CN1004193B - 连续式离子交换处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种连续式液相切换离子交换处理工艺，特别适用于水处理，采用液相移动方式，交换介质不移动，用一个立体阀，该阀由固定壳体和旋转锥形阀芯组成，在壳体与阀芯上均刻有孔洞，各孔洞相应通过管路与交换柱相连，通过阀芯周期旋转，旋转阀对位实现各种作业同时进行，连续产水，辅助作业不干扰生产，该系统设备简单，节省交换介质，周期短产水流速高。

Description

连续式离子交换处理方法

本发明涉及的是一种连续式离子交换处理方法以及实现该方法的设备，更具体地说，是一种水处理的方法及设备。

目前的水处理设备尚不能用一个阀同时对两个以上的交换柱同时控制进行清洗、再生、生产作业，不能连续产水。美国专利3，476，151“水软化器阀”，是一种由固定阀体和转动阀体两部分组成，可转动的阀体在下，固定阀体与转动阀体系平面接触，该方法的缺点是不能用一个阀同时控制多个柱进行产水、清洗和再生作业。因而不能连续产水，该阀靠平面接触防止渗漏、保证产水质量，致使要求加工精度高。

日本发明专利公开公报昭和53-113273“连续式离子交换方法及装置”，是采用一大一小的离子生产塔，另一大一小为清洗塔和再生塔，利用几个阀实现固相交换介质移动，使生产、再生、清洗作业同时进行，实现连续交换，由于交换介质移动使移动床设备构造复杂、控制繁琐，移动中易产生乱层现象，影响处理液的质量，并可能产生堵塞现象。

本发明的目的是提供一种液相切换的连续式离子交换处理方法和设备，其主要特征是采用液相移动方式，交换介质不移动，采用一个立体阀，通过周期旋转阀芯，利用孔洞对位，与各交换柱周期连通，实现完全连续地进行离子交换过程，保证生产、再生、清洗作业同时进行，并连续生产，使处理液质量稳定。

本发明的优点在于：由于生产、再生、清洗作业同时进行连续生产，使之周期短、流速高、交换柱体积小、节省交换介质。由于由一个旋转阀控制，使设备简单，加工容易，克服了平面阀要求加工精度高，及现有交换介质移动所产生的缺点。而且辅助作业不干扰生产。

本发明的方法是这样实现的，采用液相交换方式，由两个以上离子交换柱及按工艺要求设计的立体旋转阀构成的离子交换处理系统，统一由旋转阀进行控制，通过阀的周期旋转，使阀的孔洞对位实现各柱按周期进行生产、再生及清洗作业，无论失效的离子交换柱转入再生、再生好的交换柱转入清洗或是已清洗好的交换柱转入生产，只需调节旋转阀即可实现。通过阀芯按程序转动，即达到连续离子交换处理液体的目的。

该方法包含两个流程：一是并联流程，即再生、清洗、生产流程中各柱并联工作。另一种由串联流程，即生产、清洗、再生的流程中各柱串联工作。两种流程的共同特点是：流程由旋转阀结构而定，由旋转阀统一控制使两个以上的离子交换柱、按程序协同工作，通过管路对位沟通各液流流向。并联流程的优点是：阀体小、产水量大。串联流程的优点是可节省再生剂。

本发明的旋转阀由二部分组成，即固定不动的壳体和可旋转的锥形阀芯组成，阀芯设在阀体中间，阀芯与壳体上均设有相互对应的孔洞，它们通过管路分别与交换柱连通。在壳体中部圆台上还设有环形废液槽，其作用是使之不因阀芯与壳体间泄漏而影响处理液的质量。在操作时，只将阀芯转动一角度，阀芯上与壳体上的孔洞对位，即按程序连通各交换柱进行作业。

以下结合附图予以说明：

图1为旋转阀与各柱关系的示意图

图2为以再生剂为例的旋转阀对位结构的示意图

图中1＃、2＃、3＃、4＃为交换柱，各柱上下管路与阀壳体经1、2、3、4、5、6、7、8管路相连，9为阀壳体，10为旋转阀的锥形阀芯、11为被处理液流、12为再生剂液流（进盐口）、13为废液流、14为处理好的液流、15为排废液槽、16为再生液槽。

当图1各柱处于下例状态时，如3＃、4＃处于产水、2＃柱处于清洗、1＃柱处于再生时，设备液流状态为：被处理液流11进入旋转阀、再经管路7及8分别由底部进入3＃4＃柱内。处理好的液流经其上部管路3及4回流入旋转阀，通过产水口14流出。2＃柱的清洗水来自旋转阀内已处理好的液流，经管路2自交换柱顶部进入交换柱2＃，再经管道6回流入旋转阀内，通过废液流口13排出。

图2是以再生剂为例说明旋转阀对位结构示意图，再生剂液流自12流入旋转阀内，经管路1流入1＃交换柱，通过底部管路与回流入旋转阀的废液槽15，废液从废液流口13排出。

实施例：采用四个交换柱1＃、2＃、3＃、4＃，并联流程工艺进行锅炉软水处理，交换柱直径为12厘米，高1.5米，旋转阀由壳体9和阀芯10组成，阀芯10为锥形体在壳体9中可转动，阀壳体与阀芯上均设有按需要设计的相互对应的孔洞，旋转阀与各交换柱分别用管路1、2、3、4、5、6、7、8相连，当阀芯转动某一角度时，即改变孔洞对位状况，从而改变工况，使清洗、再生、产水、停床作业同时进行，达到连续产水的目的，实现液相移动。本方案采用长短周期交替工作，长周期时二柱产水，一柱清洗、一柱停床。短周期时一柱产水、一柱清洗、一柱再生。本发明实施例被处理的水硬度为7～8毫克当量/升，软水硬度≤0.04毫克当量/升，每小时产水量为2吨，树脂用量为60公斤。

Claims (3)

1、一种连续式离子交换处理方法，其特征在于将二个以上的离子交换柱，通过管路连接到一个立体旋转阀上，调节该旋转阀，统一对各离子交换柱进行控制，各柱即按周期分别同时进行生产、再生、清洗及停床等作业。

2、一种实施权利要求1所述方法的立体旋转阀，其特征在于它是由固定不动的壳体及锥形阀芯组成，阀芯设于阀体的中间，阀芯可转动，在阀壳体与阀芯上均按需要设有对应的孔洞，当阀芯转动后，阀芯与阀壳体上的孔洞对位沟通。

3、根据权利要求2所述的立体旋转阀，其特征在于在壳体中部台面上设有环形废液槽。

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