[發明專利]一種離子交換方法

有效

• 申請號: 201210313799.0
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN103657153A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張翊;劉中清;羅一斌;宗保寧
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01D15/36
• 分類號: B01D15/36;C01B39/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種離子交換方法，該方法包括獲取含具有可交換基團的固體物質的漿液，將所述含具有可交換基團的固體物質的漿液送入具有由離子交換樹脂形成的離子交換樹脂床層的離子交換柱中，使所述含具有可交換基團的固體物質的漿液流過所述離子交換樹脂床層，與所述離子交換樹脂中的離子交換基團進行離子交換，收集從所述離子交換柱中流出的含固體物質的漿液，其特征在于，所述含具有可交換基團的固體物質的漿液中的固體物質的粒徑符合以下條件：

(1)體積平均粒徑為15μm以下；

(2)D₉₀為30μm以下，D₉₀表示累計粒度分布百分數達到90體積％時所對應的粒徑；以及

(3)所述離子交換樹脂的平均粒徑與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液中的固體物質的體積平均粒徑的比值為40～150。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含具有可交換基團的固體物質的漿液中的固體物質的粒徑符合以下條件：

(1)體積平均粒徑為5μm～15μm；

(2)D₉₀為10μm～30μm；以及

(3)所述離子交換樹脂的平均粒徑與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液中的固體物質的平均粒徑的比值為40～125。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，獲取含具有可交換基團的固體物質的漿液的方法包括：將具有可交換基團的固體物質原料分散于水中形成分散液，將所述分散液送入旋液分離器中進行分離，從所述旋液分離器的溢流口獲取所述含具有可交換基團的固體物質的漿液。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，至少部分所述離子交換的過程通過使所述離子交換樹脂與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液進行逆流接觸來實現，并向所述離子交換柱中補充離子交換樹脂，以填充離子交換柱中離子交換樹脂移走而留下的空間。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，整個所述離子交換的過程在使所述離子交換樹脂與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液進行逆流接觸的條件下進行；或者

所述離子交換的程度低于預定的離子交換的程度時，使所述離子交換樹脂與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液進行逆流接觸，所述離子交換的程度由式(I)定義：

式I中，c₁為未經離子交換的固體物質上的可交換基團的含量；

c₂為離子交換后的固體物質上的可交換基團的含量。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述離子交換樹脂的以體積/小時計的流動速度與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液的以體積/小時計的流動速度之比為1∶1～15。

7.根據權利要求4或5所述的方法，其中，使所述離子交換樹脂與所述含具有可交換基團的固體物質的漿液進行逆流接觸的方式包括：在所述離子交換柱中設置傳輸螺桿，并驅動所述傳輸螺桿，以使所述離子交換樹脂相對于所述含具有可交換基團的固體物質的漿液進行逆向流動。

8.根據權利要求4或5所述的方法，該方法還包括：將通過所述逆流接觸而從所述離子交換柱中輸出的離子交換樹脂進行再生，并將再生后的離子交換樹脂補充到所述離子交換柱中；或者

將通過所述逆流接觸而從所述離子交換柱中輸出的離子交換樹脂先后進行再生和轉型，并將轉型后的離子交換樹脂補充到所述離子交換柱中。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，該方法還包括在將所述含具有可交換基團的固體物質的漿液送入所述離子交換柱前，用非活性顆粒在所述離子交換樹脂床層的上表面上形成非活性介質層，所述非活性顆粒的平均粒徑與所述離子交換樹脂顆粒的平均粒徑的比值為1.2～5∶1。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述非活性顆粒的平均粒徑與所述離子交換樹脂顆粒的平均粒徑的比值為1.3～3∶1。

11.根據權利要求9或10所述的方法，其中，所述非活性顆粒選自玻璃顆粒、石英顆粒和非活性樹脂顆粒。