Ионообменный аппарат

,и,740270 Союз Советски кСоциалистическихРесцубпик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свЪ22)Заявлено 25,04,78(21) л-ву -2624383/23-26(51) М В 1/06 нениеи заявки Мп ис бпударстеапей квмитет СССР вв йелам иэабретеиий и втирмтий(54) ИОНООБМЕННЫЙ АППАРА Изобретение относится к области Недостатком известного аппарата явфильтрования жидкостей и, в частности ляется сложность эксплуатации вследст 1 Чк ионитовым фильтрам, и может быть вие невозможности испольэовайия ионииспользовано в гидрометаллургической та мелкого эернения. промышленности для извлечения цветных Белью изобретения является упрощередких металлов, в химической промыш- ние эксплуатации и удешевление процес3ленности, в системах водоподготовки для са очистки путем использования ионита умягчения и обессоливания вод. нетоварного эерненая.Известен ионообменный аппарат, дре- . Поставленная цель достигается тем, кажное устройство которого выполнено . что дренажное устройство выполнено в10в виде труб с щелевидными отверстиями виде камер, образованных концентрично113.установленными конусными крупноячеисНедостатками известного аппарата яв-тыми сеткамизаполненных ионитом Ляются сложность в эксплуатации, так крупного эернения и снабженных патрубкак требуется частая чистка дренажного ками с затворами для загрузки и выг 5устройства от илов технологической грязи рузки ионита. и невозможность использования ионита Белесообразно конусные крупноячеисмелкого зернения, тые сетки устанавливать на расстоянии,Наиболее близким по технической сущ- равном 3-20 диаметрам зерен ионита. ности и достигаемому результату являет- При этом ионит крупного зернения преся ионообменный аппарат, вклЬчаюший вышает ионит мелкого зернения в 6-10 корпус с патрубками ввода очищаемой раэ и в плотном слое имеет размер каи вывода очищенной жидкости и дренаж- палов пор меньше двухкратного размера ное устройство 21.ионита мелкого зернения, что позволяет55 надежно удерживать последний, Поэтомуаппарат, снабженный дренажным устройством, использующим, в качестве фильтрующего элемента ионит крупного зернения, позволяет эффективно вести технологические процессы с ионитом мелкогозернения.Ячейки сеток, образующих камеры,имеют размеры, превышающие размерзерна ионита мелкого зернения болеечем вдвое, при этом толщина проволок,из которых выполнены сетки, может превышать в два и более раз толщину проволок сеток известных дренажных фильтров, что способствует .повышению прочности элементов дренажного устройства.Наличие парубков с затворами для .загрузки и выгрузки ионита, которымиснабжейы камеры дренажного устройства,позволяет непрерывно или периодическименять ионит крупного зернения в камерах, упрощая, таким образом, регенерацию дренажного устройства и облегчаяэксплуатацию всего ионообменного аппарата В целом,На фиг. 1 - представлен ионообменныйаппарат , общий вид; на фиг, 2 -.видсверху; на фиг. 3 - общий вид дренажного устройства ионообменного аппарата.Ионообменный аппарат состоит изкорпуса 1 с патрубками ввода очищаемойи очищенной жидкости 2 и 3. Для подачи в корпус ионита предусмотрен патрубок 4. Дренажное устройство установлено на верхней перегородке 5 и состоитиз концентрично установленных конусныхкрупноячеистых сеток 6 и 7, образующихкамеры 8, заполненные ионитом крупного зернения, Для ввода ионита в камерыпредусмотрен патрубок 9 с затвором 10,а для вывода ионита патрубок 11 с затвором 12, Над корпусом 1 аппарата установлен переливной карман 1 3 с патрубками для выхода очищенной жидкости 14и 15,Аппарат работает следующим образом. По патрубку 2 в корпус 1 подают раствор (очищаемую жидкость) со скоростью, превышающей скорость питания зерен ионита крупного эернения, Раствор, проходя через слой ионита, прижимает его к эерхней перегородке 5 и камерам 8 дренажного устройства. Плотный слой ионита крупного эернения, помещенный в камеры 8, играет роль дренажа для ионита мелкого зернения, находящегося в корпусе 1. Раствор проходя через камеры 8, фильтруется в них и выводится 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 иэ корпуса через переливной карман 13и патрубок 14, Ионит мелкого зернениязадерживается на дренажном устройствеи остаетсяв реакционной зоне. По мерезабивания дренажного устройства производится периодическая или непрерывнаязамена ионита крупного зернения в ка- .мерах путем ввода свежего ионита черезпатрубок 9 и вывода засоренного ионитачерез патрубок 1 1,Кроме того, частичная очистка дренажного устройства происходит при каждом цикле выгрузки ионита из корпуса,при которой уровень жидкости опускается ниже камер дренажного устройстваи при этом взвеси вымываются иэ слояионита крупного эернения, находящегосяв камерах,Вьгруженный ионит крупного зерненияосаждается в нижнюю часть переливногокармана 13, отмываясь от илов и взвесей,и через патрубок 15 выводится на последующую загрузку в дренажное устройство.Размер зерен ионита, загруженногов корпус 1, 0,2-0,8 мм, камеры дренажного устройства загружают ионитомАМП крупного зернения с размером зерен 1,2-1,6 мм. При этом толщина слояионита между сетками камер 35 мм.Ячейка сетки имеет проходной размер1 мм. Удельная производительность дренажного устройства 350 м /м ч присопротивлении 0,1 атм.При этом слой, толщиной в три диаметра зерна ионита крупного зернения,достаточен, чтобы компенсировать обьемные колебания с достаточной степеньюсохранения фильтрующей способности.Из опытных данных наилучший эффектобеспечивает слой; толщиной, равной3-20 диаметрам зерен ионита. В этомслучае фильтрующий элемент надежноудерживает ионит мелкого зернения, достаточно прост в конструктивном оформлении и удобен в эксплуатации.Дальнейшее увеличение толщины слояионита крупного зернения нецелесообразно из-юа увеличения веса и гидравлического сопротивления дренажного устройства. Дренажное устройство, выполненное в виде камер, образованных концентрично установленными конусными крупно- ячеистыми сетками, заполненными ионитом крупного эернения и снабженных патрубками с затворами для загрузки и вьгрузки ионита, позволяет повысить эффективность использования ионитовза счет включения в технологическую эксплуатацию до 6% ионита мелкого зернения, ранее теряемого при первых .же циклах его оборота в схемечто дает экономический эффект до 3-4% от , 5 стоимости ионита, расходуемого в произ-водстве, По предварительным экономическим расчетам применение данного дренажного устройства на одном ионообменЭ ном аппарате с потоком ионита 5-6 м/ч 10 даст экономический эффект 12-15 тыс.рублей в год.формула изобретения 15Ионообменный аппарат, включаюший корпус с патрубками ввода очишаемой и вывода очишенной жидкости и дренажное устройство, о т л и ч а ю щ и й - 20 с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации и удешевления процесса очистки путем использования ионита нетоварного зернения, дренажное устройство выполнено в виде камер, образованных концентрично установленными конуснымикрупноячеистыми сетками, заполненныхионитом крупного зернения и снабженныхпатрубками с затворами для загрузки ивыгрузки ионита2. Ионообменный аппарат по п. 1,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, конусные крупноячеистые сетки установлены на. расстоянии, равном 3-20 диаметрам зерен ионитаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Труды Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения,канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрологии, Вып. 37,1973, с. 27-33.2. Патейт Франции% 2343502,кл. В 01 Э 1/06, 1977.