一种离子交换树脂交换容量测定系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种离子交换树脂交换容量测定系统,包括标准测试原液供应装置、再生液供应装置、纯水供应装置、废水排放装置、测试液收集装置以及树脂交换反应装置。通过该系统测定离子交换树脂的交换容量之后，树脂交换反应装置中的交换柱可以再生，因此可实现了离子交换树脂的交换容量的多次反复测定，从而使得测试数据在实际应用中更具有实际价值。该系统结构简单，易于操作，且无需再次树脂填充，不会混入气泡，从而还进一步提高了测试的精确度。
【专利说明】一种离子交换树脂交换容量测定系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种化工机械领域的装置，具体的说是一种离子交换树脂交换容量测定系统。
【背景技术】
[0002]离子交换树脂是一种带有交换离子的活性基团、具有网状结构和不溶性的高分子化合物。在离子交换树脂的应用中，常需要测定其离子交换容量。离子交换容量表示单位质量的干树脂所能交换的离子的物质的量，其标志离子交换树脂交换能量的大小，是衡量离子交换树脂的重要的参数。
[0003]现有的离子交换树脂交换容量测定系统在测定之后无法再生树脂，只能在交换柱内填充新的树脂，或者在交换柱外对树脂进行再生之后重新填装，然后才能进行再次测定。而填充新或再生的树脂，易混入气泡；在测试过程中，溶液会顺着气泡流下，使某些部分的树脂没有发生离子交换，导致交换不完全，进而影响测试精确度。
【发明内容】
[0004]本本实用新型针对离子交换树脂交换容量测定系统需要反复罐装新的或再生的离子交换树脂的缺点，对离子交换树脂交换容量测定系统进行改良，设计了一种可以反复地用于测定的离子交换树脂交换容量测定系统。
[0005]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现的：一种离子交换树脂交换容量测定系统，包括标准测试原液供应装置、再生液供应装置、纯水供应装置、废水排放或收集装置、测试液收集装置以及树脂交换反应装置；其中，所述树脂反应装置包括竖立的交换柱以及分别与交换柱的上、下端相连接的进、出液管路；进液管路设有与各并联的供应装置相连接的流量计，流量计的另一端经正进阀连接进液阀的一端，进液阀的另一端与交换柱相连接；在出液管路上，交换柱与出液阀的一端相连接，出液阀的另一端连通至出液口，出液口通向所述测试液收集装置的收集口 ；所述流量计的另一端和所述出液阀的一端之间连通有反进水管；所述废水排放或收集装置与所述进液阀的一端之间连通有反出水管，废水排放或收集装置与所述出液阀的一端之间连通有正出水管，反进水管、正出水管和反出水管上分别设有反进阀、正出阀和反出阀。
[0006]与现有的容量测定系统相比，本实用新型的离子交换树脂交换容量测定系统设置了反进水管、正出水管和反出水管，在交换容量测定之后，可以对交换柱进行正洗和反洗，从而无需更换交换柱、无需重新填装离子交换树脂，不仅使测试过程简化、而且还提高了测试准确度。
[0007]为了系统清晰呈现、便于操作使用，优选地，所述树脂交换反应装置固定于固定架上，固定架下方设置有溢液收集槽。进一步优选地，所述树脂交换反应装置中，除所述交换柱、流量计、各阀的阀把手设置于所述固定架的正面，所述进液管路、出液管路以及反进水管、正出水管、反出水管的其余部分设置于所述固定架的背面。
[0008]为了使测试液收集装置能快速对准出液口，优选地，所述出液口向下超出所述固定架的最底部。
[0009]为了防止测试液收集装置翻倒，优选地，所述溢液收集槽的底部对应所述出液口设有防滑装置。进一步优选地，所述测试收集装置为锥形瓶或细颈瓶，所述防滑装置为可圈住所述锥形瓶或细颈瓶底部的橡胶圈。
[0010]为了使供应的液体流量可调，并防止爆管，提高测试的安全性，优选地，各所述供应装置包括储液箱、与储液箱相连接的输送泵、连通输送泵的出液端和所述出液管路的送液管路、以及连通输送泵的出液端和所述储液箱的回液管路；在送液管路上设有送液阀，在回液管路上设有回液阀。
[0011]为了提高测试效率，优选地，包括多套树脂交换反应装置；各树脂交换反应装置的进液管路连接至同一套的标准测试原液供应装置、再生液供应装置及纯水供应装置，各树脂交换反应装置共用同一废水排放或收集装置；各树脂交换反应装置的出液管路连接至各自的测试液收集装置。本实用新型的优点和有益效果在于:本实用新型在离子交换树脂的容量测试系统可实现了对离子交换树脂的交换容量的多次反复测定，测试数据在实际应用中更具有实际价值。且该系统结构简单，易于操作，无需反复填充离子交换树脂，不会混入气泡，从而还进一步提高了测试的精确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是实施例1中离子交换树脂交换容量测定系统的结构示意图；
[0013]图2是图1中树脂交换反应装置部分的示意图；
[0014]图3是实施例2中离子交换树脂交换容量测定系统的主视图；
[0015]图4是图3的侧视图；
[0016]图5是图3的后视图；
[0017]图6是实施例3中离子交换树脂交换容量测定系统的原理图；
[0018]图7是实施例3中离子交换树脂交换容量测定系统的主视图；
[0019]图8是图7的后视图。
[0020]图中:1、废水排放管；2、交换柱；3、流量计；4、正进阀；5、进液阀；6、出液阀；7和7’、三角锥瓶；8-1、反进水管；8-2、反出水管；8-3、正出水管；9、固定架；10、溢液收集槽；11、出液口 ；12、标准测试原液供应装置；13、再生液供应装置；14、纯水供应装置；15、废水收集容器；16、橡胶圈；31、流量计一端；32、流量计另一端；40、正进阀把手；41、正进阀一端；42、正进阀另一端；50、进液阀把手；51、进液阀一端；52、进液阀另一端；60、出液阀把手；61、出液阀一端；62、出液阀另一端；81、反进阀；82、反出阀；83、正出阀；121、储液箱；122、输送泵；123、送液阀；124、回液阀；810、反进阀把手；820、反出阀把手；830、正出阀把手。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例和附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0022]实施例1
[0023]本实用新型是一种离子交换树脂交换容量测定系统。如图1和图2所示，该系统包括并联连接的标准测试原液供应装置12、再生液供应装置13和纯水供应装置14 ;还包括树脂交换反应装置、测试液收集装置和废水排放管I。
[0024]这里,树脂反应装置包括竖立的交换柱2、进液管路和出液管路。进液管路与交换柱2的上端连接，出液管路与交换柱2的下端连接。
[0025]在进液管路上，沿进液方向，依次设有流量计3、正进阀4、进液阀5 ;流量计的一端31分别连接标准测试原液供应装置12、再生液供应装置13和纯水供应装置14，流量计的另一端32连接正进阀一端41，正进阀另一端42连接进液阀一端51，进液阀另一端52连接交换柱2的上端。
[0026]在出液管路上，沿出液方向，交换柱2的下端与出液阀一端61相连接，出液阀另一端62连通至出液口 11，出液口 11通向测试液收集装置。如图1所示，这里的测试液收集装置是三角锥瓶7，此外测试液收集装置还可以是其他收集容器，如细颈瓶等。
[0027]流量计另一端32与出液阀一端61之间连通有反进水管8-1，反进水管8_1上设有反进阀81 ;废水排放管I与进液阀一端51之间连通有反出水管8-2,反出水管8-2上设有反出阀82 ;废水排放管I与出液阀一端61之间连通有正出水管8-3，正出水管8-3上分别设有正出阀83。
[0028]在离子交换树脂交换容量测试系统中，标准测试原液供应装置12向树脂交换反应装置提供已知浓度的标准测试原液，再生液供应装置13向树脂交换反应装置提供用于再生树脂的再生液，纯水供应装置14用于向树脂交换反应装置提供再生后树脂的水洗液。以标准测试原液供应装置12的结构为例，标准测试原液供应装置12可以包括储液箱121、与储液箱121相连接的输送泵122、连通输送泵122的出液端和出液管路的送液管路；在送液管路上设有送液阀123。为了实现输送平稳，避免管压过大造成爆管，并实现输送量可调，可以在连通输送泵122的出液端和储液箱121之间设置回液管路，并在回液管路上设置回液阀124。这样在给交换反应装置供液时，通过调节回液阀124和送液阀123，就可以控制送液量。
[0029]再生液供应装置和纯水供应装置的结构与标准测试原液供应装置的结构类似，这里不再赘述。
[0030]其工作原理是，在测试离子交换树脂的交换容量时，在保持再生液供应装置13和纯水供应装置14关闭的情况下，打开标准原液供应装置12的送液阀123、回液阀124，并使输送泵122启动，将一定浓度的标准测试原液以一定的流量经流量计3、正进阀4、进液阀
5、交换柱2、出液阀6至锥形瓶7，并计时，同时经常检查流出液的pH值，当测试收集的测试液的PH至与标准测试原液的pH值一样，停止交换和计时；根据标准测试原液和收集的测试液的浓度差、流量、时间以及离子交换树脂的质量，即可计算出交换容量。在测试过程中，反进阀81、反出阀82和正出阀83保持关闭装置。
[0031]在测试之后，关闭标准原液供应装置12，打开再生液供应装置13，使再生液经流量计3、正进阀4、进液阀5、交换柱2、出液阀6至出液口 11，当出液口 11留出的溶液的pH值与再生液的PH值相等时，完成再生过程；这一过程中，同样保持经流量计3、正进阀4、进液阀5、交换柱2、出液阀6至锥形瓶7为关闭状态。
[0032]在完成再生过程之后，需要对交换柱2中再生的离子交换树脂进行正洗和反洗。正洗和反洗过程都保持标准原液供应装置12和再生液供应装置13处于关闭状态，启动纯水供应装置14向树脂交换反应装置提供水洗用的溶剂。正洗时，关闭出液阀6、反进阀81和反出阀82，打开进液阀5、正进阀4和正出阀83，纯水供应装置14提供的纯水经流量计、正进阀4、进液阀5、交换柱2、正出阀83流出废水排放管I。反洗时，同样保持出液阀6关闭、进液阀5打开的状态，在此基础上，关闭正进阀4、正出阀83，打开反进阀81、反出阀82，此时由纯水供应装置14提供的纯水经流量计、反进阀81、交换柱2、进液阀5、反出阀82流出废水排放管1，从而达到对再生后的离子交换树脂的正反水洗。
[0033]实施例2
[0034]在实施例I的基础上，为了使系统清晰可见，作为改进的，本实施例中，如图3至5所示，该系统还设置了用于固定树脂交换反应装置的固定架9，且固定架9下方设置有一溢液收集槽10。这种情况下，锥形瓶7等测试液收集装置放置于溢液收集槽10内；为了防止水流冲击碰到测试液收集装置，可以在溢液收集槽10内对应出液口 11处设置防滑装置，用于固定测试液收集装置，比如防滑装置可以是可以圈住锥形瓶7底部的橡胶圈16。
[0035]设置固定架9的情况下，考虑将树脂交换反应装置中的交换柱2、流量计3、以及进液阀把手50、出液阀把手60、正进阀把手40、反进阀把手810、反出阀把手820、正出阀把手830设置于固定架9的正面，而将树脂交换反应装置中的其余部分设置在固定架9的背面，这样可以避免复杂管路影响操作人员的对测试和再生过程操作的判断。
[0036]此外，在设置固定架9时，最好将出液管路的出液口 11设置成向下超出固定架9的最底部。特别是在树脂交换反应装置的各组件分别设置于固定架9的正反面时，最好更是如此，从而方便将出液口 11对准锥形瓶7等测试液收集装置的收集口。
[0037]与此同时，该系统中，废水排放管I还与一废水收集容器15相连通，废水收集容器15用于收集正洗和反洗之后的废水，避免产生废液污染。
[0038]实施例3
[0039]在实施例2的基础上，作为改进的，本实施例中，在一个固定架8上设置了两套树脂交换反应装置。当然还可以根据固定架9的宽度以及所需测定样品数，更进一步增加该系统中树脂交换反应装置的数量，以增加系统的测试效率。以下，以两套树脂交换反应装置为例进行说明。
[0040]本实施例中，如图6至图8所示,两套树脂交换反应装置的进液管路连接至同一套的标准测试原液供应装置12、再生液供应装置13及纯水供应装置14，两套树脂交换装置的废水排放管I连接至同一根废水收集总管，进而连接至同一废水收集容器15 ;两套树脂交换装置的出液管路连接至各自的锥形瓶7、7’。
[0041]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，包括标准测试原液供应装置、再生液供应装置、纯水供应装置、废水排放或收集装置、测试液收集装置以及树脂交换反应装置；其中，所述树脂反应装置包括竖立的交换柱以及分别与交换柱的上、下端相连接的进、出液管路；进液管路设有与各并联的供应装置相连接的流量计，流量计的另一端经正进阀连接进液阀的一端，进液阀的另一端与交换柱相连接；在出液管路上，交换柱与出液阀的一端相连接，出液阀的另一端连通至出液口，出液口通向所述测试液收集装置的收集口 ；所述流量计的另一端和所述出液阀的一端之间连通有反进水管；所述废水排放或收集装置与所述进液阀的一端之间连通有反出水管，废水排放或收集装置与所述出液阀的一端之间连通有正出水管，反进水管、正出水管和反出水管上分别设有反进阀、正出阀和反出阀。
2.如权利要求1所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，所述树脂交换反应装置固定于固定架上，固定架下方设置有溢液收集槽。
3.如权利要求2所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，所述树脂交换反应装置中，除所述交换柱、流量计、各阀的阀把手设置于所述固定架的正面，所述进液管路、出液管路以及反进水管、正出水管、反出水管的其余部分设置于所述固定架的背面。
4.如权利要求2所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，所述出液口向下超出所述固定架的最底部。
5.如权利要求2所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，所述溢液收集槽的底部对应所述出液口设有防滑装置。
6.如权利要求5所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，所述测试收集装置为锥形瓶或细颈瓶，所述防滑装置为可圈住所述锥形瓶或细颈瓶底部的橡胶圈。
7.如权利要求1所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，各所述供应装置包括储液箱、与储液箱相连接的输送泵、连通输送泵的出液端和所述出液管路的送液管路、以及连通输送泵的出液端和所述储液箱的回液管路；在送液管路上设有送液阀，在回液管路上设有回液阀。
8.如权利要求1至7任意一项所述的离子交换树脂交换容量测定系统，其特征在于，包括多套树脂交换反应装置；各树脂交换反应装置的进液管路连接至同一套的标准测试原液供应装置、再生液供应装置及纯水供应装置，各树脂交换反应装置共用同一废水排放或收集装置；各树脂交换反应装置的出液管路连接至各自的测试液收集装置。
【文档编号】G01N33/44GK204116346SQ201420524480
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】钱平, 张玉格, 程晓辉 申请人:江苏苏青水处理工程集团有限公司