CN210496461U

CN210496461U - 洗涤离子交换柱的系统

Info

Publication number: CN210496461U
Application number: CN201920637993.1U
Authority: CN
Inventors: 陈杰; 漆辉杏; 王海军
Original assignee: Xiamen Tungsten Co Ltd
Current assignee: Xiamen Tungsten Co Ltd
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-05-06

Abstract

本实用新型公开了一种洗涤离子交换柱的系统，包括：碱液储罐；反冲洗液储罐，所述反冲洗液储罐具有反冲洗水入口、碱液入口和反冲洗液出口，所述碱液入口与所述碱液储罐相连；离子交换柱，所述离子交换柱的底部设有反冲洗液入口，顶部设有洗涤后液出口，所述反冲洗液入口与所述反冲洗液出口相连，所述洗涤后液出口与所述反冲洗液储罐相连；控制装置，所述控制装置与所述碱液储罐和所述反冲洗液储罐相连，所述控制装置基于所述反冲洗液储罐中反冲洗液的pH值调节所述碱液储罐中碱液的流量。采用该系统解决了现有技术中洗涤降酸过程耗时较长、水资源大量浪费的问题。

Description

洗涤离子交换柱的系统

技术领域

本实用新型属于离子交换柱清洗领域，具体涉及一种洗涤离子交换柱的系统。

背景技术

离子交换法是目前被广泛应用的化学分离方法之一，该法就其适用的分离对象而言，几乎可以分离所有的无机离子和一些有机化合物。离子交换法具有以下优点：(1)吸附选择性高；例如若选择合适的离子交换树脂和操作条件，可对所处理的离子具有较高的选择性吸附；(2)适用范围广；处理对象从痕量物质到工业规模，范围极其广泛，尤其适用于从大量物质中富集微量组分；(3)多相操作，分离容易；由于离子交换是在固相和液相之间操作，通过交换树脂后，固液相已实现分离，故易于操作。

在钨钼冶金工业中，离子交换工艺被广泛应用于钨钼的富集除杂、钨钼分离、尾液回收、纯水制备等。在具体的生产实践中，不同的离子交换工艺所用树脂的也不尽相同。其中大孔弱碱阴离子交换树脂，其对钨钼聚合离子的亲和力较强，交换容量十分巨大，可被用于钨钼分离和尾液回收等环节。在实践运行过程中，大孔弱碱阴离子交换树脂解吸后须用酸进行转型，转型后柱内残留大量的酸性料液，必须洗涤降酸后才能进入下一个作业周期。洗涤降酸的方法，通常采用大量的纯水进行洗涤，但该洗涤过程耗时较长，耗水量也十分巨大，吨树脂的耗水量可高达60m³，不仅直接影响生产的有序进行，还造成水资源的大量浪费。

因此，现有的离子交换柱的技术有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种洗涤离子交换柱的系统，采用该系统解决了现有技术中洗涤降酸过程耗时较长、水资源大量浪费的问题。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种洗涤离子交换柱的系统。根据本实用新型的实施例，所述系统包括：

碱液储罐；

反冲洗液储罐，所述反冲洗液储罐具有反冲洗水入口、碱液入口和反冲洗液出口，所述碱液入口与所述碱液储罐相连；

离子交换柱，所述离子交换柱的底部设有反冲洗液入口，顶部设有洗涤后液出口，所述反冲洗液入口与所述反冲洗液出口相连，所述洗涤后液出口与所述反冲洗液储罐相连；

控制装置，所述控制装置与所述碱液储罐和所述反冲洗液储罐相连，所述控制装置基于所述反冲洗液储罐中反冲洗液的pH值调节所述碱液储罐中碱液的流量。

根据本实用新型实施例的洗涤离子交换柱的系统通过采用碱液作为反冲洗液，将反冲洗液从离子交换柱底部供给，使得碱性反冲洗液与离子交换柱内的残留酸液中和，并且清洗后的洗涤后液从离子交换柱顶部排至反冲洗液储罐中循环使用，同时采用反冲洗液下进上出的反冲洗涤方式，可以延长反冲洗液在离子交换柱内停留时间，从而提高离子交换柱的洗涤效率，另外采用控制装置实时监测并保持反冲液储罐中的反冲洗液的pH值处于一定范围内，进一步提高了离子交换柱的洗涤效率，实现了洗水的零排放。由此，采用该系统解决了现有技术中洗涤降酸过程耗时较长、水资源大量浪费的问题。

另外，根据本实用新型上述实施例的洗涤离子交换柱的系统还可以具有如下附加的技术特征：

优选的，上述洗涤离子交换柱的系统进一步包括：第一pH检测计，所述第一pH检测计设在所述反冲洗液储罐内，并且所述第一pH检测计与所述控制装置相连。由此，控制装置通过该pH检测计的显示即可实时调整反冲洗液储罐中碱液的供给量，从而保持反冲洗液pH稳定。

优选的，上述洗涤离子交换柱的系统进一步包括：蠕动泵，所述蠕动泵分别与所述碱液储罐、所述碱液入口和所述控制装置相连。由此，可以保持反冲洗液储罐中反冲洗液pH稳定，从而提高离子交换柱的洗涤效率。

优选的，上述洗涤离子交换柱的系统进一步包括：吸水泵，所述吸水泵分别与所述反冲洗液出口、所述反冲洗液入口和所述控制装置相连。由此，可以保持反冲洗液流量稳定。

优选的，所述反冲洗液入口处设有流量计。由此，可以保持反冲洗液流量稳定。

优选的，上述洗涤离子交换柱的系统进一步包括：搅拌组件，所述搅拌组件设在所述反冲洗液储罐中。由此，可以将反冲洗水和碱液以及洗涤后液混合均匀，得到成分均匀的反冲洗液。

优选的，所述搅拌组件外衬为PO防腐层。由此，可以显著提高搅拌组件的使用寿命。

优选的，上述洗涤离子交换柱的系统进一步包括：第二pH检测计，所述第二pH检测计设在所述洗涤后液出口处，并且所述第二pH检测计与所述控制装置相连。由此，可以根据洗涤后液的pH实时监测离子交换柱的清洗情况。

优选的，所述反冲洗液储罐为PPH储罐。由此，可以显著提高其使用寿命。

优选的，所述控制装置为PLC控制系统。由此，可以显著提高其自动化。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的洗涤离子交换柱的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种洗涤离子交换柱的系统。根据本实用新型的实施例，参考图1，该系统包括：碱液储罐100、反冲洗液储罐200、离子交换柱300和控制装置400。

根据本实用新型的实施例，碱液储罐100用于储存碱液，具体的，该碱液可以为现有技术中的任何碱性溶液，例如氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等，优选氢氧化钠溶液，并且对碱液的浓度也没有具体要求，只要能满足实际需要即可，例如采用浓度为200～400g/L的氢氧化钠溶液。需要说明的是，该碱液储罐为耐碱液腐蚀储罐，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本实用新型的实施例，参考图1，反冲洗液储罐200具有反冲洗水入口201、碱液入口202和反冲洗液出口203，碱液入口202与碱液储罐100相连，且适于将上述碱液储罐中的碱液与反冲洗水混合，得到的混合液作为反冲洗液。具体的，反冲洗水和碱液的加入量以保持反冲洗液储罐中反冲洗液的pH维持在7～9之间，并且反冲洗液储罐200的材质并不受特别限制，只要能够满足实际需要即可，优选采用PPH储罐，从而提高储罐的使用寿命。根据本实用新型的一个具体实施例，参考图1，反冲洗液储罐200上进一步设有第一pH检测计21和搅拌组件22，并且该第一pH检测计21的pH测量范围为0～14，由此，通过设置第一pH检测计21可以实时监测反冲洗液储罐200中反冲洗液的pH变化，从而根据pH变化及时调整碱液的供给量，该搅拌组件22可以使得反冲洗液中反冲洗水和碱液均匀混合，并且该搅拌组件22外衬为PO防腐层，从而提高搅拌组件的使用寿命。

根据本实用新型的实施例，参考图1，离子交换柱300的底部设有反冲洗液入口301，顶部设有洗涤后液出口302，反冲洗液入口301与反冲洗液出口203相连，洗涤后液出口302与反冲洗液储罐200相连。具体的，该离子交换柱内树脂是采用酸液再生后，其柱内和树脂内部残留一定浓度的酸性溶液，而将反冲洗液储罐中的反冲洗液从离子交换柱底部供给至离子交换柱内，碱性的反冲洗液与离子交换柱内残留的酸液发生中和反应，从而实现对离子交换柱的洗涤，而洗涤后液从离子交换柱顶部排出并供给至反冲洗液储罐中与反冲洗水和碱液混合，实现溶液的循环使用，同时采用反冲洗液下进上出的反冲洗涤方式，可以延长反冲洗液在离子交换柱内停留时间，从而提高离子交换柱的洗涤效率。进一步的，参考图1，反冲洗液入口301处设有流量计31，洗涤后液出口302处设有第二pH检测计32，通过在反冲洗液入口处设置流量计可以根据实际实时监测反冲洗液的流量，保持反冲洗液的稳定供给，并且在洗涤后液出口处设置第二pH检测计，可以根据实际需要每小时监测洗涤后液的pH值，当洗涤后液的pH不低于6时，预示离子交换柱内酸液已洗涤干净，即洗涤结束。具体的，该第二pH检测计的pH测量范围为0～14。

根据本实用新型的实施例，参考图1，控制装置400与碱液储罐100和反冲洗液储罐200相连，控制装置400基于反冲洗液储罐200中反冲洗液的pH值调节碱液储罐100中碱液的流量。具体的，参考图1，碱液储罐100和反冲洗液储罐200之间设置蠕动泵500，该蠕动泵500分别与碱液储罐200、碱液入口202和控制装置400相连，控制装置400余反冲洗液储罐200中的第一pH检测计21相连，控制装置400基于第一pH检测计21的显示实时调节蠕动泵500，即通过调整碱液的流量调整反冲洗液储罐200中反冲洗液的pH值，使得反冲洗液pH维持在7～9之间，从而提高离子柱的洗涤效率，并且该蠕动泵500的流量调整范围为0～500L/h。根据本实用新型的一个实施例，控制装置400为PLC控制系统。

根据本实用新型的再一个实施例，参考图1，离子交换柱300和反冲洗液储罐200之间设置吸水泵600，该吸水泵600分别与反冲洗液出口203、反冲洗液入口301和控制装置400相连，并且该控制装置400还与第二pH检测计31相连。具体的，通过该吸水泵可以将反冲洗液储罐中的反冲洗液从离子交换柱底部供给其内，并且控制装置可以根据实际需要调整吸水泵的功率，从而调整反冲洗液的流速，同时当第二pH检测计的pH显示不低于6时，预示离子柱洗涤完成，控制装置控制关闭吸水泵。具体的，该吸水泵的流量控制范围为0～40m³/h。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。

实施例1

生产用树脂柱用酸转型后采用本申请的洗涤离子柱的系统开始洗涤作业，洗涤后液初始pH小于1，使用蠕动泵进行补碱，通过PLC系统对pH值进行稳定控制，使反冲洗液储罐中反冲洗液的pH稳定在8.0±0.2，反冲洗液循环累计流量为510m³，测得洗涤后液pH为6，停止反冲洗涤。洗涤后下一周期的树脂吸附容量为0.363g.g^-1。

实施例2

生产用树脂柱用酸转型后采用本申请的洗涤离子柱的系统开始洗涤作业，洗涤后液初始pH小于1，使用蠕动泵进行补碱，通过PLC系统对pH值进行稳定控制，使反冲洗液储罐中反冲洗液的pH稳定在9.0±0.2，反冲洗液循环累计流量为476m³，测得洗涤后液pH为6，停止反冲洗涤。洗涤后下一周期的树脂吸附容量为0.358g.g^-1。

实施例3

生产用树脂柱用酸转型后采用本申请的洗涤离子柱的系统开始洗涤作业，洗涤后液初始pH小于1，使用蠕动泵进行补碱，通过PLC系统对pH值进行稳定控制，使反冲洗液储罐中反冲洗液的pH稳定在10.0±0.2，反冲洗液循环累计流量为412m³，测得洗涤后液pH为6，停止反冲洗涤。洗涤后下一周期的树脂吸附容量为0.325g.g^-1。

实施例4

生产用树脂柱用酸转型后采用本申请的洗涤离子柱的系统开始洗涤作业，洗涤后液初始pH小于1，使用蠕动泵进行补碱，通过PLC系统对pH值进行稳定控制，使反冲洗液储罐中反冲洗液的pH稳定在11.0±0.2，反冲洗液循环累计流量为366m³，测得洗涤后液pH为6，停止反冲洗涤。洗涤后下一周期的树脂吸附容量为0.279g.g^-1。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种洗涤离子交换柱的系统，其特征在于，包括：

碱液储罐；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：第一pH检测计，所述第一pH检测计设在所述反冲洗液储罐内，并且所述第一pH检测计与所述控制装置相连。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，进一步包括：蠕动泵，所述蠕动泵分别与所述碱液储罐、所述碱液入口和所述控制装置相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：吸水泵，所述吸水泵分别与所述反冲洗液出口、所述反冲洗液入口和所述控制装置相连。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反冲洗液入口处设有流量计。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：搅拌组件，所述搅拌组件设在所述反冲洗液储罐中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述搅拌组件外衬为PO防腐层。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：第二pH检测计，所述第二pH检测计设在所述洗涤后液出口处，并且所述第二pH检测计与所述控制装置相连。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反冲洗液储罐为PPH储罐。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置为PLC控制系统。