Слой ионита противоточный

Сорбционная колонна в установках непрерывного противоточного ионного обмена может быть без решеток либо разделенной решетками для уменьшения продольной диффузии твердой фазы слоев на ряд тарелок (обычно 5—7, так как дальнейшее увеличение их количества не дает сколько-нибудь существенного эффекта). Эти решетки могут быть провальными и размещаться непосредственно в толще псевдоожиженного слоя (суммар- [c.144]

В плане этих общих подходов электромиграционный метод близок к хроматографии (те же два основных направления повышения эффективности разделения) — поиск методических приемов лучшего разрешения зон при постоянных Кс и использование химических превращений с целью увеличения Кс. Похожи и основные схемы практического осуществления процесса разделения на колонке, на бумаге, в тонком слое. Возникший на заре развития электромиграции метод подвижной границы внешне аналогичен фронтальному анализу в хроматографии. В этом случае движение разделяемых ионов в электрическом поле происходит непосредственно из раствора их смеси. В наиболее распространенном случае зонного электрофореза просматривается общность с проявительным режимом элюирования в хроматографии. Узкая полоса исходной смеси веществ в среде определенного электролита разделяется на индивидуальные зоны. Существует внешняя аналогия противоточного и двухмерного электромиграционного разделения с соответствующими способами осуществления хроматографического процесса. Поэтому при всем принципиальном различии методов по природе химических процессов, лежащих в их основе, хроматографию и электрофорез иногда даже рассматривают как смежные методы [95]. [c.243]

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]

В противоточных аппаратах с гравитационным движением фаз дисперсный ионит подается сверху, а раствор - снизу, при этом скорость движения раствора не должна достигать значения критической скорости начала псевдоожижения частиц ионита. Для увеличения производительности ионообменной колонны по раствору на слой ионита сверху воздействуют дополнительным механическим усилием, например с помош ью шнека, принудительно пере-меш аюш его сплошной слой дисперсного ионита против потока раствора. [c.545]

Противоточная регенерация предполагает прохождение потока воды через слой катионита в направлении, противоположном пропуску регенерационного раствора. Прямоточная регенерация создает самые невыгодные условия для процесса умягчения, так как на выходе из слоя катионита умягчаемая вода, в которой резко понижена концентрация ионов Са + и Mg2+, проходит через участки плохо отрегенерированного катионита (рис. 3.4,а). Это мол<ет привести в начале цикла даже к переходу некоторой части ионов жесткости из катионита в воду. И, наоборот, при противотоке на выходе воды из слоя катионит отрегенерирован хорошо, что позволяет, с одной стороны, сохранять постоянное значение остаточной жесткости в фильтрате во время филь- [c.69]

Рис. 3.4. Характер изменения остаточных концентраций ионов Са2+ и Mg2+ в слое катионита и остаточной жесткости фильтрата при прямоточной (а) и противоточной (б) регенерации.

При ионном обмене из концентрированных растворов чаше всего применяют аппараты с неподвижным, пульсирующим слоем ионита, с движущимся слоем прямоточного и противоточного типа, а также колонны с пневмогидравлической разгрузкой ионита. [c.257]

Непрерывные процессы. В последние годы интенсивно разрабатываются ионообменные процессы с непрерывным противоточным движением ионита и раствора, причем ионит перемещается в аппарате в виде сплошного слоя или образует псевдоожиженный слой. [c.85]

Эффективность работы обессоливающих установок во многом зависит от способа регенерации ионитовых фильтров. Наиболее эффективна противоточная регенерация. Ее преимущество заключается в том, что нижняя часть ионитового слоя всегда омывается регенерационным раствором, который почти не загрязнен противоионами. Это облегчает диффузию поглощенных ранее ионитом ионов натрия в раствор. Следует отметить, что переход поглощенных ионов натрия протекает тем медленнее, чем сильнее исходное загрязнение регенерационного раствора натрием. Поэтому при вытеснении регенерационного раствора Н-катионированной водой надо стремиться к возможно меньшему содержанию в ней ионов натрия. [c.77]

Адсорбция молекул из газовой смеси или из раствора жидкости, протекающая на внутренней поверхности пористых твердых тел, открывает широкие возможности для очистки технологических потоков, как, например, при осушке газов, извлечении ценных компонентов и при пропускании растворов через молекулярные сита . Хотя процесс иногда можно осуществить при противоточном движении жидкой и твердой фаз [65], твердые частицы чаще удерживают в неподвижном слое, пропуская жидкость до тех пор, пока не наступит почти полное насыщение слоя и небольшие количества адсорбата не начнут проскакивать через него. Затем слой необходимо регенерировать для восстановления его адсорбционной способности и извлечения адсорбированного вещества. Подобным же образом действуют синтетические ионообменные смолы [42 1 или встречающиеся в природе глины, которые адсорбируют ионы из водных растворов, вытесняя другие ионы, первоначально содержащиеся в матрице смолы. Процесс продолжают до тех пор, пока не произойдет почти полное насыщение смолы компонентами потока питания. Затем следует регенерация. [c.565]

Выбор технологической схемы обработки подпитывающей воды. В значительной мере он определяется ее ионным составом. Ионообменную очистку сточных вод, включающую стадии сорбции и регенерации ионитов, осуществляют в аппаратах периодического или непрерывного действия. Фильтр периодического действия представляет собой закрытый цилиндрический сосуд с расположенным на днище щелевым дренажным устройством, служащим для равномерного отвода очищенной воды по всему сечению фильтра. Фильтр загружают ионитом, высота слоя которого составляет 1,5-2,5 м. Если сточную воду и регенерирующий раствор подают сверху, то фильтр будет параллель-но-точным, если же сточная вода поступает снизу, а регенерирующий раствор сверху - противоточным. , [c.61]

Аппараты для ионного обмена классифицируются по разным признакам 1) по организации процесса — на аппараты непрерывного, полунепрерывного и периодического действия 2) по гидродинамическому режиму — на аппараты вытеснения, смешения и промежуточного типа 3) по состоянию слоя ионита с неподвижным, движущимся, пульсирующим, перемешиваемыми циркулирующим слоем 4) по организации контакта взаимодействующих фаз — с непрерывным и ступенчатым контактом фаз 5) по организации взаимного направления движения фаз — на прямоточные, противоточные и со смешанным током 6) по конструкции — на колонные и емкостные 7) по способу подвода энергии — без подвода энергии извне (с гравитационным движением твердой фазы) и с подводом энергии извне (принудительное движение твердой фазы). [c.357]

Имеются также три главных недостатка 1) противоточный процесс является стационарным бинарным сепаратором. Если необ.кодимо отдельно получить три компонента, то потребуется иметь две колонки. Мы можем получить А как один продукт и смесь В и С как другой продукт в первой колонке, затем следовало бы разделить смесь В и С во второй колонке 2) устройство достаточно сложное 3) в практическом смысле до настоящего времени мы не знаем, как передвигать насадку в виде однородной пробки без перемешивания. Таким образом, разработка устройств с приемлемыми ВЭТТ — трудная задача. Исследования по развитию истинно противоточной хроматографии рассмотрено Баркером [7], Ренделлом [8], Сассманом и Разоре [9], Сассманом [10] и Баркером и сотр. [11, 12]. Одним из перспективных методов является использование магнитно-стабилизированных ожиженных слоев [13], разработанных Экзоном. Системы с движущимися слоями широко используют для ионного обмена [14, 15], однако там требуется намного меньше ступеней. [c.162]

Существенно снижается расход реагента при применении противоточной регенерации Н-катионитных фильтров (рис. 3.6). В этом случае раствор кислоты концентрацией 0,75—1,0% пропускается в направлении, противоположном потоку воды, и отводится через дренажную систему, расположенную ниже верхней границы слоя на 0,2—0,5 м. Отмывку ведут в том же направлении, что и пропуск кислоты. Затем производят взрыхление верхней части слоя. Эта часть слоя не подвергается регенерации н ке з частвует в процессе ионного обмена. Ее роль сводится к удержанию той небольшой части грубодисперсных веществ, которые могут попасть на Н-катионитный фильтр с осветленной водой. Противоионный эффект заметно проявляется при Н-катионировании вод со значительным содержанием ионов и С1 . Более того, [c.72]

Фильтр непрерывного действия работает в аато.матнческом режиме. Обрабатываемая вода с высокой скоростью (до 100. м/ч) поступает в нижнюю часть аппарата, проходит зону, 4, очи щается и частично удаляется из колонны. Остальная часть воды проходит зоны Б и В. где ионит регенерируется, а отработанный раствор удаляется в дренаж. Через определенное время отрабс.>тан-ный объем ионита (внизу зоны Л) подают в нижнюю камеру, а освободившийся объем камеры Л заполняют регенерированным ионито.м из камеры Б, которую, в свою очередь, заполняют ионитом из камеры В. Из нижней камеры основной колонны отработанный ионит подают во вспомогательную колонну, где происходит его очистка от мелких разрушенных частиц. В то же время соответствующую часть от.мытого ионита подают в колонну /. Затем начинается второй, третий и т. д. циклы, т. е. фильтр продолжает работать непрерывно. Для повышения производительности фильтров необходимо осуществлять противоточное ионирование. Однако при подаче обрабатываемой волы снизу вверх слой ионита расширяется, что ухудшает процесс ионообмена. Для устранения этого недостатка существует несколько способов. Самый простой — это блокирование ионита потоком реагента. Этого же эффекта можно достичь вводом в объем водяной подушки мешка из эластичного материала. В. мешок подают под давлением воду, он увеличивается в размерах и препятствует расширению ионита. [c.137]

Аппараты для проведения процесса ионного обмена в перемешиваемом или циркулирующем слое ионита (рис. УП1.7) как правило состоят из нескольких зон смешения, разделения, транспорта и имеют сильно развитую дренажную систему. Перемешивания и циркуляции ионита можно достичь механическим, пуль-сационным, барботажным или эрлифтным методами. На практике, как видно, такие аппараты соединяют в противоточный каскад. Время пребывания ионита в таком каскаде аппаратов может изменяться от десятков минут до десятков часов. При подаче жидкой фазы и ионита одновременно снизу аппарата при Шраств > > Швит аппарат работает со взвешенным слоем ионита по прин- [c.262]

Решение дифференциальных уравнений по контролю растворов. Решение уравнения материального баланса (23) совместно с уравнениями кинетики (7) или (14) не сложное, если обмен не является обратимым. В этом случае образуется полоса, которая после насыщения слоя движется в нижнюю часть его со скоростью Со /С = (1х1сИ) Вследствие однородности полосы процесс может рассматриваться как устойчивый, в котором жидкость и ионит направляются противоточно друг другу. В этом случае получаем уравнение [c.81]

До 1945 г. ионный обмен использовался, в основном, только для очистки воды. Этот метод применяется для обработки воды, содержащей обычно 50—500 жг/л растворимых примесей. После 1945 г. Промышленность начала выпускать много новых смол. По сравнению с неорганическими и углеродсодержаш1ИМи цеолитами, эти смолы имеют высокую емкость, разнообразные химические свойства и лучшую устойчивость. Вошли в употребление новые процессы, такие как разделение ihohoib, деионизация смешанным слоем и новое противоточное оборудование. Совершенно новую область ионного обмена представляют ионитные мембраны. Большой интерес проявляется к широкому применению ионного обмена в таких новых областях, как переработка сбросных вод я технологических растворов. Сбросные и технологические растворы обычно содержат свыше 1000 мг л растворимых электролитов. Были найдены важные способы использования ионного обмена для переработки сбросных и технологических растворов количество их непрерывно растет. [c.202]

В работе исследована пропускная способность по твердой фазе ступенчато-противоточных аппаратов со взвешенным слоем. Опыты проводили на пятисекционной лабораторной, модели аппарата из органического стекла с системой ионит КУ-2 в натриевой форме — раствор Na l. В аппарате применены беспровальные перфорированные решетки с зенкованными отверстиями. [c.102]

В настоящее время уже предложен ряд конструкций аппаратов непрерывного действия и их деталей [1]. Для непрерывного ионообмена большой интерес представляют аппараты со взвешенным ( кипящим ) слоем ионита, обладающим высокой подвижностью. Интенсивное перемешивание фаз внутри такого слоя приводит к нарушению противотока и снижению использования емкости ионитов и полноты извлечения ионов из жидкости. Противоточность процесса достигается проведением процесса в несколько ступеней. [c.114]

Ионообменные колонны непрерывного действия могут работать с движущимся и кипящим слоем ионита. Для проведения непрерывных процессов ионообмена в кипящем слое возможно использование ступенчато-противоточных аппаратов с ситчатыми тарелками и переливными устройствами по типу адсорбера, показанного на рис. Х1У-9. В этом аппарате жидкость протекает снизу вверх со скоростью, больщей 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.614]

На рис. 1 приведены для иллюстрации схемы умягчения воды на неподвижном слое и в противотоке [2]. Двухзарядные катионы М " сорбируются сильнокислотным катионитом в Ка-форме. Регенерацию катионита проводят концентрированным раствором КаС]. Аналогичные схемы могут быть применены и для решения других задач этой группы. В таких процессах ионы растворенных электролитов обмениваются на ионы ионита и при пропускании раствора через колонну с зерненым ионитом но слою ионита перемещается сорбционный фронт, или так называедгая рабочая зона. Ниже ее ионит находится в исходной форме, а выше — в отработанной, т. е. полностью насыщенной извлекаемыми ионадш. Протяженность этих неработающих зон обычно значительно больше, чем протяженность сорбционного фронта. Поэтому основная часть ионита в колонне с иеподвияшылг слоем большую часть времени в обмене не участвует. В противоточной колонне отработанный ионит сразу уводится, а подготовленный к работе подается в рабочую зону. Размер колонны определяется размером рабочей зоны. [c.152]