[实用新型]离子交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离子交换装置，具体地，涉及一种用于柠檬酸的模拟连续离子交换装置。

背景技术

目前，国内酸解液脱色离子交换工艺中脱除硫酸根主要采取双柱串联离子交换，在此工艺中，三根离子交换柱(例如图1中的A、B和C三根离子交换柱)作为一套处理装置。

在现有技术的双柱串联离子交换装置中，如图1所示，A、B和C三根离子交换柱都具有第一口1、第二口2、第三口3、第四口4、第五口5、第六口6、第七口7、第八口8、第九口9、第十口10、第十一口11和第十二口12。其中，如图2所示，稀酸槽分别与三根离子交换柱的第二口2连接，液体从稀酸槽通过第二口2分别流入三根离子交换柱；阳柱出口料液槽分别与三根离子交换柱的第三口3连接，液体从阳柱出口料液槽通过第三口3分别流入三根离子交换柱；去离子水槽分别与三根离子交换柱的第四口4和第十口10连接，液体从去离子水槽通过第四口4和第十口10分别流入三根离子交换柱；三根离子交换柱的第五口5和第八口8都与环保处理装置相连，液体分别从三根离子交换柱通过第五口5和第八口8流入环保处理装置；三根离子交换柱的第六口6都连接到再生剂配制槽，液体分别从三根离子交换柱通过第六口6流入再生剂配制槽；三根离子交换柱的第七口7都连接到离子交换液接受槽，液体分别从三根离子交换柱通过第七口7流入离子交换液接受槽；三根离子交换柱的第九口9都与稀酸槽相连，液体分别从三根离子交换柱通过第九口9流向稀酸槽；再生剂配制槽分别与三根离子交换柱的第十一口11连接，液体从再生剂配制槽通过第十一口11分别流向三根离子交换柱；A离子交换柱的第十二口12与B离子交换柱的第一口1连接，液体从A离子交换柱流向B离子交换柱；B离子交换柱的第十二口12与C离子交换柱的第一口1连接，液体从B离子交换柱流向C离子交换柱；C离子交换柱的第十二口12与A离子交换柱的第一口1连接，液体从C离子交换柱流向A离子交换柱。

每根柱的体积通常为25.6m³，本实用新型的离子交换柱中的离子交换树脂为阴离子交换树脂，每根柱可以装9吨左右的离子交换树脂。在使用时，含有硫酸根离子和阳离子杂质的柠檬酸溶液首先经过阳柱除去阳离子杂质，并得到阳柱出口料液，该阳柱出口料液为含有硫酸根离子的柠檬酸，之后再用双柱串联离子交换工艺进行除去硫酸根离子的过程。此时，该阳柱出口料液流入A柱，再从A柱流入B柱，然后从B柱流出并收集到离子交换液接受槽中，在此，A柱作为主柱(即起到主要交换作用)，B柱作为辅柱(即起到辅助交换作用)，C柱作为备用。当A柱饱和后(其中溶液中的Cl^-和SO^2-₄的浓度都小于等于4ppm)，用空气将A柱中的料液压入C柱。然后在接下来的交换过程中，阳柱出口料液首先流入B柱，再从B柱流入C柱，然后从C柱流出并收集到离子交换液接受槽中，并且B柱作为主柱，C柱作为辅柱。此时，先将A柱中进行离子交换后得到的过滤后的柠檬酸溶液压空至离子交换液接受槽，然后用去离子水对A柱反复冲洗之后将A柱压空，这样使用过的去离子水A变成含有少量柠檬酸的稀酸溶液，将该稀酸溶液压空至稀酸槽。当用去离子水冲洗A柱后得到的稀酸含量小于0.2重量％时(用时约5小时)，停止用去离子水冲洗，并开始用废碱溶液对A柱中进行再生，此时大约向A柱中输入废碱溶液大约13m³，用时大约0.8小时。当完成上述废碱溶液的输入之后，开始向A柱输入大约4-5重量％的新碱，用时大约4小时，将A柱浸泡6-8小时后用去离子水冲洗至接近中性(即100ml流出液碱度小于0.05重量％)即可。这样，将经过上述处理后的A柱作为备用柱，如此反复循环使用。其中，废碱和新碱都在再生剂配制槽中配置得到。

以每根离子交换柱装8吨树脂计，通过现有双柱串联离子交换装置的操作工序，下表1以A柱为例来说明使用一个周期的操作步骤：

表1