CN101007220A - 一种工业规模离子交换或吸附树脂柱 - Google Patents
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Abstract
一种离子交换或树脂吸附柱，它有一个圆柱形的外筒，外筒两端密封固定有多孔板，两多孔板上有多个相同直径、相同数量、相对应的圆孔，每对圆孔之间密封固定有内管，内管的高径比为10～15，外筒两端外有水帽，上端水帽有出液口，下端水帽有进液口。工业上采用本发明的离子交换或吸附树脂柱高径比可以达到10～15，而树脂不易破碎；吸附-脱附、脱附-吸附转化时，柱内液体混合层的流动基本做到“活塞流”，提高了分离效率；内管直径小，传热快、传热均匀。
Description
技术领域
本发明涉及离子交换和吸附树脂柱。
背景技术
离子交换与树脂吸附技术作为一种新型化工分离技术已广泛应用于精细化工、医药化工、生物化工等产品生产中以及废水处理中有用物质资源化，但工业所用离子交换或吸附树脂柱与实验室实验柱相比较有较大的放大效应，主要表现在以下几个方面：
1.工业柱其高径比远远小于实验柱，实验室的实验柱高径比一般在10～15，而工业柱高径比一般只有3～5，高径比小将使得混合层的量过大，使浓缩比(处理后液量/洗脱液量)变小；
2.工业柱如取较高的高径比，树脂床层的高度将很高，底部树脂将会由于受压过大而易破碎，造成树脂流失；
3.工业柱由于直径较大，加热、冷却的滞后现象严重，严重影响吸附及脱附效率。
由于以上三个问题的存在，极大的影响了树脂吸附技术的工业应用。
发明内容
本发明采用“等效柱”的概念，提出一种新型离子交换或吸附树脂柱结构。
本发明的技术方案如下：
一种工业规模离子交换或吸附树脂柱，它有一个圆柱形的外筒，外筒两端密封固定有多孔板，两端多孔板上有多个相同直径、相同数量、相对应的圆孔，每对圆孔之间密封固定有内管，内管的高径比为10～15，内管两端外有水帽，外筒下端有封头，封头中央有进液口，外筒上端也有封头，封头中央有出液口，在内管中装入离子交换树脂或吸附树脂。如此，每个内管相当于一个小型树脂柱，与实验室柱相近，以减小放大效应。
上述的离子交换或吸附树脂柱，在外筒侧面的上部和下部分别有热、冷媒介质进出口，可以在外筒与内管之间循环热或冷媒介质。
上述离子交换或吸附树脂柱，两个树脂柱各除去一个封头，通过一个直径与外筒相同的连接圈将两个树脂柱连接，上外筒上端有上封头，上封头中央有出液口，下外筒下端有下封头，下封头中央有进液口，使两个树脂柱串联。
工业上采用本发明的离子交换或吸附树脂柱高径比可以达到10～15，而树脂不易破碎；吸附-脱附、脱附-吸附转化时，柱内液体混合层的流动基本做到“活塞流”，提高了分离效率；内管直径小，传热快、传热均匀。
附图说明
图1为本发明的工业规模离子交换或吸附树脂柱的结构示意图。其中：1为外筒；2为内管；3为多孔板；4为水帽；5为进液口；6为出液口；7为热、冷媒介质进出口；8为封头。
具体实施方式
实施例1：
离子交换或吸附树脂柱，如图1所示，其外筒1直径D为700mm，材料为增强聚丙烯；内管2直径d为100mm，高度h为1000mm，采用石墨改性聚丙烯，该材料总传热系数达到300～400Kcal/m2hr，具有传热效果好、机械强度高、无毒、耐腐蚀性能优异等特点。每根内管装填335树脂6.3kg；柱分两层，内管数共为58根，树脂总装填量为365kg。
用该树脂柱处理含铜废水，铜离子的含量3000mg/l，树脂处理废水24BV，平均出水铜浓度150mg/l，吸附率95％，脱附率99.5％。
实施例2
离子交换或树脂吸附柱，如图1所示，外筒直径D为400mm，材料为增强聚丙烯；内管直径d为50mm，高度h为700mm，采用不锈钢，每根内管装填732树脂1kg；柱分两层，内管数共为66根，树脂总装填量为66kg。
用该树脂柱处理含锌废水，锌浓度500mg/l，树脂处理废水20BV，平均出水锌浓度10mg/l，吸附率98％，脱附率99％。
Claims (3)
1.一种工业规模离子交换或吸附树脂柱，它有一个圆柱形的外筒(1)，其特征是：外筒(1)两端密封固定有多孔板(3)，两端多孔板(3)上有多个相同直径、相同数量、相对应的圆孔，每对圆孔之间密封固定有内管(2)，内管(2)的高径比为10～15，内管(2)两端外有水帽(4)，外筒下端有封头(8)，封头(8)中央有进液口(5)，外筒上端也有封头(8)，封头(8)中央有出液口(6)，在内管中装入离子交换树脂或吸附树脂。
2.根据权利要求1所述的离子交换或树脂吸附柱，其特征是：在外筒(1)侧面的上部和下部分别有热、冷媒介质进出口(7)。
3.根据权利要求1所述的离子交换或吸附树脂柱，其特征是：两个树脂柱各除去一个封头(8)，通过一个直径与外筒(1)相同的连接圈将两个树脂柱连接，上外筒(1)上端有上封头(8)，上封头(8)中央有出液口(6)，下外筒(1)下端有下封头(8)，下封头(8)中央有进液口(5)，使两个树脂柱串联。
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2006
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