RU2715200C1 - Фильтр смешанного действия - Google Patents

Фильтр смешанного действия Download PDF

Info

Publication number
RU2715200C1
RU2715200C1 RU2019120658A RU2019120658A RU2715200C1 RU 2715200 C1 RU2715200 C1 RU 2715200C1 RU 2019120658 A RU2019120658 A RU 2019120658A RU 2019120658 A RU2019120658 A RU 2019120658A RU 2715200 C1 RU2715200 C1 RU 2715200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
alkali
pockets
blanket
exchange
Prior art date
Application number
RU2019120658A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Валентинович Натареев
Дмитрий Евгеньевич Захаров
Николай Александрович Лапшин
Татьяна Евгеньевна Никифорова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"
Priority to RU2019120658A priority Critical patent/RU2715200C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2715200C1 publication Critical patent/RU2715200C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D25/00Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/04Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper
    • B01D27/06Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper with corrugated, folded or wound material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к оборудованию для проведения процессов ионообменной адсорбции. Фильтр смешанного действия содержит вертикальный цилиндрический корпус, эллиптическое днище, приваренное к корпусу, три опоры для установки фильтра на фундамент, патрубки для подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода растворов щелочи и кислоты, отвода отработанной воды, отработанной промывочной воды, отработанных растворов щелочи и кислоты, согласно изобретению крышка выполнена плоской формы, на которой расположены патрубок для отвода очищенной воды и отработанного раствора щелочи, стакан и карманы, в средней части фильтра на опоре установлена горизонтальная перегородка со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи, горизонтальная перегородка делит аппарат по высоте на две части, в верхней из которых имеется полый перфорированный цилиндр, верх которого присоединен к крышке аппарата, а низ - к горизонтальному диску, на котором расположены стакан и карманы, на перфорированном цилиндре свернуто в рулон анионообменное одеяло, один край которого удерживается с помощью прутка, установленного в стаканы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске, а другой край одеяла удерживается с помощью другого прутка, установленного в карманы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске, в нижней части аппарата под горизонтальной перегородкой, имеющей стакан и карманы, установлены полый перфорированный цилиндр, горизонтальный диск со стаканом и карманами и два прутка, идентичные верхним аналогичным деталям, причем на нижнем перфорированном цилиндре свернуто в рулон катионообменное одеяло и внутри этого перфорированного цилиндра имеется дисковый поворотный затвор для пропускания очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи, а также для перекрытия потока щелочи на время регенерации анионообменного одеяла. Техническим результатом изобретения является возможность проведения ионообменной очистки воды одновременно от катионов и анионов с помощью ионообменных материалов с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды. 9 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию химической промышленности для проведения процессов ионообменной адсорбции.
Известен фильтр ионитовый смешанного действия, содержащий соединенные между собой корпуса, один из которых заполнен катионитом, а другой - анионитом, приемную камеру с патрубком для подачи исходной воды и сливную камеру с патрубком для отвода обессоленной воды. Фильтр снабжен камерой для смешения регенерационных растворов, расположенной между корпусами и имеющей патрубок для отвода регенерационных растворов, при этом приемная и сливная камеры имеют патрубки для заливки регенерационных растворов [патент 2166363 РФ, МПК BО1J 47/02, BО1D 27/02. Фильтр смешанного действия для обессоливания воды. / Драбкин Л.М., Драбкин Д.Л.; заявители и патентообладатели Драбкин Л.М., Драбкин Д.Л – № 96107931/12; заявл. 19.04.1996; опубл. 10.05.2001.].
Недостатком известного аппарата является то, что в нем невозможно использовать ионообменные материалы, например, на основе целлюлозы (модифицированные древесные опилки, хлопковую целлюлозу и др.), плотность которых меньше, чем плотность очищаемой воды, поскольку они не образуют внутри аппарата плотный неподвижный слой, а всплывают вверх аппарата.
Наиболее близким по технической сущности, то есть прототипом, является фильтр ионитовый смешанного действия с внутренней регенерацией, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого имеются верхнее, среднее и нижнее распределительные устройства, эллиптические днище и крышку, приваренные к корпусу, три опоры для установки фильтра на фундамент, люки для монтажа конструктивных элементов внутри фильтра и осмотра их состояния, патрубки для подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода воды на взрыхление и разделение ионитового слоя, подвода растворов щелочи и кислоты, подвода воды для отмывки ионитов, подвода сжатого воздуха, отвода отработанной воды, отработанной промывочной воды, отработанных растворов щелочи и кислоты, гидровыгрузки ионитов [Громогласов А.А. и др. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учебное пособие для вузов / А.А. Громогласов, А.С. Копылов, А.П. Пильщиков; Под ред. О.И. Мартыновой. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 272 с.].
Недостатком прототипа является то, что в нем невозможно использовать ионообменные материалы, например, на основе целлюлозы (модифицированные древесные опилки, хлопковую целлюлозу и др.), плотность которых меньше, чем плотность очищаемой воды, поскольку они не образуют внутри аппарата плотный неподвижный слой, а всплывают вверх аппарата.
Техническим результатом изобретения является возможность проведения ионообменной очистки воды одновременно от катионов и анионов с помощью ионообменных материалов с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды.
Указанный результат достигается тем, что в фильтре смешанного действия, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, эллиптическое днище, приваренное к корпусу, три опоры для установки фильтра на фундамент, патрубки для подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода растворов щелочи и кислоты, отвода отработанной воды, отработанной промывочной воды, отработанных растворов щелочи и кислоты, согласно изобретению, крышка выполнена плоской формы, на которой расположены патрубок для отвода очищенной воды и отработанного раствора щелочи, стакан и карманы; в средней части фильтра на опоре установлена горизонтальная перегородка со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи; горизонтальная перегородка делит аппарат по высоте на две части, в верхней из которой имеется полый перфорированный цилиндр, верх которого присоединен к крышке аппарата, а низ - к горизонтальному диску, на котором расположены стакан и карманы; на перфорированном цилиндре свернуто в рулон анионообменное одеяло, один край которого закреплён с помощью прутка, установленного в стаканы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске, а другой край одеяла закреплён с помощью другого прутка, установленного в карманы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске; в нижней части аппарата под горизонтальной перегородкой, имеющей стакан и карманы, установлены полый перфорированный цилиндр, горизонтальный диск со стаканом и карманами и два прутка, идентичные верхним аналогичным деталям, причем на нижнем перфорированном цилиндре свернуто в рулон и закреплено катионообменное одеяло, и внутри этого перфорированного цилиндра имеется дисковый поворотный затвор для пропускания очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи, а также для перекрытия потока щелочи на время регенерации анионообменного одеяла.
Технический результат достигается за счет применения двух расположенных одним на другим перфорированных цилиндров, на верхнем из которых свернуто в рулон анионообменное одеяло, а на нижнем - катионообменное одеяло, установления между этими цилиндрами горизонтальной перегородки со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, промывочной воды и отработанного регенерационного раствора щелочи, установления внутри нижнего перфорированного цилиндра дискового поворотного затвора для пропускания очищаемой воды, промывочной воды, отработанных раствора щелочи и промывочной воды, а также для перекрытия потока щелочи на время регенерации анионообменного одеяла.
На фиг. 1 изображен фильтр смешанного действия, фронтальный разрез, на фиг. 2 – вид А, на фиг. 3 – вид Б, на фиг. 4 – вид В, на фиг. 5 – вид Г, на фиг. 6 – вид Д, на фиг. 7 – разрез А-А, на фиг. 8 – анионообменное одеяло, на фиг. 9 – схема наматывания анионообменного одеяла.
Фильтр смешанного действия содержит цилиндрический корпус 1, эллиптическое днище 2, плоскую крышку 3 и установочные лапы 4. В нижней части днища 2 расположен штуцер 5 для подвода в аппарат исходной воды, раствора кислоты для регенерации катионообменного одеяла, отвода из аппарата отработанной воды, отработанной промывочной воды, отработанных растворов щелочи и кислоты. В средней части корпуса аппарата расположен штуцер 6 для подвода раствора щелочи для регенерации анионообменного одеяла. На крышке 3 расположены стакан 7, карманы 8, штуцер 9 для удаления из аппарата очищенной воды, отработанного раствора щелочи и подвода промывочной воды, а к нижней части крышки 3 присоединен полый перфорированный цилиндр 10. В нижней части цилиндра 10 имеется горизонтальный диск 11, причем на диске имеются стакан 12 и карманы 13, расположенные соответственно соосно стакану 7 и карманам 8, находящимся на крышке 3. В стакан 12 на диске 11 и в стакан 7 на крышке 3 установлен пруток 14. В карман 13 на диске 11 и в карман 8 на крышке 3 установлен пруток 15. Прутки 14 и 15 удерживают анионообменное одеяло 16, свернутое в рулон на перфорированном цилиндре 10. Анионообменное одеяло 16 (фиг. 8) изготовлено из анионообменной ткани 17 и заполнено слоем частиц анионита 18. По краям одеяла отсутствует слой частиц анионита, а верхняя ткань и нижняя ткань соединены швом 19 с возможностью образования отверстий 20, в которые вставляются прутки 14 и 15. Внутри средней части корпуса аппарата имеется опора 21, на которой установлена горизонтальная перегородка 22 со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, стаканом 23 и карманами 24. Перегородка 22 присоединена к опоре 21 с помощью шпилечного соединения. Причем стакан 23, карманы 24 на горизонтальной перегородке 22 и установленные под ней перфорированный цилиндр 25, горизонтальный диск 26 со стаканом 27, карманами 28, два прутка 29 и 30 идентичны верхним аналогичным деталям. На нижнем перфорированном цилиндре 25 свернуто в рулон катионообменное одеяло 31, изготовленное из катионообменной ткани и частиц катионита аналогично анионообменному одеялу 16. Внутри верхней части перфорированного цилиндра 25 имеется дисковый поворотный затвор 32 с ручкой 33 для перекрытия потока раствора щелочи на время регенерации анионообменного одеяла.
Фильтр смешанного действия работает следующим образом.
Перед началом работы в фильтр смешанного действия помещают ионообменные одеяла 16 и 31. Для этого с корпуса 1 снимают крышку 3, к которой присоединен перфорированный цилиндр 10 с диском 11. Перфорированный цилиндр 10 устанавливают в горизонтальное положение. В отверстие на краю анионообменного одеяла 16 вставляют пруток 15, который зацепляют с помощью стаканов 7 и 12, находящихся соответственно на крышке 3 аппарата и на горизонтальном диске 11. Анионообменное одеяло 16 наматывается на перфорированный цилиндр 10 при его вращении (фиг. 9). Усилия наматывания анионообменного одеяла определяются свойствами данного материала с учетом, что во время работы фильтра слой частиц анионита между слоями анионообменной ткани должен находиться в неподвижном состоянии. После окончания наматывания одеяла в отверстие на краю одеяла вставляют пруток 14. Один конец прутка 14 помещают в один из карманов 13, находящийся на диске 11, а другой конец этого прутка помещают в один из карманов 8, находящийся на крышке 3. Вынимают из корпуса 1 ручку 33 и перегородку 22, к которой присоединен перфорированный цилиндр 25 с диском 26. На перфорированный цилиндр 25 наматывают катионообменное одеяло 31 по аналогии с наматыванием анионообменного одеяла 16 на перфорированный цилиндр 10. Катионообменное одеяло 31 крепится к перфорированному цилиндру 25 с помощью прутков 29 и 30, стаканов 23 и 27, карманов 24 и 28 по аналогии с креплением анионообменного одеяла 16 к перфорированному цилиндру 10. Горизонтальную перегородку 22 с присоединенным к ней перфорированным цилиндром 25, на котором намотано в рулон катионообменное одеяло 31, помещают в корпус 1 на опору 21. Перегородку 22 соединяют с опорой 21 с помощью шпилечного соединения. Крышку 3 с присоединенным к ней перфорированным цилиндром 10, на котором намотано в рулон анионообменное одеяло 16, помещают в корпус 1. Корпус 1 и крышку 3 соединяют с помощью болтового соединения. Вставляют в аппарат ручку 33, с помощью которой открывают поворотный затвор 32. Аппарат готов к работе.
Исходная вода подается в нижней части аппарата через штуцер 5 и, проходя через кольцевой слой катионообменного одеяла 31, очищается от катионов. Затем вода проходит через отверстия перфорированного цилиндра 25, поворотный затвор 32, сквозное отверстие в горизонтальной перегородке 22 и, проходя через кольцевой слой анионообменного одеяла 16, очищается от анионов. Очищенная вода проходит через отверстия перфорированного цилиндра 10 и удаляется в верхней части аппарата через штуцер 9. После отработки катионита и анионита подачу воды в аппарат прекращают, остатки отработанной воды сливают в нижней части аппарата через штуцер 5. Затем проводят регенерацию катионита. Для этого через штуцер 5 подают в аппарат раствор кислоты, который, проходя через кольцевые слои катионообменного одеяла 31, восстанавливает его обменную емкость. Отработанный раствор кислоты проходит через отверстия перфорированного цилиндра 25, поворотный затвор 32, сквозное отверстие в горизонтальной перегородке 22 и удаляется из аппарата через штуцер 6. После окончания регенерации катионообменного одеяла 31 подачу раствора кислоты прекращают, поворотный затвор 32 закрывают с помощью ручки 33 и через штуцер 6 подают в аппарат раствор щелочи который, проходя через кольцевые слои анионообменного одеяла 16, восстанавливает его обменную емкость. Отработанный раствор щелочи проходит через отверстия перфорированного цилиндра 10 и удаляется из аппарата через штуцер 9. После окончания регенерации анионообменного одеяла 16 подачу раствора щелочи прекращают. Через штуцер 6 сливают отработанный раствор щелочи, а через штуцер 5 – отработанный раствор кислоты. С помощью ручки 33 открывают поворотный затвор 32 и остатки отработанных растворов щелочи и кислоты сливают в нижней части аппарата через штуцер 5. Затем проводят отмывку ионообменных одеял от остатков кислоты и щелочи промывочной водой, которую подают в аппарат через штуцер 9. Промывочная вода проходит последовательно через кольцевые слои анионообменного одеяла 16, кольцевые слои катионообменного одеяла 31 и удаляется в нижней части аппарата через штуцер 5. После отмывки ионообменных материалов подачу промывочной воды в аппарат прекращают и её остатки сливают в нижней части аппарата через штуцер 5. Аппарат готов для проведения процесса очистки воды. Цикл повторяется.
Предлагаемый аппарат позволяет проводить одновременно процессы катионообменной и анионообменной очистки воды через слои частиц катионита и анионита с плотностями, меньшими, чем плотность очищаемой воды, за счет установления между верхним перфорированным цилиндром, на котором намотано в рулон анионообменное одеяло, и нижнем перфорированным цилиндром, на котором намотано в рулон катионообменное одеяло, горизонтальной перегородки со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, удержания одного края анионообменного одеяла прутком, закрепления этого прутка сверху и снизу с помощью стаканов, расположенных на крышке и горизонтальном диске, тугой намотки анионообменного одеяла на верхнем перфорированном цилиндре, удержания другого края анионообменного одеяла другим прутком, закрепления этого прутка сверху и снизу с помощью карманов, расположенных на крышке и горизонтальном диске, удержания аналогичным образом канионообменного одеяла на нижнем перфорированном цилиндре и установления в нем дискового поворотного затвора для перекрытия потока раствора щелочи на время регенерации анионита.

Claims (1)

  1. Фильтр смешанного действия, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптическое днище, приваренное к корпусу, три опоры для установки фильтра на фундамент, патрубки для подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода растворов щелочи и кислоты, отвода отработанной воды, отработанной промывочной воды, отработанных растворов щелочи и кислоты, отличающийся тем, что крышка выполнена плоской формы, на которой расположены патрубок для отвода очищенной воды и отработанного раствора щелочи, стакан и карманы, в средней части фильтра на опоре установлена горизонтальная перегородка со сквозным отверстием для прохода очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи, горизонтальная перегородка делит аппарат по высоте на две части, в верхней из которых имеется полый перфорированный цилиндр, верх которого присоединен к крышке аппарата, а низ - к горизонтальному диску, на котором расположены стакан и карманы, на перфорированном цилиндре свернуто в рулон анионообменное одеяло, один край которого закреплён с помощью прутка, установленного в стаканы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске, а другой край одеяла закреплён с помощью другого прутка, установленного в карманы, расположенные соосно на крышке и горизонтальном диске, в нижней части аппарата под горизонтальной перегородкой, имеющей стакан и карманы, установлены полый перфорированный цилиндр, горизонтальный диск со стаканом и карманами и два прутка, идентичные верхним аналогичным деталям, причем на нижнем перфорированном цилиндре свернуто в рулон катионообменное одеяло, внутри этого перфорированного цилиндра имеется дисковый поворотный затвор для пропускания очищаемой воды, промывочной воды и отработанного раствора щелочи, а также для перекрытия потока щелочи на время регенерации анионообменного одеяла.
RU2019120658A 2019-07-03 2019-07-03 Фильтр смешанного действия RU2715200C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120658A RU2715200C1 (ru) 2019-07-03 2019-07-03 Фильтр смешанного действия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120658A RU2715200C1 (ru) 2019-07-03 2019-07-03 Фильтр смешанного действия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715200C1 true RU2715200C1 (ru) 2020-02-25

Family

ID=69631042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120658A RU2715200C1 (ru) 2019-07-03 2019-07-03 Фильтр смешанного действия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715200C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716069A (zh) * 2022-04-29 2022-07-08 绍兴上虞新龙家印染有限公司 一种绒布用节能环保印染定型工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761199A1 (ru) * 1990-01-23 1992-09-15 Ленинградское объединение "Пролетарский завод" Патронный фильтр и способ его изготовлени
GB2260713A (en) * 1991-10-23 1993-04-28 Paul Charles Lindberg Oil filter and element
US5298046A (en) * 1993-01-06 1994-03-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diesel particulate filter element and filter
RU2166363C2 (ru) * 1996-04-19 2001-05-10 Драбкин Леонид Меерович Фильтр смешанного действия для обессоливания воды
RU2216382C2 (ru) * 1998-02-09 2003-11-20 Чейнингз Лимитед Топливный фильтр
RU59998U1 (ru) * 2006-03-29 2007-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического волокна с экспериментальным заводом (ФГУП "ВНИИСВ") Устройство для очистки воды "базис"

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761199A1 (ru) * 1990-01-23 1992-09-15 Ленинградское объединение "Пролетарский завод" Патронный фильтр и способ его изготовлени
GB2260713A (en) * 1991-10-23 1993-04-28 Paul Charles Lindberg Oil filter and element
US5298046A (en) * 1993-01-06 1994-03-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diesel particulate filter element and filter
RU2166363C2 (ru) * 1996-04-19 2001-05-10 Драбкин Леонид Меерович Фильтр смешанного действия для обессоливания воды
RU2216382C2 (ru) * 1998-02-09 2003-11-20 Чейнингз Лимитед Топливный фильтр
RU59998U1 (ru) * 2006-03-29 2007-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического волокна с экспериментальным заводом (ФГУП "ВНИИСВ") Устройство для очистки воды "базис"

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716069A (zh) * 2022-04-29 2022-07-08 绍兴上虞新龙家印染有限公司 一种绒布用节能环保印染定型工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010016410A1 (ja) 複合型ろ過脱塩装置
JPS61209087A (ja) 貫流型の水脱塩方式及び方法
RU2715200C1 (ru) Фильтр смешанного действия
US4387026A (en) Ion exchange regeneration plant
CN103043820B (zh) 用于控制锅炉化学水处理过程的方法
US5955510A (en) Process for the regeneration of ion exchange resins in a fixed double-bed type apparatus
US3272340A (en) Quickly detachable strainer system for water treatment tanks
KR101132645B1 (ko) 스케일 성분을 포함한 이물질 제거장치
CN208757075U (zh) 一种轴承加工废水过滤装置
CN214495813U (zh) 软水系统
JP4649808B2 (ja) 新設プラント機器および配管の洗浄方法
RU2789979C1 (ru) Ионообменный аппарат
RU2768624C1 (ru) Ионообменная установка
JP6015737B2 (ja) 再生型イオン交換装置の運転方法
RU2806528C1 (ru) Ионообменная установка
JPS5835297Y2 (ja) 逆洗手段を有するフイルタ−装置
RU2806373C1 (ru) Ионообменная установка
RU2810020C1 (ru) Ионообменная установка
RU2806755C1 (ru) Ионообменный аппарат
RU197395U1 (ru) Напорный фильтр с регенерацией
US2554163A (en) Water softener
SU858870A1 (ru) Ионитный фильтр
RU2768619C1 (ru) Ионообменный фильтр
US1548160A (en) Apparatus for filtering and softening water
CN113428929B (zh) 一种高盐废水的转筒型双向流净化方法