CN203187443U - 一种离子交换树脂预处理成套装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离子交换树脂预处理成套装置，它包括从上至下分成多个区域的台架、并排设置在台架最上层区域的除盐水箱和酸性溶液储液箱以及碱性溶液储液箱、安装在台架上且位于储液箱下方的至少一个梨形分液漏斗、固定在台架上且位于梨形分液漏斗下游并与所述的梨形分液漏斗数量相一致的有机玻璃交换柱、安装在台架最下方区域上的废液储存箱，梨形分液漏斗通过耐腐蚀阀门与储液箱可转换连接，有机玻璃交换柱与梨形分液漏斗通过耐酸碱橡胶管对应连接，废液储存箱通过三通阀与有机玻璃交换柱相管路连接，本实用新型将分立的处理元件通过台架有序的整合到一起，可快速进行多组离子交换树脂的酸、碱预处理，提高工作效率，降低劳动负荷，便捷实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及离子交换树脂性能检测预处理工艺的装置，属于水处理工业、树脂性能检测装置领域。
背景技术
离子交换树脂广泛应用于水处理、食品工业、制药行业、环境保护等领域。在电站水处理系统中离子交换树脂是最常用的除盐材料，除去水中的各种阴阳离子。离子交换树脂的性能及其使用寿命与离子交换树脂表面基团的交换能力有关。而量化离子交换树脂理化性能的指标主要依靠人工操作进行检测。
离子交换树脂的分析测试项目多，操作繁琐，专业性强，离子交换树脂预处理工艺按照国家标准（GB/T 5476-1996）主要有两种方法：除盐水—酸—除盐水—碱—除盐水和除盐水—碱—除盐水—酸—除盐水，强酸、弱碱离子交换树脂选择除盐水—酸—除盐水—碱—除盐水预处理工艺，而强碱、弱酸离子交换树脂选择除盐水—碱—除盐水—酸—除盐水。现有预处理方式多采用分离元件进行一项一项操作，非常耗费时间、人力。
发明内容
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够同时进行除盐水、酸、碱多方法及多样品的预处理从而提高工作效率、减少人为因素干扰的离子交换树脂性能检测用预处理装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种离子交换树脂预处理成套装置，它包括从上至下分成多个区域的台架、并排设置在所述台架最上层区域的除盐水箱和酸性溶液储液箱以及碱性溶液储液箱、安装在台架上且位于储液箱下方的至少一个梨形分液漏斗、固定在所述的台架上且位于梨形分液漏斗下游并与所述的梨形分液漏斗数量相一致的有机玻璃交换柱、安装在所述台架最下方区域上的废液储存箱，所述的梨形分液漏斗通过耐腐蚀阀门与储液箱可转换连接，所述的有机玻璃交换柱与梨形分液漏斗通过耐酸碱橡胶管对应连接，所述的废液储存箱通过三通阀与所述有机玻璃交换柱相管路连接，所述的废液储存箱具有排污口，所述的三通阀处设置有取样口，所述的除盐水箱、酸性溶液储液箱、碱性溶液储液箱分别存储一定量的除盐水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液，所述的梨形分液漏斗根据需要储液量通过阀门接收相应储液箱的溶液，所述的有机玻璃交换柱用于接收梨形分液漏斗流入的溶液并对其中的离子交换树脂进行预处理，经预处理后的废液进入所述的废液储存箱中进行收集处理。
所述的梨形分液漏斗具有多个，且每三个梨形分液漏斗形成一组，所述的除盐水箱和酸性溶液储液箱以及碱性溶液储液箱分别具有至少一个排液口，每组所述的梨形分液漏斗与所述的除盐水箱和酸性溶液储液箱以及碱性溶液储液箱可转换连接。
所述的梨形分液漏斗与橡胶管以及所述的有机玻璃交换柱与三桶阀管路之间分别设置有用于控制液体流速的活塞。
所述的机玻璃交换柱上设置有用于固定机玻璃交换柱的凸台。
所述的梨形分液漏斗由FEP材料制成，且其上带有刻度标识。
所述台架上开设有半圆孔固定放置有机玻璃交换柱。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型将分立的处理元件通过台架有序的整合到一起，不仅有效减少调节分液漏斗、离子交换树脂垂直于水平面的工作量，而且可快速进行多组离子交换树脂的酸、碱预处理；离子交换树脂预处理过程中采用酸或碱处理后的废液集中到废液箱后可发生中和反应，使得酸、碱废液具有了自处理功能，减少了对环境的污染。整个预处理成套装置结构合理，有助于提高离子交换树脂预处理的工作效率，降低劳动负荷，便捷实用。
附图说明
附图1为本实用新型离子交换树脂预处理成套装置结构示意图；
其中：1、台架；2、除盐水箱；3、酸性溶液储液箱；4、碱性溶液储液箱；5、阀门；6、梨形分液漏斗；7、有机玻璃交换柱；8、废液储存箱；81、排污口；9、橡胶管；10、三通阀；101、取样口；11、活塞；12、凸台。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明：
如图1所示的离子交换树脂预处理成套装置，其具有一整体台架1，台架1分成自上而下分成多个区域，最上层区域并排设置除盐水箱2、酸性溶液储液箱3、碱性溶液储液箱4，自上而下的第二层区域安装有多个梨形分液漏斗6，第三层区域安装与梨形分液漏斗6数量相一致的有机玻璃交换柱7，位于最下层区域设置有废液储存箱8。
其中，所述的除盐水箱2、酸性溶液储液箱3、碱性溶液储液箱4至少开设有一个排液口，其通过阀门5分别与梨形分液漏斗6相连。梨形分液漏斗6由透明的FEP材料制成，并带有刻度，通过耐蚀阀门5调节梨形分液漏斗6中溶液的量。
有机玻璃交换柱7是固定在台架1相应处的半圆孔上的，通常有机玻璃交换柱的外径为38-40mm，故半圆孔的直径也设为40mm即可。为了进一步固定住有机玻璃交换柱，并且不需要调节平衡，在其上半部分外表面距离上端160mm的台架1上设有10mm的凸台12。有机玻璃交换柱7与梨形分液漏斗6通过耐腐蚀橡胶管9相连接，同时，为了控制梨形分液漏斗6中溶液进入有机玻璃交换柱7的速度，在两者之间还设置有活塞11。
废液储存箱8位于有机玻璃交换柱7的下游，有机玻璃交换柱7的出口管路插入废液储存箱8的入口，废液储存箱8的入口内径大于有机玻璃交换柱7的出口外径；废液储存箱8入口直管段部分有三通阀10，三通阀10可将交换柱中流出的废液转向废液箱或取样口101，在取样口101可取样检测流出废液，判断清洗的树脂是否达到国家标准（GB/T 5476-1996）的要求； 进入废液储存箱8中的酸碱处理液在其中可发生中和反应，废液的pH接近中性，实现废液自处理。处理后的废液通过其排污口81移出。
上面对本实用新型离子交换树脂预处理成套装置的整体结构进行了说明，本实施例中，梨形分液漏斗6为六个，分为两组。有机玻璃交换柱7有六个，分别与梨形分液漏斗6对应连接。除盐水箱2、酸性溶液储液箱3、碱性溶液储液箱4分别具有两个排液口，从而与每组的梨形分液漏斗对应连接。基于上述成套装置，下面将结合具体的操作实例说明装置的多种使用方式，为了叙述方便，将图1从左至右的六个有机玻璃交换柱依次命名为1#、2#、3#、4#、5#、6#有机玻璃交换柱。
实例1
除盐水箱2、酸性溶液储液箱3和碱性溶液储液箱4分别存储一定量的除盐水、1mol/L盐酸溶液、1mol/L氢氧化钠溶液。将25~50ml的强酸离子交换树脂装入1#、2#有机玻璃离子交换柱中，首先，将对应的梨形分液漏斗与除盐水箱相连接，打开阀门，除盐水箱中的除盐水依次通过分液漏斗进入对应交换柱，对交换柱中离子交换树脂进行反洗；然后将梨形分液漏斗与盐酸溶液储存箱相连接，打开阀门，各接收400 ml的HCl溶液，之后1mol/L、400 ml的HCl溶液进入交换柱，调整交换柱中溶液流速为13~14ml/min；HCl溶液处理后将分液漏斗再与除盐水相连，控制除盐水的流速25~30ml/min，洗涤30min；接着与1mol/L、400ml的NaOH溶液相连，调整交换柱中溶液流速为13~14ml/min；NaOH溶液处理后再与除盐水相连，控制除盐水的流速25~30 ml/min，流出物进入废液处理箱；流出物可经过三通阀至取样口，取样检测酚酞无色，离子交换树脂的预处理达到要求。
实例2
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，可阶梯进行强酸离子交换树脂预处理，1#、2#交换柱按照实施例1进行相关实验，在1#、2#交换柱进行除盐水反洗后就可以让3#、4#交换柱按照实施例1进行相关实验，在3#、4#交换柱进行除盐水反洗后就可以让5#、6#交换柱按照实例1进行相关实验。
实例3
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，将25~50ml的强碱离子交换树脂装入1#有机玻璃离子交换柱中，与除盐水相连接，打开阀门对离子交换树脂进行反洗；然后与装有1mol/L、400ml的NaOH溶液相连，调整交换柱中溶液流速为13~14ml/min；NaOH溶液处理后与除盐水相连，控制除盐水的流速25 ml/min，洗涤30min；接着与1mol/L、400 ml的HCl溶液相连，调整交换柱中溶液流速为13~14ml/min；HCl溶液处理后再与除盐水相连，控制除盐水的流速25~30 ml/min，流出物进入废液处理箱；流出物可经过三通阀至取样口，取样检测甲基橙为黄色，离子交换树脂的预处理达到要求。
实例4
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，可阶梯进行强碱离子交换树脂预处理，1#、2#交换柱按照实例3进行相关实验，在1#、2#交换柱进行除盐水反洗后就可以让3#、4#交换柱按照实施例3进行相关实验，在3#、4#交换柱进行除盐水反洗后就可以让5#、6#交换柱按照实施例3进行相关实验。
实例5
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，同时进行强酸、强碱离子交换树脂的预处理，1#交换柱按照实施例1进行相关实验， 2#交换柱按照实施例3进行相关实验。
实例6
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，将25~50ml的弱碱离子交换树脂装入1#、2#有机玻璃离子交换柱中，与除盐水相连接，打开阀门对离子交换树脂进行反洗；然后与装有1mol/L、400 ml的HCl溶液的相连，调整交换柱中溶液流速为6~7ml/min；HCl溶液处理后与除盐水相连，控制除盐水的流速25 ml/min，洗涤30min；接着与1mol/L、400ml的NaOH溶液相连，调整交换柱中溶液流速为6~7ml/min；NaOH溶液处理后再与除盐水相连，控制除盐水的流速25~30 ml/min，流出物进入废液处理箱；流出物可经过三通阀至取样口，取样检测酚酞无色，离子交换树脂的预处理达到要求。
实例7
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，可阶梯进行弱碱离子交换树脂预处理，1#、2#交换柱按照实例6进行相关实验，在1#、2#交换柱进行除盐水反洗后就可以让3#、4#交换柱按照实施例6进行相关实验，在3#、4#交换柱进行除盐水反洗后就可以让5#、6#交换柱按照实施例6进行相关实验。
实例8
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，将25~50ml的弱酸离子交换树脂装入1#、2#有机玻璃离子交换柱中，与除盐水相连接，打开阀门对离子交换树脂进行反洗；然后与装有1mol/L、400ml的NaOH溶液相连，调整交换柱中溶液流速为6~7ml/min；NaOH溶液处理后与除盐水相连，控制除盐水的流速25 ml/min，洗涤30min；接着与1mol/L、400 ml的HCl溶液相连，调整交换柱中溶液流速为6~7ml/min；HCl溶液处理后再与除盐水相连，控制除盐水的流速25~30 ml/min，流出物进入废液处理箱；流出物可经过三通阀至取样口，取样检测甲基橙为黄色，离子交换树脂的预处理达到要求。
实例9
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，可阶梯进行弱碱离子交换树脂预处理，1#、2#交换柱按照实例8进行相关实验，在1#、2#交换柱进行除盐水反洗后就可以让3#、4#交换柱按照实例8进行相关实验，在3#、4#交换柱进行除盐水反洗后就可以让5#、6#交换柱按照实施例8进行相关实验。
实例10
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，同时进行弱酸酸、弱碱离子交换树脂的预处理，1#交换柱按照实例6进行相关实验， 2#交换柱按照实施例8进行相关实验。
实例11
采用图1离子交换树脂预处理成套装置，同时进行6个相同树脂预处理，准备足够多的分液漏斗，可按照实施例1、3、6、8分别进行，每次需要更换对应的分液漏斗，比如强酸离子交换树脂预处理，首先在 6个梨形分液漏斗中放入除盐水，6个强酸离子交换树脂进行反洗，然后换上1mol/L的HCl分液漏斗进行酸洗，再换上1mol/L的NaOH分液漏斗进行碱洗，最后换上除盐水分液漏斗进行水洗。
由上述多个实例可看出，本实用新型预处理成套装置可快速进行多组离子交换树脂的酸、碱预处理，大大提高了离子交换树脂预处理的工作效率，降低劳动负荷，便捷实用。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：它包括从上至下分成多个区域的台架（1）、并排设置在所述台架（1）最上层区域的除盐水箱（2）和酸性溶液储液箱（3）以及碱性溶液储液箱（4）、安装在台架（1）上且位于储液箱下方的至少一个梨形分液漏斗（6）、固定在所述的台架（1）上且位于梨形分液漏斗（6）下游并与所述的梨形分液漏斗数量相一致的有机玻璃交换柱（7）、安装在所述台架（1）最下方区域上的废液储存箱（8），所述的梨形分液漏斗（6）通过耐腐蚀阀门（5）与储液箱可转换连接，所述的有机玻璃交换柱（7）与梨形分液漏斗（6）通过耐酸碱橡胶管（9）对应连接，所述的废液储存箱（8）通过三通阀（10）与所述有机玻璃交换柱（7）相管路连接，所述的废液储存箱（8）具有排污口（81），所述的三通阀（10）处设置有用于取水样检测以判断离子交换树脂是否达到预处理要求的取样口（101），所述的除盐水箱（2）、酸性溶液储液箱（3）、碱性溶液储液箱（4）分别存储一定量的除盐水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液，所述的梨形分液漏斗（6）根据需要储液量通过阀门接收相应储液箱的溶液，所述的有机玻璃交换柱（7）用于接收梨形分液漏斗（6）流入的溶液并对其中的离子交换树脂进行预处理，经预处理后的废液进入所述的废液储存箱（8）中进行收集处理。
2.根据权利要求1所述的离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：所述的梨形分液漏斗（6）具有多个，且每三个梨形分液漏斗（6）形成一组，所述的除盐水箱（2）和酸性溶液储液箱（3）以及碱性溶液储液箱（4）分别具有至少一个排液口，每组所述的梨形分液漏斗（6）与所述的除盐水箱（2）和酸性溶液储液箱（3）以及碱性溶液储液箱（4）可转换连接。
3.根据权利要求1或2所述的离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：所述的梨形分液漏斗（6）与耐蚀橡胶管（9）以及所述的有机玻璃交换柱（7）与三通阀（10）管路之间分别设置有用于控制液体流速的活塞（11）。
4.根据权利要求1或2所述的离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：所述的有机玻璃交换柱（7）上设置有用于固定机玻璃交换柱（7）的凸台（12）。
5.根据权利要求1所述的离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：所述的梨形分液漏斗（6）由FEP材料制成，且其上带有刻度标识。
6.根据权利要求1所述的离子交换树脂预处理成套装置，其特征在于：所述的有机玻璃交换柱（7）通过开设在所述台架（1）上的半圆孔固定。
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