CN108579823B - 一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，属于含树脂床层设备的领域，通过分配器对树脂床层进行动态跟踪，控制分配器始终贴近树脂床层运行；当树脂床层收缩时，分配器与树脂床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，控制分配器上移，位置达到位移设定值时，分配器停止移动。本发明采用分配器动态跟踪树脂床层，能有效降低树脂床层死体积，减少液流返混至较低程度，同时降低离交脱盐系统的各项消耗，减少排污量，还可以明显提升树脂床层利用率，减少树脂使用量，大大降低设备投资和运行成本。

Description

一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺

技术领域

本发明涉及一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，属于含树脂床层设备的领域。

背景技术

目前常用的离交脱盐系统，分配器多是固定在容器内，当树脂床层内的料液浓度出现变化或树脂再生离子型态改变时，树脂会出现收缩和膨胀现象，床层收缩时的最小体积与膨胀时的最大体积有时会相差25％以上。当体积膨胀时为了减少床层死体积(液流经过的没有树脂介质的空间称为死体积)，要求树脂介质尽量充满容器，当床层条件改变后树脂体积收缩，空出来的体积就变成了死体积，床层收缩性越大增加的死体积越多，料液的返混空间就越大(先进的料不一定先出就造成返混)，树脂的效能就会大大降低。

上述弊端表现为离交系统的各项消耗偏高，树脂的处理能力降低。目前在处理上述问题时，工艺上多采用惰性白球来降低因树脂体积变化带来的死体积，但这种方法只能减少部分死体积，不能从根本上解决死体积带来的液流返混问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，有效解决死体积带来的液流返混问题。

为了实现上述目的，本发明采用的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，通过分配器对树脂床层进行动态跟踪，控制分配器始终贴近树脂床层运行。

作为改进，当树脂床层收缩时，分配器与树脂床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；

当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，控制分配器上移，达到位移设定值时，分配器停止移动。

作为改进，通过分配器的微重力和树脂膨胀力配合实现动态跟踪，所述分配器位于树脂床层上部，具体为：

当树脂床层收缩时，分配器通过微重力作用向下动态跟踪床层；当树脂再生膨胀时，树脂自身膨胀力克服其分配器微重力，推动分配器向上动态移动。

作为改进，采用位移传感器或位置反馈来监控分配器位置变化，由分配器控制装置实施位置跟踪，保持分配器始终贴近树脂床层运行，其中，该分配器位于树脂床层上部，具体为：

当树脂床层收缩时，分配器与床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，分配器控制组件控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，分配器控制组件控制分配器上移，当位移达到设定值时，分配器停止移动。

作为改进，当向位于树脂床层的上部或下部分配器内进料时，可通过软管连接上分配器的进出料端；

或，采用动态密封方式，把上端的进出料管与上分配器进出料端采用套管结构，通过密封圈进行动态密封。

作为改进，采用位于树脂床层下部的分配器动态跟踪树脂床层时，具体为：

在位于树脂床层下部的分配器的下方设置隔离充填装置，当树脂收缩时，树脂床层对下方的隔离充填装置产生的压力降低，当压力达到下限时，注入阀门打开通过补充隔离液体或气体增加隔离体积，推动下分配器上移，同时增加的隔离体积弥补了床层收缩产生的死体积，所述注入的液体或气体的量通过压力仪表检测，当隔离装置内部压力升至设定值时，信号反馈控制注入阀门关闭；

当树脂体积膨胀时，树脂床层压迫隔离充填装置使内部压力升高，当超过上限值时，信号反馈控制排出阀门打开，将隔离装置内部的液体或气体排出，使下分配器贴近树脂床层下移。

作为改进，上分配器动态跟踪树脂床层时，内部液位的控制采用内部液位检测仪和信息反馈，液位检测仪安装口与由滤板和支撑板组成的密封腔相通，通过进气和排气方式控制床层上部气压，进而控制内部液位不低于上分配器分配区，具体为：

在上分配器支撑板上设有液位检测仪，液位检测仪安装口与滤板密封腔相通，与检测仪表配套设有进气阀和排气阀，当液位低于下限值时，信息反馈排气阀打开，内部气压降低，进液增加液位上升，当达到设定值时，阀门关闭；当液位高于上限值时，信息反馈进气阀打开，内部气压升高，进液减少液位下降，当达到设定值时，阀门关闭。

作为改进，上分配器动态跟踪树脂床层时，向树脂床层添加惰性白球。

作为改进，还包括淋洗装置。

与现有技术相比，本发明采用分配器贴近树脂床层运行，能有效降低树脂床层死体积，减少液流返混至较低程度，同时降低离交脱盐系统的各项消耗，减少排污量，还可以明显提升树脂床层利用率，减少树脂使用量。相比较现有装置，设备投资和运行成本大大降低。

附图说明

图1为本发明的分配器贴近树脂床层运行的基本结构示意图；

图2为本发明的分配器依靠微重式实现贴近树脂床层运行的结构示意图；

图3为本发明的分配器依靠仪表反馈式实现贴近树脂床层运行的结构示意图；

图4为本发明的分配器依靠充液式实现贴近树脂床层运行的结构示意图；

图中：1、淋洗装置，2、管道组件，3、水平控制装置，4、位置反馈控制组件，5、液位反馈控制组件，6、上分配器，7、树脂床层，8、下分配器，9、下容器，10、支撑件，11、浮力填料，12、连接软管，13、隔离充填装置，14、压力仪表，15、密封连接结构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，通过分配器对树脂床层进行动态跟踪，控制分配器始终贴近树脂床层运行，当树脂床层内的料液浓度出现变化或树脂再生离子型态改变使树脂床层体积出现较大变化时，能有效降低树脂床层死体积，减少液流返混至较低程度，同时降低离交脱盐系统的各项消耗，减少排污量。

作为实施例的进一步的改进，当树脂床层收缩时，分配器与树脂床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，控制分配器上移，当位移达到设定值时，分配器停止移动。

如图1所示，上述工艺主要包括以下基本构件：淋洗装置1、管道组件2、水平控制装置3、位置反馈控制组件4、液位反馈控制组件5、上分配器6、树脂床层7、下分配器8和下容器9；

其中，上分配器6以上预留行程空间，满足动态移动过程的位移变化；水平控制装置3是防止分配器运行过程中出现歪斜，影响液流分配和液位控制，本发明采用增设导轨或滑轮方式控制上分配器6在移动过程中保持水平；淋洗装置1设置在上分配器6上方，用于再生结束或吸附结束时清洗残留；

位置反馈控制组件4用于检测分配器实时位置，并控制分配器始终贴近树脂床层运行；

另外，液位反馈控制组件5是检测内部液位实时位置并控制液位不低于上分配器分配区，防止气体进入床层，也不亦太高而增加死体积；并通过添加一定量的惰性白球降低液位检测区的死体积。

所述下分配器8设置在树脂床层7的下端，上、下分配器采用的结构相同或类似，配合上分配器实现液流均布；当上分配器被固定，下分配器跟踪时采用如下第三种跟踪模式。

分配器动态跟踪床层控制方式有三种，第一种是利用分配器的自身重力、浮力和树脂膨胀推力实现动态跟踪，如图2所示；

第二种是采用仪器检测动态分配器实时位置实施控制跟踪，如图3所示；

第三种跟踪模式是上分配器被固定，下分配器跟踪树脂床层时采用，下分配器8下方的下容器9内设有隔离充填装置13，当树脂收缩时床层对隔离充填装置13产生的压力降低，通过充填隔离液体或气体方式增加隔离体积，推动下分配器贴近树脂床层跟踪上移，同时补充因床层收缩产生的死体积，如图4所示。

作为实施例的进一步的改进，如图2所示，采用第一种跟踪方式时，通过上分配器6的微重力(分配器自身重力与其在液体中产生的浮力差)和树脂膨胀力配合实现动态跟踪，微重力大小是上分配器6的自身重力略大于自身在液体中的浮力产生的，当树脂床层7收缩时，通过微重力作用向下动态跟踪床层；

当树脂再生膨胀时，树脂自身膨胀力克服其微重力，推动上分配器6向上动态移动，采用微重力式跟踪树脂床层7时，当向位于树脂床层7上部的上分配器6内进料时，管道组件2间可通过连接软管12连接上分配器6的进出料端。

另外，上分配器6跟踪树脂床层时，内部液位的控制采用内部液位检测仪和信息反馈，液位检测仪安装口与由滤板和支撑板组成的密封腔相通，通过进气和排气方式控制床层上部气压，气体进出采取PLC控制或开关阀开关控制，进而控制内部液位不低于上分配器分配区，具体为：

为控制上分配器液位，不至于液位低于分配器，防止气体进入床层，在上分配器6支撑板上设有液位检测仪，可实时检测实际液位，也防止内部滞留气体，液位检测仪安装口与滤板密封腔相通，与检测仪表配套设有进气阀和排气阀，当液位低于下限值时，信息反馈排气阀打开，内部气压降低，进液增加液位上升，当达到设定值时，阀门关闭；当液位高于上限值时，信息反馈进气阀打开，内部气压升高，进液减少液位下降，当达到设定值时，阀门关闭；

作为进一步改进，上分配器6动态跟踪树脂床层时，通过增加少量比重轻的浮力填料11(如惰性白球)来减少液位控制区死空间的产生，同时增加淋洗装置1，清除液位控制区的液流残留。具体为：

液位控制过程中会存在液位缓冲死体积，通过向树脂床层添加惰性白球，因惰性白球始终处于床层上方，来减少液位检测区的死体积；增加的淋洗装置1是在树脂床层处于最低位和最高位时清洗液位控制区惰性白球中的液体残留。

液位检测采用位移传感器或位置反馈仪表，在一定位移范围内检测，当液位上升超出位移上限时，压缩气阀打开，容器内压力增加，液体被排出容器，液位下降至设定值后进气阀关闭；当液位下降超出下限时，排气阀打开，容器内压力降低，液体流出减少，液位上升，当位移达到设定值时，排气阀关闭。液位需控制于上分配器6的上方，液位不得低于上分配器6的分配区，防止气体进入床层，影响液流分配。

作为实施例的进一步的改进，如图3所示，分配器的动态跟踪第二种方式是采用压力传感器或位置反馈来监控分配器位置变化，由分配器控制装置实施位置跟踪，保持分配器始终贴近树脂床层运行。当树脂床层收缩时分配器与床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，分配器控制组件控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；

当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，分配器控制组件控制分配器上移，当达到位移设定值时，分配器停止移动。

另外，上述第一、第二两种跟踪方式中，下容器9内都设有固定用的支撑件10。

作为实施例的改进，如图4所示，第三种跟踪方式是针对下分配器跟踪树脂床层时，下分配器8下方的下容器9内设置隔离充填装置13，当树脂收缩时，床层对隔离充填装置13产生的压力降低，通过向隔离充填装置13内充填隔离液体或气体方式增加隔离体积，推动下分配器8贴近树脂床层跟踪上移，增加的隔离体积补充因床层收缩产生的死体积。

充填注入的液体或气体的具体量通过压力仪表14检测，当充填装置内部压力升至设定值上限时，说明充填已完成，通过信号反馈传输至控制装置，控制注入阀门关闭；

当树脂体积膨胀时，隔离充填装置13内部压力超过设定值上限，通过信号反馈传输至控制装置，控制排出阀打开，充填液体或气体排出，下分配器8贴近树脂床层下移，当达到压力设定值时，控制排出阀关闭。

采用第三种跟踪方式时，下分配器8端部的管道组件2采用动态密封方式，依靠密封连接结构15把上端的进出料管与分配器进出料端采用套管设计，通过密封圈进行动态密封，如图4所示，当然管道组件2也可以采用连接软管12进行连接。

另外，上述的第一、第二两种跟踪方式中，管道组件2同样可以采用动态密封方式。

本发明采用分配器贴近树脂床层运行，能有效降低树脂床层死体积，减少液流返混至较低程度，同时降低离交脱盐系统的各项消耗，减少排污量，还可以明显提升树脂床层利用率，减少树脂使用量。相比较现有装置，设备投资和运行成本大大降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，通过分配器对树脂床层进行动态跟踪，控制分配器始终贴近树脂床层运行；

当树脂床层收缩时，分配器与树脂床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；

当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，控制分配器上移，达到位移设定值时，分配器停止移动。

2.根据权利要求1所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，通过分配器的微重力和树脂膨胀力配合实现动态跟踪，所述分配器位于树脂床层上部，具体为：

当树脂床层收缩时，分配器通过微重力作用向下动态跟踪床层；当树脂再生膨胀时，树脂自身膨胀力克服其分配器微重力，推动分配器向上动态移动。

3.根据权利要求1所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，采用压力传感器或位置反馈来监控分配器位置变化，由分配器控制装置实施位置跟踪，保持分配器始终贴近树脂床层运行，其中，该分配器位于树脂床层上部，具体为：

当树脂床层收缩时，分配器与床层间出现位移或位置的改变，当位移超出距离上限时，分配器控制组件控制分配器跟踪下移，当达到设定值时，分配器停止移动；当树脂床层膨胀时，分配器相对床层位移或位置发生变化，并低于位移下限值时，分配器控制组件控制分配器上移，当位移达到设定值时，分配器停止移动。

4.根据权利要求2或3所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，

当向位于树脂床层的上部或下部分配器内进料时，可通过软管连接上分配器的进出料端；

或，采用动态密封方式，把上端的进出料管与上分配器进出料端采用套管结构，通过密封圈进行动态密封。

5.根据权利要求1所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，采用位于树脂床层下部的分配器动态跟踪树脂床层时，具体为：

在位于树脂床层下部的分配器的下方设置隔离充填装置，当树脂收缩时，树脂床层对下方的隔离充填装置产生的压力降低，当压力达到下限时，注入阀门打开通过补充隔离液体或气体增加隔离体积，推动下分配器上移，同时增加的隔离体积弥补了床层收缩产生的死体积，所述注入的液体或气体的量通过压力仪表检测，当隔离装置内部压力升至设定值时，信号反馈控制注入阀门关闭；

当树脂体积膨胀时，树脂床层压迫隔离充填装置使内部压力升高，当超过上限值时，信号反馈控制排出阀门打开，将隔离装置内部的液体或气体排出，使下分配器贴近树脂床层下移。

6.根据权利要求1所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，上分配器动态跟踪树脂床层时，内部液位的控制采用内部液位检测仪和信息反馈，液位检测仪安装口与由滤板和支撑板组成的密封腔相通，通过进气和排气方式控制床层上部气压，进而控制内部液位不低于上分配器分配区，具体为：

在上分配器支撑板上设有液位检测仪，液位检测仪安装口与滤板密封腔相通，与检测仪表配套设有进气阀和排气阀，当液位低于下限值时，信息反馈排气阀打开，内部气压降低，进液增加液位上升，当达到设定值时，阀门关闭；当液位高于上限值时，信息反馈进气阀打开，内部气压升高，进液减少液位下降，当达到设定值时，阀门关闭。

7.根据权利要求6所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，上分配器动态跟踪树脂床层时，向树脂床层添加惰性白球。

8.根据权利要求7所述的一种采用分配器贴近树脂床层运行的工艺，其特征在于，还包括淋洗装置。

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