[實(shí)用新型]一種離子交換柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820469381.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208661160U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李會(huì)強(qiáng);董玉明;張笛;裴麗麗;張紅玲;徐紅彬;張懿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B01J47/014
• 分類(lèi)號(hào): B01J47/014
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種離子交換柱，所述離子交換柱包括柱體、上端蓋和下端蓋，所述柱體內(nèi)設(shè)置至少三塊分布板，分別包括上分布板、中間分布板和下分布板，所述中間分布板至少為一塊。本實(shí)用新型通過(guò)改變傳統(tǒng)離子交換柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在離子交換柱內(nèi)設(shè)置分布板，合理調(diào)整分布板的數(shù)量和位置，使料液在交換柱內(nèi)均勻分布，從而提高離子交換樹(shù)脂的吸附量，并提高離子交換柱處理效率；同時(shí)減少離子交換樹(shù)脂的使用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于離子交換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種離子交換柱。

背景技術(shù)

離子交換柱是指填充有離子交換樹(shù)脂的細(xì)長(zhǎng)管柱，大多為立式圓筒形結(jié)構(gòu)，其兩端密封，能承受一定的工作壓力。離子交換柱的柱體通常采用玻璃、不銹鋼、有機(jī)玻璃等材料制成，其內(nèi)壁整體上襯有耐酸堿的橡膠層，其內(nèi)裝填有離子交換樹(shù)脂，用于對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。

離子交換樹(shù)脂是一種不溶于水的高分子化合物，常規(guī)品種較多，根據(jù)所含化學(xué)功能基團(tuán)的性質(zhì)，可分為強(qiáng)酸陽(yáng)離子、弱酸陽(yáng)離子、強(qiáng)堿陰離子、弱堿陰離子、螯合性、兩性及氧化還原樹(shù)脂，常見(jiàn)的用于濕法冶金金屬提取領(lǐng)域的離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)堿、弱堿陰離子交換樹(shù)脂；根據(jù)孔型不同，可分為凝膠型和大孔型離子交換樹(shù)脂；而根據(jù)合成單體不同，還可分為苯乙烯系、丙烯酸系、環(huán)氧系、酚醛系及脲醛系離子交換樹(shù)脂等。

工業(yè)生產(chǎn)中，一般將樹(shù)脂填充在高徑比5～10的離子交換柱中，從上至下順流進(jìn)料進(jìn)行離子交換吸附，柱內(nèi)樹(shù)脂從上至下依次分為飽和帶、交換帶和保護(hù)帶。由于進(jìn)料溶液中金屬離子同樹(shù)脂交換反應(yīng)時(shí)間延遲，以及溶液中金屬離子濃度隨著料液向下流動(dòng)逐漸降低，因此交換帶往往比較長(zhǎng)，這也是造成樹(shù)脂無(wú)法充分吸附的主要原因，而吸附不飽和的樹(shù)脂，則會(huì)造成生產(chǎn)效率低下，解吸液雜質(zhì)含量高的問(wèn)題；造成交換帶較長(zhǎng)的另一個(gè)原因是由于管壁應(yīng)力作用，管壁流體的速度慢于中心流體的速度，造成整個(gè)流體頂端呈拋物線形下降，導(dǎo)致拋物線頂點(diǎn)樹(shù)脂較早吸附，兩側(cè)樹(shù)脂吸附較慢，從而拉長(zhǎng)了交換帶的長(zhǎng)度。生產(chǎn)上一般采用串柱的方法來(lái)提高樹(shù)脂吸附量，然而由于串柱作業(yè)存在時(shí)間差，離子交換柱吸附、解吸時(shí)長(zhǎng)并不固定，導(dǎo)致離子交換柱空閑待作業(yè)，生產(chǎn)效率低下。

為了提高離子交換樹(shù)脂的吸附量，可以采用改變離子交換柱結(jié)構(gòu)的方式，CN202516561 U公開(kāi)了一種離子交換柱，通過(guò)在料液入口端安裝有料液分布板，使得進(jìn)入的料液可以盡可能均勻分布在網(wǎng)板上，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)板的高效利用；CN 207042491 U公開(kāi)了一種離子交換柱，該離子交換柱的第一篩板設(shè)置于封頭與筒體之間，第二篩板設(shè)置于筒體遠(yuǎn)離第一篩板的一端。以上離子交換柱分布板的設(shè)置，對(duì)于高徑比較大的交換柱，料液經(jīng)頂部分布板分散后在流動(dòng)過(guò)程中易再次匯合，影響樹(shù)脂對(duì)離子的交換、吸附。

綜上所述，對(duì)離子交換柱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，應(yīng)針對(duì)不同類(lèi)型的離子交換柱加以調(diào)整，以能夠有效提高樹(shù)脂的吸附量，提高生產(chǎn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種離子交換柱。本實(shí)用新型通過(guò)改變傳統(tǒng)離子交換柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在離子交換柱內(nèi)設(shè)置分布板，使料液在交換柱內(nèi)均勻分布，從而提高離子交換樹(shù)脂的吸附量，達(dá)到提高離子交換柱處理效率、節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供了一種離子交換柱，所述離子交換柱包括柱體、上端蓋和下端蓋，所述柱體內(nèi)設(shè)置至少三塊分布板，分別包括上分布板、中間分布板和下分布板，所述中間分布板至少為一塊。

本實(shí)用新型中，通過(guò)在離子交換柱內(nèi)設(shè)置分布板，使得料液在柱內(nèi)流動(dòng)時(shí)能夠均勻分布，有效增加樹(shù)脂的吸附量，避免樹(shù)脂因利用不充分而造成浪費(fèi)，同時(shí)提高離子交換柱處理料液的效率。