Область техники

Изобретение относится к способам разделения веществ фильтрованием и фильтрам, а более точно к способам фильтрации раствора хлорида натрия и фильтру, задерживающему механические примеси.

Предшествующий уровень техники

Проблема недопущения попадания механических примесей в ионообменную смолу при ее регенерации раствором хлорида натрия известна. Для уменьшения загрязнения ионообменной смолы используют очищенную поваренную соль, в частности, таблетированную соль. Но они значительно дороже, например, каменной или садочной соли, и при этом все равно содержат примеси, что заставляет искать решение задачи очищения от примесей раствора хлорида натрия, приготовляемого из любой соли. Известны способы и устройства, предназначенные для решения указанной проблемы. Например, в патентах РФ N° 138575 от 20.03.2014 и N° 100921 от 10.01.2011 раскрыто использование фильтра механических примесей, устанавливаемого в трубопроводе. Но такое решение предполагает периодический демонтаж фильтра и его очистку или замену.

Известен также способ приготовления раствора хлорида натрия для регенерации ионообменной смолы, раскрытый в патенте США US6379630 от 30.04.2002, предусматривающий осаждение механических примесей в солевом баке. Но в этом случае необходимо очищать солевой бак. Кроме накапливающегося загрязнения бака, при заливке в него очередной порции воды, она будет взбалтываться, поднимать ранее осажденные примеси, загрязняя воду и, соответственно, раствор хлорида натрия.

Наиболее близким аналогом заявленного способа является раскрытый в патенте США US3243263 от 29.03.1966 способ приготовления раствора хлорида натрия для регенерации ионообменной смолы, включающий использование фильтра - контейнера из синтетических волокон, устанавливаемого в солевом баке. Контейнер выполнен с открытым верхом, края которого прикрепляются к краям солевого бака. Соль засыпается в контейнер, закрепленный на краю солевого бака, при этом низ контейнера омывается водой, которая вымывает соль, оставляя твердые частицы в контейнере. Контейнер предполагается периодически доставать из солевого бака и очищать от осажденных примесей.

Недостатком этого известного способа является необходимость слежения за уровнем загрязнения контейнера и периодический демонтаж и установка контейнера на солевом баке. Это потребует остановки процесса подготовки раствора хлорида натрия, осуществляемого в современных установках непрерывно. Недостатком также является наличие операции по очистке контейнера от загрязнений.

Следует также отметить, что использование соли в фильтр-пакетах - закрытых пакетах из фильтрующего раствор хлорида натрия материала не выявлено в предшествующем уровне техники.

Заявленное изобретение направлено на решение технической проблемы очищения водного раствора хлорида натрия, получаемого путем растворения содержащей механические примеси соли, в частности каменной или садочной соли, в солевом баке.

Раскрытие изобретения

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, заключается в том, что сокращается число операций при подготовке раствора хлорида натрия для регенерации ионообменной смолы, циклически используемой для умягчения воды, т.к. не требуется монтировать и демонтировать фильтр механических примесей, поскольку использованный фильтр-пакет удаляется из бака и заменяется на новый фильтр-пакет. Кроме того, нет необходимости прерывать автоматически осуществляемый процесс приготовления раствора хлорида натрия для регенерации ионообменной смолы и прерывать подачу воды в солевой бак.

Техническими результатами также являются:

- дозированное помещение в солевой бак массы соли кратной массе соли в фильтр- пакете;

- индикация расхода соли, используемой для получения раствора хлорида натрия, поскольку фильтр-пакет из полупрозрачного материала позволяет оценить степень его заполнения.

Указанные технические результаты достигается в способе приготовления раствора хлорида натрия для регенерации ионообменной смолы, циклически используемой для умягчения воды, включающим в каждом цикле использования ионообменной смолы растворение соли и фильтрацию хлорида натрия от примесей в заполняемом водой солевом баке перед последующей регенерацией ионообменной смолы, при этом соль предварительно упаковывают в закрытые пакеты из фильтрующего раствор хлорида натрия материала, и в закрытом пакете помещают в заполняемый водой солевой бак, а после растворения соли, закрытый пакет с оставшимися в нем примесями, содержащимися в соли, заменяют в солевом баке на другой закрытый пакет из фильтрующего раствор хлорида натрия материала с солью.

Закрытые пакеты могут быть выполнены из полупрозрачного материала, фильтрующего раствор хлорида натрия.

Масса соли в закрытом пакете из фильтрующего материала может соответствовать приготовлению насыщенного раствора хлорида натрия, используемого для одной регенерации. При этом закрытый пакет с оставшимися в нем примесями, содержащимся в соли, можно заменять в солевом баке на другой закрытый пакет из фильтрующего материала с солью через интервал времени равный заданному периоду регенерации ионообменной смолы.

Соль можно помещать в солевой бак одновременно в нескольких закрытых пакетах из фильтрующего раствор хлорида натрия материала. Масса соли в каждом закрытом пакете из фильтрующего материала может соответствовать приготовлению насыщенного раствора хлорида натрия, используемого для одной регенерации. При этом закрытые пакеты с оставшимися в нем примесями, содержащимся в соли, можно заменять в солевом баке на другие закрытые пакеты из фильтрующего материала с солью через интервал времени кратный заданному периоду регенерации ионообменной смолы, причем кратность равна количеству закрытых пакетов с солью, единовременно помещаемых в солевой бак.

Указанные технические результаты достигается также при использовании выполненного из фильтрующего раствор хлорида натрия материала фильтр-пакета (закрытого пакета) с солью.

Фильтр-пакет может быть выполнен из полупрозрачного полимерного материала, в частности, из полипропилена.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема установки умягчения воды, включающая умягчитель воды и солевой бак. Фильтр-пакет с солью, лежит в солевом баке на решетке, установленной над дном солевого бака.

На фиг. 2 показан фильтр-пакет с солью. Осуществление изобретения

Показанная на фиг. 1 схема установки умягчения воды включает фильтр-колонну 1 для умягчения воды с электронным блоком управления 2 и солевой бак 3 с фильтр- пакетом 4 на решетке 5, расположенной над дном солевого бака 3 в водном растворе 6 хлорида натрия. Фильтр-колонна 1 содержит ионообменную смолу 7, способную удалять соли жесткости из воды путем ионного обмена. Жесткая вода, как показано на схеме, проходит в фильтр-колонне 1 сверху вниз. Когда вода проходит через ионоообменную смолу, соли жесткости извлекаются из воды и удерживаются гранулами смолы. Умягченная вода собирается внизу бака и поступает вверх по центральной трубе в управляющий клапан, а затем в водопроводную систему.

Периодически ионообменную смолу регенерируют - очищают раствором хлорида натрия, который готовится в солевом баке 3. Необходимость регенерации определяется электронным блоком управления 2, например, с заданным временным интервалом. Регенерация включает этапы:

подготовка раствора хлорида натрия, помещают в солевой бак фильтр-пакет и заполняют водой, объем которой определяется электронным блоком управления 2;

промывка ионообменной смолы 7 водой, которая может проходить еще в три этапа (медленная промывка, обратная промывка и быстрая промывка);

промывка ионнообменной смолы 7 в фильтр-колонне 1 раствором хлорида натрия из солевого бака.

Затем вновь подготовка раствора хлорида натрия.

Таким образом, ионообменную смолу используют для умягчения воды циклически. В каждом цикле использования ионообменной смолы готовится раствор хлорида натрия в заполняемом водой солевом баке 3 из соли в фильтр-пакете 4.

Заявленное изобретение позволяет использовать, в частности, каменную или садочную соль, содержащую большое количество механических примесей, или поваренной соли, также содержащей механические примеси, помещая в заполняемый водой солевой бак в фильтр-пакете из фильтрующего раствор хлорида натрия материала, например, нетканого материала на основе полимерных волокон полипропилена. Поскольку удельный вес полипропилена (0,91 г/см ) меньше удельного веса воды, мешок после растворения соли может всплыть с оставшимися небольшим количеством нерастворимых примесей.

Фильтр-пакет из нетканого материала (геоткани) показан на фиг. 2. Фильтр-пакет это пакет, изготовленный из пористого материала, который при погружении в воду обеспечивает проникновение воды внутрь пакета и извлечение растворимого в воде вещества, помещенного в этот пакет. Фильтр-пакет изготавливается путём, например, ультразвуковой сварки или сшивания двух сложенных друг на друга кусков материала прямоугольной формы по трем сторонам. После засыпки расчетного количества соли, мешок запаивается или зашивается с четвертой стороны, например, стачным швом. Ширина стачного шва от 0,5 см до 1,5 см. Шов должен препятствовать прохождению из фильтр-пакета нерастворенной соли и механических примесей.

Фильтр-пакет, показанный на фиг. 2, заполнен не полностью, соль находится в его нижней части 8, что обеспечивает устойчивость фильтр-пакета на решетке 5 (фиг. 1). По периметру фильтр-пакет показан шов 9 (ниточный или ультразвуковой сварки).