专利名称：磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种树脂工作容量测定装置，特别涉及一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置。
背景技术：
磁性离子交换树脂(MIEX树脂)在国外内日益受到关注。由于具有较高的比重，其在应用形式上完全不同于常用树脂交换床的方式 ，而是采用树脂颗粒悬浮于水中的形式，大大降低了设备占地空间，并可实现连续运行。国内学者针对磁性离子交换树脂进行了大量的研究，并且已经取得了实际的工程应用。工作交换容量作为一个最常用的表征树脂性能的基本参数对于指导其在实际工程中的应用具有重要的意义。然而在实际应用中发现，现有国标(GB/T 11992-2008)规定的树脂交换容量的测定方法及装置对于磁性离子交换树脂的测定结果不准确，难以有效指导其在新型应用方式下的使用。鉴于目前磁性离子交换树脂在国内广阔的应用前景，迫切需要有针对性地开发新型的磁性离子交换树脂的测定方法和装置。
发明内容
发明目的本发明提供了一种结构简单、测定准确的离子交换树脂工作交换容量测定装置。技术方案本发明提供的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，由一组工作交换容量测定单元组成，所述工作交换容量测定单元包括进水装置和树脂交换反应装置，所述进水装置为前侧壁设有进水口、底部设有出水口、左右侧壁可拆卸的水箱，所述树脂交换反应装置包括主体、进水管和出水管，所述进水管设于主体底部，所述出水管设于主体顶部，所述进水装置出水口和树脂交换反应装置进水管连接。其中，进水装置利用重力作用自流进水，且在测定过程中保持其液面稳定，以使树脂反应器进水流量保持稳定，从而保证测定结果准确；树脂交换反应装置，采用上向流运行方式；每个反应装置分别由独立出水管引出至贮水箱，所有经树脂反应器的水均被收集，每根可用于单独使用测定不同种树脂的交换容量或同一树脂对不同物质的交换容量。所述工作交换容量测定单元的数量在I个以上，优选2个以上，由于采用了多个工作交换容量测定单元，从而可以同时测定多种磁性树脂的工作交换容量或者测定同一种磁性树脂在处理不同原水时的工作交换容量，因此可以同步进行多个运行工况的比选，进而快速、准确地优化其运行参数，指导其实际应用。所述各工作交换容量测定单元的水箱之间活动连接，通过左右可拆卸的侧壁互相连通或隔开；各水箱互相连通能使各水箱中液面一致，保证测定不同磁性树脂工作交换容量的条件一致，使测定在相同环境中进行，确保测定结果准确；而各水箱可通过密闭挡板隔开，能使该装置同时测定不同原水。每个进水箱采用活动式分格设置，每格可以自由拆卸，每格设置独立的进水口、溢流口、出水口，且出水口接至树脂交换反应装置进水管。
所述各工作交换容量测定单元进水口设于同一水平面上能使通过重力作用自流进水的各水箱中液面一致，保证测定不同磁性树脂工作交换容量的条件一致，使测定在相同环境中进行，确保测定结果准确。作为本发明磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置的一种改进，还包括出水滤网，所述出水滤网设于树脂交换反应装置的主体上部，用于截留部分漂浮的树脂；所述出水滤网与主体活动连接，方便更换出水滤网；所述出水滤网的孔径大于100目，从而保证树脂充分截留。所述树脂交换反应装置的主体为有机玻璃管,其管径在2cm以上,高度在50cm以上；从而保证树脂能充分吸附水中待吸附物质，使测定结果更准确。所述树脂交换反应装置的进水管上设有阀门，通过调节进水流量、保证进水量稳定，使测定结果更准确。 作为本发明磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置的一种改进，还包括溢水口，所述溢水口设于进水装置前侧壁或后侧壁，且位于进水口所在水平面上方，优选上方2cm处。作为本发明磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置的一种改进，还包括水泵，所述水泵与进水装置进水口连接。作为本发明磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置的一种改进，还包括左右侧壁可拆卸贮水箱，所述各贮水箱之间活动连接；每个反应装置分别由独立出水管引出至各贮水箱。本发明通过采用重力作用自流进水、水泵提升和溢流回流等单一或组合的方式确保进水箱液面稳定，从而保证测定结果准确。测定时，将磁性离子交换树脂置于树脂交换反应装置主体内，通过控制水流量使树脂层膨胀度大于100%，工作交换容量数值的计算由进、出水中特定离子浓度的变化数值与处理水量的乘积所得。另外一种更准确的方式是将进、出水中树脂可交换基团含量的变化与处理水量进行乘积的方式得到；可交换基团是由特定的树脂种类决定的，交换基团的浓度可通过相应测定方法确定。有益效果本发明所提供的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，结构简单、测定结果准确、生产成本低、用水量少、使用方便。本发明的磁性离子交换树脂工作容量测定装置运行方式为在装置主体内加入磁性离子交换树脂，并从进水口连续进水，出水管连续出水，通过控制进出水量来控制装置的水流上升流速，从而控制树脂层的膨胀率，测定并计算磁性离子交换树脂对目标物的总去除量，从而准确直接的得到磁性离子交换树脂的工作交换容量。该装置充分结合了新型磁性离子交换树脂在实际工程中的应用形式及基本应用参数，并考虑了磁性离子交换树脂的基本特性，通过调整装置的运行参数以及进水水质，可以较准确的测定磁性离子交换树脂的工作吸附容量，有利于指导磁性离子交换树脂在实际工程中的应用。该装置可以有效模拟其在实际工程应用中的运行工况，作为磁性树脂在特定水质条件下运行参数优化的工具。本发明还提供的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，由一组工作交换容量测定单元组成，由于采用了多个进水装置和多个反应装置的布置方式，从而可以同时测定多种磁性树脂的工作交换容量，或者测定同一种磁性树脂在处理不同原水时的工作交换容量，因此可以同步进行多个运行工况的比选，进而快速、准确地优化其运行参数，指导其实际应用。
图I为实施例I的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置；1为水箱，2为进水口，3为出水口，4为溢水口，5为进水管,6为主体,7为出水管,8为出水滤网,9为阀门。图2为实施例2的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置；10为贮水箱，11为密闭挡板。
图3为实施例3的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置。
具体实施例方式实施例I 磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，见图I，包括进水装置和树脂交换反应
>J-U装直。进水装置为水箱1，其前侧壁设有进水口 2，底部设有出水口 3，后侧壁设有溢水口4。树脂交换反应装置包括主体6、进水管7、出水管8和出水滤网9。主体6为有机玻璃管，其管径在2cm以上，高度在50cm以上；主体6底部设有进水管7，进水管7上设有阀门10，主体6顶部设有出水管8，进水装置出水口 3和树脂交换反应装置进水管7连接；出水滤网9设于主体6上部并与主体6活动连接，用于截留部分漂浮的树脂，并方便更换出水滤网；出水滤网9的孔径大于100目，可拆卸和更换成不同孔径的出水滤网，从而保证树脂充分截留。实施例2磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，见图2，包括一组磁性离子交换树脂工作交换容量测定单元并联而成。进水装置为水箱1，其前侧壁设有进水口 2，底部设有出水口 3，后侧壁设有溢水口4，左右侧壁可拆卸。每个单元的进水装置之间可采取抽拉式或嵌入式的方式活动密闭对接，通过左右可拆卸的侧壁互相连通或隔开，各进水装置可拆卸成各组成单元；还包括贮水箱10，所述树脂交换反应装置出水口 7分别与贮水箱10连接。溢水口 4设于进水装置位于进水口 2所在水平面上方2cm处。树脂交换反应装置包括主体6、进水管7、出水管8和出水滤网9。主体6为有机玻璃管，其管径在2cm以上，高度在50cm以上；主体6底部设有进水管7，进水管7上设有阀门10，主体6顶部设有出水管8，进水装置出水口 3和树脂交换反应装置进水管7连接；出水滤网9设于主体6上部并与主体6活动连接，用于截留部分漂浮的树脂，并方便更换出水滤网；出水滤网9的孔径大于100目，可拆卸和更换成不同孔径的出水滤网，从而保证树脂充分截留。还包括水泵,水泵与进水装置进水口 2连接。实施例3本实施例的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置与实施例2基本相同，见图3，不同之处仅在于磁性离子交换树脂工作交换容量测定单元为2个，所述进水口 2与溢水口 4均设于水箱I前侧面，且溢水口 4设于进水口 2上方。实施例4利用实施例2所述的测定装置测定磁性离子交换树脂工作交换容量，同时利用国标(GB/T 11992-2008)方法、实际应用情况分别测定了其工作交换容量，对比结果如表I所示。(原水采用太湖水源水)表I工作容量测定数值
权利要求
1.磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于由一组工作交换容量测定单元组成，所述工作交换容量测定单元包括进水装置和树脂交换反应装置，所述进水装置为前侧壁设有进水口( 2 )、底部设有出水口( 3 )、左右侧壁可拆卸的水箱(I)，所述树脂交换反应装置包括主体(6)、进水管(5)和出水管(7)，所述进水管(5)设于主体(6)底部，所述出水管(7)设于主体(6)顶部，所述进水装置出水口(3)和树脂交换反应装置进水管(5)连接。
2.根据权利要求I所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于所述工作交换容量测定单元的数量在I个以上；所述各工作交换容量测定单元的水箱(I)之间活动连接。
3.根据权利要求I所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在 于所述各工作交换容量测定单元进水口(2)设于同一水平面上。
4.根据权利要求I所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于还包括出水滤网(8)，所述出水滤网(8)设于树脂交换反应装置的主体(6)上部并与主体(6)活动连接。
5.根据权利要求5所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于所述出水滤网(8)的孔径大于100目。
6.根据权利要求I所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于所述主体(6)为有机玻璃管，其管径在2cm以上，高度在50cm以上；所述进水管(5)上设有阀门(9)。
7.根据权利要求I所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于还包括溢水口(4)，所述溢水口(4)设于进水装置前侧面或后侧面，且位于进水口(2)所在水平面上方。
8.根据权利要求9所述的一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，其特征在于所述溢水口(4)设于进水口(2)所在水平面上方2cm处。
9.根据权利要求I所述的磁性离子交换树脂工作交换容量的测定装置，其特征在于还包括水泵，所述水泵与进水装置进水口(2)连接。
10.所述磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置在测量磁性离子交换树脂工作交换容量中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，由一组工作交换容量测定单元组成，所述工作交换容量测定单元包括进水装置和树脂交换反应装置，所述进水装置为前侧壁设有进水口(2)、底部设有出水口(3)、左右侧壁可拆卸的水箱(1)，所述树脂交换反应装置包括主体(6)、进水管(5)和出水管(7)，所述进水管(5)设于主体(6)底部，所述出水管(7)设于主体(6)顶部，所述进水装置出水口(3)和树脂交换反应装置进水管(5)连接。本发明所提供的磁性离子交换树脂工作交换容量测定装置，结构简单、测定结果准确、生产成本低、用水量少、使用方便。
文档编号G01N33/44GK102721801SQ20121019895
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者刘成, 张程, 张谦, 陈卫 申请人:河海大学