离子交换柱是指用来进行
离子交换反应的柱状压力容器,是管柱法离子交换的交换设备。在实验室、工业中常被使用。按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、
阴树脂外移再生混床三种,在使用范围上可分为实验室用离子交换柱、工业用离子交换柱。
离子交换柱是指用来进行
离子交换反应的柱状压力容器,是管柱法
离子交换的交换设备。采用圆筒形交换柱,溶液从柱的一端通入,与柱内呈密实状态的固定
离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触,进行离子交换。若交换后的溶液已达到预定要求,或离子交换树脂已呈“饱和状态”,就从生产线上切断柱交换,在同一柱中或其他柱内用解吸液
解吸,离子交换树脂再生后用于下次交换。采用离子交换柱,相当于将柱内离子交换树脂分多批次与溶液进行交换反应,交换后的溶液及时和离子交换树脂分离。流过离子交换树脂床的溶液成分随时间和床高度变化。此种方法效率高,广泛应用于生产。
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、
阴树脂外移再生混床三种。
体内再生混床:适合大流量,有专门的水处理操作人员及
废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、
阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
阴树脂外移再生
混床:同样适合大流量、有专门水处理操作人员及废水处理的场合。阴树脂外移再生式
混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型
逆流再生固定床大致相同,阴树脂再生柱厚度较混合床小,所需的膨胀高度为树脂层高度的50%~60%,故再生柱可较低,但一般为统一起见做成与混合床相同。
实验室用交换柱:一般用玻璃制造,柱长度和柱直径之比(L/D)大约为10~30,柱上端一般装塞子,下端是用烧结的玻璃砂板,也可以用玻璃毛、带孔的瓷板、不锈钢板,耐腐蚀的塑料网、布、玻璃布等作为离子交换柱的支座。
工业用交换柱:除主体设备外,还包括存放酸、碱及产品的贮槽、
管道阀门、流量计、流速计及各种测定仪表等辅助设备。
国外糖厂离子交换柱的有效容积(装载树脂量)一般为3~10m3,直径2.3~3.3m,高3.3~4m,
树脂床的高度0.6~2m。树脂柱为立式圆筒形结构,两端密封,能承受一定的工作压力。它通常用钢板焊接制成,内壁整体衬上耐酸、碱的橡胶层,小型树脂柱可全用不锈钢制造。 树脂柱总高度约为树脂层的两倍,以备树脂工作时体积膨胀和防止反洗时树脂被冲走。如果树脂的粒度较大,对通过液体的阻力较小,树脂层可较高,并相应缩小柱体的直径。但如树脂粒度较细,对液体的阻力较大,则树脂层不宜高,以免影响液体的通过,降低它的生产能力。有些装载细颗粒树脂的柱,树脂层的高度只约0.8m,但它的工作周期时间亦较短。