SU1194486A1

SU1194486A1 - Apparatus for continuous ion exchange

Info

Publication number: SU1194486A1
Application number: SU813367307A
Authority: SU
Inventors: Давид Львович Майзлик; Марк Ушерович Миропольский; Александр Аветисович Ясминов; Игорь Константинович Герасимович; Тамара Афанасьевна Кузьмина; Ариэль Самуилович Левинсон
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром"
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1985-11-30

Abstract

1. АППАРАТ НЕПРЕРЫВНОГО ИОННОГО ОБМЕНА, включающий патроны с ионообменным материалом, размещенные по окружности и соединенные подвод ЕЩми и отвод щими трубопроводами и распределителем жидкости с полым валом, отличаю щи и- с тем, что, с целью снижени трудоемкости изготовлени аппарата и повьшени качества готового продукта путем исключени попадани в него регенерационного раствора и исходной жидкости, распределитель жидкости выполнен в виде двух соосно установленных на валу цилиндрических камер, выполненных с отверсти ми, равномерно размещенными на их боковой поверхности, и снабжен соединенными с валом промывными коробами с пружинами, размещенными в каждой камере. 2. Аппарат поп.1, отличаюi щийс тем, что, распределитель жидкости снабжен зластичными плита (Л ми, размещенными между промывными коробами и внутренними стенками цилиндрических камер.1. A UNIT OF AN CONTINUOUS ION EXCHANGE, including cartridges with an ion-exchange material, placed around the circumference and connected with supply of ESC and discharge pipelines and a hollow-shaft liquid distributor, in order to reduce the labor intensity of manufacturing the apparatus and improve the quality of the finished product by excluding the regeneration solution and the initial liquid from entering it, the liquid distributor is made in the form of two cylindrical chambers coaxially mounted on the shaft, made with holes They are placed on their lateral surface, and are equipped with washing boxes connected to the shaft with springs placed in each chamber. 2. Apparatus pop. 1, characterized in that the liquid dispenser is provided with an elastic plate (LI placed between the wash boxes and the inner walls of the cylindrical chambers.

Description

соwith

4 4124,412

ЭО 0)EO 0)

Изобретение относитс к ионообменным аппаратам непрерывного действи дл очистки жидкости, преимущественно воды, от минера ьньк примесей и может быть использовано в химической промышленности, теплоэнергетике , радиоэлектронике и других отрасл х народного хоз йства.The invention relates to continuous ion exchangers for the purification of liquids, mainly water, from mineral impurities and can be used in the chemical industry, heat and power engineering, radio electronics and other branches of the national economy.

Известны аппараты непрерывного ионообмена с движущимс слоем ионообменного материала, который внутри аппарата проходит три технологические зоны: сорбцию, десорбцию и отмывку .Apparatuses for continuous ion exchange with a moving layer of ion exchange material are known, which pass through three technological zones inside the apparatus: sorption, desorption, and washing.

Недостатками известных аппаратов вл ютс повьшенный износ ионообменного материала, сложность и больша трудоемкость в изго овленак и необходимость в уникальных системах автоматики .The disadvantages of the known apparatus are the increased wear of the ion-exchange material, the complexity and the high labor intensity of the manufacturing process and the need for unique automation systems.

Известен также аппарат непрерывног ионного обмена, включающий патроны с ионообменным материалом, размещенные по окружности и соединенные подвод щими и отвод щимитрубопроводами и распределителем жидкости с полым валом .Also known is a continuous ion exchange apparatus, comprising cartridges with an ion exchange material, placed around the circumference and connected by supply and discharge pipelines and a liquid distributor with a hollow shaft.

Аппарат непрерывного ионообмена работает следующим образом.The apparatus of continuous ion exchange works as follows.

Исходна жидкость, содержаща растворённые соли, подаетс в входной патрубок распределител и по специальным каналам в средней плите попадает в трубу, св занную с одной или несколькими патронами, проходит через ионообменный материал и, очищенна , через распределитель подаетс потребителю. В то врем , как несколь со (например з) патронов очищают воду, другие (например 4) наход тс на регенерации, а остальные (например з - на отмывке от регенерирующего агента. Регенераци и отмывка производ тс аналогично процессу сорбции через свои патрубки на распределителе. Непрерывность работы аппарата осуществл етс путем вращени средней плиты распределител , имеющей специальные каналы, благодар чему периодически мен етс подача в каждую из колонн очищаемой жидкости , регенерирующего агента и отмывочной воды.The initial liquid containing dissolved salts is fed into the inlet of the distributor and through special channels in the middle plate enters the pipe connected with one or several cartridges, passes through the ion exchange material and, after purification, passes through the distributor to the consumer. While several (for example h) cartridges clean the water, others (for example 4) are on regeneration, and the rest (for example h on washing off the regenerating agent. Regeneration and washing are carried out similarly to the process of sorption through their nozzles on the distributor The continuity of the operation of the apparatus is carried out by rotating the middle plate of the distributor having special channels, thereby periodically changing the flow of cleaning fluid, regenerating agent and wash water into each of the columns.

Основными недостатками данного аппарата вл ютс больша трудоемкость в изготовлении из-за сложности тщательной притирки плит плоского распределител , ненадежность в эксп944862The main disadvantages of this device are the large labor intensity in manufacturing due to the complexity of thorough lapping of the plates of the flat distributor, unreliability in exp 944862

луа.тации из-за возможности попадани регенерационного раствора в очищенную жидкость. Наличие одного распределител на вход и выход растворовlua.tation due to the possibility of the regeneration solution getting into the purified liquid. The presence of one dispenser at the inlet and outlet solutions

5 при эксплуатации может привести к ухудшению качества очищаемой жидкости за счет попадани исходной воды в очищенную по зазору между плоскими плитами распределител .5 during operation may lead to deterioration of the quality of the cleaned fluid due to ingress of the source water into the purified through the gap between the flat plates of the distributor.

o Целью изобретени вл етс снижение трудоемкости изготовлени аппарата и повышение качества готового продукта за счет исключени попадани в него регенерационного раствораo The aim of the invention is to reduce the complexity of manufacturing the apparatus and improve the quality of the finished product by eliminating the ingress of regeneration solution.

15 и исходной жидкости.15 and the original fluid.

Поставленна цель достигаетс тем, что в аппарате ионного обмена, включающем патроны.с ионообменным материалом , размещенные по окружности иThe goal is achieved by the fact that in the ion exchange apparatus, including cartridges. With ion exchange material, placed around the circumference and

20 соединенные подвод щими и отвод щими трубопроводами и распределителем жидкости , распределитель жидкости выполнен в виде двух соосно установленных на валу цилиндрических камер, выполненных с отверсти ми, равномерно размещенными на их боковой поверхносги , и снабжен соединенными с валом промывными коробами с пружинами, размещенными в каждой камере.20 connected by inlet and outlet pipes and a liquid distributor, the liquid distributor is made in the form of two cylindrical chambers coaxially mounted on the shaft, made with openings evenly placed on their lateral surface, and is equipped with drain boxes connected to the shaft with springs placed in each the camera.

Целесообразно, чтобы распределитель жидкости бьш снабжен эластичными плитами, размещенными между промывными коробами и внутренними стенками цилиндрических камер.It is advisable that the liquid dispenser be equipped with elastic plates placed between the flushing boxes and the inner walls of the cylindrical chambers.

5 Благодар выполнению распределител в виде цилиндрических камер снижаетс трудоемкость изготовлени аппарата , так как расточить цилиндр значительно проще, чем притиреть5 Due to the implementation of the distributor in the form of cylindrical chambers, the labor intensity of manufacturing the apparatus is reduced, since it is much easier to bore the cylinder than to grind

плоские поверхности. Причем точность расточки поверхности может быть невысокой благодар т0му, что примыкающий к ней короб подпружинен и снабжен эластичной плитой, что уве лйчивает надежность работы аппарата из-за гарантированного плотного прилегани короба и исключени возможности попадани регенерационного раствора в очищенную жидкость. Это flat surfaces. Moreover, the accuracy of the surface bore may be low due to the fact that the adjacent box is spring-loaded and equipped with an elastic plate, which increases the reliability of the device operation due to the guaranteed tight fit of the box and the possibility of the regeneration solution to get into the purified liquid. it

0 также достигаетс тем, что кра 0 is also achieved by the fact that

эластичной пииты тонки и прижимаютс давлением исходной жидкости к. стенке распределител , так как давление исходной жидкости больше чем давление регенерационного раствора. Благодар тому, что аппарат непрерывного ионообмена снабжен двум от дельными приспособлени ми дп входаelastic pitites are thin and pressed by the pressure of the source fluid against the wall of the distributor, since the pressure of the source fluid is greater than the pressure of the regeneration solution. Due to the fact that the continuous ion exchange apparatus is equipped with two separate devices, dp input

и выхода очищаемой жидкости и регенерадионного раствора, исключаетс возможность загр знени очищенной жидкости исходной жидкостью, т.е. улучшаетс качество очистки жидкости . Синхронизаци работы верхнего и нижнего распределител за счет общего полого вала упрощает автоматизацию аппарата и делает его простым в эксплуатации.and the exit of the liquid to be purified and the regeneration solution, the possibility of contamination of the purified liquid with the original liquid, i.e. fluid quality is improved. Synchronization of the operation of the upper and lower distributors due to the common hollow shaft simplifies automation of the device and makes it easy to operate.

На фиг.1 схематически изображен аппарат, общий вид, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг«3 - промывное устройство в увеличенном масштабе, разрез.Figure 1 schematically shows the apparatus, a general view, a section; figure 2 - section aa in figure 1; Fig "3 - washing device on an enlarged scale, section.

Аппарат непрерывного ионного обмена содержит 8 ионообменных патронов 1, заполненных ионитом 2 и расположенных по окружности распределител 3, который вьшолнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических камер 4 и 5 с равномерно размещенными на их боковой поверхности отверсти ми 6. Внутри камер 4 и 5 смонтированы промывные короба 7, которые прижаты пружинами 8 открытой стороной к боковой поверхности камер 4 и 5., а другой стороной соединены с полым валом 9. Распределитель снабжен эластичной плитой 10, вход щей в паз короба и выполненной с сужанлдимис кра ми. Польй вал 9 с помощью храпового привода 11 перемещает промывные короба 7 от одного отверсти 6 к другому. Ионообменные , патроны 1 соединены трубопрово. дамн 12, подвод щими исходную жидкость , и трубопроводами 13, отвод щими очищенную жидкость, соответст-5 венно с нижней 4 и верхней 5 камерами , которые содержат патрубок 14 подвода очищаемой жидкости и патрубок 15 отвода очищенной жидкости (готового продукта).The continuous ion exchange apparatus contains 8 ion-exchange cartridges 1, filled with an ion exchanger 2 and disposed around the circumference of the distributor 3, which is made in the form of two coaxially arranged cylindrical chambers 4 and 5 with holes 6 evenly placed on their lateral surface. the box 7, which are pressed by the open side springs 8 to the side surfaces of the chambers 4 and 5. And the other side is connected to the hollow shaft 9. The distributor is provided with an elastic plate 10 entering the box groove and formed Suzhaldimis edges. Poole shaft 9 by means of the ratchet actuator 11 moves the flushing boxes 7 from one hole 6 to another. Ion exchange, cartridges 1 are connected by pipelines. ladles 12 supplying the initial liquid, and pipelines 13 discharging the purified liquid, respectively, 5 from the lower 4 and upper 5 chambers, which contain the pipe 14 supplying the cleaned liquid and the pipe 15 draining the purified liquid (finished product).

Подача регенерирующего раствора .осуществл етс с помощью патрубка 16, сообщающегос с камерой 17, а отвод - с помощью патрубка 18, сообщающегос с камерой 19.The supply of the regenerating solution is carried out by means of a pipe 16, communicating with the chamber 17, and discharging - by means of a pipe 18, communicating with the camera 19.

Исходна жидкость, содержаща растворенные примеси, подаетс по патрубку 14 в нижнюю камеру 4 распределител 3 и попадает по трубопроводам 12 в патроны 1. Жидкость попадает сразу в 7 патронов через отверсти 6 в цилиндрических камерах, которые не закрыты промывным коробом 7The initial fluid containing dissolved impurities is fed through the nozzle 14 into the lower chamber 4 of the distributor 3 and enters the cartridges 12 through the pipelines 12. The liquid immediately goes into 7 cartridges through the openings 6 in the cylindrical chambers that are not covered by the flushing box 7

194486194486

регенерирующего устройства. Исходна жидкость, проход через ионообменную смолу 2, очищаетс и, очищенна , по трубопроводу 13 поступает в верх- 5 нюю камеру 5 распределител 3, откуда подаетс потребителю через патрубок 15. В это врем через патрубок 16 в камеру 17 подаетс регенерирующий раствор, который по полому валуregenerating device. The initial liquid, the passage through the ion-exchange resin 2, is cleaned and, purified, through conduit 13 enters the upper 5 chamber 5 of the distributor 3, from where it is supplied to the consumer through nozzle 15. At this time a regenerating solution is fed into the chamber 17 hollow shaft

Ю 9 поступает в промывной короб 7,S 9 enters the wash box 7,

примыкающий к одному из трубопроводов 13, и через него подаетс в патрон 1 дп регенерации ионита. Отработанный регенерируннций раствор отJ5 водитс через трубопровод 12, пере , крытый нижним коробом 7 регенерирующего устройства, в нижнюю часть полого вала 9, далее через камеру 19 и патрубок 18 сбрасываетс в канали2Q зацию. Регенерирующий поток можно направить снизу вверх, подвод его к патрубку 18 и отвод из патрубка 16. За регенерирующим раствором подаетс отмывочна вода, ионит откываетс отadjacent to one of the pipelines 13, and through it is fed into the cartridge 1 dp of ion exchange regeneration. The recovered regeneration solution from J5 is led through conduit 12, re, covered by the lower duct 7 of the regenerating device, to the lower part of the hollow shaft 9, then through the chamber 19 and the nozzle 18 is discharged into the channel. The regenerating flow can be directed from the bottom up, it is supplied to the nozzle 18 and discharged from the nozzle 16. Wash water is supplied to the regenerating solution, the ion exchanger is removed from

25 регенерирующего раствора и снова готов к работе. По мере насыщени ионообменного материала по команде реле полый вал поворачиваетс на 1/8 оборота при помощи привода 11, перемеща промывные короба 7 регенерирующего устройства к следующим отверсти м 6 и тем самым подключа отрегенерированный патрон к работе, а отработанный патрон - на регенерацию, Этим достигаетс непрерывность работы всего аппарата. За счет того, что аппарат имеет две камеры 4 и 5, исключаетс возможность загр знени очищенной жидкости примес ми, наход щимис в исходной жидкости, а деление камер 17 и 19 дл регенерирук цего раствора от цилиндрических камер 4 и 5 распределител 3 двойной сальниковой системой исключает попадание регенерщ ующего раствора в25 regenerating solution and again ready to work. As the ion-exchange material is saturated at the command of the relay, the hollow shaft rotates 1/8 of a turn with the aid of the actuator 11, moving the flushing boxes 7 of the regenerating device to the next holes 6 and thereby connecting the regenerated cartridge to work, and the spent cartridge to regenerate. the continuity of the entire apparatus. Due to the fact that the apparatus has two chambers 4 and 5, the possibility of contamination of the purified liquid with impurities present in the source liquid is excluded, and the division of chambers 17 and 19 for regenerating the solution from the cylindrical chambers 4 and 5 of the distributor 3 by a double packing system ingress of regenerant solution in

5 очищенную жидкость. Увеличение надежности работы аппарата и возможность получени более высокой степени очистки достигаетс надежным прилеганием регенерирующего устройства за счет эластичной плиты 10, выполненной из эластичного материала с сужающимис кра ми, которые прижимаютс давлением исходной жидкости к плоскости камеры, так как5 purified liquid. An increase in the reliability of the apparatus and the possibility of obtaining a higher degree of purification are achieved by reliably adhering the regenerating device by an elastic plate 10 made of elastic material with tapering edges, which are pressed by the pressure of the initial fluid to the chamber plane, since

55 давление исходной жидкости всегдавьше давлени регенерирующего ;раствора. 55 pressure of the source fluid is always the pressure of the regenerating; solution.

Предложенна констру кци аппарата непрерывного ионного обмена снижает трудоемкость изготовлени , увеличивает надежность его работы и улучшает . степень .очистки жидкое- , ти.IThe proposed design of a continuous ion exchange apparatus reduces the labor intensity of manufacturing, increases its reliability and improves. degree of cleaning. liquid-, ty. I

Годовой экономический эффекто использовани предлагаемого изобретени составл ет 100000 р, суммарный по отрасли 2 млн. руб. в год.The annual economic effect of using the proposed invention is 100,000 r, the total for the industry is 2 million rubles. in year.

фиг. 7FIG. 7

WW

Claims

1. CONTINUOUS ION EXCHANGE DEVICE, including cartridges with ion-exchange material, arranged around the circumference and connected by inlet and outlet pipes and a fluid distributor with a hollow shaft, characterized in that, in order to reduce the complexity of manufacturing the apparatus and improve the quality of the finished product by eliminating the ingress of the regeneration solution and the initial liquid into it, the liquid distributor is made in the form of two cylindrical chambers coaxially mounted on the shaft, made with holes, uniformly about placed on their side surface, and is equipped with flushing boxes connected to the shaft with springs placed in each chamber.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid distributor is equipped with elastic plates placed between the washing boxes and the inner walls of the cylindrical chambers.