SU1027882A1 - Ионообменна колонна - Google Patents

Abstract

1. ИОНООБМЕННАЯ КОЛОННА, включающа  вертикальный цилиндрический корпус, трубу дл  ввода с распределителем , загрузочный бункер дл  ионита и дренажное устройство в верхней части корпуса, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  эффективности работы колонны за счет исключени  продольного перемешивани , распределитель раствора выполнен в виде верхнего и нижнего соосно установленных на рассто нии друг от друга усеченных конусов, при этом диаметр большего основани  нижнего конуса составл ет 0,6-0,9 диаметра корпуса. 2.Колонна по п. 1, отличающа с  тем, что нижний конус снабжен прикрепленной к большему основанию циливдрической обечайкой, высота которой составл ет ,3 ее диаметра. 3.Колонна попп. 1и2, отличающа с  тем, что труба дл  i ввода раствора установлена-вертикально и снабжена эрлифтом дл  вывода ионита. 4.Колонна по пп. 1-3, о т л и чающа с  тем, что верхний конус установлен с возможностью вертикального перемещени  и снабжен ограничител ми .

Description

Изобретение относитс  к аппаратам, предназначенным дл  ионообменного извлечени  f eHHbK компонентов из растворов, и может найти применение в гидрометаллургии цветных металлов, например при извлечении молибдена из растворов кучного и, подземного выщелачивани .

Известен аппарат дл  ионообмена, включающий корпус, заполненный ионообменным материалом, загрузочный бункер, дренажное устройство, патрубки дл  ввода и вывода раствора и смолы lj .

В этом аппарате обеспечиваетс  движение раствора снизу вверх через плотный слой ионита и непрерывна  или периодическа  выгрузка части ионообменной смолы при прекращении подачи раствора.

Недостатками этого аппарата  вл етс  неравномерна  подача раствора по сечению колонны; большое гидравлическое сопротивление при. истечении жидкости; повышенный износ ионообменной смолы в зоне контакта с раствором а также неравномерна  выгрузка ионообменной смолы rf3 колонны.

Известна ионообменна  колонна, включающа  вертикальный цилиндрический корпус, трубу дл  ввода раствора с распределителем, загрузочный бункер дл  ионита и дренажное устройство в верхней части корпуса 2j .

Недостатком этого аппарата  вл етс  неравномерность выгрузки смолы из колонны из-за нарушени  движени  сло . Центральный по сечению аппарата слой смолы, составл ющий 0,2-0,3 от диаметра колонны, движетс  на выгрузку , примерно на 20-25% быстрее слоев, наход щихс  у стенок корпуса колонны. Поэтому, например, при сорбции из растворов насыщени  центрального сло  смолы по ценным компонентам меньше, а следовательно, снижаетс  и обща  сорбционна  емкость выгружаемой смолы. I

Подача технологического раствора

в этом аппарате осуществл етс  под усеченный перфорированный конус. Размер перфорации соизмерим с размером гранул ионообменной смолы. Поэтому при работе колонны на реальных технологических растворах перфораци  зарастает, что приводит к значительным потер м давлени  при прохождении раствора через перфорацию в результате увеличени  гидравлического сопротивлени .

При зарастании перфорации конуса в патрубке усилитс  поперечное и продольное перемешивание ионита, что приводит к трению частичек смолы друг о друга и о стенки аппарата и измельчению ее. Измельченна  смола тер етс  при последующих технологических операци х, что вызывает, кроме того, унос с нею редкого металла

Наличие распределител  технологического раствора, установленного под центральным отверстием, в значительной мере затрудн ет процесс выгрузки ионообменной смолы, что снижает производительность колонны как по раствору, так и по иониту.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы колонны за счет исключени  продольного перемешивани .

Цель достигаетс  тем, что в ионообменной колонне, включакицей вертикальный цилиндрический корпус, трубу дл  ввода раствора с распределителем . загрузочный бункер дл  ионита и дренажное устройство в верхней части корпуса, распределитель раствора выполнен в виде верхнего и нижнего соосно установленных на рассто нии друг от друга усеченных конусов, при этом диаметр большего основани  нижнего конуса составл ет 0,6-0,9 диаметра корпуса.

Целесообразно нижний конус снабдить цилиндрической обечайкой, высота которой составл ет 0,1-0,3 ее диаметра.

Целесообразно также трубу дл . ввода раствора установить вертикально и снабдить эрлифтом дл  вывода ионита.

Целесообразно .также верхний конус установить с возможностью вертикального перемещени  и снабдить ограничител ми.

На чертеже изображен общий вид противоточной ионообменной колонны.

Ионообменна  колонна включает в себ  вертикальный корпус 1, загрузочный бункер 2, верхнее дренажное устройство 3, выполненное в виде фильтрующих кассет, патрубки 4 вывода маточного раствора. Корпус имеет коническое днище 5. Ввод раствора производитс  через трубу 6, нижний конус 7, верхний конус 8. К нижнему конусу 7 крепитсй направленна  вниз цилиндрическа  обечайка 9, а к верх нему конусу креп тс  ограничители хода 10. Отработанньй ионит выводит с  эрлифтом 11, Патрубок 12 служит дл  дренировани  колонны. Работа колонны осуществл етс  в два цикла: фильтраци  раствора чере слой ионообменной смолы, выгрузка и загрузка ионита-в колонну. Рабочий цикл - фильтраци  раство ра через слой ионообменной смолы в колонне осуществл етс  с помощью устройства ввода раствора. Раствор через трубу 6 подаетс  в пространст между верхним конусом & и нижним конусом 7. При этом часть потока раствора поступает в конус 7 и через нижнюю кромку цилиндрической обечайки 9 - в кольцевое пространство между обечайкой 9 и Kopnycoi 1 колонны. Скорость фильтрации раст вора в кольце должна быть больше скорости псевдоожижени , т. е. W - 4-15 . При скорости 12 15 обеспечиваетс  уплотнени сло  смолы в кольце, в результате чего возрастает гидравлическое сопротивление дл  прохождени  раствора и больша  часть обрабатываемого раствора поступает в колонну из пространства между разновеликими, соосно установленными усеченными ко нусами 7 и 8. Таким образом, раство вытесн етс  в реакционную зону в ме нее плотный слой, в результате чего резко снижаетс  гидравлическое сопр тивление при истечении раствора, а при дальнейшем увеличении подачи раствора происходит плавное поджати всего сло  смолы в колонне. Смола из кольцевого пространства вытесн етс  в корпус 1 колонны, и раствор равномерно распредел етс  по всему сечению колонны. Наличие цилиндриче кой обечайки 9 позвол ет стабилизировать поток раствора в кольцевом пространстве и создать в сечении кольца достаточно плотный слой, кот рый удерживает столб смолы в колонн при объемной .скорости фильтрации не менее 6 . При отсутствии обечайки имеет место перемешивание нижних слоев ионита в колонне и не обеспечиваетс  зажатие сло  ионита при малых скорост х фильтрации раст вора. Экспериментально установлено соотношение (п 0,1-0,3) вьюоты h цилиндрической обечайки и ее диаметра (D), при котором обеспечиваетс  удержание гидростатического столба смолы в колонне при минимальном гидравлическом сопротивлении сло  смолы в кольцевом пространстве. Большие основани  верхнего и нижнего конусов относ тс  так 1:2-4, т, е, диаметр верхнего конуса в 2-4 раза меньше диаметра нижнего конуса . При таком соотношении диаметров часть потока обрабатываемого раствора направл етс  непосредственно в центральную часть колонны в пространство между конусами 7 и 8. Верхний конус 8 выполнен с возможностью вертикального перемещени , то позвол ет измен ть сеченич между конусами и таким образом регулировать расход раствора, подаваемого в центральную часть. Оптимальное рассто ние между конусами 7 и 8 поддерживаетс  с помощью ограничителей, закрепленных на верхнем конусе 8, дл  удобства обслуживани  диаметр верхнего конуса выполнен меньше диаметра горловины бункера, что позвол ет извлекать его из колонны и измен ть при необходимости длину ограничителей. Ограничители хода выполн ютс  так, что конусы 7 и 8 могут как соприкасатьс , так и оставатьс  не солрикасающимис . При соприкасаюсцихс  Конусах в верхнем конусе 8 выполн ютс  прорези дл  вывода раствора из пространства между конусами в колонну. Обрабатываекв 1й раствор после контакта с ионообменной смолой в колонне отдел етс  на верхнем дренажном устройстве 3 и выводитс  из колонны через патрубок 4. Продолжительность цикла 4 шьтрации определ етс  технологическим регламентом, и по окончании его производитс  цикл перегрузки сорбента. Перегрузка ионообменной смолы производитс  при одновременном выводе раствора из нижней части колонны через патрубок 12. Освобождак цийс  объем запсхан етс  отработанным сорбентом, который затем с помощью эрлифта 11 выводитс  из корпуса 1 колонны. В верхнюю часть колонны из бункера 2 догружаетс  определенный объем ионообменной смолы. Операци  по выгрузке и загрузке ионообменной смолы осуществл етс 

Claims (4)

1. .1..ИОНООБМЕННАЯ КОЛОННА, включающая вертикальный цилиндрический корпус, трубу для ввода с распределителем, загрузочный бункер для ионита и дренажное устройство в верхней части корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы колонны за счет исключения продольного перемешивания, распределитель раст вора выполнен в виде верхнего и нижнего соосно установленных на расстоянии друг от друга усеченных конусов, при этом диаметр большего основания нижнего конуса составляет 0,6-0,9 диаметра корпуса.
2. 2. Колонна поп. 1, отличающаяся тем, что нижний конус снабжен прикрепленной к большему основанию цилиндрической обечайкой, высота которой составляет 0,1-0,3 ее диаметра.
3. 3. Колонна попп. 1 и 2, отличающаяся тем, что труба для ввода раствора установлена вертикаль- § но и снабжена эрлифтом для вывода ионита.
4. 4. Колонна по пп. 1-3, о т лича ю щ а я с я тем, что верхний конус установлен с возможностью вертикального перемещения и снабжен ограничителями.

   SU<·.. 1027882 >

   I < 1027882 2