанного слоя .ионитов способствует обработка его1-5 -ной суспензией извести. Приэтом происходит перезарядка поверхности катионита в кальциевую форму,что снижает эффект электростатического притяжения ионитов, При переносе смеси ионитов в водную средуэлектростатического слипания ионитов уже не происходит, что делаетвозможным их разделение магнитнойсепарацией,П р и м е р 1. Смесь 10 л ионитаКБи .20 л ионита АВф ферро/магнитной модификации, отработаннуюв процессе деминерализации водопроводной воды, вносят в реактор емкостью 200 л, снабженный мешалкой.Одновременно туда же вносят 120 л0,5 -ной суспензии извести, перемешивают в течение 10 мин со скоростью оборотов мешалки 5-10 с,Отработанную смесь ионитов подают вверхнюю часть наклонного магнитногосепаратора, имеющего напряженностьмагнитного поля (20-30)10 А/м иориентированного к горизонтальнойплоскости под углом 70 , со скоОростью О, 06 л/с. Маг нитный и немагнитный иониты собирают в разные приемники.Степень разделения ионитов определяют по количеству оставшегося анионита в катионите и катионита в анионите, обрабатывая каждую фракцию дополнительно 5 .-ной суспензией извес 1 ти и разделяя с помощью магнита.П р и м е .р 2. Аналогичен примеру 1; концентрация извести 1П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1; концентрация извести 3%. П р и м е р 4. Аналогичен примеру 1; концентрация извести 5 ,П р и м е р 5. Аналогичен при- . меру 1 концентрация извести 6%,П р и м е р 6. Аналогичен при-.меру 1; концентрация извести З ,время перемешивания смеси ионитовс известью 0.5 мин,4П р и м е р 7, Аналогичен примеру 6; время перемешивания смеси иониГтов с известью 1 мин.П р и м е р 8. Аналогичен примеру 6; время перемешивания смеси ионитов с известью 5 мин.П р и м е р 9, Аналогичен примеру 6; время перемешивания смеси ионитов с известью 10 мин.О П р и м е р 10. Аналогичен при-меру 6; время перемешивания смесиионитов сизвестью 12 мин.П р и м е р 11. Аналогичен примеру 1; концентрация оксида каль ция ЗХ, объемное соотношение суспенэии извести." ионит 1;0,05, времяперемешиваиия смеси ионитов с известью 3 мин.П р и м е р 12, Аналогичен при меру 11; объемное соотношение суспензия извести:ионит 1: 1.П р и м е р 13, Аналогичен примеру 11; объемное соотношение суспензия извести:ионит 1:3.25 П р н м е р 14. Аналогичен приме"ру 11; объемное соотношение суспензияизвести:ионит 15.П р и м е р 15.Аналогичен примеру 11; объемное соотношение суспензия зо извести:ионит 1:6.П р и м е р 16. Разделение смешанного слоя ионитов по известномуспособу, Смесь 10 л ионита КБи20 л ионита АВф, отработанную впроцессе деминерализации водопроводной воды, обрабатывают раствором15 г октиламина в 30 л воды в течение 10 мич и разделяют во флотомашине типа "Иеханобр" с объемом каме О ры 3 л порциями по 2 л. Соотношениеж:т = 3:1, время флотации 10 мин.Степень разделения ионитов 85 Х,Данные о влиянии концентрации извести, соотношения объемов смеси 45 ионитов и суспензии извести и времени контактирования извести с иоиитами на степень разделения ионитовКБи АВф приведены в таблице. Как следует из представленных 50 данных, предлагаемый способ обеспечивает получение индивидуальных катионита и анионита из смешанного ,слоя с чистотой 99,99 и 99,903, при этом оптимальными условиями обработ ки являются;концентрация суспеизииизвести 1-5 , время обработки 1- 10 мин, соотношение объемов смеси .ионитов и суспензии извести 1:1-1:5.1125201 вТехнико-зкономическая эффектив,9 Х (с 85 до 99,9 Х), а также со- МостЬ предлагаемого способа обуслов крашением расхода регенерируюших ;:лена воэможностьш количественного агентов на величину , соответ-" .раэделения ионитов различной модифи- ствующуш степени загряэненния иокапни и увеличением стенени их разде- З нита противоположно загрязненным ления с повышением чистоты йонитов на сорбентом 14,9 Х СаОщт е СодержаниеКБвАВф, Х Соотношениеобъемов(КБ+АЗФи суспензияСа(ОН)й СодержаниеАВф вКВ, Х Время контакта сСа(ОН)мин 0,5 14 1,00 0,50 0,10 О,Ю 10,0 14 1,0 3,0 134 14 5,0 1:4 0,10 .2 500,500,100,301,00 6,0 1:4 3,0 1;4 3,0 14 3,0 14 3,0 3,0 1:4 5,0 О,5 О,Ю 0,10 0,20 1:0,5 3,0 3,0 3 0 3,0 3,0 30 3,0 3,0 3,0 3,0 15 1:6 Составитель Т. ИеквабишвнлиРедактор В. Петрав ТехредМ,Гергель Корректор Л, Пилипенко 10;0 10,0 10,0 10,0 0,5 1,0 5,0 10,0 12,0 Заказ 8425/16Тираж 866 ПодписноеВЙИИПИ Государственного комитета СССР до делам изобретений и открнгий 113035, Москва, И"35, Раутская наб., д, 4/5