一種免拆卸固定床離子交換吸附設備的製作方法
2023-05-18 21:24:21 1
專利名稱：一種免拆卸固定床離子交換吸附設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固定床離子交換設備，具體為一種塔底為內凹式設計，底部設置內襯塑料管的可拆卸過濾絲網的固定床離子交換設備。疼豕孜不
固定床離子交換設備主要分為兩種， 一種是敞開式上進液吸附塔，這是傳統的固定床設備，採用多塔串聯吸附，塔之間用泵、或結合自然高差進行溶液轉移。另一種是密閉式吸附塔，採用多塔串聯吸附，塔之間用管線串聯，不需要用泵來轉移溶液。
密閉式吸附塔的形式主要有兩種，最常用的傳統型，通常採用的上下雙
封頭的設計，上下封頭和塔體之間用法蘭連接或者整體焊接；另一種新型的吸附塔採用了平底的設計，這種吸附塔上部採用封頭設計、下部採用平底設計，上部封頭和下部平底與塔體採用整體焊接。傳統型吸附塔底部封頭易有不能排淨的溶液殘留，而且底部封頭通常不能添加離子交換樹脂，導致底部封頭是浪費的空間；而平底的新型吸附塔雖然克服了傳統型吸附塔底部封頭存在的缺點，但是在實際使用中平底設計比封頭設計容易變形，使得其操作塔壓範圍太小，實際操作塔壓不能大於0.20MPa，導致離子交換操作流量範圍減小，使得平底設計的吸附塔使用範圍受到限制。
現在使用的固定床吸附塔，塔頂進出管口通常直接開在塔頂封頭上，一個吸附塔頂上需要有吸附原液、淋洗液、 一次貧液、二次貧液、壓縮空氣多個進口和反衝出口、空氣排放口、各種儀表口、人孔等一共約10餘個口，這樣在封頭需要開十餘個管口 。在封頭上開口太多一是降低了封頭整體的承壓能力，二是進口分布太多所需要的塔內進液分布器的面積也相應增大。
現在通常使用的固定床吸附塔的塔內出水組件多採用篩網(通常是金屬絲網筒的形式)，但是當樹脂填充量較大的時候篩網容易受壓變形從而導致樹脂洩露，.因此應用時需要對出水組件的形式進行加強。發明內容
本實用新型的目的是提供一種操作塔壓範圍大、樹枝填充量大的免拆卸固定床離子交換吸附設備。實現本實用新型目的的技術方案 一種免拆卸固定床離子交換吸附設備，包括進液總管、塔體、液體分布帽和出液滲水管；塔體是採用上封頭、下內
凹底的圓柱體；塔體上面設有一個進液總管，進液總管的下方連接著一個呈
倒漏鬥形的液體分布帽，塔體內充滿離子交換樹脂，塔體的底部設有過濾層，過濾層的下面鋪有六對出液滲水管。
上述的出液滲水管由三層組成，最外層為打孔的玻璃鋼支撐管，其孔徑小於過濾層的砂石粒徑，中間層為雙層不鏽鋼過濾絲網，其孔徑小於吸附樹脂的粒徑，最內層為打孔的內支撐塑料管。
上述的塔體上僅設一個進液管。
本實用新型的有益效果(1)由於塔體為採用上封頭、下內凹底(似酒瓶底式)的圓筒體，既不會像封頭底部設計那樣有溶液在封頭底部殘留，也克服了操作塔壓範圍太小的缺點，可操作的塔壓範圍增大使得離子交換操作流量範圍相應增大。(2)塔底的出液滲水管由三層組成，最外層為打孔的玻璃鋼支撐管，其孔徑應小於過濾層的砂石粒徑，避免了過濾層的砂石進入出液滲水管中壓壞過濾絲網；中間層為雙層不鏽鋼過濾絲網，其孔徑小於吸附樹脂粒徑大小，避免了吸附樹脂從塔底洩露；最內層為打孔的塑料管支撐過濾絲網，避免了過濾層滲出的樹脂將絲網壓扁導致絲網破損。(3)該設計在塔體的頂部僅設置了一個進口管一進液總管，簡化了設備，同時提高了封頭整體的承壓能力。
圖1本實用新型的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備側剖圖。圖2本實用新型的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備俯視圖。圖3本實用新型的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備的過濾絲網內襯塑料管示意圖。
圖4本實用新型的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備的出液滲水管的三層組合結構剖面示意圖。
圖中l.進液總管2.備用口 3.人孔4.視鏡口 5.塔體6.人孔7.出液滲水管8.玻璃鋼支撐管9.視鏡口 IO.儀表口 ll.儀表口 12.視鏡口 13.液體分布帽14.內支撐塑料管15.過濾絲網16.過濾網安裝環。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備。
如圖1和2所示， 一種免拆卸固定床離子交換吸附設備包括塔體5、進
液總管l、過濾層、視鏡口4、 9和12、儀表口 lO和ll、人孔3和6、備用口 2、液體分布帽13和出液滲水管7。塔體5為一個圓柱筒體結構，塔體5的上方採用橢圓形封頭，底部採用形似"酒瓶底式"內凹底。這樣既不會像封頭底部設計那樣有溶液在封頭底部殘留，也克服了操作塔壓範圍太小的缺點，可操作的塔壓範圍增大使得離子交換操作流量範圍相應增大。在塔體5的下部設有過濾層，過濾層下鋪設一排共六對出液滲水管7，出液滲水管7有三層組成，最外層為打孔的玻璃鋼支撐管8，其孔徑小於過濾層的砂石粒徑，其目的在於防止過濾層的砂石進入出液滲水管7中壓壞過濾絲網15;中間層為雙層不鏽鋼過濾絲網15，其孔徑小於吸附樹脂粒徑大小，其目的在於防止吸附樹脂從塔底洩露；最內層為打孔的內支撐塑料管14，其目的在於支撐過濾絲網15，防止從過濾層滲出的樹脂將絲網15壓扁導致絲網破損，在出液滲水管7的出口處設置一個過濾網安裝環16，通過螺釘連接出口管處的玻璃鋼凸環連接擰緊，固定過濾絲網15。為了簡化結構，在塔體5的上封頭上僅設置一個進液總管1所有料液均從該管進入，進液總管1處於塔體5內部的下端焊接有一個成到漏鬥狀的液體分布帽3用於分布液體，使液體在重力作用下分散在塔體5內的樹脂上。在塔體5的上部和塔體5的四周還設有視鏡口 12、 4和9，用於觀察液體和樹脂分布情況。為了控制和測量在實際操作時的工藝條件，在塔體5的上封頭上設有兩個儀表口 10和11及備用口2。為了檢修方便分別在塔體5的上部和下部分別設一個人孔3和6。
在實際工廠使用時， 一般一套改進的固定床離子交換吸附設備由多臺(4 8臺)固定床離子交換設備組成， 一般採取多塔串聯吸附單塔淋洗和多塔串聯吸附多塔串聯淋洗的操作方式，另外還可以留出1到2個塔作為備用塔和樹脂轉型塔。下面介紹一種較簡單的串聯、單塔淋洗操作方式。
採用的三塔串聯吸附、單塔淋洗的操作方式， 一套系統共用4個吸附塔，吸附時間和淋洗時間完全匹配，實現自控連續操作，樹脂淋洗過程即是轉型過程，工作效率得到最大化。吸附塔單體結構示意閣如圖1所示。三塔串聯吸附操作時，吸附原液從1#塔的上進液總管1的吸附液進口進入，先經過液體分布帽13，然後與樹脂層充分接觸，吸附原液的離子被樹脂吸附，吸附尾液通過過濾層後從1#塔底部的六對出液滲水管7出液，然後通過1#-2#塔間的串聯管進入2#塔的進液總管1由液體分布帽13分布液體進行吸附，然後
通過2#-3#塔間串聯管進入3#塔吸附後經出液滲水管7排出。
單塔淋洗時，淋洗劑從塔頂進入樹脂層淋洗得到二次貧液，二次貧液再淋洗樹脂層得到一次貧液， 一次貧液最後淋洗樹脂層得到合格淋洗液。其中二次貧液、 一次貧液採用中轉池保存，保證琳洗操作的連續進行。
經試驗證實，該設備吸附操作在線速度為15m/h的操作條件下可長期穩定運行，操作壓力在0 0.45MPa的範圍內下運行未出現異常。在運行間歇可定期拆卸出液管中篩網進行清洗，運行過程中未出現了阻塞出液管和樹脂洩漏的情況。
權利要求1.一種免拆卸固定床離子交換吸附設備，包括進液總管(1)、塔體(5)、液體分布帽(13)、出液滲水管(7)，其特徵在於塔體(5)是採用上封頭、下內凹底的圓柱體；塔體(5)上面設有一個進液總管(1)，進液總管(1)的下方連接著一個呈倒漏鬥形的液體分布帽(13)，塔體(5)內充滿離子交換樹脂，塔體(5)的底部設有過濾層，過濾層的下面鋪有六對出液滲水管(7)。
2. 根據權利要求1所述的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備，其特徵 在於，上述的出液滲水管(7)由三層組成，最外層為打孔的玻璃鋼支撐管(8)，其孔徑小於過濾層的砂石粒徑，中間層為雙層不鏽鋼過濾絲網，其孔徑小於 吸附樹脂的粒徑，最內層為打孔的內支撐塑料管(14)。
3. 根據權利要求1所述的一種免拆卸固定床離子交換吸附設備，其特徵 在於，塔體(5)上僅設一個進液管一進液總管(1)。
專利摘要本實用新型公開了一種免拆卸固定床離子交換吸附設備，包括進液總管、塔體、液體分布帽、出液滲水管，塔體是採用上封頭、下內凹底的圓柱體；塔體上面設有一個進液總管，進液總管的下方連接著一個呈倒漏鬥形的液體分布帽，塔體內充滿離子交換樹脂，塔體的底部設有過濾層，過濾層的下面鋪有六對出液滲水管，塔底的出液滲水管由三層組成，最外層為打孔的玻璃鋼支撐管，中間層為雙層不鏽鋼過濾絲網，最內層為打孔的塑料管。本實用新型克服原有固定床離子交換設備的一些不足，設計一種操作塔壓範圍較寬、且對出水組件進行改進後的固定床離子交換設備，該設備加強了樹脂洩漏的篩網的強度，提高了可操作的塔壓，增大了離子交換操作流量範圍。
文檔編號B01J47/00GK201329281SQ20082018283
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者於相浩, 楊志平, 羅清平, 郭朋成, 黃家銘 申請人:核工業北京化工冶金研究院