Способ регенерации ионитов в фильтрующей колонне

 

Изобретение относится к ионообменной технологии, а именно к регенерации ионообменных смол, применяемых в процессе производства деионизованной воды, и позволяет снизить степень разрушения смолы, уменьшить энергетические затраты при сохранении высокой степени регенерации. Способ регенерации ионита в фильтрующей колонне осуществляют путем взрыхления ионита, пропускания регенерирующего раствора через ионит, находящийся в поле акустических колебаний, отмывку ионита водой от продуктов регенерации и избытка регенерирующего вещества, при этом взрыхление, пропускание раствора и отмывку ионита проводят путем воздействия на ионит акустических колебаний частотой 5 - 10 кГц, создаваемых вихревым генератором, расположенным непосредственно в толщине ионита, а операции взрыхления ионита и пропускания регенерирующего раствора осуществляют одновременно. 2 табл.

Изобретение относится к ионообменной технологии, а именно к регенерации ионообменных смол, применяемых в процессе производства деионизованной воды, используемой для промывки материалов электронной техники. Целью изобретения является снижение степени разрушения ионообменной смолы и уменьшение энергетических затрат при сохранении высокой степени регенерации. Пример. Регенерации подвергают иониты марок: катионит КУ-2-8rc и анионит АВ-17-8rc. В качестве регенерирующего раствора для катионита используют 47% -ную соляную кислоту, для анионита 4%-ный раствор едкого натра. Процесс регенерации ионитов проводят в фильтрующей колонне установки финишной очистки воды УФ-250 в полупромышленных условиях. Отработанный ионит массой 10 кг, находящийся в фильтрующей колонне, подвергают воздействию струйно-кавитационных потоков регенерирующего раствора путем пропускания его под давлением 4 кгс·см² через вихревой генератор (например, гидроакустический излучатель), помещенный внутри фильтрующей колонны. Частота колебаний (основная гармоника) составляет 5 кГц. Подачу регенерирующего раствора на вихревой генератор осуществляют при помощи насоса из отдельной емкости. Давление регенерирующего раствора после вихревого генератора не превышает 1,2 кгс·см². В процессе воздействия на ионит мощных струйно-кавитационных потоков регенерирующего раствора одновременно происходит взрыхление его и непосредственно регенерация. В результате достигается степень регенерации ионитов приблизительно92% сокращается время проведения процесса регенерации, уменьшается расход реагентов и полностью экономится вода, расходуемая на взрыхление ионитов. Процесс отмывки ионитов струйно-кавитационными потоками воды от реагента и продуктов регенерации проводят также путем пропускания ее под давлением 4 кгс·см² через вихревой генератор (гидроакустический излучатель). Давление на выходе после вихревого генератора не превышает 1,2 кгс·см². В результате воздействия струйно-кавитационных потоков воды на ионит процесс его отмывки существенно интенсифицирован. Полученные данные по регенерации катионита и анионита представлены в табл.1. Полученный эффект, по-видимому, связан с образованием пульсирующего струйно-кавитационного поля, образующегося в регенерирующем растворе на выходе его из вихревого генератора. Знакопеременное давление, возникающее в регенерирующем растворе при прохождении упругих волн, создает мощные струйно-кавитационные потоки, которые способствуют интенсивному перемешиванию всего объема ионообменной смолы, что обеспечивает доступ регенерирующего раствора к ионогенным группам ионита и ускорение процесса регенерации за счет уменьшения граничного диффузионного слоя. Проведены исследования влияния частоты колебаний, возбуждаемой вихревым генератором, на процесс регенерации ионитов. Исследования проводили при частоте колебаний от 2-18 кГц (основная гармоника). Результаты исследований представлены в табл.2. Из анализа полученных данных следует, что частота колебаний 5-10 кГц является величиной, оптимальной при данных условиях обработки. По сравнению со способом-прототипом, согласно которому регенерацию ионитов проводят в поле ультразвука, предлагаемый способ имеет следующие преимущества, поскольку по прототипу периодическая регенерация ионитов под воздействием незатухающих ультразвуковых колебаний с применением магнитно-стрикционных преобразователей приводит к механическому разрушению ионита и значительным потерям его массы; способ регенерации ионитов в поле ультразвука в 10 20 раз более энергоемок; регенерацию ионита под воздействием ультразвуковых колебаний осуществляют в тонком слое (1,5 2 см), непосредственно прилегающем к поверхности излучателя, что не позволяет одновременно провести операции взрыхления ионита и пропускания раствора через него, подвергнуть обработке весь объем ионита (1 1,5 т), находящийся в промышленной колонне, осуществить процесс обработки за короткое время (для обработки ионита в количестве 1 т требуется приблизительно 4 ч).

Формула изобретения

Способ регенерации ионитов в фильтрующей колонне, включающий взрыхление ионита, пропускание регенерирующего раствора через ионит, находящийся в поле акустических колебаний, отмывку ионита водой от продуктов регенерации и избытка регенерирующего вещества, отличающийся тем, что, с целью снижения степени разрушения смолы и уменьшения энергетических затрат при сохранении высокой степени регенерации, взрыхление, пропускание регенерирующего раствора через ионит и отмывку проводят путем воздействия на ионит акустических колебаний частотой 5-10 кГц, создаваемых вихревым генератором, расположенным непосредственно в толще ионита, при этом операции взрыхления ионита и пропускание регенерирующего раствора через ионит осуществляются одновременно.