CN115463695A - 离子交换纤维处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水废气处理技术领域，公开了一种离子交换纤维处理装置，其包括管状壳体、隔离组件、交换柱、驱动机构和再生单元。隔离组件包括第一隔离罩和第二隔离罩，第一隔离罩和第二隔离罩沿管状壳体的轴向相对设置在管状壳体的内壁上，且与管状壳体围成再生空间；交换柱包括柱形壳体和隔离板，柱形壳体可转动地设置在第一隔离罩和第二隔离罩之间，隔离板设置在柱形壳体内，以将柱形壳体的内腔分隔为第一处理腔和第二处理腔，第一处理腔和第二处理腔中均填充有离子交换纤维；驱动机构用于驱动柱形壳体转动，以使第一处理腔或第二处理腔择一容纳于再生空间中；再生单元用于对处于再生空间中的离子交换纤维进行再生。

Description

离子交换纤维处理装置

技术领域

本发明涉及废水废气处理技术领域，尤其涉及一种离子交换纤维处理装置。

背景技术

离子交换纤维处理工业烟气技术可实现一体化脱硫脱硝。结合图1所示，该技术的主要工艺流程如下：首先冷却器100对烟气进行降温处理达到80～60℃；其次采用氧化剂对SO₂和NO进行氧化，使其变成SO₃和NO₂；，并利用烟气中的水分合成H₂SO₄和HNO₃；接着利用离子交换柱101中的离子交换纤维吸附SO₄ ^2-和NO₃ ^-；烟气完成了脱硫脱硝，通过引风机102，最终从烟囱103中排放。

现有的烟气处理系统，如图1所示，其包括两套独立的离子交换柱101，这两个离子交换柱101来回切换，分别处于离子交换状态和再生状态。处于离子交换状态的离子交换柱101不断用自身的可交换离子(如：Cl^-)与烟气中的SO₄ ^2-和NO₃ ^-进行交换，达到脱硫脱硝的目的。当可交换离子快消耗完后，通过阀门切换进入再生状态，用再生剂(如：NaClO₂)对纤维喷淋脱除SO₄ ^2-和NO₃ ^-，同时启用另外一个再生好的离子交换柱101对烟气进行处理，两个离子交换柱101相互切换使用。

然而，两套独立的离子交换柱101，一备一用，不仅增加了工艺和结构的复杂性，而且还造成了投资增加，增大了设备占用的厂房空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子交换纤维处理装置，结构简单紧凑，占用空间小，降低了两套独立离子交换柱带来的投资增加和厂房占用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

离子交换纤维处理装置，包括：

管状壳体；

隔离组件，其包括第一隔离罩和第二隔离罩，所述第一隔离罩和所述第二隔离罩沿所述管状壳体的轴向相对设置在所述管状壳体的内壁上，且与所述管状壳体围成再生空间；

交换柱，其包括柱形壳体和隔离板，所述柱形壳体可转动地设置在所述第一隔离罩和所述第二隔离罩之间，所述隔离板设置在所述柱形壳体内，以将所述柱形壳体的内腔分隔为第一处理腔和第二处理腔，所述第一处理腔和所述第二处理腔中均填充有离子交换纤维；

驱动机构，其用于驱动所述柱形壳体转动，以使所述第一处理腔或所述第二处理腔择一容纳于所述再生空间中；

再生单元，其用于对处于所述再生空间中的离子交换纤维进行再生。

可选地，

所述第一隔离罩包括顶板和第一侧板，所述顶板固连于所述管状壳体的内壁，所述第一侧板的一端设置在所述顶板远离所述管状壳体的一端，另一端延伸至所述隔离板的一端；所述第二隔离罩包括底板和第二侧板，所述底板固连于所述管状壳体的内壁，所述第二侧板的一端设置在所述底板远离所述管状壳体的一端，另一端延伸至所述隔离板的另一端；所述柱形壳体转动能够使所述隔离板、所述第一侧板和所述第二侧板共面。

可选地，所述再生单元包括喷淋组件和收集组件，所述喷淋组件设置在所述第一隔离罩和所述柱形壳体之间，用于向所述再生空间内的离子交换纤维喷洒再生剂，所述收集组件设置在所述第二隔离罩和所述柱形壳体之间，用于收集所述再生空间内离子交换纤维产生的排出液。

可选地，还包括环形支撑座，所述环形支撑座固设在所述管状壳体的内壁上，且位于所述第一隔离罩和所述第二隔离罩之间，所述柱形壳体可转动地设置在所述环形支撑座上。

可选地，所述环形支撑座上间隔设有多个滚子，各所述滚子夹设于所述柱形壳体和所述环形支撑座之间。

可选地，还包括密封条，其设置在所述管状壳体与所述柱形壳体之间。

可选地，所述交换柱还包括多个加强板筋，各所述加强板筋均设置在所述隔离板和所述柱形壳体之间。

可选地，所述交换柱还包括承载网，所述承载网拦设在所述柱形壳体的下端。

可选地，所述驱动机构包括驱动件和转轴，所述转轴的一端设置在所述驱动件上，另一端固连于所述隔离板。

可选地，所述第一隔离罩和所述第二隔离罩上均开设有限位穿孔，所述转轴穿设于各所述限位穿孔。

本发明的有益效果：

本发明提供的离子交换纤维处理装置，驱动机构转动柱形壳体，使第二处理腔位于第一隔离罩和第二隔离罩之间，从管状壳体的一端流入的烟气被第一隔离罩和第二隔离罩所阻挡，无法大量进入第二处理腔，因此，烟气主要从第一处理腔流向管状壳体的另一端，此时，第一处理腔中的离子交换纤维通过离子交换对烟气进行处理。与此同时，第二处理腔中的离子交换纤维则在再生单元的作用下得以再生。在第一处理腔中的离子交换纤维即将消耗完时，利用驱动机构转动柱形壳体，使第一处理腔位于第一隔离罩和第二隔离罩之间，从管状壳体的一端流入的烟气被第一隔离罩和第二隔离罩所阻挡，无法大量进入第一处理腔，因此，烟气主要从第二处理腔流向管状壳体的另一端，此时，第二处理腔中的离子交换纤维通过离子交换对烟气进行处理。与此同时，第一处理腔中的离子交换纤维则在再生单元的作用下得以再生。本发明提供的离子交换纤维处理装置，将管状壳体的两端接入烟气处理系统中，通过转动柱形壳体便能够实现第一处理腔和第二处理腔的切换，结构简单紧凑，占用空间小，降低了两套独立离子交换柱带来的投资增加和占用。

附图说明

图1是现有技术中的烟气处理系统；

图2是本发明实施例提供的离子交换纤维处理装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的交换柱的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的环形支撑座的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的离子交换纤维处理装置用于烟气处理系统中的示意图。

图中：

100、冷却器；101、离子交换柱；102、引风机；103、烟囱；

1、管状壳体；

21、第一隔离罩；211、顶板；212、第一侧板；22、第二隔离罩；221、底板；222、第二侧板；

3、交换柱；31、柱形壳体；311、第一处理腔；312、第二处理腔；32、隔离板；33、承载网；

4、驱动机构；41、驱动件；42、转轴；

51、喷淋组件； 52、收集组件；

61、环形支撑座； 62、滚子；

7、密封条；

8、加强板筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图2-图5所示，本实施例提供了一种离子交换纤维处理装置，其包括管状壳体1、隔离组件、交换柱3、驱动机构4和再生单元。

具体地，如图2所示，隔离组件包括第一隔离罩21和第二隔离罩22，第一隔离罩21和第二隔离罩22沿管状壳体1的轴向相对设置在管状壳体1的内壁上，且与管状壳体1围成再生空间。在本实施例中，第一隔离罩21和第二隔离罩22自管状壳体1的内壁沿径向延伸至管状壳体1的中心轴处，均覆盖约一半的管状壳体1的截面积。

如图2-图3所示，交换柱3包括柱形壳体31和隔离板32，柱形壳体31可转动地设置在第一隔离罩21和第二隔离罩22之间，隔离板32设置在柱形壳体31内，以将柱形壳体31的内腔分隔为第一处理腔311和第二处理腔312，第一处理腔311和第二处理腔312中均填充有离子交换纤维。驱动机构4用于驱动柱形壳体31转动，以使第一处理腔311或第二处理腔312择一容纳于再生空间中。在本实施例中，柱形壳体31与管状壳体1同轴设置，且位于第一隔离罩21和第二隔离罩22之间，隔离板32焊接在柱形壳体31的直径处，将柱形壳体31的内部等体积地分隔为第一处理腔311和第二处理腔312。驱动机构4带动柱形壳体31转动时，第一处理腔311和第二处理腔312两者可择一容纳在再生空间中，受第一隔离罩21和第二隔离罩22封闭。

再生单元用于对处于再生空间中的离子交换纤维进行再生。也就是说，当第一处理腔311或第二处理腔312择一位于再生空间时，再生单元则对第一处理腔311中或第二处理腔312中的离子交换纤维进行再生处理。具体地，再生单元能向离子交换纤维上添加再生剂，将离子交换纤维吸收的烟气中的离子脱洗出去，实现离子交换纤维的再生。

本实施例提供的离子交换纤维处理装置，驱动机构4转动柱形壳体31，使第二处理腔312位于第一隔离罩21和第二隔离罩22之间，从管状壳体1的一端流入的烟气被第一隔离罩21和第二隔离罩22所阻挡，因此，烟气主要从第一处理腔311流向管状壳体1的另一端，此时，第一处理腔311中的离子交换纤维通过离子交换对烟气进行处理。与此同时，第二处理腔312中的离子交换纤维则在再生单元的作用下得以再生。在监测到第一处理腔311中的离子交换纤维即将消耗完时，利用驱动机构4转动柱形壳体31，使第一处理腔311位于第一隔离罩21和第二隔离罩22之间，从管状壳体1的一端流入的烟气被第一隔离罩21和第二隔离罩22所阻挡，因此，烟气主要从第二处理腔312流向管状壳体1的另一端，此时，第二处理腔312中的离子交换纤维通过离子交换对烟气进行处理。与此同时，第一处理腔311中的离子交换纤维则在再生单元的作用下得以再生。

在本实施例中，如图2所示，第一隔离罩21包括顶板211和第一侧板212，顶板211固连于管状壳体1的内壁，第一侧板212的一端设置在顶板211远离管状壳体1的一端，另一端延伸至隔离板32的一端；第二隔离罩22包括底板221和第二侧板222，底板221固连于管状壳体1的内壁，第二侧板222的一端设置在底板221远离管状壳体1的一端，另一端延伸至隔离板32的另一端；柱形壳体31转动能够使隔离板32、第一侧板212和第二侧板222共面。第一隔离罩21和第二隔离罩22的设计既不干涉柱形壳体31的转动，又能够与隔离板32实现对第一处理腔311或第二处理腔312的隔离封闭。

继续参见图2，可选地，再生单元包括喷淋组件51和收集组件52，喷淋组件51设置在第一隔离罩21和柱形壳体31之间，用于向再生空间内的离子交换纤维喷洒再生剂，收集组件52设置在第二隔离罩22和柱形壳体31之间，用于收集再生空间内离子交换纤维产生的排出液。在本实施例中，再生单元还包括供给组件，其穿过管状壳体1的管壁连接于喷淋组件51，为喷淋组件51供给再生剂。

结合图2和图4所示，可选地，离子交换纤维处理装置还包括环形支撑座61，环形支撑座61固设在管状壳体1的内壁上，且位于第一隔离罩21和第二隔离罩22之间，柱形壳体31可转动地设置在环形支撑座61上。也就是说，位于管状壳体1内的柱形壳体31受环形支撑座61的承载。在本实施例中，环形支撑座61上间隔设有多个滚子62，各滚子62夹设于柱形壳体31和环形支撑座61之间。滚子62的设置减小了柱形壳体31转动的摩擦阻力，便于柱形壳体31在环形支撑座61上转动。在本实施例中，滚子62均为滚珠，滚动摩擦力小。

可选地，离子交换纤维处理装置还包括密封条7，其设置在管状壳体1与柱形壳体31之间。在一个实施例中，密封条7为密封圈，密封圈固定在管状壳体1的内壁上，且环绕于柱形壳体31的外壁，将柱形壳体31和管状壳体1之间的缝隙堵塞。如图2所示，在另一个实施例中，密封条7相对于第一隔离罩21设置在管状壳体1的另一侧内壁上，当第一处理腔311属于烟气流经的通道时，密封条7夹设在第一处理腔311的外壁与管状壳体1的内壁之间，当第二处理腔312属于烟气流经的通道时，密封条7夹设在第二处理腔312的外壁与管状壳体1的内壁之间。在本实施例中，密封条7可以由橡胶所制。

可选地，交换柱3还包括承载网33，承载网33拦设在柱形壳体31的下端。也就是说，位于第一处理腔311和第二处理腔312中的离子交换纤维均由承载网33支撑。承载网33的网孔既便于烟气的流通，又便于再生过程中排出液的流通。

在本实施例中，驱动机构4包括驱动件41和转轴42，转轴42的一端设置在驱动件41上，另一端固连于隔离板32。具体地，驱动件41为电机，其通过转动带动隔离板32转动，进而带动柱形壳体31转动，实现第一处理腔311和第二处理腔312的切换。

可选地，第一隔离罩21和第二隔离罩22上均开设有限位穿孔，转轴42穿设于各限位穿孔。也就是说，转轴42受第一隔离罩21和第二隔离罩22的限位。在本实施例中，各限位穿孔处均设有轴承，轴承包括外圈和内圈，轴承的外圈固定于对应的限位穿孔上，转轴42固定在轴承的内圈上，内圈相对外圈可自由转动，从而实现第一隔离罩21和第二隔离罩22对转动的支撑。

实施例二

本实施例提供了一种离子交换纤维处理装置，其与实施例一基本相同，主要区别在于，交换柱3还包括多个加强板筋8，各加强板筋8均设置在隔离板32和柱形壳体31之间。加强板筋8的设置能够提高交换柱3的结构强度。在本实施例中，各加强板筋8的一端在柱形壳体31的轴心处连接于隔离板32，另一端延伸至柱形壳体31上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.离子交换纤维处理装置，其特征在于，包括：

管状壳体(1)；

隔离组件，其包括第一隔离罩(21)和第二隔离罩(22)，所述第一隔离罩(21)和所述第二隔离罩(22)沿所述管状壳体(1)的轴向相对设置在所述管状壳体(1)的内壁上，且与所述管状壳体(1)围成再生空间；

交换柱(3)，其包括柱形壳体(31)和隔离板(32)，所述柱形壳体(31)可转动地设置在所述第一隔离罩(21)和所述第二隔离罩(22)之间，所述隔离板(32)设置在所述柱形壳体(31)内，以将所述柱形壳体(31)的内腔分隔为第一处理腔(311)和第二处理腔(312)，所述第一处理腔(311)和所述第二处理腔(312)中均填充有离子交换纤维；

驱动机构(4)，其用于驱动所述柱形壳体(31)转动，以使所述第一处理腔(311)或所述第二处理腔(312)择一容纳于所述再生空间中；

再生单元，其用于对处于所述再生空间中的离子交换纤维进行再生。

2.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述第一隔离罩(21)包括顶板(211)和第一侧板(212)，所述顶板(211)固连于所述管状壳体(1)的内壁，所述第一侧板(212)的一端设置在所述顶板(211)远离所述管状壳体(1)的一端，另一端延伸至所述隔离板(32)的一端；所述第二隔离罩(22)包括底板(221)和第二侧板(222)，所述底板(221)固连于所述管状壳体(1)的内壁，所述第二侧板(222)的一端设置在所述底板(221)远离所述管状壳体(1)的一端，另一端延伸至所述隔离板(32)的另一端；所述柱形壳体(31)转动能够使所述隔离板(32)、所述第一侧板(212)和所述第二侧板(222)共面。

3.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述再生单元包括喷淋组件(51)和收集组件(52)，所述喷淋组件(51)设置在所述第一隔离罩(21)和所述柱形壳体(31)之间，用于向所述再生空间内的离子交换纤维喷洒再生剂，所述收集组件(52)设置在所述第二隔离罩(22)和所述柱形壳体(31)之间，用于收集所述再生空间内离子交换纤维产生的排出液。

4.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，还包括环形支撑座(61)，所述环形支撑座(61)固设在所述管状壳体(1)的内壁上，且位于所述第一隔离罩(21)和所述第二隔离罩(22)之间，所述柱形壳体(31)可转动地设置在所述环形支撑座(61)上。

5.根据权利要求4所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述环形支撑座(61)上间隔设有多个滚子(62)，各所述滚子(62)夹设于所述柱形壳体(31)和所述环形支撑座(61)之间。

6.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，还包括密封条(7)，其设置在所述管状壳体(1)与所述柱形壳体(31)之间。

7.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述交换柱(3)还包括多个加强板筋(8)，各所述加强板筋(8)均设置在所述隔离板(32)和所述柱形壳体(31)之间。

8.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述交换柱(3)还包括承载网(33)，所述承载网(33)拦设在所述柱形壳体(31)的下端。

9.根据权利要求1所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括驱动件(41)和转轴(42)，所述转轴(42)的一端设置在所述驱动件(41)上，另一端固连于所述隔离板(32)。

10.根据权利要求9所述的离子交换纤维处理装置，其特征在于，所述第一隔离罩(21)和所述第二隔离罩(22)上均开设有限位穿孔，所述转轴(42)穿设于各所述限位穿孔。

Images