Способ регенерации ионитного фильтра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 (1 697 149/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ Т СССР ТКРЫТИЙ у( р".щ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕИс . ,ЬЕЛ облас обменом и энергетике,кой, пищевойомышленности и позффективность регене и др, отраслях воляет повысит рации По ток ж от фильтрующей 2,0 толщинам н ости на расстоянии шетки, равном 0,5движного засыпочно ляют на дв ионитов, р слоя см едующим ихном из по ка с коаксиальных пот соединением, при уков О.И. ния особо и др, Установка длячистой воды, разделеи ионообменных смол,ктика сорбционныхВоронежского ГУ,том в ьном, подь, обеспеч центр скоро оков, наприме ерживают сред ающую псевдоо высотой его генера ия и пр в, Изд, 969, сние тяжелого ион оцес ения с явдоожижучасто 2-105.425937, кл вып,П 1969(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ИОНИТНОГОФИЛЬТРА(57) Изобретение относится кочистки жидкостей ионнымможет быть использовано вхимической, металлургичесИзобретение относится к очисткежидкостей ионным обменом и может быть1использовано в энергетике, химической, металлургической, пищевой и6других отраслях промышленности и там,где необходимо применение жидкостейс малыми инородными химическими включениями, в частности для нодоподготонки, а также высоконадежных с коррозионной точки зрения замкнутых систем циркуляции жидкостей.Целью изобретения является повышение эффективности регенерации.На чертеже представлено устройство, реализующее способ регенерацииионитного фильтра,Устройство содержит цилиндрическийкорпус 1 йонитного фильтра, центральную трубку 2, расположенную коаксиально корпусу 1, фильтрующую решетку3, державку 4, обеспечивающую центрирование и прикрепление к корпусу 4центральной трубки 2, буферную емкость5, сетку 6 для исключения выноса час Бтиц ионита из корпуса 1 ионитногофильтра и патрубок 7, подсоединенныйк насосу (не показан),При подаче регенерирующей жидкостив корпус 1 ионитного фильтра, содер- З 0жащего смесь тяжелых и легких ионитов, поток жидкости разделяется надва коаксиальных потока, центральныйиэ которых проходит через трубку 2,а периферийный - через межкольцевойканал, образованный корпусом 1 итрубкой 2, Разделение регенерирующейжидкости на два потока на расстоянии,равном 0,5-2 толщинам неподвижногозасыпочного слоя смеси ионитов, позволяет псевдоожижать весь эасыпочныйслой смеси ионитов. При определенномрасходе регенерирующей жидкости впериферийном потоке поддерживаетсясредняя скорость, обеспечивающая псе Ввдоожижение легкого ионита, а в центральном поддерживается средняя скорость, обеспечивающая псевдоожижениетяжелого ионита с высотой его псевдоожижения, выходящей эа начальный участок соединения периферийного и центрального потоков, В этом случае осуществляется равномерное распределениетяжелых и легких ионитов в корпусе1 ионитного фильтра, вследствие чегоповышается эффективность процессарегенерации.Описанный способ регенерации способствует равномерному распределению бинарной смеси ионитов по объему фильтра, уменьшает количество регенерирующей жидкости и время регенерации.При таком создании потока жидкости, пропускаемой через смесь ионитов, легкая фракция переводится во взвешенное состояние как в центральном, так и в периферийных потоках, причем, если в центральном потоке скорость Ч больше скорости выноса легкоговионита Ч, легкий ионит почти целиком собирается в периферийном потоке, если же даже скорость потока Ч находится в диапазоне Ч, (ЧЧ " (где Ч критическая скорость взвешивания тяжелого ионита, то большая часть легкого ионита собирается в периферийном потоке, поскольку выше поперечного сечения, в котором начинается за счет контакта взаимодействие и размытие центрального и периферийного потоков,происходит перетекание как легкого, так и тяжелого ионитов в периферийный поток, Более тяжелый ионит перемещается за счет псевдоожижения вцентральном потоке и в месте соедине- ния потоков попадает в периферийный поток, в котором под действием преобладающей над подъемной силой тяжести опускается в псевдоожиженном слое легкого ионита, Достигнув начала тракта, тяжелый ионит из периферийного потока попадает в центральный поток (для чего предусмотрен в начале тракта небольшой участок неразделенного движения основного потока, равный 0,5-2,0 толщинам слоя засыпки смеси ионитов) и снова выноситсявверх,Исследования показали, что расстояние от фильтрующей решетки, на котором разделяют поток жидкости, оказывает существенное влияние на процесс органиэации движения ионитов.Для существования и поддержания циркуляции тяжелого ионита достаточно лишь обеспечить его проход в центральный канаЛ, однако обеспечение равномерно перемешанного объема ионитов создается при расстоянии от фильтрующей решетки, равном 0,5-2,0 толщинам неподвижного Эасыпочного слоя смеси ионитов, так как при меньшем расстоянии количество проходящих в центральный канал тяжелых ионитов недостаточно для создания равномерности, и по объему ионитов образуютсяфлуктуации по составу легких и тяжелых ионитов, а при большем расстоянии значительная часть тяжелых поитонне вовлекается в процесс циркуляции5 и исключается из обработки активной регенерацией.Таким образом, в потоке, в котором при указанном разделении потоков обеспечена псевдоожижение легкого ионита 10 средней скоростью, например в периферийном, содержатся также частицы тяжелого ионита. При этом, как показали проведенные эксперименты, можно обеспечить квазиравномерное распреде ление в периферийном потоке более тяжелой и более легкой фракций ионитов.Пос.,се начала движения жидкости вкорпусе 1центра:сьцой трубке 2 и 20межкольцевом пространстве между нимипрофили скорости разцые, причем приобеспечеции условий, что средняя скорость в центральной трубке 7 удолет 4воряет цераенству Ч, с Ч с ,где 25Тк 4Ч - критическая скорость выноса тяжелой сьракссии смеси ионито, ысотаслоя с псевдоожижсцил тяжелого иоцита в ней согласуется с неравенством1,о ) 1+ь, где 1 - расстояьсие от ЗОфц:ььтруюшей решетки до места разделе -ция потока (торцы трубки 2), а средняя скорость в межкольцевом пространстве Ч отвечает церавенству Ч сЧ сл Тл лс 7, где 1 ч , 7 - соответственнокритические скорости взвешивания ивьсцоса фракции смеси ионитов, происходит постоянное равномерное перемешивацие смеси ионитов в периферийномпотоке, При этом для практики важно, аОчтобы объем, занимаемый центральным потоком в трубке 2, был как можно меньше,поскольку в этом случае уменьшаютсяразмЕр устройства для реализациипредложенного способа и расход очищающей жидкости,Проведенные эксперименты показали, что равномерное перемешиваниеионитов в периферицном (межкольцевом)потоке происходит вплоть до с 1/ь с 0,1,что соответствует нескольким процентам расхода всего потока через центральную трубку 2, Равномерность перемешивания определялась визуально.;пя бопее четкого различия частиционитов более тяжельсе и более легкиеиоциты специально окрасили в разные цвета. Было хорошо видно через стеклянные стенки емкости 1 при реалиэацци условий данного способа, что в периферийной зоне перемешивание частиц настолько хорошо, что невозможно выделить большую или меньшую по величине локальную часть пространства, где частицы были бы в большей степени одного цвета.Также было видно в эксперименте, как частицы более легкого ионита от дна емкости 1 быстро выбрасываются в межкольцевой зазор по трубке 2, а частицы более тяжелого ионита, попадая на дно емкости 1, втягивались в трубку 2, псевдоожижались в ней и в процессе псевдоожижения покидальс трубку 2, опускаясь затем в межкольцевой зазор.Разделение потока на два коаксиальных потока можно обеспечить и без использования твердых поверхностей за счет применения массовых сил. Например, если использовать ферромагнитные частицы исчитов, то можно создать заградительное электромагнитное поле, мешающее поперечному движению ионитов через цилиндрическую поверхность выбранного объема жидкости в качестве центрального потока.Описанный способ регенерации способствует равномерному распределению анионитов, и катионитов по объему ФСД, уменьшает количество регенерирующей воды и время регенерации, Кроме того, существенно повышается эффективность самой регенерации, Как показали проведенные экспериментальные исследования, при терморегенерации ФСД предлагаемым способом емкость отрегенерированных смол, анионитов и катионитов повышается с 75-80 до 907 от их полной статической емкости.Формула изобретенияС по с об ре ге не р ации ио нитно го фил ьтра с использованием установленной в корпусе фильтрующей решетки с засыпочным слоем тяжелых и легких ионитов, заключающийся в пропускании через смесь ионитов потока регенерирующей жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности регенерации, поток жидкости на расстоянии от фильтрующей решетки, равном 0,5-2,0 толщинам неподвижного засььпочного слоя смеси ионитов, разделяют на два коаксиаль1369786 ных потока с последующим их соединением, при этом в одном из потоков,например в центральном, поддерживаютсреднюю скорость, обеспечивающую оставитель ехред М.Дид онд едактор Н,Швыдка Гирня Коррек Заказ 338/6 519 ног одписное комитета СССРоткрытийская наб.,11303 д. 4 роектна ПИ Государственделам изобретенийМосква, )К, Ра роизводственно-полиграфическо псевдоожижение тяжелого ионита с высотой его псевдоожижения, выходящейза начальный участок соединения потоков. приятие, г. ужгород