ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2098356

ИОНООБМЕННЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ

Имя изобретателя: Жемков Владимир Петрович[RU]; Черняк Игорь Вениаминович[RU]; Мононен Хейкки[FI]
Имя патентообладателя: Жемков Владимир Петрович[RU]; Черняк Игорь Вениаминович[RU]; Мононен Хейкки[FI]
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1996.04.17

Использование: глубокое обессоливание воды с использованием метода ионного обмена.

Сущность изобретения: ионообменный опреснитель содержит корпус с днищем и крышкой, патрубки для подвода очищаемой и отвода очищенной воды, сорбционную загрузку смеси ионитов: анионита в ОН- - форме и катионита в H+ -форме. Смесь ионитов разделена с помощью перегородок 7 на отдельные слои. Расстояние между перегородками определяется соотношением d, h и составляет от 0,3 до 3,0, где d - внутренний диаметр корпуса, h - расстояние между перегородками.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к технологии переработки воды, в частности к технологии тонкой очистки воды от минеральных солей и конкретно представляет собой устройство для глубокого обессоливания воды с использованием метода ионного обмена, так называемый ионообменный опреснитель.

Предлагаемое устройство может найти применение везде, где требуется вода высокой степени очистки: в энергетике, микроэлектронике, фармацевтике, фотохимии, медицине для стерилизации инструмента, в любой химической лаборатории, где необходимо наличие дистиллированной воды.

Метод ионного обмена считается одним из наиболее экономичных и перспективных в технологии глубокого обессоливания воды.

Ионные опреснители содержат, как правило, несколько ступений очистки [1]

Так ионообменный опреснитель фирмы Illinois Water Treatment Co содержит несколько картриджей для получения воды высокой степени чистоты /проспект фирмы Illions Water Treatment Co. 4669 Shepherd Trali PO Box 560, Rochford, Illions 61105-0560 (США)/.

Известны также ионообменные опреснители, позволяющие осуществлять наиболее полное обессоливание воды в одну стадию, содержащие так называемые фильтры смешанного действия /ФСД/, которые содержат смесь ионитов: анионита в ОН--форме и катионита в H+-форме. Соотношение ионитов, анионита и катионита, обычно составляет от 1:1 до 1,5:1,0. Такие фильтры обычно подлежат регенерации, причем смешанный слой перед регенерацией следует разделять на катионит и анионит. Регенерированные слои промывают, смешивают и вновь используют для обработки воды /Кульский Л. А. и др. Опреснение воды, Наукова думка, 1980. с.74-80/.

Задачей изобретения является усовершенствование конструкции, позволяющее повысить ресурс фильтра при сохранении качества очищаемой воды.

Поставленная задача решается тем, что предложен ионообменный опреснитель, содержащий корпус с крышкой и днищем, патрубки для подвода очищаемой и отвода очищенной воды, сорбционную загрузку гомогенную смесь сильноосновного анионита в ОН--форме и сильнокислотного катионита в H+-форме, в котором сорбционная загрузка размещена слоями, разделенными перегородками таким образом, что соотношение d/h составляет от 0,3 до 3,0, где d- внутренний диаметр корпуса и h расстояние между перегородками.

Разделение смеси анионита и катионита на зоны с помощью перегородок позволило прежде всего предотвратить перемешивание слоев неотработанного и отработанного ионитов по ходу перемещения движущегося потока очищаемой жидкости. Этот эффект особенно существенен, когда после остановки устройство вновь включается в работу и начинается движение потока воды. Предложенное усовершенствование позволило резко повысить ресурс устройства при сохранении качества воды.

Перегородки выполняются таким образом, чтобы была возможной герметизация между ними и внутренней поверхностью корпуса, тем самым предотвращается проскок очищаемой воды вдоль боковой стенки корпуса.

ИОНООБМЕННЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ. Патент Российской Федерации RU2098356

Разделительные перегородки могут быть выполнены монолитными, либо сборными и, как правило, должны содержать следующие элементы: сетку для разделения слоев смеси ионитов и предотвращения проскока частиц ионитов с движущимся потоком и их смешения /размер ячеек сеток должен быть меньше размера гранул ионитов/; несущую конструкцию, например, в виде обода, на котором закреплена сетка; уплотнительный элемент для герметизации внешней стенки обода с внутренней поверхностью боковой стенки корпуса.

Количество перегородок, разделяющих сорбционную загрузку на слои, определяется соотношением d/h, где d внутренний диаметр корпуса, а h - высота между перегородками. Это соотношение лежит в пределах от 0,3 до 3,0.

На чертеже схематично изображен ионообменный опреснитель.

Он содержит корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, патрубками 4 и 5 для подвода очищаемой и отвода очищенной воды соответственно. Внутри корпуса 1 размещена сорбционная загрузка 6, состоящая из смеси анионита в ОН--форме и катионита в H+-форме, взятых в соотношении 1,5:1,0. С помощью перегородок 7 сорбционная загрузка разделена на несколько слоев. Перегородки могут быть выполнены монолитными или сборными и содержат сетку 8, обод 9, на котором закреплена сетка 8, и уплотнительный элемент 10.

Устройство работает следующим образом: Ионообменный опреснитель подсоединяют к водопроводному крану через переходник и направляют через него воду. Подача воды может осуществляться либо снизу вверх, либо сверху вниз.

В таблице приведены данные по очистке воды с помощью предлагаемого устройства.

ИОНООБМЕННЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ. Патент Российской Федерации RU2098356

Как видно из данных таблицы, ресурс очищенной воды с удельной электропроводностью значительно увеличивается в случае, когда сорбционная загрузка разделена на отдельные слои, и зависит от соотношения d/h, т.е. от количества перегородок.

Предлагаемый ионообменный опреснитель позволит получать высококачественную деионизованную воду, отвечающую всем требованиям, предъявляемым к дистиллированной воде, и даст возможность заменить традиционные дистилляторы.

Предлагаемый ионообменный опреснитель прост и удобен в обращении, надежен и безопасен в работе, не требует расхода электроэнергии. Он легко подключается к водопроводному крану.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ионообменный опреснитель, содержащий корпус с крышкой и днищем, патрубки для подвода очищаемой и очищенной воды, сорбционную загрузку смесь анионита в OH--форме и катионита в H+-форме, отличающийся тем, что смесь ионитов в корпусе размещена слоями, разделенными между собой перегородками так, что соотношение d/h 0,3 3,0, где d внутренний диаметр корпуса, h - расстояние между перегородками.

Версия для печати
Дата публикации 14.11.2006гг


вверх