Способ ионообмена между раствороми зЕРНиСТыМ иОНиТОМ Советский патент 1981 года по МПК B01D15/04 B01J47/02 

(54) СПОСОБ ИОНООБМЕНА МЕЖДУ РАСТВОРОМ И ЗЕРНИСТЫМ ИОНИТОМ

I

Изобретение относится к технике осуществления ионообменных процессов в условиях противоточного контактирования обрабатываемьпс в вертикальной колонне раствора и зернистог ионита и может быть использовано в химико-технологической и гидрометаллургической отраслях промышленности, а также в процессах промьшшенной водоподготовки при умягчении воды ионообменными методами.

Известен способ противоточного ионообмена между раствором и зернистым ИОНИТОМ, который осуществляется путем перемещения слоя твердой фазы снизу вверх, а жидкой фазы - сверху вниз l .

Однако при указанном способе загрузку твердой фазы приходится вести в нижнюю часть колонны, т.е. под имеющийся в аппарате слой этой фазы, а выгрузку ее - через верхний край аппарата. Такой способ загрузки и выгрузки твердой фазы приводит к необходимости приложения пульсирующих импульсов давления как к верхнему концу загрузочной трубы, так и под дренажом в нижней части колонны, что, помимо усложнения конструкции и обслуживания аппарата, увеличивает вероятность продольного перемешивания зерен твердой фазы и, счедовательно, снижения степени противоточности контактирующих фаз.

0

Известен способ ионообмена между раствором и зернистым ионитом, включакщий перемещение в вертикальной ког лонне слоя зернистого ионита сверху вниз, ввод ионита в верхнюю часть

5 колонны, вывод - в нижней части, противоточное движение раствора и вывод его в верхней части колонны через дренажное устройство 2 1.

В зтом способе загрузка и выгрузка твердой фазы, а также подача и удаление жидкой фазы осуществляется одновременно, т.е. аппарат работает в непрерывном режиме. Недостатком способа является то, что в промьшшенных: условиях, из-за наличия в обрабатываемых ионитах взв сей мелких частиц ионита и инородных тел, дренажная сетка верхнегодренаж ного устройства колонны часто засоря ется. Причиной засорения является ра положение Д15енажного устройства над слоем обрабатываемого ионцта, в результате чего, ввиду отсутствия плот ного защитного слоя из более крупных зерен ионита, непосредственно прилегающего к фильтрующей поверхности се ,ки, взвеси, вымываясь из ионита и увлекаясь вверх восходящим потоком /раствора, достигают дренажной сетки и постепенно забивают ее отверстия. Отсюда следует ограниченность применения способа. Он пригоден лишь для случая отсутствия взвесей мелких час тиц в обрабатываемой твердой фазе. Цель изобретения - повышение эффективности процесса и обеспечение самоочистки дренажного устройства. Поставленная цель достигается тем что дренажное устройство размещают в слое ионита, а операции ввода, вывода и перемещения раствора и ионита осуществляют в прерывисто-циклическо режиме путем циклического чередования ввода и вывода раствора и ввода ионита с выводом ионита. Нахождение верхнего дренажного устройства в слое обрабатываемой твердой фазы создает условие для образования уплотненного слоя этой фазы, непосредственно прилегающего к фильтрующей поверхности дренажной сетки, в результате чего взвеси мелких частиц, содержащиеся в твердой фазе и способные засорять дренажную сетку, задерживаются указанным защитным слоем твердой фазы и не доходят до дренажной сетки. Однако при этом слой твердой фазы, защищающий от засорения дренажнз сетку, засоряется сам. Но, ввиду работы аппарата в-прерывисто-циклическом режиме, происходит резкое периодическое перемещение сверху вниз всего слоя твердой фазы в обезвоженном состоянии, что приводит к обновлению защитного слоя твердой фазы и, следовательно, к периодической регулярной самоочистке дренажа. Пример I. Предлагаемый спосо проверялся в течение нескольких меся6цев в процессе сорбции ценного компонента из растворов на ионите с содержанием мелкой взвеси 10%. При этом ни разу не наблюдалось засорения верхнего дренажного устройства колонны. Пример 2. Предлагаемый способ проверялся также в процессе десорбции ценного компонента с ионита, насыщенного этим компонентом при предьщущем процессе контактирования его с рудной пульпой. Содержание мелкой взвеси в ионите составляло свьппе 15%. При этом в течение 4-х месяцев засорения дренажного устройства также не наблюдалось. Одновременно проводились исследования этих же процессов, с тем же содержанием мелкой взвеси в твердых фазах в условиях известного способа. При этом засорение дренажного устройства колонны наступало в течение 20-30 мин, вследствие чего аппарат терял работоспособность. Таким образом, использование предвлагаемого способа в народном хозяйстве позволяет предотвратить засорение верхнего дренажного устройства, повысить надежность и долговечность работы аппарата в промышпенных условиях, упростить и облегчить обслуживание аппарата, уменьшить объемы оборачиваемых растворов, т.е. в конечном итоге, повысить эффективность осуществляемого процесса ионообмена Существующие в промышленности менее эффективные аппараты аналогичного назначения легко реконструировать для работы по предлагаемому споj:o6y. Формула изобретения Способ ионообмена между раствором и зернистым ионитом, включающий перемещение в вертикальной колонне слоя зернистого ионита сверху вниз, проти«оточное движение раствора и вывод его через дренажное устройство, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения эффективности процесса и обеспечения самоочистки дренажного Устройства, дренажное устройство размещают в слое ионита, а операции ввода, вывода и перемещения раствора и ,ионита осуществляют в прерывисто-цик1лическом режиме путем циклического

5833276и

чередования ввода и вывода раствора и I. Авторское свидетельство СССР ввода ионита с выводом ионита. , 9 270.696, кл. В 01 J 1/04, 1970.

Источники информации,2, Патент ПНР № 61507,

принятые во внимание при экспертизе кл. В 01 Т /06, 1967.