Ионообменная установка для очистки жидкостей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советокиз

Социалиотическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.VI I I.19б5 (№ 1021701/28-13) с прнсоед|шением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрсе

СССР

Опу бликовано 04.Ч.1967. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 10Х11.1967

Автор изобретения

В. П, Трушляков

Заявитель

ИОНООЬМЕННАЯ УСТАНОВКА ДЛ>! О 1ИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ

Известна ионообменная установка для очистки жидкостей, например соков, от металлов или кислот. Такая установка состоит из емкости для ионообмена и регенерации ионита, который содер>кит в исходном состоянии ионы водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммония; трубопроводов для подвода к емкости и отвода от нее очищаемой жидкости, раствора термолитического водорастворимого вещества для регенерации ионита и воды для промывки ионита от остатков регенерирующего раствора; емкости для удаления из очищаемой жидкости ионов термолитического вещества и емкости для сбора продуктов регенерации, Предлагаемая установка обеспечивает непрерь|вность процесса очистки жидкости. Для этого емкость для ионообмена и регенерации ионича выполнена из четырех камер, соединенных между собой. В первых трех камерах установлены гидроциклоны, служащие соответственно для ионообмепа между жидкостью и иоиитом, для регенерации и промывки ионита. т1етвертая камера предназначена для пропаривания ионита во время его перемещения, Кроме того, емкость для удаления из очищаемой жидкости ионов термолитического вещества соединена непосредственно с камерой для пропаривания ионита и с камерой для нонообмена, причем связь ее с последней осуществлена при помощи двух обводных труб, одна из которых служит для подвода в емкость очищаемой жидкости, а другая — для возврата восстановленного ионита по замкнутому контуру в камеру для ионообмена.

В предлагаемой установке емкость для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости следует выполнить в виде гидроциклона и снабдить включенным в обводную трубу инжектором, с помощью которого восстановленный ионит под действием исходной жидкости будет возвращаться в камеру для ионообмена.

15 Для равномерного распределения ионита в потоках очи щае мой жидкости, регенерирующего раствора и промывной воды у входной части гидроциклонов целесообразно установить перфорированные конические распреде20 лители, а под ними расположить входные концы трубопроводов для отвода потоков.

Камеры для ионообмена, регенерации иопита, промывки его и пропаривания выполнены в ьиде царг и вместе с емкостью для удале25 ния из очищаемой жидкости ионов термолитического вещества установлены в колонну.

Для поддержания постоянства концентрации регеперирующего раствора на трубопроводе для подвода рененерирующего раствора

ЗО следует ус>ановить датчик концентрации этого

195417

55 б0

65 раствора, а емкость для сбора продуктов регенерации снабдить дозатОром водорастворимого термолитического вещества, управляемым датчиком.

-Р .

В камере дляпДэпяривания ионита следует устяновйть два концентрично расположенных перфорированных усеченных конуса, образующих между, собой кольцевой зазор.

ha фиг. 1 схематично показана предлагаемая установка, вид сбоку; на фиг. 2 — камера для ионообмена между жидкостью и ионитом, продольный и поперечный разрезы; на фиг.

3 — камера для пропаривания ионита, продольный и поперечный разрезы.

Установка может быть использована для очистки от металлов и кислот соков, воды и вина. Она состоит из емкости ионообмена и регенерации ионита, выполненной в виде размещенных одна над другой четырех камер

1, 2, 8 и 4 с гидроцпклонами 5, 6 и 7 в трех первых; емкости 8 для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости и емкости 9 для сбора регенерирующего раствора. Камеры 1, 2, 8 и 4 выполнены в виде царг, вместе с емкостью 8 установлены в колонну и соответственно предназначены для ионообмена между жидкостью и ионитом, содержащим в исходном состоянии попы водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммония, для регенерации ионита и промывки последнего и для пропаривания ионита в процессе его перемещения. В камере 4 концентрично расположены два перфорированных двустенных усеченных конуса (О и 11 с образованием кольцевых зазоров между их стенками, служащих для прохождения ионита.

Емкость 8 выполнена в виде гидроциклопя и соединена с камерой 4 для пропаривания и с камерой 1 для ионообмена, причем с камерой 1 она соединена обводной трубой 12 для подвода в нее очищаемой жидкости и обводной трубой 18 для возврата восстановленного ионита в камеру 1.

Емкость 8 снабжена инжектором, включенным в обводную трубу 18 и служащим для возврата при помощи исходной жидкости восстановленного ионита в камеру 1.

Для более равномерного распределения ионита по потокам очищаемой жидкости регенерирующего раствора и промывной воды у входной части гидроциклонов установлены перфорированные конические распределители

14, 15, 16 и 17, а под ними расположены входные концы трубопроводов 18, 19, 20 и 21, соответственно предназначенных для отводя очищаемой жидкости из камеры 1, для отвода продуктов регенерации ионита, для отвода промывной воды и для отвода очищенной жидкости.

Для поддержания постоянства концентрации регенерирующего раствора на трубопроводе 22 для подвода регенерирующего раствора установлен датчик 28 концентрации, я емкость 9 имеет дозатор 24 водорастворимо5

50 го термолитического вещества, которым управляет вышеупомянутый датчик.

Описываемая установка имсег систему трубопроводов.

При работе установки подлежащую очистке жидкость, например сок, подают в гидроциклон 5 ионообменной камеры по тянгенциально подведенному по отнощешпо к цилиндрической поверхности камеры трубопроводу 25.

При этом поток жидкости получает вращательное движение, В эту же камеру на конический распределитель 14 поступает ионит в виде пульпы (смеси зерен с обрабатываемой жидкостью) и направленным потоком перемещается вдоль внутренней поверхности камеры.

В результате контакта потока сока с ионитом происходит интенсивный процесс ионообмена — насыщение жидкости ионами термолитического соединения. Обработанная жидкость через сборник 26 поступает в трубопровод 18 и по нему отводится в верхнюю часть емкости 8, а ионит из камеры 1 поступает в камеру 2, причем конический распределитель

15 направляет его потоком вдоль внутренней поверхности камеры 2. В чаше 27 собирается неудаленная обработанная жидкость, которая затем по трубопроводу 28 поступает в труоопровод с пульпой, направляемой эжектором в камеру 1.

В камеру 2 по тангенциальпо подведенному патрубку трубопровода 22 поступает поток регенерирующего вещества. Концентрация поддерживается в заданном значении датчиком 28, который управляет дозятором подачи концентрированного раствора регенериру ощсго вещества в емкость 9. Выделяющиеся в р=зультате регенерации ионитя продукты через конус 29 по трубопроводу 19;;оступают в дренаж.

Отрегенерированный ионит из гидроциклона

6 через нижнее отверстие поступает на конический распределитель 16, с которого попадаст в камеру 8. В этой камере ионит отмывается от продуктов регенерации водой, подводимой по тангенциально установленному трубопроводу 80. Через центрально установленный трубопровод 20 с конусом 81 отводится огмывочная вода, содержащая большое количество регенерирующего вещества. Некоторая часть регенерирующего вещества собирается в чаше

82 и отводится.

Отмывочная вода собирается в емкости 9 для регенерирующего раствора.

Отмытый от продуктов регенерации ионит поступает в зазоры между конусами 10, 11, где пропаривается подаваемым в конус 11 из трубопровода 88 паром. При этом происходит диссоциация ионов термолитического регенерирующего вещества, компоненты которого в виде газа отсасываются из установки по трубопроводу 84 эжектором 85 и направляются в смеси с водопроводной водой, поступающей из трубопровода 86 в емкость 9 для образования водного раствора регенерирующего ве195417 щества с последующей подачей его посредством э>кектора 87 в камеру 2.

Обработанный паром ионит ссыпается в емкость 8, куда по трубе 12 поступает из камеры

1 сок, содержащий ионы термолитического вещества, а освобожденная от последних очищенная жидкость поступает на дальнейшие технологические стадии обработки.

Насыщенный ионами термолитического вещества ионит собирается в бункере 88, откуда с помощью эжектора 89 и необработанной жидкости, поступающей по трубопроводу 40, он в виде пульпы возвращается по трубе 18 в камеру 1.

Г1редмет изобретения

1. .Ионообменная установка для очистки жидкостей, например соков, от металлов или кислот, состоящая из емкости для ионообмена и регенерации ионита, содержащего в исходноъ! состоянии ионы водорастворимых термолитических веществ, например ионы аммония, с трубопроводами для подвода и отвода очищаемой жидкости, раствора термолитнческого вещества для регенерации ионита и воды для промывки ионита от остатков регенерирующего раствора, емкости для удаления ионов термолитического вещества из очпщаемой жидкости и емкости для сбора регеперирующего раствора, отлачающаяся тем, что, с целью осуществления процесса непрерывно, емкость для ионообмена и регенерации ионита образована из четырех соединенных между собой камер, из которы." в первых трех установлены гидроциклоны, служащие соответственно для ионообмена между жидкостью и ионитом, для регенерации нонита и для промывки последнего, а четвертая камера служит для пропаривания ионита в процессе его перемещения, при этом емкость для удаления ионов термолитического вещества из очищаемой жидкости соединена непосредственно с камерой для пропаривания ионита и с камерой для иопообмена, причем связь ее с последней осу!цестьлена при помощи обводной трубы для подвода в емкость очищаемой жидкости и обводной трубы для возврата восстановленного понита по замкнутому контуру в камеру для ионообмена.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для удаления ионов термолитического вещества из очишаемой жидкости вы10 полнена и виде гидроциклона и снабжена включенным в обводную трубу инжектором, служащим для возврата восстановле!шого ионита при помощи исходной жидкости B камеру для ионообмена.

15 3. Установка по и. 1, отличаю!цаяся тем, что, с целью более равномерного распределения ионита по потокам очищаемой жидкости, pereíåðèðóþøåãо раствора и промывной воды, у входной части гидроциклонов установ20 лень! перфорированные конические распределители, а под ними расположеш>. входные концы трубопроводов для отвода потоков, 4. Установка по пп. 1, 2 и 3, огличаюи1аяся тем, что камеры для ионообмена, регенерации

25 ионита, промывки и пропаривания его выполнены в виде царг и вместе с емкост!ло для удаления из очищаемой жидкости ионов термолитического вещества установлены в Колонну.

30 5. Установка по п. 1, отличаюта..ся тс!,!, что, с целью поддержания постоя!!ст,"а концентрации регенерирующего р!!с ьорз, на трубопроводе для подвода регеиер:!рующег,э раствора установлен дат шк ко!!це!!тр!!ц!!н

35 его, а емкость для сбора pere!!е:.м! iëo;!le!-о раствора снабжена дозатором в,гю;!сгвор..мого термолитического вещестга, у;!р;!в.!яем!!:! датчиком.

6. Установка по п. 1, отли !италия с: !, 40 что в камере для пропаривания ионпта установлены два концентрично расположенных перфорированных усеченных конус», образующих между собой кольцово зазор.

195417

Ящ1 Я

Составитель М. И. Андреева

Редактор Э. Н, Шибаева Текред Т. H. Курилко Корректор М, П. Ромашова

Заказ 1936/19 Тирани 536 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2