[发明专利]用于四甲基氢氧化铵纯化的离子交换装置

说明书

本发明属于四甲基氢氧化铵生产设备技术领域，特别涉及一种用于四甲基氢氧化铵纯化的离子交换装置，包括柱状室体；所述所述柱状室体内设置阴离子交换膜、第一碱室、水室、第二碱室；所述水室内设置竖直筒体，所述筒体的下盖板和侧壁上均匀分布小孔；所述竖直筒体内部竖直插入通气管，所述通气管上均匀分布向外辐射的喷气管；所述竖直筒体内壁固定有阴离子吸附树脂层；所述水室顶部设置进水管、底部设置出水管；所述第一碱室顶部设置溢流罩，所述溢流罩为圆弧形罩体、顶部设置凹槽，所述溢流罩下沿靠近第一碱室内壁；所述第一碱室底部连接循环水管，所述循环水管上端接入溢流罩上的凹槽；所述第二碱室与第一碱室的结构一致。

技术领域

本发明属于四甲基氢氧化铵生产设备技术领域，特别涉及一种用于四甲基氢氧化铵纯化的离子交换装置。

背景技术

四丙基氢氧化铵(TPAOH)是一种季铵碱，在工业领域有广泛的用途，如在半导体行业作为有机蚀刻剂，作为基础有机化学试剂，与各种不同的酸反应制备相应的铵盐，作为相转移催化剂，作为沸石分子筛合成过程的模板剂。随着社会的发展和技术的进步，工业应用中对四丙基氢氧化铵的浓度和纯度都提出了更高的要求，特别是其中杂质卤素离子的含量。如TS-1分子筛所需模板剂要求四丙基氢氧化铵的质量分数达到40％，且其中杂质离子如钠、钾离子的浓度小于25ppm，溴离子的浓度小于500ppm。

现有的四甲基氢氧化铵纯化装置纯化效果不好，且需要纯化时间时间较长，效率较低。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种用于四甲基氢氧化铵纯化的离子交换装置。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

用于四甲基氢氧化铵纯化的离子交换装置，包括柱状室体；

所述柱状室体横截面为长方形，所述柱状室体内设置有两组竖直的阴离子交换膜，两组阴离子交换膜将柱状室体分隔成第一碱室、水室、第二碱室，所述水室位于第一碱室和第二碱室之间；所述水室内设置竖直筒体，所述竖直筒体上下端分别设置上、下盖板，所述筒体的下盖板和侧壁上均匀分布小孔；所述竖直筒体内部竖直插入通气管，所述通气管上均匀分布向外辐射的喷气管，所通气管下端伸入竖直筒体底部，上端伸出柱状室体外部；所述通气管上端设置气体加压泵；所述竖直筒体内壁固定有阴离子吸附树脂层；所述水室顶部设置进水管、底部设置出水管；

所述第一碱室顶部设置溢流罩，所述溢流罩为圆弧形罩体、顶部设置凹槽，所述溢流罩下沿靠近第一碱室内壁、且与内壁之间有间隙，所述溢流罩的底面形状与第一碱室在水平方向上的横截面形状一致；所述第一碱室底部连接循环水管，所述循环水管上端接入溢流罩上的凹槽；所述循环水管上设置提升泵；

所述第二碱室与第一碱室的结构一致。

作为本发明的一种改进，所述竖直筒体正下方设置有旋转叶片。加强水室内的传质，提高纯化效率。

作为本发明的一种改进，所述循环水管设置流量调节阀。便于控制第一碱室进入循环水管的出液量，从而调节第一碱室均匀化速度，避免流量过大，导致第一碱室内液体扰动过于剧烈，影响离子交换效果。

作为本发明的一种改进，所述水室内设置离子强度检测计，所述进水管和出水管上设置流量调节阀。便于监控水室内去离子水中的离子强度，从而控制水室的换水速度。

作为本发明的一种改进，所述溢流罩下沿靠近第一碱室内壁之间的间隙为2-5mm。使得从溢流罩上下落的液体可平稳地引入第一碱室的内壁，减小对第一碱室内液体的扰动。

相对于现有技术，本发明的优点如下，