[发明专利]多流式离子交换器

说明书

本发明属水处理技术领域。

有些条件下的离子交换所需树脂层高度较小。但是，如果真的按该高度填装，则设备空间利用率偏低，并且，当设备直径较大时，容易出现层面偏斜并造成偏流，如果是体内再生时，层高太低也不利于再生剂的充分利用。因此，在这些条件下，往往还得增加树脂层高度。但是，这又会使投资有所增加。

为了解决上述矛盾，已经有几种双流式离子交换技术问世。如双流式混合床(见《电力建设》1982年增刊1,65～73页)、双流式弱酸性树脂氢离子交换器(见中国专利局专利号(申请号)为88203310.7的实用新型专利)、双流式单种树脂离子交换器(见中国专利局专利号(申请号)为89201873.9的实用新型专利)。在这类双流式设备中，由于有两个树脂层并联运行，所以可使出力增加一倍。

受双流式离子交换技术的启发，并注意到某些条件下的离子交换,如对凝结水、蒸馏水和一级除盐水进行精处理等，其所需树脂层高度更小些，因此有可能在一台离子交换器中容纳更多个并联运行的树脂层，从而使设备的出力和空间利用率进一步提高。于是提出多流式离子交换器的构想。

多流式离子交换器可以是三流式、四流式、五流式等等。现以三流式、四流式为例，分别用附图1和附图2对其主要结构和工作原理加以说明。附图中，箭头所示为工作时水流的方向，[1]为上部进水装置，[14]为交换器筒体，[5]为树脂层，[6]为层中出水装置，[11]为层中进水装置，[13]为底部出水或进水装置。

多流式离子交换器树脂层各层区高度可以相等，也可以不等。当采用体内再生时，越下面的层区应越厚一点，树脂粒度越不均匀和(或)越不易再生，其厚度逐层增加值应越大一点。

多流式离子交换器树脂层中的进水或出水装置的结构，应能使该装置上、下的树脂层相互连通。以便能够反洗整个树脂层并保证各层区均能填满树脂。其具体型式可以是一般的体内母管支管式，在通水量很大，且每层树脂较薄的情况下，也可以是体外母管向体内扦支管式、体内中心垂直母管水平伸出分母管支管式、或带滤水帽的双层孔板间通水的结构型式等。在最后一种型式时，为使双层孔板上下的树脂层相连通，可采用附图3或附图4的结构。该二图中，[24]和[25]分别为体外和体内树脂连通管，[26]为双层孔板，[14]为交换器筒体，[27]为体内中心进(或出)水母管，[28]为体外进(或出)水母管，[29]为滤水帽，[5]为树脂层，[30]为进(或出)水支管。

多流式离子交换器中的树脂层可以是阳、阴混合树脂，也可以是单种树脂。在装入混合树脂的情况下，应采用体外再生；在装入单种树脂的情况下，可以采用体内再生，也可以采用部分体内再生(其余移至体外再生)或全部体外再生。采用体内再生的多流式离子交换器，可以设计成再生液向下流过树脂层或向上流过树脂层的型式，还可以设计成由树脂层中进入后，分别向上和向下流过树脂层的型式。

多流式离子交换器的结构，除附图1、2所示外，还应设有反洗、正洗、排气、送入、送出树脂等操作所需的管道、阀门等，必要时还要安装通入压缩空气的管道、阀门等。当采用体内或部分体内再生时，还应有进再生液的管道、阀门等。此外，为了在制水时监督和调节各层区的流量，还应在进、出水管道上设置阀门和数目不少于层区数的流量计。

附图5以三流式体内再生单种树脂离子交换器为例，给出其具体结构。图中[1]为上部进水装置，[2]为反洗排水阀，[3]为再生液分布装置，[4]为进再生液阀，[5]为树脂层，[6]为层中出水装置，[7]为层中出水阀，[8]为出水母管，[9]为下部层区流量计，[10]为下部层区出水阀，[11]为层中进水装置，[12]为进压缩空气装置，[13]为底部出水装置，[14]为交换器筒体，[15]为排气阀，[16]为上部层区流量计，[17]为上部进水阀，[18]为进水母管，[19]为层中进水阀，[20]为中、下部层区总流量计，[21]为反洗进水阀，[22]为进压缩空气阀，[23]为再生废液和正洗水排出阀。此外，还应设置入孔、树脂孔、窥视孔、水取样点、压力测点、以及必要时在适当部位设置启停辅助阀等。

体内再生多流式交换器如树脂层上部反洗空间不足时，可设置部分树脂体外反洗罐，该设备可为多台相同的多流式离子交换器共用。

附图5所例举的三流式离子交换器，其主要操作方法是：

1、投入运行