Ионитный фильтр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советскик

Социалистических

Республик

«i>874109 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 240879 (21) 2840626/23-26

Р1) М. Кл.

В 01 D 23/20

В 01 J 47/02 с присоединением заявки HP —. (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий, Опубликовано 23,1081, Бюллетень Й9 39

Дата опубликования описания 2 31081 (53) УДК 66.067. 322 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.К. Орлов, Н,А. Прохоров, П.Ф. Неш

В.Б. Брагин и Г.К. Корепанов .1 ! (71) Заявитель (54) ИОНИТНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к устройст- вам для очистки жидкостей методом ионного обмена через зернистый фильтрующий материал и может быть использовано в атомной энергетике для очистки жидкого теплоносителя от солей и продуктов коррозии, а также в других отраслях проьышленности, где требуется очистка жидкостей.

Известен фильтр для очистки вод на АЭС, содержащий корпус с крышкой и днищем, расположенные в корпусе распределительное устройство и дренажное устройство, лаэ для внутреннего осмотра аппарата, устройство 15 для отвода фильтрата, патрубок для гидравлической выгрузки, размещенные в днище и корпусе фильтра, и фильтрующие элементы дренажного устройства.<В этом фильтре с целью умеиьше- 20 ния объема мертвой зоны, расположенной под дренажным устройством, фильтрующие элементы последнего вы» полнены наклонными (1).

Недостатком этого устройства является то, что в нем образуется мертвая зона, граница которой определяет-, ся расположением верхних точек дренажного устройства, т.е. 20% сорбен- 30 та не участвует в процессе очистки жидкости

Кроме того, для осуществления выгрузки сорбента из аппарата его необходимо привести во взвешенное состояние и в таком состоянии поддерживать.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ионитный фильтр, содержащий корпус, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса с плоским съемным дном, патрубок для входа и выхода воды и реагентов, размещенный на плоском дне, дренажно-распределительное устройство в виде сеток, расположенное в конической части корпуса и патрубок для загрузки и выгрузки ионита, в верхней части корпуса. В этом фильтре сорбент находится только над дренажно-распределительным устройством, имеющим плоскую форму, что исключает образование застойных (мертвых ) зон (2).

Недостатком этого устройства является большой расход воды на гидравлическую выгрузку, так как в нем требуется ожижать весь объем фильтрующего материала. Кроме того в фильтре наблюдается большая забива874109 емость сеток, изготавливаемых обычно из проволоки круглого сечения, объясняющееся заклиниванием частиц, попадающих в клиновидно уменьшающиеся зазоры между соседними проволочками.Частицы внедряются в сетку также. .в местах контакта проволочек, зажимаются там, и сетка в дальнейшем не под,дается регенерации. При увеличении забивания сетки частицами ее живое сечение уменьшается, увеличивается гидравлическое сопротивление и, к@к следствие, увеличиваются энергетические затраты на продавливание жидкости через дренажное устройство.

Цель изобретения - сокращение энергозатрат и расхода воды на гид- )5 равлическую выгрузку фильтрующего материала.

Поставленная цель достигается тем, что в ионитном фильтре, содержащем корпус с гранулированным фильтрую- О щим материалом, распределитель для жидкости, установленный в верхней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата и подачи промывной воды с крышкой, расположенный в нижней 25 части корпуса, и дренажно-распределительное устройство, корпус снабжен дополнительным патрубком для гидравлической выгрузки фильтрующего материала, установленным на патрубке для отвода фильтрата и подачи промывной воды, и дренажно-распредели-. тельное устройство смонтировано на крышке.

Целесообразно дренажно-распределительное устройство выполнять в виде плоской плиты, оборудованной дренажными элементами щелевого типа.

На чертеже представлен фильтр, общий вид.

Ионитный фильтр состоит из корпу- 4О са 1, сферической крышки 2, днища 3, гранулированного фильтрующего материала или сорбента 4, патрубка 5 для подачи обрабатываемой воды, распределителя 6, патрубка 7 для загрузки сорбента. На,днище 3, которое может иметь эллиптическую, сферическую или коническую форму, выполнен патрубок 8, закрываемый плоской крышкой 9, йа которой посредством стакана 10 крепится дренажно-распределительное устройство 11. Последнее может быть выполнено, например, в виде щелевых колпачков или набора кольцевых . тшастин, смонтированных с образованием щелей между ними и установленных на перфорированной плите 12.

Над дренажно-распределительным устройством 11 установлен патрубок 13 для гидравлической выгрузки отработанного сорбента. Для отвода филь- dO трата и подачи промывной воды на крЫшке 9 имеется патрубок 14.

Экспериментально установлено, что для нормальной работы фильтра необходимое отношение площадей по- 65 перечных сечений корпуса 1 и патрубка (или патрубков) 8 должно составлять 3 —: 4 ." 1.

Фильтр работает следующим образом.

Жидкость содержащая примеси, поступает в корпус 1 через патрубок 5 и распределитель б, проходит через слой сорбента 4, очищается от примесей и через дренажно-распределитель,ное устройство 11 и патрубок 14 выводится иэ фильтра. При прохождении жидкости через слой .сорбента 4 фронт сорбции, распределяющий зоны отработанного и свежего сорбента, перемещается вниз. Так как скорости движения очищаемой жидкости по сечению фильтра одинаковы, насыщение сорбен- " .та извлекаемыми из жидкости ионами происходит равномерно, фронт сорбции перемещается параллельно границе раздела сорбента и жидкости и по истечении определенного промежутка времени, определяемого условиями массообмена, достигается дренажно-распределительного устройства 11.

Вследствие того, что сорбент 4 находится только над дренажным устройством 11, весь сорбент участвует в работе и мертвая эона над дренажным устройством 11 отсутствует.

Так как в процессе эксплуатации сорбент теряет свои ионообменные свойства либо разрушается, требуется его выгрузка из аппарата.

Выгрузка отработанного сорбента 4 осуществляется, гидравлическим методом, при этом вода подается снизу через дренажное распределительное устройство 11, ожижает сорбент 4, находящийся только в патрубке 8, и пульпа (смесь сорбента и воды) отводится через патрубок 13, расположенный над дренажным устройством 11, т.е. в зоне сжиженного сорбента.

Сорбент 4 иэ корпуса 1 и днища 3 под действием силы тяжести поступает в освобождающийся в процессе выгрузки объем патрубка 8. Поскольку площадь поперечного сечения патрубка 8 в 34 раза меньше площади поперечного сечения корпуса 1, то и количество воды при выгрузке, необходимое для ожижения сорбента, в 3-4 раза меньше по сравнению с такой же операцией в известном фильтре.

При возникновении необходимости в осмотре или ремонте дренажного устройства требуется лишь снять крышку

9 с закрепленным на ней дренажнораспределительным устройством 11.

При загрязнении радиоактивными веществами дренажное устройство в сборе с крышкой может быть тщательно дезактивировано вне фильтра, Это исключает необходимость нахождения обслуживающего персонала внутри фильтра и работу во вредных для здоровья условиях. 874109

Формула изобретения

Составитель С. Красносельская ,Техред Ж.Кастелевич . Корректор Г. Огар

Редактор В. Иванова

Заказ 9117/ll

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Кроме того, практически все подобные фильтры являются аппаратами, подведомственными Госгортехнадзору СССР. По правилам эксплуатации . таких аппаратов необходимо периодическое их освидетельствование, связанное и с внутренним осмотром поверхностей корпуса. Для. этих целей в крышке или корпусе фильтров известных конструкций выполняется специальный лаз. В фильтре предлагае,мой конструкции выполнения лаза специально для осмотра не требуется, так как для этой цели можно использовать патрубок 8.

1. Ионитный фильтр, содержащий кор пус с гранулированным фильтрующим материалом, распределитель для жидкости, установленный в верхней ча-, сти корпуса, патрубок для отвода фильтрата и подачи промывной воды с крышкой, расположенный в нижней части корпуса, и дренажно-распределительное устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат и расхода воды на гидравлическую выгрузку, корпус снабжен доголнительным патрубком для гидравлической выгрузки фильтрующего материала, установленным на патрубке для отвода фильтрата и подачи промывной воды, .и дренажно-распределительное устройство смонтировано на крышке.

2. Фильтр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что дренажно-распределительное устройство выполнено в виде плоской плиты, оборудованной дренажными элементами щелевого типа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фильтры водоподогревательные для АЗС, ОСТ 24.271. 29-74, с. 19.

2. Патент ClttA 9 2803347, кл. 210-190, 1957.