CN212189138U - 一种阀阵式连续离子交换系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于离子交换领域，具体涉及一种阀阵式连续离子交换系统，由阳柱阀阵和阴柱阀阵串联组成，所述阴柱阀阵和阳柱阀阵结构相同，其中阳柱阀阵由多组离子交换树脂柱串联组成，包括洗涤组、吸附组、洗脱组、淋洗组和再生组；所述吸附组由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有原料液进料口，各个树脂柱的上端均设置有除杂液出料口，各个原料液进料口均与原料液进料管道相连，各个除杂液出料口均与除杂液出料管道相连。本实用新型通过采用阀阵系统来实现原液、再生剂和水的切换，通过阳柱阀阵和阴柱阀阵的合理配置保证出料质量，有效解决了洗水带料的问题，确保了出料质量的稳定，降低了化学品的消耗，还便于设备检修与维护。
Description
技术领域
本实用新型属于离子交换领域，具体涉及一种阀阵式连续离子交换系统。
背景技术
离子交换法是原液中的离子和固相树脂中的离子之间所进行的一种可逆反应，用于提取或去除原液中某些离子的目的。连续离子交换工艺一般包括交换工序、冲洗工序、洗脱工序、再生工序等步骤，每个工序都是由若干个树脂柱串联组成，在一个周期内同时进行，将所有的离子交换步骤整合、连续运转，广泛应用于制药行业、食品行业和精细化工等领域。然而，现有连续离子交换设备存在洗水带料、出料质量不稳定、再生剂等化学品消耗高的问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种阀阵式连续离子交换系统，有效解决了洗水带料的问题，确保了出料质量的稳定，降低了化学品的消耗，还便于设备检修与维护。
为达到此目的，本实用新型提供一种阀阵式连续离子交换系统，由阳柱阀阵和阴柱阀阵串联组成，所述阴柱阀阵和阳柱阀阵结构相同，其中阳柱阀阵由多组离子交换树脂柱串联组成，包括洗涤组、吸附组、洗脱组、淋洗组和再生组；
所述吸附组由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有原料液进料口，各个树脂柱的上端均设置有除杂液出料口，各个原料液进料口均与原料液进料管道相连，各个除杂液出料口均与除杂液出料管道相连。
所述洗脱组由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有洗脱剂进料口，各个树脂柱的上端均设置有洗脱液出料口，各个洗脱剂进料口均与洗脱剂进料管道相连，各个洗脱液出料口均与洗脱液出料管道相连。
所述洗涤组由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设有洗涤水进料口，各个树脂柱的下端均设有洗涤液出料口，其中洗涤组的首位树脂柱的洗涤水进料口连接洗涤水进料管道，洗涤组的末位树脂柱的洗涤液出料口连接洗涤液出料管道。
所述淋洗组由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设置有淋洗水进料口，各个树脂柱的下端均设置有淋洗液出料口，其中淋洗组的首位树脂柱的淋洗水进料口与淋洗水进料管道相连，淋洗组的末位树脂柱的淋洗液出料口连接再生组的第二位树脂柱上端的再生剂进料口。
所述再生组由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端设有再生剂进料口，各个树脂柱的下端均设置有废液出料口，其中再生组的首位树脂柱的再生剂进料口与再生剂进料管道相连，再生组的末位树脂柱的废液出料口与废液出料管道相连。
各组的树脂柱的个数为3-12个。
还包括反洗组，优选单级反洗组，反洗组的树脂柱的下端设有反洗水进料口，树脂柱的上端设有反洗液出料口，反洗水进料口与反洗水进料管道相连，反洗液出料口与反洗液出料管道相连，确保了树脂柱的交换能力。
各个进料口和出料口均设置有阀门。
各个进料管道和各个出料管道上均设置有压力变送器和压力指示报警器。
洗涤水进料管道、洗脱剂进料管道、淋洗水进料管道、再生剂进料管道和反洗剂进料管道上还设置有流量指示控制器和流量变送器。
还包括控制系统，所述控制系统为罗克韦尔DCS控制系统。方便监控及追溯，提高设备预警。
在生产过程中：
整个工艺分为六个部分，包括洗涤组、吸附组、洗脱组、淋洗组、再生组和反洗组，采用阀阵式控制，使得六部分在同一时间段内同时运行；利用阀门的切换，实现到达同一时间点上离子交换树脂柱处于不同的功能区。本实用新型树脂柱固定安装，利用阀阵来实现物料、再生剂和水的切换。
以葡萄糖粗品脱除无机盐为例，具体的工艺流程为：
(1)将阳柱阀阵和阴柱阀阵分别连接好；
(2)将洗涤水输入至洗涤组，将葡萄糖粗品输入吸附组中进行脱除杂质，将洗脱液输入至洗脱组，将淋洗水输入至淋洗组，将再生剂输入至再生组，将反洗水输入至反洗组；分别同时进行上述工序；
(3)通过切换树脂柱上的阀门使完成水顶糖出的洗涤组进入吸附工序，完成吸附组除杂的树脂柱进入洗脱工序，完成淋洗组淋洗的树脂柱进入淋洗工序，完成淋洗的树脂柱进入再生工序，完成再生的树脂柱进入反洗工序，完成反洗的树脂柱进入洗涤工序，采用阀阵式系统使其各个组的物料进行周期性切换。
本实用新型的有益效果在于，
采用阀阵管路系统控制，可实现自动化和连续化，也可实现跨柱运行，保证了系统的稳定性，便于设备检修与维护；采用多柱并联进料，每次切换只有一个新柱进入，减少了系统波动对出料的影响；串柱水洗和淋洗，降低了水用量，减少了污水的排放，也解决了洗水带料的问题；设置反洗柱组，确保了树脂的交换能力；通过设置压力指示报警器等从而实现阀阵管路系统中的阀门周期性自检以达到检验阀门密封性的目的。本实用新型通过采用阀阵系统来实现原液、再生剂和水的切换，通过阳柱阀阵和阴柱阀阵的合理配置保证出料质量，环保低耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的阀阵式连续离子交换系统的结构示意图；
图2是本实用新型提供的阳柱阀阵的结构示意图；
图中，1、阳柱阀阵；11、洗涤组；111、洗涤水进料管道；112、阀门；113、洗涤水进料口；114、洗涤液出料口；115、洗涤液出料管道；12、吸附组；121、除杂液出料管道；122、除杂液出料口；123、原料液进料口；124、原料液进料管道；13、洗脱组；131、洗脱液出料管道；132、洗脱液出料口；133、洗脱剂进料口；134、洗脱剂进料管道；14、淋洗组；141、淋洗水进料管道；142、淋洗水进料口；143、淋洗液出料口；15、再生组；151、再生剂进料管道；152、再生剂进料口；153、废液出料口；154、废液出料管道；16、反洗组；161、反洗液出料管道；162、反洗液出料口；163、反洗水进料口；164、反洗水进料管道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种阀阵式连续离子交换系统，由阳柱阀阵1和阴柱阀阵2串联组成，所述阴柱阀阵2和阳柱阀阵1结构相同，其中阳柱阀阵1由多组离子交换树脂柱串联组成，包括洗涤组11、吸附组12、洗脱组13、淋洗组14和再生组15；
所述吸附组12由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有原料液进料口123，各个树脂柱的上端均设置有除杂液出料口122，各个原料液进料口123均与原料液进料管道124相连，各个除杂液出料口122均与除杂液出料管道121相连。
所述洗脱组13由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有洗脱剂进料口133，各个树脂柱的上端均设置有洗脱液出料口132，各个洗脱剂进料口133均与洗脱剂进料管道134相连，各个洗脱液出料口132均与洗脱液出料管道131相连。
所述洗涤组11由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设有洗涤水进料口113，各个树脂柱的下端均设有洗涤液出料口114，其中洗涤组的首位树脂柱的洗涤水进料口113连接洗涤水进料管道111，洗涤组的末位树脂柱的洗涤液出料口114连接洗涤液出料管道115。
所述淋洗组14由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设置有淋洗水进料口142，各个树脂柱的下端均设置有淋洗液出料口143，其中淋洗组的首位树脂柱的淋洗水进料口142与淋洗水进料管道141相连，淋洗组的末位树脂柱的淋洗液出料口143连接再生组15的第二位树脂柱上端的再生剂进料口152。
所述再生组15由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端设有再生剂进料口152，各个树脂柱的下端均设置有废液出料口153，其中再生组的首位树脂柱的再生剂进料口152与再生剂进料管道151相连，再生组的末位树脂柱的废液出料口153与废液出料管道154相连。
各组的树脂柱的个数为3-12个。
各个进料口和出料口均设置有阀门112。
各个进料管道和各个出料管道上均设置有压力变送器和压力指示报警器。
洗涤水进料管道、洗脱剂进料管道、淋洗水进料管道和再生剂进料管道还设置有流量指示控制器和流量变送器。
还包括控制系统，所述控制系统为罗克韦尔DCS控制系统。
在生产过程中：
整个工艺分为六个部分，包括洗涤组11、吸附组12、洗脱组13、淋洗组14、再生组15和反洗组16，采用阀阵式控制，使得六部分在同一时间段内同时运行；利用阀门112的切换，实现到达同一时间点上离子交换树脂柱处于不同的功能区。本实用新型树脂柱固定安装，利用阀阵来实现物料、再生剂和水的切换。
以葡萄糖粗品脱除无机盐为例，具体的工艺流程为：
(1)将阳柱阀阵1和阴柱阀阵2分别连接好；
(2)将洗涤水输入至洗涤组11，将葡萄糖粗品输入吸附组12中进行脱除杂质，将洗脱液输入至洗脱组13，将淋洗水输入至淋洗组14，将再生剂输入至再生组15，将反洗水输入至反洗组16；分别同时进行上述工序；
(3)通过切换树脂柱上的阀门112使完成水顶糖出的洗涤组11进入吸附工序，完成吸附组12除杂的树脂柱进入洗脱组13工序，完成淋洗组14淋洗的树脂柱进入再生组15工序，完成再生的树脂柱进入反洗组16工序，完成反洗的树脂柱进入洗涤组11工序，采用阀阵式系统使其各个组的物料进行周期性切换。
实施例2
在实施例1的基础之上，还包括反洗组16，优选单级反洗组，反洗组16的树脂柱的下端设有反洗水进料口163，树脂柱的上端设有反洗液出料口162，反洗水进料口163与反洗水进料管道164相连，反洗液出料口162与反洗液出料管道161相连。利用反洗柱组进行排污，从而松散树脂，防止树脂结块。
采用阀阵管路系统控制，可实现自动化和连续化，也可实现跨柱运行，保证了系统的稳定性，便于设备检修与维护；采用多柱并联进料，每次切换只有一个新柱进入，减少了系统波动对出料的影响；串柱水洗和淋洗，降低了水用量，减少了污水的排放，也解决了洗水带料的问题；设置反洗柱组，确保了树脂的交换能力；通过设置压力指示报警器等从而实现阀阵管路系统中的阀门周期性自检以达到检验阀门密封性的目的。本实用新型通过采用阀阵系统来实现原液、再生剂和水的切换，通过阳柱阀阵和阴柱阀阵的合理配置保证出料质量，环保低耗。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，由阳柱阀阵(1)和阴柱阀阵(2)串联组成，所述阴柱阀阵(2)和阳柱阀阵(1)结构相同，其中阳柱阀阵(1)由多组离子交换树脂柱串联组成，包括洗涤组(11)、吸附组(12)、洗脱组(13)、淋洗组(14)和再生组(15)；
所述吸附组(12)由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有原料液进料口(123)，各个树脂柱的上端均设置有除杂液出料口(122)，各个原料液进料口(123)均与原料液进料管道(124)相连，各个除杂液出料口(122)均与除杂液出料管道(121)相连。
2.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，所述洗脱组(13)由多个树脂柱并联组成，各个树脂柱的下端均设有洗脱剂进料口(133)，各个树脂柱的上端均设置有洗脱液出料口(132)，各个洗脱剂进料口(133)均与洗脱剂进料管道(134)相连，各个洗脱液出料口(132)均与洗脱液出料管道(131)相连。
3.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，所述洗涤组(11)由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设有洗涤水进料口(113)，各个树脂柱的下端均设有洗涤液出料口(114)，其中洗涤组的首位树脂柱的洗涤水进料口(113)连接洗涤水进料管道(111)，洗涤组的末位树脂柱的洗涤液出料口(114)连接洗涤液出料管道(115)。
4.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，所述淋洗组(14)由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端均设置有淋洗水进料口(142)，各个树脂柱的下端均设置有淋洗液出料口(143)，其中淋洗组的首位树脂柱的淋洗水进料口(142)与淋洗水进料管道(141)相连，淋洗组的末位树脂柱的淋洗液出料口(143)连接再生组的第二位树脂柱上端的再生剂进料口(152)。
5.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，所述再生组(15)由多个树脂柱首尾串联组成，各个树脂柱的上端设有再生剂进料口(152)，各个树脂柱的下端均设置有废液出料口(153)，其中再生组(15)的首位树脂柱的再生剂进料口(152)与再生剂进料管道(151)相连，再生组(15)的末位树脂柱的废液出料口(153)与废液出料管道(154)相连。
6.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，还包括反洗组(16)，反洗组(16)的树脂柱的下端设有反洗水进料口(163)，树脂柱的上端设有反洗液出料口(162)，反洗水进料口(163)与反洗水进料管道(164)相连，反洗液出料口(162)与反洗液出料管道(161)相连。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，各个进料口和出料口均设置有阀门(112)。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，各个进料管道和各个出料管道上均设置有压力变送器和压力指示报警器。
9.根据权利要求1-6任一所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，洗涤水进料管道、洗脱剂进料管道、淋洗水进料管道、再生剂进料管道和反洗剂进料管道上还设置有流量指示控制器和流量变送器。
10.根据权利要求1所述的一种阀阵式连续离子交换系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统为罗克韦尔DCS控制系统。
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Publications (1)
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