用于工业应用的离子交换树脂的集成的酸再生制造技术

本发明专利技术公开了用于离子交换树脂的集成酸再生的方法和系统，其用于清洁应用。公开了设计用于使用处理过的、软化的、酸性水源中的各种清洁应用中的酸性树脂。公开了在清洁应用中使用通过可酸再生的离子交换树脂而生成的软化的酸性水的各种方法以有利地减少处理过的表面上的斑点、成膜和结垢，减少和/或消除了对聚合物、阀剂和/或漂洗助剂的需要，使用在酸性水排出物中生成的质子而触发在各种清洁应用中有用的事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了用于离子交换树脂的集成酸再生的方法和系统，其用于清洁应用。公开了设计用于使用处理过的、软化的、酸性水源中的各种清洁应用中的酸性树脂。公开了在清洁应用中使用通过可酸再生的离子交换树脂而生成的软化的酸性水的各种方法以有利地减少处理过的表面上的斑点、成膜和结垢，减少和/或消除了对聚合物、阀剂和/或漂洗助剂的需要，使用在酸性水排出物中生成的质子而触发在各种清洁应用中有用的事件。【专利说明】用于工业应用的离子交换树脂的集成的酸再生
本专利技术涉及用于离子交换树脂的酸再生的方法和集成的装置，该离子交换树脂用于各种工业清洁应用。特别地，酸再生的树脂系统被集成到在任意的清洁应用中使用的器皿清洗机器或者其他在线清洁机器，该酸再生的树脂使用水源来提供显示出相对低的总溶解固体(TDS)的软化的酸性水源。还公开了各种使用通过可酸再生的离子交换树脂而生成的软化的酸性水的方法。另外，根据本专利技术的方法和装置的有利之处还在于，减少处理过的表面上的斑点和成膜、阻止处理过的表面上的结垢、减少洗涤剂源中所需要的聚合物和阀剂(threshold reagent)、以及使用在酸性水排出物中生成的质子来触发在本文中所公开的各种清洁应用中有用的事件。
技术介绍
各种用于降低水的硬度的水处理方法已众所周知并且被商业化应用。洗涤剂和其他清洁剂经常包含多种组分以提高洗涤剂的清洁活性，包括例如抵消水的硬度的影响的组分。已知硬水通过在表面成膜并与洗涤剂和其他清洁组分反应这两者来降低清洁效力，使得它们在清洁过程中功能降低。本领域的技术人员实施了各种抵消和/或消除水硬度的方法，包括例如将螯合剂或者多价螯合剂以足以处理硬度离子的量加入到去污组合物中，和/或通过离子交换而软化水源。离子交换可以用于用结合于水软化单元中的树脂床上的钠或其他离子交换水中的例如钙和镁的硬度离子。 各种离子交换方法已经为本领域技术人员熟知。最经常的是，水穿过交换树脂以将硬度离子钙和镁粘附在软化器中的树脂上。然而，当该树脂饱和之后就需要使用大量的溶解在水中的氯化钠来再生该树脂。这种再生工艺具有很多已知的缺陷，即，需要使用用于冲洗该树脂的盐水溶液和来自于所添加的氯化钠的氯化物。因此，当水软化器再生时它们产生包括大量的钠的废物流，对于处置它们的系统例如下水道系统产生负担。生成的废物带来很多关于下游水的再使用的问题，包括例如水的再使用应用，如饮用水的用途和农业。另外，传统的水软化剂会增加排放的表面水中的含盐量，这已经成为某些地区的环境问题。这些和其他的商业上可获得的水软化方法的限制在美国专利申请系列号12/764，621、题目“用于控制水硬度的方法和装置”中已经更加详细地进行了阐述，其所有的内容在此清楚地通过引用而合并在本文中。 因此，要保护的专利技术的一个目的是开发改进的用于再生离子交换树脂的方法和集成的系统，其用于在线的公共机构的和工业的应用，例如器皿清洗机器。 本专利技术的进一步的目的是开发用于使用可酸再生的离子交换树脂来为各种公共机构的和工业的应用进行水的预处理，从而减少在清洁组合物(例如洗涤剂)中的聚合物和阀剂的需求的系统和方法。 本专利技术的进一步的目的是通过应用由集成的可酸再生的离子交换系统而生成的软化的酸性水来改进器皿清洗结果。 本专利技术的更进一步的目的是开发在器皿清洗机器或其他在线清洁机器中应用处理过的水源中的质子来触发事件的方法，所述事件例如树脂再生、分配另外的洗涤剂和/或其他清洁助剂，等。 更进一步，本专利技术提出用于通过使用可酸再生的离子交换树脂来处理水源从而降低器皿清洗应用中的结垢的方法和系统。 更进一步，本专利技术提供方法和系统，其用于在器皿清洗应用中使用酸再生的离子交换树脂来为改进的器皿清洗降低TDS，包括降低斑点和/或膜形成。 专利技术简述 在本专利技术的一个方面，一种采用由酸再生的离子交换树脂以用于生产酸性软化水源的的集成系统，包括:用于提供水源的入口 ；水处理池，其中，所述入口与所述水处理池流体连通；容纳在所述水处理池内的水处理组件，其中，所述水处理组件包含至少一种离子交换树脂，该离子交换树脂能够通过交换所述树脂上的质子和所述水源中的溶解的阳离子而生成处理过的水源，所述阳离子包括水硬度离子和总溶解固体，其中，所述离子交换树脂为酸性形式或者为惰性金属形式；出口，其中所述出口与所述水处理池流体连通；腔室，制件放置于其中用于清洁；在所述出口和所述腔室之间流体连通的处理过的水的输送管线；清洗槽，其中，所述清洗槽与将清洗剂分配到所述清洗槽内的分配模块流体连通；清洗剂输送管线，与所述清洗槽和所述腔室流体连通；酸输送管线，与所述水处理池流体连通，其中，酸再生剂被输送到所述水处理池用于再生所述离子交换树脂。在一个方面，处理过的水源是软化的、酸性的和总溶解固体(TDS)低的水，该水具有低于约2格令的硬度等级和低于约6 的 pH。 在本专利技术的另一方面，一种使用酸再生的离子交换树脂来处理用在的清洁应用中的硬水的方法，包括:将在器皿清洗机器中使用的硬水源与水处理组合物接触，其中，所述水处理组合物包括至少一种离子交换树脂，其中，所述离子交换树脂通过交换所述树脂上的质子与所述水源中的溶解的阳离子而生成处理过的水，所述溶解的阳离子包括水硬度离子和总溶解固体，其中，所述离子交换树脂是酸性形式或惰性金属形式，并且其中所述离子交换树脂使用酸而再生；在器皿清洗机器中生成处理过的水源；以及将处理过的水源提供到腔室中，制件放置于腔室中用于清洁；其中，所述处理过的水源是软化的、酸性的和总溶解固体(TDS)低的水，该水具有低于约2格令的硬度等级和低于约6的pH。 虽然公开了多个实施方案，从下面表明和描述了本专利技术的说明性的实施方案的详细的叙述，本专利技术的另外的其他的实施方案对于本领域的技术人员是明显的。因此，所述附图和详细说明被视为实质上是说明性的而不是限制性的。 【专利附图】【附图说明】 图1A-1B表示可以被改装到系统中以在各种清洁应用中使用酸再生离子交换树脂的装置的实施方案。 图2表示根据本专利技术的用酸再生剂来再生离子交换树脂的装置的实施方案。 图3A-3B表示使用层状的离子交换树脂床(3A)和混合层状离子交换树脂床(3B)来处理水源的本专利技术的实施方案。 图4表示在器皿清洗系统中的集成的酸再生离子交换树脂装置的示例性的示意图。 图5表示根据本专利技术的在器皿清洗系统中的集成的酸再生离子交换树脂装置的再生的示例性的示意图。 图6表示根据本专利技术的实施方案的酸再生的离子交换树脂的容量相对于处理过的水的pH的图。 图7表示根据本专利技术的实施方案的酸再生的离子交换树脂的容量相对于处理过的水的硬度的图。 图8表示在水的硬度处理方面层状的弱酸性离子交换树脂床(单种树脂)的容量相对于层状的弱酸性离子交换树脂与强酸性离子交换树脂床的图。 图9表示层状弱酸性离子交换树脂床(单种树脂)相对于层状的弱酸性离子交换树脂和强酸性离子交换树脂床的PH相对于容量(加仑)的图。 图10A-10B表示根据本专利技术的实施方案的使用强酸再生剂进行再生所产生的酸性树脂所实现的pH的图。 图11表示根据本专利技术的实施方案采用图10A-10B的示例性的酸再生剂的树脂再生后的处理过的水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用由酸再生的离子交换树脂以用于生产酸性软化水源的集成系统，包括：用于提供水源的入口；水处理池，其中，所述入口与所述水处理池流体连通；容纳在所述水处理池内的水处理组件，其中，所述水处理组件包含至少一种离子交换树脂，该离子交换树脂能够通过交换所述树脂上的质子和所述水源中的溶解的阳离子而生成处理过的水源，所述溶解的阳离子包括水硬度离子和总溶解固体，且其中，所述离子交换树脂为酸性形式或者为惰性金属形式；出口，其中所述出口与所述水处理池流体连通；腔室，制件放置于其中用于清洁；在所述出口和所述腔室之间流体连通的处理过的水的输送管线；清洗槽，其中，所述清洗槽与将清洗剂分配到所述清洗槽内的分配模块流体连通；清洗剂输送管线，与所述清洗槽和所述腔室流体连通；酸输送管线，与所述水处理池流体连通，其中，酸再生剂被输送到所述水处理池用于再生所述离子交换树脂；其中所述处理过的水源是软化的、酸性的且总溶解固体(TDS)低的水，该水具有小于约2格令的硬度等级和小于约6的pH。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·P·埃佛逊，L·温，L·坦，P·沃斯，M·托特施恩格，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US