CN115870017B - 一种基于固固反应的连续离子交换系统 - Google Patents
一种基于固固反应的连续离子交换系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115870017B CN115870017B CN202111143475.2A CN202111143475A CN115870017B CN 115870017 B CN115870017 B CN 115870017B CN 202111143475 A CN202111143475 A CN 202111143475A CN 115870017 B CN115870017 B CN 115870017B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion exchange
- reaction
- solid
- exchange system
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 166
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 title claims abstract description 165
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 29
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 22
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 4
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 claims 3
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000012500 ion exchange media Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于固固反应的连续离子交换系统，包括：匀浆室、离子交换反应系统及离子交换系统，匀浆室与离子交换反应系统通过第一管路连接，离子交换反应系统与离子交换系统通过第二管路连接，离子交换系统设置反应液出口，第二管路设置转移装置，转移装置用于将离子交换反应系统内的反应液抽入离子交换系统内、并将离子交换系统内的反应液排出反应液出口。本申请通过离子交换反应系统和离子交换系统对匀浆室排出的浆料进行充分的离子交换，实现对匀浆室排出浆料的充分、高效处理，解决了反应效率低和固液分离困难的问题；外部的转移装置极大的提高了物料的转移速率，提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及分离和提纯技术领域，更具体地说，涉及一种基于固固反应的连续离子交换系统。
背景技术
自19世纪首次在油实验中发现阳离子交换现象以来，离子交换技术已经由最初仅应用于水处理行业，发展到目前的化工、电子、食品加工、环境科学和医疗药物等行业。离子交换是利用离子交换剂(通常为离子交换树脂)的可交换离子于溶液中的带电的溶质分子进行交换，从而达到分离纯化混合物的目的，其主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中电荷的微小差异进行分离，其机理和过程均与化学吸附相似。
连续离子交换技术是建立在传统的吸附和离子交换基础上，不同于传统地固定床、脉冲床和模拟床等工艺，是一种可实现全连续化操作地现金分离技术。从工业角度看，明显解决离子交换剂的利用率低、废水多、耗水量大以及再生剂用量大等缺点。然而，现有的离子交换装置基本为满足固-液反应而设计，当固体反应物微溶或少量溶于水时，无法获得相对稳定的溶液，这类反应物进入反应装置后，容易出现反应物堆集而引起离子交换效率低的问题；同时离子交换过程中还出现固液分离困难、目标产物离子浓度低、工作效率低和离子交换反应不充分的问题，严重制约了此类固-固反应在离子交换中的应用。
综上所述，如何解决固液分离困难、工作效率低、离子交换不充分和所述固固反应与液相离子交换结合困难的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于固固反应的连续离子交换系统，解决固液分离困难、工作效率低、离子交换不充分和所述固固反应与液相离子交换结合困难的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于固固反应的连续离子交换系统，包括：匀浆室、离子交换反应系统及离子交换系统，所述匀浆室与所述离子交换反应系统通过第一管路连接，所述离子交换反应系统与所述离子交换系统通过第二管路连接，所述离子交换系统设置反应液出口，所述第二管路设置转移装置，所述转移装置用于将所述离子交换反应系统内的反应液抽入所述离子交换系统内、并将所述离子交换系统内的反应液排出反应液出口。
优选地，所述离子交换反应系统包括至少一个反应容器，所述反应容器内设置第一介质，所述反应容器内设置用于搅拌所述第一介质和所述反应液的搅拌装置，所述第一管路并联于所有所述反应容器的顶部，所述第二管路并联于所有所述反应容器的底部。
优选地，所述反应容器内设置第一过滤层，所述第一介质设置于所述第一过滤层的上部。
优选地，所述第一过滤层为聚四氟、玻璃砂芯和陶瓷中的一种。
优选地，还包括储水室、清洗管、水洗液储存室和反应液储存室，所述第二管路包括溶液管和水洗管，所述清洗管的一端与所述储水室连接，另一端与所述反应容器连接，所述水洗液储存室设置于所述水洗管上，所述反应液储存室设置于所述溶液管上。
优选地，相邻的所述反应容器之间通过连接管连接，每个所述连接管上均设置负压装置和管阀，所有所述反应容器依次排列设置，所有所述负压装置沿同一方向抽液；
还包括酸调配室、酸洗管和排液管，所述酸洗管的一端与所述酸调配室连接，所述酸洗管的另一端与所述反应容器连接，所述排液管与排列在末端的所述反应容器连接，所述排液管上设置排液阀。
优选地，所述离子交换系统包括至少一个离子交换柱，所有所述离子交换柱内均设置第二介质，所有所述离子交换柱串联连接，所述第二管路连接于一端的所述离子交换柱，所述反应液出口设置于另一端的离子交换柱。
优选地，所述交换柱筒体的顶端开口和底端开口均设置第二砂网。
优选地，所述酸调配室还与所述离子交换系统连接。
优选地，所述反应容器内设置pH监测组件。
本申请与现有的离子交换装置相比，在满足固-固反应需求的基础上，通过离子交换反应系统和离子交换系统对匀浆室排出的浆料进行充分、高效的离子交换处理，解决了反应效率低和固液分离困难的问题；外部的转移装置大幅提高物料的转移速率，解决了工作效率低的问题；实现对目标溶液的连续逆流处理，解决了离子交换不充分的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的基于固固反应的连续离子交换系统的示意图；
图2为本发明所提供的反应容器的示意图；
图3为本发明所提供的离子交换柱的示意图。
图1-3中：
1-匀浆室、2-储水室、3-酸调配室、4-第一阀门、5-进水总阀、6-进酸总阀、7-第二阀门、8-进水分阀、9-进酸分阀、10-第四阀门、11-排液管、12-反应容器、13-第四抽气泵、14-连接管、15-第一抽气泵、16-反应液储存室、17-水洗液储存室、18-第三抽气泵、19-第二抽气泵、20-离子交换系统、21-反应液出口、22-电动机、23-pH监测组件、24-挡板、25-第一介质、26-装卸口、27-搅拌桨、28-第一过滤层、29-第三阀门、30-管阀、31-顶端开口、32-第二过滤层、33-离子交换柱、34-第二介质、35-底端开口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种基于固固反应的连续离子交换系统，解决了反应物堆集在进料口的问题。
请参考图1～3，一种基于固固反应的连续离子交换系统，包括：匀浆室1、离子交换反应系统及离子交换系统20，匀浆室1与离子交换反应系统通过第一管路连接，离子交换反应系统与离子交换系统20通过第二管路连接，离子交换系统20设置反应液出口21，第二管路设置转移装置，转移装置用于将离子交换反应系统内的反应液抽入离子交换系统20内、并将离子交换系统20内的反应液排出反应液出口21。
需要说明的是，“固-固反应”是离子交换介质与浆料的反应，浆料是反应物与去离子水充分混合后得到，反应物是一类微溶或少量溶于水的物质。在进行离子交换反应前先与去离子水在匀浆室1内均匀混合成浆料，匀浆室1将混合浆料沿第一管路传输至离子交换反应系统中进行初次离子交换反应。待反应结束后启动转移装置，通过第二管路传输至离子交换系统20中进行进一步的离子交换反应，之后再次启动转移装置，将离子交换系统20中的反应液沿反应液出口21排出进行检测。转移装置为第一抽气泵15。
第一管路上设置可开闭的第一阀门4，第二管路上设置可开闭的第二阀门7，第一阀门4和第二阀门7的具体选择可根据实际应用情况进行设置。当向离子交换反应系统内输送浆料时，打开第一阀门4，关闭第二阀门7；当浆料输送至离子交换反应系统后，关闭第一阀门4，当浆料在离子交换反应系统内进行离子交换后，打开第二阀门7，将反应后的溶液沿第二管路排出。
本申请与现有的离子交换装置相比，在满足固-固反应需求的基础上，通过离子交换反应系统和离子交换系统20对匀浆室1排出的浆料进行充分、高效的离子交换处理，解决了反应效率低和固液分离困难的问题；外部的转移装置大幅提高物料的转移速率，解决了工作效率低的问题；实现对目标溶液的连续逆流处理，解决了离子交换不充分的问题。
关于离子交换反应系统的组成，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，离子交换反应系统包括至少一个反应容器12，反应容器12内设置第一介质25，反应容器12内设置用于搅拌第一介质25和反应液的搅拌装置，第一管路并联于所有反应容器12的顶部，第二管路并联于所有反应容器12的底部。
第一介质25为离子交换介质，反应容器12的顶部设置进液口，第一管路连接于进液口。反应容器12的底部设置第一排液口，第二管路连接于第一排液口。为了支撑第一介质25，保证反应的充分性，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，反应容器12内设置第一过滤层28，第一介质25设置于第一过滤层28的上部。通过在反应容器12中添加第一过滤层28，解决了反应效率低、速度慢和固液分离困难的问题，实现对匀浆室排出浆料的充分、高效处理。优选地，第一过滤层为聚四氟、玻璃砂芯和陶瓷中的一种。需要注意的是，由于反应容器12内会发生化学反应，选用第一过滤层28的材料时要避免与反应容器12内的物质发生化学反应。
第一过滤层28上方的空间为离子交换反应区，搅拌装置用于搅拌离子交换反应区的离子交换介质和浆料，离子交换介质和浆料在离子交换反应区做动态离子交换，避免了第一介质25直接沉在反应容器12底部。
第一管路包括第一总管及至少一个第一分管，第一分管的数量根据反应容器12的数量对应设置，第一总管上设置第一阀门4，每个第一分管上均设置第二阀门7。所有第一分管的一端均连接于第一总管，每个第一分管的另一端对应连接于一个反应容器12。
与现有的离子交换装置相比，在满足固-固反应需求的基础上，通过搅拌装置搅拌浆料和离子交换介质进行充分的离子交换反应，以对浆料进行充分处理，提升了反应速率和离子交换质量。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，反应容器12的侧壁设置装卸口26，以便于向反应容器12内填充离子交换介质。
搅拌装置在搅拌时，物料随着搅拌桨27搅拌产生的离心力，形成中间低，反应容器12内壁处高的漩涡，降低了离子交换效率，为解决上述问题，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，双隔层上方的反应容器12的内壁设置至少一个挡板24。挡板24可以阻挡物料的旋转，当物料触碰到挡板24时，会改变原有的转动方向，沿挡板24的上方和下方运动，抑制了旋涡的行程，提高了离子交换效率。
关于搅拌装置的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，搅拌装置包括电动机22及与电动机22的输出轴连接的搅拌桨27，电动机22设置于反应容器12的顶部，搅拌桨27伸入反应容器12的内部。电动机22转动可带动搅拌桨27转动，搅拌桨27可带动浆料和离子交换介质运动，以进行充分的离子交换。
关于搅拌桨27的选择，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，搅拌桨27为锚式桨、框式桨、涡轮式桨和推进式桨中的一种或多种，具体选择形式可根据需要搅拌的离子交换介质种类和浆料的种类确定。
关于离子交换介质的选择，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，离子交换介质包括磺酸基团、羧酸基团、羟基基团、叔胺基团和季胺基团中的一种或多种，具体选择形式可根据需要离子交换的浆料的种类确定。
在进行一次离子交换后，需要对离子交换系统20进行清洗，以便于进行后续的离子交换操作，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，还包括储水室2、清洗管、水洗液储存室17和反应液储存室16，第二管路包括溶液管和水洗管，清洗管的一端与储水室2连接，另一端与反应容器12连接，水洗液储存室17设置于水洗管上，反应液储存室16设置于溶液管上。
第二管路包括第二总管及至少一个第二分管，第一抽气泵15设置于第二总管上，所有第二分管并联于第二总管的一端，溶液管和水洗管并联于第二总管的另一端，每个第二分管的另一端对应连接于一个反应容器12。第二分管的数量根据反应容器12的数量对应设置，每个第二分管上均设置第三阀门29。
水洗液储存室17的进口设置第一进口阀，出口设置第二抽气泵19，第二抽气泵19和水洗液储存室17之间设置第一前阀，第二抽气泵19的后侧设置第一后阀；反应液储存室16的进口设置第二进口阀，出口设置第三抽气泵18，第三抽气泵18和反应液储存室16之间设置第二前阀，第三抽气泵18的后侧设置第二后阀。
当反应液沿反应容器12排出时，关闭第一进口阀，打开第二进口阀，将反应液输入至反应液储存室16中暂存，待所有反应液均输出后，关闭第二进口阀，开启第三抽气泵18前的第二前阀和第三抽气泵18后端的第二后阀，通过抽气泵将反应液抽入离子交换柱33内。
反应容器12的顶部设置清洗口，清洗管连接于清洗口。清洗管包括清洗总管和至少一个清洗分管，所有清洗分管并联设置，所有清洗分管的一端均连接于清洗总管，另一端对应连接于一个反应容器12的清洗口，清洗总管上设置进水总阀5，每个清洗分管上均设置进水分阀8。
在进行一次离子交换操作后，关闭第一阀门4，打开进水总阀5和所有进水分阀8，打开第三阀门29和第一进口阀，清洗水沿清洗管进入反应容器12中对第一介质25进行冲洗，并沿第二管路排出至水洗液储存室17中暂存，当反应容器12水洗完成后，关闭第一进口阀，打开第一前阀、第一后阀及第二抽气泵19，将水洗液抽至离子交换系统20中并排出，以完成对离子交换反应系统和离子交换系统20的清洗。
离子交换反应系统在水洗后，需要补充新的离子，以便于进行下次离子交换反应，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，相邻的反应容器12之间通过连接管14连接，每个连接管14上均设置负压装置和管阀30，所有反应容器12依次排列设置，所有负压装置沿同一方向抽液；
还包括酸调配室3、酸洗管和排液管11，酸洗管的一端与酸调配室3连接，酸洗管的另一端与反应容器12连接，排液管11与排列在末端的反应容器12连接，排液管11上设置排液阀。
负压装置抽液前端的反应容器12的底部连接于连接管14，负压装置抽液后端的反应容器12的顶部连接于连接管14。所有负压装置沿同一方向抽取溶液，连接管14内溶液流向的上游位置为负压装置抽液前端，连接管14内溶液流向的下游位置为负压装置抽液后端，处于上游位置的反应容器12为负压装置抽液前端的反应容器12，处于下游位置的反应容器12为负压装置抽液后端的反应容器12。优选地，负压装置为第四抽气泵13。
反应容器12的顶部设置酸洗口，酸洗管连接于酸洗口，排液管11上设置排液阀门，酸洗管包括酸洗总管和至少一个酸洗分管，所有酸洗分管并联设置，所有酸洗分管的一端均连接于酸洗总管，另一端对应连接于一个反应容器12的酸洗口，酸洗总管上设置进酸总阀6，每个酸洗分管上均设置进酸分阀9。
离子交换溶液在酸调配室3中调配完成后，在第一种并联和串联同时进行的补充离子交换溶液的实施方式中，将所有的第四抽气泵13开启，打开进酸总阀6、排液阀、所有管阀30和所有进酸分阀9，使离子交换溶液沿酸洗管进入每个反应容器12中，同时，上游的反应容器12中的酸洗液沿连接管14排入下一反应容器12中，后续反应容器12均通过连接于相邻的前一反应容器12的连接管14输入离子交换溶液，将离子交换溶液输入至第一介质25中，对第一介质25内补充离子，并将多余的离子交换溶液沿排液管11排出。
进行酸洗后，关闭进酸总阀6和进酸分阀9，打开进水总阀5和所有进水分阀8，再次对反应容器12中的第一介质25进行冲洗，冲掉第一介质25上的残酸后，关闭进水总阀5、进水分阀8、管阀30、负压装置及排液阀。
第二中补充离子交换溶液的实施方式如下：将所有的第四抽气泵13开启，打开进酸总阀6、排液阀、所有管阀30和处于上游前端的反应容器12的进酸分阀9，此时所有反应容器为串联连接，当第一个反应容器12内的离子交换反应完成后，关闭该反应容器12的进酸分阀9和该反应容器底部连接的连接管14的管阀30，以及关闭该连接管14上设置的第四抽气泵13，
打开下一个反应容器12的进酸分阀9，以下一个反应容器12作为上游第一个反应容器12继续离子交换反应，完成后参照上述方式继续在后续的反应容器12内进行离子交换反应。
在上一个反应容器12内离子交换反应完成后，打开进水总阀5及离子补充完成的反应容器12上的进水分阀8，参照上述水洗过程对离子交换完成后的反应容器12进行水洗。不仅提升了酸的利用率，还大幅降低了水的消耗，提升了目标溶液的离子浓度。
关于离子交换系统20的组成，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，离子交换系统20包括至少一个离子交换柱33，所有离子交换柱33内均设置第二介质34，所有离子交换柱33串联连接，第二管路连接于一端的离子交换柱33，反应液出口21设置于另一端的离子交换柱33。最前端的离子交换柱33与第二管路连接，最后端的离子交换柱33设置反应液出口21，当反应液在反应容器12内反应后，打开第三阀门29，将反应液排出至离子交换柱33内进行静态吸附，以进行进一步的离子交换，提升反应液离子交换的充分性。
为了便于在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，交换柱筒体的顶端开口31和底端开口35均设置第二过滤层32。下部的第二过滤层32可以避免交换柱筒体内的第二介质34沿管路排出，当反向向系统内输入液体时，上部的第二过滤层32可避免第二介质34排出。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，酸调配室3还与离子交换系统20连接，用于向离子交换系统20中补充离子交换溶液。酸调配室3与离子交换系统20连接的管路上设置第四阀门10。为了将反应容器12内的微观反应宏观化，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，反应容器12内设置pH监测组件23。
反应容器12包括交换筒体及设置于交换筒体顶部的顶盖，顶盖上设置伸入反应容器12内的pH监测装置，第一进液口设置于顶盖。顶盖嵌入交换筒体中，以提升密封性。pH监测装置可随时监测反应容器12内的溶液的pH值，通过观察pH值可以得知离子交换的程度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的基于固固反应的连续离子交换系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，用于离子交换介质和浆料的固-固反应，包括：匀浆室(1)、离子交换反应系统及离子交换系统(20)，所述匀浆室(1)用于将微溶或少量溶于水的反应物与去离子水充分均匀混合、以形成浆料，所述匀浆室(1)与所述离子交换反应系统通过第一管路连接，所述离子交换反应系统与所述离子交换系统(20)通过第二管路连接，所述离子交换系统(20)设置反应液出口(21)，所述第二管路设置转移装置，所述转移装置用于将所述离子交换反应系统内的反应液抽入所述离子交换系统(20)内、并将所述离子交换系统(20)内的反应液排出反应液出口(21)。
2.根据权利要求1所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述离子交换反应系统包括至少一个反应容器(12)，所述反应容器(12)内设置第一介质(25)，所述反应容器(12)内设置用于搅拌所述第一介质(25)和所述反应液的搅拌装置，所述第一管路并联于所有所述反应容器(12)的顶部，所述第二管路并联于所有所述反应容器(12)的底部。
3.根据权利要求2所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述反应容器(12)内设置第一过滤层(28)，所述第一介质(25)设置于所述第一过滤层(28)的上部。
4.根据权利要求3所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述第一过滤层(28)为聚四氟、玻璃砂芯和陶瓷中的一种。
5.根据权利要求2所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，还包括储水室(2)、清洗管、水洗液储存室(17)和反应液储存室(16)，所述第二管路包括溶液管和水洗管，所述清洗管的一端与所述储水室(2)连接，另一端与所述反应容器(12)连接，所述水洗液储存室(17)设置于所述水洗管上，所述反应液储存室(16)设置于所述溶液管上。
6.根据权利要求5所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，相邻的所述反应容器(12)之间通过连接管(14)连接，每个所述连接管(14)上均设置负压装置和管阀(30)，所有所述反应容器(12)依次排列设置，所有所述负压装置沿同一方向抽液；
还包括酸调配室(3)、酸洗管和排液管(11)，所述酸洗管的一端与所述酸调配室(3)连接，所述酸洗管的另一端与所述反应容器(12)连接，所述排液管(11)与排列在末端的所述反应容器(12)连接，所述排液管(11)上设置排液阀。
7.根据权利要求6所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述离子交换系统(20)包括至少一个离子交换柱(33)，所有所述离子交换柱(33)内均设置第二介质(34)，所有所述离子交换柱(33)串联连接，所述第二管路连接于一端的所述离子交换柱(33)，所述反应液出口(21)设置于另一端的离子交换柱(33)。
8.根据权利要求7所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述交换柱筒体的顶端开口(31)和底端开口(35)均设置第二砂网(32)。
9.根据权利要求6所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述酸调配室(3)还与所述离子交换系统(20)连接。
10.根据权利要求2至9任意一项所述的基于固固反应的连续离子交换系统，其特征在于，所述反应容器(12)内设置pH监测组件(23)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111143475.2A CN115870017B (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种基于固固反应的连续离子交换系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111143475.2A CN115870017B (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种基于固固反应的连续离子交换系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115870017A CN115870017A (zh) | 2023-03-31 |
| CN115870017B true CN115870017B (zh) | 2024-07-16 |
Family
ID=85763462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111143475.2A Active CN115870017B (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种基于固固反应的连续离子交换系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115870017B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101505845A (zh) * | 2006-08-28 | 2009-08-12 | 西门子水处理技术公司 | 浆料处理体系和方法 |
| CN103769249A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种离子交换方法 |
| CN213348916U (zh) * | 2020-06-02 | 2021-06-04 | 青岛海湾科技产业研究院有限公司 | 一种离子交换反应装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1436547A (en) * | 1972-06-02 | 1976-05-19 | Viscose Development Co Ltd | Ion exchange processes |
| US4048284A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-13 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Method and system for ion-exchanging particles |
| CN103964989B (zh) * | 2014-01-27 | 2017-12-15 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 从氨基酸的碱金属盐的水溶液中连续分离纯化氨基酸的系统 |
| CN106669867A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-17 | 南京凯通粮食生化研究设计有限公司 | 连续自动离子交换装置 |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202111143475.2A patent/CN115870017B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101505845A (zh) * | 2006-08-28 | 2009-08-12 | 西门子水处理技术公司 | 浆料处理体系和方法 |
| CN103769249A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种离子交换方法 |
| CN213348916U (zh) * | 2020-06-02 | 2021-06-04 | 青岛海湾科技产业研究院有限公司 | 一种离子交换反应装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115870017A (zh) | 2023-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204380572U (zh) | 一种液体回流搅拌装置 | |
| CN206168344U (zh) | 一种适用于高比重、高粘度液体的气动混合搅拌装置 | |
| CN115870017B (zh) | 一种基于固固反应的连续离子交换系统 | |
| CN106587310A (zh) | 一种混凝充分的石化废水处理装置 | |
| CN107051239A (zh) | 一种车用尿素液现场生产装置 | |
| CN206642407U (zh) | 一种可在线清洗的中药提取罐 | |
| CN107875990A (zh) | 一种连续碱洗装置及工艺 | |
| CN215464473U (zh) | 一种基于固固反应的离子交换装置 | |
| CN110695027B (zh) | 一种全自动cip清洗装置 | |
| CN213624300U (zh) | 一种贵金属铂钯高效共萃装置 | |
| CN202860551U (zh) | 一种离子交换设备 | |
| CN210645897U (zh) | 一种膜分离设备 | |
| CN210340450U (zh) | 一种高盐水处理用的纯碱投加装置 | |
| CN203360071U (zh) | 一种正渗透-反渗透膜反应器 | |
| CN206566777U (zh) | 一种车用尿素液现场生产装置 | |
| CN210595325U (zh) | 固体药剂投加反应装置 | |
| CN216259312U (zh) | 一种压滤分配装置 | |
| CN217651050U (zh) | 一种微电解芬顿处理设备 | |
| CN212141560U (zh) | 一种连续萃取提纯装置 | |
| CN209307112U (zh) | 混凝沉淀法废水处理装置 | |
| CN215161706U (zh) | 冲版水循环处理装置 | |
| CN213771351U (zh) | 一种料浆法粉状磷酸一铵生产系统 | |
| CN107497385A (zh) | 一种机械循环化工反应釜 | |
| CN218529897U (zh) | 澄清槽 | |
| CN201880530U (zh) | 化工处理设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |