«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. Кафедрой хтятц

к.х.н. Довгий И.И.

« » 201 г.

Лекция № 7, 8

по дисциплине: «СИСТЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЯ

Гидрометаллургических заводов»

тема: «Аппараты для ионного обмена»

Цель: Изучить конструкции и принципы действия аппаратов для ионного обмена.

План лекции

1. Вводная часть	5 мин
2. Основная часть:
2.1 Ионообменные сорбционные процессы	10 мин
2.2 Классификация ионообменного оборудования	15 мин
2.3 Аппараты периодического действия – сорбционные фильтры	25 мин
2.4 Аппараты полунепрерывного действия со сплошным слоем сорбента	40 мин
2.4.1 Сорбционная напорная колонна (СНК)
2.4.2 Противоточная ионообменная колонна (ПИК)
2.4.3 Колонна напорная с плотным движущимся слоем сорбента (КНПДС)
2.4.4 Ионообменная противоточная колонна (ИПК)
2.5 Аппарат непрерывного действия со взвешенным слоем сорбента и смешанным движением фаз – пачук сорбции	20 мин
2.6 Аппараты непрерывного действия со сплошным движущимся (подвижным) слоем сорбента	30 мин
2.6.1 Колонна непрерывной сорбции с пневматической разгрузкой (КНСПР)
2.7 Аппараты непрерывного действия со взвешенным слоем сорбента	65 мин
2.7.1 Колонна с движущимся слоем (КДС)
2.7.2 Пульсационные сорбционные колонны (ПСК)
2.7.3 Колонна непрерывкой сорбции с плавающими дренажами (КНСПД)
2.8 Выбор ионообменного аппарата для конкретного процесса	15 мин
2.9 Значение дисциплины «Системы и оборудование ГМЗ»	10 мин
3. Заключительная часть. Вопросы	5 мин

Продолжительность лекции 4 академических часа.

Литература:

1. Раков Э.Г. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов / Э.Г. Раков, С.В. Хаустов. – М.: Металлургия, 1993. – 384 с.

2. Медведев А.С. Теория и аппаратура гидрометаллургических процессов. Ч.1. Аппараты / А.С. Медведев, В.С. Стрижко, Б.Г. Коршунов. – М.: МИСиС, 1995. – 143 с.

3. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / А.Н. Плановский, В. М. Рамм, С.З. Каган. – М.: Химия, 1968.

4. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии / Н.И. Гельперин. – М.: Химия, 1981 г.

2.1 Ионообменные сорбционные процессы

Достоинствами ионообменной сорбции являются – возможность:

- экономного извлечения металлов из разбавленных растворов;

- переработки пульп без их предварительной фильтрации;

- проведения процессов, состоящих из большого числа ступеней контактирования;

- значительного сокращения удельного расхода воды по сравнению с осадительными методами;

а также:

- относительно небольшие потери сорбента в процессе;

- простота и надежность оборудования.

Недостатки ионообменных процессов:

- малая емкость, набухаемость и высокая стоимость сорбентов, трудность использования процессов для переработки концентрированных и сильно засоленных растворов;

- низкая скорость процесса по сравнению с экстракцией.

Технология состоит из следующих циклических операций:

- собственно сорбция – поглощение целевых металлов из растворов твердым гранулированным сорбентом;

- промывку сорбента от исходного (или десорбирующего) раствора, а также твердых частиц (или и шлама);

- десорбция (элюирование) целевых металлов в раствор (элюирование – процесс перевода сорбированных смолой ионов в раствор – элюат или товарный регенерат);

- регенерация сорбента.

Все эти операции проводят последовательно в одном аппарате (периодический процесс) или осуществляют непрерывно в различных аппаратах (непрерывный процесс).