RU2047360C1

RU2047360C1 - Ion-exchange apparatus

Info

Publication number: RU2047360C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Шишкин
Original assignee: Виктор Васильевич Шишкин
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: removing admixtures from materials. SUBSTANCE: apparatus has housing, rotating means mounted at the axis of the housing, and branch pipes for supplying and discharging solutions. The rotating means is provided with filtering member on its outer side and with ionite. The housing is toroidal. The rotation means is constructed as at least two flexible tori positioned with a spaced relation to each other. A part of the housing space is bounded by gates and is in communication with the systems for supplying and discharging regenerating fluid. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для проведения ионообменных процессов и может использоваться в различных отраслях промышленности для очистки веществ от примесей, для разделения смесей на составляющие, для извлечения веществ из раствора и т.п. The invention relates to devices for conducting ion-exchange processes and can be used in various industries for the purification of substances from impurities, for the separation of mixtures into components, for the extraction of substances from a solution, etc.

Известен ионообменный аппарат, содержащий корпус, по оси которого установлен вращающийся барабан с фильтрующим элементом на его боковой поверхности, размещенный внутри барабана ионит, системы для подачи и вывода ионита и раствора и патрубок для отвода фильтрата, а также средство для промывки фильтрующего элемента барабана. Known ion-exchange apparatus, comprising a housing, the axis of which is installed a rotating drum with a filter element on its side surface, an ion exchanger placed inside the drum, systems for supplying and withdrawing ion exchanger and solution, and a nozzle for draining the filtrate, and also means for washing the filter element of the drum.

В известном ионообменном аппарате неэффективно используется обменная емкость ионита, а отсутствие средств для регенерации ионита не позволяют создать непрерывный технологический процесс. In the known ion-exchange apparatus, the exchange capacity of the ion exchanger is inefficiently used, and the lack of means for the regeneration of the ion exchanger does not allow the creation of a continuous technological process.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности ионообменных процессов и расширение технологических возможностей. An object of the invention is to increase the efficiency of ion exchange processes and the expansion of technological capabilities.

В известном ионообменном аппарате, содержащем корпус, по оси которого установлено вращающееся средство с фильтрующим элементом на поверхности и с размещенным внутри него ионитом, патрубки для подачи и вывода раствора, согласно изобретению, корпус имеет торообразную форму, а вращающееся средство с размещенным внутри него ионитом представляет собой по меньшей мере два эластичных тора, выполненных из фильтровальной ткани и установленных с зазором один относительно другого, при этом часть полости корпуса ограничена задвижками и сообщена с системами ввода и вывода регенерирующей среды. In a known ion-exchange apparatus comprising a housing, the axis of which is provided with rotating means with a filter element on the surface and with an ion exchanger located inside it, nozzles for supplying and withdrawing a solution according to the invention, the housing has a toroidal shape, and the rotating means with an ion exchanger inside at least two elastic tori made of filter cloth and installed with a gap one relative to the other, while part of the body cavity is limited by valves and communicated input and output systems regenerating the environment.

Предложенные признаки обеспечивают создание в аппарате условий, при которых процесс сорбции протекает более интенсивно. Воздействие на ионит пульсирующих нагрузок, которые возникают при движении тора путем его выворачивания, одновременно с перемешиванием ионита в потоке продуктивного раствора способствуют повышению обменной емкости ионита. Наличие в корпусе на траектории движения тора полости, ограниченной задвижками и сообщенной с системами ввода и вывода регенеpирующей среды значительно расширяет технологические возможности устройства, обеспечивая непрерывность процесса ионного обмена. The proposed features ensure the creation of conditions in the apparatus under which the sorption process proceeds more intensively. The impact on the ion exchanger of pulsating loads that occur when the torus moves by turning it out, while stirring the ion exchanger in the productive solution flow, increase the exchange capacity of the ion exchanger. The presence in the housing on the path of the torus of the cavity, limited by valves and communicated with the input and output systems of the regenerating medium, significantly expands the technological capabilities of the device, ensuring the continuity of the ion exchange process.

На чертеже изображен ионообменный аппарат в разрезе. The drawing shows an ion-exchange apparatus in section.

Аппарата состоит из торообразного корпуса 1, сообщенного с системой 2 подачи продуктивного раствора и системой 3 удаления обработанного раствора. В корпусе 1 размещены эластичные торы 4 из фильтровальной ткани, заполненные ионитом 5. Полость 6 корпуса 1 сообщена с системой 7 ввода регенерирующей среды и с системой 8 ее вывода, расположенных друг против друга. Полость 6 ограничена от остальной части корпуса задвижками 9. The apparatus consists of a toroidal casing 1, in communication with a system 2 for supplying a productive solution and a system 3 for removing the treated solution. In the housing 1 there are elastic tori 4 of filter cloth filled with ion exchange resin 5. The cavity 6 of the housing 1 is in communication with the regeneration medium input system 7 and with its output system 8 located opposite each other. The cavity 6 is limited from the rest of the housing by the valves 9.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Системой 2 подают в корпус 1 продуктивный раствор, который просачивается сквозь фильтровальную ткань тора 4 и начинает взаимодействовать с ионитом 5 внутри него. Под действием избыточного давления раствора тор 4, ближайший к системе 2, начинает, выворачиваясь, перемещаться по корпусу 1. При его перемещении ионит внутри тора 4 перемешивается и взаимодействует с продуктивным раствором, который выходит через фильтровальную ткань внутрь корпуса и попадает внутрь следующего тора 4, размещенного в корпусе 1. Оба тора 4 с ионитом 5 перемещаются к системе 3 удаления обработанного раствора, выталкивая в нее раствор, прошедший сквозь оба тора 4. В момент, когда тор 4 подходит к системе 3, открываются задвижки 9 и тор 4 с насыщенным ионитом внутри него вкатывается в регенерационную полость 6 корпуса 1. Одновременно тор 4 с регенерированным ионитом выталкивается из полости 6 через верхнюю задвижку 6 возле системы 2 и задвижки 9 закрываются. За то время, пока следующий тор 4 подойдет к нижней задвижке 9, в полости 6 происходит регенерация ионита путем обработки его регенерирующей средой из системы 7, через оболочку тора, а тор 4 с регенерированным ионитом обрабатывается продуктивным раствором из системы 2. Далее цикл повторяется. System 2 serves in the housing 1 productive solution, which seeps through the filter fabric of the torus 4 and begins to interact with the ion exchanger 5 inside it. Under the influence of excess pressure of the solution, the torus 4, closest to the system 2, begins, turning out, to move along the casing 1. When it moves, the ion exchanger inside the torus 4 is mixed and interacts with the productive solution, which exits through the filter cloth into the casing and enters the next torus 4, placed in the housing 1. Both tori 4 with ion exchanger 5 are moved to the treated solution removal system 3, pushing into it the solution passing through both tori 4. At the moment when torus 4 approaches system 3, the valves 9 and torus open 4 with a saturated ion exchanger inside it rolls into the regeneration cavity 6 of the housing 1. At the same time, the torus 4 with the regenerated ion exchanger is pushed out of the cavity 6 through the upper valve 6 near the system 2 and the valves 9 are closed. While the next torus 4 approaches the lower gate valve 9, the ion exchanger regenerates in the cavity 6 by treating it with a regenerating medium from the system 7, through the shell of the torus, and the torus 4 with the regenerated ion exchanger is treated with the productive solution from the system 2. Then the cycle repeats.

Использование изобретения позволяется осуществлять ионообменный процесс в непрерывном режиме с высокой интенсивностью. The use of the invention allows the ion exchange process to be carried out continuously with high intensity.

Claims

ION-EXCHANGE DEVICE, comprising a housing, the axis of which is installed rotating means with a filter element on the surface and with an ion exchanger, nozzles for supplying and withdrawing solution, characterized in that the housing has a toroidal shape, and the rotating means with an ion exchanger inside at least two elastic tori made of filter cloth and installed with a gap one relative to the other, while part of the cavity of the housing is limited by valves and communicated with systems ode and output of the regenerating medium.