一种实验室用交换柱的制作方法

1.本实用新型涉及树脂检测分析及再生技术领域，具体涉及一种用于进行树脂性能检测分析或再生的交换柱。


背景技术：

2.离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物，它可以与其他离子进行交换反应，具有处理能力大、交换速度快、能去除各种阴阳离子、可以反复再生使用、工作寿命长、运行费用较低等优点，在水处理工艺中广泛应用，尤其是在火力发电厂的纯水处理上。
3.与待去除离子进行交换反应的过程中，树脂的交换容量持续消耗，树脂在使用一定时间且交换容量趋于饱和时，就需要进行再生处理。再生处理即利用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团恢复到原来的状态，该过程中树脂的交换容量持续恢复，直至达到最大再生交换容量。
4.新生产的以及再生处理后的树脂在投入使用前必须进行各项性能(交换容量、机械强度、粒径分布、含水量和膨胀率等)检测，只有各项性能均达标后才能使用。交换柱是树脂的检测分析及再生处理中均需使用的装置。传统的交换柱为上端开口下端带有出水管嘴的结构，只能实现反应溶液由上至下的单向流动，交换柱内的反应速率很低，因而对交换柱内树脂的冲洗和再生效率及效果均很一般；尤其是对于弱碱性阴树脂，在用naoh溶液转型后，很难将沾有高粘度naoh溶液的树脂冲洗干净，尤其是在只有单一冲洗方式的情况下，需要更长的试验周期。
5.同时，由于交换柱内的树脂粒径不均匀，冲洗和再生过程中，细小的树脂颗粒极易发生漂浮并由交换柱上端溢出，造成树脂质量损失，导致试验误差大；此外，冲洗和再生过程中树脂与反应溶液的交换反应会产生气泡，使树脂层产生偏流，导致部分树脂无法充分接触反应溶液，发生充分的冲洗或再生反应，影响检测结果的准确性和再生效果。


技术实现要素：

6.本实用新型正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种实验室用交换柱。
7.本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：一种实验室用交换柱，柱体呈两端部开口的中空柱状结构，所述柱体的顶端和底端各配合连接一个出水管嘴；所述出水管嘴包括呈盖状结构的盖体及与所述盖体的端面连接固定的管体，所述出水管嘴的所述盖体配合连接至所述柱体的顶端或底端开口处，所述管体与所述柱体的内腔连通，且对应朝向所述柱体的上方或下方伸出，所述管体上设有用于调节其开度的旋塞。
8.进一步的，还包括设于所述盖体内的滤网结构，所述滤网结构包括两个沿轴向开设各通孔的滤板及夹设于两个所述滤板之间的滤网层，两个所述滤板连接固定于所述盖体内，所述滤网结构遮蔽所述柱体端部的开口。
9.进一步的，两个所述滤板中任一个中部设有凹陷的圆槽，另一个中部相应设有与所述圆槽配合的凸起。
10.进一步的，所述滤网层的滤网孔径＜0.071mm。
11.进一步的，所述柱体的外侧壁上设有体积刻度线。
12.进一步的，所述出水管嘴的盖体上设有螺纹，所述盖体螺纹配合连接至所述柱体的顶端或底端。
13.进一步的，所述管体呈直径递减的尖嘴状结构。
14.本实用新型提供了一种实验室用交换柱，具有以下有益效果：
15.1、本实用新型柱体的顶端和底端均设有出水管嘴，均可有效截留树脂，保证检测分析的准确性，同时，能够实现树脂的正反向交替冲洗或再生，有效去除试验过程中树脂层产生的气泡，避免产生偏流，从而有效提高冲洗或再生效果，大大提高冲洗或再生效率；
16.2、本实用新型出水管嘴中管体的开度可通过旋塞调节，能够适应使用不同的反应溶液冲洗或者再生时的流速要求；柱体外壁的刻度可在不取出树脂的情况下便捷地进行树脂在不同离子型态下的体积计量，进一步简化树脂膨胀率测定的操作步骤；
17.3、本实用新型结构简单、使用便捷，具有良好的实用性。
附图说明
18.图1为本实用新型的局部剖视结构示意图；
19.图2为本实用新型滤网结构的局部剖视结构示意图。
20.图中：
21.1、柱体；2、出水管嘴，21、盖体，22、管体，23、旋塞；3、滤网结构，31、滤板，32、滤网层。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1～图2所示，其结构关系为：柱体1呈两端部开口的中空柱状结构，柱体1的顶端和底端各配合连接一个出水管嘴2；出水管嘴2包括呈盖状结构的盖体21及与盖体21的端面连接固定的管体22，出水管嘴2的盖体21配合连接至柱体1的顶端或底端开口处，管体22与柱体1的内腔连通，且对应朝向柱体1的上方或下方伸出，管体22上设有用于调节其开度的旋塞23。
24.优选的，还包括设于盖体21内的滤网结构3，滤网结构3包括两个沿轴向开设各通孔的滤板31及夹设于两个滤板31之间的滤网层32，两个滤板31连接固定于盖体21内，滤网结构3遮蔽柱体1端部的开口。
25.优选的，两个滤板31中任一个中部设有凹陷的圆槽，另一个中部相应设有与圆槽配合的凸起。
26.优选的，滤网层32的滤网孔径＜0.071mm。
27.优选的，柱体1的外侧壁上设有体积刻度线。
28.优选的，出水管嘴2的盖体21上设有螺纹，盖体21螺纹配合连接至柱体1的顶端或底端，螺纹配合连接的形式装卸便捷，采用该形式可便捷地实现树脂的装填和取出。
29.优选的，管体22呈直径递减的尖嘴状结构。
30.当使用交换柱对树脂进行检测时，需要分别用几种不同的反应溶液对树脂进行离子型态转型，其操作过程包括以下步骤：
31.步骤一，先于柱体1的一个开口端安装出水管嘴2，将树脂由柱体1的另一开口端置入柱体1内，然后将另一个出水管嘴2配合安装于柱体1的另一开口端处；随后，将位于顶部的管体22的开度调节至最大，并将位于底部的管体22的开度调节至关闭；
32.步骤二，将柱体1顶部的管体22与盛装有设定量反应溶液的计量泵或者蠕动泵连通，缓慢调节位于底部的管体22上的旋塞23，逐步调大管体22的开度，使反应溶液以合适的速度缓慢流出至流尽，随后，通过体积刻度线读取该离子型态下树脂的体积；
33.实际使用时，顶部的管体22可通过橡胶管与盛装有设定量反应溶液的计量泵或者蠕动泵连通；
34.步骤三，将柱体1顶部的管体22与除盐水水管连通，通过两个旋塞23调节两个管体22的开度至最大，随后打开除盐水水管阀门，使用除盐水对柱体1内的树脂进行正向冲洗；
35.步骤四，将柱体1底部的管体22与除盐水水管连通，通过两个旋塞23调节两个管体22的开度至最大，随后打开除盐水水管阀门，使用除盐水对柱体1内的树脂进行反向冲洗；
36.步骤五，重复进行步骤三～步骤四，直至树脂清洗完毕，即可更换另一种反应溶液进行下一步分析操作；
37.当在反应过程中发现柱体内的树脂层出现气泡时，应当立即切换另一种冲洗方式来迅速赶走气泡。
38.当使用交换柱对树脂再生时，包括以下步骤：
39.步骤一，先于柱体1的一个开口端安装出水管嘴2，将树脂由柱体1的另一开口端置入柱体1内，然后将另一个出水管嘴2配合安装于柱体1的另一开口端处；
40.步骤二，将柱体1顶部的管体22与盛装有设定量再生液的计量泵或蠕动泵连通，将顶部的管体22的开度调节至最大，并缓慢调节位于底部的管体22上的旋塞23，逐步调大管体22的开度，使反应溶液以合适的流速由上而下流经柱体1内部，对柱体1内的树脂进行正向再生；
41.反应溶液流尽后，通过体积刻度线读取转型后树脂的体积；
42.步骤三，将柱体1底部的管体22与盛装有设定量再生液的计量泵或蠕动泵连通，将底部的管体22的开度调节至最大，并缓慢调节位于顶部的管体22上的旋塞23，逐步调大管体22的开度，使反应溶液反应溶液以合适的流速由下而上流经柱体1内部，对柱体1内的树脂进行反向再生；
43.反应溶液流尽后，通过体积刻度线读取转型后树脂的体积；
44.反应过程中发现柱体内的树脂层出现气泡时，应当立即切换另一种再生方式来迅速赶走气泡。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
46.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。