Типы ионообменных аппаратов

Типы ионообменных аппаратов [c.1080]

Таким образом, предварительный выбор типа ионообменного аппарата для заданного технологического процесса требует совместного учета и рассмотрения конструктивных технологических и экономических показателей используемого оборудования. К сожалению, в настоящее время в оценке, сравнении и выборе ионообменной аппаратуры не существует единого критерия, который бы учитывал комплекс этих основных требований. [c.266]

При этом следует отметить, что такое сопоставление характеристик ионообменного оборудования достаточно объективно лишь в том случае, если оно проводится для аппаратов, работающих на близких по фазовому составу и концентрациям системах. В табл. УП1.4 приведены показатели (по пятибалльной системе), рекомендуемые для предварительного выбора типа ионообменного аппарата. При этом сумма баллов подсчитанных по отдельным показателям, есть общий критерий, характеризующий пригодность, технологичность и экономичность конструкции аппарата, обеспечивающей лучшие показатели в применяемом процессе ионного обмена [333]. [c.266]

Конструктивный тип ионообменного аппарата [c.281]

Аппараты со взвешенным в потоке раствора ионитом используются в тех случаях, когда требуется увеличить производительность по раствору без увеличения гидравлического сопротивления аппарата и когда скорость ионного обмена лимитируется внешнедиффузионным кинетическим сопротивлением. Взвешивание частиц ионита осуществляется либо с помощью внутреннего циркуляционного движения суспензии в рабочем объеме аппарата, или псевдоожижением слоя дисперсного ионита потоком раствора. В последнем случае возможно создание общего противоточного движения фаз в аппарате колонного типа, имеющем несколько тарелок псевдоожиженного слоя (рнс. 4.35). Более подробное описание ионообменных аппаратов и установок приводится в специальной литературе [39—41, 44]. [c.265]

Аппараты с взвешенным в потоке раствора ионитом используются в тех случаях, когда требуется увеличить производительность аппарата по обрабатываемому раствору, но без увеличения гидравлического сопротивления аппарата (слоя). Как и в случае непрерывной адсорбции, возможно создание общего противоточного движения фаз в аппарате колонного типа с несколькими псевдоожиженными слоями ионита. Схема такого аппарата представлена на рис. 9.11 в отличие от адсорбера в ионообменном аппарате псевдоожижающей средой служит не газовый поток, а обрабатываемый раствор. [c.545]

Рассмотрение всего многообразия аппаратов, применяемых для проведения ионообменных процессов в промышленности, позволяет сделать вывод, что в них протекают определенные физические процессы (гидродинамические, тепловые, диффузионные), создающие оптимальные условия для реализации собственно ионного обмена (ионообменной реакции). Для этого ионообменные аппараты содержат типовые конструкционные элементы, широко применяемые в других аппаратах для проведения типовых физических процессов химической технологии (перемешивающие и контактные устройства, распределительные и передаточные устройства, приспособления для загрузки и выгрузки и т. д.). Поэтому все ионообменные аппараты можно рассматривать как аппараты комплексные, состоящие из известных конструктивных элементов, большинство из которых отдельно используется для проведения технологических операций, не сопровождающихся реакцией ионного обмена. Количество таких конструктивных сочетаний, а значит и типов аппаратов, очень велико, что [c.253]

Технические характеристики некоторых типов промышленных ионообменных аппаратов [332] [c.256]

В промышленных условиях важнейшее значение приобретает высокая производительность оборудования, поэтому выбор типа и конструкции ионообменного аппарата — один из самых главных и ответственных этапов технологической реализации ионного обмена. Правильное аппаратурное оформление в значительной степени определяет экономику процесса. [c.263]

И. Назовите основные типы промышленных ионообменных аппаратов. [c.236]

Организация производства антибиотиков в нашей стране, так же как в США и Англии, началась еще в годы Великой Отечественной войны (поверхностный метод выращивания плесневого грибка в матрицах). Но разработка и внедрение промышленной технологии производства, в частности глубинной ферментации в ферментационных аппаратах, и создание специализированных заводов по выпуску антибиотиков стали возможны с 1945 — 1947 гг. Развитие работ по теории сорбции органических ионов и синтезу новых типов ионообменных смол позволило создать эффективные методы очистки и выделения антибиотиков. [c.165]

Разделительные рамки выпускаются лабиринтового и прокладочного типов. У аппарата с лабиринтовыми рамками коэффициент использования площади ионообменной мембраны равен 0,5—0,6, а у прокладочных — 0,6—0,7. [c.182]

Большинство ионообменных аппаратов колонного типа, с покрытием внутренней поверхности резиной или эмалью. Их диаметр рассчитывается [c.8]

Кроме колонных, часто применяют ионообменные аппараты типа месителя-отстойника. [c.11]

Ионообменный аппарат с циркулирующим слоем смесительно-отстойного 73 типа [c.4]

В промышленной практике непрерывную ионообменную сорбцию из пульп в кипящем слое ионита проводят с помощью нескольких последовательно соединенных полых колонн с пневматическим перемешиванием (рис Х1У-13). В каждой колонне осуществляется интенсивная циркуляция пульпы посредством сжатого воздуха, подаваемого в центральную трубу /, которая работает по принципу эрлифта (см. стр. 150). Эрлифтное устройство 2 прилагается также для транспортирования ионита от ступени к ступени. Унос мелких зерен ионита с пульпой предотвращается с помощью сетки 3. Хотя каждый из аппаратов работает в режиме, близком к идеальному смешению, при достаточном числе последовательных ступеней (колонн) в установке достигается высокая степень насыщения ионита. Установки такого типа отличаются простотой устройства. [c.582]

В последние годы аппараты подобного типа нашли широкое применение для опреснения засоленных вод как у нас в Советском Союзе, так и за границей. Было показано, что наиболее выгодно проводить электродиализ при содержании солей в опресняемой воде от 1 до 10 г/л. При более высоком содержаний солей, а также для вод с содержанием солей менее 1 г/л следует применять комбинированные способы опреснения, используя ионообменные адсорбенты для более глубокого умягчения воды. [c.188]

Принципиальная схема процесса представлена на рис. 117. Реакция протекает в две ступени. Сначала смесь метанола и фракции С4 проходит паровой подогреватель 1 и реактор 2 трубчатого типа (катализатор — кислая ионообменная смола). Процесс протекает при невысокой температуре (ниже 100 °С) в жидкой фазе при этом в реакцию вступает большая часть изобутилена, а н-бутилен и бутаны уходят с образующимися продуктами. Реакция завершается в аппарате 3 шахтного типа. В обоих реакторах выделяющееся тепло снимают водой, так как повышение температуры приводит к полимеризации изобутилена. В ректификационной колонне 4 отделяется отработанная фракция С4 с низа уходит продукт, содержащий 60% целевого продукта (МТБЭ). Для получения более чистого (98—99%-ного) МТБЭ служит колон- [c.318]

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]

Наиболее простым и распространенным типом такой установки является вертикальный напорный ионитовый фильТр, представляющий собой цилиндрический аппарат со сферическими крышкой и днищем. В нижней части аппарата находится дренажная система, состоящая из коллектора и отходящих от него перфорированных дренажных трубок. На трубки насыпан слой гравия, предохраняющий мелкие частицы ионита от уноса водой, а иа гравий — слой ионита толщиной около 150 мм. Ионообменные смолы значительно увеличиваются в объеме при набухании в воде, поэтому их загружают в набухшем состоянии и для взрыхления через дренажную систему пропускают воду снизу вверх. Затем соответствующим раствором, протекающим сверху вниз, ионит регенерируют и промывают для удаления избытка регенерирующего раствора. Раствор, подлежащий очистке, подают сверху вниз пройдя слой ионита и гравия, он удаляется через дренажную систему. [c.252]

В производстве лекарственных веществ из растительного сырья чаще всего используются ионообменные процессы в динамических условиях, осуществляемых в аппаратах колоночного типа с соблюдением принципа противотока. Эти процессы реализуются в виде полунепрерывных или непрерывных. При малых масштабах производства используются периодические процессы. [c.214]

Ионообменные процессы обычно проводят в аппаратах колонного типа, снабженных трубопроводом, клапанами и дополнительными устройствами, необходимыми для регенерации смолы на месте. Конструкция таких колонн определяется требуемой производительностью, величиной партии, которая должна быть обработана за время между двумя регенерациями смолы, и объемом смолы, который необходим по условиям, процесса. Вообще говоря, производительность определяет наименьший и наибольший допустимые диаметры колонны. Высота слоя смолы должна быть достаточной для того, чтобы в аппарате находился необходимый объем смолы и чтобы была Обеспечена высота слоя, минимальная для эффективной работы оборудования. Требуемая минимальная высота слоя определяется эмпирически. Если слой смолы слишком мал, то трудно обеспечить равномерное распределение жидкости и в течение цикла не может быть достигнут полный обмен. Часть слоя смолы высотой менее 50—75 мм неизбежно не будет полностью использована из-за неравномерного распределения потока жидкости, что при малой общей высоте слоя приведет к значительным потерям. Особенно трудно обеспечить равномерное распределение, если оборудование должно работать при значительных изменениях производительности. Обычно в установках для водоочистки допустимо четырехкратное изменение скорости потока. При обработке ценных продуктов или при относительно высоких концентрациях ионов в,растворе предпочтительнее меньшие изменения нагрузки. [c.132]

Осуществлено М. активированного угля, ионообменных смол, уреазы и нек-рых др. ферментов, что открывает широкие перспективы для лечения заболеваний печени и почек путем искусственного очищения крови от токсич. веществ и избыточного количества продуктов обмена. М. активированного угля и уреазы позволило создать опытные образцы нового компактного аппарата типа искусственная почка с большой рабочей поверхностью и малым объемом, заполняемым кровью. М. ферментов защищает их от дезактивации макромолекулами сыворотки крови, повышая эффективность ферментативного лечения почечной недостаточности. [c.127]

В заключение этого опыта мембраны были извлечены из аппарата и испытаны в лаборатории. Испытание показало, что ионообменная емкость обоих типов мембран снизилась, причем снижение было большим для анионитовой мембраны позднее было установлено, что некоторые мембраны после 300 дней работы совершенно теряют способность к ионному обмену. [c.274]

III. Методы, допускающие существование стационарного сорбционного фронта [5, 90, 92]. Для расчета ионообменного реактора в этом случае используют уравнение, описывающее время защитного действия слоя в зависимости от его длины, и общий закон массопередачи в слое. Эти уравнения совместно с уравнением расхода жидкой фазы можно считать основными, так как они позволяют при заданной скорости течения жидкой фазы определить основные геометрические размеры аппарата и легко разрешаются относительно времени защитного действия слоя. Принципиальных ограничений по типу кинетического механизма процесса [c.95]

В настоящее время отсутствует единая система классификаций ионообменной аппаратуры, применяемой в различных отраслях производства. С одной стороны, это затрудняет выбор оптимального конструктивного типа аппарата для конкретных условий проведения процесса, а с другой — обоснованную разработку новых моделей ионообменной аппаратуры. Критерии, по которым можно классифицировать ионообменное оборудование, — это периодичность и непрерывность процесса его гидродинамический режим состояние слоя ионита принцип организации движения и контакта взаимодействующих фаз конструктивная форма подвод энергии и др. [c.255]

Данные табл. VIII. 3 показывают, что наиболее ограничен выбор конструктивного типа ионообменного аппарата в случае ионного обмена из гетерофазных систем (взвеси, пульпы), в то время как для ионообменных процессов, протекающих в гомо- [c.256]

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]

Изучался гидродинамический режим ионообменных аппаратов, в которых адсорбент находится в псевдоожиженном состоянии. В связи с большой величиной уноса ионита, в качестве задеркивапцего агента применялась хордовая насадка. Согласно, работы (I), насадки такого типа обеспечивают хорошую структуру слоя и достаточную равномерность псевдоожижения. [c.121]

Непрерывно действующий многоступенчатый ионообменный аппарат с псевдоожиженным ионитом показан схематично на рис. 15.26. Он представляет собой колонну с ситчатыми тарелками, аналогичную по устройству колонным аппаратам подобного типа. В аппарате происходит противоточное взаимодействие ионита с исходным раствором. Очищенный раствор удаляется из верхней части аппарата, а ионит — с нижней тарелки. Охема предусматривает проведение отдельных стадий ионооб- [c.392]

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]

Практически все ионообменное оборудование, применяемое в настоящее время, относится к напорному перколяционному типу, сходному с напорными песчаными фильтрами. Разрез через типовую деминерализационную установку показан на рис. 6. Габариты промышленного ионообменного оборудования, применяемого для кондиционирования воды и в других областях, могут колебаться в довольно широких пределах — от нескольких сантиметров до 3,6—4,2 м в диаметре. Высота аппаратов может быть 3,6 м и более. Габариты оборудования зависят от требуемой величины производительности и скорости потока. Были построены гравитационные ионообменные аппараты, у которых диаметр доходил до 7,2 м однако оборудование этого типа труднее контролировать, и, кроме того, оно, как правило, обходится не дешевле оборудования напорного типа. [c.324]

Ионообменные колонны непрерывного действия могут работать с движущимся и кипящим слоем ионита. Для проведения непрерывных процессов ионообмена в кипящем слое возможно использование ступенчатопротивоточных аппаратов с ситчатыми тарелками и переливными устройствами по типу адсорбера, показанного на рис. ХУ1-9. В этом аппарате жидкость протекает снизу вверх со скоростью, большей скорости начала псевдоожижения частиц ионита. На каждой тарелке ионит находится во взвешенном состоянии, через переливные патрубки он перетекает на нижерасположенные тарелки и с нижней тарелки непрерывно отводится на регенерацию. [c.582]

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]

Как правило, повышение температуры улучшает ионообменное разделение разных ионов, и поэтому разделение сложных смесей выполняют при повышенных температурах. Сушествует много конструкций колонок для работы при повышенной температуре и давлении. Две простые конструкции колонок этого типа показаны на рис. 4.3. Колонка а снабжена водяной рубашкой для нагревания колонки дол-ребуемой температуры (нагретая вода поступает из термостатируемой бани). Аппарат б состоит из ионообменной колонки, которая помешена в закрытый сосуд, соединенный с резервуаром, содержащим промывной раствор, и с другим сосудом, заполненным жидкостью с подходящей температурой кипения. Жидкость нагревают до кипения внешним источником тепла. Колонка и поступающий промывной раствор нагреваются паром этой кипящей жидкости. [c.124]

Кроме ионообменных мембран к основным элементам электродиализных аппаратов относятся прокладки. В конструкциях электродиализных аппаратов фирмы Айоникс применены прокладки лабиринтного типа. По технологии, принятой в фирме, вначале методом формования получают заготовки из полиэтилена высокого давления толщиной 0,5 мм (при изготовлении толщина контролируется компьютером) и размерами в зависимости от типа прокладки. Заготовки, имеющие лабиринтные каналы, собираются в пакеты по 10—15 шт. и в них производится вырубка отверстий для подачи дилюата и рассола и распределения их по лабиринту. Затем полиэтиленовые заготовки склеиваются вместе и таким образом получается основной элемент конструкции — прокладка толщиной 1 мм. Ширина канала для подачи растворов в лабиринт составляет 6 мм. Отсутствие перетоков между дилюатными и рассольными трактами в месте контакта мембраны и канала обеспечивается достаточно большой толщиной мембраны (0,5 мм), а также несколько повышенным давлением в дилюатных камерах по сравнению с рассольными (перепад давления 3,45—6,89 кПа). [c.128]

Электроосмотические опреснительные аппараты выполняются, как правило, в виде конструкций типа фильтрпресса с проточными, последовательно соединяющимися камерами. Мембраны изготовляются из химически стойких и механически прочных материалов (перхлорвиниловой ткани, микропористого винипласта), катод — из нержавеющей стали, а анод — из магнетита (плавленая закись-окись железа) особый интерео представляют ионообменные мембраны. [c.466]

В некоторых видах производств внедрение безотходной технологии может быть стимулировано в плановом порядке уменьшением доли природного сырья и перехода на вторичные материальные ресурсы. На первом, самом трудном этапе, потребуется создание расширенной материально-технической базы при соответствующем финансировании. Например, увеличение масштабов переработки шлаков и золы связано с необходимостью дополнительного изготовления различных устройств, обеспечивающих предварительную подготовку отходов. Ввод в действие бессточных систем водоснабжения требует увеличения выпуска ионообменных материалов, аппаратов для деминерализации с помощью выпарки или обратного осмоса, для чего в свою очередь необходимы специальные конструкционные сплавы и новые типы химических волокон. Кроме того, расширенное потребление отходов при слолшвшейся структуре промышленности вызовет необходимость разработки оптимальных способов перевозки различными видами транспорта. [c.291]

В испарителях поверхностного типа используют предварительно умягченную воду, в аппаратах объемного вскипания — сырую (морскую и т. п.). С целью получения чистого дистиллята вторичный пар подвергают одноступенчатой (питательной водой) или двухступенчатой (питательной водой и собственным конденсатом) промывке с последующей сепарацией пара от капель жидкости. В результате эгот дистиллят не уступает по качеству глу-бокообессоленной воде на ионообменных смолах. Эти и другие указанные выше достоинства термического обессоливания (в частности, возможность создания безотходной технологии) послужили основой применения его в азотной промышленности. [c.482]