RU2005138304A - Способ и аппарат для десорбции материала - Google Patents

Claims (41)

1. Аппарат для десорбции веществ из ионообменной смолы, имеющей сорбированные на ней примеси и целевые материалы, причем аппарат включает в себя первую и вторую камеры, которые устроены таким образом, что при работе смолу подают в первую камеру, и она перемещается из первой камеры во вторую камеру, и десорбирующий раствор подают во вторую камеру, и он перемещается из второй камеры в первую камеру таким образом, что

i) примеси, имеющие меньшее сродство к смоле, чем целевой материал, могут десорбироваться из смолы, и целевой материал может сорбироваться на смолу из десорбирующего раствора в первой камере и, таким образом, создаются условия, когда поток примесей, имеющий высокую концентрацию примесей и относительно низкую концентрацию целевого материала, может выпускаться из первой камеры через первый выход; и

ii) целевой материал может десорбироваться из смолы во второй камере, и создаются условия, когда богатый поток, имеющий низкую концентрацию примесей и относительно высокую концентрацию целевого материала, может выпускаться из нижних частей первой и/или второй камер через второй выход.

2. Аппарат по п.1, где при работе смола движется вниз в первой камере и вверх во второй камере, и десорбирующий раствор движется в противотоке к направлению смолы в упомянутых камерах.

3. Аппарат по п.1 или 2, в котором поток примесей отбирают из верхней части первой камеры.

4. Аппарат по п.1 или 2, в котором первая и вторая камеры связаны проточным соединением таким образом, что десорбирующий раствор может течь под действием силы тяжести из второй камеры в первую камеру.

5. Аппарат для десорбции материала из насыщенной ионообменной смолы, причем этот аппарат включает в себя первую и вторую камеры, которые устроены таким образом, что при работе смола может двигаться вниз в первой камере и вверх во второй камере, и десорбирующий раствор может течь в противотоке к смоле, первый и второй входы для подачи насыщенной смолы в первую камеру и десорбирующего раствора во вторую камеру соответственно, и первый и второй выходы для выпуска жидкости из аппарата, и третий выход для выпуска десорбированной смолы из второй камеры; средство, обеспечивающее перенос смолы из первой камеры во вторую камеру и перемещение смолы вверх во второй камере; посредством чего в работе первый поток десорбирующего раствора, содержащий относительно высокую концентрацию примесей и низкую концентрацию целевых материалов, могут выпускать из первого выхода, второй поток десорбирующего раствора, содержащего относительно высокую концентрацию целевого материала и низкую концентрацию примесей, могут выпускать из нижних частей первой и второй камер и/или отбирать из десорбирующего раствора, проходящего из второй камеры в первую камеру, из второго выхода, и десорбированную смолу могут выпускать из третьего выхода второй камеры.

6. Аппарат по п.5, в котором первая и вторая камеры расположены и связаны проточным соединением таким образом, что напор жидкости десорбирующего раствора во второй камере заставляет десорбирующий раствор течь вверх в первой камере.

7. Аппарат по п.5, в котором первый выход для выпускания первого потока располагают в верхней части первой камеры.

8. Аппарат по п.5, в котором третий выход для выпускания десорбированной смолы располагают в верхней части второй камеры.

9. Аппарат по п.5, в котором третий выход для перемещения десорбированной смолы из первой камеры соединяют с промежуточной камерой, в которой может собираться десорбированная смола.

10. Аппарат по п.5, который дополнительно включает в себя средство контроля для регулирования скорости удаления смолы из второй камеры.

11. Аппарат по п.10, в котором средство контроля измеряет уровень жидкости десорбирующего раствора в первой камере для регулирования скорости, с которой смолу удаляют из второй камеры.

12. Аппарат по п.5, в котором десорбция примесей из смолы происходит в верхней зоне первой камеры и, таким образом, позволяет целевому материалу в десорбирующем растворе сорбироваться на смолу в верхней зоне.

13. Аппарат по п.5, в котором десорбция целевых материалов происходит в верхней зоне второй камеры.

14. Аппарат по п.5, в котором вторая камера имеет другой вход для подачи раствора, который при подаче будет увеличивать концентрацию целевых материалов во второй камере и, таким образом, снижать концентрацию примесей во втором потоке.

15. Аппарат по п.5, в котором первая и вторая камеры связаны перетоком, приспособленным для перемещения смолы и десорбирующего раствора между камерами.

16. Аппарат по п.5, в котором первая и вторая камеры соединены в U-образную конфигурацию, где первая и вторая камеры образуют плечи U-образной формы и основание обеспечивает переток.

17. Аппарат по п.15 или 16, в котором второй поток десорбирующего раствора, содержащий высокую концентрацию десорбированного материала, могут выпускать из протока, расположенного между первой и второй камерами.

18. Аппарат по п.5, в котором первую и вторую камеры располагают так, что одна из камер находится внутри другой камеры.

19. Аппарат по п.18, в котором вторую камеру располагают концентрически в первой камере так, что первая камера имеет кольцеобразное поперечное сечение.

20. Аппарат по п.19, в котором вторая камера имеет открытое вниз отверстие, посредством которого десорбирующий раствор во второй камере может течь непосредственно из второй камеры в первую камеру, а смола из первой камеры может двигаться через это отверстие вверх во второй камере.

21. Аппарат по п.20, в котором второй поток выпускают из первой камеры в месте ниже отверстия второй камеры.

22. Способ десорбции веществ из ионообменной смолы, имеющей сорбированные в ней примеси и целевые материалы, причем способ включает в себя обработку ионообменной смолы в аппарате, имеющем первую и вторую камеры, где способ включает в себя стадии

a) десорбции примесей из смолы в первой камере десорбирующим раствором, так что целевые материалы, имеющие большее сродство к смоле, чем примеси, могут сорбироваться на смолу из десорбирующего раствора и, таким образом, создавая условия, когда поток, имеющий высокую концентрацию примесей и низкую концентрацию целевого материала, можно выпускать из первой камеры; и

b) десорбции целевых материалов из смолы, обработанной согласно стадии а), во второй камере десорбирующим раствором и, таким образом, создавая условия, когда поток, имеющий высокую концентрацию целевых материалов и низкую концентрацию примесей, можно выпускать из аппарата.

23. Способ десорбции веществ из смолы в аппарате, имеющем первую и вторую камеры, соединенные проточным соединением, причем способ включает в себя стадии

a) подачи насыщенной смолы, содержащей сорбированные на ней целевые материалы и примеси, в первую камеру, и движения смолы вниз в ней;

b) перемещения смолы из первой камеры во вторую камеру и движения смолы вверх в ней;

c) подачи десорбирующего раствора во вторую камеру так, что раствор течет вниз во второй камере и вверх в первой камере в противотоке к смоле;

d) выпуска десорбированной смолы из второй камеры;

e) выпуска первого потока десорбирующего раствора, содержащего высокую концентрацию примесей и низкую концентрацию целевых веществ, из первой камеры; и

f) выпуска второго потока десорбирующего раствора, содержащего относительно высокую концентрацию целевого материала и относительно низкую концентрацию примесей, из нижней части первой и/или второй камер, и/или из раствора, текущего между камерами.

24. Способ по п.23, в котором любые два или более этапов от а) до f) осуществляют одновременно.

25. Способ по п.23 или 24, в котором примеси, имеющие меньшее сродство к смоле, чем целевые материалы, десорбируются из смолы и целевой материал может сорбироваться на смолу в первой камере.

26. Способ по п.23, в котором десорбция примесей из смолы, по существу, происходит в верхней зоне первой камеры и, таким образом, дает возможность дополнительному целевому материалу из десорбирующего раствора сорбироваться на смоле в верхней зоне первой камеры.

27. Способ по п.26, в котором первый поток, выпускаемый на стадии е), выпускают из верхней зоны первой камеры.

28. Способ по п.23, в котором целевые материалы, десорбирующиеся из смолы, увеличивают плотность десорбирующего раствора и, таким образом, заставляют высокие концентрации десорбирующего раствора оседать в направлении нижних зон первой и второй камер.

29. Способ по п.23, в котором скорость, с которой выпускается смола на стадии d), регулируют уровнем жидкости в первой камере.

30. Способ по п.23, в котором смолу, выпускаемую на стадии d), выпускают из верхней зоны второй камеры.

31. Способ по п.23, который включает стадию подачи раствора, содержащего целевые вещества, во вторую камеру и, таким образом, снижается концентрация примесей во второй камере.

32. Способ по п.31, в котором температуру концентрированного раствора меняют от приблизительно 60 до 100°С.

33. Способ по п.32, в котором раствор, содержащий целевые материалы, подают во вторую камеру в месте между верхней и нижней зонами второй камеры.

34. Способ по п.23, в котором движение смолы вверх во второй камере согласно стадии b) включает в себя использование технологии пульсации смолы.

35. Способ по п.23, в котором десорбирующий раствор течет вверх в первой камере согласно этапу с) в результате напора жидкости во второй камере.

36. Способ по п.23, в котором первая и вторая камеры соединены в U-образную конфигурацию, где первая и вторая камеры образуют плечи U-образной формы, и основание обеспечивает переток, через который могут перемещаться смола и десорбирующий раствор.

37. Способ по п.36, в котором второй поток десорбирующего раствора, содержащий высокую концентрацию целевого материала, могут выпускать из протока, расположенного между первой и второй камерами.

38. Способ по п.23, в котором первую и вторую камеры располагают таким образом, что одна из камер расположена внутри другой камеры.

39. Способ по п.38, в котором вторую камеру располагают концентрически внутри первой камеры так, что первая камера имеет кольцеобразное поперечное сечение.

40. Способ по п.39, в котором вторая камера имеет открытое вниз отверстие, посредством чего десорбирующий раствор во второй камере может течь непосредственно из второй камеры в первую камеру, и смола из второй камеры может двигаться через отверстие вверх во второй камере.

41. Способ по п.40, в котором второй поток выпускают из первой камеры в месте ниже отверстия второй камеры.