ионообменный аппарат

Формула изобретения

ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикально установленный корпус, системы ввода и вывода раствора и ионита и средство для повышения обменной емкости ионита, отличающийся тем, что средство для повышения обменной емкости ионита выполнено в виде конусного тора, заполненного сжатой текучей средой и установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом аппарат снабжен приводным барабаном с гибкой тягой, установленным в верхней части корпуса над тором, причем свободный конец гибкой тяги пропущен сквозь отверстие тора и соединен с его оболочкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для проведения ионообменных процессов и может использоваться в различных отраслях промышленности для очистки веществ от примесей, для разделения смесей на составляющие, для извлечения веществ из раствора и т.п.

Известен ионообменный аппарат, содержащий корпус, патрубки для ввода и вывода раствора и ионита, неподвижные и подвижные решетки, на которых размещены слои ионита и магнитная загрузка, соединенные переточными каналами. Аппарат снабжен установленными коаксиально корпусу намагничивающими катушками.

Недостатком данного устройства является сложность его конструкции и эксплуатации и недостаточная эффективность процессов сорбции, результатом которой является неполное использование сорбционной емкости ионитов.

Целью изобретения является упрощение конструкции аппарата и его эксплуатации и повышение эффективности ионообменных процессов.

Цель достигается тем, что в известном ионообменном аппарате, содержащем вертикально установленный корпус, системы ввода и вывода раствора и ионита, и средство для повышения обменной емкости ионита, согласно изобретению, средство для повышения обменной емкости ионита и система вывода ионита функционально объединены и выполнены в виде конусного тора, заполненного сжатой текучей средой и установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом оболочка тора через его центральное отверстие соединена гибкой тягой с приводным барабаном, установленным в верхней части корпуса над тором.

Заявленные признаки обеспечивают создание в аппарате условий, при которых процесс сорбции протекает более интенсивно. Конусный тор, совершая в корпусе возвратно-поступательное движение, изменяет давление над слоем и в слое ионита, способен перемешивать ионит и обеспечивает турбулизацию потока раствора. Повышение и понижение давления в растворе также способствует повышению обменной емкости ионита.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается наличием новых элементов, что дает основание сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Сравнение заявленного решения с другими известными техническими решениями в данной области техники не выявило признаков, отличающих заявляемый ионообменный аппарат от прототипа, что обеспечивает ему соответствие критерию "Существенные отличия".

На чертеже изображен общий вид аппарата в разрезе.

Аппарат состоит из конусного корпуса 1 с системой 2 подачи продуктивного раствора и системой 3 удаления обработанного раствора, с системой 4 подачи ионита и системой 5 удаления ионита из аппарата. На приводном реверсивном валу 6, вращение которого определяется программным механизмом 7, установлен барабан 8 с намотанной на нем лентой 9, которая соединена с конусным тором 10, установленным ниже барабана 8 в корпусе 1 и заполненным сжатым текучим агентом.

Устройство работает следующим образом.

Системой 4 в корпус 1 подают ионит. Системой 2 подают продуктивный раствор. Системой 3 удаляют обработанный раствор из корпуса 1. Барабан 8 реверсивно вращается. При этом, когда лента 9 сматывается с барабана 8, тор 10, стремясь вывернуться в сторону большего основания конуса, перемещается вниз, плотно прилегая к стенкам корпуса 1. При этом в нижней части корпуса 1 повышается давление в среде продуктивного раствора. При вращении барабана 8 в противоположную сторону лента 9 наматывается на него и тянет за собой вверх тор 10. Давление в продуктивном растворе понижается. Такое поочередное повышение и понижение давления способствует повышению интенсивности процесса ионного обмена в 2-3 раза. Кроме того, движение тора 10 вызывает турбулизацию потока раствора и перемешивает ионит, что также способствует повышению его обменной емкости.

После насыщения ионита системы 2, 3 отключают и открывают систему 5. Тором 10 насыщенный ионит выдавливают из корпуса 1 в систему 5. После этого систему 5 закрывают и открывают системы 2, 3, 4. Цикл работы повторяют.

Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс ионного обмена, упростить конструкцию и эксплуатацию устройства.