雙中排雙層床離子交換器的製作方法
2023-10-19 20:52:07 1
專利名稱：雙中排雙層床離子交換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及離子交換器。更具體地說，是一種以離子交換樹脂對含鹽水進行脫鹽處理的離子交換器。
自離子交換樹脂用於水的脫鹽處理以來，離子交換器的結構形式不斷改進。為了提高出水水質、提高周期制水量，並能適應不同水質的水源，尤其是適應含鹽量高、硬度大、且永久硬度較高的地下水，目前已經普遍使用具有單只中排裝置的雙層床結構的離子交換器。該離子交換器內裝兩種樹脂，一種是置於石英砂表層上方的強鹼樹脂，另一種是位於強鹼樹脂表層上方的弱鹼樹脂。在中排裝置上面設置有壓脂層。雙層床運行時，水從床體上部配水裝置進入，出水由底部流出。再生鹼液由床體底部進入，由中排裝置排出。實際運行中，不可避免地存在著如下問題1、強弱樹脂之間產生混層，且此混層難以分開。由於樹脂粒度不均勻，造成強弱樹脂比重差的交叉，即大顆粒的弱型樹脂的比重與小顆粒強型樹脂的比重接近或相等，僅管使用水力反洗分層，也難以分開。再者，樹脂離子型態變化後，其視比重、溼真比重均發生不同程度的變化。強、弱鹼樹脂的SOε4型態溼真比重都比其OH-型態的比重大得多。更有甚者，弱鹼樹脂的SOε4型態比重競高於強鹼樹脂的OH-型態比重，此為分層難的另一重要原因。
2、存在矽膠汙染問題。失效樹脂再生時，上室的弱鹼樹脂易受下層強鹼樹脂再生廢液中SiO2的汙染，使弱鹼樹脂結塊包團，嚴重時還會造成中排裝置的損壞。同時，這一現象還會使包團包裹的弱鹼樹脂中的SiO2不能洗出，嚴重影響再生效果及再生後的出水水質、降低周期制水量。
上述問題的存在，引出了雙室雙層床結構(又稱疊床)的離子交換器。該結構是用帶有水帽的鋼板將交換器隔成上下兩個室，由此，將上室中的弱鹼樹脂與下室中的強鹼樹脂被分隔。運行中，水從雙室床頂部進入，底部流出。再生鹼液由底部進入，頂部排出。由於鋼板的隔離，有效地避免了雙層床中強弱樹脂相混的現象，但仍然存在如下問題1、由於上、下室分隔，在採用逆流再生時，無法進行空氣頂壓，因而存在同一室內的樹脂亂層。
2、SiO2矽膠汙染問題仍然存在。
3、運行阻力大，尤其是在運行一段時間之後，由於樹脂破碎使運行阻力明顯加大。
4、需要增加設置清洗設備。為保證正常運行，樹脂要定期移入清洗罐中進行清洗。
本實用新型的目的在於避免上述現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、操作簡便、周期制水量大、出水質量高的雙中排雙層床離子交換器。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現本實用新型採用雙層床體，包括位於下方的強鹼樹脂下層床體和位於上方的弱鹼樹脂上層床體，在所述弱鹼樹脂的上方，設置上中排裝置，上中排的頂部置有壓脂層。
本實用新型的結構特點是在所述下層床體和上層床體之間，設置下中排裝置。
本實用新型的特點還在於下中排裝置的出液管通過進鹼閥與進鹼管道連接通。
與已有技術相比，本實用新型具有如下優點1、本實用新型增加設置下中排裝置後，不僅可有效避免雙層床中存在的強弱鹼樹脂混層問題，而且，由於強鹼樹脂再生廢液可從強鹼樹脂表層的下中排裝置中直接排出，有效避免了再生強鹼樹脂排出的SiO2對弱鹼樹脂的汙染。
2、本實用新型增加設置下中排裝置後，雙中排雙層床樹脂反洗分層可採用「ZS」樹脂分層法，即在樹脂分層前先將弱鹼樹脂再生，使之成為OH-型，強鹼樹脂仍保持其失效狀態，根據試驗弱鹼樹脂OH型態溼真比重及體積均最小，且強鹼樹脂失效型態溼真比重較OH-型態大，其樹脂體積較OH-型態小，這樣使強弱鹼樹脂的溼真比重差拉大，兩種樹脂所佔體積最小，因而，採用此種方法使強弱鹼樹脂分層容易，同時分層樹脂的膨脹率可增大，更有利於樹脂自然分層。
3、本實用新型不需要另外投資設置外清洗裝置。
4、運行阻力小，運行費用低，其結構簡單、操作簡便，周期出水量和出水質量都有很大的提高。
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型上、下中排結構示意圖。
以下通過實施例，結合附圖對本實用新型作進上步描述。
實施例如
圖1、2所示，本實施例採用雙層床體，包括位於下方的強鹼樹脂下層床體1和位於上方的弱鹼樹脂上層床體2，在弱鹼樹脂的上方，設置上中排裝置3，上中排裝置3的頂部置有壓脂層4，本實施例中，在下層床體1和上層床體2之間，設置下中排裝置5。如圖所示，下中排裝置5的出液管通過進鹼閥6與進鹼管道7連接通。
運行時，水自床體上部配水裝置進水閥10進入，在床體底部出水閥11中流出。
再生時，再生鹼液由床體底部進鹼閥12進入，先在下中排閥13中排出，後從上中排閥8中排出。因為本結構能有效防止強鹼樹脂再生排出液中SiO2對弱鹼樹脂的汙染，所以可採用一步再生法。也可以採用已有技術中雙層床結構的再生方法。
失效樹脂的反洗分層。為防止樹脂離子型態對樹脂分層的影響，特採用弱鹼樹脂的再生(OH)型態、強鹼樹脂的失效型態分層。具體操作如下大反洗樹脂分層，一般是10-15運行周期進行一次。在進行反洗分層時，先從下中排裝置5的進鹼閥6進鹼，將弱鹼樹脂再生，再生廢液從上中排閥 8中排出。為使壓脂層4弱鹼樹脂得到再生，在進鹼結束後置換開始前，關閉上中排閥8，同時空氣頂壓閥9停止頂壓，使置換鹼液繼續上升漫過壓脂層4，時間約10分鐘左右，然後打開上中排閥8進行排放，並恢復頂壓至置換結束。
弱鹼樹脂再生後可不進行正洗，直接進行樹脂的反洗分層，反洗分層操作方法與已有技術中雙層床相同。
權利要求1.雙中排雙層床離子交換器，採用雙層床體，包括位於下方的強鹼樹脂下層床體(1)和位於上方的弱鹼樹脂上層床體(2)，在所述弱鹼樹脂的上方，設置上中排裝置(3)，上中排裝置(3)的頂部置有壓脂層(4)，其特徵是在所述下層床體(1)和上層床體(2)之間，設置下中排裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的雙中排雙層床離子交換器，其特徵是所述下中排裝置(5)的出液管通過進鹼閥(6)與進鹼管道(7)連通。
專利摘要雙中排雙層床離子交換器,採用雙層床體,包括位於下方的強鹼樹脂下層床體和位於上方的弱鹼樹脂上層床體,在所述弱鹼樹脂的上方,設置上中排裝置,上中排的頂部置有壓脂層,其特徵是在所述下層床體和上層床體之間,設置下中排裝置。本實用新型可同時避免強弱鹼混層,以及再生強套樹脂排出的SiO
文檔編號B01J47/02GK2390684SQ99229099
公開日2000年8月9日 申請日期1999年8月6日 優先權日1999年8月6日
發明者趙治華, 鄭玉敏, 何世衛 申請人:安徽省電力試驗研究所