RU2810020C1 - Ионообменная установка - Google Patents
Ионообменная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810020C1 RU2810020C1 RU2023112707A RU2023112707A RU2810020C1 RU 2810020 C1 RU2810020 C1 RU 2810020C1 RU 2023112707 A RU2023112707 A RU 2023112707A RU 2023112707 A RU2023112707 A RU 2023112707A RU 2810020 C1 RU2810020 C1 RU 2810020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion exchange
- layer
- particles
- inert material
- filter
- Prior art date
Links
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 35
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов ионного обмена. Ионообменная установка содержит ионообменный фильтр, внутри которого установлены верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства и расположены слой частиц ионита с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей на 15-25%, чем плотность очищаемой воды, трубу с запорным устройством, емкость, выполненные с возможностью приема части инертного материала для обеспечения следующих состояний слоев фильтра в процессе работы: для стадий очистки воды, регенерации и отмывки расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра неподвижный слой частиц ионита и слой частиц инертного материала, для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой частиц ионита, свободный объем и слой частиц инертного материала, для стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой псевдоожиженного ионита и слой частиц инертного материала. Согласно изобретению ионообменная установка содержит аэролифт для перемещения частиц инертного материала из нижней части ионообменного фильтра в емкость, расположенную над ионообменным фильтром, и трубу, установленную вертикально в центре ионообменного фильтра для перемещения инертного материала из емкости в ионообменный фильтр. Техническим результатом изобретения является возможность отмывки ионита от механических примесей на стадии взрыхления ионита. 5 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов ионного обмена.
Известен ионообменный фильтр с неподвижным слоем ионита, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, крышку, днище, верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства, штуцеры для ввода исходной воды, регенерационного раствора и промывочной воды, штуцеры для вывода очищенной воды, отработанных регенерационного раствора и промывочной воды. Полный цикл аппарата складывается из следующих стадий: 1) очистка воды; 2) регенерация ионита; 3) отмывка ионита от регенерационного раствора; 4) взрыхление ионита с целью отмывки его от механических примесей. [Иониты в химической технологии / Под ред. Б.П. Никольского и П.Г. Романкова. - Л.: Химия, 1982. - 416 с.].
Недостатком известного аппарата является то, что в нем невозможно использовать ионообменные материалы, например, на основе целлюлозы (модифицированные древесные опилки, хлопковую целлюлозу и др.), плотность которых меньше, чем плотность очищаемой воды, поскольку они не образуют внутри аппарата плотный неподвижный слой, а всплывают вверх аппарата.
Наиболее близким по технической сущности, то есть прототипом, является ионообменная установка, содержащая ионообменный фильтр, внутри которого установлены верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства и расположены слой частиц ионита с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей на 15-25%, чем плотность очищаемой воды, трубу с запорным устройством, соединенную с ионообменным фильтром, емкость, в верхней части которой расположен штуцер для подвода и отвода воздуха, выполненную с возможностью приема по трубе части инертного материала с водой для обеспечения следующих состояний слоев фильтра в процессе работы: для стадий очистки воды, регенерации и отмывки расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра неподвижный слой частиц ионита и слой частиц инертного материала, для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой частиц ионита, свободный объем и слой частиц инертного материала, для стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой псевдоожиженного ионита и слой частиц инертного материала [Патент № 2768624 РФ, МПК BO1D 24/02, BO1D 24/46, B01J 47/02 / Ионообменная установка / Натареев С.В., Соколов А.А.; заявитель патента ФГБОУВО «Ивановский государственный химико-технологический университет» - №2021111039; заявл. 20.04.01; опубл. 24.03.22; бюл. №9].
Недостатком известной ионообменной установки является то, что для стадии прекращения подачи в нее воды не возможна отмывка ионита от механических примесей на стадии взрыхления ионита.
Техническим результатом изобретения является возможность отмывки ионита от механических примесей на стадии взрыхления ионита.
Указанный результат достигается тем, что в ионообменной установке, содержащей ионообменный фильтр, внутри которого установлены верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства и расположены слой частиц ионита с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей на 15-25%, чем плотность очищаемой воды, трубу с запорным устройством, емкость, выполненные с возможностью приема части инертного материала для обеспечения следующих состояний слоев фильтра в процессе работы: для стадий очистки воды, регенерации и отмывки расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра неподвижный слой частиц ионита и слой частиц инертного материала, для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой частиц ионита, свободный объем и слой частиц инертного материала, для стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой псевдоожиженного ионита и слой частиц инертного материала, согласно изобретению ионообменная установка содержит аэролифт, соединяющий нижнюю часть ионообменного фильтра с верхней частью емкости, расположенной над ионообменным фильтром, и трубу, установленную вертикально в центре ионообменного фильтра, соединяющую ионообменный фильтр с емкостью.
Технический результат достигается за счет перемещения инертного материала из нижней части ионообменного фильтра в емкость над фильтром с помощью аэрлифта и перемещения инертного материала из емкости по трубе, расположенной в центре ионообменного фильтра, в нижнюю часть фильтра и появление за счет этого возможности отмывки ионита от механических примесей на стадии взрыхления ионита и перемещения самотеком инертного материала из емкости в ионообменный фильтр для стадии очистки воды.
На фиг. 1 изображена ионообменная установка для стадий очистки воды, регенерации и отмывки, на фиг. 2 - ионообменная установка для стадии прекращения подачи воды в установку, на фиг. 3 - ионообменная установка для стадии взрыхления, на фиг. 4 - ионообменная установка между стадиями взрыхления и очистки воды, регенерации, отмывки, на фиг. 5 - нижнее дренажно-распределительное устройство.
Ионообменная установка состоит из ионообменного фильтра 1, емкости 2, запорного устройства 3 и аэрлифта 4. Внутри ионообменного фильтра 1 установлены верхнее 5 и нижнее 6 дренажно-распределительные устройства и вертикальная труба 7. В нижней части фильтра расположен штуцер 8 для вывода из фильтра частиц инертного материала, а в верхней его части штуцер 9 для отвода раствора. В верхней части емкости 2 расположены штуцер 10 для вывода из емкости раствора и штуцер 11 для подачи частиц инертного материала. Для стадий очистки воды, регенерации и отмывки расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра 1 неподвижный слой частиц ионита 12 и слой частиц инертного материала 13 (фиг. 1). Для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра 1 слой частиц ионита 12, свободный объем 14 и слой частиц инертного материала 13, а емкость 2 заполнена слоем частиц инертного материала 13 (фиг. 2). Для стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте фильтра 1 слой псевдоожиженного ионита 15 и слой частиц инертного материала 13, и в емкости 2 находится слой частиц инертного материала 13 (фиг. 3). После стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте фильтра слой частиц ионита 12 и свободной пространством, в емкости 2 расположены частицы инертного материала 13 и запорное устройство 3 открыто (фиг. 4).
Ионообменная установка работает следующим образом.
Полный цикл работы ионообменной установки складывается из следующих стадий: 1) очистка воды; 2) регенерация ионита; 3) отмывка ионита; 4) взрыхление ионита. Перед началом работы в ионообменный фильтр помещают ионит с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды, и инертный материал в форме сферических частиц с плотностью, большей на 15-25%, чем плотность очищаемой воды, и заливают в аппарат воду. Ионит всплывает вверх фильтра 1, образуя неподвижный плотный слой частиц ионита 12, а инертный материал опускается вниз, образуя под слоем частиц ионита 12 неподвижный слой частиц инертного материала 13. Для стадии очистки воды исходная воды поступает в ионообменный фильтр 1 через нижнее дренажно-распределительное устройство 6, проходит сквозь слой частиц инертного материала 13, неподвижный слой частиц ионита 12, где очищается от ионов целевого компонента, а затем проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 5 и выводится из фильтра через штуцер 9. Для стадии регенерации регенерационный раствор поступает в ионообменный фильтр 1 через штуцер 9, проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 5, сквозь неподвижный слой частиц ионита 12, регенерирует его, а затем проходит через слой частиц инертного материала 13 и выводится из фильтра 1 с помощью нижнего дренажно-распределительного устройства 6. Для стадии отмывки очищенная вода поступает в ионообменный фильтр 1 через нижнее дренажно-распределительное устройство 6, проходит сквозь слой частиц инертного материала 13, неподвижный слой частиц ионита 12, отмывает ионит от остатков регенерационного раствора, а затем проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 5 и выходит из ионообменного фильтра через штуцер 9. Для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку (фиг. 2) частицы инертного материала 13 перемещают с помощью аэролифта 4 в емкость 2, где избыток воды удаляется из емкости 2 с помощью штуцера 10, а в ионообменном фильтре 1 образуется свободный объем 14. Для стадии взрыхления (фиг. 3) очищенная вода поступает в ионообменный фильтр 1 через штуцер 9, проходит через верхнее дренажно-распределительное устройство 5 и слой псевдоожиженного ионита 15, отмывает его от взвешенных веществ, а затем выходит из ионообменного фильтра 1 через нижнее дренажно-распределительное устройство 6. После стадии взрыхления подачу очищенной воды в фильтр 1 прекращают, запорное устройство 3 открывают (фиг. 4) и частицы инертного материала 13 из емкости 2 переходят самотеком по трубе 7 в нижнюю часть ионообменного фильтра 1, после чего запорное устройство 3 закрывают (фиг. 1). Затем цикл повторяется.
Предлагаемая ионообменная установка позволяет перемещать частицы инертного материала из ионообменного фильтра в емкость с помощью аэролифта, для проведения отмывки ионита от механических примесей на стадии взрыхления ионита и перемещения самотеком инертного материала из емкости в ионообменный фильтр для стадии очистки воды.
Claims (1)
- Ионообменная установка, содержащая ионообменный фильтр, внутри которого установлены верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства и расположены слой частиц ионита с плотностью меньшей, чем плотность очищаемой воды, и слой частиц инертного материала с плотностью, большей на 15-25%, чем плотность очищаемой воды, трубу с запорным устройством, емкость, выполненную с возможностью приема части инертного материала для обеспечения следующих состояний слоев фильтра в процессе работы: для стадий очистки воды, регенерации и отмывки расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра неподвижный слой частиц ионита и слой частиц инертного материала, для стадии прекращения подачи воды в ионообменную установку расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой частиц ионита, свободный объем и слой частиц инертного материала, для стадии взрыхления расположены сверху вниз по высоте ионообменного фильтра слой псевдоожиженного ионита и слой частиц инертного материала, отличающаяся тем, что ионообменная установка содержит аэролифт, соединяющий нижнюю часть ионообменного фильтра с верхней частью емкости, расположенной над ионообменным фильтром, и трубу, установленную вертикально в центре ионообменного фильтра, соединяющую ионообменный фильтр с емкостью.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810020C1 true RU2810020C1 (ru) | 2023-12-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU512788A1 (ru) * | 1974-03-19 | 1976-05-05 | Государственный Проектный Институт "Укрводоканалпроект" | Аппарат дл непрерывного ионировани воды |
| SU1027882A1 (ru) * | 1981-06-19 | 1985-08-15 | Предприятие П/Я Г-4312 | Ионообменна колонна |
| US5545319A (en) * | 1994-09-08 | 1996-08-13 | Henkel Corporation | Sieve system for an ion exchange column |
| SU1372711A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1996-11-20 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения | Способ регенерации ионитного фильтра |
| RU2768624C1 (ru) * | 2021-04-20 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Ионообменная установка |
| RU2789979C1 (ru) * | 2022-02-28 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Ионообменный аппарат |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU512788A1 (ru) * | 1974-03-19 | 1976-05-05 | Государственный Проектный Институт "Укрводоканалпроект" | Аппарат дл непрерывного ионировани воды |
| SU1027882A1 (ru) * | 1981-06-19 | 1985-08-15 | Предприятие П/Я Г-4312 | Ионообменна колонна |
| SU1372711A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1996-11-20 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения | Способ регенерации ионитного фильтра |
| US5545319A (en) * | 1994-09-08 | 1996-08-13 | Henkel Corporation | Sieve system for an ion exchange column |
| RU2768624C1 (ru) * | 2021-04-20 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Ионообменная установка |
| RU2789979C1 (ru) * | 2022-02-28 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Ионообменный аппарат |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20110087301A (ko) | 하나 이상의 방사성 화학원소를 함유하는 배출수를 유동층에 처리하여 제염하는 방법 | |
| US8142650B2 (en) | Water treatment system | |
| KR101742563B1 (ko) | 친환경 간이 하수종말처리장 구조 | |
| RU2810020C1 (ru) | Ионообменная установка | |
| RU2806528C1 (ru) | Ионообменная установка | |
| RU2806373C1 (ru) | Ионообменная установка | |
| KR101866188B1 (ko) | 양자에너지 발생기를 이용한 금속 폐기물 함유 유분 제거 방법 및 그 장치 | |
| RU2768624C1 (ru) | Ионообменная установка | |
| RU2806755C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
| KR100615434B1 (ko) | 오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조 | |
| RU2818000C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
| RU2206520C1 (ru) | Способ очистки воды от растворенных и нерастворенных примесей | |
| WO2019157220A2 (en) | Method and system to improve all phases of ion-exchange resin regeneration | |
| RU2789979C1 (ru) | Ионообменный аппарат | |
| RU2764009C1 (ru) | Ионообменный аппарат для очистки воды | |
| RU2768619C1 (ru) | Ионообменный фильтр | |
| RU2715200C1 (ru) | Фильтр смешанного действия | |
| KR101171865B1 (ko) | 클레이 제거법에 의한 오염토양의 제염장치 | |
| RU2823553C1 (ru) | Ионообменная установка | |
| RU2806348C1 (ru) | Адсорбер | |
| RU2144848C1 (ru) | Способ регенерации ионообменных смол | |
| US3745114A (en) | Ion exchange method | |
| RU2320544C2 (ru) | Способ очистки жидкостей из ряда: оборотные и заборные воды, промышленные стоки, технологические жидкости, и комплекс для его осуществления | |
| CN217868197U (zh) | 一种带有阻断装置的污水处理池 | |
| RU2785322C1 (ru) | Устройство распределения реагентов в псевдоожиженном слое |