Устройство для ионного обмена

 

Использование: в различных отраслях промышленности для очистки веществ от примесей, для разделения смесей на составляющие и т. п. Сущность изобретения: устройство содержит горизонтальный цилиндрический корпус, сообщенный с емкостями загрузки и выгрузки ионита посредством отверстий. В корпусе смонтирован приводной барабан. На барабане закреплен рукав из фильтровальной ткани. Второй конец рукава вывернут и закреплен в корпусе. Нижняя поверхность рукава покрыта герметизирующим составом. На рукаве установлен герметичный эластичный тор. Корпус сообщен с системами ввода-вывода ионита и раствора, с системой подачи рабочего агента. Положительный эффект, изобретение позволяет снизить потери ионита повысить надежность, экономичность и компактность устройства. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для ионного обмена и может найти применение для очистки веществ от примесей, для разделения смесей на составляющие и выделение компонентов в чистом виде, для извлечения веществ из растворов в различных отраслях промышленности.

Известен аппарат с неподвижным слоем зернистого ионита, содержащий корпус с решетчатым дном, на которое насыпан слой ионита. Корпус сообщен с системой подачи раствора и системой сбора обработанного раствора. Регенерация отработанного ионита и может осуществляться непосредственно в аппарате, либо в специальной емкости [1] К недостаткам аппарата относится невозможность обеспечить достаточно большую площадь фильтрации и, следовательно, высокую производительность при сохранении приемлемого объема аппарата.

Наиболее близким к заявленному решению является прямоточный ионитный цилиндрический сосуд с выпуклыми днищем и крышкой. В верхней части реактора установлено распределительное устройство для разбрызгивания подаваемых растворов. В нижней части реактора установлено дренажное устройство, задерживающее зерна ионита и не препятствующее потоку жидкости [2] Данное устройство принято за прототип.

К недостаткам прототипа относятся недостаточные надежность и экономичность реактора, потери ионита вследствие уноса пылевидных его частиц вместе с обрабатываемым раствором.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности устройства путем предотвращения потерь ионита.

Это достигается тем, что устройство для ионного обмена, содержащее герметичный корпус, сообщенный с системой подачи продуктивного раствора, системой сбора обработанного раствора, слой ионита, согласно изобретению снабжено емкостями для загрузки и выгрузки ионита, расположенными с противоположных сторон корпуса и сообщенными с ним посредством отверстий, корпус выполнен в виде горизонтального полого цилиндра и сообщен с системой подачи рабочего агента, в корпусе размещен приводной барабан, на котором закреплен рукав из фильтровальной ткани, при этом нижняя поверхность рукава покрыта герметизирующим составом, а второй конец рукава вывернут наизнанку и закреплен в корпусе, на рукаве установлен герметичный эластичный тор.

Фильтровальный рукав позволяет после обработки раствора ионитом разделить их, так как раствор пропускается рукавом и затем выдавливается им в систему сбора обработанного раствора. А насыщенный ионит после сматывания рукава собирается в емкости под корпусом. Таким образом, снижаются потери ионита, т.к. он не уносится раствором, повышаются надежность и экономичность. Тор при этом обеспечивает герметичность.

Сопоставление заявленного решения с прототипом показывает, что оно отличается наличием новых элементов и связями между ними, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "Новизна".

Сравнение заявленного решения с другими известными в науке и технике решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью признаков. Однако отдельные признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, известны. Так, известен рукав (авт. св. СССР N 1404750, кл. F 16 L 58/10, 1984), используемый для внутреннего покрытия трубопровода. Однако в заявленном решении рукав выполнен из фильтровальной ткани, а нижняя его часть покрыта герметизирующим составом. Это позволяет рукаву выполнять новую функцию поглощать в себя обработанный раствор, отделяя его от ионита и затем выдавливая в систему сбора. Тем самым предотвращается унос ионита с раствором. Таким образом, известный признак (рукав) в сочетании с другими признаками позволяет проявить всей совокупности новые свойства (отделить раствор от ионита) и получить новый эффект повысить надежность и экономичность. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию изобретения "Существенные отличия".

На чертеже изображено устройство в сечении.

Устройство содержит корпус 1, сообщенный с системой 2 подачи рабочего агента. В корпусе 1 установлен приводной реверсивный барабан 3, на котором намотан рукав 4, выполненный из фильтровальной ткани, конец 5 рукава 4 закреплен в корпусе 1. Корпус 1 сообщен через отверстия 6 с емкостью 7, которая сообщена с системой 8 подачи продуктивного раствора. С противоположной стороны корпуса 1 установлена емкость 9, которая сообщена через отверстия 10 с корпусом 1. Емкость 9 предназначена для выгрузки насыщенного ионита. Емкость 7 заполнена ионитом 11. На рукаве 4 установлен тор 12. Система 13 для обработанного раствора сообщена с полостью 14. Нижняя часть 15 рукава 4 покрыта герметизирующим составом.

Устройство работает следующим образом.

Системой 8 подают продуктивный раствор в емкость 7. Обработанный продуктивный раствор через отверстия 6 и рукав 4 поступает в полость 14. После обработки продуктивного раствора систему 8 выключают. Барабан 3 вращают и наматывают на него рукав 4. Тор 12 выдавливает рабочий агент в систему 2. Обработанный раствор рукавом 4 выдавливается в систему 13. После схода рукава 4 с отверстий 6 насыщенный ионит высыпается в емкость 9 через отверстия 10. После этого системой 2 подают рабочий агент. Тор 12 и рукав 4 приходят в исходное положение. Емкость 7 заполняют ионитом 11. Системой 8 подают продуктивный раствор в емкость 7. Цикл повторяется.

Использование изобретения позволяет в сравнении с прототипом снизить потери ионита, повысить надежность и экономичность, упростить эксплуатацию.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОННОГО ОБМЕНА, содержащее герметичный корпус, сообщенный с системой подачи продуктивного раствора, системой сбора обработанного раствора, слой ионита, отличающееся тем, что оно снабжено емкостями для загрузки и выгрузки ионита, расположенными с противоположных сторон корпуса и сообщенных с ним посредством отверстий, корпус выполнен в виде горизонтального полого цилиндра и сообщен с ситемой подачи рабочего агента, в корпусе размещен приводной барабан, на котором закреплен рукав из фильтровальной ткани, при этом нижняя поверхность рукава покрыта герметизирующим составом, второй конец рукава вывернут наизнанку и закреплен в корпусе, на рукаве установлен герметичный эластичный тор.

РИСУНКИ

Рисунок 1