Przedmiotem wynalazku jest cykliczny sposób usuwania jonów z wodnego roztworu zasilajacego.Usuwanie w drodze wymiany jonów wlasciwych skladników jonowych z roztworów wodnych przy uzyciu zlóz zmieszanych zywic wymiennych jonów 5 stanowi znany sposób stosowany na skale prze¬ myslowa. W wielu przypadkach jego celem jest polepszenie selektywnosci lub wydajnosci jednej zywicy wymiennej za pomoca dokladnego zmie¬ szania z druga zywica wymienna. 10 W innych przypadkach glównym celem jest po¬ lepszenie trwalosci obrabianego roztworu w wa¬ runkach opisanej wymiany. Przy innego rodzaju zastosowaniu, mieszaniny zywic wymiennych sto¬ sowano wówczas, gdy dwie zywice reaguja mniej 15 lub bardziej niezaleznie z wlasciwymi skladni¬ kami roztworu, a w jednym zlozu sa polaczone tylko dla udogodnienia.Gdy mieszanina zywicy wymiennej jest stoso¬ wana w sposób cykliczny, wówczas musza byc 20 wprowadzone srodki do regenerowania kazdej zy¬ wicy. Ogólnie, jedna z zywic jest typu anionowego (zasadowego), zas druga jest typu kationowego (kwasowego). Obróbka roztworem alkalicznym jest zwykle stosowana do regeneracji pierwszego 25 typu zywicy, zas obróbka roztworem kwasowym jest stosowana do regeneracji drugiego typu zy¬ wicy. Z tej przyczyny konieczne jest rozdzielenie zywic na dwie warstwy lub usuniecie ich ze zloza dla regeneracji zewnetrznej. 30 Sposób tego rodzaju jest opisany w brytyjskim opisie patentowym nr 1287 653. W tym przypad¬ ku, zmieszane zloze kationowych i anionowych zywic wyminnych w procesie odmineralizowania wody jest regenerowane najpierw przez rozdzie¬ lenie anionowych i kationowych zywic wymien¬ nych na dwie warstwy w drodze przeplukiwania zwrotnego aparatu do odmineralizowania w celu rozprezenia i flotacji zloza.Nastepnie czasteczki zywicy maja moznosc osa¬ dzenia sie, w trakcie którego czasteczki ciezsze (zwykle kationowa zywica wymienna) tworza warstwe dolna a czasteczki lzejsze (zwykle anio¬ nowa zywica wymienna) tworza warstwe górna, które moga nastepnie ulegac oddzielnej regenera¬ cji i nastepnemu potem ponownemu zmieszaniu dla utworzenia zregenerowanego zloza zmiesza¬ nego, gotowego do nastepnego cyklu absorpcyj¬ nego.W zaleznosci od specyficznego zastosowania, rozpatrywano rozmaite projekty przeprowadzenia cyklu wymiany jonów. Najczesciej, jak opisano przykladowo we wspomnianym brytyjskim opisie patentowym nr 1287 653, etap roboczy lub etap wyjalawiania, podczas którego z roztworu zasila¬ jacego jest usuwany skladnik jonowy, jest prze¬ prowadzany w zastosowaniu przeplywu roztworu zasilajacego przez zloze w kierunku do dolu.Przeplyw roztworu w góre równiez byl stoso¬ wany, jednakze okazal sie ogólnie mniej korzys- 121 483121 483 tny. Glówna tego przyczyna jest fakt, ze przy sto¬ sowanych szybkosciach przeplywu zloze wykazy¬ walo tendencje do fluidyzacji podczas przeplywu skierowanego do góry, z towarzyszacym niebez¬ pieczenstwem przedwczesnego oddzielenia czastek ciezszych i czastek lzejszych w oddzielne wars¬ twy. Po etapie roboczym, zloze, zywicy jest zwy¬ kle przeplukiwane zwrotnie z zastosowaniem przeplywu ku górze'plynu pluczacego, co pozwa¬ la na usuniecie uwiezionych w zlozu cial stalych. 10 15 20 25 30 f-HBiwiejcdzono^ .ze przy znanym postepowaniu w i fft-o^Csie frrzejwmrlania zloza zmieszanych zywic | wymiennych dla Asuwania jonów z wodnych roz- l tworów zasilajacych, w którym roztwór zasilajacy t jest prze^uszczafit w dól przez zloze, po czym na- *~ stepuj skiecfiw^y ku górze przeplyw plynu plu¬ czacego, wystepuja pewne problemy. Przykla¬ dowo, z powodu róznicy miedzy ciezarami wlas¬ ciwymi zywic wymiennych i duza gestoscia roz¬ tworu zasilajacego, i dodatkowo gdy dla spraw¬ nego usuwania jonów sa pozadane przeplywy po¬ wolne, wówczas zywice wymienne w zlozu maja tendencje do wyplywania, a materialy oddzielaja sie.Cykliczny sposób usuwania jonów z wodnego roztworu zasilajacego, polegajacy na tym, ze prze- przepuszcza sie roztwór zasilajacy przez kolumne zawierajaca zloze zmieszanych zywic wymiennych anionów i kationów, przy czym róznica gestosci tych zywic nie przekracza 0,2 g/cm*, wychwytuje sie absorbowane jony ze zuzytych zywic wymien¬ nych; po czym regeneruje sie te zywice wymien¬ ne dla przygotowania ich do nastepnego cyklu z ewentualnym uprzednim rozdzieleniem zywic 35 wymiennych anionów i kationów na oddzielne warstwy dla regeneracji i nastepnym ponownym zmieszaniem, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze stosuje sie zmieszane zloze zywic wy¬ miennych, które moze poruszac sie swobodnie w calosci pionowo w kolumnie, a roztwór zasilajacy przepuszcza sie w kierunku do góry przez kolu¬ mne z szybkoscia wystarczajaca do uniesienia zlo¬ za w trakcie etapu roboczego w obrebie kolumny w calosci do góry, przy czym w górnej czesci ko¬ lumny przytrzymuje sie to zloze zmieszanych zy¬ wic, aby zniesc wplyw sily nosnej górnego prze¬ plywu roztworu zasilajacego.Absorbowane jony wychwytuje sie ze zloza przez przepuszczenie wodnego roztworu wychwy¬ tujacego w dól przez zloze z ewentualnym roz¬ dzieleniem na warstwy anionowych i kationowych zywic wymiennych.Przed etapem wychwytywania i regeneracji, przez zloze przepuszcza sie ku górze roztwór wod¬ ny z szybkoscia co najmniej wystarczajaca do roz¬ warstwienia zywic wymiennych na warstwe górna i dolna, kazda zawierajaca odmienna zywice, a po etapie wychwytywania i regeneracji obie zywice poddaje sie ponownemu zmieszaniu.Jako roztwór zasilajacy stosuje sie roztwór bo¬ gaty w chlorany metali alkalicznych zawierajacy jony chromianowe, zywica wymienna anionów jesf w postaci chlorku, zas zywice wymienna ka- 65 40 45 50 55 60 tionów stanowi slaba zywica kationowa w postaci wodorowej.Jako roztwór bogaty w chlorany metali alkali¬ cznych korzystnie stosuje sie roztwór chloranu sodu.Jako roztwór wychwytujacy stosuje sie roztwór alkaliczny, zas* jako roztwór regenerujacy wyja¬ lowiona zywice stosuje sie roztwór kwasu nieor¬ ganicznego.Jako roztwór wychwytujacy korzystnie stosuje sie roztwór alkaliczny chlorku sodowego, zas jako roztwór regenerujacy korzystnie stosuje sie kwa¬ sowy roztwór chlorku sodowego.Roztwór wychwytujacy i regenerujacy prze¬ puszcza sie przez zloze w kierunku do dolu, wz¬ glednie w przypadku rozdzielania zloza na wars¬ twy, w dól przez warstwe zywicy majacej ulec zregenerowaniu.Wedlug wynalazku otrzymuje sie zatem alter¬ natywny cykl operacyjny usuwania jonów z wod¬ nego roztworu zasilajacego z zastosowaniem zmie¬ szanego zloza anionowych i kationowych zywic wymiennych, majacych niewielka ale mierzalna róznice ciezarów wlasciwych, po czym nastepuje etap wychwytywania i regenerowania tych zywic, co eliminuje problemy zwiazane z niepozadana flotacja lub fluidyzacja czastek wymiennych jo¬ nów w trakcie etapu roboczego w cyklu opera¬ cyjnym. Jest to realizowane w drodze stosowania górnego przeplywu roztworu podczas etapu robo¬ czego ze szczególnym uwzglednieniem zmiennych procesowych, np. predkosci przeplywu roztworu zasilajacego, tak ze zmieszane zloze zywic wy¬ miennych jonów jest przenoszone w calej swej masie przez roztwór w góre kolumny wymiany jonów w strone ekranu lub innego elementu usta¬ lajacego, przepuszczalnego dla roztworu, umiesz¬ czonego w górnej czesci tej kolumny, a nastepnie wychwytywania absorbowanych jonów ze zloza korzystnie za pomoca dolnego przeplywu przez kolumne roztworu wychwytujacego, unoszac tym samym zloze zuzytych zywic wymiennych cala masa w dól na spód kolumny.Nastepnie wychwycone zywice wymienne zosta¬ ja zregenerowane z rozdzieleniem lub bez rozdzie¬ lenia na warstwy zywic wymiennych anionów i kationów, po czym zostaja ponownie zmieszane.Okreslenie „moze poruszac sie swobodnie w ca¬ losci pionowo w kolumnie" w odniesieniu do zlo¬ za zywic wymiennych jonów w kolumnie oznacza zloze, które moze, w calosci przesuwac sie w góre lub w dól, zaleznie od polozenia poczatkowego w kolumnie, lecz które moze byc powstrzymywa¬ ne przed takim ruchem za pomoca ekranu pokry¬ wajacego plywajacych ziaren siatkowych lub tym podobnych.W korzystnej wersji rozwiazania wedlug wyna¬ lazku, roztwór wychwytujacy stanowi roztwór alkaliczny, podczas gdy wodny roztwór regeneru¬ jacy stanowi roztwór kwasu nieorganicznego.W modyfikacji procesu opisanego powyzej, po etapie roboczym, zmieszane zywice wymienne sa oddzielane poprzez przejscie plynu, korzystnie roztworu wodnego takiego jak solanka chlorku1214 5 sodu, w góre przez zloze z wielkoscia przeplywu wystarczajaca przynajmniej do spowodowania od¬ dzielenia zmieszanych zywic wymiennych na dwie warstwy, kazda stanowiaca inna zywice wy¬ mienna. 5 Nastepnie, rozdzielone warstwy zloza sa prze¬ twarzane odpowiednio dla usuniecia adsorbowa- nych jonów i dla regeneracji zywic wymiennych, po czym zywice wymienne sa ponownie zmiesza¬ ne, np. przez nadmuchiwanie powietrzem pod wo- io da. Tego rodzaju obróbka rozdzielajaca zmiesza¬ nych zywic wymiennyeh jest stosowana w pew¬ nych znanych ze stanu techniki procesach.Zywice wymienne kationów i jonów stosowane w wynalazku moga byc typu zelu lub makrosiat- 15 kowego. Rozwazane sa rozmaite rodzaje zywic wymiennych jonów, na przyklad w Encyklopedii Technologii Chemicznej Kirk-Othmera, II wyda¬ nie, Tom II, strona 871 i nastepne. Zasadnicze wymaganie na zywice wymienne jonów dla po- 2° trzeb wynalazku poza warunkiem aby jedna sta¬ nowila wymiennik anionów, a druga wymiennik kationów, jest takie, aby róznica ich gestosci byla nie wieksza niz okolo 0,2 g/cm*.W zalecanym rozwiazaniu wynalazku zloze M zmieszanej zywicy wymiennej jonów jest stosowa¬ ne w procesie dla usuwania jonów chromiano- wych z roztworu chloranu bogatego w chlorek, uzyskanego w drodze elektrolizy chlorku metalu alkalicznego. W tym celu, roztwór chloranu boga¬ tego w chlorek, zawierajacego jony chromianowe, jest przepuszczany przez zloze zmieszanych zywic wymiennych jonów dla usuniecia Jonów chro- mianowych. 35 Zywice wymienne skladaja sie z zywicy wy¬ miennej anionów poczatkowo w postaci chlorku i slabej zywicy wymiennej kationów poczatkowo w postaci wodorowej, lecz zwiazane przez podsta¬ wienie niektórych jonów wodorowych jonami me- 40 tali alkalicznych, korzystnie jonami sodu. Po wy¬ czerpaniu zloza, roztwór alkaliczny, na przyklad okolo 4*/« wodorotlenku sodu rozpuszczonego w 8—12°/o solanki chlorku sodu, jest przepuszczany przez zloze dla usuniecia jonów chromianowych 45 i przeksztalcenia zywicy wymiennej anionów w postac wodorotlenku.Nastepnie, zloze jest regenerowane poprzez przejscie przez nie roztworu kwasu nieorganicz¬ nego, na przyklad 4*/o kwasu solnego w 8—12*/« 50 solance chlorku sodu. Podczas procesu wymiany jonów zloze moze byc zdrenowane i przeplukane solanka obojetna, na przyklad 12*/o chlorkiem sodu.Sposób wedlug wynalazku moze byc zasadniczo 55 przeprowadzany przy zachowaniu jednego lub wiecej z nastepujacych warunków: gestosc roztworu zasilajacego moze przekraczac gestosci zywic, zas zloze zywicy moze swobodnie w calosci poruszac sie w góre kolumny, wzgle- W dnie; gestosci zywic wymiennych moga przekraczac cokolwiek gestosc roztworu zasilajacego, zas pred¬ kosc ku górze roztworu ma byc wystarczajaca do «5 6 spowodowania ruchu w góre zywic w calosci w kolumnie, lub tez; gestosci i predkosc przeplywu roztworu moga miescic sie w obrebie pewnych granic (tak ze zlo¬ ze ma tendencje do ,unoszenia), a zloze zywicy ma byc powstrzymywane przed unoszeniem za pomoca srodków fizycznych, takich jak nastawny wylot roztworu przy poziomie powierzchni zloza, rozprezalny worek powietrzny lub obciazony tlok.W warunkach, w których zloze unosi sie po¬ czatkowo z przeplywajacym w góre roztworem zasilajacym, zmieszane zloze zywiczne jest po¬ wstrzymywane przed wyplywaniem z kolumny za pomoca kilku odpowiednich urzadzen powstrzy¬ mujacych takich jak ekran lub plywajace ziarna.Z powyzszego mozna stwierdzic, ze wielkosc przeplywu roztworów przepuszczanych przez zloze zywic wymiennych jest odpowiednia tylko 'dla¬ tego, ze wystepuje problem w przypadku, gdy roztwór posiada wieksza gestosc niz wymienne zywice a przeplyw roztworu przez zloze jest skie¬ rowany do dolu, to znaczy gdy sila przeplywu ku dolowi jest niewystarczajaca do pokonania wy¬ poru hydrostatycznego zywic wymiennych w bar¬ dziej gestym wodnym roztworze zasilajacym.Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie przy¬ datny do stosowania w procesach (np. elektroli¬ tyczna przeróbka chloranów), w których roztwory obrabiane maja duza gestosc, zwlaszcza 1,20 g/cm* lub wiecej, skladnik jonowy do usuniecia ma po¬ wolny stopien wymiany, wymagajacej malej pred¬ kosci przeplywu (na przyklad mniej niz okolo 4,1*10-* litra na minute na cm*przekroju zloza), koncentracja jonów do usuniecia z obrabianego roztworu jest duza, co wymaga czestej regenera* f cji zywicy wymiennej, roztwór do przerobienia ma niska zawartosc cial stalych, co wymaga okre¬ sowego przeplukania zloza zywicy wymiennej, a ponadto w których szkodliwe jest rozcienczenie wodnego roztworu procesowego przez zawracanie do obiegu roztworów regenerujacych, zas korzys¬ tne jest ponowne zawracanie do obiegu substan¬ cji rozpuszczonych roztworów procesowych.' Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat przeplywu roztworu w zalecanej wersji stosowania sposobu wedlug wynalazku, a fig. 2 — schemat przeplywu roz¬ tworu w alternatywnej wersji stosowania sposobu wedlug wynalazku.Na figurze 1 jest przedstawiony schemat prze¬ plywu roztworu w zalecanym rozwiazaniu sposo¬ bu wedlug wynalazku. Schemat ten przedstawia dwie kolumny do prowadzenia kolejnych cykli procesu. Przy zalozeniu, ze proces juz trwal, roz- twór zasilajacy zawierajacy uzyskane z procesu jony, które mialy byc usuniete zgodnie z wynala- lazkiem, oznaczony jako 1 jest nastepnie przepu¬ szczony dd kolumuny 6 lub kolumny 12 w zalez¬ nosci od tego, która z nich posiada zloze zmiesza¬ nych zywic wymiennych anionów i kationów, go¬ towe do przyjecia roztworu zasilajacego.Jak pokazano na rysunku, roztwór zasilajacy przechodzi do kolumny 6 zawierajacej zloze zmie-1 szancj zywicy 8, znajdujace sie w stanie zregene¬ rowanym i, jesli to konieczne, karidycjonowanyni.Zloze zywiczne moze poruszac sie w góre lub w dól w kolumnie i, gdy roztwór zasilajacy prze¬ chodzi do kolumny, Wówczas zloze 8 podnosi sie do wierzcholka i jest tam powstrzymywane za pomoca takich srodków jak ekran lub warstwa ziaren polietylenowych (niepokazanych). Rafino- wahy produkt jest zbierany lub wprowadzany ru¬ rami z wierzcholka kolumny, do zbiornika 7.Gdy zloze jest Wyjalowione, wówczas nierafi- nowany roztwór zasilajacy moze byc doprowa¬ dzony przewodami do strefy produktu odpado¬ wego 10, a nastepnie przeplyw tego roztworu za¬ silajacego jest zakonczony, Jak pokazano w kolumnie 12, adsorbowane jony usuniete przez zloze sa podstawione ze zloza wyjalowionego wskutek przejscia odpowiedniego Wodnego roztworu wychwytujacego, majacego zdolnosc do przyjmowania jonów z zywicy wy¬ miennej w zlozu 14, przez przewód 10 W dól przez zloze 14 spychajac tym samym zloze w dól kolu¬ mny 12. Przeplyw roztworu wychwytujacego trwa tak dlugo, az wszystkie lub prawie Wszystkie jony zostana wychwycone ze zloza.Nastepnie, zloze jest regenerowane przez przej¬ scie drugiego wodnego roztworu regenerujacego 24, majacego zdolnosc do regenerowania zywic wymiennych. Przeplyw tego roztworu regeneru¬ jacego 24 jest skierowany korzystnie w dól (jak pokazano) przez zloze, tak jak kolejne roztwory pluczace 26 stosowane do kondycjonówania zywic.Odpadowe roztwory regenerujace 18 i roztwory pluczace sa odsylane do zbiornika odpadów lub korzystnie do strefy procesowej, gdzie sa zmie¬ szane ze strumieniem wodnego roztworu proceso¬ wego i tym samym skutecznie zawrócone do obie¬ gu. Zawory na schemacie, jak pokazano na fig. 1, sa nastawiane dla zawrócenia wszystkich roztwo¬ rów regenerujacych i pluczacych do procesu.Ody zloze w kolumnie 12 jest gotowe, wów¬ czas roztwór zasilajacy jest przerzucony z ko¬ lumny 6 do kolumny 12 i proces jest powtarzany.Na figurze 2 jest przedstawiony alternatywny schemat przeplywu roztworu przy modyfikacjach fazy regenerowania w sposobie wedlug wynalaz¬ ku. W przedstawionym rozwiazaniu, zywice wy¬ mienne w kolumnie 12 zostaly wyjalowione i roz¬ dzielono je po zakonczeniu przeplywu roztworu zasilajacego poprzez przeplukanie zwrotne zloza poprzez przewód 30 z wielkoscia przeplywu wy¬ starczajaca do rozwarstwienia zywic na warstwe górna 14a jednej zywicy wymiennej i warstwe dolna 14b drugiej.Na rysunku, który przedstawia przeplywy roz¬ tworu regenerujacego dla kolumny 12, warstwa wymienna anionów jest pokazana jako warstwa górna 14*, a Warstwa dolna I4b stanowi warstwe z wymiany kationów* Nie jest to przypadek, jed¬ nakze alternatywnie zyWica anionowa moze byc ciezsza niz zywica kationoWa w zaleznosci od wy¬ branych metali. W tej modyfikacji zywica anio¬ nowa jest regenerowana przez obróbke dolnym przeplywem roztworu zasadowego (regenerant 483 8 anionowy) 20, zas dodatkowy przewód 22 zezwala na wycofanie plynu regenerujacego po przejsciu w * dól tylko przez warstwe zywicy wymiennej anionów. Pó etapie tym nastepuje przejscie kwa- 5 sowego roztworu regenerujacego 24 (regenerant kationowy) przez obie warstwy zywic.Tak jak w rozwiazaniu z fig. 1, zawory sa na¬ stawiane dó zawracania wszystkich roztworów re¬ generujacych i pluczacych do procesu 1. io Alternatywnie, przewody 18 i 30 oznaczaja prze¬ wody i zawory, które zezwalaja na oddzielne re¬ generowanie zywicy anionowej przez przeplyw ku dolowi roztworu alkalicznego 20 i regenerowanie zywicy kationowej przez przeplyw — ku górze 15 kwasowego roztworu regenerujacego 24, co moze byc przeprowadzane kolejno lub równoczesnie.Zarówno regenerant alkaliczny jak i kwasowy sa odprowadzane przez przewód 22.Nastepujacy przyklad opisuje szczególowo pro- 20 ces wedlug wynalazku.Przyklad. Równe ilosci wagowe mocnej zy¬ wicy Wymiennej anionowej ^typu zelowego (Am- berlite IRA400, opracowanej przez wytwórce, Rohm and Haas Company, i o gestosci 1,11 g/cm* i sla- *5 bej zywicy wymiennej kwasowej typu zelowego (Amberlite IRC 84, opracowanej przez wytwórce, Rohm and Haas Company, i o gestosci 1,19 g/cm* byly dokladnie zmieszane w kolumnie o srednicy 25,4 cm, specjalnie orurowanej do prowadzenia 30 cyklicznego procesu ciaglej wymiany jonów. Mie¬ szanie przeprowadzono poprzez nadmuchiwanie powietrzem pod woda, PO kondycjonowaniu zloza do otrzymania od¬ powiedniej mieszaniny zywic, przy czym kazda ^ zywica ma wlasciwa postac, przez zloze w kierun¬ ku do góry przepuszczono roztwór Chloranu boga¬ tego w chlorek, zawierajacy jony chromian©we i posiadajace gestosc 1,4 g/cm8 z wielkoscia prze¬ plywu rzedu 2,0$ '10-* litra na minute na cm* 40 przekroju zloza.Gdy roztwór byl podawany w kierunku ku gó¬ rze przez zloze, wówczas ziarna zywicy swobodnie unosily sie w calosci do wierzcholka kolumny z gestszym plynem.Gdy zloze zostalo wyjalowione, wówczas adsor¬ bowane jony chromianowe byly usuwane ze zlo¬ za przez przepuszczanie roztworu 4V« wodorotlen¬ ku sodu rozpuszczonego w 8°/o solance chiorku ^ sodu w dól przez zloze. Po tej operacji wychwy¬ tywania, zmieszane zloze zywiczne bylo obrobione za pomoca przeplywu ku dolowi roztworu wodne¬ go 4#/o kwasu solnego w okolo 8^/e solance chlor¬ ku sodu dla zregenerowania zloza. 55 Nastepnie, zloze - zostalo przeplukane solanka chlorku sodu o gestosci okolo 1,1 g/cma. W kaz¬ dym z etapów wychwytywania, regenerowania, kondycjonówania i przemywania roztwory prze¬ puszczano ku dolowi przez zloze zywicy, tak* ze ge ziarna zywicy swobodnie opadaja w calosci W roztworze. Wyposazenie urzadzenia stosowanego przy przeplywie górnym plynu przez zloze zywicz¬ ne obejmuje ekran zapobiegajacy wyplywaniu ziaren zywicznych z wierzcholka kolumny. 63 Opisany wyzej sposób rózni sie od postepowa-121 483 9 10 nia znanego ze stanu techniki tym, ze etap ro¬ boczy polega na przeplywie górnym, zywice nie sa oddzielane do regeneracji, a zloze porusza sie w calosci do góry i w dól.W sposobie wedlug wynalazku jest zredukowa¬ na ilosc rur oraz liczba etapów konserwacji, uzys¬ kane sa bezpieczniejsze warunki odnosnie wyso¬ ce zakwaszonego roztworu zasilajacego, ponadto zredukowana jest ilosc pluczek i roztworów prze¬ plukujacych a poza tym stosuje sie mniejsze roz¬ cienczenie wodnego roztworu procesowego, oraz wystepuje mniejsze fizyczne scieranie i mniejszy spadek jakosci zywicy wymiennej jonów, wyste¬ pujacych zwykle przy pobudzaniu powietrzem do ponownego zmieszania i przy duzych róznicach stezen roztworu procesowego.Chociaz powyzsze korzysci sprawiaja, 'ze spo¬ sób wedlug wynalazku stanowi pozadane ulepsze¬ nie wzgledem sposobu znanego, jednakze mozna go dalej modyfikowac wedlug znanych procedur regenerowania dla redukcji ilosci stosowanego roz¬ tworu regenerujacego. Obejmuje to oddzielanie zywic, nastepujace po przeplywie górnym etapu roboczego zgodnie z nastepujaca zalecana modyfi¬ kowana procedura postepowania: podawanie za¬ silajacego roztworu chloranu bogatego w chlorek, zawierajacego jony chromianowe, ma byc zakon¬ czone po wyjalowieniu zloza.Zloze poddaje sie zdrenowaniu i nastepnie prze¬ plukaniu zwrotnemu (np. 12% solanka chlorku sodu), w którym solanka przechodzi przez zloze ku górze z wydajnoscia wystarczajaca do rozdzie¬ lenia zywic na górna i dolna warstwe, z których kazda stanowi oddzielna zywice wymienna.Nastepnie warstwa anionowej zywicy wymiennej jest obrabiana za pomoca skierowanego w dól przeplywu 48% wodorotlenku sodu rozpuszczonego w 8—12% solanki chlorku sodu w celu usuniecia adsorbowanych jonów chromianowych. Po zakon¬ czeniu tego przeplywu dolnego, ciezsza warstwa dolna, zawierajaca zywice wymienna kationów, jest poddawana dzialaniu skierowanego ku górze przeplywu 4% kwasu solnego, rozpuszczonego w 8—12% solance chlorku sodu. Ten roztwór kwaso¬ wy jest usuwany z kolumny wymiennej przed przejsciem przez lzejsza warstwe górna, zawiera¬ jaca zywice wymienna anionów, lub tez moze kon¬ tynuowac przeplyw ku górze przez te lzejsza war¬ stwe zywicy wymiennej anionów przy szczycie ko¬ lumny.Nastepnie kolumna jest poddawana przemywa¬ niu (na przyklad 12% solanka chlorku sodu) w ce¬ lu doprowadzenia zywic do wlasciwej postaci dla nastepnego cyklu obróbczego.Jakkolwiek tego typu odmiana regeneracji nie posiada wszystkich zalet procedury, w której zy¬ wice nie podlegaja oddzielaniu, to jednakze wy¬ stepuje tu pozadana redukcja ilosci zuzywanego roztworu regenerujacego, poniewaz w przypadku gdy zywice nie podlegaja oddzieleniu, wówczas pewna ilosc pierwszego regenerujacego lugu so¬ dowego jest tracona wskutek neutralizowania zy¬ wicy kationowej. Zywica ta musi nastepnie byc przetworzona z powrotem do postaci kwasowej, co oznacza z kolei ubytek regenerantu kwasowego.W niektórych przykladach, mozna dobierac zy¬ wice o stopniu gestosci mniejszym niz jeden lub 5 wiecej dolnoprzeplywowych roztworów uzytych do obróbki. Opisany tu proces przebiega w sposób wlasciwy tak dlugo, dopóki predkosc przeplywu dolnego jest wystarczajaca dla pokonania tenden¬ cji zywicy do wyplywania.Na odwrót, mozna stosowac roztwór zasilajacy o gestosci nawet troche mniejszej niz gestosc jed¬ nej z zywic lub obu, jezeli predkosc ku górze przeplywu jest wystarczajaca do pokonania ten¬ dencji zywicy do opadania.Zastrzezenia patentowe 1. Cykliczny sposób usuwania jonów z wodnego roztworu zasilajacego, polegajacy na tym, ze prze¬ puszcza sie roztwór zasilajacy przez kolumne za¬ wierajaca zloze zmieszanych zywic wymiennych anionów i kationów, przy czym róznica gestosci tych zywic nie przekracza 0,2 g/cm8, wychwytuje sie absorbowane jony ze zuzytych zywic wymien¬ nych, po czym regeneruje sie te zywice wymienne dla przygotowania ich do nastepnego cyklu z ewen¬ tualnym uprzednim rozdzieleniem zywic wymien¬ nych anionów i kationów na oddzielne warstwy* dla regeneracji i nastepnym ponownym zmiesza¬ niem, znamienny tym, ze stosuje sie zmieszane zlo¬ ze zywic wymiennych, które moze poruszac sie swobodnie w calosci pionowo w kolumnie, a roz¬ twór zasilajacy przepuszcza sie w kierunku do góry przez kolumne z szybkoscia wystarczajaca do uniesienia zloza w trakcie etapu roboczego w obrebie kolumny w calosci do góry, przy czym w górnej czesci kolumny przytrzymuje sie to zloze zmieszanych zywic, aby zniesc wplyw sily nos¬ nej górnego przeplywu roztworu zasilajacego, przy czym absorbowane jony wychwytuje sie ze zloza przez przepuszczanie wodnego roztworu wychwy¬ tujacego w dól przez zloze z ewentualnym rozdzie¬ leniem na warstwy anionowych i kationowych zy¬ wic wymiennych. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór zasilajacy o gestosci przekra¬ czajacej gestosci zywic wymiennych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie zywice wymienne o gestosciach prze¬ kraczajacych gestosc roztworu zasilajacego. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed etapem wychwytywania i regeneracji, przez zloze przepuszcza sie ku górze roztwór wodny z szybkoscia co najmniej wystarczajaca do roz¬ warstwiania zywic wymiennych na warstwe gór¬ na i dolna, kazda zawierajaca odmienna zywice, a po etapie wychwytywania i regeneracji obie zy¬ wice poddaje sie ponownemu zmieszaniu. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako roztwór zasilajacy stosuje sie roztwór bogaty w chlorany metali alkalicznych zawierajacy jony chromianowe, zywice wymienna anionów stosuje sie w postaci chlorku, zas jako zywice wymienna 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60121 483 11 kationów stosuje sie slaba zywice kationowa w postaci wodorowej. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako roztwór bogaty w chlorany metali alkalicz¬ nych stosuje sie roztwór chloranu sodu. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako roztwór wychwytujacy stosuje sie roztwór al¬ kaliczny, zas jako roztwór regenerujacy wyjalo¬ wiona zywice stosuje sie roztwór kwasu nieorga¬ nicznego. 12 10 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze jako roztwór wychwytujacy stosuje sie roztwór alkaliczny chlorku sodowego, zas jako roztwór re¬ generujacy stosuje sie kwasowy roztwór chlorku sodowego. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 7, znamienny tym, ze roztwór regenerujacy przepuszcza sie przez zloze w kierunku do dolu, wzglednie w przypad¬ ku rozdzielania zloza na warstwy, w dól przez warstwe zywicy majacej ulec zregenerowaniu. r Fig.] .10 "-f—$ -18 - j^.W 16 2»^ -®- 12 NJ U -e- % Pv 26 ,V r Fig. 2 ,18 12 ^7 16- 2V -A ty -4)— Tm 99- ^-L e- 24 1A9r -©- 26- v30 ^ ZGK, Oddz. 2 Chorzów, zam. 6697-83 — 100 egz.Cena zl 100,— PL PL PL PL PL PL PL PL