ионообменный аппарат

Формула изобретения

ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, системы подачи и отвода материалов и перемешивающий и транспортирющий механизм, отличающийся тем, что перемешивающий и транспортирующий механизм выполнен из двух торов, установленных на гибкой тяге, соединенной с приводным барабаном, размещенным вне корпуса, при этом корпус имеет конусную часть, в которой размещен конусный тор.

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 и шнек, выполняющий роль транспортирующего и перемешивающего механизма.

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

Цель изобретения упрощение конструкции аппарата и повышение эффективности ионообменных процессов.

Это достигается тем, что в ионообменном аппарате, содержащем корпус, системы ввода и вывода раствора и ионита и перемешивающий и транспортирующий механизм, корпус имеет коническую часть, в которой размещен конусный тор, а перемешивающий и транспортирующий механизм выполнен из двух торов, установленных на гибкой тяге, соединенной с приводным барабаном, размещенным вне корпуса.

Новые признаки обеспечивают создание в аппарате условий, при которых процесс сорбции протекает более интенсивно. Торы совершают в корпусе возвратно-поступательное движение, перемешивая ионит и раствор в зазоре между торами. При этом за счет изменения поперечного сечения корпуса меняется давление среды над слоем и в слое ионита. Кроме того, торы создают турбулизацию потока раствора. Конструкция аппарата упрощается за счет уменьшения числа элементов и выполнения их из эластичных материалов.

Работа аппарата обеспечивается приводом барабана, при этом ход торов в сторону расширения раструба корпуса осуществляется за счет энергии сжатой текучей среды и упругой деформации оболочки конусного тора.

На чертеже изображен общий вид ионообменного аппарата в разрезе.

Аппарат состоит из трубчатого корпуса 1 с конусным раструбом 2, в котором размещен конусный тор 3, заполненный сжатым текучим агентом. Оболочка конусного тора 3 соединена лентой 4 с приводным реверсивным барабаном 5. В трубчатой части корпуса 1 на ленте 4 установлен эластичный тор 6. Корпус 1 сообщен с системой 7 подачи ионита и через клапан 8 с системой 9 подачи продуктивного раствора. Конусный раструб 2 сообщен через фильтр 10 с системой 11 сбора обработанного раствора, а также с системой 12 ввода насыщенного ионита.

Работает устройство следующим образом.

Системой 7 подают в корпус 1 в пространство между торами 3 и 6 ионит, после чего систему 7 закрывают, а открывают клапан 8 системы 9 и подают в ионит продуктивный раствор. Барабан 5 вращают, разматывая ленту 4. При этом тор 3 за счет своей конусности начинает самопроизвольно перемещаться в широкую часть раструба 2, подтягивая за собой ленту 4. Тор 6 перемещается вместе с лентой 4 также в сторону широкой части раструба 2. При этом торы 3 и 6 перемешивают ионит с раствором, а в момент перемещения ионита в конусный раструб происходит разрежение среды над ионитом и в нем самом, что способствует интенсификации процессов сорбции. Обратным вращением барабана 5 наматывают на него ленту 4 и возвращают торы 3 и 6 в исходное положение. Таким возвратно-поступательным перемещением торов вместе с массой ионита и продуктивного раствора между ними проводят процесс ионного обмена до полного насыщения ионита. Для отвода обработанного раствора тор 3 перемещают ниже фильтра 10, через который раствор попадает в систему 11.

Для выгрузки насыщенного ионита систему 9 отключают и после полного отделения обработанного раствора через фильтр 10 тор 3 перемещают ниже отверстия системы 12, куда сливается насыщенный ионит. После удаления ионита вращением барабана 5 торы 3, 6 возвращают в исходное положение и цикл повторяется.

Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс ионного обмена, упростить конструкцию и эксплуатацию устройства. Кроме того, экономится энергия, поскольку один ход торов осуществляется за счет энергии сжатой текучей средой и упругой деформации оболочки конусного тора.