目前華盛的連續(xù)離子交換技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,特備是各大型食品、制藥、稀有貴金屬提取等領(lǐng)域。連續(xù)離子交換技術(shù)作為一種完全革新的分離工藝技術(shù),不同于傳統(tǒng)的固定床、模擬移動(dòng)床等分離工藝。它是在借鑒傳統(tǒng)的固定床工藝的基礎(chǔ)上結(jié)合連續(xù)逆流系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成。它可以用于分離、提純以及回收工業(yè)料液中的有效組成或脫除雜質(zhì)。它將傳統(tǒng)離子交換工藝中的各個(gè)工序集中在一套系統(tǒng)中,不需繁瑣操作,重復(fù)性強(qiáng),保證產(chǎn)品具有穩(wěn)定的純度和濃度,且大幅降低填料、化學(xué)試劑、生產(chǎn)用水等消耗及廢水排放量等優(yōu)勢。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu):連續(xù)離子交換及色譜分離系統(tǒng)應(yīng)用均采用轉(zhuǎn)盤式系統(tǒng),此系統(tǒng)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)組成如圖:
主機(jī):包括系統(tǒng)支撐、樹脂柱、閥芯。支撐固定部分作為整個(gè)連續(xù)離交系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu),采用均勻分布的形式;閥芯主機(jī)作為連續(xù)離交的核心部分,全部采用華盛自有知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),用于連接外部物料進(jìn)出、實(shí)現(xiàn)功能分區(qū);樹脂柱作為交換容器用于裝填樹脂(或其他交換載體)
驅(qū)動(dòng)裝置:采用高精度伺服電機(jī)配合減速裝置和定位裝置,來實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)多孔閥的精準(zhǔn)定位
控制系統(tǒng):主機(jī)系統(tǒng)配備現(xiàn)場控制主機(jī),用于控制主機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),具備運(yùn)行參數(shù)顯示帶信號輸出功能,可遠(yuǎn)傳至中控室遠(yuǎn)程控制,系統(tǒng)全自動(dòng)控制,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料,利于上下工藝銜接配合
儀器儀表:用于在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),如壓力、流量、溫度、液位等現(xiàn)場顯示儀表及傳感,具備信號輸出功能,并可選配電導(dǎo)率、糖度計(jì)、濁度計(jì)等
外圍:外圍主要包括各儲罐、管路、閥門和泵等供料系統(tǒng)
系統(tǒng)原理:傳統(tǒng)固定床工藝在實(shí)際工作過程中,交換樹脂層大致可分為3個(gè)區(qū)域,即上層全部為已經(jīng)失效的樹脂,我們稱之為飽和區(qū),中間部分為交換區(qū),即物料與樹脂發(fā)生交換的區(qū)域,最底層為新鮮樹脂,此處樹脂未進(jìn)行交換。在離子交換進(jìn)行過程中,隨著飽和區(qū)不斷增加,新鮮樹脂層不斷減少,交換區(qū)不斷下移直至底部;而為了避免生產(chǎn)過程中物料穿透引起產(chǎn)品純度等達(dá)不到要求,底部必須有一定的新鮮樹脂作為保護(hù)層紡織產(chǎn)品的穿透。固定床運(yùn)行整個(gè)過程只有傳質(zhì)區(qū)處理工作狀態(tài),飽和區(qū)和新鮮區(qū)樹脂閑置,因此樹脂利用率低,而對于一個(gè)完整的固定床生產(chǎn)工序,至少包括4個(gè)步驟:交換、交換后水洗、再生后水洗,每一個(gè)步驟均需要等到上一個(gè)工序結(jié)束后才能進(jìn)行,且在設(shè)備系統(tǒng)中需要配置很多槽口與閥門,這就給生產(chǎn)操作帶來很多問題,如泄漏、操作復(fù)雜等。另外,固定床還存在包括:吸附劑不能有效利用、再生化學(xué)品消耗大、占地面積達(dá)、產(chǎn)品濃度低、運(yùn)行成本高等缺點(diǎn),對于需要更多步驟才能完成的工藝,采用固定床技術(shù)則越是顯得繁瑣和復(fù)雜,生產(chǎn)效率低下。傳統(tǒng)移動(dòng)床工作原理如圖:
針對傳統(tǒng)固定床工作原理,為了能投實(shí)現(xiàn)提高樹脂利用率,我們把固定床抽象分割成幾個(gè)小單元,一旦上面的小單元飽和后就一出來進(jìn)行洗水及再生操作,處理用的新鮮樹脂單元又回到交換區(qū)底部循環(huán)使用,這樣大大提高樹脂的利用率。為了能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂單元自動(dòng)高效的運(yùn)作,我們采用了全新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,把樹脂柱小單元放到了一個(gè)轉(zhuǎn)盤上,通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)切換,而無聊通過一個(gè)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)分配閥控制,把樹脂柱分成交換、水洗、再生、再生后水洗等功能區(qū)域,將傳統(tǒng)固定床的生產(chǎn)工序由時(shí)間關(guān)系轉(zhuǎn)化為空間關(guān)系,當(dāng)樹脂單元到達(dá)指定區(qū)域就執(zhí)行相應(yīng)的工藝過程,這樣可以試想每個(gè)過程獨(dú)立進(jìn)行,而整理工藝成連續(xù)運(yùn)行。連續(xù)離子交換工藝圖如下: