CN107673372B - 一种基于耦合技术的大型富钾的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于耦合技术的大型富钾方法及其装置。该方法是一种固定床和模拟移动床相耦合的沸石法海水提钾工艺方法，吸附过程采用先并联再串联的方式，且可以省去传统方法中预热、冷却过程；脱附过程采用模拟移动床移动的方式，可以避免沸石柱中钾浓度梯度返混；采用的装置中，包括相同的6棵离子交换柱，沸石柱采用环形排列，内部底部有筛板，筛板上铺陶瓷拉西环，然后从下往上依次填充大颗粒沸石、中颗粒沸石和小颗粒沸石，这种结构既可以防止小颗粒沸石渗漏又能保证流通通道顺畅以免出现堵塞。本发明可以大大提高海水中钾的吸附率，并简化流程，缩短了操作时间。

Description

一种基于耦合技术的大型富钾的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种基于耦合技术的大型富钾的方法，特别是用海水中钾富集的方法。

技术背景

钾是农作物生长必需的三大要素之一。全世界陆地钾矿分布极不均匀，可溶性钾矿的储存和生产96％以上集中在加拿大等少数几个国家，而大多数国家钾矿资源匮乏，大多依赖进口。海水是化学资源的宝库，其中钾总溶存量达550万亿吨，但浓度稀薄，钾离子浓度仅为0.38g/L左右，如果直接用海水进行蒸发浓缩提钾，蒸发水量太大，能耗太高，因此开发一种高效富集海水中钾资源的技术意义是十分远大的。CN100386129C提出了一种“海水提取硫酸钾的方法”和CN101850991B提出了一种“用海水提取氯化钾的工艺方法”，两个方法分别是采用硫酸铵和氯化铵为洗脱剂进行洗脱，然后再通过氨析、分离、洗涤等工序最后得到合格产品硫酸钾和氯化钾，上述两个方法均采用固定床工艺进行富集，海水中钾离子回收率低，吸附时间长。CN102826574A“用连续离子交换法从海水中提钾的方法”该方法是采用模拟移动床技术，实现完全连续过程，预热冷却等过程操作繁琐，管路复杂。因此，开发一种既能高效的富集海水钾资源，并且设备、管路、操作又简单的海水钾富集技术意义重大。

发明内容

本发明目的在于针对当前技术中存在的不足，提供一种基于耦合技术的大型富钾方法及其装置。该方法是一种固定床和模拟移动床相耦合的沸石法海水提钾工艺方法，从富钾的整个过程看是属于固定床间歇操作，但对于吸附和洗脱步骤来说又具有模拟移动床技术的特点。吸附过程采用先并联再串联的方式，且可以省去传统方法中预热、冷却过程；采用的装置中，沸石柱采用环形排列，内部底部有筛板，筛板上铺陶瓷拉西环，然后从下往上依次填充大颗粒沸石、中颗粒沸石和小颗粒沸石，这种结构既可以防止小颗粒沸石渗漏又能保证流通通道顺畅以免出现堵塞。本发明可以大大提高海水中钾的吸附率，并简化流程，缩短了操作时间。

本发明的技术方案为：

一种基于耦合技术的大型富钾的装置，该装置包括相同的6棵离子交换柱，6棵离子交换柱呈环形排列；

所述的每个离子交换柱均设有一个上出口和一个下出口，上出口连接的管路中，依次设置有第一上三通、第二上三通、第一上阀门、第一上四通、第二上阀门，最后通过上出口第三上三通，接入到上吸附主管路中；第一上四通的左侧通口通过管路经阀门与上一颗沸石柱的第一上四通的右侧通口相连，第一上四通的右侧通口通过管路经阀门与下一颗沸石柱的第一上四通的左侧通口相连，6棵沸石柱的第一上四通左右的侧通口之间的连接管路共同组成环形通路，即为上洗脱主管路；下出口连接的管路中，依次设置有第一下三通、第二下三通、第一下阀门、第二下阀门，最后通过下出口第三下三通，接入到下吸附主管路中，第一下四通的左侧通口通过管路经阀门与上一颗沸石柱的第一下四通的右侧通口相连，第一下四通的右侧通口通过管路经阀门与下一颗沸石柱的第一下四通的左侧通口相连，6棵沸石柱的第一下四通左右的侧通口之间的连接管路共同组成环形通路，即为下洗脱主管路；

其中，第一上三通的侧通口通过第一侧上阀门与上一棵沸石柱的第二下三通的侧通口相连，第二上三通的侧通口通过设置有第二侧上阀门的管路与下一个离子交换柱的第一下三通的侧通口相连；第一下三通的侧通口通过第一侧下阀门与上一棵沸石柱6的第二上三通3的侧通口相连，第二下三通的侧通口通过设置有第二侧下阀门的管路与下一个离子交换柱的第一上三通的侧通口相连；

所述的上吸附主管路为上第二阀门上面的管路，即6个沸石柱的上第三三通左右侧通口之间的管路共同组成环形通路，相邻两个上第三三通之间设置有阀门；

所述的下吸附主管路为下第二阀门下面的管路，即6个沸石柱的下第三三通左右侧通口之间的管路共同组成环形通路，相邻两个上第三三通之间设置有阀门。

所述的离子交换柱为沸石柱，沸石柱直径8000mm，高8000mm，底端安装有弧度为1.8的弧形筛板，筛板上均匀分布有圆形筛孔，相邻3个筛孔均为正三角形分布，筛孔之间的距离为45mm，筛孔尺寸为φ10mm，筛板上铺有三层25mm×25mm×3cm的陶瓷拉西磁环，磁环上依次覆盖有填充的大颗粒沸石层、中颗粒沸石层、小颗粒沸石层；其中，大颗粒沸石粒径为20-28mm，层高度为20cm；中颗粒沸石粒径为3-15mm，层高度为20cm；小颗粒沸石粒径为400-900μm，层高度为4m；

一种基于耦合技术的大型富钾的方法，该方法分为吸附和洗脱两个过程，这两个过程依次交替，循环进行，包括以下步骤：

一，吸附过程：

1)所述的基于耦合技术的大型富钾的装置顺次排列的六颗沸石柱中，设定第1棵沸石柱为吸附I柱，第2棵为吸附II柱，第6棵为吸附半饱柱，第3和第4棵为两棵待吸附柱，第5棵为洗脱半完全柱；吸附过程中，海水从上吸附主管路流入，从下吸附管路流出，每一根离子交换柱中的海水流速控制10-30m/h，开始时吸附I柱和吸附II柱并联进行吸附，海水通过上吸附主管进入到沸石柱，先将柱内存留饱和卤通过下吸附主管顶出到饱和卤槽，然后吸附后海水排入吸后海水池；

2)待吸附I柱、吸附II柱的出口吸附率达到25％～50％后，改为吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附：海水以10-30m/h的流速从第6棵吸附半饱柱顶部的上吸附主管进入从吸附I柱的下吸附主管出，待第6棵柱即吸附半饱柱出口处钾离子浓度贯穿率达到95％以上，撤出吸附半饱柱，吸附半饱柱吸附完毕；同理，继续按上面吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附操作所述，再将吸附I柱与吸附II柱串联进行吸附，将吸附I柱吸附饱和；然后将第3棵和第4棵2棵待吸附柱按步骤1)中吸附I柱、吸附II柱并联吸附操作所述，完成第3棵和第4棵这2棵柱的吸附，然后再将第3棵沸石柱和吸附II柱串联后进行吸附操作，最后吸附半饱柱、吸附I柱、吸附II柱和第3棵柱均达到吸附饱和，处于待洗脱状态；此时第4棵沸石柱是半饱和，第5棵是半洗脱，此时整体装置完成吸附，准备开始进行如下的洗脱过程；

二，脱附过程：

1)将第5棵洗脱半完全柱作为洗脱I柱，第6棵沸石柱作为洗脱II柱，第1,2,3棵柱均为待洗脱柱，第4棵柱为吸附半饱柱，洗脱液流速控制5-8m/h，洗脱温度控制50-100℃，洗脱过程下进上出，通过下洗脱主管路从洗脱I柱下口进入，从洗脱II柱下口进入通过洗脱II柱从上口经上洗脱主管流出；

2)洗脱开始时，向洗脱I柱通入在沸石柱中容量为0.4～0.6米高的热海水，柱内存留海水开始从洗脱II柱上口排出；

3)然后再依次通入95～100℃的热洗脱剂和室温温度的冷洗脱剂进行洗脱，从洗脱II柱上口将存留海水排完后开始出富钾液；

4)待洗脱I柱第二上三通处钾离子浓度达到进口洗脱剂钾离子浓度时，洗脱I柱洗脱完毕，关闭洗脱I柱第一下阀门和第二侧上阀门，打开洗脱II柱第一下阀门，洗脱进口改为洗脱II柱的下口，依次进行操作，直至吸附饱和的4棵沸石柱均洗脱完毕。洗脱完成柱作为待吸附柱等待吸附，进行下一循环的吸附操作过程。

所述的海水中K⁺浓度为0.3～0.4g/L。

所述的洗脱液为饱和卤溶液，其组成包括KCl：9-10g/L，NaCl：230-235.55g/L，MgSO4：30-32g/L和MgCl2：45-50g/L。

本发明的有益效果为：

其一：基于固定床和模拟移动床耦合工艺，将两者优点完美结合，有效提高海水吸附率并简化了操作；其二：采用大型模拟移动床装置，沸石柱采取环形排列，避免了沸石柱首尾相连时，产生几十米、上百米的管线，从而缩短了连接管路，进而大大降低了能耗；其三：吸附过程采用先并联再串联的方式，缩短了吸附时间；其三：洗脱过程进行前无需单独预热沸石柱，只需通入少量热海水直接进行洗脱，洗脱后段直接通入低温饱和卤将富钾液顶出，简化了操作工序，减少了热量损失，缩短了洗脱时间。

本发明方法与CN101850991B一种“用海水制取氯化钾的工艺方法”相比，突出特点是本发明采用了耦合工艺，将海水中钾吸附率从30％提高到80％以上；与CN102826574A“用连续离子交换法从海水中提钾的方法”相比，突出特点是在模拟移动床的基础上本发明沸石柱采用环形排列，(因沸石柱之间需要形成回路，环形排列缩短首尾沸石柱连接管路)缩短沸石柱之间的连接管路，另外减少了预热和冷却过程，简化流程，至少缩短操作时间2h，避免了能量损失，由此可见本发明具有明显优势。

附图说明

图1为实施例中沸石柱装置的结构图；

图2为沸石柱周围阀门编号图；

图3为沸石柱和管道连接立体图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。但本发明的保护范围不能认为仅局限于下述具体实施方式。在不脱离本发明构思的基础上所作的任何改进、简单推演或同等替换方案，均属本发明的保护范围。

本发明所用改性沸石来自河北赤诚沸石矿，它是一种天然的硅铝酸盐矿石。本发明使用了大颗粒沸石、中颗粒沸石和小颗粒沸石三种。其中前两种在沸石柱内其支撑作用，起到吸附作用的小颗粒沸石的粒径400-900μm，沸石经海水吸附完成后变成钾型，饱和卤洗脱完成后变成钠型。

本发明是沸石先经海水吸附控制一定的吸附率，吸后海水排出。串联2棵的吸附饱和的沸石柱为一个洗脱模块，饱和卤对此模块进行洗脱。完成洗脱工序的沸石柱即可进行下一周期循环。

所述的海水中K⁺浓度为0.3～0.4g/L。

所述的洗脱液为26°Be′的饱和卤溶液，其具体组成包括KCl：9-10g/L，NaCl：230-235.55g/L，MgSO4：30-32g/L和MgCl2：45-50g/L。

具体实施例如下：

6棵(φ8000×8000mm)沸石柱，每棵沸石柱装填200t小颗粒沸石，填料高度记为4.0m。吸附和洗脱各串联2棵的沸石柱组成一个模块，两个步骤同时进行。

所述的装置的结构如图1，6棵沸石柱环形排列，每个沸石柱上口和下口均设有一个出口，每个出口分别连接两套主管，主管分别为吸附和洗脱管路，相邻的两棵沸石柱上口和下口相连，沸石柱周围阀门编号见图1。

所述的装置的结构如图1和图3所示，其组成包括相同的6棵离子交换柱，6棵离子交换柱呈环形排列，

所述的每个离子交换柱均设有一个上出口和一个下出口，上出口连接的管路中，依次设置有第一上三通1-4、第二上三通1-3、第一上阀门V102、第一上四通1-2、第二上阀门V101，最后通过上出口第三上三通1-1，接入到上吸附主管路中；第一上四通1-2的左侧通口通过管路经阀门与上一颗沸石柱的第一上四通的右侧通口相连，第一上四通1-2的右侧通口通过管路经阀门V1-2-02与下一颗沸石柱的第一上四通的左侧通口相连，6棵沸石柱的第一上四通左右的侧通口之间的连接管路共同组成环形通路，即为上洗脱主管路；下出口连接的管路中，依次设置有第一下三通1-5、第二下三通1-6、第一下阀门V103、第二下阀门V104，最后通过下出口第三下三通1-8，接入到下吸附主管路中，第一下四通1-7的左侧通口通过管路经阀门与上一颗沸石柱的第一下四通的右侧通口相连，第一下四通1-7的右侧通口通过管路经阀门V1-2-05与下一颗沸石柱的第一下四通的左侧通口相连，6棵沸石柱的第一下四通左右的侧通口之间的连接管路共同组成环形通路，即为下洗脱主管路；

其中，第一上三通的侧通口通过第一侧上阀门V6-1-03与上一棵沸石柱R0106的第二下三通6-6的侧通口相连，第二上三通的侧通口通过设置有第二侧上阀门V1-2-04的管路与下一个离子交换柱的第一下三通2-5的侧通口相连；第一下三通的侧通口通过第一侧下阀门V6-1-04与上一棵沸石柱R0106的第二上三通6-3的侧通口相连，第二下三通的侧通口通过设置有第二侧下阀门V1-2-03的管路与下一个离子交换柱的第一上三通2-4的侧通口相连；

所述的上吸附主管路为上第二阀门上面的管路，即6个沸石柱的上第三三通左右侧通口之间的管路共同组成环形通路，相邻两个上第三三通之间设置有阀门(如V1-2-01)。

所述的下吸附主管路为下第二阀门下面的管路，即6个沸石柱的下第三三通左右侧通口之间的管路共同组成环形通路，相邻两个上第三三通之间设置有阀门(如V1-2-06)。

沸石柱为碳钢防腐材料，内部底端安装有弧度为1.8的弧形筛板厚度为12mm，均匀布满圆形筛孔，相邻3个筛孔均为正三角形分布，筛孔之间的距离为45mm，，筛孔尺寸为φ10mm，筛板上铺25mm×25mm×3cm的陶瓷拉西磁环3层大约高度9cm，然后从下往上依次再填充20-28mm的大颗粒沸石高度为20cm(大颗粒沸石即达到筛板最高处以上20cm处，四周低处填充至与此处保持平齐)，3-15mm的中颗粒沸石高度为20cm，最后再填充400-900μm的小颗粒沸石高度为4m。

所述的大型模拟移动床的富集钾的方法，包括以下步骤：

这个装置分为吸附和洗脱两个模块，当装置安装完成，吸附分为并联和串联两个过程，并联吸附由2棵洗脱完全的沸石柱构成，串联吸附由2棵并联吸附后的沸石柱构成，洗脱过程由2棵吸附饱和的沸石柱组成，通过不断改变物料的进出口位置使模块的位置不断移动。(当装置安装后的最初是状态时，各离子交换柱的沸石都是空的，然后则从吸附开始，将柱子全部吸附饱和，再起步后就按如下步骤操作了)

1)吸附过程在吸附模块进行，上进下出，第1棵沸石柱为吸附I柱，第2棵为吸附II柱，第6棵为吸附半饱柱，第3和第4棵为两棵待吸附柱，第5棵为洗脱半完全柱，吸附过程中，海水从上吸附主管路流入，从下吸附管路流出，每一根离子交换柱中的海水流速控制10-30m/h，开始时吸附I柱和吸附II柱并联进行吸附，同时打开吸附I柱和吸附II柱的第一上阀门，第二上阀门，和第一下阀门和第二下阀门，通过上吸附主管进入到沸石柱，先将柱内存留饱和卤通过下吸附主管顶出到饱和卤槽，然后吸附后海水排入吸后海水池；

2)待吸附I柱、吸附II柱的出口吸附率达到25％～50％后(吸附率即吸附到沸石上的钾占通入钾总量的比值)此时，处于半饱和状态，改为吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附：关闭吸附II柱第一上阀门，第二上阀门，第一下阀门和第二下阀门，关闭吸附I柱的第一上阀门，第二上阀门，打开第6棵吸附半饱柱的第一上阀门，第二上阀门，和第二下三通连接吸附I柱的第二侧下阀门V6-1-03进入吸附I柱的第一上三通的左侧通口，海水以10-30m/h的流速从第6棵吸附半饱柱顶部的上吸附主管进入从吸附I柱的下吸附主管出，待第6棵柱即吸附半饱柱第二下三通处钾离子浓度贯穿率达到95％以上(贯穿率是出口钾离子浓度除以进口钾离子浓度，比值越大说明沸石越接近饱和)，撤出吸附半饱柱，关闭第6棵柱即吸附半饱柱第一上阀门、第二上阀门和第二侧下阀门，吸附半饱柱吸附完毕；同理，继续按上面吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附操作所述，再将吸附I柱与吸附II柱串联进行吸附，将吸附I柱吸附饱和(此时吸附II柱处于半饱和状态)；然后将第3棵和第4棵2棵待吸附柱按步骤1)中吸附I柱、吸附II柱并联吸附操作所述，完成第3棵和第4棵这2棵柱的吸附，然后再将第3棵沸石柱和吸附II柱串联后进行吸附操作，最后吸附半饱柱(即第6棵柱)、吸附I柱(即第1棵柱)、吸附II柱(即第2棵柱)和第3棵柱均达到吸附饱和，处于待洗脱状态；此时第4棵沸石柱是半饱和，第5棵是半洗脱，此时整体装置完成吸附，准备开始进行如下的洗脱过程；

3)此时，洗脱模块由两棵吸附饱和的沸石柱组成，将第5棵洗脱半完全柱作为洗脱I柱，第6棵沸石柱作为洗脱II柱，第1,2,3棵柱均为待洗脱柱，第4棵柱为吸附半饱柱，洗脱液流速控制5-8m/h，洗脱温度控制50-100℃，洗脱过程下进上出，通过下洗脱主管路从洗脱I柱下口进入，通过洗脱I柱上第二三通、串联阀门和洗脱II柱下第一三通从洗脱II柱下口进入通过洗脱II柱从其上口经上洗脱主管流出；

4)洗脱开始时，打开洗脱I柱的第一下阀门，第二侧上阀门和洗脱II的第一上阀门先通入25m³(即热海水在沸石柱内的高度为半米高)95-100℃的热海水进入洗脱I柱，柱内存留海水开始将从洗脱II柱上口排出；

5)然后再依次通入95-100℃的饱和卤热洗脱剂和室温温度的冷洗脱剂进行洗脱，从洗脱II柱上口开始出富钾液；(热洗脱剂用量为一个沸石柱体积量。冷洗脱剂用量同为一个沸石柱体积量。)(此处沸石柱周围阀门没有变动改变的是进料)

6)待洗脱I柱第二上三通处钾离子浓度达到进口洗脱剂钾离子浓度时洗脱I柱洗脱完毕，关闭洗脱I柱第一下阀门和第二侧上阀门，打开洗脱II柱第一下阀门，洗脱进口改为洗脱II柱的下口，依次进行操作，直至吸附饱和的4棵沸石柱均洗脱完毕。洗脱完成柱作为待吸附柱等待吸附，进行下一循环操作。

实施例1

吸附：本实施例以相邻两棵沸石柱组成一个吸附模块，以沸石柱R0101和R0102为例，首先打开阀门V102，V103，V202，V203，海水以20m/h的流速(空塔流速)室温下从R0101和R0102上口进入从R0101和R0102的下口出，其中海水中钾离子浓度为0.38g/L，分别检测R0101和R0102下口钾离子浓度，待钾离子浓度达到0.19g/L时，关闭V103和V202，打开V1-2-03，使海水从R0101上口进入从R0102下口流出，待R0101出口海水总量为6580m³时钾离子浓度达到0.36g/L，吸附后海水中钾离子平均浓度为0.076g/L(海水钾吸附率80％)时R0101吸附饱和，停止吸附。

洗脱：串联两棵吸附饱和的沸石柱作为洗脱模块，以R0103和R0104为例，打开阀门V304，V303，V3-4-04，V402和V401，从R0103下口以7m/h的流速通入25m³95℃热海水，然后再以7m/h的流速通入184m³100℃饱和卤，最后再通入230m³25℃饱和卤，从R0104上口先顶出230m³海水，然后开始出富钾液184m³，钾离子浓度达到11.3g/L，R0103洗脱完毕，停止洗脱，然后关闭V304，V303，V3-4-04，打开V404，V4-5-04，V502，V501继续进行洗脱过程。

实施例2

吸附：本实施例以相邻两棵沸石柱组成一个吸附模块，以沸石柱R0101和R0102为例，首先打开阀门V102，V103，V202，V203，海水以30m/h的流速(空塔流速)35℃下从R0101和R0102上口进入从R0101和R0102的下口出，其中海水中钾离子浓度为0.35g/L，分别检测R0101和R0102下口钾离子浓度，待钾离子浓度达到0.15g/L时，关闭V103和V202，打开V1-2-03，使海水从R0101上口进入从R0102下口流出，待R0101出口海水总量为6720m³钾离子浓度达到0.34g/L吸附后海水中钾离子平均浓度为0.052g/L(海水钾吸附率85％)时R0101吸附饱和，停止吸附。

洗脱：串联两棵吸附饱和的沸石柱作为洗脱模块，以R0103和R0104为例，打开阀门V304，V303，V3-4-04，V402和V401，从R0103下口以3m/h的流速通入50m³98℃热海水，然后再以3m/h的流速通入230m³80℃饱和卤，最后再通入230m³25℃饱和卤，从R0104上口先顶出230m³海水，然后开始出富钾液230m³，钾离子浓度达到10.23g/L，R0103洗脱完毕，停止洗脱，然后关闭V304，V303，V3-4-04，打开V404，V4-5-04，V502，V501继续进行洗脱过程。

实施例3

吸附：本实施例以相邻两棵沸石柱组成一个吸附模块，以沸石柱R0101和R0102为例，首先打开阀门V102，V103，V202，V203，海水以10m/h的流速(空塔流速)45℃下从R0101和R0102上口进入从R0101和R0102的下口出，其中海水中钾离子浓度为0.30g/L，分别检测R0101和R0102下口钾离子浓度，待钾离子浓度达到0.10g/L时，关闭V103和V202，打开V1-2-03，使海水从R0101上口进入从R0102下口流出，待R0101出口海水总量为7570m³时钾离子浓度达到0.28g/L，吸附后海水中钾离子平均浓度为0.036g/L(海水钾吸附率88％)时R0101吸附饱和，停止吸附。

洗脱：串联两棵吸附饱和的沸石柱作为洗脱模块，以R0103和R0104为例，打开阀门V304，V303，V3-4-04，V402和V401，从R0103下口以10m/h的流速通入100m³100℃热海水，然后再以10m/h的流速通入276m³105℃饱和卤，最后再通入184m³35℃饱和卤，从R0104上口先顶出230m³海水，然后开始出富钾液230m³，钾离子浓度达到11.30g/L，R0103洗脱完毕，停止洗脱，然后关闭V304，V303，V3-4-04，打开V404，V4-5-04，V502，V501继续进行洗脱过程。

通过以上实施例可以看出，本发明基于固定床和模拟移动床耦合工艺，海水钾吸附率可达到80％以上，大大提高了海水利用率，省去预热和冷却工艺，大大缩短了操作时间，另外沸石柱采用环形排列管路配置较连续操作简单、投资成本减少、管路热量损失大大降低，说明本发明具有明显的创新性。

本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (2)

1.一种基于耦合技术的大型富钾的方法，其特征为该方法分为吸附和洗脱两个过程，这两个过程依次交替，循环进行，包括以下步骤：

过程一，吸附过程：

1）所述的基于耦合技术的大型富钾的装置顺次排列的六棵沸石柱中，设定第1棵沸石柱为吸附I柱，第2棵为吸附II柱，第6棵为吸附半饱柱，第3和第4棵为两棵待吸附柱，第5棵为洗脱半完全柱；吸附过程中，海水从上吸附主管路流入，从下吸附管路流出，每一根离子交换柱中的海水流速控制10-30m/h，开始时吸附I柱和吸附II柱并联进行吸附，海水通过上吸附主管进入到沸石柱，先将柱内存留饱和卤通过下吸附主管顶出到饱和卤槽，然后吸附后海水排入吸后海水池；

2）待吸附I柱、吸附II柱的出口吸附率达到25%~50%后，改为吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附：海水以10-30m/h的流速从第6棵吸附半饱柱顶部的上吸附主管进入从吸附I柱的下吸附主管出，待第6棵柱即吸附半饱柱出口处钾离子浓度贯穿率达到95%以上，撤出吸附半饱柱，吸附半饱柱吸附完毕；同理，继续按上面吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附操作所述，再将吸附I柱与吸附II柱串联进行吸附，将吸附I柱吸附饱和；然后将第3棵和第4棵2棵待吸附柱按步骤1）中吸附I柱、吸附II柱并联吸附操作所述，完成第3棵和第4棵这2棵柱的吸附，然后再将第3棵沸石柱和吸附II柱串联后进行吸附操作，最后吸附半饱柱、吸附I柱、吸附II柱和第3棵柱均达到吸附饱和，处于待洗脱状态；此时第4棵沸石柱是半饱和，第5棵是半洗脱，此时整体装置完成吸附，准备开始进行如下的洗脱过程；

过程二，脱附过程：

1）将第5棵洗脱半完全柱作为洗脱I柱，第6棵沸石柱作为洗脱II柱，第1,2,3棵柱均为待洗脱柱，第4棵柱为吸附半饱柱，洗脱液流速控制5-8m/h，洗脱温度控制50-100℃，洗脱过程下进上出，通过下洗脱主管路从洗脱I柱下口进入，从洗脱II柱下口进入通过洗脱II柱从上口经上洗脱主管流出；

2）洗脱开始时，向洗脱I柱通入在沸石柱中容量为0.4~0.6米高的热海水，柱内存留海水开始从洗脱II柱上口排出；

3）然后再依次通入95~100℃的热洗脱剂和室温温度的冷洗脱剂进行洗脱，从洗脱II柱上口将存留海水排完后开始出富钾液；

4）待洗脱I柱第二上三通处钾离子浓度达到进口洗脱剂钾离子浓度时，洗脱I柱洗脱完毕，关闭洗脱I柱第一下阀门和第二侧上阀门，打开洗脱II柱第一下阀门，洗脱进口改为洗脱II柱的下口，依次进行操作，直至吸附饱和的4棵沸石柱均洗脱完毕；洗脱完成柱作为待吸附柱等待吸附，进行下一循环的吸附操作过程。

2.如权利要求1所述的基于耦合技术的大型富钾的方法，其特征为所述的海水中K⁺浓度为0.3~0.4g/L；

所述的洗脱液为饱和卤溶液，其组成包括KCl：9-10g/L，NaCl：230-235.55g/L，MgSO₄：30-32g/L和MgCl₂：45-50g/L。