[实用新型]一种用于高粘度纳米分散液的离子交换柱

说明书

本实用新型公开了一种用于高粘度纳米分散液的离子交换柱。离子交换柱包括上端盖、柱体、下端盖、过滤装置和布水装置，上端盖和下端盖分别与所述柱体的顶部和底部密封连接形成密封腔，所述过滤装置包括上过滤器和下过滤器，布水装置包括上端盖布水装置和下端盖布水装置，上过滤器设于所述上端盖布水装置和柱体之间，下过滤器设于下端盖布水装置和柱体之间，上端盖布水装置板设于上端盖和上过滤器之间，下端盖布水装置设于所述下端盖和下过滤器之间，上端盖分别设有出料口、上排气口和进水口，下端盖设有进料口、排水口和进压缩空气口，柱体上设有树脂装入口和树脂排出口。离子交换柱采用由下到上进行离子交换的结构设计，能够有效提高高粘度纳米分散液的离子交换效率，防止离子交换柱堵塞。

技术领域

本实用新型涉及离子交换柱技术领域，具体涉及一种用于高粘度纳米分散液的离子交换柱。

背景技术

物质的提纯是指把混合物中的杂质除去，以得到纯物质的过程。除杂提纯工艺是化工、生物、制药、材料等领域经常用到的工艺，例如：过滤、分液、重结晶、精馏、萃取、层析、离子交换、反渗透等。根据混合物的形态不同，所用的提纯分离方法也不同。对于悬浮液、乳液、分散液等较复杂的体系。一般难以采用过滤、分液等常规提纯方法，提纯过程比较复杂。离子交换等新技术可以极大的简化工艺，提高工作效率，提高产品纯度。离子交换柱的工作原理：采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

1、阳离子交换树脂：R-H+Na⁺→R-Na+H⁺

2、阴离子交换树脂：R-OH+Cl^-→R-Cl+OH^-

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：RH+ROH+NaCL→RNa+RCL+H₂O由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H⁺和OH^-所取代，而反应生成物只有H₂O，故达到了去除水中盐的作用。

离子交换柱是用来进行离子交换反应的柱状压力容器，即充填有离子交换树脂的细长管柱。离子交换柱的种类一般可以分为联床和混床，但是混床效果一般优于联床。离子交换柱(混床)的分类：混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。在离子交换过程中，将试液加到交换柱上，用活塞控制一定的流速进行交换。经过一段时间之后，上层树脂全部被交换、下层未被交换，中间则部分被交换，这一段称为“交界层”。随着交换的进行，交界层逐渐下移，至流出液中开始出现交换离子时，称为始漏点(亦称泄漏点或突破点)，此时交换柱上被交换离子的物质的量数称为始漏量。在到达始漏点时，交界层的下端刚到达交换柱的底部，而交换层中尚有未被交换的树脂存在，所以始漏量总是小于总交换量。

然而，现有的离子交换柱设计一般是从上往下进行离子交换，其离子交换效率较高，不易短路，但是也有其局限性：(1)高粘度纳米分散液难以进行离子交换，效率低、甚至会堵塞离子柱；(2)将高粘度纳米分散液稀释后在进行离子交换，可以适当提高效率，但是需要进行后续工艺，提高浓度。由此可见，需要对现有的离子交换柱的结构进行改进使其适用于高粘度纳米分散液的离子交换。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种用于高粘度纳米分散液的离子交换柱，该离子交换柱采用从下往上进行离子交换的方式，可以彻底解决高粘度纳米分散液离子交换效率低、且容易堵塞离子交换柱的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：