Аппарат для непрерывного ионирования воды

(50 4 В 01 1 47/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ(54) АППАРАТВАНИЯ ВОР ЕПРЕРЫВНОГО ИОНИРО иСР 83 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Институт коллоидной химиимии воды им. А.В. Думанского(56) Авторское свидетельство ССВ 1204226, кл. В 01 Р 15/04, 1(57) Изобретение может быть испо вано для химического обессолива воды в химической, энергетическ металлургической промышленности коммунальном водопроводе. Йтпар позволяет уменьшить потери, сок тить расход и единовременную за ку ионита. Для .этого корпус апп выполнен в виде конуса с распол льзоияититаРузратажен"1297901 5 10 20 З 0 35 40 ными внутри двумя зонами ионирования: А-катионирования и Б-анионирования. Над зоной анионирования. установлена перфорированная тарелка 7 сФильтрующей загрузкой 9, предназначенной для предотвращения выноса ионита с обработанной водой. Патрубок3 для подачи свежего катионита ипатрубок 4 для подачи свежего анионита установлены тангенциально к корпусу на высоте соответственно 1/3 и 1Изобретение относится к областизащиты окружающей среды, к химическому обессоливанию воды, утилизациии повторному использованию воды, применяемой в процессе, и может бытьиспользовано в химической, энергетической, металлургической промышленности,Целью изобретения является уменьшение потерь, сокращение расхода иединовременная загрузка. ионита.На чертеже представлен ионообменный аппарат.Аппарат содержит 2 зоны: зону А -катионирования и зону Б - анионирования, размещенные в корпусе 1, вы"полненном в виде конуса, патрубок 2для подачи обрабатываемой воды,патрубок 3 для подачи катионита взону катионирования, патрубок 4для подачи анионита в зону анионирования, патрубок 5 для отвода пульпы катионита, патрубок б для отборапульпы анионита, перфорированнуютарелку 7 с диаметром отверстий25 мм, устройство 8 для отвода обессоленной воды, фильтрующую загрузку 9, устройство 10 для выпуска ионита. Регенерационное устройствосодержит емкости 11 катионита идополнительные емкости 12 анионита,дренажную систему 13, питательноеустройство 14 катионита и анионита,устройство 15 для отвода транспортирующей катионит или анионит воды ипослерегенерационных растворов, устройство 16 для подачи воды на транспортировку катионита и анионита,устройство 17 для приема отработанной пульпы катионита или анионита,2/3 от вершины конуса. Патрубок 5 дляотбора отработанной пульпы катионита и патрубок 6 для отбора отработанной пульпы анионита установлены навысоте соответственно 1/2 и 3/4 отвершины конуса и обеспечивают синхронность подачи пульпы катионита ианионита в устройство для регенерации, содержащее емкости 11 и 12, установленные на одном уровне с корпусом 1. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. 2 табл. 2устройство 18 для подачи регенерационных растворов,Аппарат для непрерывного обессоливания воды работает следующим образом.Исходная вода из усреднительной емкости насосом подается тангенциально к образующей поверхности корпуса в нижнюю треть высоты аппарата. Свежий катионит дозируется тангенциально к корпусу аппарата на высоте 1/3 от вершины конуса, отбор отработавшего катионита осуществляется на высоте 1/2 от вершины конуса, свежий анионит дозируется тангенциально к корпусу аппарата на высоте2/3 от вершины, отбор отработавшегоанионита осуществляется на высоте3/4 от вершины конуса,В результате тангенциального подвода воды и ионита происходит завихрение потока и интенсивный ионный обмен, завершаемый в верхней зоне раздельного витания ионообменного материала, после чего насыщенные катионит и анионит совершают движение к месту постоянного выпуска идалее с частью ионированной водыпоступают в раздельные регенерационные емкости катионита и анионита доих наполнения, Соотношение катионообменного материала к обрабатываемойводе поддерживается в пределах(О, 2-5, О): 100, причем О, 2-107 обработанной воды используют для вывода отработанного катионита из корпуса, которую отделяют от последнего в емкостях 11, смешивают с исходной (либо используют как воду более высокого качества очистки) и возвращают1297901 в поток обрабатываемой воды минуястадию взрыхления и отмывки ионита,Соотношение анионообменного материала к обрабатываемой воде поддерживается в пределах (0,4-8,0): 100, причем 0,4-16,07. воды используется длявывода отработавшего анионита иззоны Б-анионирования, пци этом водутакже отделяют от анионита в емкостяханионитов 12, смешивают с исходной(либо используют как воду более высокого качества очистки) и возвращают в поток обрабатываемой воды, минуя стадию взрыхления и отмывкианионита,15Время контакта катионита с обрабатываемой водой в корпусе составляет16-160 с при соотношении твердой фазы к жидкости в выводимой на регенерацию пульпе (1-2):2. Время контакта 20анионита с обрабатываемой водой вкорпусе составляет 32-200 с при соотношении твердой фазы к жидкости ввыводимой,на регенерацию пульпе(1-2):2. Регенерацию катионита и ани-онита осуществляют в регенерационном устройстве в плотном слое ионитапосле отделения от него ионируемойводы. Таблица 1 Дополнительный процесс сорбции врегенерационном устройстве Время контакта. ионита, с Т:Ж в ЖестРасход воды Жесткостьочищенной воды, мг-экв/л Т:Ж в вихВремя Жест- кость ревом аппарате кость отделяемойв регенератореводы,мг-экв/л выводимой исходной в питатель,мз /м 2 плоотрегенерированпульпе воды,мг-экв/л ного ио- щадинита, мин 1,5-1,2 1,5-1,2 1,5-1,2 5,0 1:1 0,05 1: 1,5 д, 1 1:2 0,1 5,0 5:100 36 40,0 2,0-3,0 5,0 Основной процесс сорбции 4,5 0,2-0,3 0,2: 100 3620,0 1,0-1,5 2,5: 100 36 За 3-5 мин до наполнения первой из емкостей 11 или 12 отрегенерированный ионит из второй из емкостейили 12 передавливается исходной водой в соответствующие зоны ионирования. В это время заполненные емкости катионита и анионита выводятся на стадию регенерации, которая завершается за 3-5 мин до заполнения второй емкости. Затем цикл повторяется,В стадии транспортировки отрегенерированного ионита в аппарат исходной водой под давлением завершается стадия. его отмывки массированным рас" ходом воды и сорбция катионов свежим катионитом и анионов соответственно анионитом.Регенерационный раствор подается на уплотненный частично обезвоженный ионит в регенерационном устройстве, а отделившийся послерегенерационный раствор через дренажную систему 13, выполненную в виде перфорированной трубы, выводится из системы.Технологические параметры процесса обессоливания в зависимости от качества исходной воды и предлагаемых параметров режима работы представле, ны в табл. 1 и 2. перемеще- на подачуния 1 м/м 1 мэ ионитал е 6 х х д е еоохах ехоо аахх Е ех Х е е Е Ц е о о л л О Ге лЕещеод8:Ед йЦ Е йцохоО д Е х +и еа х оео охохио х о л г 44Ео хо ох х дР Ее йсовеоонх д е х о х Ц о дл О е д хцод д хе Ге ах аа еоодхохх и юох 3оах о о о аЕ 0 О о е И Е о о а хх, о )Я х Ц х ед " о И о й о а х о х о 0 о хе ох + "хх 2 деД Ц Ее Ейохен да Х а ев леоод 5 еацхц ц оцохи оие оддж лл ло оСЧ Фл ее о о ол лс о ол л л1е - РеЗаказ 843/9 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из приведенных данных, предлагаемые интервалы граничных значений времени контакта, соотношения Т:Ж в выводимой на регенерацию пульпе выбраны из условий создания режима спирально-вихревого потока, обеспечивающего обессоливание воды жесткостью 4,3; 20,0; 40,0 мг-экв/л до 0,2, 1,5; 3,0 мг-экв/л, с ликвидацией стадии взрыхления и отмывки иони-, 10 та и сокращением потребления воды на собственные нужды процесса с 30 до 0,2 .Предлагаемый аппарат интенсифицирует процесс обработки воды исключением простоя ионообменного аппарата при регенерации, а созданием фильтрующего слоя сокращает вынос ионообменного материала с обработанной водой.Предлагаемый аппарат позволяет также сократить строительную высоту аппарата за счет установки емкостей 11 и 12 на одном уровне с аппаратом.Кроме того, предлагаемый аппарат позволяет исключить расход воды на собственные нужды за счет циркуляции потоков транспортирующей воды. ф о р м у л а изобретенияАппарат для непрерывного иони 30 рования воды, включающий корпус в виде конуса, патрубки подачи ионитов, установленные тангенциальнокорпусу, патрубки отбора ионитов,регенерационное устройство, включающее две емкости, соединенные с корпусом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения потерь, сокращения расхода и единовременнойзагрузки ионита, патрубок подачи катионита установлен на высоте 1/3от вершины конуса, патрубок подачианионита - на высоте 2/3 от вершиныконуса, патрубок отбора катионитаустановлен на высоте 1/2 от вершиныконуса, патрубок отбора анионита -на высоте 3/4 от вершины конуса,при этом регенерационное устройствоснабжено двумя дополнительными емкостями, соединенными с патрубкамиподачи и отбора анионита,2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что корпус в верхней части снабжен перфорированной тарелкой с фильтрующей загрузкой.3, Аппарат по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что регенерационное устройство снабжено дренажной системой, выполненной в виде перфорированных труб, установленных в днище каждой емкости.