RU2048198C1

RU2048198C1 - Ion exchanger

Info

Publication number: RU2048198C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Шишкин
Original assignee: Виктор Васильевич Шишкин
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: cleaning of matters from contaminations. SUBSTANCE: ion exchanger has case, systems for introducing and removing solution and ion exchanger, and mixing and transporting mechanism. The last is made of two toruses, mounted onto flexible link, which is connected with driven drum. The drum is disposed outside the case. The case has conical part, where conical torus is disposed. EFFECT: improved 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, патрубки для ввода и вывода раствора и ионита и шнек, выполняющий роль транспортирующего и перемешивающего механизма. Known ion-exchange apparatus, comprising a housing, nozzles for input and output of the solution and the ion exchanger, and a screw, acting as a transporting and mixing mechanism.

Недостатком устройства является сложность его конструкции и эксплуатации и недостаточная эффективность процессов сорбции, результатом которой является неполное использование сорбционной емкости ионитов. The disadvantage of this device is the complexity of its design and operation and the lack of efficiency of sorption processes, the result of which is the incomplete use of the sorption capacity of ion exchangers.

Цель изобретения упрощение конструкции аппарата и повышение эффективности ионообменных процессов. The purpose of the invention is to simplify the design of the apparatus and increase the efficiency of ion-exchange processes.

Это достигается тем, что в ионообменном аппарате, содержащем корпус, системы ввода и вывода раствора и ионита и перемешивающий и транспортирующий механизм, корпус имеет коническую часть, в которой размещен конусный тор, а перемешивающий и транспортирующий механизм выполнен из двух торов, установленных на гибкой тяге, соединенной с приводным барабаном, размещенным вне корпуса. This is achieved by the fact that in an ion-exchange apparatus containing a housing, solution and ion exchanger input and output systems and a mixing and transporting mechanism, the housing has a conical part in which a conical torus is placed, and the mixing and transporting mechanism is made of two tori mounted on a flexible rod connected to a drive drum located outside the housing.

Новые признаки обеспечивают создание в аппарате условий, при которых процесс сорбции протекает более интенсивно. Торы совершают в корпусе возвратно-поступательное движение, перемешивая ионит и раствор в зазоре между торами. При этом за счет изменения поперечного сечения корпуса меняется давление среды над слоем и в слое ионита. Кроме того, торы создают турбулизацию потока раствора. Конструкция аппарата упрощается за счет уменьшения числа элементов и выполнения их из эластичных материалов. New features ensure the creation of conditions in the apparatus under which the sorption process proceeds more intensively. The tori reciprocate in the casing, mixing the ion exchanger and the solution in the gap between the tori. In this case, due to a change in the cross section of the body, the pressure of the medium above the layer and in the layer of the ion exchange resin changes. In addition, tori create turbulization of the solution flow. The design of the apparatus is simplified by reducing the number of elements and making them from elastic materials.

Работа аппарата обеспечивается приводом барабана, при этом ход торов в сторону расширения раструба корпуса осуществляется за счет энергии сжатой текучей среды и упругой деформации оболочки конусного тора. The operation of the apparatus is ensured by a drum drive, with the torus moving towards the extension of the body bell due to the energy of the compressed fluid and the elastic deformation of the cone torus shell.

На чертеже изображен общий вид ионообменного аппарата в разрезе. The drawing shows a General view of the ion exchange apparatus in section.

Аппарат состоит из трубчатого корпуса 1 с конусным раструбом 2, в котором размещен конусный тор 3, заполненный сжатым текучим агентом. Оболочка конусного тора 3 соединена лентой 4 с приводным реверсивным барабаном 5. В трубчатой части корпуса 1 на ленте 4 установлен эластичный тор 6. Корпус 1 сообщен с системой 7 подачи ионита и через клапан 8 с системой 9 подачи продуктивного раствора. Конусный раструб 2 сообщен через фильтр 10 с системой 11 сбора обработанного раствора, а также с системой 12 ввода насыщенного ионита. The apparatus consists of a tubular body 1 with a conical socket 2, in which a conical torus 3 is placed, filled with a compressed fluid agent. The shell of the cone torus 3 is connected by a tape 4 to a drive reversing drum 5. In the tubular part of the housing 1, an elastic torus 6 is installed on the ribbon 4. The housing 1 is in communication with the ion exchanger system 7 and through the valve 8 with the productive solution supply system 9. The conical bell 2 is communicated through the filter 10 with the system 11 for collecting the treated solution, as well as with the system 12 for introducing saturated ion exchanger.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Системой 7 подают в корпус 1 в пространство между торами 3 и 6 ионит, после чего систему 7 закрывают, а открывают клапан 8 системы 9 и подают в ионит продуктивный раствор. Барабан 5 вращают, разматывая ленту 4. При этом тор 3 за счет своей конусности начинает самопроизвольно перемещаться в широкую часть раструба 2, подтягивая за собой ленту 4. Тор 6 перемещается вместе с лентой 4 также в сторону широкой части раструба 2. При этом торы 3 и 6 перемешивают ионит с раствором, а в момент перемещения ионита в конусный раструб происходит разрежение среды над ионитом и в нем самом, что способствует интенсификации процессов сорбции. Обратным вращением барабана 5 наматывают на него ленту 4 и возвращают торы 3 и 6 в исходное положение. Таким возвратно-поступательным перемещением торов вместе с массой ионита и продуктивного раствора между ними проводят процесс ионного обмена до полного насыщения ионита. Для отвода обработанного раствора тор 3 перемещают ниже фильтра 10, через который раствор попадает в систему 11. System 7 is fed into the housing 1 into the space between the tori 3 and 6 of the ion exchanger, after which the system 7 is closed, and the valve 8 of the system 9 is opened and a productive solution is fed into the ion exchanger. The drum 5 is rotated, unwinding the tape 4. At the same time, the torus 3, due to its taper, starts to spontaneously move to the wide part of the socket 2, pulling the tape 4 behind it. and 6, the ion exchanger is mixed with the solution, and at the moment the ion exchanger moves into the conical socket, the medium is rarefied over the ion exchanger and in it, which contributes to the intensification of sorption processes. By reverse rotation of the drum 5, a tape 4 is wound on it and the tori 3 and 6 are returned to their original position. Such a reciprocating movement of the tori together with the mass of the ion exchanger and the productive solution between them carry out the ion exchange process until the ion exchanger is completely saturated. To drain the treated solution, the torus 3 is moved below the filter 10, through which the solution enters the system 11.

Для выгрузки насыщенного ионита систему 9 отключают и после полного отделения обработанного раствора через фильтр 10 тор 3 перемещают ниже отверстия системы 12, куда сливается насыщенный ионит. После удаления ионита вращением барабана 5 торы 3, 6 возвращают в исходное положение и цикл повторяется. To unload the saturated ion exchanger, the system 9 is turned off and, after the treated solution is completely separated through the filter 10, the torus 3 is moved below the opening of the system 12, where the saturated ion exchanger merges. After removal of the ion exchanger by rotation of the drum 5, the tori 3, 6 are returned to their original position and the cycle repeats.

Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс ионного обмена, упростить конструкцию и эксплуатацию устройства. Кроме того, экономится энергия, поскольку один ход торов осуществляется за счет энергии сжатой текучей средой и упругой деформации оболочки конусного тора. The use of the invention allows to intensify the process of ion exchange, to simplify the design and operation of the device. In addition, energy is saved, since one torus stroke is due to the energy of a compressed fluid and the elastic deformation of the cone torus shell.

Claims

ION-EXCHANGE APPLIANCE, comprising a housing, materials supply and removal systems, and a mixing and conveying mechanism, characterized in that the mixing and conveying mechanism is made of two tori mounted on a flexible rod connected to a drive drum located outside the housing, while the housing has a conical part in which the cone torus is placed.