回转式离子交换装置.pdf

本发明涉及用离子交换法生产硝酸钾、碳酸钾等无机盐用的离子交换装置，特别涉及离子交换柱的改进发明。
    在现有技术中，其离子交换柱都是固定式的，这样在氯化钾液上柱交换时，必须采用反冲式，由于用水由底部送冲，至使阳离子树脂交换载体上浮，使该交换的得不到交换，不该再交换的继续交换，造成水量过多，降低了交换浓度，如串联式离子交换柱生产硝酸钾，由于交换柱空间位置太多，交换液中间体容易混杂造成交换不完全，虽然目前普遍采用扩大柱径加长柱身单柱式离子交换生产比串联式交换有所进步，但致命的问题是氯化铵浓度低无法回收而造成环境污染，即使将低浓度的氯化铵回收会带来能耗过大而提高成本。

    鉴于公知技术存在的问题，本发明的目的旨在提供一种新的离子交换装置，这种装置能够提高氯化铵浓度，纯化成品质量，加快生产速度，消除环境污染，大大降低能耗。

    本发明采取了如下的技术手段，只要将固定式的离子交换柱改进成活动的可回转式即可达到上述的目的，解决上述目的的具体方案是在交换柱本体上焊接两条对称的转轴，一条转轴与轴承匹配，另一条转轴与减速器的齿轮轴用法兰固定连接，转轴与减速器的轴在同一条中心线上，动力源可以带动减速器传动使交换柱本体回转180°，这样就由反冲式改变为顺流式，由于顺流，不改变树脂交换载体地相互关系，交换完全，就能保证交换浓度。

    本发明与公知技术相比，只需将交换柱由固定式改为活动式，增加一台动力源和与之匹配的减速器，即可成倍地提高氯化铵浓度（由8%提高到18%）消除了环境污染，降低了解耗，提高了经济效益，加快了生产速度，缩短生产周期五分之一。效果特别显著。

    本发明有如下附图

    图1为现有技术结构示意图

    图2为现有技术交换原理图

    图3为本发明结构示意图

    图4为本发明交换原理图

    附图表示了现有技术与本发明的结构区别特征，下面将结合附图进一步描述其工作情况及其实施例：

    参见图1的固定结构和图2的交换原理、交换柱本体（4）内填塞732阳离子树脂交换载体（3′），交换柱本体（4′）上由固定块（2′）固定在水泥墩（1′）上，由于交换柱内有交换载体，所以交换柱因添加不同的化工溶液而使交换柱内产生化学变化。总之，在钾型交换柱上留有铵型保护层，在铵型换柱上留有钾型保护层。现以钾型交换柱为例描述其工作原理：开始用硝酸铵液NH4NO3加入钾型交换柱，用水送冲，生成硝酸钾液KNO待硝酸钾全部排出，此时交换柱内的树脂变成铵型树脂，下部留有钾型保护层，下一个步骤是上氯化钾液（KCl）上钾完毕后生成氯化铵液体NH4Cl底部用水送冲（即反冲成）冲出氯化铵液体，由于反冲破坏了交换载体的相互关系，交换浓度低无法回收作为废水排出造成环境污染，回收又需巨大的能耗，效益很差。

    结合图3图4的结构及其交换原理，交换柱本体（4）上焊有转轴（6）（6′），转轴（6）装上轴承固定在水泥墩（1）上，另一转轴（6′）与减速器（5）的齿轮轴用法兰（7）固定连接、连接后两轴在同一中心线上，需要回转时、动力源带动减速器的齿轮通过转轴可以回转180°。其工作原理仍以钾型交换柱为例，在钾型交换柱上添加硝酸铵液，通过交换生成硝酸钾液体，用水送冲，排出硝酸钾液、此时交换载体变成铵型树脂，下部留有钾型保护层，回转180°钾型保护层在上，保护层以下全部为铵型柱，添加氯化钾液，上钾完毕，通过交换，生成氯化铵液体，用水送冲此时为由上往下顺冲，不破坏交换载体的相互关系，交换完全，冲出氯化铵液，此时的浓度由8%提高到18%，交换柱成钾型柱，下留有铵型保护层，转动180°，重复第二个周期。