1
ИЭооретение относится к области . аппаратурного оформления ионнообмен ных процессов и может найти примене ние в гидрометаллургии, химической технологии, водоподготовке при переработке различных вод и растворов, например при извлечении полезных компонентов из растворов подземного выщелачивания или природных вод.
Известно устройство для противоточного контактирования твердого зернистого ионообменного материала с . раствором, включающее цилиндрическую камеру, дренаж, загрузочный и разгрузочный бункер, патрубки для ввода и вывода контактирующих фаз и распределитель раствора (..
Недостатками этого устройства являются неустойчивость гидродинамического режима в зоне массообмена, перемешивание слоя сорбента при пуске и остановке устройства и невозможность создания устройства большой единичной мощности.
Цель изобретения - повышение эффективности массообмена путем улучшения гидродинамического режима в аппарате.
Эта цель достигаемся тем, что устройство снабжено цилиндрическими .
перегородками, а днище камеры выполнено в виде соосно установленных кольцеобразных воронок, причем цилиндрические перегородки закреплены на верхних кромках воронок.
Кроме того, в верхней части цилиндрической камеры установлен конический отбойник, а угол наклона образующей боковой поверхности воронок составляет 30-60.
10
На чертеже показано устройство для ПРОТИВОТОЧНОГО контактирования твердого зернистого ионнообменного мате:рис1ла с раствбром.
15
Оно включает цилиндрическую камеру 1 с крышкой 2, на.которой установлены дренажные кассеты 3 о зернистым наполнителем 4, загрузочный 5 и разгрузочный 6 бункеры, патрубок 7 ввода раствора с многоходовым распределителем 8 и 9 патрубок вывода раствора, цилиндрические перегородки 10 и кольцеобразные воронки 11 с патрубками 12
25 вывода ионита.
Для равномерного распределения ионита в верхней части массообменной камеры установлен конический отбойник 13. Коническая поверхность отбойника может быть перфорирована.
Дренаж устройства изготовлен из трех перфори1;0ванных цилиндров, обтянутых нержавеющей сеткой, с размером ячеек Ixt мм. Диаметр цилиндра 60Г мм, высота 40 мм. В цилиндры эвгружены полиэтиленовые шарики диаметром 1,2 мм.
Устройство работает следующим образом.
Обрабатываемую жидкость по патрубг ку 7 через многоходовый распределитель 8 подают в разгрузочный бункер 6 со скоростью, превышающей скорость оседания иокита в массообменной каме)ре 1. Раствор, огибая кольцеобразные патрубки вывода наполнителя 4, равномерно распределяется по сечению массообменной камеры и фильтруется череслой загруженного йонита. Скорость фильтрации раствора в дренажных кассетах во много раз превосходит скорость фильтрации раствора в массообменной камере, поэтому гранулированный материал, загруженный в дренажны кассеты и имеющий удельный вес меньше или равный удельному весу йонита, образует плотный слой раньше, чем он образуется ионитом в массообменно камере
Под действием восходящего потока раствора образуется плотный слой из крупнозернистых гранул, которые удерживаются от выноса из дренажной . кассеты верхним фильтрующим элементо а плотный слой из этих гранул превращается в дренаж для йонита (более ; мелкого по зернению), помещенного в массообменную камеру устройства. Обрабатываемая жидкость после ионообменого контактирования выводится из устройства через патрубок 9. Отработанную часть йонита периодически обновляют, для чего предусмотрен загрузочный бункер 5, патрубки 12 вывода йонита и разгрузочный бункер 6. Перегрузку йонита можно проводить любым из известных способов.
Цилиндрические перегородки 10 необходимы для улучшения гидродинамики процесса в аппаратах большой единичной мощности и, особенно, при использовании ионитов мелкого зернения (0,1 - 0,8 мм).
Число соосных перегородок 10 (на чертеже не показано) и их высота определяется гидродинамикой процесса и зависит от диаметра ионообменного устройства, крупности применяемого йонита и скорости фильтрации раствора. Экспериментально установлено, что высота этих перегородок должна быть больше высоты конической части воронок 11 и может быть меньше 1/2 высоты цилиндрической камеры.
Формула изобретения
1.Устройство для противоточного контактирования твердого зернистого ионообменного материала с раствором, включающее цилиндрическую камеру, дренаж, загрузочный и разгрузрчный бункер, патрубки для ввода и вывода контактирующих фаз, распределитель раствора, отличающе ее я тем, что, Ъ целью повышения эффективности массообмена путем улучшения гидродинамического режима в аппарате, оно снабжено цилиндрическими перегородками, а днище камеры выполнено в виде сорсно установленных кольцеобразных воронок, причем цилиндрические перегородки закреплены на верхних кромках воронок.
2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что оно снабже коническим отбойником, установленным
в верхней части цилиндрической камеры.
3.Устройство по пп. 1 и 2, о т лича ющееся тем, что угол наклона образующей боковой поверхности воронок составляет 30-60 С.
Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке W 2099842/26, )КЛ. В 01 D 15/04, 23.01.75.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз | 1983 |
|
SU1095989A1 |
АППАРАТ ДЛЯ ПРОТИВОТОЧНОГО КОНТАКТИРОВАНИЯ ЗЕРНИСТОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ | 1997 |
|
RU2121874C1 |
Ионообменная колонна | 1976 |
|
SU657835A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТИВОТОЧНОГО КОНТАКТИРОВАНИЯ ЖИДКОЙ И ЗЕРНИСТОЙ ФАЗ | 2004 |
|
RU2259860C1 |
Ионообменная колонна | 1981 |
|
SU1027882A1 |
Ионообменная установка для обработки воды | 1986 |
|
SU1386288A1 |
Аппарат для ионообменных процессов | 1985 |
|
SU1274764A1 |
АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ | 1992 |
|
RU2036723C1 |
Ионообменная противоточная колонна | 1982 |
|
SU1137638A1 |
Устройство для контактирования твердой фазы с жидкостью | 1982 |
|
SU1076137A1 |
Авторы
Даты
1980-12-23—Публикация
1978-09-20—Подача