Ионообменный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01J47/02 

Изобретеш1е относится к аппаратам для осуществления ионного обмена в гидрометаллургических, химических и других процессах, работающих с зажатым слоем сорбента. Известен ионообменный аппарат, включающий корпус с коническим днищем, заполненный ионигом, загрузочный бункер с запорным устройством на загрузочной трубе, дренажное устройств с фильтрующим слоем зернистого материала 1. Недостатком известного аппарата является то, что при работе на растворах и ионите, содержащих щепу, волокна, смоляные включения и т.д., его производительность снижается вследствие образова шя на границе ионит-дробь слоя щепы, волокон и т.д., сцементированного смоляными включениями и илами. Аппарат периодически при ходится останавливать для удаления накопившихся в придренажной зоне посторонних примесей (щепы, волокон и т.д.). Кроме того, фильтрующий слой выполнен неподвижным, тге обладающим возможностью периодически распадаться на составные элементы. Цель изобретения - повышение зффективиости процесса и обеспечение самоочищаемости фильтрующего слоя.Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен крыщкой, выполненной в виде конусных стаканов, торцы которых соединены в верхней части сеткой. . Целесообразно расположить запорное устройство на коще установленной внутри аппарата загрузочной трубы и снабдить его ограничительной решеткой. Целесообразно также, чтобы удельный вес фильтрующего слоя зер1истого материала был меньше удельного веса обрабатываемого раствора. На чертеже представлен ионообменный аппарат, общий вид. Аппарат содержит корпус 1, заполненный ионитом 2, патрубок 3 ввода раствора и патрубок 4 вывода ионита, сливную камеру 5 с патрубком 6 для вывода раствора, загрузочный бункер 7 с патрубком 8 для загрузки ионита г запорное устройство с шаровым клапаном 9 на загрузочной трубе 10, крышку 11 аппарата, выполненную в виде конусных стаканов 12, торцы которых в верхней части соединены сеткой 13, и зернистый фильтрующий слой 14. Ионообменный аппарат работает следующим образом. В корпус аппарата загружается ио1шт 2 из загрузочного бункера 7 через загрузочную трубу 10 и запорное устройство с щаровым клапаном 9. На верхний слой ионита загружается зернистый фильтрующий слой 14 (полиэтиленовая кротка). Затем через патрубок 3 ввода, раствора нагнетается раствор, который, проходя через слой ионита, поднимается до уровня расположе1 ия зер1шстого фильтрующего слоя. Зер1шстый фильтрующий слой, .имея удельный, вес меньще, чем удельный вес раствора, всплывает и подш1маегся вместе с раствором до сетток 13 конусных стаканов 12. Раствор проходит через сетку, а уплотненный зернистый фильтрующий слой задерживается ею. Одновременно с зернистым фильтрующим слоем начинает движе1ше вверх шаровой клапан 9 запорного устройства, который, дойдя до конца загрузочной трубы, перекрывает в ней отверстие. Так как удель libiu вес зерен ионита больще, чем у зернистого фильтруйщего. слоя, движения его с раствором вверх начинается после фильтрующего слоя. Ионит увлекается раствором вверх и прижимает ся к фильтрующему слою, образуя в корпусе 1 зажатый слой, через который фильтруется обрабатываемый раствор. При достиже1ши определенной емкости ионита по полезному компоненту в нижней части аппарата подача раствора в аппарат прекращается перекрытием клапана на патрубке 3 ввода раствора, открывается клапан на патрубке 4 вывода ионита (на чертеже клапа1Ш1 не показаны) для его вывода. Иоьшт с раствором опускается В1ШЗ и определенная порция его выгружается из аппарата, причем опускание уровней иошта и раствора в верхней части аппарата происходит так, что опуска1ше уровня раствора идет с отст ванием от опускания уровня иош1та за счет пре выщешгя уровня слива раствора по отноще1Шю к уровню расположе1шя дренажа, что исключает смеше1ше зернистого фильтрующего слоя с иоьштом в процессе загрузки, дает возможность более эффективно вымывать примеси и создать уплот11еиный зернистый фильтрующий слой до подхода к ней столба иоШ1та. После того, как верх1шй уровень иош1та опус тится до конца загрузочной трубы 10, при даль нейшем движении его В1шз шаровой клапан 9 запорного устройства за счет давления, оказываемого на неГо ио1штом, находящимся в загру зочном 7, отходит от конца загрузочно 74 рубы 10 и ИОНИТ из бункера поступает в аппаат. В то же время, опускаясь вниз, уровень аствора увлекает за собой из коиусных стакаов 12 зернистый фильтрующий слой, который, оступая в корпус аппарата, разрыхляется за чет увеличения площади поперечного сече1шя го слоя. При этом происходит разрушение обазовавшегося на границе иога1т-фильтрующий слой слоя из щепы и волоко11, сцемешированногосмоляными включеш1ями и илами. После окончагая операции выгрузка-загрузка ионита возобновляют подачу раствора в аппарат через патрубок 3 ввода-раствора. С первыми порциями раствогра посторонние примеси выводятся из аппарата через неуплотнениый зернисный фильтрующий слой Благрдарл знатательнрму размеру ячеек сетки примеси практически не задерживаются ею. При поступлении последующих порций раствора происходит уплотнение фильтрующего слоя в конусных стаканах 12, подъем и зажатие столба иокита. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность ионного обмена в гидрометаллургических, химических и др. процессах, а также обеспе шть самоочищаемость фильтрующего слоя при каждом Щ1кле выгрузки-загрузки. Формулаизобретения 1.Ионообменный аппарат, включающий корпус с ко1шческим щшщем, заполненный ионитом, загрузочный бункер с запорным устройством на загрузочной трубе, дренажное устройство с фильтрующим слоем зерш1стого материала, о тличающийся тем, что, с целью повышешш эффективности процесса и обеспече1шя самооч1вдаемости фильтрующего слоя, аппарат снабжен крышкой, выполненной в виде Koirycных стаканов, торцы которых соедине1и 1 в верхней части сеткой. 2.Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что запорное устройство расположено ш конце, установленной внутри аппарата загрузочной трубы и снабжено огра1шчительиой решеткой.. 3.Аппарат по п. 1, о т л и ч -а ю щ и йс я тем, что уделып)1й вес фильтрующего слоя зерш1стого материала меньше удельного веса обрабатываемого раствора. Источшши информации, принятые во В1шма1ше при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 657835, кл. В 01 J ,1/06, 26,04.76.

fbicm&y}

... - IW --::;

J .::.

Растш

юр