CS200357B1 - Iontoměničové kolona pro zpracováni roztoků - Google Patents

Description

Vynález se týká iontoměničové kolony pro zpracováni roztoků.

Při průmyslovém zpracování roztoků pomoci iontoměničů se používá v podstatě dvou různých výrobních způsobů. Iontoměnič bu3 setrvává v jednom aparátě, v němž se postupně provádějí Jednotlivé technologické operace, nebo Je dopravován z aparátu do aparátu a v různých aparátech prochází jednotlivými technologickými operacemi. Technologické aparáty, jimiž iontoměnič plynule nebo i přetržitě prochází, označujeme jako kontinuální aparáty a příslušný výrobní postup jako kontinuální proces. Podle uspořádáni pohybu roztoku a iontoměniče rozlišujeme souproudý a protiproudy režim aparátů.

U některých výrobních operaci je jejich rychloet určována rychlosti vlastni iontové výměny. V těchto případech je vhodné zamezit vertikálnímu promícháváni částic iontoměniče. Toho se dosahuje přitlačením vretvy iontoměničové pryskyřice ke dnu nebo vlku kolony hydrodynamickým tlakem protékajícího roztoku. Roztok ee od iontoměniče odděluje vhodným eeparačnim zařízením a odvádí ee ven z kolony.

K eeparaci roztoku od iontoměniče ee používá drenáží ze zrnitého materiálu uloženého na jalovém dnu nebo uzavřeného v drenážních komorách, soustavy trysek, štěrbin nebo filtračních evlček na sběrném potrubí nebo rovinných elt uložených vodorovně nebo uspořádaných šikmo ve tvaru etěn komolého jehlanu.

200 357

200 357

Hlavními nevýhodami těchto iontoměnlčových kolon jsou malé průtočné rychlosti roztoku (obvykla 2 až 20 m/h), relativně malé filtrační plochy (obvykle 10 až 60 % průřezu kolony), poruchy separaCnlho systému provázené únikem iontoměniče z kolny spolu s roztokem a nutnost časově náročných oprav, při nichž Je nutno vyřadit z provozu celou kolonu, zjietit mleto, druh a rozeeh poruchy a závadu odstranit.

Uvedená nevýhody nemá zařízeni podle vynálezu, jehož podatata spočívá v tom, že iontoměničová kolona pro zpracováni roztoků je vybavena soustavou filtračních členů k odděleni protékající kapaliny od iontoměniče, přičemž každý filtrační člen Je ke kolně připevněn samostatně rozebíratelným spojem a je opatřen hrdlem proOdvod kapaliny mimo kolonu.

□ednotllvá filtrační členy obsahuji vždy aspoň jeden filtrační element tvořený opěrnou konstrukci (např. perforovanou trubkou) nesoucí filtrační přepážku (např. aito ve tvaru pláětě válce). Do kolny mohou být vestavěny svisle, vodorovně nebo šllfao.

Výhody zařízeni podle vynálezu spočívají v tow_: tiková filtrační plocha může být významně větěi než u Jiných typů kolon, může být i větší než je průřez kolony. To umožňuje podstatně zmenšit filtrační odpor a zvětšit rychlost průtoku kapaliny kolonou, zvětěit hydrodynamické stlačováni vrstvy iontoměniče a omezit na minimum nežádoucí vertikální promíchávání iontoměniče. Při závadě na jednotlivých filtračních členech je možno pomoci průhladitek na výstupních hrdlech specifikovat poškozený filtrační člen a pomoci armatury Jej vyřadit z provozu. Opravu je možno provést ve vhodnou dobu výměnou poškozeného filtračního elementu za nový náhradní filtrační ňlMsnt s minimálními nároky ne trváni odstávky iontoměničová kolony.

Prakticky ověřené varianty kontinuální iontoměničová kolony jsou schematicky znázorněny na obrázcích.

Na obr. la a obr. lb je znázorněna v nárysu a půdorysu kolona e osmi vodorovně uloženými filtračními členy procházejícími stěnou koleny, na obr. 2a a obr. 2b je znázorněna v nárysu a půdorysu kolona aa šestnácti sviele orientovanými filtračními členy procházejícími vlkem koloný, na obr. 3a a obr. 3b je znázorněna v nárysu a půdorysu kolona opatřená šesti filtřečními členy uloženými svisle, přičemž každý člen obsahuje čtyři filtrační elementy. Na obr. 4 je echematlcky znázorněn filtrační člen e Jedním filtračním elementem kruhového průřezu a filtrační člen ae čtyřmi filtračními elementy kruhového průřezu.

Ve všech případech ss jedná o kontinuální iontoměničovou kolonu 1 a prútiproudým režimem, do niž se přivádí lontoměnič shora hrdlem 2. Koloně je ve evé horní čáeti opatřena soustavou filtračních členů 3. Oejlch filtrační plocha je určena celkovými rmzměry síta filtračních elementů 4 uloženého na perforovaných trubkách 5. Kapalina vytéká z kolony hrdly 6. Správnou funkci jednotlivých filtračních členů je možno kontrolovat průhledltky

- X

7. Při zjištění poruchy lze vadný filtrační člen vyřadit z provozu poaocl armatury 8.

Filtrační členy jaou do kolony zapuštěny a jaou k nl připevněny pomoci přírubových spojů

9. Konkrétní číselná údaje charakterizující Jednotlivá varianty jeou uvedeny v příkladech.

200 357

Přiklad 1

Kontinuální iontoměničová kolona znázorněná schematicky na obr. la a obr. lb má průměr 2 850 mm, je naplněna 40 m iontoměnlčové pryskyřice o zrnitosti 0,5 až 0,9 mm a je vybavena souetsvou oemi jednoduchých filtračních členů 9 filtračními elementy o průmě ru 220 mm a dálce 1 150 mm, která jeou do kolony zapuštěny z boku - stěnou kolony.

Celková filtrační plocha je 6,3 m . Rychlost průtoku kapaliny lze udržovat na hodnotě 32 m/h.

Přiklad 2

Kontinuální iontoměničová kolona 'ííííi 1 u 3//,, ž má průměr 2 850 mm, je náplně3 na 40 m iontoměničová pryskyřice o £rnitoati 0,6 až 0_r9 ns® a je vybavena soustavou šestnácti jednoduchých filtračních členů a filtračními elementy o průměru 160 mm a dilce 1 000 mm, které Jeou do kolony zapuštěny shora ~ vlkem kolony. Celková filtrační plocha Je 8 a . Rychlost průtoku kapal.-.,<y dosahuje hodnoty 36 m/h.

Přiklad 3

Na obrázku 3 je znázorněna kontinuální iontoměničová kolona kruhového průřezu o průměru 3 000 mra, které Je vybavena ěeeti filtračními členy složenými vždy ze čtyř filtračních elementů, z nichž každý má průměr l&<- . délku 1 000 mm. Celková filtrační plocha

Je 12 a². Náplň iontoměniče o zrnitosti 0,5 až 0,9 mm čini 43,5 m³. Rychlost průtoku kapaliny vztažená na průřez válcová části kolony dosahuje až 60 m/h.

Zařízeni podle vynálezu lze e výhodou použit k prováděni iontovýměnných reakci v provozním měřítku ve všech případech, kdy lze pracovat e protiproudým režimem a kdy je nežádoucí vertikální promícháváni iontoměniče.

U kontinuálních iontoměničových kolon podle vynálezu lze v porovnání s dosavadními typy při zachováni stejného objemu a specifického výkonu volit větší poměr výšky k průměru kolony, tim zlepšit podmínky pro dosaženi rovnováhy výměnné reakce a taká zmenšit požadavek na zastavěnou plochu pro danou zpracovatelskou kapacitu. Podstaty vynálezu, tj. vybavení iontoměničová kolony soustavou samostatně vyměnitelných filtračních členů, z nichž každý je opatřen hrdlem pro odvod roztoku mimo kolonu, je možno využít i při konstrukci iontoměničových filtrů e pevným ložaa nabo kolon a fluidnim ložem iontoměniče.

Claims (1)

1. pRedmět vynálezu

   Iontoměničová kolona pro zpracováni roztoků vybavená soustavou filtračních členů k oddělení protékající kapaliny od iontoměniče, vyznačené tlm, že každý filtrační Člen (3) je opatřen hrdlem (6) pro odvod kapaliny mimo kolonu (1) a je ke koloně (1) připevněn pomoci rozebíratelného epoja (9).