СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛИМЕРНОГО ИЛИ СОПОЛИМЕРНОГО СОРБЕНТА Российский патент 1998 года по МПК B01J20/34 B01D41/00 

Изобретение относится к области очистки сорбентов и фильтрующих материалов на основе полимеров или сополимеров, используемых в механических фильтрах блочных обессоливающих установках.

Известен способ очистки сополимера с загрязненной поверхностью путем интенсивного перемешивания, при котором частицы истираются, удаляя тем самым загрязнения (патент GB N 1058225, B 01 J 49/00, 1967).

Недостатком способа являются высокие потери материала.

Известен способ очистки зернистого фильтрующего материала, включающий подачу промывочной воды противотоком с интенсивностью 1,5-2,0 л/с•м² и воздействие акустическими колебаниями в виде струйно-пульсирующего поля, перемещаемого в объеме материала в плоскости перпендикулярной потоку (Патент RU N 2042381, B 01 D 24/26, 1995).

Однако данный способ пригоден для очистки фильтрующих материалов в бассейне очистки питьевой воды и мало пригоден для очистки материала в механическом фильтре блочной обессоливающей установки.

Известен способ очистки сорбента в фильтрующей колонне путем отмывки водой, подаваемой струями через гидродинамические активаторы (Патент RU N 2080822, B 01 J 47/02, 1996).

Недостатком способа является невысокая степень очистки.

Для повышения степени очистки предлагалось использовать обработку сорбентов сжатым воздухом, улучшающую разрыхление всей загрузки и отделение частиц загрязнений от зерен сорбента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ циклической обработки ионитов воздухом и водой, включающий гидроперегруз сорбента в емкость, снабженную дренажной системой, обработку сорбента в течение 1 мин воздухом, а затем в течение 2 мин прямой промывкой водой, в результате чего слой сорбента разрыхляется, перемешивается, с зерен сорбента срываются загрязнения и непрерывно выносятся водой через сборно-распределительное устройство. Если сорбент сильно загрязнен, необходимо циклы повторить до 10 раз. (Л.М.Блянкман. Очистка фильтрующих материалов. М. : Энергоиздат, 1981, с.37-39). Хотя известный способ позволяет снизить расход промывочной воды и практически полностью удалить загрязнения, его производительность недостаточно высока.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа очистки, позволяющего при высокой степени очистки обойтись без использования химических реагентов, снизить количество промывочной воды, длительность процесса и улучшить эколого-экономические показатели процесса.

Поставленная задача решается описываемым способом очистки полимерного или сополимерного сорбента механических фильтров блочных обессоливающих установок от продуктов загрязнения, включающим гидроперегруз сорбента в емкость, снабженную дренажной системой и гидродинамическими излучателями акустических колебаний, обработку сорбента водой, подаваемой под давлением через вышеупомянутые излучатели одновременно с гидроперегрузом сорбента, периодическую подачу сжатого воздуха на дренажную систему и непрерывное удаление загрязнений. Предпочтительно подавать воду через излучатели под давлением 4,5-5,5 атм. с расходом 30-40 м³/ч., а сжатый воздух подавать в течение 1-2 мин с интервалом 50-60 мин.

Предложенное изобретение можно реализовать в различных устройствах, снабженных дренажной системой и гидродинамическими излучателями акустических колебаний.

Ниже приведен пример реализации предлагаемого способа на одной из действующих блочных обессоливающих установках, но этим не ограничивается объем предлагаемого изобретения.

На чертеже представлена одна из возможных схем установки для реализации предлагаемого способа.

Пример.

Установка - БОУ состоит из герметичной емкости - 1, на дне которой находится дренажная система 2 с краном и патрубком 3 для подачи сжатого воздуха. Нижняя дренажная система имеет трубу с краном для отвода (слива) загрязненной воды - 4. В середине емкости 1 расположена вертикальная труба 5 с гидродинамическими излучателями 6 различных типов. На средней части емкости находится средняя дренажная система 7, которая так же снабжена краном - 8 для подачи сжатого воздуха и для слива грязной воды при помощи крана 9. Вертикальная труба 5 с гидродинамическими излучателями соединена с входной трубой 10, через которую под давлением подают воду для процесса возбуждения акустических колебаний струйно-пульсирующегося типа широкого спектра частот.

На верхней части емкости 1, имеется восходящая выходная - 11 труба для транспортировки грязного и очищенного сополимера в исходную емкость.

Процесс гидроперегруза загрязненного сополимера осуществляется через верхнюю выходную трубу 11, закрыв при этом кран 12 для слива грязной воды. Контроль за давлением подаваемой воды на гидродинамические излучатели акустических колебаний осуществляют манометром 13. Для поддержания и регулирования давления в герметичной емкости 1, в ней с наружной стороны имеется труба "воздушник" с краном 14 для сброса давления в емкости 1. Контроль за процессом очистки сополимера БОУ осуществляют через специальные смотровые окна 15, расположенные в нижней и верхней части емкости. Исходный загрязненный сополимер под избыточным давлением через системы трубопровода - транспортера подают на вход патрубка 16, при этом кран 12 закрыт. Кран 17 с патрубком служит для подачи сжатого воздуха на излучатели, если те забивались смолой.

Процесс очистки сополимера механического фильтра блочной обессоливающей установки - БОУ проводят следующим образом.

Исходный загрязненный сополимер на основе стиролдивинилбензола по трубопроводу подают во входной патрубок 16, а затем по трубопроводу 11 перегружают в емкость 1. Одновременно с гидроперегрузом сополимера в емкость включают гидродинамические излучатели путем подачи чистой воды под давлением 5 атм, на входную трубу 10, тем самым возбуждая акустические колебания струйно-пульсирующегося типа во всем объеме. При этом как нижний дренаж 2, так и средний дренаж 7 открыты для удаления загрязненной воды. По мере гидроперегруза загрязненного сополимера в емкость 1 все большее количество гидродинамических излучателей вступают в работу в качестве генератора акустических колебаний. Периодически с интервалом 60 мин на один из дренажей подают сжатый воздух на 1-2 мин (с целью прочистить мелкие щели дренажной системы от закупорки мелкой смолой), затем процесс проводят с другим дренажем при закрытом сливной кране для грязной воды. Производительность подачи воды на излучатели составляет 30-40 м³/ч. Процесс очистки сополимера длится в зависимости от степени загрязнения и его количества. После 6 ч. непрерывной очистки в поле акустических колебаний очищенный сополимер при помощи гидродинамических излучателей поступает в исходную емкость путем гидроперегруза через выходную трубу 11, а затем в трубопровод 16, при этом все краны как сливные так и воздушные закрыты.

Как показали результаты промышленных испытаний способ позволил очистить сополимер от нефтепродуктов на 85-87%, а от железа на 97%. Процесс не требует применения химреагента, а потребление воды на очистку снизилось вдвое.

Использование: для очистки полимерных или сополимерных сорбентов механических фильтров блочных обессоливающих установок. Сущность: способ включает гидроперегруз сорбента в емкость, снабженную дренажной системой и гидродинамическими излучателями, при этом процесс гидроперегруза ведут одновременно с возбуждением в емкости акустических колебаний широкого спектра частот, периодической подачей сжатого воздуха и непрерывного удаления загрязненной водой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки полимерного или сополимерного сорбента механических фильтров блочных обессоливающих установок от продуктов загрязнения, включающий гидроперегруз сорбента в емкость, снабженную дренажной системой, обработку сорбента водой и сжатым воздухом и непрерывное удаление загрязнений, отличающийся тем, что гидроперегруз сорбента ведут в емкость, дополнительно снабженную гидродинамическими излучателями акустических колебаний, воду подают под давлением через вышеупомянутые излучатели одновременно с гидроперегрузом сорбента, а сжатый воздух периодически подают на дренажную систему. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду подают под давлением 4,5 - 5,5 атм с расходом 30 - 40 м³/ч. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатый воздух подают в течение 1 - 2 мин с интервалом 50 - 60 мин.