CS265577B1 - Způsob elektrolytické regenerace ionexů ve směsném loži a zařízení k prováděnítohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Řešení je určeno k přetržité postupné elektrolytické regeneraci ionexů ve směsném loži. Odstraňuje z ionexů zachycené anionty a kationty a připravuje k opětovnému použití. Jeho podstata spočívá v tom, že směsné lože se rozdělí na,alespoň dva shodné díly a na takto rozdělený jeden díl směsi se působí katolytem a na druhý anolytem. Při tomto působení se každý díl směsného lože zregeneruje a po zregenerování se oba díly opět smíchají do směsného lože. Zařízení je tvořeno otočnou ionexovou kolonou mající tvar uzavřené nádoby. Tato nádoba pak sestává ze dvou protilehlých regeneračních válců a mezi nimi umístěného kanálu pro přívod vody k deionizaci. Dno nádoby je opatřeno odváděcím hrdlem s uzávěrem a regenerační válce vypouštěcími hrdly s uzávěry pro odvod katolytu a anolytu.

Description

Vynález se týká způsobu, který je určen k přetržité postupné elektrolytické regeneraci ionexů ve směsném loži, a zařízení, kterým se tento způsob provádí.

K úspěšné elektrolytické nebo i jiné regeneraci směsného lože ionexů je zapotřebí stanovit takový postup a vytvořit takovou ionexovou kolonu, které by umožňovaly, aby ve směsí anexu a katexu ve směrném loži bylo možno odstranit na ionexech zachycené anionty a kationty a tak je připravit k opětovnému použití.

U některých strojních zařízení, například sloužících k elektroabrazivnímu obrábění, která jsou funkčně závislá na spotřebě menších množství deionizované vody, se používají malé ionexové kolony se směsí katexu a anexu ve směsném loži. Přitom směs ionexů, připravovaná případ od případu ve hmotnostních poměrech podle výměnných kapacit složek, to je katexu a anexu a podle jejich technologické spotřeby a využití, je vyčerpáváním výměnných kapacit znehodnocována. Takto znehodnocené směsi ionexů se za účelem regenerace od sebe vzájemně oddělují nebo se snižuje jejich výměnná kapacita asi na polovinu, a to v těch případech, kdy se v polovině náplně regeneruje jen anex a ve druhé jen katex. Proto zkracováním doby do další regenerace, která je také poloviční, následkem ztráty poloviny výměnné kapacity složek, je příčinou, proč při takto zvýšené pracnosti a snížené výkonnosti používaných zařízení se tohoto procesu využívá výjimečně. Spíše se směs ionexů po úplném vyčerpání ze strojních zařízení odstraní a nahradí zcela novou směsí ionexů, kterou se dále uskutečňuje potřebná deionizace vody.

Nedostatky tohoto dosavadního stavu techniky v podstatě odstraňuje způsob elektrolytické regenerace ionexů ve směsném loži a zařízení k provádění tohoto způsobu podle tohoto vynálezu, přičemž podstata způsobu spočívá v tom, že směsné lože se rozdělí na alespoň dva shodné díly a na takto rozdělený jeden díl směsí se působí, například proléváním, katolytem, zatímco na druhý se působí anolytem a při tomto působení se každý díl směsného lože zregeneruje, přičemž po provedené regeneraci se oba díly zpětně smíchají do směsného lože. Podstata zařízení k provádění tohoto způsobu spočívá v tom, že je tvořeno otočnou ionexovou kolonou ve tvaru uzavřené nádoby opatřené dnem, v němž je umístěno odváděči hrdlo s uzávěrem pro odvod deionizované vody a proti dnu jsou vytvořeny alespoň dva regenerační válce opatřené vypouštěcími hrdly s uzávěry pro odvod katolytu a anolytu, přičemž mezi regeneračními válci je vytvořen kanál napojený jednak na tyto regenerační válce, jednak opatřený hrdlem s uzávěrem pro přívod vody k deionizaci.

Výhoda tohoto způsobu a zařízení spočívá v několikanásobném prodloužení životnosti ionexové směsi regenerací prováděnou jednoduchým technologickým postupem. Ionexové směsi lze tak několikrát obnovit a nemusí se z procesu výroby vyřazovat, čímž se podstatně sníží ekonomické náklady na pořizování nových ionexových směsí. Zvláště výhodně se projevuje, zmenší-li se objem ionexové kolony a uskuteční-li se častější regenerační cyklus. Samotné zařízení k provádění této regenerace je jednoduchého provedení, snadno napojitelného do okruhu cirkulace vodního systému strojního zařízení.

Příklad provedení vynálezu je vyobrazen na přiloženém výkrese, na němž obr. 1 představuje nádobu k regeneraci ionexové směsi v základní poloze, obr. 2 nádobu v poloze při regeneraci.

Tímto způsobem se ionexové směsi regenerují elektrolyticky tak, že využitý regenerační roztok z obou částí dělené náplně obsažené v regeneračních válcích, se sbírá společně do nejméně jednoho zásobníku pro cirkulační regenerační roztok, ze kterého se pak odebírá bud přímo nebo přes čerpadlo regenerační roztok pro elektrolytické dělení na anolyt a katolyt.

Tím se z ionexů uvolněné kationty a anionty vyplavují a shromažduje v regeneračním zásobníku až do překročeni součinů rozpustnosti jejich jednotlivých složek. Přitom jedna polovina rozdělené směsi ionexů se regeneruje v regeneračním cyklu katolytem a druhá polovina anolytem. Po ukončené regeneraci se takto zregenerované části směsného, dočasně rozděleného lože opět smísí a po odstranění, například vypuštěním zbytků anolytů a katolytů, vrací zpět do zásob3 niku regeneračního roztoku. Při provádění tohoto způsobu je také možné, aby se směs rozdělila při regeneraci na více dílů, například čtyři, šest a podobně, přičemž na jednu polovinu těchto dilů se obdobně působ! katolytem a na druhou anolytem.

Zařízení je tvořeno ionexovou kolonou 2 zapojenou do neznázorněného regeneračního okruhu opatřeného elektrolyzerem pro přípravu katolytu a anolytu, v němž je obsažen cirkulační regenerační roztok přiváděný ze zásobníku s krystalizátorem. Ionexová kolona 1. je v podstatě nádoba opatřená dnem 2, ve kterém je umístěno odváděči hrdlo 2 ^s uzávěrem 4. Na odváděcím hrdle 2 j^e umístěno potrubí 5_ pro odvod deionizované vody. Proti dnu 2 jsou vytvořeny, v tomto případě dva, regenerační válce 2 ^s částí bočních stěn 2 navazujících na dno 2 ionexové kolony 2· Mezi těmito regeneračními válci 6 je vytvořen kanál 2» na jedné straně napojený na vnitřní prostor ionexové kolony 2, ^na druhé vystupující z ní je opatřen hrdlem 2 ^s uzávěrem 10 pro přívod vody k deionizaci. Oba regenerační válce 2 jsou proti dnu 2 opatřeny vypouště cím hrdlem 11 s uzávěrem 12.· Na vypouštěcích hrdlech 11 je umístěno odpadní potrubí 13 napojené na neznázorněný zásobník odpadu. V bočních stěnách 2 ionexové kolony 2 jsou upevněny v protilehlých místech hřídelky 21, které na vnější straně boční stěny 7_ přesahují. Křidélky 14 jsou otočně uloženy v ložiskách 15. Osa 0 protilehlých hřídelek 14 je umístěna v místech mezi dnem 2 a dnem regeneračních válců 6 a hrdla 2· V tomto prostoru je také umístěna mřížka 16, která je upevněna na vnitřních stranách bočních stěn J_. Mezi touto mřížkou 16 a kanálem 2 je umístěn ochranný štít 17 zabraňující vniknutí nečistot do odváděcího hrdla 2·

V alternativních provedeních může být ionexová kolona 2 opatřena čtyřmi, šesti, případně jiným sudým počtem regeneračních válců 2· Konstrukční začleněni je obdobné, tak jak bylo popsáno u základního provedení.

Při základní poloze ionexové kolony 2 “ viz obr. 1, jsou vypouštěcí hrdla 11 regeneračních válců 2 umístěna na její horní straně, takže jsou obrácena směrem vzhůru. Přitom směsné lože 18 ionexů se nachází u dna 2 ionexové kolony 2 ^a voda k deionizaci se přivádí hrdlem přes kanál 2 do vnitřního prostoru ionexové kolony 2· Tato voda prochází mřížkou 16 do směsného lože 18 ionexů, kterým protéká a ve kterém nastává deionizace vody. Nato je odváděcím hrdlem 2 odváděna do neznázorněného recirkulačního obvodu.

Jakmile je směsné lože 18 anexu a katexu využito, obrátí se ionexová kolona 2 na ložiskách 2§., ^až vypouštěcí hrdla 11 regeneračních válců 2 jsou obrácená směrem dolů. Část směsného lože 18 se při tomto obrácení dostane do jednoho regeneračního válce 2, zatímco zbývající část do druhého regeneračního válce 2· ^D° takto rozděleného směsného lože 18 se odváděcím hrdlem 2 ~ viz obr. 2, které při obrácení plní jinou funkci, přivádí do jednoho z dvojice regeneračních válců 2 katolyt, který směsí obsaženou v něm protéká, načež je odváděn vypouštěcím hrdlem 11 do odpadního potrubí 13 a dále do neznázorněného zásobníku odpadu. Nato se recirkulací po provedené elektrolyse vrací zpět do tohoto regeneračního válce 6. Současně s tím nebo po zregenerování této části se odváděcím hrdlem 2 přivede do druhého regeneračního válce 2 anolyt. Rovněž i ten protéká směsí obsaženou v něm, načež je odváděn vypouštěcím hrdlem 11 do odpadního potrubí 13 a dále do neznázorněného zásobníku odpadu. Nato se recirkulací po provedené elektrolyse vrací zpět do tohoto regeneračního válce 6. Po regeneraci časově závislé podle výkonu regeneračního zařízení a objemu směsného lože se ionexová kolona 2 otočí na ložiskách 15 zpět do své základní polohy, čímž se rozdělené směsi z obou regeneračních válců 2 opět smíchají do společného směsného lože 22· Další funkce ionexové kolony 2, to je deionizování vody se děje způsobem, jak bylo popsáno.

Vynálezu lze-využít u strojů a zařízení, kde se provádí deionizování vody.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Způsob elektrolytické regenerace ionexů ve směsném loži, vyznačený tim, že směsné lože se rozdělí na alespoň dva shodné díly a na takto rozdělený jeden díl směsi se působí, například proléváním, katolytem, zatímco na druhý se působí anolytem a při tomto působení se každý díl směsného lože zregeneruje, přičemž po provedené regeneraci se oba díly zpětně smíchají do směsného lože.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tim, že je tvořeno otočnou ionexovou kolonou (1) ve tvaru uzavřené nádoby opatřené dnem (2), v němž je umístěno odvádě cí hrdlo (3) s uzávěrem (4) pro odvod deionizované vody a proti dnu (2) jsou vytvořeny alespoň dva regenerační válce (6) opatřené vypouštěcím! hrdly (11) s uzávěry (12) pro odvod katolytu a anolytu, přičemž mezi regeneračními válci (6) je vytvořen kanál (8) napojený jednak na tyto regenerační válce (6), jednak opatřený hrdlem (9) s uzávěrem (10) pro přívod vody k deionizaci.