流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统技术方案

流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统，所述的流化床离子交换设备由至少两个连通的多级交换室组成，相邻交换室之间由筛板分隔开，第一级交换室设有浆液进口，末级交换室设有浆液出口，所述的筛板上开孔或狭缝，孔径或狭缝宽度为0.5～3.0mm。分子筛离子交换系统还包括在每一级交换室中装填有阳离子交换树脂小球，本实用新型专利技术提供的离子交换设备适用于分子筛与离子交换树脂进行阳离子交换的过程，交换效率高，同时克服了离子交换过程中物料的堵塞问题，能够长周期运转。

【技术实现步骤摘要】
流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统
本技术涉及一种离子交换设备和系统，更具体地说，涉及一种流化床离子交换设备和一种分子筛离子交换系统。
技术介绍
在我国的炼油工业中催化裂化工艺是极其重要技术手段，而裂化催化剂的性能对该技术具有重大影响。分子筛是裂化催化剂的主要活性组分，其性能优劣直接影响催化剂的性能。所谓的分子筛一般是指Y型分子筛，包括HY、REY、USY、DASY、REUSY等，择型分子筛以及经过其它元素改进后的分子筛。分子筛原粉所含阳离子为钠离子几乎没有催化性能，一般需要对其进行离子交换转化成氢型分子筛才能使其具备相应的催化活性。因此离子交换是裂化催化剂制备过程中一个非常重要的单元操作。以Y型分子筛生产过程为例，分子筛原粉NaY先用铵盐溶血将分子筛中的钠离子交换成铵离子，制成NH4型分子筛NH4Y，再经过焙烧才能转化为H型分子筛HY。由于化学平衡和分子筛结构的限制，NH4+不能一次完全取代Na+，为了得到Na2O含量低的分子筛，铵交换过程需要重复多次，因而会产生大量铵氮超标的废水。目前使用常规离子交换方法，催化剂厂每生产1吨成品Y型分子筛，产生约20吨NH4+质量浓度约为5000～6000mg/L的废水。而为了满足NH4+质量浓度小于15mg/L的国家排放标准，需要对氨氮污水进行处理，能耗大、成本高。因此，开发新型高效的离子交换技术具有现实的环保意义和经济效益。CN102020288A公开了一种分子筛的离子交换方法，该方法包括将分子筛浆液与阳离子交换树脂接触，回收与阳离子交换树脂接触后的分子筛浆液，所述分子筛浆液为含有分子筛和水的混合物，阳离子交换树脂的阳离子位包括阳离子A，分子筛的阳离子位包括阳离子B，所述阳离子A与所述阳离子B各自为一种或多种阳离子，且所述阳离子A与所述阳离子B的种类不完全相同，分子筛浆液与离子交换树脂接触的条件使分子筛上阳离子位的阳离子B至少部分被阳离子A的另一种阳离子所取代。实际应用中发现，采用该方法将离子交换树脂装填在离子交换柱中与含分子筛的浆液进行离子交换时，易于出现离子交换柱堵塞以及离子交换树脂在再生过程中很难被清洗干净的问题。JP63159218A公开了一种使用离子交换树脂降低NaY分子筛中Na+含量的方法。其处理过程为使氢型离子交换树脂与分子筛充分接触，在40～80℃的温度下，交换一定时间。经两次交换过程后得到NaO含量小于1重量％的氢型分子筛。但是，该方法中分子筛与离子交换树脂进行接触的方式为将分子筛与离子交换树脂混合，导致失效的树脂不能再与分子筛中的钠离子进行离子交换，因此脱钠效果和离子交换树脂的使用寿命还有待于进行一步提高。CN103657154A提供了一种离子交换方法，该方法包括使含具有可交换基团的固体物质的浆液流过装填有离子交换树脂的离子交换柱，使所述固体物质上的可交换基团与所述离子交换树脂上的离子交换基团进行离子交换，并收集从所述离子交换柱中流出的含固体物质的浆液，其中，至少部分所述离子交换的过程通过使所述离子交换树脂与所述含具有可交换基团的固体物质的浆液进行逆流接触来实现，并向所述离子交换柱中补充离子交换树脂，以填充离子交换柱中离子交换树脂移走而留下的空间。上述方法存在的问题是操作较为繁琐，物料处理量较小且交换过程中容易出现堵塞现象。现有采用离子交换树脂进行分子筛离子交换的方法中，很难兼顾离子交换效果与交换过程中物料的堵塞的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是在现有技术的基础上，提供一种分子筛离子交换设备和系统，是分子筛与离子交换树脂高效交换，同时避免交换反应器堵塞。一种流化床离子交换设备，由至少两个连通的多级交换室组成，相邻交换室之间由筛板分隔开，第一级交换室设有浆液进口，末级交换室设有浆液出口，所述的筛板上开孔或狭缝，孔径或狭缝宽度为0.5～3.0mm。一种分子筛离子交换系统，采用上述的流化床离子交换设备，所述的流化床离子交换设备的每一级交换室中装填有阳离子交换树脂小球，所述的阳离子交换树脂小球的粒径大于所述的筛板上开孔孔径或狭缝宽度。本技术提供的流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统的有益效果为：本技术提供的离子交换设备适用于分子筛与离子交换树脂进行阳离子交换的过程，交换效率高，以NaY分子筛的离子交换为例，一次性通过能的分子筛的NaO含量低于3wt％。同时克服了离子交换过程中物料的堵塞问题，能够长周期运转。附图说明附图用于说明和理解本技术，但本技术并不因此而受到限制。图1为流化床离子交换设备一种实施方式的结构示意图；图2为筛板的一种实施方式结构示意图。其中：1-浆液进口，2-浆液出口，3-搅拌轴，4-搅拌叶片，5流化床离子交换设备外壳，6-筛板，7-阳离子交换交换树脂，8-研磨小球，9-分子筛浆液。具体实施方式以下详细说明本技术的具体实施方式：一种流化床离子交换设备，由至少两个连通的多级交换室组成，相邻交换室之间由筛板分隔开，第一级交换室设有浆液进口，末级交换室设有浆液出口，所述的筛板上开孔或狭缝，孔径或狭缝宽度为0.5～3.0mm.优选地，所述的离子交换设备为卧式放置。所述的筛板上开孔或狭缝的作用在于将离子交换树脂限定在某一交换室内同时让分子筛浆液顺利通过，所述放置方式有利于分子筛浆液的单向流动提高交换效率，同时可以避免由于重力沉降造成的设备堵塞。优选地，所述的流化床离子交换设备外设有保温层，有利于减少分子筛浆液的热量损失保持较高的交换效率。优选地，所述的流化床离子交换设备设有搅拌构件，优选设有穿过多级交换室的搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌叶片，所述的搅拌轴与外部转动装置连接。优选地，每级交换室中设有2-4个搅拌叶片。优选地，所述的流化床离子交换设备由3-6级交换室组成，所述的交换室可以为各种形状，优选为圆柱体形，所述的交换室的长度与管径比为0.5～2.5，更优选为0.8～1.5。优选地，所述的筛板上设有多条平行狭缝，狭缝宽度为1.5～2.5mm。本技术提供的分子筛离子交换系统，采用上述的流化床离子交换设备，所述的流化床离子交换设备的每一级交换室中装填有阳离子交换树脂小球，所述的阳离子交换树脂小球的粒径大于所述的筛板上开孔孔径或狭缝宽度。优选地，所述的流态化离子交换设备的第一级交换室内装有研磨小球，所述研磨小球直径大于所述的筛板上开孔孔径或狭缝宽度。优选地，所述的研磨小球为氧化锆或者氧化铝小球。本技术提供的分子筛离子交换系统中，所述的流化床离子交换设备的各级交换室中还包括分子筛浆液，所述的分子筛的粒径为0.5～20um，所述的分子筛浆液由待交换分子筛与水以1：5～15的比例混合打浆得到。本技术提供的流化床离子交换设备的应用方法，采用上述的分子筛离子交换设备，待交换分子筛与水混合打浆得到分子筛浆液，所述的分子筛浆液由浆液进口进入离子交换设备，依次流过至少两级交换室，使所述分子筛上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床离子交换设备，其特征在于，该设备由至少两个连通的多级交换室组成，相邻交换室之间由筛板分隔开，第一级交换室设有浆液进口，末级交换室设有浆液出口，所述的筛板上开孔或狭缝，孔径或狭缝宽度为0.5～3.0mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种流化床离子交换设备，其特征在于，该设备由至少两个连通的多级交换室组成，相邻交换室之间由筛板分隔开，第一级交换室设有浆液进口，末级交换室设有浆液出口，所述的筛板上开孔或狭缝，孔径或狭缝宽度为0.5～3.0mm。


2.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备，其特征在于，所述的离子交换设备为卧式放置。


3.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备，其特征在于，所述的流化床离子交换设备外设有保温层。


4.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备，其特征在于，所述的流化床离子交换设备带有搅拌系统，包括穿过多级交换室的搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌叶片，所述的搅拌轴与外部转动装置连接。


5.根据权利要求4所述的流化床离子交换设备，其特征在于，每级交换室中设有2-4个搅拌叶片。


6.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备，其特征在于，所述的流化床离子交换设备由3-6级交换室组成，所述的交换室为圆柱体形，其长度与管径比为0.5～2.5：1。


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【专利技术属性】
技术研发人员：何金龙，张翊，李学锋，田志鸿，刘亚林，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11