ионообменный аппарат

Формула изобретения

ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикально установленный корпус, снабженный системами ввода и вывода раствора и ионита и средство для повышения обменной емкости ионита, отличающийся тем, что он снабжен размещенной в корпусе и сообщенной с системой сбора обработанного раствора, герметичной камерой с системой подачи рабочего агента и с отверстием в нижней ее части, гибким рукавом, патрубком с встроенным в его стенку обратным клапаном, эластичным тором, герметично установленным в патрубке, приводным барабаном, размещенным в камере, и гибкой тягой, один конец которой соединен с барабаном, а другой пропушен сквозь отверстие тора и с обхватом тора, закреплен на стенке патрубка, при этом один конец гибкого рукава прикреплен по периметру отверстия камеры, а другой по периметру патрубка.

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.

Недостатки известного устройства сложность его конструкции и эксплуатации, недостаточная эффективность процессов сорбции, результатом которой является неполное использование сорбционной емкости ионита.

Цель изобретения упрощение конструкции аппарата и повышение эффективности ионообменных процессов.

Указанная цель достигается тем, что в ионообменном аппарате, содержащем вертикально установленный корпус, системы ввода и вывода раствора и ионита и средство для повышения обменной емкости ионита, средство для повышения обменной емкости ионита и система вывода раствора функционально объединены и выполнены в виде герметичной камеры, закрепленной внутри корпуса и сообщенной с системами подачи рабочего агента и сбора обработанного раствора. В своей нижней части камера снабжена отверстием, по периметру которого закреплен один конец гибкого рукава, другой конец которого закреплен по периметру патрубка, в котором герметично установлен эластичный тор, охваченный гибкой тягой, один конец которой закреплен в патрубке, а другой пропущен через центральное отверстие тора и соединен с приводным барабаном, установленным в герметичной камере. В стенке патрубка установлен обратный клапан для прохода обработанного раствора.

Эти признаки обеспечивают создание в аппарате условий, при которых процесс сорбции протекает более интенсивно. Гибкий рукав, совершая в корпусе возвратно-поступательное движение вместе с патрубком, изменяет давление среды над слоем и в слое ионита, перемешивает ионит и обеспечивает большую площадь контакта раствора и ионита. Все указанные факторы способствуют повышению обменной емкости ионита.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что оно отличается наличием новых элементов, что дает основание сделать вывод о соответствии его критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими известными техническими решениями в данной области техники не выявило признаков, сходных с отличающими заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен ионообменный аппарат, разрез.

Аппарат состоит из корпуса 1, снабженного системой 2 подачи ионита и системой 3 удаления насыщенного ионита, а также системой 4 подачи продуктивного раствора. В верхней части корпуса 1 закреплена герметичная камера 5, сообщенная с системой 6 подачи рабочего агента и системой 7 вывода обработанного раствора. В камере 5 установлен приводной реверсивный барабан 8 с намотанной на нем лентой 9. Гибкий рукав 10 своими концами закреплен в отверстии камеры 5 и на патрубке 11, в стенке которого установлен клапан 12. Лента 9 проходит через эластичный тор 13, охватывает его и закреплена в патрубке 11.

Устройство работает следующим образом. Системой 2 подают ионит в корпус 1, а системой 4 продуктивный раствор. Барабан 8 вращают, при этом лента 9 разматывается с барабана 8. Одновременно включают систему 6 подачи рабочего агента, который избыточным давлением воздействует на тор 13, который начинает перемещаться вниз по патрубку 11. Патрубок 11 опускается вниз в слой ионита, рукав 10 также опускается на всю свою длину под весом патрубка 11. Обработанный раствор через клапан 12 засасывается в патрубок 11. Когда тор 13 достигает нижней замкнутой части патрубка 11, систему 6 подачи рабочего агента отключают, а барабан 8 начинают вращать в противоположном направлении. Лента 9 наматывается на барабан 8, тянет за собой вверх тор 13, который вытесняет обработанный раствор в систему 7. Привод барабана 8 переключают на вращение в противоположную сторону и цикл работы повторяют. После насыщения ионита, его удаляют из корпуса 1 через систему 3. Возвратно-поступательное перемещение патрубка 11 вместе с рукавом 10 обеспечивает внутри корпуса поочередное повышение и понижение давления среды, при котором процесс сорбции протекает более интенсивно и увеличивается обменная емкость ионита.

Использование изобретения позволяет ускорить процесс ионного обмена, снизить расход ионита, упростить конструкцию и эксплуатацию устройства.