ИОНООБМЕННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1967 года по МПК B01J47/00 

Известна ионообменная устаиовка для очистки жидкостей, например соков, от металлов или кислот. Такая установка состоит из емкости для иоиообмена и регенерации ионита, который содержит в исходном состоянии ионы водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммоння; трубопроводов для подвода к емкости и отвода от нее очищаемой жидкости, раствора термолитического водорастворимого вещества для регенерации ионита и воды для промывки ионита от остатков регенерирующего раствора; емкости для удаления из очищаемой жидкости ионов термолитического вещества и емкости для сбора продуктов регенерации.

Предлагаемая установка обеспечивает непрерывность процесса очистки жидкости. Для этого емкость для ионообмена и регенерации ионша выполнена из четырех камер, соединенных между собой. В первых трех камерах установлены гидроциклоны, служащие соответственно для ионообмена между жидкостью и ионитом, для регенерации и промывки ионита. Четвертая камера предназначена для пропаривания ионита во время его перемещения.

ионообмена, причем связь ее с последней осуН1ествлена при помощи двух обводных труб, одна из которых служит для подвода в емкость очищаемой жидкости, а другая - для

возврата восстановленного ионита но замкнутому контуру в камеру для ионообмена.

В предлагаемой установке емкость для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости следует выполнить в виде гидроциклона и снабдить включенным в обводную трубу инжектором, с помощью которого восстановлепный ионит под действием исходной жидкости будет возврапиться в камеру для ионообмена.

Для равномерного распределения ионита в потоках очищаемой жидкости, регенерирующего раствора и промывной воды у входной части гидроциклонов целесообразно установить перфорированные конические распределители, а под ними расположить входные концы трубопроводов для отвода потоков.

Камеры для ионообмена, регенерации ионнта, промывки его и нропаривания выполнены в виде царг и вместе с емкостью для удаления цз очищаемой жидкости ионов термолитического вещества установлены в колонну. Для поддержания постоянства концентрации регенерирующего раствора на трубопрово.це для подвода рененерирующего раствора

раствора, а емкость для сбора продуктов регенерации снабдить д-озатОром водорастворимого термйлитическргс):;Вещества, управляемым датчиком.

В камере для трЮтШрирания ионита следует установить два е рнцентрУчно расположенных перфорироват1ых уСеченпых конуса, образующих между,собой ,кольцевой зазор.

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая установка, вид сбоку; па фиг. 2 - камера для ионообмена между жидкостью и ионитом, нродольный и поперечный разрезы; на фиг. 3 - камера для пропаривания ионита, продольный и поперечный разрезы.

Установка может быть использована для очистки от металлов и кислот соков, воды и вина. Она состоит из емкости ионообмена и регенерации ионита, выполненной в виде размещенных одна пад другой четырех камер J, 2, 3 и 4 с гидроциклонами 5, б и 7 в трех первых; емкости 8 для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости и емкости 9 для сбора регенерирующего раствора. Камеры 1, 2, 3 и 4 выполнены в виде царг, вместе с емкостью 8 установлены в колонну и соответственно предназначены для нонообмена между жидкостью и ионитом, содержащим в исходном состоянни ноны водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммония, для регенерации ионита и промывки последнего и для пропаривания ионита в процессе его перемещения. В камере 4 концентрично расположены два перфорированных двустенных усеченных конуса 10 -л 11 с образованием кольцевых зазоров между их стенками, служащих для прохождения ионита.

Емкость 8 выполнена в виде гидроцнклона и соединена с камерой 4 для нропаривания и с камерой 1 для ионообмена, причем с камерой } она соединена обводной трубой 12 для подвода в нее очищаемой жидкости и обводной трубой 13 для возврата восстановленного ионита в камеру /.

Емкость 8 снабжена инжектором, включенным в обводную трубу 13 и служащим для возврата при помощи исходной жидкости восстановленного ионита в камеру 1.

Для более равномерного распределения ионита по потокам очищаемой жидкости регенерирующего раствора и промывной воды у входной части гидроциклонов установлены перфорированные конические распределители 14, 15, 16 и 17, а под ними расположены входные концы трубопроводов 18, 19, 20 и 21, соответственно предназначенных для отвода очищаемой жидкости из камеры 1, для отвода продуктов регенерации ионита, для отвода промывной воды и для отвода очищенной жидкости.

Для поддержания постоянства концентрации регенерирующего раствора на трубопроводе 22 для подвода регенерирующего раствора установлен датчик 23 концентрации, а емкость 9 имеет дозатор 24 водорастворимого термолитического вещества, которым управляет выщеуномянутый датчик.

Описываемая установка имеет систему трубопроводов.

При работе установки подлежащую очистке жидкость, например сок, нодают и гидроцнклон 5 ионообменной камеры по тангенциально подведенному по отношению к цилиндрической поверхности камеры трубопроводу 25.

0 При этом поток жидкости получает вран1,ательное движение. В эту же камеру на конический распределитель 14 поступает ионит в виде пульпы (смеси зерен с обрабатываемой жидкостью) и направленным потоком перемещается вдоль внутренней поверхности камеры. В результате контакта потока сока с ионитом происходит интенсивный процесс ионообмена- насыщение жидкости иоиами термолнтического соединения. Обработанная жидкость через сборник 26 поступает в трубопровод 18 и по нему отводится в верхнюю часть емкости 8, а нонит из камеры / поступает в камеру 2, причем конический распределитель 15 направляет его потоком вдоль внутренней

5 поверхности камеры 2. В чаще 27 собирается неудаленная обработанная жидкость, которая затем по трубопроводу 28 поступает в трубопровод с пульпой, направляемой эжектором в камеру 1.

0 В камеру 2 по тангенциально подведенному патрубку трубонровода 22 поступает поток регенерирующего вещества. Концентрации поддерживается в заданном значении датчиком 23, который управляет дозатором подачи

5 концентрированного раствора регенерирующего вещества в емкость 5. Выделяющиеся в результате регенерации ионита продукты через конус 29 но трубопроводу 19 поступают в дренаж.

0 Отрегенерированный ионит из гидроциклона 6 через отверстие поступает на конический распределитель 16, с которого попадает в камеру 3. В этой камере ионит отмывается от нродуктов регенерации водой, подводимой

5 но тангенциально установленному трубопроводу 30. Через центрально установленный трубопровод 20 с конусом 31 отводится отмыБочная вода, содержащая больщое количество регенерирующего вещества. Некоторая часть

0 регенерирующего вещества собирается в чаше 32 и отводится.

Отмывочная вода собирается в емкости 9 для регенерирующего раствора.

5 Отмытый от продуктов регенерации ионит поступает в зазоры между конусами 10, 11, где пропаривается подаваемым в конус // из трубопровода S3 иаром. При этом проис.ходит диссоциация ионов термолитического регенерирующего вещества, компоненты которого в виде газа отсасываются из установки по трубопроводу 34 эжектором 35 и направляются в смеси с водопроводной водой, ностунающей из трубонровода 36 в емкость 9 для образощества с последующей подачей его посредством эжектора 37 в камеру 2.

Обработанный паром ионит ссыпается в емкость 8, куда по трубе 12 поступает из камеры / сок, содержащий ионы термолитического вещества, а освобожденная от последних очищенная жидкость поступает на дальнейшие технологические стадии обработки.

Насыщенный ионами термолитического вещества ионит собирается в буикере 38, откуда с помон;ыо эжектора 39 и необработанной жидкости, поступающей по трубопроводу 40, он в виде пульны возвращается но трубе 13 в камеру /.

Предмет изобретения

I. Ионообменная установка для очистки, жидкостей, например соков, от металлов или кислот, состоящая из емкостн для ионообмена и регенерации ионита, содержащего в исходном состоянии ионы водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммония, с трубопроводами для подвода и отвода очищаемой жидкости, раствора термолитнческого вещества для регеперации ионита и воды для промывки ионита от остатков регенерирующего раствора, емкостн для удаления ионов термолнтического вещества из очищаемой жидкости и емкости для сбора регенерирующего раствора, отличающаяся тем, что, с целью осуществления процесса ненрерывио, емкость для ионообмена н регенерации ионита образована из четырех соединенных между собой камер, из которых в первых трех установлены гидроциклоны, служанще соответственно для иоиообмеиа между жидкостью и ионитом, для регенерации ионита и для промывки последнего, а четвертая камера служит для пропаривания ионита в процессе его перемещения, при этом емкость для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости соединена непосредственно с камерой для пронаривания

ионита и с камерой для ионообмена, нричем связь ее с последней осуществлена ири номощи обводной трубы для подкода в емкость очищаемой жидкости и обводной трубы для возврата восстановленного ноннта но замкнутому KOiiTypy в камеру для ионообмена.

2. Установка но п. 1, отличающаяся TCJM, что емкость для удаления ионов термолнтнческого вещества из очищаемой жидкости вынолнена к виде гидроцнклона и снабжена включенным в обводную трубу инжектором, служащим для возврата восстановленного ионита при HOMonui исходной жидкости в для нонообмена.

3. Устаиоика по н. 1, отличающаяся тем, что, с целью более равномерного распределения ионита по потокам очищаемой жидкости, регенерирующего раствора и промывной воды, у входной части гидроциклонои установлены перфорированные конические распределители, а под иимн расноложемь входные концы трубопроводов для отвода нотоков.

4. Установка но нп. 1,2 и 3, отличающаяся тем, что камеры для ионообмена, регенерации

иоиита, промывки и пропаривания его выполнены в виде царг и вместе с емкостью для удаления из очищаемой жидкости нопов термолитического вещества установлены в колонну.

5. Установка но п. 1, отличающаяся тем,

что, с целью поддержания ностояист1-а кои.центрации регенерирующего распюра, на

трубопроводе для нодвода ,его

раствора установлен датчик концентрации

его, а емкость для сбора регенсри уюиюго раствора снабжена дозатором подорасгворимого тер-молитического вещества, управляемым датчиком.

6. Установка по п. 1, отличающаяся гем,

что в камере для нронаривания ноннта установлены два концентрично расположенных перфорированных усеченных конусл., образуюни х между собой ко.г ьцево; зазор.