СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ ВЕЩЕСТВ!йСЕСОюгиАЯ I'? i vpi>&f;''r? f'f>&"' •«nfrii; f>& fi|HU]Eh;Si=';;:Afisrii:usii№ БИБЛИСТЕКД I Советский патент 1973 года по МПК B01D15/08 

1

Изобретение относится к способу разделения смесей веществ, очистки веществ и извлечения ценных компонентов из смесей ионным обменом и может быть ионользовано в гидрометаллургии, в технологии получения чистых веществ для разделения смесей близких по свойствам веществ, извлечения ценных элементов на сбросных вод и т. д.

По основному авт. св. N° 348029 известен способ разделения смесей веществ, очистки веществ и извлечения ценных компонентов из смесей ионным обменом путем последовательного пропускания раствора разделяемой смеси через вспомогательную и разделительную секции колонны противотоком к циркулирующему иониту, насыщенному разделяемыми ионами в условиях, при которых селективность ионита по отношению к извлекаемому компоненту во Вспомогательной секции меньше, чем в разделительной.

Однако известный способ позволяет выделять только крайний по сорбируемостн компонент смеси.

С целью обеспечения возможности одновременного получения двух крайних по сорбируемости компонентов смеси по предлагаемому способу раствор разделяемой смеси после извлечения одного компонента подают во вторую колонну и выходящий из нее раствор пОСле извлечения другого компонента вместе с

дополнительным количеством питающего раствора подают в первую колонну.

На фиг. 1 показана схема процесса предлагаемого способа; на фиг. 2 и 3 - раопределение (сплошная линия) и К+ (пунктир) по высоте колонн / и 2 через различные промежутки времени (а - исходное распределение, б - через одни сутки, в - через трое суток) .

Схема процесса состоит из двух двухсекционных противоточных колонн (см. фиг. 1), в которых ионит, насыщеиный разделяемыми ионами Л и Б, движется сверху вниз и после выхода из нижней части колонны его направляют в верхнюю часть той же колонны. Разделяемый раствор смеси солей ионов А и В подают в нижнюю часть колонны 7. Он проходит последовательно через вспомогательную и разделительную секции. Условия в этих секциях подобраны так, чтобы селективность ионита по отношению к разделяемым ионам была различной. Селективность характеризуется величиной коэффициента разделения

Л()

(1 N)n

где yv и п эквивалентные доли сильнее сорбируемого компонента А смеси в иоиите и растворе соответственно. Изменение селективности может быть достигнуто путем варьирования

таких условий процесса, как концентрация раствора, его рН, температура, состав растворителя, введение комплексообразующих реагентов.

Пусть , т. е. в верхней части колонны / селективность ионита к компоненту Л выше, чем в нижней. Тогда в средней части колонны / накапливается сильнее сорбируемый компонент А, а выходящий из верхней части раствор обедняется этим компонентом.

Этот раствор пропускают далее через вторую двухсекционную колонну, в которой условия подобраны так, чтобы в средней ее части происходило накопление компонента В.

Выходящий из верхней части колонны раствор, состав которого близок к составу исходного раствора, направляют в нижнюю часть колонны /.

После того, как концентрации компонентов в средних частях колонн / и 2 достигнут требуемого уровня, проводят отбор растворов, обогащенных компонентами Л (колонна 1) и В (-колонна 2), а в нижнюю часть колонны / вместе с раствором, поступающим туда из верха колонны 2, подают дополнительное количество исходного раствора.

Пример. Разделение эквинормальной смеси хлоридов и К. Для работы используют две противоточные колонны диаметром 25 мм и высотой 200 см, в которых ионит КУ-2 (зернение 0,25-0,50 мм) подают сверху вниз, а раствор снизу вверх. Выходящий из нижней части каждой колонны ионит направляют в верхнюю часть той же колонны. При этом скорость движения ионита в колонне / равна 23 мл/час, а в колонне 2-17 мл/час.

Изменение условий, обеспечивающих непрерывное разделение двухкомпонентной смеси, достигают в колонне / путем разбавления раствора, а в колонне 2-концентрированием раствора.

0,7 н. раствор разделяемой смеси СаСЫ+КС1 подают в колонну 1 со скоростью 66 MMj4ac. В середину колонны подают воду со скоростью 180 мл1час. Выходящий из колонны / раствора с общей концентрацией разделяемых ионов 0,17 н. падают со скоростью 240 мл/час в колонну 2. В средней части колонны 2 раствор с такой же скоростью отбирают, концентрируют упариванием до 0,7 н. концентрации и подают в колонну несколько выще места отбора разбавленного раствора. Выходящий из колонны 2 раствор используют

для питания колонны 1.

В средней части колонны / накапливается Са2+, в средней части колонны 2 - К+.

Как следует из этих данных, при выбранных условиях из средней части колонны / через

трое суток отбирается раствор чистого СаСЬ, содержащего менее 0,01% КС1, а из средней части колонны 2 - раствор КС1, содержащий менее 0,1% СаСЬ. Максимальная производительность в колонне / составляет 13 мл/час

0,7 н. CaCls, в колонне 2 - 45 мл/час 0,17 н. КС1.

Предмет изобретения

Способ разделения смесей веществ по авт. СБ. № 348029, отличающийся тем, что, с целью одновременного получения двух крайних по сорбируемости компонентов смеси, раствор раЗ|деляемой смеси после извлечения одного компонента подают во вторую колонну и выходящий из нее раствор после извлечения другого компонента вместе с дополнительным количеством питающего раствора подают в первую колонну.