CN107460314B - 密实移动床离子交换淋洗塔 - Google Patents

密实移动床离子交换淋洗塔 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铀矿冶技术领域，具体公开了一种密实移动床离子交换淋洗塔。一种密实系统床离子交换淋洗塔，该淋洗塔包括交换塔、进树脂口、进液口、排气口、出液装置以及出树脂口其中，在交换塔上端的上封头顶端设有进树脂口和进液口；在交换塔下端的下封头中心开有出树脂口，同时，在下封头上还设有若干个出液装置；在交换塔内部设有密实的树脂床层；所述的进树脂口为可拆卸的法兰筒体结构；所述的排气口为可拆除式的接管法兰组件结构。该淋洗塔，在工作压力0.6MPa下，流量、浓度大小均可适用，淋洗液用量少，料液分布均匀，防止偏流、沟流，树脂空间利用率高，系统使用树脂量小，树脂固定床淋洗和转换与移动床进出交替自如，淋洗液合格。

Description

密实移动床离子交换淋洗塔
技术领域
本发明属于铀矿冶技术领域，具体涉及一种密实移动床离子交换淋洗塔。
背景技术
离子交换淋洗塔已成为铀水冶工艺中重要的设备，我国铀矿冶行业原有固定床和移动床淋洗塔存在以下问题：1、固定床操作方式为间断式，结构简单，操作方便，但设备内部部分空间被石英砂层或隔板层占用，树脂装量小，而且树脂床层不能移动。2、移动床工作压力为常压，树脂间距较大，需树脂床层高。已使用淋洗塔高度较高，约14.8m，设备和土建投资费用大，且运行时要求自动化操作，流量小时，淋洗合格液浓度不易保证。现有淋洗塔中出液装置设置在设备下封头中心，存在如下缺点：料液不易均布在树脂床层，易出现偏流、沟流现象，传质效率低；滤网紧贴在圆形滤管上，运行时树脂及破碎树脂直接覆盖在滤网表面，造成滤管上小孔有效过滤面积减少，滤网在压力工况下易堵塞，降低出液流量；筛网被碎树脂和完整树脂碰撞磨损，造成筛网损坏，树脂泄漏；可拆结构复杂，使用、清洗、检修和维护时操作不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密实移动床离子交换淋洗塔，其具有移动床的特性，操作方式为间断式，不仅具有固定床的全部优点，而且在结构、管理方面也更为简便，投资和运行费用低；出液装置布液均匀、传质效率高；出液流量、浓度大小均适用；防止树脂泄漏；一旦发生泄漏快速方便地更换滤管
本发明的技术方案如下：一种密实系统床离子交换淋洗塔，该淋洗塔包括交换塔、进树脂口、进液口、排气口、出液装置以及出树脂口其中，在交换塔上端的上封头顶端设有进树脂口和进液口；在交换塔下端的下封头中心开有出树脂口，同时，在下封头上还设有若干个出液装置；在交换塔内部设有密实的树脂床层；所述的进树脂口为可拆卸的法兰筒体结构；所述的排气口为可拆除式的接管法兰组件结构。
所述的出液装置包括滤管、出液管、一次粗滤网以及二次细滤网，其中，滤管为侧壁开孔的圆柱筒结构，且上端通过开孔圆盘结构的端板封闭；在滤管外包裹有二次细滤网，并在二次细滤网外套有圆柱筒状的一次粗滤网；滤管下端面与出液管一端的上端面相匹配，并通过快速固定装置，将滤管下端面与出液管上端面夹紧固定。
所述的快速固定装置包括法兰环、快开法兰以及活节螺栓，其中，快开法兰套在出液管上端面下的管路上，法兰环套在滤管下端的阶梯楞上，通过活节螺栓固定挤压法兰环和快开法兰，将滤管与出液管夹紧固定。
所述的二次细滤网和滤管之间还设有滤管架，在滤管架纵向均匀布置有筋板，且滤管架与二次细滤网之间有一定的空隙间隔。
所述的出液管的另一端具有出口法兰结构，并在出口法兰出设置有三次细滤网，且三次细滤网为涤纶材质的细滤网。
所述的一次粗滤网采用不锈钢制成；所述的二次细滤网为涤纶滤网，其通过涤纶绳将二次细滤网包扎在滤管上。
所述的滤管和端板上的开孔直径相对于现有功能设备的滤管和端板的孔径增大。
所述的交换塔下端下封头沿周向均匀设有4个出液装置。
所述的进树脂口中的可拆卸法兰筒体结构可套入交换塔上封头上的筒体法兰口并实现相互连接固定，且可拆卸的法兰筒体结构采用不锈钢可拆件。
所述的排气口中的可拆卸接管法兰组件为塑料材质，其在与交换塔法兰相连接，且在伸入交换塔中的塑料接管上开孔，并设有筋板及滤网。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种密实移动床离子交换淋洗塔，在工作压力0.6MPa下，流量、浓度大小均可适用，淋洗液用量少，料液分布均匀，防止偏流、沟流，达到了较好的布液效果，树脂空间利用率高，系统使用树脂量小，树脂固定床淋洗和转换与移动床进出交替自如，淋洗液合格；该淋洗塔结构简单，减少设备用量和阀门操作频繁，降低自动化要求，操作方便，运行费用低；同时，4个出液装置保证淋洗液在工作压力下，流量、浓度大小均可，料液分布均匀，防止偏流、沟流，达到较好的布液效果；三层滤网，防止完整树脂和破碎树脂泄漏；滤管上架设筋板，解决了排液不畅需经常清洗滤网问题；设快开活节螺栓法兰连接，设备内滤网、滤管在设备外即可更换、清洗、检修、安装，操作简单，最大限度保证工人的身体健康；粗滤网和细滤网分别采用不锈钢和涤纶耐腐蚀材料，滤管采用加强聚丙烯耐腐蚀材料并通过筋板进行加强，提高了出液装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的一种密实移动床离子交换淋洗塔结构示意图；
图2为图1中出液装置结构示意图；
图3为图1中排气口结构示意图；
图4为图1中进树脂口结构示意图；
图中：1、交换塔；2、进树脂口；3、进液口；4、排气口；5、出液装置；6、出树脂口；7、树脂床层；8、端板；9、滤管；10、二次细滤网；11、一次粗滤网；12、筋板；13、法兰环；14、快开法兰；15、出液管；16、活节螺栓；17、出口法兰；18、三次细滤网。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～4所示，一种密实移动床离子交换淋洗塔，包括交换塔1、进树脂口2、进液口3、排气口4、出液装置5以及出树脂口6，其中，在圆柱筒型结构的交换塔1上封头顶端设有进树脂口2和进液口3，并在上封头靠近边缘处设有排气口4；进树脂口2为可拆卸的法兰筒体结构，其套入交换塔1上封头上的筒体法兰口并相互连接固定，且可拆法兰筒体采用刚性好、抗振动、耐腐蚀、耐磨损的不锈钢可拆件，减缓进树脂对交换塔接管的震动、冲击和磨损；排气口4为可拆卸的塑料接管法兰组件，其与交换塔1法兰连接，且在伸入交换塔1中塑料接管法兰组件的塑料接管上开孔，并设有筋板及滤网，以防止空气夹带树脂溢出；在交换塔1中放置有密实的树脂床层7，并无隔板分割或石英砂层；在交换塔1下端的下封头中心开有出树脂口6，并在下封头上沿周向均匀布置有4个出液装置5，其中，每个出液装置包括滤管9、出液管15、一次粗滤网11、二次细滤网10、法兰环13以及快开法兰14，其中，滤管9为上端开口、下端带有阶梯楞的圆柱筒型结构，滤管9侧壁开有若干个孔，并在滤管9上端焊接有与滤管9内径相匹配的开有若干孔的端板8，在采用加强聚丙烯材料制成的滤管9外套有纵向均匀布置有筋板的滤管架，并在滤管架外包裹有涤纶材质的二次细滤网10，并在二次滤网10外套有倒扣圆柱筒结构的不锈钢材质的一次粗滤网11；滤管9下端面与出液管15一端的上端面相匹配，且套在出液管15上端面下的快开法兰14与位于滤管9下端阶梯楞上的法兰环13相配套，并通过活节螺栓16将滤管9与出液管15夹紧固定在法兰环13与快开法兰14之间，其中，圆盘结构快开法兰14中的螺纹孔位于圆盘的外缘，形成开口的螺纹孔；液管9的另一端形成出口法兰17结构，并在出口法兰17上安装有三次细滤网18。
本发明所述的一种密实移动床离子交换淋洗塔的具体工作过程为：来自吸附工序饱和树脂从交换塔1顶部的进树脂口2进入，树脂床层7固定不动，处于密实状态，在工作压力0.6MPa、工作温度常温的条件下，料液从进液口3进入树脂床层7，经淋洗、转型，恢复交换能力的树脂，从底部出树脂口定期派出，料液通过4个出液装置5流出，在淋洗塔外汇合，其中，料液通过出液装置5中的一次粗滤网11、二次细滤网10后，通过出液管15排出，其中，在该出液装置5中设置一次粗滤网11，可保护移动树脂对细滤网的碰撞和磨损；设置二次细滤网10，可防止碎树脂和树脂随料液流出管路中；设置三次细滤网18，可拦截二次滤网10破损泄露在管路中的树脂，保证系统仍正常运行；滤管9和端板8相对于现有滤管和端板开有加大的开口直径，且在加长的滤管侧壁上增大开孔率；滤管9与出液管15采用快开活节螺栓连接，可在设备外进行更换、清洗、检修、安装滤管等设备内部部件，方便工人拆装，最大限度保证工人的身体健康。

Claims (8)

1.一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：该淋洗塔包括交换塔(1)、进树脂口(2)、进液口(3)、排气口(4)、出液装置(5)以及出树脂口(6)，其中，在交换塔(1)上端的上封头顶端设有进树脂口(2)和进液口(3)；在交换塔(1)下端的下封头中心开有出树脂口(6)，同时，在下封头上还设有若干个出液装置(5)；在交换塔(1)内部设有密实的树脂床层(7)；所述的进树脂口(2)为可拆卸的法兰筒体结构；所述的排气口(4)为可拆除式的接管法兰组件结构；所述的出液装置(5)包括滤管(9)、出液管(15)、一次粗滤网(11)以及二次细滤网(10)，其中，滤管(9)为侧壁开孔的圆柱筒结构，且上端通过开孔圆盘结构的端板(8)封闭；在滤管(9)外包裹有二次细滤网(10)，并在二次细滤网(10)外套有圆柱筒状的一次粗滤网(11)；滤管(9)下端面与出液管(15)一端的上端面相匹配，并通过快速固定装置，将滤管(9)下端面与出液管(15)上端面夹紧固定；所述的快速固定装置包括法兰环(13)、快开法兰(14)以及活节螺栓(16)，其中，快开法兰(14)套在出液管(15)上端面下的管路上，法兰环(13)套在滤管(9)下端的阶梯楞上，通过活节螺栓(16)固定挤压法兰环(13)和快开法兰(14)，将滤管(9)与出液管(15)夹紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的二次细滤网(10)和滤管(9)之间还设有滤管架，在滤管架纵向均匀布置有筋板，且滤管架与二次细滤网(10)之间有一定的空隙间隔。
3.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的快开法兰(14)的另一端具有出口法兰(17)结构，并在出口法兰(17)处设置有三次细滤网(18)，且三次细滤网(18)为涤纶材质的细滤网。
4.根据权利要求1或2所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的一次粗滤网(11)采用不锈钢制成；所述的二次细滤网(10)为涤纶滤网，其通过涤纶绳将二次细滤网包扎在滤管(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的滤管(9)和端板(8)上的开孔直径相对于现有功能设备的滤管和端板的孔径增大。
6.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的交换塔(1)下端下封头沿周向均匀设有4个出液装置(5)。
7.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的进树脂口(2)中的可拆卸法兰筒体结构可套入交换塔(1)上封头上的筒体法兰口并实现相互连接固定，且可拆卸的法兰筒体结构采用不锈钢可拆件。
8.根据权利要求1所述的一种密实系统床离子交换淋洗塔，其特征在于：所述的排气口(4)中的可拆卸接管法兰组件为塑料材质，其在与交换塔(1)法兰相连接，且在伸入交换塔(1)中的塑料接管上开孔，并设有筋板及滤网。
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