Ионообменный аппарат Советский патент 1977 года по МПК B01J1/06 

1

Изобретение относится к ионообменным апаратам, предназначенным для сорбционного извлечения ценных компЬнентов из растворов, и может найти применение в гидрометаллургии цветных металлов, например при извлечении молибдена из растворов кучного и подземного выщелачивания, а также в системах водоподготовки для умягчения и обессоливания промьвяленных вод.

Известен ионообменный аппарат, включающий горизонтальный корпус с патрубками для ввода и вывода жидкой и твердой фаз, снабженный вертикальными перегородками, барабан, закрепленный на приводном валу .

. Недостатками конструкции ионообменного аппарата являются низкая степень извлечения ценных компонентов из растворов вследствие однократного контакта сорбента с Раствором в прямотоке и недостаточный массообмен на единицу объема сорбента, загружаемого в аппарат.

Цель предлагаемого изобретения - повышение степени извлечения ценных компонентов из раствора и интенсификация массообмена.

Поставленная цель достигается темчто вертикальные перегородки выполнены с вырезом в форме сегмента и снабжены наклонным лотком, а барабан снабжен дополнительными вертикальными перегородками, установленными с двух сторон вертикальных перегородок корпуса, и наклонными перегородками, причем последние соединены одной стороной с дополнительной вертикальной перегородкой , а другая их сторона расположена над наклонным лотком. Для достижения цели аппарат снабжен также установленными на приводном валу элементами в форме усеченного конуса с углом наклона образующей к горизонтали 15-60°, причем вертикальные перегородки корпуса выполнены с убывающей В сторону патрубка для вывода жидкости высотой.

На чертеже изображен пре.цлагемый ионообменный аппарат, продольный разрез.

Ионообменный аппарат состоит из корпуса 1 и фильтрующего барабана 2. Корпус барабана имеет разделяющие перегородки 3, Образующие камеры 4,5,6,7 па-трубок 8 для ввода раствора, патрубок 9 для вывода раствора, К перегородкам 3 присоединены лотки 10, имею щие наклон по ходу движения раствора. Фильтрующий барабан 2 имеет перегородки 11,12, к которым присоединеныконусные поверхности 13. Перегородки 11 и 12 образуют камеры 14,15,16,17, , внутри которых установлены планки 18. По центру фильтрующего барабана проходит полая ось 19, на которой смонтированы усеченные конусы 20 и устрой ство 21 для сбора иотвода сорбента. Над фильтрующим барабаном установлены форсунки 22. Ионообменный аппарат работает еледующим образом. Через патрубок 8 исходный раствор подается в корпус 1, затем в первую по ходу движения раствора камеру 14 фильтрующего барабана 2. Пройдя через слой сорбента, который расположен в нижней части камеры 14 фильтрующего барабана 2, раствор подается в первую камеру 4 корпуса. Затем раствор протекает между перегородкой 12 фильтрующего барабана 2 и перегородкой 3 корпуса-1 по наклонному лотку 10 во вторую по ходу движения раствора камеру 15 фильтрующего барабана 2 и т.д В каждой камере 14-17 фильтруютего барабана 2 перегородки 11 выше уровня нижнего края наклонного лотка 10, поэтому образуется гидравлический затвор, препятствующий перетеканию раствора между камерами 4-7 корпуса аппарата. Высота перегородок 12, к которым присоединены конусные поверхности 13, выполнены выше уровня раствора в аппарате, этим исключается переток раствора внутри камер 14-17 фильтрующего барабана. Конусные поверхности 13 перекрывают перегородки 11 соседних камер фильтрующего барабана. Такое устройство исключает возможность попадания сорбента в камеры 4-7 кор пуса 1 аппарата при транспортировке сорбента между камерами 14-17 барабана 2 . Сорбент попадает в фильтрующий барабан 2 через неподвижную полую ось 19 в последнюю по ходу движения раствора камеру 17, где ненасыценньй сор бент контактирует с истощенным раство ром, который затем выводится из аппарата через патрубок 9. При вращении фильтрующего барабана 2 частично насыщенный сорбент планкам 18 поднимается в верхнюю часть фильтр ющего барабана,где установлены форсунки 22,которые смывают сорбент на поверхность усеченных конусов 20, установленных между камерами 14 -17 Фильтрующего барабана 2. Перемещаясь по наклонной поверхности усеченных кону сов 20, сорбент попадает в последующую камеру фильтрующего барабана 2. В последней по ходу движения сорбента камере 14 фильтрующего барабана 2 установлено устройство 21 для сбора и отвода насыщенного сорбента, выполненное в виде короба,Из него сорбент удаляется через полую ось 19. Таким образом осуществляется протиоточное и многократное контактирование сорбента с раствором. Формула изобретения 1. Ионообменный аппарат, включающий корпусс патрубками для ввода и вывода жидкой и твердой фаз, снабженный вертикальными перегородками, барабан, закрепленный на приводном валу, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения ценных компонентов из раствора и интенсификации массообмена, вертикальные пер городки выполнены с вырезом в форме сегмента и снабжены наклонным лотком, а барабан снабжен дополнительными вертикальными перегородками, установленными с двух сторон вертикальных перегородок корпуса, и наклонными перегородками, причем последние соединены одной стороной с дополнительной вертикальной перегородкой, а другая их сторона расположена под наклонным лотком. 2. Ионообменный аппарат по п.1, о тличающийся тем, что он снабжен установленными на приводном валу элементами в форме усеченного конуса с угЛом наклона образующей к горизонтали 15-60 . 3. Ионообменный аппарат по п.1 отличающийся тем, что вертикальные перегородки корпуса выполнены с убывающей в сторону патрубка для вывода жидкости высотой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 363Ь02, кл. В 01 J 1/06,1968.

i /

- j ,

// / / / / //

/7 J /tf / / « ,/

///

/4. « Л7