CN111359467A - 一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法，其中配制系统包括溶液箱、总输出管、液体药剂输入管、内循环管、复苏液输出管、人工取样管和复苏液回收管，首先，本发明通过在总输出管上设置固体药剂加料斗，且将固体药剂加料斗设置在循环泵入口之前，通过循环泵实现固体药剂和液体药剂边溶解、边混合，避免固体药剂直接倒入溶液箱内发生沉淀、板结等混合不均匀现象，其次，通过设置透明观察管，可观察复苏液配制过程中固体药剂的溶解情况、溶液的混合情况以及复苏过程中复苏液的颜色，使用方便，易于控制，最后，复苏液回收管的设置，实现动态循环复苏可节省药剂用量和复苏时间，降低成本。因此本系统操作便捷、安全、人工劳动强度低。

Description

一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法

技术领域

本发明涉及水处理设备的技术领域，特别涉及一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法。

背景技术

离子交换树脂现已广泛应用于电力、食品、化工等行业的水处理工艺中，发挥着不可替代的作用。在使用过程中由于各种原因，阳离子交换树脂会受到铁污染、铝污染和油污染等，阴离子会受到有机物污染，导致离子交换系统出现水质恶化、周期制水量低、树脂再生频繁等系列问题，而对于这类树脂污染，传统的反洗、酸碱再生工艺已无法有效改善树脂性能。

为解决树脂受污染带来的系列问题，除了改进预处理工艺，使离子交换器进水中的污染物成分降低外，还需对树脂进行复苏处理，恢复树脂性能，常见的树脂复苏方法有：碱性氯化钠复苏法、氧化剂复苏法、表面活性剂复苏法、有机溶剂法等，复苏时通常会根据复苏液的组成以及树脂、设备对温度的耐受力，适当提高复苏液的温度，来达到更好的复苏效果。

目前，很多水处理车间没有配备热水罐，无法满足复苏工艺要求的温度，只能采用常温复苏，但复苏效果不理想，尤其在冬季水温较低时效果很差，复苏液通常由多种化学药剂组成，既有液体也有固体，水处理车间通常配有树脂复苏罐，如果在树脂复苏罐中进行复苏，可以利用车间现有的酸、碱输送系统直接向复苏罐中加入再生用的酸或碱，但由于没有配备复苏专用的配药设备及输送管路，其余药剂无法直接加入，如果利用现有的酸、碱计量箱添加其它药剂，则使用完毕后需要将计量箱及管路彻底清洗干净，否则会直接影响正常运行树脂再生的效果，存在一定的风险，为此，复苏时，运行人员通常将树脂复苏罐作为配制复苏液的容器，然后将复苏液输入到树脂所在的离子交换器中对树脂进行复苏，如果再生用的酸或碱是复苏液的组成之一，则先将其同除盐水一起输送到复苏罐，然后从复苏罐的人孔门中倒入复苏液配制所需其它药剂；对于固体药剂，如果加入量较大，为避免倒入时出现板结，通常先将固体药剂用水配成高浓度溶液，然后从复苏罐的人孔门倒入，由于复苏罐人孔门位置较高，操作不便，存在高处作业安全风险，且复苏罐无搅拌功能，只能临时向复苏罐通入压缩空气进行混合，或依靠长时间静置使其自然混合但无法混合均匀。此外，对于现有树脂离子交换器或者复苏罐，复苏液流过树脂后无法回收利用，采用长时间动态复苏则需要大量药剂，为节省药剂用量，运行人员通常采用多次浸泡复苏流程，即将复苏罐中配制好的复苏液输送到树脂所在的离子交换器后，长时间静置浸泡，再排空复苏液，然后再次配制复苏液进行浸泡，通过连续多次复苏来提高复苏效果。

总之，现有水处理车间进行离子交换树脂复苏通常存在复苏液各组分混合不均匀、复苏液温度达不到工艺要求、复苏药剂耗量大、复苏时间长、操作繁琐、人员劳动量大等问题，这些问题的存在不仅导致树脂复苏效果差、达不到预期效果，而且不经济。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法。

具体内容如下：一种离子交换树脂复苏液的配制系统，该系统包括溶液箱、总输出管、液体药剂输入管、内循环管、复苏液输出管、人工取样管和复苏液回收管，其特征是：

所述的溶液箱为内衬防腐层的不锈钢方型箱体，在溶液箱的顶部设有伸入其内部的加热元件，在溶液箱的顶部还设有测温元件，在溶液箱的侧壁上设有液位显示元件；

所述的总输出管的一端接通在溶液箱的底部，总输出管的另一端通过三通管接头甲分别与内循环管路、复苏液输出管路接通，在总输出管上自溶液箱所在的一端起依次串联接通有电磁阀A、循环泵、逆止阀和透明观察管，该循环泵为流量大小可调的变频泵，在总输出管上还连接有固体药剂加料斗，该固体药剂加料斗下端的出料口与总输出管接通且该连接处位于电磁阀A与循环泵之间；

所述的液体药剂输入管的一端通过三通管接头乙接通在总输出管上，且该三通管接头乙串联接通在固体药剂加料斗与循环泵之间的总输出管上，液体药剂输入管上自其自由端起依次串联接通有Y型过滤器甲、流量计甲和电磁阀B，且液体药剂输入管的自由端上还接通有取样软管；

所述的人工取样管的一端接通在总输出管上且该连接处位于透明观察管与三通管接头甲之间，在人工取样管上串联接通有手动阀门甲；

所述的内循环管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在溶液箱的顶部，在内循环管上串联接通有电磁阀C；

所述的复苏液输出管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在复苏罐的底部上，且该复苏液输出管上自三通管接头甲所在的一端起依次串联接通有Y型过滤器乙、流量计乙和电磁阀D；

所述的复苏液回收管的一端接通在复苏罐的顶部、另一端接通在溶液箱的顶部，且该复苏液回收管上串联接通有电磁阀E。

优选的，所述的加热元件为电加热器，所述的测温元件为热电偶。

优选的，所述的透明观察管为有机玻璃材质。

优选的，所述的液位显示元件为耐腐蚀有机玻璃液位计。

优选的，所述的溶液箱的顶部还设有检修人孔。

优选的，所述的溶液箱的底部还接通有排空管，该排空管上串联接通有手动阀门乙。

优选的，所述的溶液箱的顶部还接通有溢流管，该溢流管的下端接通在排空管上。

优选的，所述的固体药剂加料斗的上部为圆柱筒、下部为圆锥筒，上、下部之间的交界处设有滤网，该滤网直径与上部的圆柱筒直径相同，下部的圆锥筒的下端口通过连接筒与总输出管垂直接通，该连接筒设有刀型闸阀。

优选的，所述的溶液箱的顶部还设有控制整个系统运行的控制柜。

一种应用上述离子交换树脂复苏液的配制系统的配制方法，该方法包括如下步骤：

①根据拟配制复苏液的总体积、复苏液各组分的质量分数、液体和固体原料药剂中有效组分的质量分数、液体原料药剂的密度来计算配制复苏液所需加入除盐水的体积、各液体原料药剂的体积、各固体原料药剂的质量，供配制复苏液时使用；计算公式如下：

(1)含组分A的液体原料药剂的需求量V_A的计算公式如下：

V_A＝V_总×ρ×ω_A/(X_A×ρ_A) <1>

式中：

V_A—含组分A的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，kg/m³，以1.0×10³计算；

ω_A—复苏液配方中组分A的质量分数，单位为％；

X_A—液体原料药剂中有效组分A的质量百分数，单位为％；

ρ_A—含组分A的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

(2)含组分B的固体药剂的需求量m_B的计算公式如下：

m_B＝V_总×ρ×ω_B/X_B <2>

式中：

m_B—含组分B的固体药剂的需求量，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³；

ω_B—复苏液配方中组分B的质量分数，单位为％；

X_B—固体原料药剂中有效组分B的质量分数，单位为％；(3)除盐水的需求量V_水的计算公式如下：

V_水＝V_总-ΣV_Ai <3>

式中：

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

V_Ai—含组分Ai的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ΣV_Ai—各类液体原料药剂的需求量之和，单位为m³；

(4)复苏液的密度ρ的计算公式如下：

ρ＝[ρ_水×V_水+Σ(V_Ai×ρ_Ai)+Σm_Bi]/V_总 <4>

式中：

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³

ρ_水—水的密度，其值为1.0×10³kg/m³；

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ρ_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

Σ(V_Ai×ρ_Ai)—各类液体原料药剂的需求质量之和，单位为kg；

m_Bi—含组分B_i的固体药剂的需求量，单位为kg；

Σm_Bi—各类固体原料药剂的需求量之和，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

②加入除盐水，液体药剂输入管的自由端接通除盐水，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的除盐水的需求量加注到溶液箱内；

③温度控制，通过电加热器和热电偶联合控制将溶液箱内液体的温度加热至预设温度；

④加入液体药剂，液体药剂输入管的自由端接通对应的液体药剂，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的对应液体药剂的需求量加注到溶液箱内，多种液体药剂，则重复步骤④；

⑤加入固体药剂，总输出管、固体药剂加料斗、刀型闸阀和内循环管均开始工作，其余管路均关闭，将固体药剂加入固体药剂加料斗内，打开刀型闸阀，循环泵工作使溶液箱内的液体在总输出管和内循环管内循环，使固体药剂边溶解边加入，多种固体药剂，则重复步骤⑤；

⑥混合溶液，所有药剂加入完成后，总输出管、内循环管开始工作，其余管路均关闭，通过运行循环泵使溶液循环混合均匀，当热电偶显示溶液箱内的温度达到预设温度，且从透明观察管中初步观察到溶液混合均匀后，再通过人工取样管取样确认无误后，即可关闭所有管路，复苏液配制完成。

本发明的有益技术效果：本发明是一种离子交换树脂复苏液的配制系统及配制方法，其中配制系统包括溶液箱、总输出管、液体药剂输入管、内循环管、复苏液输出管、人工取样管和复苏液回收管，首先，本发明通过在总输出管上设置固体药剂加料斗，且将固体药剂加料斗设置在循环泵入口之前，通过循环泵实现固体药剂和液体药剂边溶解、边混合，避免固体药剂直接倒入溶液箱内发生沉淀、板结等混合不均匀现象，其次，通过设置透明观察管，可观察复苏液配制过程中固体药剂的溶解情况、溶液的混合情况以及树脂复苏过程中复苏液的颜色变化，使用方便、易于控制，最后，在溶液箱内设有电加热器和热电偶对混合及复苏过程中的复苏液进行温度控制，使复苏液在配制过程中混合更加均匀，复苏液对树脂的复苏效果更好，且复苏液回收管的设置，实现动态循环复苏可节省药剂用量和复苏时间，降低成本。因此本系统操作便捷、安全、人工劳动强度低。

附图说明

图1为一种离子交换树脂复苏液的配制系统的连接关系示意图；

图中：11.溶液箱、12.耐腐蚀有机玻璃液位计、13.检修人孔、14.控制柜、15.热电偶、16.电加热器、17.溢流管、18.排空管、19.手动阀门乙、21.总输出管、22.电磁阀A、23.三通管接头乙、24.循环泵、25.逆止阀、26.透明观察管、27.三通管接头甲、31.液体药剂输入管、32.流量计甲、33.Y型过滤器甲、34.电磁阀B、35.取样软管、41.人工取样管、42.手动阀门甲、51.内循环管、52.电磁阀C、61.复苏液输出管、62.Y型过滤器乙、63.流量计乙、64.电磁阀D、71.复苏罐、81.复苏液回收管、82.电磁阀E、91.固体药剂加料斗、92.刀型闸阀、93.连接筒。

具体实施方式

实施例一，参见图1，一种离子交换树脂复苏液的配制系统，该系统包括溶液箱、总输出管、液体药剂输入管、内循环管、复苏液输出管、人工取样管和复苏液回收管；

所述的溶液箱为内衬防腐层的不锈钢方型箱体，在溶液箱的顶部设有伸入其内部的加热元件，本实施中的加热元件采用电加热器，电加热器用于复苏液的加热，在溶液箱的顶部还设有测温元件，本实施例中的测温元件采用热电偶，热电偶用于复苏液温度的显示，在溶液箱的侧壁上设有液位显示元件，本实施例中的液位显示元件采用耐腐蚀有机玻璃液位计，液位计用于复苏液液位的显示。

所述的总输出管的一端接通在溶液箱的底部，总输出管的另一端通过三通管接头甲分别与内循环管路、复苏液输出管路接通，在总输出管上自溶液箱所在的一端起依次串联接通有电磁阀A、循环泵、逆止阀和透明观察管，该透明观察管为有机玻璃材质，用于观察复苏液配制过程中固体药剂的溶解情况、溶液的混合情况、树脂复苏过程中复苏液的颜色变化，该循环泵为流量大小可调的变频泵，在总输出管上还连接有固体药剂加料斗，该固体药剂加料斗下端的出料口与总输出管接通且该连接处位于电磁阀A与循环泵之间；

所述的液体药剂输入管的一端通过三通管接头乙接通在总输出管上，且该三通管接头乙串联接通在固体药剂加料斗与循环泵之间的总输出管上，液体药剂输入管上自其自由端起依次串联接通有Y型过滤器甲、流量计甲和电磁阀B，且液体药剂输入管的自由端上还接通有取样软管；流量计甲具有瞬时流量测量、流量累积、信号输出的功能。

所述的人工取样管的一端接通在总输出管上且该连接处位于透明观察管与三通管接头甲之间，在人工取样管上串联接通有手动阀门甲；人工取样管用于人工取样以及复苏结束后内循环管和复苏液输出管中液体的排空。

所述的内循环管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在溶液箱的顶部，在内循环管上串联接通有电磁阀C；

所述的复苏液输出管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在复苏罐的底部上，且该复苏液输出管上自三通管接头甲所在的一端起依次串联接通有Y型过滤器乙、流量计乙和电磁阀D；流量计乙具有瞬时流量测量、流量累积、信号输出的功能。

所述的复苏液回收管的一端接通在复苏罐的顶部、另一端接通在溶液箱的顶部，且该复苏液回收管上串联接通有电磁阀E。实现复苏液边回收边利用，实现动态循环复苏。

所述的溶液箱的顶部还设有检修人孔，便于溶液箱的日常检修和维护。

所述的溶液箱的底部还接通有排空管，该排空管上串联接通有手动阀门乙，用于溶液箱的清洗和排空。

所述的溶液箱的顶部还接通有溢流管，该溢流管的下端接通在排空管上，防止溶液箱内液体过多，避免损坏系统。

所述的固体药剂加料斗的上部为圆柱筒、下部为圆锥筒，上、下部之间的交界处设有滤网，该滤网直径与上部的圆柱筒直径相同，下部的圆锥筒的下端口通过连接筒与总输出管垂直接通，该连接筒设有刀型闸阀。

实施例二，参见图1，一种应用实施例一所述的离子交换树脂复苏液的配制系统的配制方法，该方法包括如下步骤：

①根据拟配制复苏液的总体积、复苏液各组分的质量分数、液体和固体原料药剂中有效组分的质量分数、液体原料药剂的密度来计算配制复苏液所需加入除盐水的体积、各液体原料药剂的体积、各固体原料药剂的质量，供配制复苏液时使用，计算公式如下：

(1)含组分A的液体原料药剂的需求量V_A的计算公式如下：

V_A＝V_总×ρ×ω_A/(X_A×ρ_A) <1>

式中：

V_A—含组分A的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，kg/m³，以1.0×10³计算；

ω_A—复苏液配方中组分A的质量分数，单位为％；

X_A—液体原料药剂中有效组分A的质量百分数，单位为％；

ρ_A—含组分A的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

(2)含组分B的固体药剂的需求量m_B的计算公式如下：

m_B＝V_总×ρ×ω_B/X_B <2>

式中：

m_B—含组分B的固体药剂的需求量，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³；

ω_B—复苏液配方中组分B的质量分数，单位为％；

X_B—固体原料药剂中有效组分B的质量分数，单位为％；

(3)除盐水的需求量V_水的计算公式如下：

V_水＝V_总-ΣV_Ai <3>

式中：

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

V_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ΣV_Ai—各类液体原料药剂的需求量之和，单位为m³；

(4)复苏液的密度ρ的计算公式如下：

ρ＝[ρ_水×V_水+Σ(V_Ai×ρ_Ai)+Σm_Bi]/V_总 <4>

式中：

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³

ρ_水—水的密度，其值为1.0×10³kg/m³；

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ρ_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

Σ(V_Ai×ρ_Ai)—各类液体原料药剂的需求质量之和，单位为kg；

m_Bi—含组分B_i的固体药剂的需求量，单位为kg；

Σm_Bi—各类固体原料药剂的需求量之和，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

②加入除盐水，液体药剂输入管的自由端接通除盐水，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的除盐水的需求量加注到溶液箱内；

③温度控制，通过电加热器和热电偶联合控制将溶液箱内液体的温度加热至预设温度；

④加入液体药剂，液体药剂输入管的自由端接通对应的液体药剂，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的对应液体药剂的需求量加注到溶液箱内，多种液体药剂，则重复步骤④；如果液体药剂需求量过少而无法通过液体药剂输入管进行计量时，可经手工定量取样后倒入固体药剂加料斗中进行添加，方法同固体药剂添加步骤；

⑤加入固体药剂，总输出管、固体药剂加料斗、刀型闸阀和内循环管均开始工作，其余管路均关闭，将固体药剂加入固体药剂加料斗内，打开刀型闸阀，循环泵工作使溶液箱内的液体在总输出管和内循环管内循环，使固体药剂边溶解边加入，多种固体药剂，则重复步骤⑤；

⑥混合溶液，所有药剂加入完成后，总输出管、内循环管开始工作，其余管路均关闭，通过运行循环泵使溶液循环混合均匀，当热电偶显示溶液箱内的温度达到预设温度，且从透明观察管中初步观察到溶液混合均匀后，再通过人工取样管取样确认无误后，即可关闭所有管路，复苏液配制完成。

实施例三，参见图1，以复苏溶液为碱性氯化钠溶液(4％的NaOH+10％的NaCl)，拟配制复苏液体积V_总＝8m³为例，对本发明的方案进行详细地说明；

采用本发明树脂复苏液配制系统及配制方法所配制的复苏液对树脂进行复苏，复苏溶液为碱性氯化钠溶液(4％NaOH+10％NaCl)，复苏温度40℃，流速12m³/h，复苏时间12h。以下是具体的工作流程：

①计算复苏液各组分原料药剂需求量

本次复苏拟配制复苏液V_总＝8m³，复苏液中组分A(NaOH)、组分B(NaCl)的质量分数分别为ω_A＝4％、ω_B＝10％，电厂采购的液体原料离子膜液碱中有效组分A(NaOH)的质量分数为X_A＝30％，密度为ρ_A＝1.32×10³kg/m³，固体原料工业盐中有效组分NaCl的质量分数为X_B＝99.1％，根据实施例二中公式<1>、<2>、<3>、<4>计算出复苏液的密度ρ＝1.15×10³kg/m³，需加入除盐水V_水＝7.07m³，离子膜液碱V_A＝0.93m³，工业盐m_B＝928.4kg。

②加入除盐水

通过取样软管连接车间已有的除盐水管路，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，将除盐水加注到溶液箱内，当流量计甲的累积流量增加值等于V_水＝7.07m³时，将关闭循环泵以及电磁阀B和电磁阀C，此时除盐水加入完毕。

③温度控制

设定复苏液温度T＝40℃，系统通过电加热器和热电偶进行温度自动控制，在加入液体药剂和固体药剂之前开始加热，有助于药剂的溶解和混合，同时可缩短复苏液开始输送前等待加热的时间。

④加入液体药剂

通过取样软管连接车间已有的离子膜液碱供给管路或插入到离子膜液碱的存储箱中，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将离子膜液碱加注到溶液箱内，当流量计甲的累积流量增加值等于V_A＝0.93m³时，将关闭循环泵以及电磁阀B和电磁阀C，此时离子膜液碱加入完毕，如需加入多种液体药剂，流程与上述相同。如果液体药剂需求量过少而无法通过液体药剂输入管路进行计量时，可经手工定量取样后倒入料斗中进行添加，方法同固体药剂添加步骤。

⑤加入固体药剂

总输出管、固体药剂加料斗、刀型闸阀和内循环管均开始工作，其余管路均关闭，将工业盐逐步加入到固体药剂加料斗内，打开刀型闸阀，循环泵工作使溶液箱内的液体在总输出管和内循环管内循环，使固体药剂边溶解边加入，直至将需求量m_B＝928.4kg的工业盐加入完毕，多种固体药剂，则重复上述步骤；

⑥药剂混合

所有药剂加入完成后，总输出管、内循环管开始工作，其余管路均关闭，通过运行循环泵使溶液循环混合均匀，待热电偶的示数达到复苏液设定温度T＝40℃时，并从透明观察管中初步观察到溶液混合均匀后，再通过人工取样管取样确认无误后，即可关闭所有管路，复苏液配制完成；

⑦复苏液输送

总输出管和复苏液输出管开始工作，其余管路均关闭，循环泵工作将配制好的复苏液输送至复苏罐内，且调节循环泵的流量大小使流量计乙的示数等于复苏流量设定值Q＝12m³/h，当复苏罐充满复苏液后，复苏液回收管开始工作，通过复苏液回收管将复苏液回收至溶液箱内，当复苏时间t＝12h后，关闭所有管路，复苏液循环输送过程结束；

⑧复苏液排放

打开手动阀门乙，排空溶液箱内的复苏液；打开手动阀门甲，排空内循环管和复苏液输出管中的复苏液，复苏罐内剩余复苏液由复苏工艺中后序的树脂冲洗步骤完成，属于复苏罐的操作范围。

该电厂使用本系统对受污染的阴树脂进行复苏后，周期制水量由复苏前的1400m³升高至3200m³左右，高于之前采用多次浸泡复苏流程的2500m³，与投运初期的3350m³相当，复苏效果好。相对于之前采用的多次浸泡复苏流程，复苏液各组分的浓度、温度、流速、复苏时间控制更精确，复苏效果更好，药剂用量减少近一半，耗时只有原有的三分之一，并且劳动强度和安全风险大大降低。

本发明也能通过控制系统实现整个系统的自动化控制，即：

复苏液各组分原料药剂需求量自动计算：

向系统中录入拟配制复苏液的总体积V_总、复苏液配方中各组分的质量分数(ω_A1、ω_A2、ω_B1、ω_B2等)、液体和固体原料药剂中有效组分的质量分数(X_A1、X_A2、X_B1、X_B2等)、液体原料药剂的密度(ρ_A1、ρ_A2等)，根据实施例二中相应的公式自动计算配制复苏液所需加入除盐水的体积V_水、各液体原料药剂的体积(V_A1、V_A2等)、各固体原料药剂的质量(m_B1、m_B2等)。

液体药剂加入量自动控制：

加入某种液体药剂时，当流量计甲的累积流量增加值与上述中计算的相应需求量(V_水、V_A1、V_A2等数据)相同时，系统自动停止液体加入，实现液体加入量自动控制。

药剂混合控制

启动药剂混合控制系统后，系统会自动启动总输出管和内循环管；

温度自动控制：

通过电加热器和热电偶的信号与控制系统相连接，实现温度设定与自动控制。

复苏流量自动控制：

在系统中设定复苏流量Q后，启动复苏液输送系统后，系统自动调节复苏液输送电磁阀D的开度，使流量计乙的示数等于复苏流量Q。

复苏时间自动控制：

在系统中设定复苏时间t，系统根据复苏液流量计乙的信号进行计时，当复苏时间达到设定时间t时，系统自动停止向复苏罐输送复苏液。

Claims (10)

1.一种离子交换树脂复苏液的配制系统，该系统包括溶液箱、总输出管、液体药剂输入管、内循环管、复苏液输出管、人工取样管和复苏液回收管，其特征是：

所述的溶液箱为内衬防腐层的不锈钢方型箱体，在溶液箱的顶部设有伸入其内部的加热元件，在溶液箱的顶部还设有测温元件，在溶液箱的侧壁上设有液位显示元件；

所述的总输出管的一端接通在溶液箱的底部，总输出管的另一端通过三通管接头甲分别与内循环管路、复苏液输出管路接通，在总输出管上自溶液箱所在的一端起依次串联接通有电磁阀A、循环泵、逆止阀和透明观察管，该循环泵为流量大小可调的变频泵，在总输出管上还连接有固体药剂加料斗，该固体药剂加料斗下端的出料口与总输出管接通且该连接处位于电磁阀A与循环泵之间；

所述的液体药剂输入管的一端通过三通管接头乙接通在总输出管上，且该三通管接头乙串联接通在固体药剂加料斗与循环泵之间的总输出管上，液体药剂输入管上自其自由端起依次串联接通有Y型过滤器甲、流量计甲和电磁阀B，且液体药剂输入管的自由端上还接通有取样软管；

所述的人工取样管的一端接通在总输出管上且该连接处位于透明观察管与三通管接头甲之间，在人工取样管上串联接通有手动阀门甲；

所述的内循环管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在溶液箱的顶部，在内循环管上串联接通有电磁阀C；

所述的复苏液输出管的一端接通在三通管接头甲上、另一端接通在复苏罐的底部上，且该复苏液输出管上自三通管接头甲所在的一端起依次串联接通有Y型过滤器乙、流量计乙和电磁阀D；

所述的复苏液回收管的一端接通在复苏罐的顶部、另一端接通在溶液箱的顶部，且该复苏液回收管上串联接通有电磁阀E。

2.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的加热元件为电加热器，所述的测温元件为热电偶。

3.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的透明观察管为有机玻璃材质。

4.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的液位显示元件为耐腐蚀有机玻璃液位计。

5.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的溶液箱的顶部还设有检修人孔。

6.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的溶液箱的底部还接通有排空管，该排空管上串联接通有手动阀门乙。

7.根据权利要求6所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的溶液箱的顶部还接通有溢流管，该溢流管的下端接通在排空管上。

8.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的固体药剂加料斗的上部为圆柱筒、下部为圆锥筒，上、下部之间的交界处设有滤网，该滤网直径与上部的圆柱筒直径相同，下部的圆锥筒的下端口通过连接筒与总输出管垂直接通，该连接筒设有刀型闸阀。

9.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂复苏液的配制系统，其特征是：所述的溶液箱的顶部还设有控制整个系统运行的控制柜。

10.一种应用权利要求1所述的离子交换树脂复苏液的配制系统的配制方法，该方法包括如下步骤：

①根据拟配制复苏液的总体积、复苏液各组分的质量分数、液体和固体原料药剂中有效组分的质量分数、液体原料药剂的密度来计算配制复苏液所需加入除盐水的体积、各液体原料药剂的体积、各固体原料药剂的质量，供配制复苏液时使用；计算公式如下：

(1)含组分A的液体原料药剂的需求量V_A的计算公式如下：

V_A＝V_总×ρ×ω_A/(X_A×ρ_A) <1>

式中：

V_A—含组分A的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，kg/m³，以1.0×10³计算；

ω_A—复苏液配方中组分A的质量分数，单位为％；

X_A—液体原料药剂中有效组分A的质量百分数，单位为％；

ρ_A—含组分A的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

(2)含组分B的固体药剂的需求量m_B的计算公式如下：

m_B＝V_总×ρ×ω_B/X_B <2>

式中：

m_B—含组分B的固体药剂的需求量，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³；

ω_B—复苏液配方中组分B的质量分数，单位为％；

X_B—固体原料药剂中有效组分B的质量分数，单位为％；

(3)除盐水的需求量V_水的计算公式如下：

V_水＝V_总-ΣV_Ai <3>

式中：

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

V_Ai—含组分Ai的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ΣV_Ai—各类液体原料药剂的需求量之和，单位为m³；

(4)复苏液的密度ρ的计算公式如下：

ρ＝[ρ_水×V_水+Σ(V_Ai×ρ_Ai)+Σm_Bi]/V_总 <4>

式中：

ρ—复苏液的密度，单位为kg/m³

ρ_水—水的密度，其值为1.0×10³kg/m³；

V_水—除盐水的需求量，单位为m³；

V_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的需求量，单位为m³；

ρ_Ai—含组分A_i的液体原料药剂的密度，单位为kg/m³；

Σ(V_Ai×ρ_Ai)—各类液体原料药剂的需求质量之和，单位为kg；

m_Bi—含组分B_i的固体药剂的需求量，单位为kg；

Σm_Bi—各类固体原料药剂的需求量之和，单位为kg；

V_总—需要配制复苏液的体积，单位为m³；

②加入除盐水，液体药剂输入管的自由端接通除盐水，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的除盐水的需求量加注到溶液箱内；

③温度控制，通过电加热器和热电偶联合控制将溶液箱内液体的温度加热至预设温度；

④加入液体药剂，液体药剂输入管的自由端接通对应的液体药剂，液体药剂输入管、总输出管中的循环泵、逆止阀和透明观察管、内循环管均开始工作，其余管路均关闭，通过循环泵将步骤①中计算的对应液体药剂的需求量加注到溶液箱内，多种液体药剂，则重复步骤④；

⑤加入固体药剂，总输出管、固体药剂加料斗、刀型闸阀和内循环管均开始工作，其余管路均关闭，将固体药剂加入固体药剂加料斗内，打开刀型闸阀，循环泵工作使溶液箱内的液体在总输出管和内循环管内循环，使固体药剂边溶解边加入，多种固体药剂，则重复步骤⑤；

⑥混合溶液，所有药剂加入完成后，总输出管、内循环管开始工作，其余管路均关闭，通过运行循环泵使溶液循环混合均匀，当热电偶显示溶液箱内的温度达到预设温度，且从透明观察管中初步观察到溶液混合均匀后，再通过人工取样管取样确认无误后，即可关闭所有管路，复苏液配制完成。

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