Противоточный ионитный фильтр

 

(i118440З 9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичвских

Республик

«®,:» (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.73 (21) 1884173/23-26 (51) М. Кл.з

В 013 47/02 (с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

1 (53) УДК 663.632.48 (088.8) rio делам изобретений (43) Опубликовано 07.07:81. Бюллетень № 25 и открытий (45) Дата опубликования описания 07.07.81

И. Б. Бум!

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторакий.,-... институт атомного энергетического машиностроения ...., (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ПРОТИВОТОЧНЫЙ ИОНИТНЪ|й ФИЛЬТР

Изобретение относится к аппаратурнотехнологическому оформлению процессов ионообмена и может быть использовано в химической и смежной с ней отраслях иром ышленности.

Известен противоточный ионитный фильтр для обработки жидкостей, включающий колонны сорбции, регенерации и промывки, соединенные пульпопроводами, и насос, соединенный с колонной сорбции двумя параллельными трубопроводами (1).

Недостатком известного. фильтра является ненадежность в работе фильтра при переключении его из режима сорбции на режим регенерации как следствие снижения эффективности процесса ионообмена.

Цель изобретения — повышение надежности в работе фильтра и интенсификация процесса ионообмена.

Цель достигается тем, что противоточный ионитный фильтр снабжен подпорным бачком обработанной воды, соединенным с колоннами регенерации и промывки, и обратными клапанами, установленными на параллельных трубопроводах.

На чертеже изображен противоточный ионитный фильтр непрерывного действия.

Фильтр состоит из колонн 1 — 3 соответственно сорбции, регенерации и промывки.

Колонна 1 включает рабочую зону 4 и зону

5 сбора истощенного ионита, колонна 2,— зону 6 регенерации и зону 7 отмывки. Колонны фильтра соединены пульпопроводами

8, 9 и IO. Фильтр оснащен баком 11 исходной воды и перекачивающим насосом 12.

Насос 12 двумя параллельными трубопроводами 13 и 14 с обратными клапанами 15 и 16 присоединен к колонне 1, а трубопроводом 17 с.управляемым клапаном 18 — к колонне. На отводящем трубопроводе 19 обработанной воды колонны 3 установлен обратный клапан 20, а на .сливном трубопроводе 21 колонны 2 — управляемый клапан 22.

15 Подпорный бачок 23 трубопроводом 24 с обратным клапаном 25 присоединен к колонне 2 и трубопроводом 26 с обратным клапаном 27 — к пульпопроводу 9.

Противоточный ионитный фильтр работает следующим, образом. Исходная жидкость подается на обработку в колонну 1 из бака 11 насосом 12 по трубопроводу 13.

Жидкость фильтруется при скорости восходящего потока до 100 м/ч и удерживает гидравлически сжатый слой зернистого таонита в неподвижном состоянии, препятствуя его самопроизвольному оседанию. Обработанная жидкость по трубопроводу 19 направляется к потребителю или на даль30 нейшу|о обработКу.

После истощейия части фильтрующей загрузки ионита до определенного и зараисс установленного предела начинается выполнение последовательных операций, связанных с перемещением ионита по фильтру и проведением его регенерации. В этот момент запорная арматура фильтра находится в следующих положениях: управляемые клапаны 18 и 22 и обратные клапаны 16 и

27 закрыты, а обратные клапаны 15, 20 и

25 — открыты. Пульиоироводы 9 и 10 и зоны фильтра заполнены ионитовым материалом, а из зоны 5 ионит выгружен. Для перемещения ионита по зоне 4 останавливают насос 12.

В результате снижения давления в фильтре изменяется положение обратных клапанов: клапаны 15 и 20 закрываются, а клапаны 16 и 27 открываются. При этом обработанная жидкость из бачка 23 сливается по трубопроводу 24 в зону 7, а небольшая часть воды по трубопроводу 26 поступает в пульпопровод 9 для вытеснения из него уплотненного ионита. Из зоны 7 жидкость по пульпопроводу 10 перетекает в колонну

i, из которой по трубопроводу 14 и через насос 12 сливается в бак 11. Этот нисходящий поток обработанной жидкости перемещает истощенный ионит из зоны 4 в зону

5, а на освободившееся место, в верхнюю часть зоны 4, из зоны 7 поступает отрегене,рированный и отмытый ионитовый материал.

Заполнение пульпопровода 10ионитом сопровождается резким снижением расхода обработанной жидкости из бачка 23, что указывает на завершение перегрузки материала. Продолжительность перегрузки ионита и связанный с нею перерыв в работе фильтра составляют 30 — 35 сек, после чего включается -в работу насос 12 и возобновляется обработка жидкости. При этом кла- паны 15, 16 и 27 принимают исходное положение.

Во время рабочего цикла фильтра, следующего за перемещением ионита по колоннам 1 и 2, осуществляются операции перемещения одной порции ионита на регенерацию и отмывку, а другой — на промывку ионита.

Для подачи ионита на регенерацию открывается клапан 18, и исходная жидкость под полным давлением насоса подается в колонну 3, откуда ионитовая пульпа по пульпопроводу 9 направляется в колонну 2..

В результате повышения давления клапаны 25 и 27 закрываются. Одновременно с перегрузкой ионита транспортирующая жидкость продвигает весь заполняющий зоны 6 и 7 ионит вниз по колонне 2, а избыток обработанной жидкости из зоны 7 по пульпопроводу 10 вытесняется на выход

Формула изобретения

Противоточный ионитный фильтр для обработки жидкостей, включающий колонны сорбции,.регенерации и промывки, соединенные пульпопроводами, насос, соединенный с колонной сорбции двумя параллельными трубопроводами, о т л и ч а ющи йся тем, что, с целью повышения надежности в работе фильтра и интенсификации процесса ионообмена, он снабжен подпорным бачком обработанной воды, соединенным с колоннами регенерации и промывки, и обратными клапанами, установленными на параллельных трубопроводах. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дж. Перри. Справочник химика. М., «Химия», 1969, т. I, с. 552 — 553 (прототип).

844039

4 зоны 4 колонны 1. Скорость поступления иоиитовой пульпы в. колонну 2 определяется скоростью фильтрации обработанной жидкости через сжатый слой иоинта пульиоировода !О. После завершения перегрузки порции ионита, равной объему зоны 5, перетекание жидкости между колоннами 2 и 3 практически прекращается в результате уплотнения ионита в пульиоироводе 9.

Г1ерегрузка истощенного ионита из зоны 5 на промывку в колонну 3 ио иульпопроводу

8 осуществляется исходной жидкостью в результате закрытия клапана 18. Эта же транспортирующая жидкость используется

1,; для Промывки ионита во взвешенном слое, после чего вместе с механическими загрязнениями и мелкими фракциями ионита выводится из колонны 3 ио трубопроводу 28..

Для проведения операций регенерации и отмывки ионита на трубопроводе 21 открывается клапан 22 и в зону 6 подается регенерирующий раствор реагента. В этой зоне раствор разбавляется до рабочей кон-центрации за счет смешения с отмывочиой жидкостью, поступающей из зоны 7 и бачка 23. По мере протекания регенерационного раствора и отмывочной жидкости по зонам 6 и 7 происходят противоточная регенерация и отмывка ионита. После введения определенной порции регенерационного раствора, рассчитанной из объема. единичого перемещения ионита, его подача в ильтр прекращается. Однако отмывочная . жидкость продолжает поступать в зону 6, вытесняя раствор реагента и отмывая ионит. Операция отмывки ионита прекращается закрытием клапана 22 и .филь р переводится в исходное положение, с которого начинается очередной цикл работы фильтра.

40 Предложенный ионитный фильтр обладает повышенной эффективностью и надежностью в эксплуатации, 844039

Обработанная

Редактор.3. Вородкина

Заказ 1335/18 . Изд, №.445 Тираж 581 Подписное

- НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, к . сюл г Составитель А. Рыбинский

Техред А. Камышникова

Корректоры: В. Нам и Р. Беркович