Ионообменный аппарат
Изобретение относится к химичес-, кому машиностроению и может быть использовано в химической, нефтехимической , пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса за счет исключения деформации частиц ионита и сокращения энергозатрат. Ионообменный аппарат включает корпус с фланцем, крышку, подвижную с фланцем и неподвижную решетки. Между фланцами корпуса и подвижной решетки установлены пружины. Цилиндры-пульсаторы установлены соосно корпусу между егп фланцем и крышкой. Регулирующее устройство установлено в центре крышки внутри корпуса аппарата и выполнено в виде стакана, в дне которого HW-IOT- ся сливные отверстия. Датчик .давления установлен под подвижной рещеткой. Насосный агрегат выполнен с обратньгм клапаном и дросселем, соединенным с цилиндрами-пульсаторами. Система управления клапана импульсного сброса давления соединена с датчиком давления и цилиндрами-пульсаторами. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (59 4 В 01 J 47/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4091877/25-26 (22) 15.07.86 (46) 07.05.88. Бюл. У 17 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол и
Научно-производственное объединение
"IIoJIHMpрсинтез" (72) Р.Г.Давыдова, А.В.Реусов и Ю.Ф.Тюриков (53) 54 1. 183. 12 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 297376, кл. В 01 J 47/00, 1969. (54) ИОНООБМЕННЬЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к химичес-, кому машиностроению и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса за счет исключения деформации частиц ионита и сокращения энергозатрат. Ионообменный аппарат включает корпус с фланцем, крышку, подвижную с фланцем и неподвижную решетки. Между фланцами корпуса и подвижной решетки установлены пружины. Цилиндры-пульсаторы установлены соосно корпусу между ег.i фланцем и крышкой. Регулирующее устройство установлено в центре крышки внутри корпуса аппарата и выполнено в виде стакана, в дне которого имг . тся сливные отверстия. Датчик .давления установлен под подвижной решеткой.
Насосный агрегат выполнен с обратным
l клапаном и дросселем, соединенным с цилиндрами-пульсаторами. Система управления клапана импульсного сброса давления соединена с датчиком давления и цилиндрами-пульсаторами. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
1 1393473
2 назиачс(l д l» (1;3;(<(ч(< ((о(:(:.(ср (эата, а тзе(!тиль 15 — р. геl! ериру(<((ц." г. растнора. 40
Патрубс к 16 гдуж!(г для 131,(во IB очищенного полиэфира ч(рез т(с!!тиль 17, Р Е Г Е ((Е Р 11 Р",т (В;(< С (< P; ) Г 13 (> (> (1 — (3 С 11 Т ИЛ I
1 8 1«1» вод;(I(p:! ..1(;:. 31: с: (I (.l ljll(o< ТИ тиль 1 9 . В 1«т((ль О . . (»»<(ит;(л» слива 45 искондицис и-(ого продукта. Над распределительной 11(,;(д (;z((o((р("((тк(тй 21 установлен » з с(;(!«ижк(1 2? 1 ля ны(руз а отработанного ионита.
50 установя. !< ((а грубo(. 23 с 3-(движкой
24 для »агрузки н аппарат c !3(.,I;åãо ионита. Дл(яр!<Вода Iloj(I«ll(кl:.ой решетки т(т»О » Вр <(Ттк T! (. Т у((аТ "Л (1(с (,(II»!(i(((HHP. ПРИМЕНЕН НаСОС Обье(:(ЭГС(jPй(Т13 ия 25 < !!р(д<»хтра((итс J;I)(((;I < E 26. Нас (с 25 со< бшает< я с и! .(и(«jl(»÷ìè— пульс аторат(1«<срез обрат(««((:.(;;<ттан 2 7, Изобрете((ие относ((7сл к химическо му л!аши!«остроен«тю и может быть испол зонано в химической, нефтехимической (1«(ценой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса «а счет исключения деформации частиц ионита и сокращения энергозатрат. На фиг. 1 т!оказан апи(»рат для т!о!«о обменнс . обработки; на фиг.2 — закон колебания подвижной решетки (1 время перемещения подвижной решетки нниэ; (. — время перемещения подвижной реп(етки вверх). Аппарат состоит из корпуса 1 с флавием 2, подв!гжной решетки 3 с фланцем 4 между фланцами 4 и 2 расположены пружи!(ы 5. 11сжт(у (Ьла!(цем 4 и кр!(шко(«6 сс(с3с!«о (<с3р!»усу ат((1(«рата уста((От(я <1(((ц!«т(и(»др! (— пульсаторы 7, В 1 центре крь(ип(и 6 установлено рсгулир,ющее у(тройство 8> корпус 9 которого ил(с(ат форму стакана. В,I(HP кор(туса 9 Выи(«и(ет(ы с тВ(ретин 10, через которые ир (: схс:(((J с...((в (п1< л(ь(В!(о!( ж!(д ( О 35 клапан 26 и (»стему управления клапана 28 импульсного сброса давления. Сброс ж!!дкости из цилиндров-пульсаторон осуществляется через клапан 29 импульсного сброса давления. Аппарат работает следующим образом. Шелочной полимеризат через открытый вентиль 14 подается в аппарат, заполненный на 70-953 ионитом, проходит через плотный слой частиц ионита и очищенный попадает в приемную емкость. При этом подвижная решетка 3 прижата к слою ионита статистическим .усилием цилиндров-пульсаторон 7 и находится в крайнем нижнем положении, "-(то позволяет более равномерно распределить частицы ионита, особенно н верхнем сечении слоя, где в основном проявляется поперечная неравномерность течения жидкости. Регенерацию ионита проводят также в плотном слое (вентили 15 и 18 открыты). Отмывка слоя ионита от полиэфира и треге(«ерирующего раствора происходит В восходящем потоке промывной жидкости (открыты вентили 14 и 19) при пульсации подвижной решетки, переведенной н крайнее верхнее положение. От характера (закона) пульсационного движения подвижной решетки зависят поведение слоя гранулированного материала, эффективность процесса отмывки зерен ионита и затрачиваемая мощность привода. Движение подвижной решетки осуществляется следующим образом. Включается насос 25, жидкость от которого через оС(ратный клапан 27 поступает одновременно к цилиндрам-пульсаторам 7 и к киапанал(29. Под действием усилия, развиваемого цилиндрами-пульсаторами, подвижная решетка 3 плавно (ерсме(цается вниз. Закон перемещения рег(етки 3 вниз близок к закону синуса (первая четверть синусоиды, ф«(г.2). Перемещение подвижной решетки вниз сопровождается сжатием пружин 5 с одновременным образованием уплат.(Енног< слоя ионита у поверхности решетки. Образование уплотнительного слоя при скорости промь(вной жидкости, превышающей скорость уноса частиц иоиита, приводит к увеличен!тю гидравлического сопротивления, фиксируемого датчиком 30 давления и клапаном ?9. 1 3 9 3 Jf 7 3 1, Ио!<Ообмеииг
«тличаюп.гйс я тем что У У г. целью интеис ифи,ации процесса с1т55 минки иоиита ° а счет 11с ключения деформаций и «г краш< и!<Я "нергс затрат Э он сиабжс и Itpymtts;Jt ttt, установленными между фланцами 1.орлу«B и подвижной реше TKJJ ttt t tilt JJKрами-пi ль«аторами, Ус т НЕЛИ !ЕНИЕ ГOJJP НОГО СЛОЯ ITPJIJJOJJJtT K УPO!1ИЧ< Иl!Ю У< !1 лия цилиндров.-пульс аторон 7, а с ос т нетствеиио, i; ио!3ып<еиию;!ав.ис.и<111. К,K только величии» давлс ния д< с ти1 и т величины иастроики клапана Z", lto«ледний oткрынается 11 соединяет цилиндры-пульсаторы со сливом. Прох«1гнг< сечение клапана 29 рассчитан< TBKJJ>f образом, что он обеспечинаст движеиис решетки 3 под действием усилия пружин 5 по закону стороны треуго гьника нефиг.2). При необходиггости открытие клапана 29 можно осушестнить ие автомати-чески по данлению, а с помощью ирс дварительной настройки датчика давления, устанонпенного в гидраг<личес кой системе. 20 Время перемеп,ения решеп ки 3 вверх соответствует величине t .= О, 1 Резкое перемещ и1!е поднижил! р<— ше тки вверх вызывает повьппенис дзвлгния г камере А по;! регулируюп!Се угт-- 25 роиство 8. Дниже tttet t zIIJEKoc TJ«tepe» отверстия 10 и корпусе 9 рег иирующ е устройство 8 перемещается вверх дг упора, перг крыная проходное от!3,.рстие 12, Поэтому,tf;ÄKncTI из камеры 73 через отверстия н подвижной реп"тке 3 отжимает слоя ионита вниз с одновременной прочисткой or13ep .т!..й решетки. Когда перемещение pet!le Ts TI вверх эаканчинается, данленис ц камере А падает и регул !рующее « гройств 8 отжимае тся пружиной 1 1, < J TK;Jt JTJa J. проходное Отверстие 1?. Под действием давления и пружины 11 CT>epx.f рс— гулирующее устройство 8 иахолиrcÿ в О ткрытОм сОс то51-l Jtli > пр Опус к ая р я<3 хОEI промывной жидкости на слив. ЭКОНОмичс CKBJJ Зфф< 1с 1!ни ОС Г1., Tip(tb Jt.l, . с ушс «TI3ияеп— ся за счет Toго, <тс р<.-11<.п ка т<3<1 !Нт— ся н верхнее положеиис оч-. ь бысlpс Ъ аз время t 0,1 с. Э, о позноляе T с Озва 1 ь 1<стги- !lit«é пс1ток промь!ниой жидкости и камеры, распопожс-иной над решеткой. Этот встр чньп1 поток позво:1яет сорна-. » пограиичный ламинарный слой промын. о жидкостll максимально иасг,ш!еии«й отмынаемым вс!и< .: TI,<1ì, г поверхности зерен иоиип а, При этом ие рсмс J J< fit!< подвиж! < й; 1етг, lt в!3. рх осупгс ствляетСЯ ТО IЬКО IIОГ JP Тоi О > K!3K $ ПО! С PK <с сти подвижной p< .и:с тки образуется уплотненный слой с за,:!аииым I идранлическим сопротивлением, фиксируемым гидравлической системой клапана 29 и датчика 30 давления. При движении решетки 3 вверх одновременно происходит прочистка ячеек ограничнтельис и pPIII< TKIT 3. Движение решетки вниз по закону синуса исключает ударную нагрузку на зерна ионита, что, в свою очередь, исключает их деформацию. В изнестног1 техническом решении колебание решетки осуществляется независимо от величииьl уплотненного слоя, так как привод колебания решетки осуществляется независимо от параметров процесса промывки с постоянной частотой, характеризуемой частотой вращения кулачка. В предлагаемом аппарате скорость перемещения решетки вниз регулируетя клапаном 28, а усилие нажима решетки на зерна ионита пружиной клапана 29 и датчиком 30. Эффективность отмывки катион»та от полиэфира (полиоксипропилеHTpHoë с молекулярной массой 500) и регеиерирующего раствора (6"..--ый раствор <.Орной кислоты) оценивают на стендовой установке, включающей в себя ионооб менньп1 аппарат, н котором высота рабочей зоны 1,2 м, внутренний диаметр 0,078 м. Используют катионит с разг!ероы частип от О," до 1,3 мм. Пронеденис процесса и предпагаемом нонообменном аппарате позволяет инt<-ftrифицировать его за счет уменьшения количества промывных вод в 1,5 раза по сравнению с известным. Иоиообмеиный аппарат может быть 1!«11ользоиаи для пр 1недеиия Обши11нОГО кла«с а процесс« н, Jt«T.O E зующих грану«!иро13а нные материалы. 13 о р м у и а и - «6 р е т е н и я 1393473 Составитель А.Со»дор Техред Л.Сердюкова Редактор О.Головач Корректор С.Иекмар Заказ 1906/8 Тираж 519 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 1 3035 ° Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно в олигра4 с еское предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тановленными соосно корпусу между его фланцем и крышкой, регулирующим устройством, установленным в центре крышки внутри корпуса аппарата. 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что корпус регулирующего устройства выполнен в виде стакана, в пне которого выполнены слив- 1р ные отверстия, 3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен датчиком давления, установленным под подвижной решеткой, насосным агрегатом с обратным клапаном и дросселем, сое" диненным с цилиндрами-пульсаторами, системой управления клапана импульсного сброса давления, соединенного с датчиком давления и цилиндрами-пульсаторами.
