专利名称：离子交换或吸附的参数泵操作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及离子交换或吸附-洗脱法操作工艺，具体是指离子交换或吸附树脂的交换(吸附)-洗脱工艺方法。
离子交换或吸附-洗脱作为一种分离工艺，自二十世纪六十年代以来得到了迅速的发展，在精细化工、污染控制、轻工等领域得到了越来越广泛的应用。但常规离子交换(吸附)树脂由于树脂交换(吸附)容量的限制，离子交换或吸附的洗脱流出液浓度有限，后续蒸发、浓缩工序能耗高，限制了离子交换或吸附方法的工业应用；另一方面，常规离子交换操作工艺为交换、再生、转型、水洗等过程，转型、水洗工序消耗大量酸、碱和清水，产生废水污染。
本发明的目的是提供一种离子交换或吸附法操作工艺，以得到富集倍数较常规工艺高的洗脱流出液，从而降低后道蒸发浓缩的能耗。
本发明的目的是通过以下工艺方法来实现的一种离子交换或吸附-洗脱操作工艺，对于阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或者吸附树脂其离子交换或吸附-洗脱，分别如下操作(一)一种阳离子交换参数泵操作工艺，它包括如下步骤(A)交换将阳离子交换树脂装柱，经常规处理成H型，将经去除悬浮物预处理、PH保持在中性至碱性范围的待处理的含阳离子的料液，通过上述装有阳离子交换树脂的交换柱，进行阳离子交换，(B)洗脱A步骤交换结束后，用酸溶液做阳离子交换树脂的洗脱剂，通过交换柱，得到一次洗脱流出液，(C)参数变换将一次洗脱流出液补充酸，得到一次洗脱完成液，(D)交换再将待处理的含阳离子的料液通过上述交换柱，进行阳离子交换，(E)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过交换柱，得到二次洗脱流出液，(F)参数变换将二次洗脱流出液经补充酸，得到二次洗脱完成液，(G)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设定的浓度。
(二)一种阴离子交换参数泵操作工艺，它包括如下步骤(A’)交换将阴离子交换树脂装柱，经常规处理成OH-型，将经去除悬浮物预处理、PH保持在中性至酸性范围的待处理的含无机酸根或有机阴离子的料液，通过上述装有阴离子交换树脂的交换柱，进行阴离子交换，(B’)洗脱A步骤交换结束后，用碱溶液做阴离子交换树脂的洗脱剂，通过交换柱，得到一次洗脱流出液，(C’)参数变换将一次洗脱流出液补充碱，得到一次洗脱完成液，(D’)交换再将待处理的含无机酸根或有机阴离子的料液通过上述交换柱，进行阴离子交换，(E’)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过交换柱，得到二次洗脱流出液，(F’)参数变换将二次洗脱流出液经补充碱，得到二次洗脱完成液，(G’)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设定的浓度。(三)一种大孔吸附树脂参数泵操作工艺，它适用于酸性的或碱性的有机物的分离与回收，它包括如下步骤(A”)吸附将大孔吸附树脂装柱，经常规处理，将经去除悬浮物预处理、并调节PH使料液中有机物为分子态的待处理的含酸性或碱性的有机物的料液，通过上述装有大孔吸附树脂的吸附柱，进行吸附，(B”)洗脱A步骤吸附结束后，酸性有机物用碱溶液做洗脱剂，碱性有机物用酸溶液做洗脱剂，通过吸附柱，得到一次洗脱流出液，(C”)参数变换将一次洗脱流出液补充碱或酸，得到一次洗脱完成液，(D”)吸附再将待处理的含酸性或碱性的有机物的料液通过上述吸附柱，进行吸附，(E”)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过吸附柱，得到二次洗脱流出液，(F”)参数变换将二次洗脱流出液经补充碱或酸，得到二次洗脱完成液，(G”)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设定的浓度。
以上三种操作工艺过程，料液或洗脱剂的流速在4-15BV/h之间。
以上三种操作工艺过程，可以在常温至70℃下进行。
本发明与常规离子交换(吸附)技术相比，洗脱流出液的富集倍数较常规工艺提高80％至数倍，甚至可以得到将近饱和浓度的洗脱流出液，降低了后道蒸发浓缩的能耗；同时省却了转型、水洗工序，简化了工艺。
以下通过实施例对本发明作进一步详述。
实施例1酸性料液脱硫酸根。步骤如下循环1步骤1交换取703型弱碱性阴离子交换树脂40mL装柱，按常规处理成OH型。SO42-浓度15753mg/L的酸性料液440mL，经预处理去除悬浮物，以6BV/h的流速通过交换柱。
步骤2洗脱交换结束，用3％氨水60mL做洗脱剂，以4.5BV/h的流速过柱，得到一次洗脱流出液，(NH4)2SO4浓度82.43g/L。
步骤3参数变换将一次洗脱流出液经酸度变换器补充氨(折100％)1.3g，得到一次洗脱完成液。
接着开始循环2步骤4二次交换再取上述经预处理去除悬浮物的料液440mL，通过经步骤2洗脱的交换柱，以6BV/h流速通过交换柱。
步骤5二次洗脱二次交换结束，以一次洗脱完成液为洗脱剂，过柱，以4.5BV/h流速过柱，得到的二次洗脱流出液，(NH4)2SO4浓度160.74g/L。
步骤6二次参数变换将二次洗脱流出液经酸度变换器补充氨(折100％)1.3g，得到二次洗脱完成液。
依次重复循环2各步骤。
从理论上讲，该洗脱液可一直循环到(NH4)2SO4晶体析出，但结晶析出易发生吸附柱堵塞等问题，故在洗脱液循环7次、(NH4)2SO4浓度达到535.80g/L时停止循环，终了洗脱流出液稍浓缩即可结晶得到(NH4)2SO4晶体。
实施例2含铜废水回收铜循环1步骤1交换以DK110弱酸性阳离子交换树脂20mL按常规方法处理成H型，装柱，将Cu2+浓度1250mg/L的含铜废水700mL，经预处理去除悬浮物后，以6BV/h的流速过柱。
步骤2洗脱交换结束，用3％硫酸60mL做洗脱剂，以5BV/h的流速过柱，得到一次洗脱流出液，Cu2+浓度13.85g/L。
步骤3参数变换将一次洗脱流出液经酸度变换器补充硫酸(折100％)1.3g，得到一次洗脱完成液。
接着开始循环2步骤4二次交换再取上述废水700mL，通过经步骤2洗脱的交换柱，以6BV/h流速过柱。
步骤5二次洗脱二次交换结束，以一次洗脱完成液为洗脱剂，以5BV/h流速过柱，得到的二次洗脱流出液，Cu2+浓度27.01g/L。
步骤6二次参数变换将二次洗脱流出液经酸度变换器补充硫酸(折100％)1.3g，得到二次洗脱完成液。
依次重复循环2各步骤。
经5个循环后，洗脱流出液Cu2+浓度67.05g/L，为了防止硫酸铜在柱内结晶，不再循环。
根据文献，按常规离子交换法，洗脱流出液Cu2+浓度为33-40g/L，而采用本工艺，得到的洗脱流出液的Cu2+浓度比常规离子交换法高67.6-100.2％。
实施例3含苯酚废水回收酚钠循环1步骤1吸附取南开牌NKA-2型大孔吸附树脂40mL按常规方法处理，装柱，将酚浓度1460mg/L的废水600mL，经过滤去除悬浮物和调节PH后，以8BV/h的流速过柱。
步骤2洗脱吸附结束，用2％氢氧化钠60mL做洗脱剂，以5BV/h的流速过柱，得到一次洗脱流出液，酚钠浓度25.85g/L。
步骤3参数变换将一次洗脱流出液经酸度变换器补充氢氧化钠(折100％)0.75g，得到一次洗脱完成液。
接着开始循环2
步骤4二次吸附再取上述经预处理的废水600mL，通过经洗脱的吸附柱，以8BV/h流速过柱。
步骤5二次洗脱二次吸附结束，以一次洗脱完成液为洗脱剂，5BV/h流速过柱，得到的二次洗脱流出液，酚钠浓度50.41g/L。
步骤6二次参数变换将二次洗脱流出液经酸度变换器补充氢氧化钠(折100％)0.75g，得到二次洗脱完成液。
依次重复循环2三步骤。
经8个循环后，洗脱完成液酚钠浓度达到186.16g/L。
而常规吸附工艺洗脱液酚钠浓度只能达到达到80-100g/L。
权利要求
1.一种阳离子交换参数泵操作工艺，它包括如下步骤(A)交换将阳离子交换树脂装柱，经常规处理成H型，将经过去除悬浮物预处理、PH保持在中性至碱性范围的待处理的含阳离子的料液，通过上述装有阳离子交换树脂的交换柱，进行阳离子交换，(B)洗脱A步骤交换结束后，用酸溶液做阳离子交换树脂的洗脱剂，通过交换柱，得到一次洗脱流出液，(C)参数变换将一次洗脱流出液补充酸，得到一次洗脱完成液，(D)交换再将待处理的含阳离子的料液通过上述交换柱，进行阳离子交换，(E)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过交换柱，得到二次洗脱流出液，(F)参数变换将二次洗脱流出液经补充酸，得到二次洗脱完成液，(G)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设定的浓度。
2.一种阴离子交换参数泵操作工艺，它包括如下步骤(A’)交换将阴离子交换树脂装柱，经常规处理成OH-型，将经去除悬浮物预处理、PH保持在中性至酸性范围的待处理的含无机酸根或有机阴离子的料液，通过上述装有阴离子交换树脂的交换柱，进行阴离子交换，(B’)洗脱A步骤交换结束后，用碱溶液做阴离子交换树脂的洗脱剂，通过交换柱，得到一次洗脱流出液，(C’)参数变换将一次洗脱流出液补充碱，得到一次洗脱完成液，(D’)交换再将待处理的含无机酸根或有机阴离子的料液通过上述交换柱，进行阴离子交换，(E’)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过交换柱，得到二次洗脱流出液，(F’)参数变换将二次洗脱流出液经补充碱，得到二次洗脱完成液，(G’)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设 定的浓度。
3.一种大孔吸附树脂参数泵操作工艺，它适用于酸性的或碱性的有机物的分离与回收，它包括如下步骤(A”)吸附将大孔吸附树脂装柱，经常规处理，将经去除悬浮物预处理、并调节PH使料液中有机物为分子态的待处理的含酸性或碱性的有机物的料液，通过上述装有大孔吸附树脂的吸附柱，进行吸附，(B”)洗脱A步骤吸附结束后，酸性有机物用碱溶液做洗脱剂，碱性有机物用酸溶液做洗脱剂，通过吸附柱，得到一次洗脱流出液，(C”)参数变换将一次洗脱流出液补充碱或酸，得到一次洗脱完成液，(D”)吸附再将待处理的含酸性或碱性的有机物的料液通过上述吸附柱，进行吸附，(E”)洗脱D步骤结束后，将C步骤得到的一次洗脱完成液作为洗脱剂通过吸附柱，得到二次洗脱流出液，(F”)参数变换将二次洗脱流出液经补充碱或酸，得到二次洗脱完成液，(G”)如此循环重复交换-洗脱-参数变换三步骤，直到洗脱流出液达到设定的浓度。
4.根据权利要求1、2或3所述的操作工艺，其特征是料液或洗脱剂的流速在4-15BV/h之间。
5.根据权利要求1、2或3所述的操作工艺，其特征是在常温至70℃下进行。
全文摘要
一种离子交换或吸附参数泵操作工艺主要包括(1)交换或吸附,以离子交换或吸附树脂处理料液;(2)洗脱,用酸或碱溶液做洗脱剂,得到一次洗脱流出液;(3)参数变换,将一次洗脱流出液补充酸(或碱),得到一次洗脱完成液;(4)用一次洗脱完成液作洗脱剂重复以上各步骤。本工艺得到的最终洗脱流出液溶液的浓度可接近饱和,大大降低了回收该物料的浓缩能耗,同时省却了转型、水洗工序,提高了离子交换与吸附法的应用价值。
文档编号B01J47/14GK1320482SQ0110802
公开日2001年11月7日 申请日期2001年1月5日 优先权日2001年1月5日
发明者赵玉明 申请人:南京大学