Способ осуществления ионного обмена

(51) 02 1/42 (2006.01) 02 1/36 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к ионному обмену и может быть использовано для воздействия на процесс ионного обмена в сторону увеличения его кинетических и динамических характеристик. Предлагаемое изобретение может применяться в медицинской, химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности,где используются процессы ионного обмена. Сущность способа заключается в проведении ионного обмена в ультразвуковом поле создаваемом связанными друг с другом волновыми модулями с длиной каждого модуля эквивалентной половине длины волны /2 /- 0,5 продольных колебаний в материале модуля.(72) Кожахметов Серик Касымович Кетегенов Тлек Айтмуханович Лексин Михаил Юрьевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий Товарищество с ограниченной ответственностью НУГРИМ Кожахметов Серик Касымович Кетегенов Тлек Айтмуханович Лексин Михаил Юрьевич(54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИОННОГО ОБМЕНА результатом предполагаемого изобретения является повышение эффективности ионного обмена. Сущность изобретения заключается в проведении ионного обмена в ультразвуковом поле, создаваемом связанными друг с другом волновыми модулями с длиной каждого модуля эквивалентной половине длины волны /2 /- 0,5 продольных колебаний в материале модуля. Общий вид излучателя, состоящий из связанных волновых модулей представлен на фиг.1. Осуществление ионного обмена в ультразвуковом поле, создаваемом такими волновыми модулями позволяет повысить эффективность ионного обмена. Сведения,подтверждающие возможность осуществления способа. Пример осуществления заявляемого способа и способа по прототипу. Осуществление заявляемого способа. В ионообменную колонну объемом 0,64 м 3 в зону ионного обмена устанавливают ультразвуковой излучатель, состоящий из волновых модулей связанных друг с другом с длиной каждого модуля эквивалентной /2,5 длины волны продольных колебаний в материале модуля. В ту же зону загружают 0,03 м 3 сильноосновного анионита и заливают 0,6 м 3 раствора содержащего уранил сульфатные комплексы. После заполнения колонны урансодержащим раствором включают ультразвуковой генератор и в течение двух часов проводят ионный обмен. Через два часа выключают ультразвуковой генератор и из колонны отбирают пробы раствора и анионит. В отобранных пробах определяют содержание урана. Данный эксперимент повторяют с длиной модуля эквивалентной /2 и /1,5. Результаты экспериментов приведены в таблице 1. Осуществление способа по прототипу. В ионообменную колонну объемом 0,64 м 3 загружают 0,03 м 3 сильноосновного анионита и заливают 0,6 м 3 воды обработанной в течение 5 минут ультразвуком. Время контакта ионита с водой 60 минут. Через 60 минут воду сливают и в колонну заливают 0,6 м 3 раствора содержащего уранил сульфатные комплексы. Ионный обмен проводят в течение двух часов. Через два часа из колонны отбирают пробы раствора и анионита. В отобранных пробах определяют содержание урана. Результаты эксперимента заносятся в таблицу 1. Результаты экспериментов по заявляемому способу и способу по прототипу. Таблица 1 Эффективность ионного обмена Изобретение относится к ионному обмену и может быть использовано для воздействия на процесс ионного обмена в сторону увеличения его кинетических и динамических характеристик. Предлагаемое изобретение может применяться в медицинской, химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, где используется процесс ионного обмена. Известен способ проведения ионного обмена с размещением ионообменного материала непосредственно в поле ультразвука (Агранат Б.А. Ультразвуковая технология М. Энергия, 1977 г. с.384). Недостатками известного способа являются его сравнительно низкая эффективность и снижение механической прочности при обработке больших объемов ионообменного материала. Известен способ осуществления ионного обмена с использованием ионита, включающий проведение процессов сорбции, десорбции и промывки ионита водой(Шкроб М.С. Водоподготовка М. Госэнергоиздат, 1960 г. с.278-281). Предложенный способ имеет ограниченные возможности воздействия энергетического поля на кинетические и сорбционные свойства ионообменного материала при его воздействии на большие объемы ионообменного материала и как следствие низкую эффективность и снижение его механической прочности. Известен способ очистки синтетических органических ионитов путем их обработки ультразвуком в воде при 35-50 С (патент 2006286, В 01 49/00, 1994). Недостатком известного способа является отсутствие воздействия на ионообменный материал непосредственно при проведении ионного обмена и как следствие его низкая эффективность. Наиболее близким аналогом по достигаемому эффекту к заявляемому способу является способ осуществления ионного обмена (заявка 4889987/26 02 1/42) включающий проведение процессов сорбции, десорбции и промывки ионита водой. В способе по прототипу для ускорения ионного обмена ионит предварительно обрабатывают водой,подвергнутой воздействию энергетическогоультразвукового поля. Недостатком известного способа является его низкая эффективность. Задачей изобретения является разработка эффективного способа проведения ионного обмена непосредственно в ультразвуковом поле. Техническим Исходный раствор Раствор после ионного обмена Анионит Заявляемый способ длина модуля Как видно из представленных данных,использование волновых модулей с длиной эквивалентной половине длины волны /2,продольных колебаний в материале модуля,позволяет по сравнению с прототипом, повысить эффективность ионного обмена в среднем на 6. Использование при проведении ионного обмена волновых модулей с длиной модуля эквивалентной/2,5 длины волны позволяет повысить эффективность ионного обмена на 0,5 по сравнению с прототипом. Использование волновых модулей с длиной эквивалентной /1,5 длины волны позволяет повысить эффективность ионного обмена на 2,5 по сравнению с прототипом. Таким образом, использование ультразвукового поля при проведении ионного обмена создаваемого волновыми модулями с длиной эквивалентной половине длины волны /2 /- 0,5 продольных колебаний в материале модуля позволяет максимально повысить эффективность ионного обмена. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ осуществления ионного обмена в ультразвуковом поле, отличающийся тем, что ионный обмен осуществляют в ультразвуковом поле, создаваемом связанными друг с другом волновыми модулями, с длиной каждого модуля эквивалентной половине длины волны /2 /-0,5 продольных колебаний в материале модуля.