[发明专利]一种碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的装置及其应用

权利要求书

1.一种碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的装置，其特征在于，包括反应釜(1)、进料管(2)、料桶(3)、尾气检测与处理装置(4)、真空泵(5)、第一气路(6)和第二气路(7)，所述的进料管(2)的一端与料筒3下部的出料口连通，另一端插装在反应釜(1)内且端口边缘与挡板连接；所述的进料管(2)的侧壁开有进气口，该进气口通过第二气路(7)与氮气罐连通，且在第二气路(7)上安装有阀门K2，进料管(2)上安装有阀门K4，且阀门K4位于进气口上方；所述的料桶(3)的上部通过第一气路(6)与氮气罐连通，第一气路(6)上安装有阀门K1；所述的料桶(3)的上部还通过第三气路与真空泵(5)连通，第三气路上安装有阀门K3；所述的反应釜(1)的顶部通过气路与尾气检测与处理装置(4)连通。

2.根据权利要求1所述的一种碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的装置，其特征在于，所述的反应釜(1)尺寸为Φ96×405mm，所述的进料管(2)的内径为25mm，进料管(2)距反应釜(1)的釜底高度为103mm，所述的第一气路(6)和第二气路(7)的管内径为10mm。

3.根据权利要求1所述的一种碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的装置，其特征在于，所述的挡板直径为94mm，挡板上开有1个第一通孔，挡板通过第一通孔套装在进料管(2)上，并与进料管(2)的端口边缘连接，挡板上还均匀分布孔径为3mm，相邻间隔为1mm的第二通孔。

4.根据权利要求1所述的一种碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的装置，其特征在于，所述的反应釜(1)、进料管(2)和挡板材质为Inconel 625合金。

5.应用权利要求1所述的装置进行碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，该方法为包括以下步骤：

步骤1，将阳离子交换树脂进行干燥预处理，并置于料桶(3)内；

步骤2，将碳酸熔盐置于反应釜(1)中加热至熔化，并在800℃条件下保温；

步骤3，打开阀门K2，控制氮气流速为2L/min，氮气经第二气路(7)流经进料管(2)在熔盐中，经挡板分散后，形成气流上升，离开熔盐页面，经第三气路进入尾气检测与处理装置(4)；

步骤4，打开阀门K3，对料桶(3)进行抽真空处理，直至料桶(3)内气压为-0.1Mpa，关闭阀门K3；

步骤5，打开阀门K1，控制氮气流速为2L/min，料桶(3)内气压为微正压，关闭阀门K1，打开阀门K4，将料桶(3)内的阳离子交换树脂加入到反应釜(1)内，使熔盐氧化处理阳离子交换树脂。

6.根据权利要求5所述的碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，所述的阳离子交换树脂为以苯乙烯-二乙烯苯为骨架，磺酸基团为官能团，含水率为55～58％，粒度为0.4～1.2mm。

7.根据权利要求5或6所述的碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，所述的阳离子交换树脂在101℃条件下干燥12h，干燥后含水率低于5％。

8.根据权利要求5所述的碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，所述的碳酸熔盐包括碳酸锂，碳酸钠和碳酸钾，其中碳酸锂，碳酸钠和碳酸钾的质量比为4.4:3:2.6。

9.根据权利要求5所述的碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，所述的碳酸盐熔化后在反应釜(1)内的高度为135mm。

10.根据权利要求5所述的碳酸盐氧化处理阳离子交换树脂的方法，其特征在于，干燥前阳离子交换树脂和碳酸盐的质量比为(5～10)：50。