[实用新型]旋流型离子交换器

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种旋流型离子交换器。

背景技术

为了去除水中离子态的杂质,现在多数采用的方法是离子交换技术。这种方法可以将水中离子态的杂质去除得比较彻底，因而能制得很纯的水，所以在发电厂和相关生产需要用到纯水的地方，它是一个必要不可缺少的步骤。离子交换在运行过程中是逐层交换和排代状态下进行的，而且失效层和保护层在运行过程中是不会再发生离子交换的化学反应。因此，影响离子交换运行的因素也影响着离子交换系统中树脂的工作周期、树脂在离子交换中的利用率和整个离子交换系统的经济运行。对离子交换系统来说，有些因素是固定的，如使用树脂的性能（包括其粒径、交换容量、选择性和产品的本身质量等）、交换器的结构及树脂层的高度，另一些因素则是运行过程中发生变化的如运行流速、进水水质、水温等等。树脂层高度是影响离子交换器运行和再生的重要因素之一。树脂层高度影响着树脂的利用率和工作交换容量。树脂层分可分为失效层、工作层和保护层。工作层越厚，它在总层高里所占据的比例就越大。在达到失效终点时，交换器中未被利用的树脂的交换容量越大，树脂的平均失效度和工作交换容量也有所降低。为此适当的增加树脂层高度有利于提高出水水质和树脂工作的交换容量。但同时，随着树脂层的高度增加，水流阻力和动力消耗也会大幅度增加。

运行流速也是影响离子交换器运行的重要因素之一。水的流速从两个方面影响离子交换反应的进行，其中是水中离子穿透树脂外层液膜的传质速度，另外一个是离子与树脂的反应时间。在流动过程中，因溶液中的离子含量低，决定交换反应的主要因素是膜扩散的速度。流速低，树脂外层液膜加厚离子穿透液膜的时间增长，影响交换速度，不利于交换反应的进行。过高的运行流速虽然是液膜变薄，但却缩短了水与树脂的接触时间，交换反应进行的不完全，会造成出水水质恶化和树脂工作交换容量的降低。运行流速过低容易造成水流在树脂层的截面上发生偏流的现象，影响树脂的交换能力的发挥，因为局部穿透造成出水水质恶化和工作交换容量降低。过高的流速会造成水流阻力的增大，增加了动力消耗和树脂的破损率。

现阶段主流的离子交换器设备主要分为固定床和浮动床，由于技术的革新固定床的使用慢慢的被浮动床逐渐代替，虽然浮动床具有流速快出水水质稳定的运行效果但其仍然存在一定缺陷。例如树脂利用率不高导致整体交换容量低、运行周期短、周期制水量少再生消耗偏高等问题。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种节省再生剂的使用量、延长除离子设备的再生周期的旋流型离子交换器。本实用新型的技术方案为：一种旋流型离子交换器，过滤原水的入口为离子交换器入口（1），另一端出口位于换器中底部的腔室（2）内，腔室（2）上部的罐壁上固定导流孔板（4），导流孔板（4）上部为过滤孔板（5），过滤孔板（5）上部填装树脂层（6），在罐体内安装导流螺旋通道（3），出水管（9）与罐体连通并且固定在罐体上部，出水管（9）进水口带有出口滤网（8），离子交换器通过装填口(12)进行填装树脂，通过卸树脂口（11）进行树脂排放卸出工作，排水口（10）为离子交换器在添加树脂时进行排放交换器内多余水量才使用的外部排放口。

本实用新型导流孔板和导流螺旋通道使进入树脂层的过滤介质一直保持选留状态的通过，从而达到延长过滤介质所走过的路径，增大接触时间和变相的增高树脂层高度。

本实用新型原理如下：

过滤介质通过离子交换器入口1进入交换器中，在腔室2内形成水垫层，进入导流孔板4形成旋流。经过过滤孔板5进入树脂层6，过滤介质通过树脂层的时候依然由罐壁上的导流螺旋通道3继续保证过滤介质仍然是以旋流的姿态通过树脂层，直到出水从出口滤网通8过直至从离子交换器出口9流出离子交换系统。

通过对进入离子交换器的水流方向进行导流，改变其固有的流动方向，使水以旋流的方式进入树脂层。这样在同样的流速状态，以旋流的方式进入树脂层，延长水从树脂层走过的距离并同时使水与树脂层接触的时间延长。从而提高同高度的树脂层的有效利用率，是离子交换器的使用更经济、更加有效率。

附图说明：

图1本实用新型结构示意图

具体实施方式：

如图1所示的本实用新型为一种旋流型离子交换器，过滤原水的入口为离子交换器入口1，另一端出口位于换器中底部的腔室2内，腔室2上部的罐壁上固定导流孔板4，导流孔板4上部为过滤孔板5，过滤孔板5上部填装树脂层6，在罐体内安装导流螺旋通道3，出水管9与罐体连通并且固定在罐体上部，出水管9进水口带有出口滤网8，离子交换器通过装填口12进行填装树脂，通过卸树脂口11进行树脂排放卸出工作，排水口10为离子交换器在添加树脂时进行排放交换器内多余水量才使用的外部排放口。

旋流式离子交换器是一种不同于原有传统离子交换设备结构的设计理念。通过对进入离子交换设备的过滤介质的流向进行操作,使过滤介质在离子交换设备中的运行路径延长,使其与离子交换树脂的接触时间延长，最终让离子交换器中的树脂工作交换容量增大、树脂的利用率提升。从而能更加的节省再生剂的使用量和延长除离子设备的再生周期，使离子交换设备的经济性进一步提升。