CN115465919B - 一种复合式离子交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于离子交换装置技术领域，具体的说是一种复合式离子交换装置，包括罐体，所述罐体的上下两端均固接有连接架，所述连接架内部安装有密封端盖，所述连接架远离罐体的一端安装有连接管头，所述罐体内部固定有两组支撑盘，所述支撑盘内部开设有多个通孔；通过将阴离子交换树脂设置在阳离子交换树脂的下方，使得阳离子交换树脂与阴离子交换树脂完全分开，同时将阴离子交换树脂的量设置为阳离子交换树脂的一倍，使得再生不需要逆洗、分离和混合，再生时间大大缩短；不需要逆洗，减少离子泄漏；同时采用水流方向下进上出的方式，可采用较高的流速，从而降低罐体直径；而通过密封端盖的设置，可以有效的增加注水时的密封性。

Description

一种复合式离子交换装置

技术领域

本发明属于离子交换装置技术领域，具体的说是一种复合式离子交换装置。

背景技术

在半导体、液晶等行业，在生产过程中往往都需要使用到超纯水对产品进行清洗，而超纯水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒等有机物，目前半导体、液晶等行业大多采用离子交换装置对超纯水进行制备。

目前超纯水的制备主要是将原水通入到离子交换设备内部，而后通过离子交换设备内部的阳离子交换树脂、阴离子交换树脂对原水进行过滤，从而对原水中的杂质进行过滤制备。

目前现有技术中，阳离子交换树脂与阴离子交换树脂大多是混合在一起的，并未分开进行，这就导致在再生过程中需要进行逆洗、分离和混合步骤，再生时间长；为此，本发明提供一种复合式离子交换装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种复合式离子交换装置，包括罐体，所述罐体的上下两端均固接有连接架，所述连接架内部安装有密封端盖，所述连接架远离罐体的一端安装有连接管头，所述罐体内部固定有两组支撑盘，所述支撑盘内部开设有多个通孔，每组所述支撑盘共有两个，位于罐体中心下方的一组所述支撑盘之间的距离是位于罐体中心上方一组支撑盘之间距离的两倍，两组支撑盘之间均安装有布袋，位于罐体中心下方的所述布袋内部放置有阴离子交换树脂，位于罐体中心上方的所述布袋内部放置有阳离子交换树脂；工作时，将原水自罐体底端的连接管头通向罐体的内部，原水在流经密封端盖、支撑盘后，先后流过阴离子交换树脂与阳离子交换树脂，从而实现对原水的过滤，通过将阴离子交换树脂设置在阳离子交换树脂的下方，使得阳离子交换树脂与阴离子交换树脂完全分开，同时将阴离子交换树脂的量设置为阳离子交换树脂的一倍，使得再生方式为向流再生，向流再生可以实现H⁺→Na⁺→Ca²⁺的顺序置换，在提高再生效率的同时，可减少药品用量；再生不需要逆洗、分离和混合，再生时间大大缩短；不存在交叉污染，再生药剂使用量和废液量可减少；不需要逆洗，减少离子泄漏；同时采用水流方向下进上出的方式，可采用较高的流速，从而降低罐体直径；而通过密封端盖的设置，可以有效的增加注水时的密封性。

优选的，所述罐体内部且位于布袋的外部开设有一对换料槽，所述换料槽的底部设置有滑动板，所述滑动板与罐体滑动连接，所述滑动板上方设置有封闭板，所述封闭板底端开设有与滑动板相适配的卡槽，且卡槽内部安装有密封胶条；工作时，在需要安装或更换阳离子交换树脂与阴离子交换树脂时，员工可以手动推动滑动板使其沿着罐体进行滑动，滑动板滑动后会与封闭板分离，这时便会将罐体外部的换料槽露出，从而便于员工对阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的安装作业。

优选的，所述滑动板内部开设有卡接槽，所述卡接槽的剖面为“凸”字形；工作时，卡接槽的开设，可以在放置布袋的过程中，对布袋的接口处进行限位，并且在布袋安装完成后，可以将布袋的开口端系住后放置在卡接槽内部，使得位于罐体内部的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂不会受到布袋接口的挤压，从而使得阳离子交换树脂与阴离子交换树脂各处的高度一致，确保每一次对原水的过滤效果。

优选的，所述卡接槽内壁的下侧固定有一对弹性胶片，所述弹性胶片内部固定有膨胀芯；工作时，在将布袋接口放置在卡接槽内部时，通过一对弹性胶片的设置，可以对布袋的接口进行密封卡接，从而提高布袋密封性，防止在过滤过程中阳离子交换树脂或阴离子交换树脂自布袋的内部逸出。

优选的，所述所述弹性胶片内部滑动连接有绸带，所述绸带的一端与罐体固定连接；工作时，在放置布袋的接口时，可以通过绸带对布袋的接口处进行进一步的缠绕，在缠绕完成后，将绸带远离罐体的一端安装在封闭板的表面，为方便绸带的安装本领域内的技术人员可以根据实际情况在封闭板的表面开设安装槽或是安装固定环，这样通过绸带对布袋的接口进行限位，防止滑动板在向下滑动的过程中，布袋的接口处一同下滑导致布袋内部的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂洒落。

优选的，所述滑动板外部固定有导流板，所述导流板呈倾斜状设置；工作时，在安装布袋的过程中，通过导流板的设置，可以对布袋进行导向，便于安装作业的进行，提高安装效率。

优选的，所述罐体内部且位于罐体与滑动板之间开设有空槽，所述空槽内部设置有多个敲动球，所述敲动球与罐体之间固定有弹性杆，所述滑动板靠近罐体的一侧且位于空槽的内部固定有拨动片；工作时，在滑动板滑动的过程中，其会同时带动拨动片运动，拨动片运动的过程中会对敲动球进行敲击，使得敲动球带动弹性杆弯曲后晃动，敲动球晃动从而会对罐体进行敲击，进而产生震动，这个震动会传动至支撑盘上，进而带动布袋进行震动，从而使得布袋内部的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂分布的更加均匀，确保超纯水的制备质量。

优选的，所述封闭板底面且位于卡接槽的上方固定有密封块，所述密封块与卡接槽的形状相适配；工作时，在滑动板滑动至与封闭板接触后，此时密封块恰好插入到卡接槽内部，从而对卡接槽内部布袋的接口处进行挤压，进一步的提高安装的稳定性与对布袋接口处的密封性。

优选的，所述支撑盘内部固定有转动轴，所述转动轴与罐体贯通连接，所述转动轴的一端安装有驱动组件，所述驱动组件用以带动转动轴进行转动，所述转动轴与罐体的连接处做密封处理；工作时，在将布袋放置或取出罐体内部时，可以启动外部的驱动组件带动转动轴进行转动，转动轴转动从而带动支撑盘进行转动，支撑盘转动的过程中会对布袋进行翻搅，便于布袋内部的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂平铺，或是偏于布袋的取出。

优选的，所述封闭板内部安装有多个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离封闭板的一端与滑动板固定连接；工作时，通过电动伸缩杆的设置，可以代替员工滑动滑动板采用自动的方式驱动滑动板进行滑动，提高效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种复合式离子交换装置，通过将阴离子交换树脂设置在阳离子交换树脂的下方，使得阳离子交换树脂与阴离子交换树脂完全分开，同时将阴离子交换树脂的量设置为阳离子交换树脂的一倍，使得再生方式为向流再生，向流再生可以实现H⁺→Na⁺→Ca²⁺的顺序置换，在提高再生效率的同时，可减少药品用量；再生不需要逆洗、分离和混合，再生时间大大缩短；不存在交叉污染，再生药剂使用量和废液量可减少；不需要逆洗，减少离子泄漏；同时采用水流方向下进上出的方式，可采用较高的流速，从而降低罐体直径；而通过密封端盖的设置，可以有效的增加注水时的密封性。

2.本发明所述的一种复合式离子交换装置，通过卡接槽的开设，可以在放置布袋的过程中，对布袋的接口处进行限位，并且在布袋安装完成后，可以将布袋的开口端系住后放置在卡接槽内部，使得位于罐体内部的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂不会受到布袋接口的挤压，从而使得阳离子交换树脂与阴离子交换树脂各处的高度一致，确保每一次对原水的过滤效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明第二种实施例中罐体结构剖视图；

图4是本发明图3中A处局部放大图；

图5是本发明图4中B处局部放大图；

图6是本发明图3中C处局部放大图。

图中：1、罐体；2、连接架；3、连接管头；4、支撑盘；5、布袋；6、阳离子交换树脂；7、阴离子交换树脂；8、密封端盖；9、滑动板；10、封闭板；11、卡接槽；12、弹性胶片；13、导流板；14、拨动片；15、弹性杆；16、敲动球；17、绸带；18、密封块；19、电动伸缩杆；20、转动轴。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种复合式离子交换装置，包括罐体1，所述罐体1的上下两端均固接有连接架2，所述连接架2内部安装有密封端盖8，所述连接架2远离罐体1的一端安装有连接管头3，所述罐体1内部固定有两组支撑盘4，所述支撑盘4内部开设有多个通孔，每组所述支撑盘4共有两个，位于罐体1中心下方的一组所述支撑盘4之间的距离是位于罐体1中心上方一组支撑盘4之间距离的两倍，两组支撑盘4之间均安装有布袋5，位于罐体1中心下方的所述布袋5内部放置有阴离子交换树脂7，位于罐体1中心上方的所述布袋5内部放置有阳离子交换树脂6；工作时，将原水自罐体1底端的连接管头3通向罐体1的内部，原水在流经密封端盖8、支撑盘4后，先后流过阴离子交换树脂7与阳离子交换树脂6，从而实现对原水的过滤，通过将阴离子交换树脂7设置在阳离子交换树脂6的下方，使得阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7完全分开，同时将阴离子交换树脂7的量设置为阳离子交换树脂6的一倍，使得再生方式为向流再生，向流再生可以实现H⁺→Na⁺→Ca²⁺的顺序置换，在提高再生效率的同时，可减少药品用量；再生不需要逆洗、分离和混合，再生时间大大缩短；不存在交叉污染，再生药剂使用量和废液量可减少；不需要逆洗，减少离子泄漏；同时采用水流方向下进上出的方式，可采用较高的流速，从而降低罐体1直径；而通过密封端盖8的设置，可以有效的增加注水时的密封性。

实施例二

如图3至图5所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述罐体1内部且位于布袋5的外部开设有一对换料槽，所述换料槽的底部设置有滑动板9，所述滑动板9与罐体1滑动连接，所述滑动板9上方设置有封闭板10，所述封闭板10底端开设有与滑动板9相适配的卡槽，且卡槽内部安装有密封胶条；工作时，在需要安装或更换阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7时，员工可以手动推动滑动板9使其沿着罐体1进行滑动，滑动板9滑动后会与封闭板10分离，这时便会将罐体1外部的换料槽露出，从而便于员工对阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7的安装作业。

如图5所示，所述滑动板9内部开设有卡接槽11，所述卡接槽11的剖面为“凸”字形；工作时，卡接槽11的开设，可以在放置布袋5的过程中，对布袋5的接口处进行限位，并且在布袋5安装完成后，可以将布袋5的开口端系住后放置在卡接槽11内部，使得位于罐体1内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7不会受到布袋5接口的挤压，从而使得阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7各处的高度一致，确保每一次对原水的过滤效果。

如图5所示，所述卡接槽11内壁的下侧固定有一对弹性胶片12，所述弹性胶片12内部固定有膨胀芯；工作时，在将布袋5接口放置在卡接槽11内部时，通过一对弹性胶片12的设置，可以对布袋5的接口进行密封卡接，从而提高布袋5密封性，并且可以对接口进行初步的限位，防止在密封的过程中接口脱落至罐体1内部，而在罐体1过滤的过程中，布袋5会被浸湿，而后将水传导至膨胀芯处，使其开始膨胀，进一步的提高一对弹性胶片12对接口的卡接与密封效果，从而有效的防止在过滤过程中阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7自布袋5的内部逸出。

如图5所示，所述所述弹性胶片12内部滑动连接有绸带17，所述绸带17的一端与罐体1固定连接；工作时，在放置布袋5的接口时，可以通过绸带17对布袋5的接口处进行进一步的缠绕，在缠绕完成后，将绸带17远离罐体1的一端安装在封闭板10的表面，为方便绸带17的安装本领域内的技术人员可以根据实际情况在封闭板10的表面开设安装槽或是安装固定环，这样通过绸带17对布袋5的接口进行限位，防止滑动板9在向下滑动的过程中，布袋5的接口处一同下滑导致布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7洒落。

如图4所示，所述滑动板9外部固定有导流板13，所述导流板13呈倾斜状设置；工作时，在安装布袋5的过程中，通过导流板13的设置，可以对布袋5进行导向，便于安装作业的进行，提高安装效率。

如图4所示，所述罐体1内部且位于罐体1与滑动板9之间开设有空槽，所述空槽内部设置有多个敲动球16，所述敲动球16与罐体1之间固定有弹性杆15，所述滑动板9靠近罐体1的一侧且位于空槽的内部固定有拨动片14；工作时，在滑动板9滑动的过程中，其会同时带动拨动片14运动，拨动片14运动的过程中会对敲动球16进行敲击，使得敲动球16带动弹性杆15弯曲后晃动，敲动球16晃动从而会对罐体1进行敲击，进而产生震动，这个震动会传动至支撑盘4上，进而带动布袋5进行震动，从而使得布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7分布的更加均匀，确保超纯水的制备质量。

如图4所示，所述封闭板10底面且位于卡接槽11的上方固定有密封块18，所述密封块18与卡接槽11的形状相适配；工作时，在滑动板9滑动至与封闭板10接触后，此时密封块18恰好插入到卡接槽11内部，从而对卡接槽11内部布袋5的接口处进行挤压，进一步的提高安装的稳定性与对布袋5接口处的密封性。

如图6所示，所述支撑盘4内部固定有转动轴20，所述转动轴20与罐体1贯通连接，所述转动轴20的一端安装有驱动组件，所述驱动组件用以带动转动轴20进行转动，所述转动轴20与罐体1的连接处做密封处理；工作时，在将布袋5放置或取出罐体1内部时，可以启动外部的驱动组件带动转动轴20进行转动，转动轴20转动从而带动支撑盘4进行转动，支撑盘4转动的过程中会对布袋5进行翻搅，便于布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7平铺，而在需要将布袋5取出时，由于布袋5内部的树脂材料接近于满仓状态，通过支撑盘4的转动，会使得布袋5内部的树脂材料发生颠动，在颠动的过程中部分树脂材料会通过接口处排出，这时人工辅助拉动布袋5，从而可以提高布袋5的取出效率，防止布袋因材料过多导致难以更换的情况出现。

如图4所示，所述封闭板10内部安装有多个电动伸缩杆19，所述电动伸缩杆19远离封闭板10的一端与滑动板9固定连接；工作时，通过电动伸缩杆19的设置，可以代替员工滑动滑动板9采用自动的方式驱动滑动板9进行滑动，提高效率。

工作原理：在本发明实施例使用时，首先将原水自罐体1底端的连接管头3通向罐体1的内部，原水在流经密封端盖8、支撑盘4后，先后流过阴离子交换树脂7与阳离子交换树脂6，从而实现对原水的过滤，通过将阴离子交换树脂7设置在阳离子交换树脂6的下方，使得阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7完全分开，同时将阴离子交换树脂7的量设置为阳离子交换树脂6的一倍，使得再生方式为向流再生，向流再生可以实现H⁺→Na⁺→Ca²⁺的顺序置换，在提高再生效率的同时，可减少药品用量；再生不需要逆洗、分离和混合，再生时间大大缩短；不存在交叉污染，再生药剂使用量和废液量可减少；不需要逆洗，减少离子泄漏；同时采用水流方向下进上出的方式，可采用较高的流速，从而降低罐体1直径；而通过密封端盖8的设置，可以有效的增加注水时的密封性；

在需要安装或更换阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7时，员工可以手动推动滑动板9使其沿着罐体1进行滑动，滑动板9滑动后会与封闭板10分离，这时便会将罐体1外部的换料槽露出，从而便于员工对阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7的安装作业；而卡接槽11的开设，可以在放置布袋5的过程中，对布袋5的接口处进行限位，并且在布袋5安装完成后，可以将布袋5的开口端系住后放置在卡接槽11内部，使得位于罐体1内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7不会受到布袋5接口的挤压，从而使得阳离子交换树脂6与阴离子交换树脂7各处的高度一致，确保每一次对原水的过滤效果；

在将布袋5接口放置在卡接槽11内部时，通过一对弹性胶片12的设置，可以对布袋5的接口进行密封卡接，从而提高布袋5密封性，防止在过滤过程中阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7自布袋5的内部逸出；在放置布袋5的接口时，可以通过绸带17对布袋5的接口处进行进一步的缠绕，在缠绕完成后，将绸带17远离罐体1的一端安装在封闭板10的表面，为方便绸带17的安装本领域内的技术人员可以根据实际情况在封闭板10的表面开设安装槽或是安装固定环，这样通过绸带17对布袋5的接口进行限位，防止滑动板9在向下滑动的过程中，布袋5的接口处一同下滑导致布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7洒落；而在安装布袋5的过程中，通过导流板13的设置，可以对布袋5进行导向，便于安装作业的进行，提高安装效率；

在滑动板9滑动的过程中，其会同时带动拨动片14运动，拨动片14运动的过程中会对敲动球16进行敲击，使得敲动球16带动弹性杆15弯曲后晃动，敲动球16晃动从而会对罐体1进行敲击，进而产生震动，这个震动会传动至支撑盘4上，进而带动布袋5进行震动，从而使得布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7分布的更加均匀，确保超纯水的制备质量；

在滑动板9滑动至与封闭板10接触后，此时密封块18恰好插入到卡接槽11内部，从而对卡接槽11内部布袋5的接口处进行挤压，进一步的提高安装的稳定性与对布袋5接口处的密封性；在将布袋5放置或取出罐体1内部时，可以启动外部的驱动组件带动转动轴20进行转动，转动轴20转动从而带动支撑盘4进行转动，支撑盘4转动的过程中会对布袋5进行翻搅，便于布袋5内部的阳离子交换树脂6或阴离子交换树脂7平铺，或是偏于布袋5的取出；通过电动伸缩杆19的设置，可以代替员工滑动滑动板9采用自动的方式驱动滑动板9进行滑动，提高效率。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种复合式离子交换装置，其特征在于：包括罐体（1），所述罐体（1）的上下两端均固接有连接架（2），所述连接架（2）内部安装有密封端盖（8），所述连接架（2）远离罐体（1）的一端安装有连接管头（3），所述罐体（1）内部固定有两组支撑盘（4），所述支撑盘（4）内部开设有多个通孔，每组所述支撑盘（4）共有两个，位于罐体（1）中心下方的一组所述支撑盘（4）之间的距离是位于罐体（1）中心上方一组支撑盘（4）之间距离的两倍，两组支撑盘（4）之间均安装有布袋（5），位于罐体（1）中心下方的所述布袋（5）内部放置有阴离子交换树脂（7），位于罐体（1）中心上方的所述布袋（5）内部放置有阳离子交换树脂（6）；

所述罐体（1）内部且位于布袋（5）的外部开设有一对换料槽，所述换料槽的底部设置有滑动板（9），所述滑动板（9）与罐体（1）滑动连接，所述滑动板（9）上方设置有封闭板（10），所述封闭板（10）底端开设有与滑动板（9）相适配的卡槽，且卡槽内部安装有密封胶条；

所述滑动板（9）内部开设有卡接槽（11），所述卡接槽（11）的剖面为“凸”字形；

所述卡接槽（11）内壁的下侧固定有一对弹性胶片（12），所述弹性胶片（12）内部固定有膨胀芯；

所述弹性胶片（12）内部滑动连接有绸带（17），所述绸带（17）的一端与罐体（1）固定连接；

所述滑动板（9）外部固定有导流板（13），所述导流板（13）呈倾斜状设置；

所述罐体（1）内部且位于罐体（1）与滑动板（9）之间开设有空槽，所述空槽内部设置有多个敲动球（16），所述敲动球（16）与罐体（1）之间固定有弹性杆（15），所述滑动板（9）靠近罐体（1）的一侧且位于空槽的内部固定有拨动片（14）；

所述封闭板（10）底面且位于卡接槽（11）的上方固定有密封块（18），所述密封块（18）与卡接槽（11）的形状相适配；

所述支撑盘（4）内部固定有转动轴（20），所述转动轴（20）与罐体（1）贯通连接，所述转动轴（20）的一端安装有驱动组件，所述驱动组件用以带动转动轴（20）进行转动，所述转动轴（20）与罐体（1）的连接处做密封处理；

所述封闭板（10）内部安装有多个电动伸缩杆（19），所述电动伸缩杆（19）远离封闭板（10）的一端与滑动板（9）固定连接。