Аппарат непрерывного ионного обмена Советский патент 1985 года по МПК B01J47/04 

со

4 412

ЭО 0)

Изобретение относится к ионообменным аппаратам непрерывного действия для очистки жидкости, преимущественно воды, от минераяьньк примесей и может быть использовано в химической промышленности, теплоэнергетике, радиоэлектронике и других отраслях народного хозяйства.

Известны аппараты непрерывного ионообмена с движущимся слоем ионообменного материала, который внутри аппарата проходит три технологические зоны: сорбцию, десорбцию и отмывку.

Недостатками известных аппаратов являются повьшенный износ ионообменного материала, сложность и большая трудоемкость в изго овленак и необходимость в уникальных системах автоматики.

Известен также аппарат непрерывног ионного обмена, включающий патроны с ионообменным материалом, размещенные по окружности и соединенные подводящими и отводящимитрубопроводами и распределителем жидкости с полым валом.

Аппарат непрерывного ионообмена работает следующим образом.

Исходная жидкость, содержащая растворённые соли, подается в входной патрубок распределителя и по специальным каналам в средней плите попадает в трубу, связанную с одной или несколькими патронами, проходит через ионообменный материал и, очищенная , через распределитель подается потребителю. В то время, как несколь со (например з) патронов очищают воду, другие (например 4) находятся на регенерации, а остальные (например з - на отмывке от регенерирующего агента. Регенерация и отмывка производятся аналогично процессу сорбции через свои патрубки на распределителе. Непрерывность работы аппарата осуществляется путем вращения средней плиты распределителя, имеющей специальные каналы, благодаря чему периодически меняется подача в каждую из колонн очищаемой жидкости, регенерирующего агента и отмывочной воды.

Основными недостатками данного аппарата являются большая трудоемкость в изготовлении из-за сложности тщательной притирки плит плоского распределителя, ненадежность в эксп944862

луа.тации из-за возможности попадания регенерационного раствора в очищенную жидкость. Наличие одного распределителя на вход и выход растворов

5 при эксплуатации может привести к ухудшению качества очищаемой жидкости за счет попадания исходной воды в очищенную по зазору между плоскими плитами распределителя.

o Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления аппарата и повышение качества готового продукта за счет исключения попадания в него регенерационного раствора

15 и исходной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате ионного обмена, включающем патроны.с ионообменным материалом, размещенные по окружности и

20 соединенные подводящими и отводящими трубопроводами и распределителем жидкости, распределитель жидкости выполнен в виде двух соосно установленных на валу цилиндрических камер, выполненных с отверстиями, равномерно размещенными на их боковой поверхносги, и снабжен соединенными с валом промывными коробами с пружинами, размещенными в каждой камере.

Целесообразно, чтобы распределитель жидкости бьш снабжен эластичными плитами, размещенными между промывными коробами и внутренними стенками цилиндрических камер.

5 Благодаря выполнению распределителя в виде цилиндрических камер снижается трудоемкость изготовленияаппарата, так как расточить цилиндр значительно проще, чем притиреть

плоские поверхности. Причем точность расточки поверхности может быть невысокой благодаря т0му, что примыкающий к ней короб подпружинен и снабжен эластичной плитой, что уве лйчивает надежность работы аппарата из-за гарантированного плотного прилегания короба и исключения возможности попадания регенерационного раствора в очищенную жидкость. Это

0 также достигается тем, что края

эластичной пииты тонки и прижимаются давлением исходной жидкости к. стенке распределителя, так как давление исходной жидкости больше чем давление регенерационного раствора. Благодаря тому, что аппарат непрерывного ионообмена снабжен двумя от дельными приспособлениями дпя входа

и выхода очищаемой жидкости и регенерадионного раствора, исключается возможность загрязнения очищенной жидкости исходной жидкостью, т.е. улучшается качество очистки жидкости. Синхронизация работы верхнего и нижнего распределителя за счет общего полого вала упрощает автоматизацию аппарата и делает его простым в эксплуатации.

На фиг.1 схематически изображен аппарат, общий вид, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг«3 - промывное устройство в увеличенном масштабе, разрез.

Аппарат непрерывного ионного обмена содержит 8 ионообменных патронов 1, заполненных ионитом 2 и расположенных по окружности распределителя 3, который вьшолнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических камер 4 и 5 с равномерно размещенными на их боковой поверхности отверстиями 6. Внутри камер 4 и 5 смонтированы промывные короба 7, которые прижаты пружинами 8 открытой стороной к боковой поверхности камер 4 и 5., а другой стороной соединены с полым валом 9. Распределитель снабжен эластичной плитой 10, входящей в паз короба и выполненной с сужанлдимися краями. Польй вал 9 с помощью храпового привода 11 перемещает промывные короба 7 от одного отверстия 6 к другому. Ионообменные, патроны 1 соединены трубопрово. дамн 12, подводящими исходную жидкость, и трубопроводами 13, отводящими очищенную жидкость, соответст-5 венно с нижней 4 и верхней 5 камерами, которые содержат патрубок 14 подвода очищаемой жидкости и патрубок 15 отвода очищенной жидкости (готового продукта).

Подача регенерирующего раствора .осуществляется с помощью патрубка 16, сообщающегося с камерой 17, а отвод - с помощью патрубка 18, сообщающегося с камерой 19.

Аппарат непрерывного ионообмена работает следующим образом.

Исходная жидкость, содержащая растворенные примеси, подается по патрубку 14 в нижнюю камеру 4 распределителя 3 и попадает по трубопроводам 12 в патроны 1. Жидкость попадает сразу в 7 патронов через отверстия 6 в цилиндрических камерах, которые не закрыты промывным коробом 7

194486

регенерирующего устройства. Исходная жидкость, проходя через ионообменную смолу 2, очищается и, очищенная, по трубопроводу 13 поступает в верх- 5 нюю камеру 5 распределителя 3, откуда подается потребителю через патрубок 15. В это время через патрубок 16 в камеру 17 подается регенерирующий раствор, который по полому валу

Ю 9 поступает в промывной короб 7,

примыкающий к одному из трубопроводов 13, и через него подается в патрон 1 дпя регенерации ионита. Отработанный регенерируннций раствор отJ5 водится через трубопровод 12, пере, крытый нижним коробом 7 регенерирующего устройства, в нижнюю часть полого вала 9, далее через камеру 19 и патрубок 18 сбрасывается в канали2Q зацию. Регенерирующий поток можно направить снизу вверх, подводя его к патрубку 18 и отводя из патрубка 16. За регенерирующим раствором подается отмывочная вода, ионит откывается от

25 регенерирующего раствора и снова готов к работе. По мере насыщения ионообменного материала по команде реле полый вал поворачивается на 1/8 оборота при помощи привода 11, перемещая промывные короба 7 регенерирующего устройства к следующим отверстиям 6 и тем самым подключая отрегенерированный патрон к работе, а отработанный патрон - на регенерацию, Этим достигается непрерывность работы всего аппарата. За счет того, что аппарат имеет две камеры 4 и 5, исключается возможность загрязнения очищенной жидкости примесями, находящимися в исходной жидкости, а деление камер 17 и 19 для регенерирукяцего раствора от цилиндрических камер 4 и 5 распределителя 3 двойной сальниковой системой исключает попадание регенерщ ующего раствора в

5 очищенную жидкость. Увеличение надежности работы аппарата и возможность получения более высокой степени очистки достигается надежным прилеганием регенерирующего устройства за счет эластичной плиты 10, выполненной из эластичного материала с сужающимися краями, которые прижимаются давлением исходной жидкости к плоскости камеры, так как

55 давление исходной жидкости всегдавьше давления регенерирующего ;раствора.

Предложенная констру кция аппарата непрерывного ионного обмена снижает трудоемкость изготовления, увеличивает надежность его работы и улучшает . степень .очистки жидкое- , ти.I

Годовой экономический эффекто использования предлагаемого изобретения составляет 100000 р, суммарный по отрасли 2 млн. руб. в год.

1. АППАРАТ НЕПРЕРЫВНОГО ИОННОГО ОБМЕНА, включающий патроны с ионообменным материалом, размещенные по окружности и соединенные подводяЕЩми и отводящими трубопроводами и распределителем жидкости с полым валом, отличаю щи и- с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления аппарата и повьшения качества готового продукта путем исключения попадания в него регенерационного раствора и исходной жидкости, распределитель жидкости выполнен в виде двух соосно установленных на валу цилиндрических камер, выполненных с отверстиями, равномерно размещенными на их боковой поверхности, и снабжен соединенными с валом промывными коробами с пружинами, размещенными в каждой камере. 2. Аппарат поп.1, отличаюi щийся тем, что, распределитель жидкости снабжен зластичными плита(Л ми, размещенными между промывными коробами и внутренними стенками цилиндрических камер.

фиг. 7

W