Ионообменные аппараты с неподвижным слоем

Полунепрерывный процесс часто осуществляют в колонном аппарате, заполненном неподвижным слоем зернистого ионита, через который сверху вниз или снизу вверх фильтруется взаимодействующий с ним раствор электролита. Высота слоя ионита, необходимая для достижения хороших показателей обмена, зависит от его ионообменных свойств и порозности (которая обычно несколько меньше 50%), от объемной скорости раствора и его свойств (концентрации, плотности, вязкости) и проч. Продуцирующий процесс и процесс регенерации ионита периодически сменяют друг друга, причем в обоих режимах растворы могут перемещаться в одном или в противоположных направлениях. В последнем случае регенерацию называют противоточной. [c.308]

Конструкции вертикального, горизонтального и кольцевого адсорберов систем ВТР представлены на рис. ниже. Конструкции адсорберов других типов с неподвижным слоем адсорбента приведены в литературе [7]. Конструкции меное применяемых д промышленности адсорбционных аппаратов с плотным движущимся и псевдоожиженным слоем описаны в литературе [7, 17]. Аппаратура для ионообменных процессов описана в литературе [15—16]. [c.287]

Содержащий уран раствор пропускают через колонку из ионообменной смолы. Смола извлекает растворенный уранил, одновременно поглощая часть его примесей. Чтобы избавиться от них в возможно большей степени, смолу можно промыть раствором, не вытесняющим урана. Затем частично очищенный уран вытесняют из смолы в виде концентрированного раствора, пригодного для питания электролитических ванн. Предполагается, что процесс проводят в противоточном ионообменном аппарате непрерывного действия, хотя можно также использовать колонны с неподвижным слоем смолы. [c.164]

Периодически действующий ионообменный аппарат с непо- движным слоем ионита показан на рис. 15.23. Аппарат представляет собой цилиндрическую емкость 1, снабженную распределительными устройствами нижним — 2 и верхним — 3. На нижнем распределительном устройстве, которое представляет собой тарелку с щелевыми колпачками, располагается неподвижный слой ионита (заштрихованная часть). [c.390]

Рис. 15.23. Периодически действующий ионообменный аппарат с неподвижным слоем ионита

Ионообменные смолы могут применяться как в плотном неподвижном слое в установках периодического действия, так и в псевдоожиженном или дви жущемся слое в аппаратах непрерывного действия. Преимущество аппаратов с псевдоожиженным слоем ионита проявляется при очистке сточных вод, содержащих высокодисперсные взвеси, заиливающие плотный слой ионита в типовых ионообменных фильтрах. [c.1080]

Проектные характеристики ионообменных аппаратов с неподвижным слоем [c.133]

Кроме названных, имеется много других сходных случаев применения аппаратов с неподвижным слоем для очистки химических соединений. Ионообмен обычно используется для удаления солей при получении таких органических продуктов, как этанол, метанол, формальдегид, этиленгликоль Ионообмен обычно эффективен при очень малых концентрациях примесей, подлежащих удалению. Эта особенность резко отличает ионообмен от других основных процессов химической технологии, и часто поэтому ионообмен оказывается единственно возможным методом очистки. Например, ионообменные смолы применяют для улавливания следов золота из промывных вод в операциях покрытия золотом. Когда смола насыщается золотом, ее сжигают. Этот способ находит практическое применение, хотя концентрация золота в растворе столь мала, что оно не может быть, выделено никаким другим способом. [c.138]

По-видимому, из-за большого влияния осевой дисперсии в описанных аппаратах получен меньший градиент для массообменной зоны (т. е. более высокое значение ВЕП), чем наблюдался в неподвижных слоях. Несмотря на этот недостаток, ионообменные смолы сравнительно редко используются в неподвижных слоях. [c.553]

Устройство ионообменников и схемы ионообменных установок. В производственной практике широко распространены ионообменные установки периодического действия с неподвижным слоем ионита (рис. XIV-12). Ионообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса / и опорной решетки 2, на которой расположен слой гранулированного ионита 3. Для более равномерного распределения раствора по площади поперечного сечения аппарата и предотвращения уноса мелких частиц ионита имеются распределительные устройства 4 5 в виде труб, снабженных колпачками или щелями для прохода раствора. [c.581]

В предложенном математическом описании использован послойный метод последовательного численного решения равновесных кинетических соотношений ионного обмена многокомпонентных смесей в каждом слое. Для этого ионообменный аппарат с неподвижным слоем ионита условно разбит на р слоев, через которые пропускают порциями раствор разделяемой смеси. Расчет равновесных отношений, устанавливающихся в х-м слое после прохождения через него -й порции раствора, основан на решении следующей системы уравнений, состоящей из уравнения материального баланса — [c.99]

Сорбция и ионный обмен. Эти процессы осуществляют в колонных адсорберах периодического действия с неподвижным слоем сорбента. Сорбционные и ионообменные установки состоят из нескольких аппаратов, что позволяет осуществлять непрерывный процесс очистки стоков по циклической схеме сорбция — десорбция. [c.207]

Существует некоторое минимальное значение высоты псевдоожиженного слоя, при котором использование емкости анионита становится таким же, как и в неподвижном слое. В слое такой высоты длина резервной зоны достаточна для того, чтобы перемешивание зерен не могло ее существенно нарушить. Разумеется, чем меньше интенсивность перемешивания частиц в слое, тем меньше и требуемая высота самого слоя. Это обстоятельство позволяет использовать в ионообменных аппаратах псевдоожи-женные слои ионитов при наименьших относительных расширениях, обеспечивающих псевдоожиженное состояние. В цилиндрических аппаратах оптимальное значение е = Я/Яо равно 1,5 и не может превышать Я/Яо = 2. [c.52]

Слово оборудование употребляется для обозначения всех физических приборов и аппаратов, требующихся для проведения ионообменного процесса. В настоящее время все известные промышленные ионообменные процессы осуществляются по одному методу с использованием неподвижного слоя смолы. [c.205]

Поскольку основные свойства ионообменных процессов были широко изучены в статических изолированных системах, то естественно, что эти сведения могут привести к определению динамических характеристик ионообменных аппаратов в производственных условиях. Известны многочисленные попытки рассчитать процесс динамики сорбции из раствора неподвижным слоем ионита. [c.218]

В качестве другого примера можно указать на процессы адсорбции для разделения газовых и паро-газовых смесей. Со времени изобретения акад. Н. Д. Зелинским универсального угольного противогаза (1915 г.) адсорбция применялась в промышленности главным образом для рекуперации из воздуха производственных помещений паров летучих растворителей — бензола, ацетона и т. п. Еще двадцать пять лет тому назад процесс проводился только в громоздких периодически действующих аппа-)атах с неподвижным слоем зернистого адсорбента (активированного угля). 3 настоящее время успешно внедряются высокоэффективные непрерывно действующие адсорбционные установки с движущимся и кипящим слоем адсорбента, а процессы адсорбции широко применяются для выделения индивидуальных газов из газовых смесей (этилена, метана, ацетилена и др.), обогащения слабых нитрозных газов и т. д. Адсорбционные процессы и аппараты получают дальнейшее развитие в связи с использованием для разделения газов пористых кристаллов (молекулярных сит) и ионообменных смол (ионитов), вопросы применения которых рассматриваются в главе XIV. [c.12]

Устройство ионообменников и схемы ионообменных установок. В производственной практике широко распространены ионообменные установки периодического действия с неподвижным слоем ионита (рис. Х1У-12). Ионообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса / и опорной решетки 2, на которой расположен слой гранулированного ионита 3., Для более равномерного распределения раствора по площади поперечного сечения аппарата и предотвращения уноса мелких частиц ионита имеются распределительные устройства 4 н 5 в виде труб, снабженных колпачками или щелями для прохода раствора. Иногда в качестве распределительного устройства используют подушку (высотой не более 200 мм) из инертного зернистого материала, например гравия, насыпаемого на решетку 2. [c.613]

Как известно [ ], большинство ионообменных аппаратов — колонны либо периодического действия с неподвижным слоем, либо непрерывного [c.223]

Ионообменный аппарат периодического действия с неподвижным слоем 72 [c.4]

ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ [c.72]

Для обработки токсичных и радиоактивных растворов применятся наиболее простое и надежное оборудование - колонные аппараты с неподвижным слоем ионита, например изображенный на рис. 3.30 периодически действующий ионообменный аппарат. [c.72]

Рис. 3.30. Схема ионообменного аппарата периодического действия с неподвижным слоем ионита

Ионообменные аппараты изготовляют периодического, непрерывного и полунепрерывного действия с неподвижным, движущимся и взвешенным слоем ионита. [c.561]

Порозность слоя в ионообменных аппаратах с псевдоожиженным слоем можно определить из данных эксплуатации промышленных ионообменных установок, согласно которым высота псевдоожиженного слоя в 1,5—2 раза превышает высоту неподвижного слоя. С учетом этих данных, принимая порозность неподвижного слоя ео = 0,4, получим интервал изменения порозности 8 = 0,6 —0,7. Принимаем порозность слоя в этом интервале е = 0,65. [c.281]

В секционированных колонных аппаратах взаимодействующие потоки контактируют преимущественно путем барботажа диспергированной газовой (паровой) или жидкой фазы через слой жидкости. При осуществлении гетерогенных процессов с твердой фазой (каталитические реакции, адсорбция, ионообмен, высушивание влажных сыпучих материалов) взаимодействующий поток жидкости или газа проходит (фильтруется) через слой твердых частиц, расположенный на распределительном устройстве каждой секции. Этот слой может находиться в неподвижном или псевдоожижен-ном состоянии, в зависимости от характера и условий протекающего процесса. [c.14]

Рис. IX. 2. Технологические схемы производства иода ионообменным способом в аппаратах с неподвижным (а) и взвешенным ((Г) слоями ионита

Для ионного обмена используются аппараты периодического и непрерывного действия. По состоянию слоя ионита ионообменные реакторы делятся на аппараты с неподвижным, движущимся, пульсирующим, перемешиваемым и циркулирующим ионитом. По конструкции различают колонные и емкостные аппараты и т. д. [c.402]

Приведенные в данной главе примеры расчета охватывают как периодические, так и непрерывные процессы в неподвижном и псевдоожиженном слое. Основной целью при расчете адсорбционной и ионообменной установок является определение равновесных зависимостей, расчет кинетических характеристик сорбции и определение основных размеров аппаратов на основе уравнений динамики процесса. [c.273]

Промышленные аппараты для реализации И.о. Подразделяются на 3 группы установки типа смесителей-отстойников, фильтры с неподвижным и подвижным слоями сорбента. Аппараты первого типа используют в гидрометаллургии. В фильтрах с неподвижным слоем сорбента исходные и регенерац. р-ры подаются в одном направлении (поточные схемы) или в противоположных (противоточные схемы). Такие аппараты используются для ионообменной очистки р-ров, напр, при умягчении и обессоливании воды. В непрерывно действующих противоточных аппаратах подвижный сорбент, как правило, перемещается сверху вниз под действием силы тяжести. Конструктивно противоточные аппараты подразделяются на 3 группы со взвешенным или кипящим слоем ионита, с непрерывным движением плотного слоя, с попеременным движением р-ра через неподвижный слой и перемещением слоя при прекращении движения р-1за. Для разделения смесей близких по св-вам компонентов (напр., изотопов) используют малопроизводительные, но эффективные аппараты с поочередным движением фаз и со сплощным слоем периодически выгружаемого сорбента. Технол. схема И. о включает сорбцию извлекаемых или удаляемых элементов, взрыхление слоя ионита (током р-ра снизу вверх), регенерацию ионита, промывку слоя ионита от регенерирующего р-ра. [c.262]

Регенерационное концентрирование, очистка и обмен — примеры ионообменных процессов, при которых сначала данный ион из одного раствора сорбируется ионообменной смолой, а затем десорбируется в другой раствор. Если сорбируется ион целевого продукта, то это пример регенерации и концентрирования, если ион представляет собой нежелательную примесь, то это пример процесса очистки раствора. При обмене существо процесса заключается в превращении одной соли в другую, например, гидроокиси кальция в гидроокись натрия. Когда концентрация ионов, которые должны быть превращены в другую форму (например, кальциевый и магниевый ионы, находящиеся в воде, в натриевый или водородаый ионы), составляет несколько частей на десять тысяч, целесообразно проектирование аппаратов с неподвижным слоем смолы, продолжительность рабочего цикла или загрузочного периода которых будет много часов или даже несколько суток, а длительность регенерации не превысит 2 ч, С другой стороны, в более сложных сорбционно-десорбционных процессах, с относительно высокими концентрациями веществ и более сложной регенерацией или десорбцией, за несколькими минутами загрузочного периода может следовать многочасовая регенерация, В этом случае, чтобы обеспечить непрерывный процесс, потребовалась бы большая батарея аппаратов с огромным объемом смолы. Значительные капиталовложения в сочетании с высокими издержками производства часто делают такие процессы экономически нецелесообразными. [c.138]

По этой причине на практике ионообменные аппараты такого типа часто имеют цилиндро-коническую или просто коническую форму с секционированным рабочим объемом или снабжены раз-личными насадками (рис. VIII. 4). Это позволяет снизить обратное перемешивание в слое ионита и повысить эффективность работы аппарата. В обслуживании такой аппарат более сложен, чем аппарат с неподвижным слоем ионита, но по основным показателям эти два типа аппаратов довольно схожи. [c.260]

Аппараты с чередующимся движением взаимодействующих фаз через рабочую зону (рис. VIII. 8) сочетают ряд положительных характеристик как аппаратов с неподвижным слоем (высокие удельные нагрузки), так и аппаратов с движущимся слоем ионита (меньший расход ионита). Для нормальной работы каскад должен сочетать минимум 3 таких аппарата. Время ионного обмена в аппарате составляет 15—30 мин, а удельная производительность превышает 100 м м -ч. Следует отметить, что это один из самых сложных типов ионообменных аппаратов, требующий полной автоматизации работы. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология