久草精品视频-中文av字幕-97免费在线视频-女房东的大乳中文字幕-夜夜狠狠擅视频-男人的天堂黄色-能看的毛片-国产日韩欧美亚洲-月色导航-中日毛片-色妻av-天天操人人爽-亚洲欧美日韩国产综合-在线看黄网址-另类专区欧美-婷婷激情图片-亚洲精品粉嫩小泬20p-亚洲高清色图-3d肉动漫-欧美aaa在线-在线观看免费黄色小视频-久久99国产精品成人-操老女人网-久久久久久久久久久综合-日韩欧美国产精品一区

離子交換器的結(jié)構(gòu)

離子交換器主要用于純水和高純水的制備，也可用于鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫(yī)藥、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理工序；工業(yè)生產(chǎn)所需進(jìn)行硬水軟化、去離子水制備的場合；食品、藥物的脫色提純；貴重金屬、化工原料的回收；電鍍廢水的處理等。

離子交換器（柱）的外殼一般有以下集中材質(zhì)選擇：

PVC（硬聚氯乙烯）

PVC-FRP（硬聚氯乙烯復(fù)合玻璃鋼）

PMMA（有機(jī)玻璃）

PMMA-FRP（有機(jī)玻璃復(fù)合透明玻璃鋼）

JR（鋼襯膠）或不銹鋼襯膠等材質(zhì)加工而成。 

離子交換器的分類

按交換離子的類型分類

1-復(fù)床 

復(fù)床也就是陰陽離子交換床，是指將電解質(zhì)溶液一次通過裝有氫型陽離子交換樹脂的陽床和裝有氫氧型陰離子交換樹脂的陰床的系統(tǒng)。其中，氫型陽床用于除去電解質(zhì)溶液中的陽離子，而氫氧型陰床則用于除去水中的陰離子。通過復(fù)床一般可將電解質(zhì)溶液中的離子基本除去。為達(dá)到較好的除鹽效果，陽床內(nèi)裝載的是強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，陰床則裝載強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。

復(fù)床系統(tǒng)

1-強(qiáng)酸陽床 2-弱堿陰床 3-強(qiáng)堿陰床 4-除二氧化碳器 5中間水箱 6-水泵

2-混床 

混合離子交換柱即混床是為更好利用離子交換技術(shù)而設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，是指把一定比例的陰、陽離子交換樹脂混合裝填于同一個(gè)交換柱中，以進(jìn)行離子的交換和洗脫。一般來講，陽樹脂的比重會(huì)比陰樹脂大。因此，在混床內(nèi)陰樹脂在陽樹脂之上。陰、陽樹脂的裝填比例一般為2:1，也有裝填比例為1.5:1的，可根據(jù)不同樹脂和工況要求酌情考慮選擇。 

混床分為體內(nèi)同步再生式和體外再生式。體內(nèi)再生式混床的運(yùn)行和整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)部進(jìn)行，再生時(shí)樹脂不會(huì)移除設(shè)備以外，且陰陽樹脂同時(shí)再生。這就有了它相較于體外再生式混床的優(yōu)勢(shì)，即所需附屬設(shè)備少，操作簡單。 

混床一般設(shè)置在一級(jí)復(fù)床之后，以便進(jìn)一步純化水質(zhì)。當(dāng)水質(zhì)要求不高的時(shí)候，也可以單獨(dú)使用。

混床的特點(diǎn)包括：出水水質(zhì)優(yōu)良，pH值接近中性；出水水量穩(wěn)定，短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行條件（如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速）的變化對(duì)混床出水水質(zhì)影響不大；即使是間斷運(yùn)行，對(duì)出水水質(zhì)的影響也相對(duì)較小，恢復(fù)至停運(yùn)前水質(zhì)所需要的時(shí)間較短；離子回收率可達(dá)100%。 

按裝填樹脂類型分類

1-鈉離子交換器 

鈉離子交換器即軟化器是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。影響鈉離子交換器的三大選型標(biāo)準(zhǔn)是水質(zhì)硬度、產(chǎn)水量和安裝空間。 

離子交換器還可以按使用規(guī)模分類，大體包括實(shí)驗(yàn)室用小型交換柱和工業(yè)用離子樹脂交換柱兩類。 2實(shí)驗(yàn)室用小型交換柱 

實(shí)驗(yàn)室中一般將酸滴定管改裝為小型交換柱。在其底部填少許玻璃棉，然后再倒入一層小的玻璃珠，隨后裝填樹脂，便基本制成一個(gè)實(shí)驗(yàn)室用小型交換樹脂柱。專用的小型玻璃交換柱下面有玻璃砂芯墊板，這就可以直接裝入樹脂。較大的交換柱可采用玻璃管，下部有出口，中間插入細(xì)玻璃管，作為入水口，上部用橡膠塞封堵。內(nèi)徑50mm以上的多使用有機(jī)玻璃或聚氯乙烯材料，兩頭用法蘭封口，并在柱的中間增加進(jìn)液口，能夠完成較復(fù)雜的試驗(yàn)。樹脂在裝柱前應(yīng)將其浸泡在水中，然后將樹脂隨水一起倒入柱中，防止干的樹脂夾帶氣體。柱中裝填的樹脂層稱為樹脂床。

實(shí)驗(yàn)室用小型玻璃離子交換柱

比較簡單的進(jìn)料方法是把料液儲(chǔ)存在分液漏斗中，用下面的旋塞控制流量，待液體充滿交換柱后，開啟柱下面的旋塞，這種處理方式能讓進(jìn)出口的流量大體一致。在交換進(jìn)行的過程中，一般會(huì)經(jīng)常更換接收從柱中流出液體的容器。此類容器應(yīng)有用于計(jì)取每次接收體積的容積刻度。在一定時(shí)間后，從流出液中取樣分析被交換的離子濃度、pH值等參數(shù)的變化，進(jìn)而可以獲得流出液隨料液加入量變化的相關(guān)曲線。為防止因柱內(nèi)液體流出速度快于進(jìn)液速度，從而造成柱內(nèi)液位下降，可在出口后接一個(gè)細(xì)的“U”形管，并讓出口高度與交換柱需要控制的液面相同，而出液則從出口溢流而出。

工業(yè)離子樹脂交換柱 

1-固定床式

固定式工業(yè)用離子交換柱

在工業(yè)用離子樹脂交換柱中，較早使用也是較為常見的一類交換柱是固定床示離子樹脂交換柱。因其內(nèi)部的樹脂床不會(huì)隨著交換反應(yīng)的進(jìn)行而移動(dòng)，故而得名。 

此類交換柱通常是高徑比在2~5之間的圓柱體，底部和頂部一般為球形或橢球形。在柱的頂部和底部有進(jìn)出液管。特別的，柱中部也有支管，用于進(jìn)液或出液。小型設(shè)備常用聚氯乙烯或玻璃鋼等材料制作柱體和管道。

對(duì)直徑大于1m的設(shè)備，多采用碳鋼制造主架構(gòu)，再內(nèi)襯以聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、氯丁橡膠等防腐材料。

主體高度常取樹脂層高度的1.8~2倍，以給樹脂留有足夠的膨脹空間。這是因?yàn)樵诮粨Q時(shí)，陽樹脂的層高可能膨脹75%，陰樹脂則可能膨脹1倍甚至更多。樹脂層的高度由樹脂與交換體系的性質(zhì)來決定，一般在1~3m之間，也有高達(dá)幾米的。需在樹脂床層的頂部預(yù)留一段空間，便于操作時(shí)充入適量的空氣或溶液。 

底部是底板，用于支承樹脂和透過溶液，多采用具有排水帽的孔板。孔板一般為平板型，也有的采用下凹球面型。此外，有的柱底采用鋪墊石英砂作為樹脂承載層，底板仍然使用孔板。這里石英層的高度隨柱徑增大而提高，總高基本控制在0.5~1m，分為4、5層鋪墊，粒度由上而下，逐層變細(xì)。 

為了使溶液在柱內(nèi)沿徑向均勻分布，使樹脂都能接觸到溶液，交換柱的頂部、中部和底部都安排了布液裝置。頂部的布液器可采用噴頭、喇叭斗、多孔管或帶排水帽的多孔板等。交換柱在逆流操作時(shí)會(huì)從中間拍液管出液，為均勻排出貧再生液，中間排液管一般有多個(gè)出口孔且呈水平狀態(tài)均勻分布于交換柱的中上部。下布液管常采用帶排水帽的孔板。

2-移動(dòng)床式

移動(dòng)床樹脂交換器

在固定床的工作過程中，樹脂床層不發(fā)生移動(dòng)，只有液體流經(jīng)床層。與此不同，移動(dòng)床在交換過程中液體和樹脂均發(fā)生移動(dòng)。如前所述，固定床的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單，易于操作，且易于設(shè)計(jì)放大。此外，樹脂間沒有很強(qiáng)的摩擦，有利于減少機(jī)械損失也是其一大優(yōu)勢(shì)。但固定床填裝的樹脂量大，使得投資較大；有的樹脂在交換過程中，因難以與溶液充分接觸，故而不能參與反應(yīng)，樹脂利用率較低；固定床也不能用于處理固體含量較高的料液。 

移動(dòng)床是指運(yùn)行中樹脂床層在不斷移動(dòng)的交換柱，即定期地排出一部分已失效的樹脂同時(shí)補(bǔ)進(jìn)等量再生好的新鮮樹脂。被排出樹脂的再生是在另一專用設(shè)備中進(jìn)行的。因交換和再生過程分別在專用設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行，所以供水基本上是連續(xù)的。 

在移動(dòng)床系統(tǒng)中，交換劑的用量比固定床的用量要小很多。相同出液量時(shí)，移動(dòng)床僅為固定床系統(tǒng)的1/2~1/3。這是因?yàn)榻粨Q劑在移動(dòng)床中經(jīng)常周轉(zhuǎn)，再生次數(shù)也多，從而使得樹脂利用率大為提高。設(shè)計(jì)固定床一般按每天再生1~2次來考慮。如再生次數(shù)過多，非生產(chǎn)的時(shí)間就占得長，對(duì)生產(chǎn)是不利的。移動(dòng)床系統(tǒng)中的交換、再生和清洗設(shè)備都會(huì)有交換劑運(yùn)行，相比固定床中的量要少許多。該裝置的缺點(diǎn)是樹脂的頻繁遷移會(huì)增大樹脂破碎的概率，閥門反復(fù)開關(guān)，設(shè)備結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。 

設(shè)計(jì)移動(dòng)床系統(tǒng)時(shí)，為將交換器中失效的離子交換樹脂排放出來，運(yùn)行方式均采用進(jìn)水快速上流型，并使部分樹脂在交換段內(nèi)循環(huán)，以適應(yīng)含有固體顆粒的料液。 

當(dāng)溶液從樹脂床的下部進(jìn)入，向上流動(dòng)時(shí)，因流速不同會(huì)有三種情況發(fā)生。流速很慢時(shí)，水流滲過樹脂床層流出，此時(shí)，樹脂床層較穩(wěn)定；流速稍快，樹脂床層立即發(fā)生擾動(dòng)，以致形成如同反沖洗時(shí)的情況，樹脂床層快速膨脹；若流速再加快，會(huì)發(fā)生浮動(dòng)床中出現(xiàn)的，整個(gè)樹脂床層全部被水流托起，頂至交換塔上部，層間各顆粒間基本保持緊密地相連的的狀況。看起來好像只是樹脂床層在上移。移動(dòng)床中的交換過程就是按這種快速流方式進(jìn)行。 

移動(dòng)床交換系統(tǒng)按其設(shè)備數(shù)量分三塔式、雙塔式和單塔式；按運(yùn)行方式可分多周期式和單周期式。 

3-流態(tài)化離子交換柱

圓錐形流態(tài)化交換柱 1-礦漿壓力罐 2-再生液壓力罐

如果借助流態(tài)化方法使樹脂懸浮流動(dòng)，不斷更新。這樣不但實(shí)現(xiàn)樹脂和料液連續(xù)逆向運(yùn)動(dòng)的要求，還能使交換反應(yīng)的效率大為提高，顯著減少樹脂的使用量，從而也節(jié)約了洗脫劑和洗滌用水。與移動(dòng)床不同，一個(gè)流態(tài)化設(shè)備只能完成一個(gè)工序，即交換和洗脫分別在不同的交換柱中進(jìn)行。因?yàn)楣桃簝上嗔鲬B(tài)化技術(shù)的日臻成熟，各流態(tài)化離子交換柱的設(shè)計(jì)、制作呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展，其中很多已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。 

設(shè)備運(yùn)行時(shí)，料液周期性地進(jìn)入底部，再通過分流板向上流動(dòng)，進(jìn)而自上而下通過樹脂床層進(jìn)行交換。液流速度大到可使樹脂流態(tài)化。水平隔板則用于減少液體和樹脂的反混，提高交換效率。完成交換后的液流從上部溢流而出。 

樹脂的運(yùn)動(dòng)方向與液流相反，從頂部加入交換柱中。擴(kuò)大段和柱體直徑的比例應(yīng)保證流體線速度在柱中可使樹脂流態(tài)化，而在柱頂可讓樹脂和流體逆向流動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)流體從頂部溢出，樹脂在柱中自行下降。進(jìn)液周期間隙，液流會(huì)停止上行，樹脂則從塔板孔隙下降，自上而下穿過床層，參與交換。底板上安放的泡罩用于防止樹脂被全部排盡。樹脂排出柱后進(jìn)入一個(gè)容器，而后送至再生柱。流態(tài)化離子交換柱的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、易于操縱、效率高。一般用于處理含少量固體懸浮物的料液，特別適用于從礦石堆浸液中交換金屬。 3.4槽型離子交換設(shè)備 

傳統(tǒng)濕法冶金過程中，高品位和高價(jià)值的礦石均先經(jīng)磨細(xì)而后再浸取，將含金屬的溶液和浸取渣混在一起再行分離。目前，固液分離技術(shù)能耗大且耗時(shí)長。因此人們希望能直接從礦漿中回收金屬離子。作為分離行業(yè)的主力軍，離子樹脂交換技術(shù)被寄希望用于在礦漿中直接分離金屬離子，免去固液分離工序。工業(yè)上把這種在礦漿中進(jìn)行的離子交換稱為樹脂在漿法。礦漿含固體高達(dá)20%~40%，流態(tài)化床雖有很大的優(yōu)越性，但也僅能處理固體為懸浮態(tài)且含量不高的原料，不能適應(yīng)礦漿這種固體含量十分高、黏度特別大、且容易沉降的原料。 

要想適合礦漿中的離子交換，所用設(shè)備有兩個(gè)必需條件：一是能使礦漿懸浮起來；二是樹脂顆粒與礦漿分離簡單。為此人們開發(fā)出了很多設(shè)備，這些設(shè)備有三大特點(diǎn)：一是采用通氣或者機(jī)械攪拌的方式，使礦漿懸浮，從而讓樹脂和溶液充分接觸；二是利用礦石微粒和樹脂顆粒沉降速度的不同，從反應(yīng)器的不同高度出口分別引出之；三是使用適當(dāng)?shù)暮Y網(wǎng)分離樹脂和礦漿。因這類反應(yīng)器的高徑比較小，一般稱為離子交換槽。

連續(xù)逆流式空氣攪拌礦

吸附槽示意圖 1-篩網(wǎng) 2-事故口

以上，即是四大類工業(yè)離子交換設(shè)備，各有優(yōu)缺點(diǎn)，各有特性，分別適用于不同的工況中。相對(duì)來說，結(jié)構(gòu)上都比較復(fù)雜，且加工成本較高、難度較大。但使用成本低、分離效率高、分離效果好，應(yīng)用前景廣闊，總體上能達(dá)到現(xiàn)代工業(yè)的要求，值得大力發(fā)展和創(chuàng)新。