RU2764009C1 - Ионообменный аппарат для очистки воды - Google Patents
Ионообменный аппарат для очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764009C1 RU2764009C1 RU2021111042A RU2021111042A RU2764009C1 RU 2764009 C1 RU2764009 C1 RU 2764009C1 RU 2021111042 A RU2021111042 A RU 2021111042A RU 2021111042 A RU2021111042 A RU 2021111042A RU 2764009 C1 RU2764009 C1 RU 2764009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- water
- particles
- density
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/02—Column or bed processes
- B01J47/022—Column or bed processes characterised by the construction of the column or container
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/10—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor with moving ion-exchange material; with ion-exchange material in suspension or in fluidised-bed form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов ионного обмена очистки воды. Ионообменный аппарат содержит цилиндрический корпус, эллиптическую крышку, днище, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцера для ввода исходной воды, регенерационного раствора, промывочной воды, штуцеры для отвода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды, слой частиц ионита, слой частиц инертного материала. Днище и нижнее дренажно-распределительное устройство выполнены конической формы. В нижней части конического днища корпуса аппарата расположен цилиндр с плоским днищем, внутри которого установлен мех. На цилиндре установлен штуцер для опорожнения аппарата. На плоском днище установлен штуцер для ввода воздуха в мех, в верхней части которого расположен диск. В верхней части цилиндра на его внутренней поверхности установлено кольцо. Сверху вниз по высоте аппарата расположены слой частиц ионита с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей, чем плотность очищаемой воды. Слой частиц инертного материала выполнен с возможностью их опускания в нижнюю часть цилиндра с возможностью псевдоожижения слоя частиц ионита. Технический результат: возможность проведения ионообменной очистки воды с помощью ионообменных материалов с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды. 4 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов ионного обмена.
Известен ионообменный аппарат с неподвижным слоем ионита, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, крышку, днище, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцера для ввода исходной воды, регенерационного раствора и промывочной воды, штуцера для вывода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды. Полный цикл аппарата складывается из следующих стадий: 1) очистка воды; 2) регенерация ионита; 3) отмывка ионита от регенерационного раствора; 4) взрыхление ионита с целью отмывки его от механических примесей [Иониты в химической технологии / под ред. Б.П. Никольского и П.Г. Романкова. – Л.: Химия, 1982. – 416 с.].
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 ионообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, крышку и днище эллиптической формы, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцера для ввода исходной воды, регенерационного раствора, промывочной воды, штуцера для вывода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды, неподвижный слой частиц ионита с плотностью, большей, чем плотность очищаемой воды, слой частиц инертного материала с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды, слой псевдоожиженного ионита, свободный объем, расположенные сверху вниз по высоте фильтра на стадии очистки воды слой частиц инертного материала, неподвижный слой ионита и слой псевдоожиженного ионита, расположенные сверху вниз по высоте аппарата на стадии регенерации слой частиц инертного материала, свободный объем и неподвижный слой ионита. Стадии отмывки и взрыхления ионита в аппарате не предусмотрены [Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: ДеЛи принт, 2004. – С. 125-127].
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.
Техническим результатом изобретения является ионообменная очистка воды с помощью ионитов с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды.
Указанный результат достигается тем, что в ионообменном аппарате, содержащем цилиндрический корпус, эллиптическую крышку, днище, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцера для ввода исходной воды, регенерационного раствора, промывочной воды, штуцеры для отвода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды, слой частиц ионита, слой частиц инертного материала, согласно изобретению днище и нижнее дренажно-распределительное устройство выполнены конической формы, в нижней части конического днища корпуса аппарата расположен цилиндр с плоским днищем, внутри которого установлен мех, на цилиндре установлен штуцер для опорожнения аппарата, на плоском днище установлен штуцер для ввода воздуха в мех, в верхней части которого расположен диск, в верхней части цилиндра на его внутренней поверхности установлено кольцо, сверху вниз по высоте аппарата расположены слой частиц ионита с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды и слой частиц инертного материала с плотностью, большей, чем плотность очищаемой воды, при этом слой частиц инертного материала выполнен с возможностью их опускания в нижнюю часть цилиндра с возможностью псевдоожижения слоя частиц ионита.
Технический результат достигается для стадий очистки воды, регенерации и отмывки за счет удержания слоя частиц ионита в неподвижном состоянии между верхним дренажно-распределительным устройством и слоем частиц инертного материала, прижатого к слою ионита диском, расположенным в верхней части меха, находящимся в надутом состоянии под внутренним давлением воздуха, большем давления жидкости внутри корпуса аппарата, и достигается для стадии взрыхления за счет перемешивания ионита в псевдоожиженном слое, расположенном между верхним дренажно-распределительным устройством и слоем частиц инертного материала, часть который опустилась в цилиндр под собственным весом вследствие удаления воздуха из меха, его сдувания и опускания диска в нижнюю часть цилиндра.
На фиг. 1 изображен ионообменный аппарат для стадий очистки воды, регенерации и промывки, на фиг. 2 – ионообменный аппарат для стадии прекращения подачи воды в аппарат, на фиг. 3 – ионообменный аппарат для стадии взрыхления, на фиг. 4 – разрез А-А.
Ионообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, эллиптическую крышку 2, коническое днище 3, верхнее 4 и нижнее 5 дренажно-распределительные устройства. В верхней части крышки 2 расположен штуцер 6 для вывода из аппарата очищенной воды, ввода регенерационного раствора, промывочной воды и воды для взрыхления ионита. В нижней части днища 3 расположены штуцера 7 и 8 для ввода исходной воды, вывода отработанного регенерационного раствора, промывочной воды и отработанной воды после взрыхления ионита, цилиндр 9 с плоским днищем 10 и штуцером 11 для опорожнения аппарата от воды после окончания процесса ионообменной очистки. Внутри цилиндра 9 расположен мех 12, в верхней части которого установлен диск 13. В верхней части цилиндра 9 на его внутренней поверхности установлено кольцо 14 (фиг. 4). В плоском днище 10 цилиндра 9 установлен штуцер 15 для ввода воздуха в мех 12 и вывода его из меха. Для стадий очистки воды, отмывки и регенерации расположены сверху вниз по высоте аппарата неподвижный слой частиц ионита 16 и слой частиц инертного материала 17. Для стадии прекращения подачи воды в аппарат (фиг. 2) расположены сверху вниз по высоте аппарата слой частиц ионита 16, свободный объем 18 и слой частиц инертного материала 17. Для стадии взрыхления (фиг. 3) расположены сверху вниз по высоте аппарата слой псевдоожиженного ионита 19 и слой частиц инертного материала 17.
Ионообменный аппарат работает следующим образом.
Перед началом работы в ионообменный аппарат помещают ионит и инертный материал. Затем в аппарат заливают воду. Ионит всплывает в верхнюю часть аппарат, поскольку он легче воды, а инертный материал опускается под собственным весом в нижнюю часть аппарата. В штуцер 15 подают воздух, который надувает в цилиндре 9 мех 12, поднимающий вверх диск 13 до упора с кольцом 14. Диск 13 вытесняет из аппарата воду, которая удаляется через штуцер 6, и последовательно прижимает слои частиц инертного материала 17 и ионита 16 к верхнему дренажно-распределительному устройству 4. Исходная вода подается через штуцера 7 и 8, проходит через нижнее дренажно-распределительной устройство 5, слои частиц инертного материала 17 и ионита 16, где очищается от ионов целевого компонента. Очищенная вода проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 4 и выводится из аппарата через штуцер 6. После насыщения ионита целевым компонентом проводят регенерацию ионита. Регенерационный раствор подается в аппарат через штуцер 6, проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 4, слои частиц ионита 16 и инертного материала 17, нижнее дренажно-распределительное устройство 5 и удаляется из аппарата через штуцера 7 и 8. После восстановления обменной емкости ионита проводят его отмывку от остатков регенерационного раствора. Промывочная вода подается в аппарат через штуцер 6, проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 4, слои частиц ионита 16 и инертного материала 17, нижнее дренажно-распределительное устройство 5 и удаляется из аппарата через штуцера 7 и 8. Затем проводят стадию взрыхления. Для этого из меха 12 удаляют воздух через штуцер 15. При этом мех 12 сдувается, диск 13 и частицы инертного материала 17 опускаются в нижнюю часть цилиндра 9 под собственным весом. Между слоем ионита 16 и слоем инертного материала 17 образуется свободный объем 18. Вода для взрыхления ионита подается в аппарат через штуцер 6, поддерживая находящийся под верхним дренажно-распределительным устройством 4 слой ионита 19 в псевдоожиженном состоянии. Отработанная вода затем проходит через слой частиц инертного материала 17, нижнее дренажно-распределительное устройство 5 и удаляется из аппарата через штуцера 7 и 8. После стадии взрыхления цикл повторяется.
Предлагаемый аппарат позволяет проводить процессы ионообменной очистки воды, противоточной регенерации и отмывки ионита в плотном слое частиц ионита с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды, за счет удержания слоя частиц ионита в неподвижном состоянии между верхним дренажно-распределительным устройством и слоем частиц инертного материала, прижатого к слою ионита диском, расположенным в верхней части меха, находящемся под внутренним давлением воздуха, а также проводить процесс взрыхления ионита за счет перемешивания ионита в псевдоожиженном слое, расположенным между верхним дренажно-распределительным устройством и слоем частиц инертного материала, часть которого заполнила цилиндр вследствие удаления воздуха из меха, его сдувания и опускания диска в нижнюю часть цилиндра.
Claims (1)
- Ионообменный аппарат для очистки воды, содержащий цилиндрический корпус, эллиптическую крышку, днище, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцера для ввода исходной воды, регенерационного раствора, промывочной воды, штуцеры для отвода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды, слой частиц ионита, слой частиц инертного материала, отличающийся тем, что днище и нижнее дренажно-распределительное устройство выполнены конической формы, в нижней части конического днища корпуса аппарата расположен цилиндр с плоским днищем, внутри которого установлен мех, на цилиндре установлен штуцер для опорожнения аппарата, на плоском днище установлен штуцер для ввода воздуха в мех, в верхней части которого расположен диск, в верхней части цилиндра на его внутренней поверхности установлено кольцо, сверху вниз по высоте аппарата расположены слой частиц ионита с плотностью, меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей, чем плотность очищаемой воды, при этом слой частиц инертного материала выполнен с возможностью их опускания в нижнюю часть цилиндра с возможностью псевдоожижения слоя частиц ионита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111042A RU2764009C1 (ru) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Ионообменный аппарат для очистки воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111042A RU2764009C1 (ru) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Ионообменный аппарат для очистки воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2764009C1 true RU2764009C1 (ru) | 2022-01-12 |
Family
ID=80040256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021111042A RU2764009C1 (ru) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Ионообменный аппарат для очистки воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2764009C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806528C1 (ru) * | 2023-03-29 | 2023-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Ионообменная установка |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2427121A1 (fr) * | 1978-05-29 | 1979-12-28 | Herrmann Willy | Dispositif de filtrage pour adoucir et/ou demineraliser totalement des liquides, en particulier l'eau |
SU858870A1 (ru) * | 1979-07-11 | 1981-08-30 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Ионитный фильтр |
SU874109A1 (ru) * | 1979-08-24 | 1981-10-23 | Предприятие П/Я А-1297 | Ионитный фильтр |
US4529511A (en) * | 1983-09-20 | 1985-07-16 | Blairex Laboratories, Inc. | Water treatment container |
SU1502079A1 (ru) * | 1986-11-04 | 1989-08-23 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Ионообменный аппарат |
RU21912U1 (ru) * | 2001-04-25 | 2002-02-27 | Петров Сергей Васильевич | Установка для очистки воды |
RU2205691C1 (ru) * | 2002-07-15 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Экос-Водгео" | Ионообменный фильтр |
-
2021
- 2021-04-20 RU RU2021111042A patent/RU2764009C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2427121A1 (fr) * | 1978-05-29 | 1979-12-28 | Herrmann Willy | Dispositif de filtrage pour adoucir et/ou demineraliser totalement des liquides, en particulier l'eau |
SU858870A1 (ru) * | 1979-07-11 | 1981-08-30 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Ионитный фильтр |
SU874109A1 (ru) * | 1979-08-24 | 1981-10-23 | Предприятие П/Я А-1297 | Ионитный фильтр |
US4529511A (en) * | 1983-09-20 | 1985-07-16 | Blairex Laboratories, Inc. | Water treatment container |
SU1502079A1 (ru) * | 1986-11-04 | 1989-08-23 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Ионообменный аппарат |
RU21912U1 (ru) * | 2001-04-25 | 2002-02-27 | Петров Сергей Васильевич | Установка для очистки воды |
RU2205691C1 (ru) * | 2002-07-15 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Экос-Водгео" | Ионообменный фильтр |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Б.Е. Рябчиков. "Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования", Москва: ДеЛи принт, 2004, с. 125-127. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806755C1 (ru) * | 2022-12-13 | 2023-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Ионообменный аппарат |
RU2806528C1 (ru) * | 2023-03-29 | 2023-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Ионообменная установка |
RU2818000C1 (ru) * | 2023-07-19 | 2024-04-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Ионообменный аппарат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011509236A (ja) | 炭素質材料を精製するためのシステム及び方法 | |
AU2015276135B2 (en) | Method for water treatment by adsorption and filtration on a granular material bed | |
RU2764009C1 (ru) | Ионообменный аппарат для очистки воды | |
US4443341A (en) | Process and apparatus for removal of solids from liquids | |
KR101458339B1 (ko) | 슬러지 침전 처리 호퍼 | |
RU2789979C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
RU2768619C1 (ru) | Ионообменный фильтр | |
RU182087U1 (ru) | Фильтр для очистки сточных вод от ионов молибдена | |
RU2768624C1 (ru) | Ионообменная установка | |
US3878096A (en) | Continuous filtration plant | |
RU2818000C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
RU2806348C1 (ru) | Адсорбер | |
RU2206520C1 (ru) | Способ очистки воды от растворенных и нерастворенных примесей | |
RU2810020C1 (ru) | Ионообменная установка | |
RU2806755C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
RU2715200C1 (ru) | Фильтр смешанного действия | |
KR20230032695A (ko) | 폐수 처리장치 | |
RU2806528C1 (ru) | Ионообменная установка | |
RU2806373C1 (ru) | Ионообменная установка | |
RU2665511C1 (ru) | Способ и устройство очистки воды от взвешенных примесей | |
CN204369728U (zh) | 一种新型污水处理设备 | |
CN202983318U (zh) | 自清洁式流砂过滤器 | |
US3671426A (en) | Continuous filtering process | |
RU2674207C1 (ru) | Устройство очистки воды от взвешенных примесей | |
JP4406916B2 (ja) | カチオン交換樹脂の再生方法 |