CN114713296A - 一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，涉及异丙醇制备装置的领域，其包括罐体，罐体内设置有离子交换树脂；罐体的上端固定设置有进液管，下端固定设置有出液管；罐体的下端固定设置有回液出管，上端固定设置有回液进管；回液出管与回液进管之间连接有用于驱动回液出管内的液体向回液进管内流动的回液泵；回液出管和回液进管均与罐体的内部相通。回液泵将罐体下端的液体由回液进管输入至罐体的上端，罐体上端的液体向下流动，从而提高了罐体内的液体的流动性，以便于罐体内的异丙醇原料与离子交换树脂充分接触，从而有利于提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率，从而有利于提高异丙醇的制备效率。

Description

一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐

技术领域

本申请涉及异丙醇制备装置的领域，尤其是涉及一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐。

背景技术

异丙醇是一种无色透明有刺激性气味的液体，其可用作消毒剂和清洗剂，尤其广泛应用于电路板、芯片、硅圆片等的表面清洗和刻蚀等领域。异丙醇生产制备过程中，需要使用离子树脂罐进行去离子处理，以减少异丙醇中的金属杂质的含量，提高异丙醇的纯度。

一种离子树脂罐，参照图1，其包括罐体1，罐体1内填充有离子交换树脂2；罐体1的上端的侧壁焊接固定有进液管11，罐体1的下端焊接固定有出液管12，出液管12固定连接有阀体121，以控制出液管12的通、断。使用时，将异丙醇原料由进液管11输入至罐体1内；位于罐体1内的异丙醇原料与离子交换树脂2相互接触并进行离子交换，以减少异丙醇内的金属杂质。

针对上述中的相关技术，发明人认为，离子交换树脂一般为颗粒状固体，位于离子交换树脂之间的间隙处的异丙醇原料难以与离子交换树脂接触，从而影响异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率，从而导致异丙醇的制备效率较低，故有待改善。

发明内容

为了提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率，以提高异丙醇的制备效率，本申请提供一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐。

本申请提供的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐采用如下的技术方案：

一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，包括罐体，所述罐体内设置有离子交换树脂；所述罐体的上端固定设置有进液管，下端固定设置有出液管；所述罐体的下端固定设置有回液出管，上端固定设置有回液进管；所述回液出管与回液进管之间连接有用于驱动回液出管内的液体向回液进管内流动的回液泵；所述回液出管和回液进管均与罐体的内部相通。

通过采用上述技术方案，回液泵通过回液出管将罐体下端的液体由回液进管重新输入至罐体的上端，罐体上端的液体在自身重力的作用下自动向下流动，从而提高了罐体内的液体的流动性，以便于罐体内的异丙醇原料与离子交换树脂充分接触，从而有利于提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率，进而有利于提高异丙醇的制备效率。

可选的，所述罐体转动设置有转动轴，所述转动轴连接有插设于离子交换树脂内的驱动板；所述转动轴与罐体之间连接有用于驱动转动轴转动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，驱动组件驱动转动转动轴转动，从而带动驱动板转动；驱动板可带动离子交换树脂移动，以使离子交换树脂与异丙醇原料之间发生相对移动，从而进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的接触率，提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率。

可选的，所述驱动组件包括与转动轴固定连接的驱动齿轮和与罐体滑移连接的驱动齿条，所述驱动齿条与驱动齿轮啮合；所述罐体设置有用于驱动驱动齿条往复滑动的驱动件，所述驱动件包括驱动气缸或驱动油缸。

通过采用上述技术方案，驱动气缸或驱动油缸驱动驱动齿条往复滑动，即可带动转动轴间歇正转和反转，结构简单，运行稳定。当转动轴停止时，驱动板停止，罐体内的异丙醇原料和离子交换树脂发生晃动，以进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的接触率。同时，当驱动板停止时，罐体内的异丙醇原料及离子交换树脂对驱动板具有作用力，以使转动轴转动，从而带动驱动齿条滑动；此时，驱动气缸内的气体或驱动油缸中的液压油对活塞杆具有缓冲作用，以减小作用力对驱动气缸或驱动油缸的影响，减小驱动气缸或驱动油缸发生松动或损坏的风险。

可选的，所述罐体位于驱动齿条的两端的位置均固定设置有用于与驱动齿条抵接的限位块。

通过采用上述技术方案，限位块可与驱动齿条抵接，以限制驱动齿条的移动，减小驱动齿条因异丙醇原料和离子交换树脂的惯性作用而导致驱动齿条对驱动气缸或驱动油缸产生的作用力的大小，从而减小驱动气缸或驱动油缸发生损坏的风险。

可选的，所述限位块固定设置有用于与驱动齿条抵接的抵接软垫。

通过采用上述技术方案，抵接软垫可减小驱动齿条对限位块的冲击力的大小，同时抵接软垫可减小驱动齿条与限位块发生碰撞而产生的噪音。

可选的，所述驱动板沿转动轴的周向依次设置有多个。

通过采用上述技术方案，多个驱动板相互配合，可减小每个驱动板受到的异丙醇原料和离子交换树脂的作用力的大小，减小驱动板发生损坏的可能性，同时可减小靠近驱动板位置的离子交换树脂因受力过大而发生破碎的可能性，从而减小破碎的离子交换树脂影响异丙醇的纯度的风险。

可选的，所述罐体的内侧壁固定设置有用于承接离子交换树脂的隔离网板；所述回液出管位于隔离网板的下方位置。

通过采用上述技术方案，隔离网板使离子交换树脂与回液出管之间形成间隔，以减小离子交换树脂被回液泵吸入的风险，同时减小离子交换树脂堵塞回液出管的可能性。当位于罐体的底壁与隔离网板之间的异丙醇原料被回液泵抽出后，位于离子交换树脂的间隙之间的异丙醇原料向下流动并进行补充；隔离网板增大了异丙醇原料的流动的截面积，从而有利于提高了异丙醇原料的流动速度，进而进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率。

可选的，所述隔离网板倾斜设置，所述罐体位于隔离网板的下端的位置固定设置有排料管，所述排料管固定设置有用于封堵排料管的封堵板；所述排料管位于隔离网板的上方位置。

通过采用上述技术方案，当需要更换离子交换树脂时，操作人员将封盖板拆下，离子交换树脂即可由排料管自动排出，操作方便、快捷；隔离网板倾斜设置，有利于离子交换树脂充分排出。

可选的，所述罐体的内侧壁固定设置有导向环板，所述导向环板远离罐体的内侧壁的一侧向下倾斜设置。

通过采用上述技术方案，由上往下流动的异丙醇原料可沿导向环板向罐体的轴线方向流动，以提高异丙醇原料沿罐体的径向的流动性，进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的接触率和离子交换效率。

可选的，所述导向环板的下端固定连接有向下延伸并向罐体的内侧壁方向倾斜设置的连接环板，所述连接环板远离导向环板的一端与罐体的内侧壁紧密连接。

通过采用上述技术方案，连接环板可封堵导向环板与罐体内侧壁之间的间隔，减小了因离子交换树脂或异丙醇原料移动至导向环板与罐体的内侧壁之间而对离子交换树脂与异丙醇原料之间相互充分接触的效率的影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.回液泵可将罐体的下端的异丙醇原料抽出并由回液进管重新输入至罐体内，以提高异丙醇原料的流动性，增大异丙醇原料与离子交换树脂的接触率，提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率；

2.驱动组件驱动板移动，从而带动离子交换树脂移动，以进一步提高异丙醇原料的流动性；

3.隔离网板有利于进一步提高异丙醇原料的流动性；

4.导向环板可提高异丙醇原料沿罐体的径向的流动性，从而进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂之间的离子交换效率。

附图说明

图1是用于展示相关技术中一种离子树脂罐的整体结构的剖视示意图。

图2是本申请一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐的整体结构示意图。

图3是沿图2中A-A线的剖视示意。

图4是图3中的B部放大图。

附图标记说明：

1、罐体；11、进液管；12、出液管；121、阀体；13、回液出管；14、回液进管；15、排料管；151、封堵板；16、进料管；17、导向环板；171、连接环板；18、滑轨；181、滑座；19、限位块；191、抵接软垫；2、离子交换树脂；3、回液泵；41、隔离网板；42、过滤网；5、转动轴；6、驱动板；61、连接杆；7、驱动组件；71、驱动齿轮；72、驱动齿条；721、驱动件。

具体实施方式

以下结合附图2-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐。参照图2和图3，一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐包括罐体1，罐体1内填充有离子交换树脂2。本实施例中，罐体1为内部中空的圆柱状壳体。罐体1上端的外周壁焊接固定有进液管11，进液管11位于离子交换树脂2的上方位置；罐体1下端的外侧壁焊接固定有出液管12；进液管11和出液管12均与罐体1的内部相通。出液管12通过法兰固定连接有阀体121，以控制出液管12的通、断。本实施例中，阀体121为球阀。使用时，由进液管11通入异丙醇原料；当异丙醇原料与离子交换树脂2完成离子交换后，异丙醇可由出液管12排出。

参照图3，罐体1的下端的外周壁还焊接固定有回液出管13，罐体1的上端的外周壁焊接固定有回液进管14，回液进管14位于离子交换树脂2的上方；回液出管13和回液进管14均与罐体1的内部相通。回液出管13和回液进管14之间设置有回液泵3，回液泵3为叶片泵；回液泵3的进液端与回液出管13通过法兰固定连接，回液泵3的出液端与回液进管14通过法兰固定连接。

参照图3，罐体1的下端的内侧壁焊接固定有隔离网板41，隔离网板41位于回液出管13和出液管12的上方位置。隔离网板41承接离子交换树脂2，以将离子交换树脂2与回液出管13分离。隔离网板41的其中一侧向下倾斜设置。罐体1焊接固定有排料管15，排料管15位于隔离网板41的上方位置，且排料管15靠近隔离网板41的最下方的位置设置。排料管15与罐体1的内部相通；排料管15远离罐体1的一端通过法兰固定连接有封堵板151，以封堵排料管15。罐体1的上端的外周壁焊接固定有进料管16，进料管16与罐体1的内部相通。离子交换树脂2可由进料管16输入至罐体1内，罐体1内的离子交换树脂2可由排料管15排出。

参照图3，位于隔离网板41上方的异丙醇原料可由隔离网板41的网孔（图中未示出）向下流动；回液泵3可将罐体1内的异丙醇原料抽出，并将异丙醇原料由回液进管14重新输入至罐体1内。

参照图3，罐体1的内侧壁焊接固定有过滤网42（图中网孔未示出），过滤网42位于进液管11和回液进管14的下方的位置，且过滤网42位于进料管16的出料端的上方的位置。过滤网42可阻挡离子交换树脂2，以减小离子交换树脂2由进液管11或回液进管14流出罐体1而造成浪费的可能性。

参照图3，罐体1的内侧壁焊接固定有导向环板17，导向环板17沿罐体1的周向呈封闭的环状。导向环板17的外侧壁与罐体1的内侧壁焊接固定，导向环板17远离罐体1的内侧壁的一侧向下倾斜设置；导向环板17沿上下方向依次间隔设置有多个。每个导向环板17的下端壁均焊接固定有连接环板171，连接环板171呈封闭的环状。连接环板171沿自身宽度方向且远离导向环板17的一侧向下延伸并向罐体1的内侧壁方向延伸设置，且连接环板171远离导向环板17的一端的端壁与罐体1的内侧壁贴合并焊接固定，以封堵导向环板17与罐体1的内侧壁之间的间隔。由回液进管14或进液管11输入的异丙醇原料向下流动的过程中，异丙醇原料可沿导向环板17向罐体1的中心方向流动，以进一步提高异丙醇原料与离子交换树脂2之间的接触率。

参照图3，罐体1内设置有转动轴5；本实施例中，转动轴5与罐体1同轴设置。转动轴5与罐体1的顶壁通过轴承转动连接，且转动轴5的上端向上延伸并贯穿罐体1的顶壁。罐体1内设置有驱动板6，驱动板6沿转动轴5的周向依次均匀设置有多个。本实施例中，驱动板6为长方体板；驱动板6的长度方向沿上下方向设置，驱动板6的宽度方向沿罐体1的径向设置。驱动板6焊接固定有连接杆61，连接杆61远离驱动板6的一端与转动轴5焊接固定。罐体1的外顶壁设置有驱动组件7，驱动组件7可驱动转动轴5转动，从而提高罐体1内的异丙醇原料的流动性，以提高异丙醇原料与离子交换树脂2之间的离子交换效率。

参照图4，驱动组件7包括驱动齿轮71和驱动齿条72；驱动齿轮71与转动轴5同轴键连接，驱动齿条72与驱动齿轮71啮合。罐体1的外顶壁通过螺钉固定连接有滑轨18，滑轨18滑移连接有滑座181；驱动齿条72与滑座181通过螺钉固定连接。罐体1的外顶壁通过螺钉固定连接有驱动件721。驱动件721可以是驱动气缸或驱动油缸；本实施例中，驱动件721为驱动油缸。驱动油缸的轴向沿滑轨18的长度方向设置；驱动油缸的缸体通过螺钉与罐体1的外顶壁固定连接，驱动油缸的活塞杆通过螺钉与驱动齿条72固定连接。驱动油缸的活塞杆伸出或缩回，可带动驱动齿条72往复移动，从而带动转动轴5正转或反转，从而可带动驱动板6移动。

参照图4，罐体1的外顶壁焊接固定有限位块19，限位块19的数量有两个。其中一个限位块19位于驱动齿条72的其中一端的位置，另一限位块19位于驱动齿条72的另一端的位置；每个限位块19均可与驱动齿条72的对应一端的端壁抵接，以限制驱动齿条72的进一步的移动。每个限位块19朝向另一限位块19方向的端壁均粘接固定有抵接软垫191；本实施例中，抵接软垫191为橡胶垫。抵接软垫191可减小驱动齿条72对限位块19的冲击。

本申请实施例一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐的实施原理为：

操作人员将离子交换树脂2由进料管16输入至罐体1内后，操作人员可将待处理的异丙醇原料由进液管11输入至罐体1内；然后，操作人员启动回液泵3，以将罐体1下端的异丙醇原料抽出并由回液进管14重新输入至罐体1内；罐体1内的异丙醇原料可向下流动，从而提高了异丙醇原料的流动性，提高了异丙醇原料与离子交换树脂2的接触率，从而有利于提高异丙醇原料与离子交换树脂2之间的离子交换效率，进而有利于提高异丙醇的制备效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，包括罐体(1)，所述罐体(1)内设置有离子交换树脂(2)；所述罐体(1)的上端固定设置有进液管(11)，下端固定设置有出液管(12)；其特征在于：所述罐体(1)的下端固定设置有回液出管(13)，上端固定设置有回液进管(14)；所述回液出管(13)与回液进管(14)之间连接有用于驱动回液出管(13)内的液体向回液进管(14)内流动的回液泵(3)；所述回液出管(13)和回液进管(14)均与罐体(1)的内部相通。

2.根据权利要求1所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述罐体(1)转动设置有转动轴(5)，所述转动轴(5)连接有插设于离子交换树脂(2)内的驱动板(6)；所述转动轴(5)与罐体(1)之间连接有用于驱动转动轴(5)转动的驱动组件(7)。

3.根据权利要求2所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述驱动组件(7)包括与转动轴(5)固定连接的驱动齿轮(71)和与罐体(1)滑移连接的驱动齿条(72)，所述驱动齿条(72)与驱动齿轮(71)啮合；所述罐体(1)设置有用于驱动驱动齿条(72)往复滑动的驱动件(721)，所述驱动件(721)包括驱动气缸或驱动油缸。

4.根据权利要求3所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述罐体(1)位于驱动齿条(72)的两端的位置均固定设置有用于与驱动齿条(72)抵接的限位块(19)。

5.根据权利要求4所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述限位块(19)固定设置有用于与驱动齿条(72)抵接的抵接软垫(191)。

6.根据权利要求2所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述驱动板(6)沿转动轴(5)的周向依次设置有多个。

7.根据权利要求1所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述罐体(1)的内侧壁固定设置有用于承接离子交换树脂(2)的隔离网板(41)；所述回液出管(13)位于隔离网板(41)的下方位置。

8.根据权利要求7所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述隔离网板(41)倾斜设置，所述罐体(1)位于隔离网板(41)的下端的位置固定设置有排料管(15)，所述排料管(15)固定设置有用于封堵排料管(15)的封堵板(151)；所述排料管(15)位于隔离网板(41)的上方位置。

9.根据权利要求1所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述罐体(1)的内侧壁固定设置有导向环板(17)，所述导向环板(17)远离罐体(1)的内侧壁的一侧向下倾斜设置。

10.根据权利要求9所述的一种提高异丙醇制备效率的离子交换树脂罐，其特征在于：所述导向环板(17)的下端固定连接有向下延伸并向罐体(1)的内侧壁方向倾斜设置的连接环板(171)，所述连接环板(171)远离导向环板(17)的一端与罐体(1)的内侧壁紧密连接。

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