用于操作逆流式离子交换系统的方法技术方案

技术编号:11506834 阅读:173 留言:0更新日期:2015-05-27 08:19
一种改进的逆流式离子交换系统以及操作此系统的方法,所述交换系统包含多个竖直排列的填充床离子交换树脂柱,所述填充床离子交换树脂柱包括:上游柱,包括阳离子交换树脂的填充床,以及下游柱,包括阴离子交换树脂的填充床,其与所述上游柱流体联通,其中,两种柱均包含上部和下部端口用于引入和引出流体。所述操作方法包含如下步骤:i)将进料液体引入所述上游柱的上部端口,使得进料液体向下流动通过所述柱并通过所述下部端口排出,并且之后流入所述下游柱的下部端口并向上流动以从所述上部端口排出;ii)中断进料液体的引入;iii)将第一再生物引入所述下游柱的所述上部端口,使得再生物向下流动经过所述柱并且通过所述下部端口排出,并将第二再生物引入所述上游柱的下部端口,使得再生物向上流动经过所述柱并通过所述上部端口排出;并且iv)重复步骤i)~iii)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作逆流式离子交换系统的方法
本专利技术涉及在逆流模式下操作的包括多个填充床柱的离子交换系统。
技术介绍
包括多个填充床柱的离子交换系统用于多种去矿物质和软化应用中。例如,在世界范围内正在使用数以百计的AMBERPACKTM和DOWEXTMUPCORETM填充床系统。AMBERPACKTM填充床系统以上升流生产和下降流再生模式进行操作。DOWEXTMUPCORETM填充床系统以下降流生产和上升流再生模式进行操作。AMBERPACKTM和UPCORETM两种系统均被设计为单或多隔室布局。例如两个或三个隔室柱(称作“分层床”)可以容纳弱和强电解质树脂组合,得到高效系统。
技术实现思路
本专利技术包括改进的逆流式离子交换系统和用于操作此系统的方法。在一个实施方式中,所述系统包括多个竖直排列的填充床离子交换树脂柱,所述填充床离子交换树脂柱包含:上游柱,包括阳离子交换树脂填充床;以及下游柱,包括阴离子交换树脂填充床,其与所述上游柱流体联通,其中,两种柱均包括上部和下部端口,用于引入和引出流体。在另一种实施方式中,操作所述系统的方法包含如下步骤:i)将进料液体引入所述上游柱的上部端口,使得进料液体向下降流动通过所述柱并通过所述下部端口排出,并且之后流入所述下游柱的下部端口并向上升流动以从所述上部端口排出;ii)中断进料液体的引入;iii)将第一再生物引入所述下游柱的所述上部端口,使得再生物向下流动经过所述柱并且通过所述下部端口排出,并将第二再生物引入所述上游柱的下部端口,使得再生物向上流动经过所述柱并通过所述上部端口排出;并且iv)重复步骤i)~iii)。附图说明图1A为以生产模式操作的本专利技术的双隔室实施方式的示意图。图1B为再生模式操作的图1A的所述实施方式的示意图。具体实施方式在一个实施方式中,本专利技术包括一种逆流式离子交换系统,在图1A和B中总地示为10。所描述的系统包括两个竖直排列柱,包括上游柱(12),含有阳离子交换树脂填充床;以及下游柱(14),包括阴离子交换树脂填充床。所述下游柱(14)与所述上游柱(12)流体联通,使得液体能够从所述上游柱(12)流至所述下游柱(14)。两种柱(12、14)均包括至少一个上部(16、16’)和下部(18、18’)端口,用于引入和引出流体。示出的两种柱(12、14)均包含利用配备有喷嘴(24、24’)的板隔开的上部(20、20’)和下部(22、22’)室。所述上游柱(12)的所述上部室(20)填充有弱酸阳离子交换树脂,而所述下部室(22)填充有强酸阳离子交换树脂。所述下游柱(14)的所述上部室(20’)填充有强碱阴离子交换树脂,而所述下部室(22’)填充有弱碱阴离子树脂。所述柱用管道连接,在生产模式中的流体流向在图1A中用带箭头的粗实线标示,并且在再生模式中标示于图1B。所述上游柱(12)包括任选的净空间(freeboard)(26)和浮动惰性树脂(28)。任选的脱气塔(30)可以沿着所述上游和下游柱(12、14)之间的流体路径安放。虽然示出为包含2个柱,但是也可使用额外的柱。同样地,虽然示出的每个柱包含2个室,但是也可使用单室或多室设置。每个柱可以包含本领域已知的通风口、进口、喷射断路器(jetbreaker)、补强板等选项。在操作过程中,所述系统在生产和再生模式之间循环。在所述生产模式过程中,进料液体被引入所述上游柱(12)的所述上部端口(16)内,使得进料液体向下流动通过所述柱(12)并且通过所述下部端口(18)排出,并且之后流入所述下游柱(14)的所述下部端口(18’),并向上流动以从所述上部端口(16)排出。参考示意性箭头,所述生产模式和对应的流体流向在图1A示出。在再生成模式过程中,中断将进料液体引入所述系统(10),并且第一再生物被引入所述下游柱(14)的所述上部端口(16’)内,使得所述再生物向下流动通过所述柱(14)并从所述下部端口(18’)排出,于此将其回收。同时,第二再生物可以被引入所述上游柱(12)的所述下部端口(18),使得再生物向上流动经过所述柱(12)并通过所述上部端口(16)排出,于此可将其回收。参考示意性箭头,所述再生模式和对应的流体流向在图1B示出。所述操作可以额外包含任选的回洗步骤。所述主体系统和操作方法表示了AMBERPACKTM和UPCORETM填充床系统的混合,其中所述上游柱(12)作为UPCORETM系统操作并且所述下游柱(14)作为AMBERPACKTM系统操作。此混合系统提供了相对于AMBERPACKTM和UPCORETM填充床系统二者意料不到的优势。实施例AMBERPACKTM和DOWEXTMUPCORETM填充床系统的性能被模型化并与使用可从TheDowChemicalCompany获得的CADIX(电脑辅助设计离子交换6.2版)设计软件的相应的“混合”系统进行比较。在各个情况下,流速、柱设置、树脂和再生物相同。所述模型化的结果总结于表1。附图所示的双室混合系统也包括在内。如数据所示,相较于比较性的UPCORETM和AMBERPACKTM填充床系统,当在增大的TSS负载下操作时,所述混合系统具有更好的操作可用性并且需要更少的工作用水。表1本文档来自技高网...
用于操作逆流式离子交换系统的方法

【技术保护点】
用于操作逆流式离子交换系统的方法,所述系统包含多个竖直排列的填充床离子交换树脂柱,所述填充床离子交换树脂柱包括:上游柱,包含阳离子交换树脂填充床;以及下游柱,包含阴离子交换树脂填充床,其与所述上游柱流体联通,其中,两种柱包含上部和下部端口,用于引入和引出流体;其中,所述方法包含如下步骤:i)将进料液体引入所述上游柱的上部端口,使得进料液体向下流动通过所述柱并通过所述下部端口排出,并且之后流入所述下游柱的下部端口并向上流动以从所述上部端口排出;ii)中断进料液体的引入;iii)将第一再生物引入所述下游柱的所述上部端口,使得再生物向下流动通过所述柱并且通过所述下部端口排出,并将第二再生物引入所述上游柱的下部端口,使得再生物向上流动经过所述柱并通过所述上部端口排出;并且iv)重复步骤i)~iii)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.20 US 61/673,8821.用于操作逆流式离子交换系统的方法,所述系统包含多个竖直排列的填充床离子交换树脂柱,所述填充床离子交换树脂柱包括:上游柱,包含阳离子交换树脂填充床;以及下游柱,包含阴离子交换树脂填充床,其与所述上游柱流体联通,其中,两种柱包含上部和下部端口,用于引入和引出流体;其中,所述方法包含如下步骤:i)将进料液体引入所述上游柱的上部端口,使得进料液体向下流动通过所述柱并通过所述下部端口排出,并...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·M·斯莱格特
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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