一种离心力场防卡死自动除疤的自体床离子交换机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学工程的技术领域，具体为实现“自体床离子交换法”的离子交换设备。它不同于一般使用离子交换树脂的离子交换设备。
[0002]本发明涉及一种不使用离子交换树脂，而是以反应原料之一的固体颗粒作为离子交换床的成床材料的离子交换设备。本设备具有传统离子交换法的一切优点，如设备简单，产品纯度高等等，却避免了传统离子交换法的许多缺点，例如交换容量小，生产能力低;大量低浓度的交换废液(副产品溶液)难以处理或者消耗大量热能;树脂再生麻烦，不但消耗原材料，而且造成污染，等等。
【背景技术】
[0003]目前实现复分解反应的离子交换设备的主要特点是:1.使用离子交换树脂作为床体材料，通过电解质溶液与离子交换树脂的离子交换实现复分解反应。2.其主要缺点是:
(I)离子交换树脂价格昂贵，交换容量小，因此带来效率低产量小，装置庞大，设备投资高等等缺点。(2)离子交换溶液交换后，生成大量低浓度溶液，回收耗能大，增大成本。(3)离子交换树脂需要定期再生，不但消耗大量再生原料，而且造成大量再生废水污染环境。这些缺点，限制了它在工业上的推广应用。
[0004]本发明是对于传统离子交换设备的一种改进，其主要特征是，在离子交换法中，不使用离子交换树脂，直接使用复分解反应中的两种原料之一，作为构成离子交换床的床体材料。因此避免了传统离子交换设备的交换容量低，生产效率低，装置费用高，产生大量副产品稀溶液和再生废水等等缺点。同时又针对“自体床离子交换法”在床体中同步实现离子交换和结晶成长过程，因此容易结疤，成块，妨碍离子交换的顺利进行，甚至造成堵塞，卡死等等情况的特点，改进了离子交换床的结构，使其成为一种可靠的高效率的生产设备。
【发明内容】
[0005]解决技术问题的措施是:
1.本自体床离子交换设备具有一个带夹套的容器，夹套内安装了螺旋状的加热盘管，可以根据夹套内和交换溶液之间的温差信号实现自动除疤。由于这个装置的设置，可以保证整个床体内维持均匀的，流动性良好的结晶料浆状态，实现高效率的离子交换和结晶成长。
[0006]2.本自体床离子交换设备具有一个能在交换流体内形成离心力的搅拌机，安装变频电机以实现对离心力的调节。在离心力作用下，设备中间形成一个清水分离区，晶浆主要集中在这个区域的外围。因此能够实现离子交换，交换溶液的分离和成品晶浆的输出同步连续进行。
[0007]3.在产生离心力的搅拌器的上方，安装一个能够承重的棚顶。如果发生停电或者其他意外事故而停止运转时，结晶的沉积只能到达搅拌器以外的区域，保护搅拌器不会被卡死，随时能够轻易启动O
[0008]4.抽出的交换溶液经过一个悬液分离器，然后送往交换溶液的储存容器，有效回收分离出的交换溶液中夹带的结晶，避免产品流失。
[0009]以上四个措施，成为本发明区别于其他装置的主要特征。
[0010]这些改进取得的有益效果是:能够成功解决自体床离子交换设备中容易发生的结疤结块(阻碍离子交换)，交换溶液和交换成品不易连续分离和搅拌器卡死等等问题，充分发挥出自体床离子交换法的最大优势。
【附图说明】
[0011 ]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012]附图是一个离心力场防卡死自动除疤的自体床离子交换机的结构示意图。图中I是这个交换机的交换容器，2是换热夹套。3是夹套里面安装的螺旋状盘管，它兼具换热流体导流和加热的双重作用，可以根据对夹套内流体温度和交换溶液温度的差异分析，而自动启动或者停止加热除疤程序。4是产生离心力的搅拌器，5是搅拌器上方的防卡死保护罩。它能够承重，意外停机时，所有结晶沉积在搅拌器的外面和保护罩的上面，不会作用在搅拌器上，使搅拌器随时可以轻易启动。6是交换溶液抽出水栗，7是交换后的成品晶浆抽出水栗，它们分别从运转设备的清液区和晶浆区内取液。8是旋液分离器。这样一个设备可以顺利实现高效率的自体床离子交换操作，取得很好的生产效果。
【主权项】
1.一种离心力场防卡死自动除疤的自体床离子交换机，其主要特征是有一个外壳带夹套的容器，夹套中安装了螺旋状盘管加热器，容器内有一个能够产生可调节离心力的搅拌器，搅拌器的上方安装了能够承重的防卡死保护顶盖，交换溶液和交换的成品料浆分别从离心力形成的清水区和晶浆区抽出。2.基于权利要求1的自体床离子交换机，可以在交换溶液抽出的管路上安装旋液分离器，以回收悬浮在交换溶液中的成品结晶。3.基于权利要求1的自体床离子交换机，可以是连续输入原料，连续抽出交换后溶液和交换后的成品晶浆的连续运行设备，也可以是周期性重复的间歇运行设备。4.基于权利要求1的自体床离子交换机，可以是在设备内反应生成成床物质，然后进行离子交换的设备，也可以是从外部输入成床原料，然后进行离子交换的设备。
【专利摘要】本发明涉及一种不使用离子交换树脂的离心力场防卡死自动除疤的自体床离子交换机，其特点是在离子交换设备中不使用离子交换树脂，投资少，交换容量大，生产效率高，回收副产物浓度高，不需要床体再生，没有再生药剂的消耗和污染，适用于各种复分解反应，包括无机物和有机物。交换设备可以连续运行或者间歇运行。
【IPC分类】B01J47/02, B01J47/06
【公开号】CN105709864
【申请号】CN201610275126
【发明人】黄尚勋
【申请人】黄尚勋