CS248782B1 - Způsob zintenzívnění procesu eluce ionexu a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Zintenzívnění procesu eluce ionexu se provádí tak, že se během eluce na ionex působí ultrazvukovými vlnami. Absorbovaná dávka ultrazvukové energie se pohybuje v intervalu 3.102 až 1,5.107 J na kg ionexu. Zařízení k provádění způsobu je tvořeno alespoň jedním ultrazvukovým zářičem, uloženým v eluční koloně. Ultrazvukový zářič sestává z pláště s otvory pro vyústění chlazených ultrazvukových měničů s průzvuČným těsněním, spojených napájecím vedením s vysokofrekvenčním generátorem.

Description

Vynález řeší způsob z intenzívnění procesu eluce ionexu, na jehož povrchu jsou nasorbovány sloučeniny kovů, například uranu, a zařízení k provádění způsobu.

V současné době probíhá eluce za atmosférického tlaku při teplotě do 40 °C. Tento proces je málo efektivní z toho důvodu, že zůstávají na ionexu silně vázány nežádoucí sloučeniny, například těžkých kovů, halogenových solí a podobně, které značně blokují sorpční kapacitu ionexu. Vlivem nestejného obsahu kovu v poměru k nežádoucím sloučeninám na ionexu dochází k nedostatečnému využití elučního činidla a k jeho zbytečným ztrátám proplachem blokovaného ionexu, následkem čehož se zvyšují ztráty kovu, který odchází do odpadu.

Uvedené nedostatky 'do značné míry odstraňuje způsob zinten2ívnění procesu eluce ionexu podle vynálezu a zařízení k provádění způsobu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se během eluce na ionex působí ultrazvukovými vlnami, přičemž absorbovaná dávka ultrazvukové energie 2 7 se pohybuje v intervalu 3.10 az 1,5.10 J na 1 kg ionexu.

Podstata zařízení k provádění způsobu spočívá v tom, že je tvořeno alespoň jedním ultrazvukovým zářičem, uloženým v elučni koloně. Ultrazvukový zářič sestává z pláště, v jehož spodní části je vytvořen alespoň jeden otvor pro vyústěni ultrazvukového měniče. Každý ultrazvukový měnič je napájecím vedením spojen s vysokofrekvenčním generátorem. Výhodným provedením vynálezu je, že ke každému ultrazvukovému měniči je vyveden chladicí systém. Dále je výhodným provedením vynálezu to, že ke každému z ultrazvukových měničů je na straně otvoru připojeno průzvučné těsnění, které je uchyceno k vnitřní obvodové ploše pláště. Vnější povrch pláště může být opatřen antikorozní vrstvou. Rovněž je výhodným provedením vynálezu to, že do pláště je zaústěn přívod tlakového vzduchu.

Využitím vynálezu dochází ke zlepšení parametrů eluce, kterého je dosahováno ozařováním nasorbovaného ionexu ultrazvukovými vlnami, čímž se zintenzívňuje proces odpoutávání uranových sloučenin z povrchu ionexu vlivem oslabení vazeb sloučenin, jak uranových, tak i sloučenin nežádoucích, nasorbovaných na ionexu a blokujících jeho sorpční kapacitu, působením ultrazvukového pole.

Ultrazvukové pole rovněž promíchává elučni činidlo a zvyšuje jeho agresívnost. V souhrnu to vše vede k úspoře elučního činidla, úspoře ionexu, jehož destrukce je minimální, ke zvýšení výtěžnosti uranových sloučenin a intenzifikaci celého procesu eluce a sekundárně i sorpce. Na přiložených výkresech je schematicky znázorněno zařízení k intenzifikaci procesu eluce ionexu podle vynálezu.

Na obr. 1 je zobrazeno uložení jednoho ultrazvukového zářiče v elučni koloně. Na obr. 2 je v částečném řezu znázorněn ultrazvukový zářič, kdežto na obr. 3 je zobrazena jeho vnitřní sestava. Obr. 4 představuje pohled na vnitřní sestavu ultrazvukového zářiče kolmo k jeho ose.

Intenzifikace procesu eluce ionexu se dosahuje využitím ultrazvukových zářičů 20 v průběhu tohoto procesu. Ultrazvukový zářič 20 je tvořen pláštěm 21, který je ve spodní části opatřen alespoň jedním otvorem 22 pro vyústění ultrazvukového měniče 23, zatímco v horní části je zakončen přírubou, k níž je prostřednictvím těsnění a šroubů připevněno víko 27.

Ve víku 27 se nacházejí hermetizované průchody pro napájecí vedení 31, přívod 26 hermetizačního plynu a potrubí 24 chladícího systému. Potrubí 24 chladicího systému, které může být uvnitř pláště 21 tepelně izolováno, zasahuje svou délkou ke všem ultrazvukovým měničům 23.

Ultrazvuku 'é měniče 23, které jsou pokud možno směrovány kolem dokola ultrazvukového zářiče 20, jsou mechanicky upevněny v plášti. 21 a jsou na straně otvoru 22 opatřeny prúzvučným těsněním 25, opřeným o vnitřní obvodovou plochu pláště 21. Každý z ultrazvukových měničů 23 je odbočkou připojen k napájecímu vedení 21/ spojenému s vysokofrekvenčním generátorem 21 Vnější povrch pláště 21 ultrazvukového zářiče 20 může být opatřen antikorozní vrstvou.

Do eluční kolony 10 je přes závěrné víko 11 zaveden alespoň jeden ultrazvukový zářič 20. Pro zvýšení efektu je však možno použít většího počtu ultrazvukových zářičů 20, které jsou uspořádány symetricky podél osy eluční kolony 10. Kolem ultrazvukového zářiče 20 vzniká aktivní zóna 12, která je tvořena ultrazvukovým polem, nacházející se v oblasti protiproudého toku nasorbovaného ionexu a elučního činidla a pokrývající převážnou většinu prostoru eluční kolony 10, ^v němž probíhá proces eluce.

Proti vniknutí ozařované tekutiny do nitra pláště 21 v případě porušení těsnosti pláště 21 nebo průzvučnéh^? těsnění 25, je ultrazvukový zářič 20 chráněn tak, že je dovnitř zaveden hermetizační plyn, jehož tlak je vyšší než součet tlaku nad hladinou a tlaku hydrostatického v místě otvoru 22 pro zaústění nejnižšího ultrazvukového měniče 23.

Příklad provedení

Do eluční kolony 10 byl přiveden ionex s nasorbovanými sloučeninami koví, jehož kapacita byla z 10 až 50 % zablokována nežádoucími sloučeninami. Během eluce byl ionex vystaven ultrazvukovým vlnám· s absorbovanou dávkou 5.10⁴ J na kg, přičemž úhrnný výkon ultrazvukového zářiče 20 byl závislý na typu vazby, to je na druhu kovu, který byl na ionex vázán a na charakteristice konkrétního ionexu. Po absorpci výše uvedené měrné energie klesl objem ionexu blokovaného nežádoucími sloučeninami řádově na jednotky procent.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob zintenzívnění procesu eluce ionexu, na jehož povrchu jsou nasorbovány sloučeniny kovů, například uranu, vyznačený tím, že se během eluce na ionex působí ultrazvukovými vlnami, přičemž absorbovaná dávka ultrazvukové energie se pohybuje v intervalu 3.10 až 1,5.10? J na 1 kg ionexu.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, tvořené eluční kolonou, vyznačené tím, že v eluční koloně (10) je uložen alespoň jeden ultrazvukový zářič (20), tvořený pláštěm (21), v jehož spodní části je vytvořen alespoň jeden otvor (22) pro vyústění ultrazvukového měniče (23), spojeného s vysokofrekvenčním generátorem (30) napájecím vedením (31).
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že ke každému ultrazvukovému měniči (20) je vyvedeno potrubí (24) chladicího systému.
4. 4. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že ke každému z ultrazvukových měničů (23) je na straně otvoru (22) připojeno průzvučné těsnění (25), uchycené k vnitřní obvodové ploše pláště (21).
5. 5. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že do pláště (21) ultrazvukového'zářiče (20) je zaústěn přívod (26) hermetizačního plynu.
6. 6. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že vnější povrch pláště (21) ultrazvukového zářiče (20) je opatřen antikorozní vrstvou.

   4 výkresy