способ очистки сорбента в фильтрующей колонне и фильтрующая колонна для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ очистки сорбента в фильтрующей колонне, включающий отмывку сорбента водой, отличающийся тем, что воду подают струями, создаваемыми гидродинамическими активаторами, причем в центре колонны струи воды направляют в осевом направлении, а на периферии под углом к горизонтальному сечению колонны в одном направлении по часовой или против часовой стрелки.

2. Фильтрующая колонна для очистки сорбента, включающая корпус, системы подвода, распределения и отвода воды, отличающаяся тем, что внутри корпуса встроена коллекторная система, на которой размещены не менее чем на двух уровнях по высоте колонны гидродинамические активаторы, причем активаторы, расположенные вблизи вертикальной оси колонны, направлены соплом вниз, а на периферии вверх под углом к горизонтальному сечению колонны в одном направлении по часовой или против часовой стрелки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии очистки сорбента в фильтрующей колонне и может быть использовано в процессах водоподготовки в теплоэнергетической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки сорбента в фильтрующей колонне, заключающийся во взрыхлении воздухом и промывке сорбента, находящегося в фильтрующей колонне, восходящим потоком воды не обеспечивает полноты очистки сорбента от загрязнений и требует значительных расходов воды.

Способ реализуется в фильтрующей колонне, выполненной в виде корпуса, снабженного системой подвода, отвода воды и сжатого воздуха. Внутри колонны расположены верхние и нижние дренажно-распределительные устройства, предназначенные для равномерного распределения и сбора воды и сжатого воздуха по всей площади поперечного сечения колонны. Для отвода воздуха из колонны при заполнении ее водой предусмотрена труба (воздушник). Для отбора проб исходной воды и фильтрата на анализ предусмотрены пробоотборные линии с кранами, на которых одновременно располагаются манометры для контроля за перепадом давления в колонне.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса и повышение степени очистки сорбента, загрязняющегося в процессе фильтрации и требующего периодической очистки.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе очистки сорбента в фильтрующей колонне, включающем отмывку сорбента водой, воду подают струями, создаваемыми гидродинамическими активаторами, причем в центре колонны струи воды направляют в осевом направлении, а на периферии под углом к горизонтальному сечению колонны в одном направлении по часовой или против часовой стрелки для обеспечения организованного движения сорбента в процессе.

Поставленная задача достигается тем, что в известной фильтрующей колонне, включающей системы подвода, распределения и отвода воды, внутри корпуса встроена коллекторная система, на которой размещены не менее, чем на двух уровнях по высоте колонны гидродинамические активаторы, причем активаторы, расположенные вблизи вертикальной оси колонны, направлены соплом вниз, а на периферии вверх под углом к горизонтальному сечению колонны в одном тангенциальном направлении по часовой или против часовой стрелки.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает поставленную задачу за счет струй воды, истекающих из сопла активатора и турбулизирующих сорбент, находящийся в локальной активной зоне каждого активатора.

Направленность струй воды обеспечивает перемещение всех зерен сорбента в активную зону интенсивного перемешивания и тем самым обуславливает эффективную очистку всего объема сорбента, находящегося в фильтрующей колонне.

На фиг.1 представлен общий вид фильтрующей колоны для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

П р и м е р 1. Согласно предлагаемому способу очистки от задержанных загрязнений подвергают отработанный в технологическом процессе водоподготовки электростанций катионит марки КУ-2-8, объемом около 14 м³, находящийся в фильтрующей колонне диаметром 3,4 м и высотой около 1,5 м.

Фильтрующая колонна согласно изобретению представляет собой корпус 1, внутри которого встроена коллекторная система, представляющая собой крестовину 2 с опущенными вниз вертикальными патрубками 3, расположенными по периферии. На коллекторной системе размещены на двух уровнях по высоте колонны гидродинамические активаторы 4, причем активаторы, расположенные вблизи вертикальной оси колонны, направлены соплом вниз, а на периферии вверх под углом к горизонтальному сечению колонны в одном направлении по часовой или против часовой стрелки.

Снаружи фильтрующей колонны расположены трубопроводы подачи воды на коллекторную систему с гидродинамическими активаторами 5 и на отмывку сорбента через нижний дренаж 6, а также отвода воды из колонны через нижний 7 и верхний 8 дренажи. Кроме того, снаружи колонны расположен трубопровод подвода 9 и сброса 10 сжатого воздуха, а также трубопровод 11, с помощью которого осуществляется контроль процесса выпуска воды из колонны до верхнего уровня сорбента, находящегося в колонне. Согласно предлагаемому способу процесс очистки сорбента в фильтрующей колонне осуществляют следующим образом.

Из фильтрующей колонны с отработанным катионитом производят выпуск воды через вентиль нижнего дренажа 7, предварительно открыв воздушник 10.

Выпуск воды осуществляют до верхнего уровня, занимаемого катионитом, контроль процесса проводят через вентиль 11, после чего вентиль нижнего дренажа 7 закрывают.

Продувают в течение 3-5 мин коллекторную систему с размещенными на ней гидродинамическими активаторами сжатым воздухом путем открытия вентиля 9. После продувки вентиль 9 закрывают.

Подают воду при давлении не менее 4 кгс/см² в систему с гидродинамическими активаторами путем открытия вентиля 5, предварительно открыв вентиль верхнего дренажа 8, и производят в течение 8-10 мин очистку катионита мощными струями воды, ориентированность которых обеспечивает турбулизацию всего объема ионита и тем самым интенсифицирует процесс и повышает его эффективность.

Закрывают вентиль подачи воды на систему гидродинамических активаторов 5, затем открывают вентиль подачи воды 6 и производят сброс загрязненной отмывочной воды в канализацию через вентиль верхнего дренажа 8. Отмывку сорбента водой осуществляют до светлого фильтрата.

П р и м е р 2. Очистке от задержанных загрязнений предлагаемым способом подвергают отработанный в технологическом процессе электростанций гранулированный антрацит или кварцевый песок по схеме, приведенной в примере 1.

Результаты осуществления предлагаемого способа очистки сорбента в фильтрующей колонне по примерам 1 и 2 представлены в таблице, где значения параметров процессов зависят от характера загрязнений в каждом конкретном случае.