專利名稱:翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔的制作方法
本實用新型屬于分離設(shè)備。
近十幾年來，一些多級流化的離子交換吸附塔相繼問世，如南非的NIMCIX塔，加拿大的HIMSLEY塔，美國的USBM塔，蘇聯(lián)的噴咀塔等。在國內(nèi)，間歇操作的多孔板塔也在核工業(yè)中廣泛采用。但這些塔在解決吸附用樹脂轉(zhuǎn)移的操作上尚有如下缺點；(一)用逆向流進(jìn)行樹脂轉(zhuǎn)移的塔如NIMCIX塔，USBM塔和多孔板塔等，實際為間歇操作設(shè)備，且在樹脂轉(zhuǎn)移時有返混，因此，只能適用于低濃度溶液和有利吸附平衡的體系。
(二)用旁路液流進(jìn)行樹脂轉(zhuǎn)移的塔如HIMSLEY塔，雖克服了樹脂的返混，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且塔高不能充分利用。
本實用新型的目的在于采用簡單可靠的方法，實現(xiàn)無返混的級間樹脂轉(zhuǎn)移操作，提高了塔的分離性能并擴大其應(yīng)用范圍。
本實用新型是在吸取現(xiàn)有塔的優(yōu)點基礎(chǔ)上，利用該類塔一般為常壓過程的特點，采用了逐級翻轉(zhuǎn)塔板的辦法，實現(xiàn)了級間無返混樹脂轉(zhuǎn)移。
本實用新型提出的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔是由本實用新型提出的塔板將全塔分成一定數(shù)量的隔室組成，而隔室數(shù)量與處理物系的性質(zhì)和處理要求有關(guān)。
本實用新型提出的塔板計有多孔板，帶有折流板的多孔板及斜孔板三種。每一種塔板的總體結(jié)構(gòu)均由具有0－30°傾角的外環(huán)部分和可翻轉(zhuǎn)的中心圓盤組成，而中心圓盤帶有的翻轉(zhuǎn)軸的一端伸出塔外，此端可附有手動的，機械的或微機程序控制的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。翻轉(zhuǎn)軸可用螺栓或其它方法固定在中心圓盤上，中心圓盤的面積大小與被處理體系的重度差，粘度，塔徑等因素有關(guān)，一般占塔截面積的25％以上。
多孔板適于處理受返混影響較小的有利吸附平衡的體系，開孔率為1－15％，孔板孔徑與樹脂粒度有關(guān)，孔板孔徑一般為5－25毫米。
帶有折流板的多孔板可適于處理不希望出現(xiàn)樹脂返混的廣泛體系，開孔率為1－15％，孔板孔徑一般為5－25毫米，在每一開孔的上方裝有一可使液流旋轉(zhuǎn)的折流板，折流板可為舌形板也可為近似的幾何形狀的板，板的大小要保證大于自孔周邊向上輻射的夾角為45°的相應(yīng)的錐體截面，以保證在液體停止流動或全塔停止操作時，每一隔室的樹脂不會落到其下一級隔室。折流板與塔板的最大間隙處為1－4毫米。
斜孔板也可適于處理廣泛的體系，開孔率為1－15％，斜孔孔徑與樹脂粒度有關(guān)，斜孔孔徑一般為5－25毫米，斜孔傾斜角度不大于45°。
翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔的示意圖和各種板的結(jié)構(gòu)示意圖如圖一至圖七所示，其中，圖一為翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔示意圖；圖二為帶有折流板的多孔板結(jié)構(gòu)示意圖；圖三為帶有折流板的多孔板剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖四為多孔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖五為多孔板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖六為斜孔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖七為斜孔板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖一至圖七中，1為塔體，2為帶有折流板的多孔板的外環(huán)，3為帶有折流板的多孔板的可翻轉(zhuǎn)的中心圓盤，4為翻轉(zhuǎn)軸，5為翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，6為多孔板的塔板外環(huán)，7為多孔板的可翻轉(zhuǎn)的中心圓盤，8為斜孔板的塔板外環(huán)，9為斜孔板的可翻轉(zhuǎn)的中心圓盤。
經(jīng)對該類設(shè)備檢索，自1972年以來，對WPI和WPIL的離子交換部分進(jìn)行檢索，均未發(fā)現(xiàn)此種設(shè)備的專利報導(dǎo)。
本實用新型在使用中具有如下優(yōu)點1.各種塔板都能在液體不間斷進(jìn)料的情況下，實現(xiàn)樹脂的級間轉(zhuǎn)移，保證樹脂能按予定的停留時間在塔內(nèi)進(jìn)行交換反應(yīng)，從而提高了塔的分離性能，并實現(xiàn)連續(xù)逆流操作。
2.帶有折流板的多孔塔板，不會出現(xiàn)樹脂級間返混，并可控制液體溝流現(xiàn)象的發(fā)生，板效率高，與NIMCIX塔相比，塔板數(shù)可減少20％－25％，與HIMSLEY塔相比，塔高可降低25％－30％，多孔塔板與斜孔塔板的板效率低于帶有折流板的塔板效率的5－30％。
3.各種塔板都可降低對樹脂粒度范圍的使用要求，可不要求采用窄篩分的粗粒度樹脂。
4.結(jié)構(gòu)簡單，開停方便，操作可靠，能耗低，易于放大。
本實用新型可用于化工，環(huán)保，礦冶，核燃料等領(lǐng)域，適于處理量大，被分離組份含量低的有利吸附平衡的分離過程，對含有固相懸浮物的未澄清料液更具優(yōu)越性。
例一；處理銅氨漂洗液。
在塔徑為一百毫米，塔板為帶有折流板的多孔塔板，4級，床層總高度為1.2米，液體流速為20米／小時時，用料徑為0.75－1.5毫米的001×7型強酸性樹脂吸附，原料液中的〔Cu2＋〕含量為109毫米／升，尾液中〔Cu2＋〕含量小于1毫克／升。當(dāng)液體流速增至24米／小時時，5級，床層總高度為1.5米時，尾液中〔Cu2＋〕含量為0.5毫克／升，總吸附率達(dá)99％以上，若用多孔塔板處理，6級，床層總高度為1.8米，用斜孔塔板，也為6級，床層總高度為1.7米，尾液中〔Cu2＋〕含量可達(dá)同樣水平。
例二；回收粘膠纖維工業(yè)廢水中的鋅。
在塔徑為一百毫米，塔板為帶有折流板的多孔塔板，5級，床層總高度為1.5米，液體流速為15米／小時時，用粒徑為0.75－1.2毫米的陽離子樹脂吸附，原料液中的〔Zn2＋〕含量為147。毫克／升，經(jīng)吸咐后，尾液中〔Zn2＋〕含量小于1毫克／升，總吸附率達(dá)99％以上。若用多孔塔板處理，6級，床層總高度為1.8米，用斜孔塔板處理，6級，床層總高度為1.7米，尾液中〔Zn2＋〕含量可達(dá)同樣水平。
例三；自核工業(yè)浸出液中回收鈾。
在塔徑為一百毫米，5級，床層總高度為4.5米，液體流速為28米／小時，用粒徑為0.75－1.2毫米的201×7強堿性陰離子樹脂吸咐，原料液中的〔U6＋〕含量為三百毫克／升，經(jīng)吸附后，尾液中〔U6＋〕含量小于1.5毫克／升，總吸附率達(dá)99％以上。若用多孔塔板處理，5級，床層總高度為5米，用斜孔塔板處理，5級，床層總高度為4.8米，尾液中〔U6＋〕含量可達(dá)同樣水平。
權(quán)利要求
1.一種分離裝置，翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，其特征在于a，具有可逐級翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)塔板；b，翻轉(zhuǎn)塔板由具有0-30傾角的外環(huán)部分和占有塔截面積25%以上的可翻轉(zhuǎn)的中心圓盤組成。c，翻轉(zhuǎn)軸可用螺栓或其它方法固定在中心圓盤上，翻轉(zhuǎn)軸的一端伸出塔外，并與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)相連。
2.按照權(quán)利要求
1所說的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，其特征在于塔板為多孔板式，開孔率為1－15％，孔徑為5－25毫米。
3.按照權(quán)利要求
1所說的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，其特征在于塔板為帶有折流板的多孔板式，開孔率為1－15％，孔徑為5－25毫米。
4.按照權(quán)利要求
1所說的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，其特征在于塔板為斜孔板式，開孔率為1－15％，孔徑為5－25毫米。
5.按照權(quán)利要求
3中所說的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，其特征在于折流板可為舌形或近似幾何形狀的板，板的大小要大于自孔周邊向上輻射的夾角為45°的相應(yīng)的錐體截面，折流板與塔板的最大間隙處為1－4毫米。
專利摘要
一種具有逐級翻轉(zhuǎn)塔板結(jié)構(gòu)的翻板式多級流化床連續(xù)離子交換吸附塔，可在液體不間斷進(jìn)料情況下，實現(xiàn)級間樹脂轉(zhuǎn)移。該塔適用于處理量大，被分離組分含量低的有利吸附平衡的分離過程，對含有固相懸浮物的未澄清料液更具優(yōu)越性。該實用新型提出了可翻轉(zhuǎn)的多孔塔板，帶有折流板的多孔塔板和斜孔塔板三種塔板結(jié)構(gòu)，以滿足需要進(jìn)行吸附分離的廣泛體系。
文檔編號B01J47/00GK87203964SQ87203964
公開日1988年3月9日 申請日期1987年3月25日
發(fā)明者宋正孝, 姜志新, 諶竟清, 牛文泰 申請人:天津大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan