Аппарат для непрерывного ионирования воды Советский патент 1987 года по МПК B01J47/04 

ными внутри двумя зонами ионирова- ния: А-катионирования и Б-аниониро- вания. Над зоной анионирования.установлена перфорированная тарелка 7 с фильтрующей загрузкой 9, предназна-- ченной для предотвращения выноса ио- нита с обработанной водой. Патрубок 3 для подачи свежего катионита и патрубок 4 для подачи свежего аниони- та установлены тангенциально к корпусу на высоте соответственно 1/3 и

1

Изобретение относится к области защиты окружаюш,ей среды, к химическому обессоливанию воды, утилизации и повторному использованию воды, применяемой в процессе, и может быть использовано в химической, энергетической, металлургической промышленности.

Целью изобретения является уменьшение потерь, сокращение расхода и единовременная загрузка, ионита.

На чертеже представлен ионообмен- ньй аппарат.

Аппарат содержит 2 зоны: зону А - катионирования и зону Б - анионирования, размещенные в корпусе 1, выполненном в виде конуса, патрубок 2 для подачи обрабатываемой воды, патрубок 3 для подачи катионита в зону катионирования, патрубок 4 для подачи анионита в зону аниони- ровання, патрубок 5 для отвода пульпы катионита, патрубок 6 для отбора пульпы анионита, перфорированн то тарелку 7 с диаметром отверстий 25 мм, устройство 8 для отвода обессоленной воды, фильтрующую загрузку 9, устройство 10 для выпуска ионита. Регенерационное устройство содержит емкости 11 катионита и дополнительные емкости 12 анионита, дренажную систему 13, питательное устройство 14 катионита и анионита, устройство 15 для отвода транспортирующей катионит или анионит воды и послерегенерационных растворов, устройство 16 для подачи воды на транспортировку катионита и анионита, устройство 17 для приема отработанной пульшз катионита или анионита.

2/3 от вершины конуса. Патрубок 5 для отбора отработанной пульпы катионита и патрубок 6 для отбора отработанной пульпы анионита установлены на врлсоте соответственно 1/2 и 3/4 от вершины конуса и обеспечивают синхронность подачи пульпы катионита и анионита 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.

устройство 18 для подачи регенера- ционных растворов.

Аппарат для непрерывного о бессо- ливания 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 высоте 2/3 от вершины, отбор отработавшего анионита осуществляется на высоте 3/4 от вершины конуса.

В результате тангенциального подвода воды и ионита происходит завихрение потока и интенсивный ионньщ обмен, завершаемьш в верхней зоне раздельного витания ионообменного

материала, после чего насьш);енные катионит и анионит совершают движение к месту постоянного выпуска и далее с частью ионированной воды поступают в раздельные регенерационные емкости катионита и анионита до их наполнения. Соотношение катионо- обменного материала к обрабатываемой воде поддерживается в пределах (О,2-5,0):100, причем 0,2-10% 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 возвращают

в поток обрабатываемой воды мииу стадию взрыхления и отмывки ионита.

Соотношение анионообменного материала к обрабатываемой воДе поддерживается в пределах (0,4-8,0):100, при- 5 водой в соответствующие зоны иониро- чем 0,4-16,0% воды используется для вьшода отработавшего анионита из зоны Б-анионирования, при этом воду также отделяют от анионита в емкостях

вання. 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.

анионитов 12, смешивают с исходной (либо используют как воду более высокого качества очистки) и возвращают в поток обрабатьшаемой воды, минуя стадию взрыхления и отмывки анионита.

Время контакта катионита с обрабатываемой водой в корпусе составляет 16-160 с при соотношении твердой фазы к жидкости в выводимой на регенерацию пульпе (1-2):2. Время контакта 20 ионит в регенерационном устройстве.

анионита с обрабатьюаемой водой в корпусе составляет 32-200 с при соотношении твердой фазы к жидкости в выводимой itia. регенерацию пульпе (1-2) :2. Регенерацию катионита и анионита осуществляют в регенерационном устройстве в плотном слое ионита после отделения от него ионируемой воды.

и12979014

За 3-5 мин до наполнения первой из емкостей 11 или 12 отрегенериро- ванный ионит из второй из емкостей 11 или 12 передавливается исходной

водой в соответствующие зоны иониро-

вання. 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 отрегене- рированного ионита в аппарат исходной водой под давлением завершается стадия его отмывки массированным расходом воды и сорбция катионов свежим катионитом и анионов соответственно анионитом.

Регенерационный раствор подается на уплотненньш частично обезвоженный

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 представлены в табл. 1 и 2..

Таблица 1

1,5-1,2 1,5-1,2 1,5-1,2

I

1Л

in

CSl

Cvl

m

о

о

ч}«

о

00

ъ

I

(N

«ч

1/-

СП

- г

1Л

I

in

-

1Л

in

о

rt CN

I

ю

CN

n

N ГО

о о

О

о

о

«ч

ОО

ш

А

о -

ш

А

СП

I

ш

in

«ч

со

г

го

Как видно из приведенных данных, предлагаемые интервалы граничных значений времени контакта, соотношения Т:Ж в выводимой на регенерацию пульп 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 ионита и сокращением потребления воды на собственные нужды процесса с 30 до 0,2%.

Предлагаемьй аппарат интенсифицирует процесс обработки воды исключением простоя ионообменного аппарата при регенерации, а созданием фильтрующего слоя сокращает вынос ионообменного материала с обработанной водой.ч

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. Фор м у ла изобретения

1. Аппарат для непрерьшного иони- рования воды, включающий корпус в

Составитель Л. Эпштейн Редактор А. Петров Техред А.Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 843/9 Тираж 511Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

5

виде конуса, патрубки подачи иони- тов, установленные тангенциально корпусу, патрубки отбора ионитов, регенерационное устройство, включающее две емкости, соединенные с корпусом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь, сокращения расхода и единовременной загрузки ионита, патрубок подачи ка- тионита установлен на высоте 1/3 от вершины конуса, патрубок подачи анионитд. - на высоте 2/3 от вершины конуса, патрубок отбора катионита установлен на высоте 1/2 от вершины конуса, патрубок отбора анионита - на высоте 3/4 от вершины конуса, при этом регенерационное устройство снабжено двумя дополнительными емкостями, соединенными с патрубками подачи и отбора анионита.

2.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что корпус в верхней части снабжен перфорированной тарелкой с фильтрующей загрузкой.

3.Аппарат по п.1, отличающий с я тем, что регенерационное устройство снабжено дренажной системой, выполненной в виде перфорированных труб, установленных в днище каждой емкости.

Изобретение может быть использовано для химического обессоливания воды в химической, энергетической, металлургической промышленности и коммунальном водопроводе. AhnapaT позволяет уменьшить потери, сократить расход и единовременную загрузку ионита. Для .этого корпус аппарата выполнен в виде конуса с расположен(Л N5 СО СО