Способ ионообмена между раствороми зернистым ионитом

 

О П И С А Н И Е 833276

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсини

Соцналнстичесини

Реслублни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 07.05.79 (23) 2762888/23;26 (5l)M. Кл.

В Oi Э iS/04 .

В Oi Х 47/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гееударстееиимй кемитет

СССР ив делам изебретений и открмтий

Опубликовано 30.05.81 Бюллетень М 20 (53) УДК54} . 183. ,!2(088.8) Дата опубликования описания 05.06.81 (72) Авторы (54) СПОСОБ ИОНООБМЕНА МЕЖДУ РАСТВОРОМ

И ЗЕРНИСТЬМ ИОНИТОМ

Изобретение относится к технике осуществления ионообменных процессоВ в условиях противоточног0 контактирования обрабатываемых в вертикальной колонне раствора и зернистого ионита и может быть использовано в химико-технологической и гидрометаллургической отраслях промышленности, а также в процессах промышленной во" доподготовки 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 (1 1.

Однако при укаэанном 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 им" . пульсов 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, следовательно, снижения степени противоточности контактирующих фаз, Известен способ ионообмена между раствором и зернистым ионитом, вклю- чающий перемещение в вертикальной ко-. лонне слоя зернистого ионита сверху вниз, ввод ионита в верхнюю часть

15 колонны, вывод — в нижней части, противоточное движение раствора и вывод

его в верхней части колонны через дренажное устройство (2 1.

В этом способе загрузка и выгрузка твердой фазы, а также подача и удаление жидкой фазы осуществляется одновременно, т.е. аппарат работает в не" прерывном режиме.

3 8332

Недостатком способа является то, что в промьйпленных условиях, из-за наличия в обрабатываемых ионитах взвесей мелких частиц ионита и инородных тел, дренажная сетка верхнего дренажного устройства колонны часто засоряется. Причиной засорения является расположение дренажного устройства над слоем обрабатываемого ионита, в результате чего, ввиду отсутствия плот- 10 ного защитного слоя из более "крупных зерен ионита, непосредственно прилегающего к фильтрующей поверхности сет;ки, взвеси, вымываясь из ионита и

" влекаясь 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 час20 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-циклическом режиме путем циклического чередования ввода и вывода раствора и ввода ионита с выводом ионита.

Нахождение верхнего дренажного уст- З5 ройства в слое обрабатываемой твердой фазы создает условие для образования уплотненного слоя этой фазы, непосредственно прилегающего к фильтрующей поверхности дренажной сетки, в резуль- 40 тате 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. 45

Однако при этом слой твердой фазы, защищающий от засорения дренажную сетку, засоряется сам. Но, ввиду работы аппарата в-прерывисто-циклическом режиме, происходит резкое периодичес- 50 кое перемещение сверху вниз всего слоя твердой фазы в обезвоженном со стоянии, что приводит к обновлению защитного слоя твердой фазы и, следовательно, к периодической регулярной;5 самоочистке дренажа.

Пример 1. Предлагаемый способ .проверялся в течение нескольких меся7б ф цев в процессе сорбции ценного компонента из растворов на ионите с содержанием мелкой взвеси lOX. 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 пре- дыдущем процессе контактирования его с рудной пульпой. Содержание мелкой взвеси в ионите составляло свыше 15Х.

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 предлагаемого способа в народном хозяйсте позволяет предотвратить засорение верхнего дренажного устройства, повысить надежность и долговечность работы аппарата в промышленных 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 способу.

Формула изобретения

Способ ионообмена между раствором и зернистым ионитом, включающий перемещение в вертикальной колонне слоя зернистого ионита сверху вниз, противоточное движение раствора и вывод его через дренажное устройство, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и обеспечения самоочистки дренажного устройства, дренажное устройство «азмещают в слое ионита, а операции ввода, вывода и перемещения раствора и ионита осуществляют в прерывисто-цик-! лическом режиме путем циклического

5 8 чередования ввода и вывода раствора ввода ионита с выводом ионита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

33276 6 и I. Авторское свидетельство СССР

У 270696, кл. В Ol У 1/04, 1970.

2. Патент ПИР В 61507, кл. В 01 У !/06, 1967.

Составитель Л. Энштейн

Редактор С. Шевченко Тех е A.Áàáèíåö (Кор екторВ. Бутяга

Заказ 3848/5 Тираа 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Нреектная, 4