[实用新型]一种基于固固反应的离子交换装置

说明书

本实用新型公开了一种基于固固反应的离子交换装置，包括：交换容器及设置于交换容器内的离子交换介质，交换容器的顶部设置可开闭的第一进液口，交换容器的底部设置可开闭的第一排液口，交换容器内设置两级过滤层，两级过滤层包括一级过滤层及设置于一级过滤层下方的二级过滤层，离子交换介质分别设置于一级过滤层的上方及两级过滤层之间，一级过滤层上方设置搅拌装置，第一排液口连接有负压装置。通过设置两级过滤层，实现固液分离的功能；搅拌装置充分混合浆料和离子交换介质，提升固固反应的速率，反应液再进入两级过滤层之间的离子交换介质中，实现对浆料的充分处理；负压装置实现反应液与离子交换介质的快速分离，提升了装置的工作速率。

技术领域

本实用新型涉及离子交换技术领域，更具体地说，涉及一种基于固固反应的离子交换装置。

背景技术

离子交换是一类借助离子交换剂中的离子与溶液中的离子进行交换的过程，主要应用在水处理(软化和纯化)、溶液的精制和脱色以及工业废水中回收贵金属等。为了离子交换剂能够高效的分离，通常选择固体(例如离子交换树脂)作为离子交换剂，该过程中发生固-液两相之间的反应。而随着离子交换法的应用发展，出现一类固体反应物，它本身不溶或微溶于水，但在离子交换过程中可以快速溶解。由于反应物为固体，该离子交换过程为固固反应，主要由固体反应物的溶解和离子交换两部分组成。

现有的离子交换装置无法满足固固反应的进行，一方面，装置主要为固液反应而设计，离子交换过程中会出现固液分离困难、工作效率低的问题；另一方面，离子交换的效率与初始状态的离子浓度有关，反应结束后，反应液中离子浓度依旧很高而产生离子交换不充分的问题，需要耗费大量时间重复进行离子交换操作。

综上所述，如何解决离子交换过程中离子交换效率低和固液分离困难的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于固固反应的离子交换装置，使离子发生充分的交换反应，提升了离子交换效率，解决了固液分离困难的难题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于固固反应的离子交换装置，包括：交换容器及设置于所述交换容器内的离子交换介质，所述交换容器的顶部设置可开闭的第一进液口，所述交换容器的底部设置可开闭的第一排液口，所述交换容器内设置两级过滤层，所述两级过滤层包括一级过滤层及设置于所述一级过滤层下方的二级过滤层，所述离子交换介质分别设置于所述一级过滤层的上方及所述两级过滤层之间，所述一级过滤层上方设置搅拌装置，所述第一排液口连接有负压装置。

优选地，还包括中空夹层，所述中空夹层设置于所述交换容器的外周，所述中空夹层的底部设置第二进液口，顶部设置第二排液口。

优选地，所述交换容器的侧壁设置第一装卸口和第二装卸口，所述第一装卸口设置于所述一级过滤层的上方的所述交换容器的侧壁，所述第二装卸口设置于所述两级过滤层之间的所述交换容器的侧壁。

优选地，所述两级过滤层均为聚四氟、玻璃砂芯和陶瓷的一种。

优选地，所述第一排液口设置阀门。

优选地，所述第一排液口连接于负压装置。

优选地，所述一级过滤层上方的所述交换容器的内壁设置至少一个挡板。

优选地，所述交换容器包括交换筒体及设置于所述交换筒体顶部的顶盖，所述顶盖上设置伸入所述交换容器内的pH监测装置，所述第一进液口设置于所述顶盖。

优选地，所述搅拌装置包括电动机及与所述电动机的输出轴连接的搅拌桨，所述电动机设置于所述交换容器的顶部，所述搅拌桨伸入所述交换容器的内部。

优选地，所述搅拌桨为锚式桨、框式桨、涡轮式桨和推进式桨中的一种或多种。