[实用新型]环罐形自身清洗多元离子交换器

说明书

本发明涉及流体的树脂交换设备，特别是控制介质流流速，使树脂按粒径大小排列分层的的多元离子交换器。

已有的离子交换器，有柱形和U形的筒体，筒体内用装有筒室过滤器的隔板，将筒体内腔分隔成装填树脂和填料的筒室，筒体外配有介质输送装置及其控制器、介质输送配管及控制阀门、树脂外清洗塔及其树脂输送管。由于筒室容积按已有的浮动床交换法或固定床交换法设计，因此，这种交换器只能选用上述的一种交换方法，其适用范围受到限制。再者，交换器中装填的树脂型，也只能是阳性树脂或阴性树脂中的一种，即作成的阳床交换器和阴床交换器必须各成系统，其设备庞大，管网繁杂，占地面积大，成本高。

鉴于此，本发明的目的就在于提供一种使树脂按粒径进行重力分层形成沸动层、压实层、清洗层的从而提高处理能力和质量，降低能耗和再生剂比耗，能排放清洗层进行树脂自身清洗，能作沸动床或固定床运行，能作再生沸动床，阳室床阴室床共存的具有水质软化、脱盐、高纯水制取、废水处理等多功能的多元离子交换器。

本发明的环罐形自身清洗多元离子交换器（参见附图2～6），包含介质流的输送装置及控制器，筒体，连通输送装置与筒体的有下输送管（19、23）、上输送管（28、32、34）的介质流的输送管，排放管，管道中的阀门，上述筒体内有至少两个隔离件（10、11、44、45、54、55）将筒体内腔分隔成至少两个筒室（35、36、46、47、48、49、56、57），筒室的下端有筒室过滤器（37、39、50），上述筒体呈环形结构，筒体的顶部有排气管（29），上述筒室的上端部有与上述排放管（20）连通的自身清洗过滤器（38、40、51、52、59、60）。

上述筒体，可以用上端和下端的隔离件（10、11）将筒体分隔成左筒体（8）和右筒体（9）。上述左筒体和右筒体可以环形连通；也可以将左筒体的上端（24）与右筒体的下端（21）连通，且下输送管（19）与左筒体的下端（17）连通，上输送管（32）与右筒体的上端（30）连通。

上述的左筒体（8）和右筒体（9），可以是用作为隔离件的上接管（10）和下接管（11）连接的罐体结构。

上述筒室过滤器（37、39、50）、和自身清洗过滤器（38、40、51、52、59、60）的滤孔（41）有长形的槽孔，孔的宽度小于0.3毫米。

根据在同一容器中，品种相同而粒径不等的树脂，其浸在介质流中的堆积比重值不等的原理，粒径较大的树脂的堆积比重值较大，粒径较小的树脂的堆积比重值较小，当介质流自下而上流动穿过树脂层时，介质流对堆积比重值不等的树脂的浮力不相同，即对粒径不等的树脂的浮力不相等，使树脂按其粒径沿介质流的流向排列分层，堆积比重值较大的较大粒径树脂位于下层，堆积比重值较小的较小粒径树脂位于中层，破碎树脂及介质流杂物的粒径最小其堆积比重值也最小而浮于上层。控制介质流流速，使下层的树层形成翻滚沸腾状态的树脂沸动层，中层的树脂形成上浮固定的紧密状态的树脂压实层，并在树脂沸动层与树脂压实层之间形成分隔该两层的流体垫层。被处理介质流在上述树脂的沸动层、压实层进行多次离子交换，从而成为多元离子交换。本发明的树脂粒径可以选取0.3～1.2毫米，介质流的流速可以选取7～55米／小时。

在上述多元离子交换器中，装填所需的树脂和填料，开启输送装置，并操纵控制器及阀门，当根据树脂粒径，整定被处理介质流或再生液流的流速，并自下输送管经筒室过滤器输入筒体的筒室时，如图1所示，在筒室中自下而上形成树脂沸动层3、流体垫层4、树脂压实层5、清洗层6、压脂层7，进行离子交换或树脂再生，成品介质流或再生废液流由上输送管输出。须清洗时，开启排放管的阀门，破碎树脂和介质流杂物，经由自身清洗过滤器被排出筒室。上述运行构成运行沸动床或再生沸动床。

上述运行沸动床或再生沸动床中，被处理介质流或再生液流首先进入树脂沸动层，与沸腾状态的树脂进行离子交换或再生，因其二者相互接触充分、接触面积增大，充分发挥树脂的交换功能或再生功能、介质流中的离子的绝大部分被交换除去或使沸动层的树脂获得再生复苏；随后介质流或再生液流穿过流体垫层，进入压实层，该层较小粒径树脂呈浮起紧密排列状态，介质流中的剩余离子被树脂交换除去而获得精制，或使该层树脂获得再生复苏；被处理介质流或再生液流穿过清洗层，压脂层，破碎树脂和介质流中杂物被压脂层截留进入上述清洗层，防止清洗层与上方筒室的筒室过滤器接触和进入上方筒室的下道工序污染上方筒室的树脂，且减小运行的阻力降。

本发明具有如下的显著优点和明显效果。