CN108786932B - 离子交换柱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离子交换柱，包括外壳，外壳的内部竖直贯穿有支柱，支柱的外部由上而下依次间隔设置有多个环状离子交换板，环状离子交换板靠近内缘的底部设置有导流管；外壳的顶部设置有进料口，外壳的底部设置有出料口。该离子交换柱能够高效地进行离子交换。
Description
技术领域
本发明涉及一种离子交换柱。
背景技术
离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器，是管柱法离子交换的交换设备。采用圆筒形交换柱，溶液从柱的一端通入，与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触，进行离子交换。若交换后的溶液已达到预定要求，或离子交换树脂已呈"饱和状态"，就从生产线上切断柱交换，在同一柱中或其他柱内用解吸液解吸，离子交换树脂再生后用于下次交换。采用离子交换柱，相当于将柱内离子交换树脂分多批次与溶液进行交换反应，交换后的溶液及时和离子交换树脂分离。流过离子交换树脂床的溶液成分随时间和床高度变化。
现有的离子交换柱一般是是将交换树脂灌满柱子的内部，这种方式虽然通过交换树脂的数量众多而达到了提高交换效率，但是从经济角度以及从流体的流动速率上考虑，该离子交换柱的成本以及效率需要进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种离子交换柱，该离子交换柱能够高效地进行离子交换。
为了实现上述目的，本发明提供了一种离子交换柱，包括外壳，外壳的内部竖直贯穿有支柱，支柱的外部由上而下依次间隔设置有多个环状离子交换板，环状离子交换板靠近内缘的底部设置有导流管；外壳的顶部设置有进料口，外壳的底部设置有出料口。
优选地，支柱为转轴，支柱的端部设置有驱动单元，驱动单元设置于外壳的顶部和/或底部。
优选地，驱动单元为转动电机。
优选地，环状离子交换板自外壳的外部向内部的方向逐渐向下倾斜。
优选地，自外壳的外部向内部的方向，导流管逐渐向上倾斜。
优选地，环状离子交换板包括由上而下依次设置的上镂空板、离子交换树脂和下镂空板。
优选地，外壳由多个管段由上而下依次连接，相邻的管段之间通过法兰相连接。
优选地，外壳的外部设置有加强筋。
优选地，外壳的端部为半球形结构。
在上述技术方案中，本发明提供的离子交换柱的工作原理如下：首先，液体自进料口进入外壳的内部，在重力的作用下首先进入首层的环状离子交换板进行离子交换，离子交换后便通过导流管输送至下一层的环状离子交换板的进行二次离子交换，依次类推进过多次的离子交换最终自出料口排出从而完成了离子交换。通过上述描述可知，在本发明中，该离子交换柱通过使用较少的交换树脂实现快速地离子交换。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的离子交换柱的优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1、外壳 2、支柱
3、环状离子交换板 4、导流管
5、驱动单元 6、进料口
7、出料口 8、加强筋
9、法兰
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供了一种离子交换柱，包括外壳1，外壳1的内部竖直贯穿有支柱2，支柱2的外部由上而下依次间隔设置有多个环状离子交换板3，环状离子交换板3靠近内缘的底部设置有导流管4；外壳1的顶部设置有进料口6，外壳1的底部设置有出料口7。
上述的离子交换柱的工作原理如下：首先，液体自进料口6进入外壳1的内部，在重力的作用下首先进入首层的环状离子交换板3进行离子交换，离子交换后便通过导流管4输送至下一层的环状离子交换板3的进行二次离子交换，依次类推进过多次的离子交换最终自出料口7排出从而完成了离子交换。通过上述描述可知，在本发明中，该离子交换柱通过使用较少的交换树脂实现快速地离子交换。
在本发明中，支柱2可以是固定不动的，也可以设置为转动的，为了进一步提高离子交换的速率，优选地，支柱2为转轴，支柱2的端部设置有驱动单元5，驱动单元5设置于外壳1的顶部和/或底部。由此便可通过驱动单元5驱动支柱2绕竖直方向转动，在离心力的作用下进而提高液体的离子减缓速率。
在上述实施方式中，驱动单元5的具体种类可以在宽的范围内选择，如液压泵等，但是从成本上以及操作便捷性上考虑，优选地，驱动单元5为转动电机。
在上述实施方式中，环状离子交换板3可以是平面设置，也可以是倾斜设置，但是为了进一步提高离子交换的速率，优选地，环状离子交换板3自外壳1的外部向内部的方向逐渐向下倾斜。通过倾斜设置，通过在自身重力的作用下能够进一步提高液体的离子交换速率。
在环状离子交换板3倾斜设置的情形下，为了进一步提高液体流向下一层环状离子交换板3，优选地，自外壳1的外部向内部的方向，导流管4逐渐向上倾斜。
在本发明中，环状离子交换板3的具体结构可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高液体与离子交换树脂的接触面积，优选地，环状离子交换板3包括由上而下依次设置的上镂空板、离子交换树脂和下镂空板。
在本发明中，为了进一步提高外壳1的组装效率，优选地，外壳1由多个管段由上而下依次连接，相邻的管段之间通过法兰9相连接。
在本发明中，考虑到外壳1在工作过程中受到的力的强度，为了进一步提高外壳1的机械强度，优选地，外壳1的外部设置有加强筋8。其中，为了进一步提高外壳1的机械强度，更优选地，外壳1的端部为半球形结构。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种离子交换柱，其特征在于，包括外壳(1)，所述外壳(1)的内部竖直贯穿有支柱(2)，所述支柱(2)的外部由上而下依次间隔设置有多个环状离子交换板(3)，所述环状离子交换板(3)靠近内缘的底部设置有导流管(4)；所述外壳(1)的顶部设置有进料口(6)，所述外壳(1)的底部设置有出料口(7)；
所述支柱(2)为转轴，所述支柱(2)的端部设置有驱动单元(5)，所述驱动单元(5)设置于所述外壳(1)的顶部和/或底部；
所述环状离子交换板(3)自所述外壳(1)的外部向内部的方向逐渐向下倾斜；
自所述外壳(1)的外部向内部的方向，所述导流管(4)逐渐向上倾斜。
2.根据权利要求1所述的离子交换柱，其特征在于，所述驱动单元(5)为转动电机。
3.根据权利要求1所述的离子交换柱，其特征在于，所述环状离子交换板(3)包括由上而下依次设置的上镂空板、离子交换树脂和下镂空板。
4.根据权利要求1所述的离子交换柱，其特征在于，所述外壳(1)由多个管段由上而下依次连接，相邻的所述管段之间通过法兰(9)相连接。
5.根据权利要求1所述的离子交换柱，其特征在于，所述外壳(1)的外部设置有加强筋(8)。
6.根据权利要求1所述的离子交换柱，其特征在于，所述外壳(1)的端部为半球形结构。
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