[发明专利]一种基于流化床的离子交换树脂的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于流化床离子交换树脂的再生方法，特别涉及一种己内酰胺生产过程中解析液、再生液及清洗液与离子交换树脂形成流化床以提高再生效率和降低成本的离子交换树脂的再生方法。

背景技术

离子交换树脂在化工、医药、生化等生产过程中应用广泛，它可用于脱除混合溶液中的盐类杂质并吸附部分有机杂质。但是离子交换树脂在使用一段时间后，由于离子交换能力或吸附有机物达到饱和需要切出系统进行再生。

现行采用的离子交换树脂的再生方法中解析液、再生液以及清洗液主要都是由离子交换树脂塔顶部加入自上而下通过树脂床层的。离子交换树脂在正常投用状况下也是采用物料自上而下的加入方式。在这种加料方式下，由于流体的流动而对树脂床层产生持续的向下的作用力，在这个力的作用下，树脂颗粒间的空隙率越来越小，树脂床层也会越来越紧，从而在树脂床层内部形成板结、沟流现象，流体都会优先经过这些阻力较小的沟流缝隙而穿过床层，进而导致液体与树脂颗粒的接触时间变短，接触不充分，两者之间的传质过程作用减弱。这样会使得树脂在清洗过程中，盐类杂质及吸附的有机杂质清洗不充分，后续的再生过程中，也很容易导致离子交换树脂再生的不完全，从而使得离子交换树脂床层需要频繁切换进行再生，增大了物耗、能耗以及环保的投入，同时影响了产品质量的稳定。

CN 1329942(01121701.4)发明了一种再生离子交换树脂的方法，该方法将使用过的离子交换树脂装填在再生塔中，重复至少两次包括下列的步骤：再生剂水溶液从再生塔顶部向下通过再生塔，之后，超纯水从再生塔底部向上通过再生塔，该方法可以较均匀地再生离子交换树脂。CN 101224436(200710133332.7)公布了一种离子交换树脂的再生方法，该方法将解析液通入装有离子交换树脂的离子交换柱中以除去吸附或牢固结合在树脂上的杂质离子和将再生液逆流通入离子交换柱以恢复使离子交换树脂的离子交换能力。解析液和再生液分别采用顺流和逆流的方式先后通入离子交换柱中。该方法可使离子交换柱的柱效得到提高。但上述两种方法仅在超纯水加入或再生液加入这一步采用逆流加入方式而使树脂形成流化床，流化床中液体与树脂间的传质效果明显改善这一优点在杂质脱附这一重要环节没有得到充分挖掘。

发明内容

为了克服现有的离子交换树脂在再生方法中杂质脱附不充分，再生效率较低，树脂床层需要频繁切换再生而导致的高物耗、能耗以及环保压力，本发明公开了一种基于流化床的离子交换树脂的再生方法，通过实施该再生方法，可以提高离子交换树脂的再生效率，使得离子交换树脂的切换周期延长了25%以上，酸、碱以及工艺水的消耗降低了20%以上，在降低物耗、能耗的同时减少了废水的排放，具有明显的经济、环保效益。

实现发明目的技术方案为：

一种基于流化床的离子交换树脂的再生方法，其特征在于：在再生过程中，将解析液、再生液及清洗液从塔的底部加入，并通过调节液体加入的流量使得离子交换树脂床层形成稳定的流化床。

本发明所述的离子交换树脂包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

本发明方法的具体实施步骤如下：

(a)用水自需要再生的离子交换塔的顶部加入，穿过树脂床层进行清洗，至出塔水中物料含量低于一定值；

(b)将水自塔底部加入以对(a)处理的离子交换树脂进行反冲洗，并调节水的流量在15-55m³/h使离子交换树脂形成稳定的流化床，清洗至出塔水中有机物含量及出塔水的电导率低于一定值；

(c)将解析液自塔底部加入以对(b)处理的离子交换树脂进行解析，并调节解析液的流量在15-55m³/h使树脂形成稳定的流化床，解析1-5h后，由塔底部加入水并调节水的流量使离子交换树脂形成稳定的流化床，将离子交换树脂清洗干净；

(d)将再生液自塔底部加入以对(c)处理的离子交换树脂进行再生，并调节再生液的流量在15-55m³/h使离子交换树脂形成稳定的流化床，再生1-5h后，由塔底部加入水并调节水的流量使离子交换树脂形成稳定的流化床，将离子交换树脂清洗干净。

优选地，所述离子交换树脂是己内酰胺生产工艺中所使用的离子交换树脂。

优选地，所述物料是己内酰胺水溶液。

在本发明中使用的水是己内酰胺生产的工艺水。

在发明中所述的清洗液是水或工艺水。

本发明中步骤（a） 用水清洗，出塔水中己内酰胺含量低于0.3(wt)%。