[發(fā)明專利]一種離子交換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210413502.8
• 申請(qǐng)日: 2012-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103769249A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張翊;劉中清;羅一斌;宗保寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01J47/02
• 分類號(hào): B01J47/02;B01J49/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國(guó)平;顧映芬

1.一種離子交換方法，該方法在一種裝置中進(jìn)行，所述裝置包括交換區(qū)、再生區(qū)、轉(zhuǎn)型區(qū)以及物料切換單元，所述交換區(qū)、再生區(qū)和轉(zhuǎn)型區(qū)各自具有物料入口、物料出口和至少一個(gè)離子交換樹(shù)脂床層，所述離子交換樹(shù)脂床層的至少一部分位于所述物料入口和物料出口之間；

該方法包括：在交換區(qū)中，使含分子篩的漿液流過(guò)離子交換樹(shù)脂床層，使所述分子篩中的可交換基團(tuán)與離子交換樹(shù)脂中的離子交換基團(tuán)進(jìn)行離子交換，并收集從所述離子交換樹(shù)脂床層中流出的含分子篩的漿液，所述離子交換基團(tuán)為除氫離子外的離子交換基團(tuán)；

在再生區(qū)中，使酸液流過(guò)離子交換樹(shù)脂床層，以將離子交換樹(shù)脂床層中的離子交換樹(shù)脂再生；以及

在轉(zhuǎn)型區(qū)中，使含有所述離子交換基團(tuán)的水溶液流過(guò)離子交換樹(shù)脂床層，以將再生后的離子交換樹(shù)脂轉(zhuǎn)型；

所述物料切換單元被設(shè)置成使流過(guò)各個(gè)區(qū)域的物料隨時(shí)間按以下方向進(jìn)行切換：將流過(guò)交換區(qū)的物料切換至轉(zhuǎn)型區(qū)，將流過(guò)轉(zhuǎn)型區(qū)的物料切換至再生區(qū)，將流過(guò)再生區(qū)的物料切換至交換區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述裝置還包括淋洗區(qū)，所述淋洗區(qū)具有物料入口、物料出口和至少一個(gè)離子交換樹(shù)脂床層，所述離子交換樹(shù)脂床層的至少一部分位于所述物料入口和物料出口之間；

該方法還包括：在進(jìn)行所述再生前，在淋洗區(qū)中，使含有所述可交換基團(tuán)的水溶液流過(guò)所述離子交換樹(shù)脂床層，以使所述水溶液中的可交換基團(tuán)與離子交換樹(shù)脂中離子交換基團(tuán)進(jìn)行交換；

所述物料切換單元被設(shè)置成使流過(guò)各個(gè)區(qū)域的物料隨時(shí)間按以下方向進(jìn)行切換：將流過(guò)交換區(qū)的物料切換至轉(zhuǎn)型區(qū)，將流過(guò)轉(zhuǎn)型區(qū)的物料切換至再生區(qū)，將流過(guò)再生區(qū)的物料切換至淋洗區(qū)，將流過(guò)淋洗區(qū)的物料切換至交換區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含分子篩的漿液中的分子篩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(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到90體積%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑；以及

（3）所述離子交換樹(shù)脂的平均粒徑與所述含分子篩的漿液中的分子篩的體積平均粒徑的比值為40～150。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述含分子篩的漿液中的分子篩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(shù)脂的平均粒徑與所述含分子篩的漿液中的分子篩的平均粒徑的比值為40～125。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，獲取含分子篩的漿液的方法包括：將分子篩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(jìn)行分離，從所述旋液分離器的溢流口獲取所述含分子篩的漿液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述交換區(qū)中，所述含分子篩的漿液在所述離子交換樹(shù)脂床層的上表面上形成漿液層，該方法還包括對(duì)所述漿液層進(jìn)行擾動(dòng)，以使所述漿液層中的漿液還具有非重力方向的運(yùn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，對(duì)所述漿液層進(jìn)行擾動(dòng)的方式包括：在所述漿液層中設(shè)置浸沒(méi)于所述漿液中的管道，并向所述管道中通入非活性氣體，所述管道的外壁與容納所述離子交換床層的容器的內(nèi)壁之間存在空間，且所述管道的下端面與所述離子交換樹(shù)脂床層的上表面之間存在空間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、6和7中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述離子交換樹(shù)脂床層的上表面上形成有非活性介質(zhì)層，物料經(jīng)所述非活性介質(zhì)層進(jìn)入所述離子交換樹(shù)脂床層中，所述非活性介質(zhì)層由非活性顆粒形成，所述非活性顆粒的平均粒徑與所述離子交換樹(shù)脂顆粒的平均粒徑的比值為1.2～5：1。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述離子交換樹(shù)脂床層的上表面上形成有非活性介質(zhì)層，物料經(jīng)所述非活性介質(zhì)層進(jìn)入所述離子交換樹(shù)脂床層中，所述非活性介質(zhì)層由非活性顆粒形成，所述非活性顆粒的平均粒徑與所述離子交換樹(shù)脂顆粒的平均粒徑的比值為1.2～5：1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8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(shù)脂顆粒的平均粒徑的比值為1.3～3：1。

11.根據(jù)權(quán)利要求8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(shù)脂顆粒。