Противоточный ионообменный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01J47/10 

«12

Изобретение относится к химической технологии, точнее к ионообменной и сорбционной технологии, может также найти применение в процессах, сопровождающихся фильтрацией жидкости через слой гранулированной твердой фазы, и дает возможность вести процесс непрерывно в противотоке и с большими скоростями движения как жидкой., так и твердой фаз, при этом массообмен характеризуется малыми значениями величины эквивалентной теоретической ступени (тарелки) (ВЭТС).

Цель изобретения - уменьшение высоты аппарата путем снижения вели-1ины эквивалентной теоретической тарелки и снижение истирания ионита.

На чертеже представлена схема установки с предлагаемым аппаратом.

Установка содержит противоточный ионообменный аппарат, состоящий из корпуса 1, приемники 2 для отработанного ионита, емкость 3 для отрегенерированного ионита и насос 4.

Противоточный ионообменный аппарат состоит из корпуса 1 в виде перевернутого усеченного конуса с углом при вершине 2-10, крышки 5, установленного в верхней части корпуса 8 распределительного средства 6 для подачи обрабатываемой жидкости, прикрепленного к нижнему основанию корпуса фильтрующего элемента 7 в виде перевернутого конуса с углом при вершине 45-150 5 камеры 8, прикрепленной к нижней части .корпуса так, чтобы филь.трующий элемент находился в ней, кольцевой перегородки 9, разделяющей камеру на верхнюю и нижнюю части, патрубка 10 для подачи отрегенерированного ионита из емкости 3, патрубка. 11 для отвода фильтрата, прикрепленного к верхней части камеры, и патрубка 12 подачи раствора для продвижения ионита.

Пробоотборники 13 предназначены для контроля за положением рабочей зоны, в колонне, вентиль 14 слуншт для регулировки подачи раствора„

Выполнение корпуса аппарата в форме усеченного конуса делает во.зможным продвижение плотного слоя гранулированной твердой фазы по колонне противотоком к раствору, что позволяет осуществить подачу гранулированной твердой фазы в колонну с помощью гидротранспорта без прекращения подачи раствора,. Для колонны сравнительно

15612

небольшого диаметра (20-150 мм) угол при вершине 2-3 достаточен для осуществления движения ионита. Для колонны большого диаметра целесообраз5 но увеличить угол. Применение больших, чем 10°, углов нецелесообразно из-за возможных нарушений равномерного по сечению движения фаз.

Величина угла фильтрующего конуса

О определяется двумя факторами: количеством суспензии ионита во внутренней части конического устройства и возможностью создания достаточного усилия для перемещения ионита путем пос5 ледовательных гидроударов,

При больших, чем 150, углах количество ионита будет слишком малым, а при меньших, чем 45, усилие, создаваемое потоком жидкости, будет не0 достаточно для проталкивания ионита в колонну.

Установка работает следующим образом.

Через распределительное средство

25 6 в корпус 1 подают обрабатываемый раствор. Он проходит через слой ионита и отводится через фильтрующий 7, Контроль за положением рабочей зоны осуществляют с помощью про30 боотборников. 13, После перемещения рабочей зоны в заданное положение аппарат переводят на стационарный режим. Для того, чтобы рабочая зона бьша неподвижна относительно стенок

ji корпуса, по патрубку 10 в аппарат i постоянно подают новые порции ионита. Суспензию ионита подают из емкости 3 потоком раствора, создаваемым насо-. сом 4. Через фипьтрующий элемент 70 подают периодически (интервал от 3 с и более) с помощью вентиля 14 (время подачи 0,5 -2 с) раствор, который.. проталкивает ионит в корпус аппарата. Так как снизу в колонну подают все

5 новые порции сорбента, ионит в виде пло.тного сЛоя поднимается, и отработанная его часть ссыпается в приемники 2, Выгрузка сорбента из приемников и регенерация его осуществляется неQ прерывно или периодически без остановки работы установки.

1 ормула изобретения

Противоточный ионообменный аппа-.

рат, содержагций вертикальный корпус с распределительным средством для по1 дачи обрабатываемой жидкости в его

верхнейчасти, фильтрующий элемент в

312715614

Виде перевернутого усеченного конуса„„ части, корпус выполнен в виде пес патрубком для подачи в корпус отре-ревернутого усеченного конуса с углом генерированного ионита, установленнымпри вершине 2-10, фильтрующий элев вершине конуса, и патрубки для от-мент в виде перевернутого усеченного вода фильтрата и подачи раствора для $конуса вьшолнен с углом при вершине, перемеп;ения ионита, отличаю- .составляющим 45-150, расположен в щ и и с я тем, что, с целью уменьше-камере и присоединен к нижнему оснония высоты аппарата и истирания иони-ванию корпуса, при этом патрубок для та, он снабжен камерой, присоединен-отвода фильтрата присоединен к верхней к нижней части с внешней ее сто- 10|1ей части камеры, а патрубок для РОНЫ, разделенный кольцевой непрони-подачи раствора - к нижней ее часИемой перегородкой на верхнюю и ниж-ти.

Изобретение относится к аппаратам для ионообменной обработки жидкостей и позволяет снизить высоту аппарата путем снижения величины эквивалентной теоретической ступени. Корпус выполнен в виде перевернутого усеченного конуса с углом при вершине 2-10°, к нижнему основанию которого присоединен фильтрующий элемент 7 в форме перевернутого конуса с углом конусности 45-150, в вершине которого установлен патрубок 10 для подачи свежего ионита. К нижней части корпуса присоединена камера 8, разделенная кольцевой перегородкой 9 на верхнюю и нижнюю части, к первой из которой присоединен патрубок 11 для отвода фильтрата, а к другой - патрубок 12 для подачи раствора, продвигающего i ионит. Ионит перемещается в сторону увеличения радиуса конуса и отрабо(Л танный ссыпается в приемники.2. 1 ил.