2.2 Классификация ионообменного оборудования

Всё многообразие ионообменных аппаратов может быть разбито на отдельные группы аппаратов, близких по конструкции, принципу действия и характеристикам. Наиболее удачной признана следующая классификация.

Таблица 1.

Классификация ионообменного оборудования

Периодического действия		Непрерывного действия		Полунепрерывного действия
Со сплошным слоем	Со взвешенным слоем	Со сплошным слоем	Со взвешенным слоем	Со сплошным слоем	Со взвешенным слоем
С противоточной регенерацией	С противоточной регенерацией	С прямоточным движением фаз	С прямоточным движением фаз	С противоточным движением фаз	С противоточным движением фаз
С прямоточной регенерацией	С прямоточной регенерацией	Со смешанным движением фаз	Со смешанным движением фаз
Многопоточные		С противоточным движением фаз	С противоточным движением фаз
Многослойные
ФСД
Намывные

Согласно предложенной классификации ионообменное оборудование подразделяется на группы по двум основным признакам:

- по режиму работы (периодический, непрерывный и полунепрерывный);

- по гидродинамическому режиму (со сплошным или псевдоожиженным слоем сорбента).

Аппараты со сплошным слоем сорбента могут быть с неподвижным и подвижным (движущимся) слоем сорбента.

Аппараты со взвешенным (псевдоожиженным) слоем – с принудительным перемешиванием смолы.

Аппараты могут быть сгруппированы по способу организации взаимного движения фаз. Различают аппараты:

- с прямоточным;

- противоточным;

- перекрёстным (смешанным) движением фаз.

В гидрометаллургическом производстве применяют три типа аппаратов, отличающихся способом организации движения сорбента:

- аппараты с неподвижным слоем сорбента;

- аппараты с подвижным сплошным слоем сорбента (перемещением смолы током раствора);

- аппараты с принудительным движением (перемешиванием) сорбента (взвешенным или псевдоожиженным слоем).

Выбор аппарата для заданного процесса определяется необходимыми технологическими параметрами, масштабами производства и надёжностью конструкции.

Ионный обмен в аппаратах может осуществляться в статических и динамических условиях.

Статический метод заключается в перемешивании раствора с определенным количеством ионита до достижения состояния ионообменного равновесия с последующим разделением фаз фильтрованием или центрифугированием. Этот метод требует многократного повторения операций в соответствии с необходимым числом ступеней ионного обмена.

В промышленности применяют чаще динамический метод ионного обмена. Динамический метод состоит в пропускании раствора через ионообменную колонну с неподвижным слоем ионита. В этом случае ионит сначала насыщается извлекаемым компонентом в слоях при входе раствора, затем слой насыщения постепенно продвигается по направлению к выходу.