一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统的制作方法

本发明涉及离子交换，具体涉及一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统。

背景技术：

1、离子交换是借助于离交树脂交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。目前，广泛应用于淀粉糖行业和发酵行业，如果糖、麦芽糖、糊精、乳酸等产品均利用树脂去除产品中的阴阳离子。专利号为cn208115777u，名称为一种连续离交设备阀阵系统中，公开了阳柱阀阵和阴柱阀阵内的生产阀阵、精制阀阵、水顶料阀阵、淋洗阀阵、再生阀阵、反洗阀阵比值各为5:5:3:3:3:1，一共使用40个树脂柱，相对应的自控阀门使用更多，在进行离子交换的过程中，复杂程度较高，容易出现离交误差；同时，由于水顶料阀阵、淋洗阀阵、再生阀阵、反洗阀阵主要为生产阀阵、精制阀阵内的树脂再生服务，但是因为生产阀阵和精制阀阵一直循环使用，虽然经过树脂再生，但是由于再生后的树脂，需要尽快投入到生产中，传统的离子交换柱仅仅做了简单再生，并未做强化再生，这样树脂柱内的树脂洗脱效率并未达到100%，使得工业化生产中的树脂使用的寿命比经过强化再生后的树脂使用寿命短，这样就加大了树脂的更换频率，增加了树脂的成本投入和树脂更换时的人工投入，继而使得生产的成本大大提高。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种组合式多单元的阀阵，以减少树脂柱的使用数量，降低整个阀阵使用的复杂程度；同时在阀阵中设置循环式静止阀阵，使得每个树脂柱在不同的周期内进行静止浸泡，以实现树脂的强化再生，延长树脂的使用寿命。

2、根据本申请实施例提供的技术方案，一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，若干个阳树脂柱和若干个阴树脂柱在工艺位上从左至右依次交替排列，若干个阳树脂柱和若干个阴树脂柱组成的工艺位包含水顶糖阀阵，阳柱生产阀阵，阴柱生产阀阵，阳柱精制阀阵，阴柱精制阀阵，淋洗阀阵，再生阀阵、静止阀阵，反洗阀阵，其各阀阵的柱子数量比例为3：5：5：5：5：4：3：1：1；每个阳树脂柱和每个阴树脂柱上设有自控阀门，分别通过控制进料流量计、反洗进流量计、淋洗进流量计、再生液a和再生液b流量计等流量，来实现每个周期的依次循环切换，使得物料进行离子交换处理的同时，在一个大周期内，实现所有阳树脂柱和阴树脂柱循环静止浸泡，以恢复树脂的交换能力。

3、优选的，所述水顶糖阀阵为多组阳树脂柱与阴树脂柱串联而成，使得水顶糖阀阵可直接作用于阳树脂柱和阴树脂柱。

4、优选的，所述阳柱生产阀阵为多组阳树脂柱并联而成，所述阴柱生产阀阵为多组阴树脂柱并联而成，所述阳柱生产阀阵与所述阴柱生产阀阵交替排列。

5、优选的，所述阳柱精制阀阵为多组阳树脂柱并联而成，所述阴柱精制阀阵为多组阴树脂柱并联而成，所述阳柱精制阀阵与所述阴柱精制阀阵交替排列。

6、优选的，所述淋洗阀阵、所述再生阀阵均为多个树脂柱首尾串联而成。

7、优选的，每个周期，实现一个树脂柱的再生和淋洗。

8、优选的，若干个阳树脂柱和若干个阴树脂柱采用plc控制系统，通过控制流量计流量和累积体积实现周期及树脂柱的切换。

9、优选的，再生液a和再生液b分别为酸液和碱液，对不同性质树脂柱进行再生时，通入不同的再生液，实现树脂柱数量的减少。

10、优选的，每个阳树脂柱和每个阴树脂柱上均设有14个自控阀门，包括再生进液阀、进盐阀、水顶糖进阀、淋洗进阀、反洗出阀、生产进阀、精制进阀；串柱阀、跳柱阀、甜水阀、排污阀、生产出阀、精制出阀、反洗进阀，通过阀门的开闭实现树脂柱的周期切换。

11、综上所述，本申请的有益效果：本发明具有以下优势：

12、1.本发明将水顶糖阀阵通过阳树脂柱和阴树脂柱串联，可实现对阳树脂柱和阴树脂柱作用，降低传统水顶糖阀阵中的树脂柱数量；

13、2.本系统共使用32个树脂柱，相对于传统的阴柱阀阵和阳柱阀阵使用40个树脂柱而言，节省了树脂柱的总体数量，降低了采购成本，同时降低了其使用复杂度；

14、3.本发明利用每个周期不同树脂柱依次循环切换，使得再生阀阵可以切换为阴柱再生阀阵和阳柱再生阀阵，使得不同的周期洗脱不同的树脂柱类型，而不需要像传统阀阵一样，同时设置阴柱再生阀阵和阳柱再生阀阵，从而减少再生阀阵的使用数量；同理反洗阀阵和淋洗阀阵也随着不同周期的依次循环切换，在不同的周期内对不同的树脂柱类型进行树脂清洗，进一步降低了树脂柱的总体数量，以及阀阵的复杂度；

15、4.本发明在阀阵中设置静止阀阵，在大周期内依次循环切换时，可依次将所有的树脂柱循环静止浸泡再生，实现树脂柱的强化再生，延长树脂柱的使用寿命，降低树脂柱内树脂的更换频率，从而降低树脂的投入成本和树脂更换时的人工成本，即降低生产过程中的生产成本，提高生产利润。

技术特征：

1.一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：所述水顶糖阀阵为多组阳树脂柱与阴树脂柱串联而成。

3.根据权利要求2所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：所述阳柱生产阀阵为多组阳树脂柱并联而成，所述阴柱生产阀阵为多组阴树脂柱并联而成，所述阳柱生产阀阵与所述阴柱生产阀阵交替排列。

4.根据权利要求3所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：所述阳柱精制阀阵为多组阳树脂柱并联而成，所述阴柱精制阀阵为多组阴树脂柱并联而成，所述阳柱精制阀阵与所述阴柱精制阀阵交替排列。

5.根据权利要求4所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：所述淋洗阀阵、所述再生阀阵均为多个树脂柱首尾串联而成。

6.根据权利要求5所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：每个周期，实现一个树脂柱的再生和淋洗。

7.根据权利要求6所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：若干个阳树脂柱和若干个阴树脂柱采用plc控制系统，通过控制流量计流量和累积体积实现周期及树脂柱的切换。

8.根据权利要求7所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：再生液a和再生液b分别为酸液和碱液。

9.根据权利要求8所述的一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，其特征在于：每个阳树脂柱和每个阴树脂柱上均设有14个自控阀门，包括再生进液阀、进盐阀、水顶糖进阀、淋洗进阀、反洗出阀、生产进阀、精制进阀；串柱阀、跳柱阀、甜水阀、排污阀、生产出阀、精制出阀、反洗进阀。

技术总结
本发明公开了一种组合式阀阵多单元连续离子交换系统，若干个阳树脂柱和若干个阴树脂柱在工艺位上从左至右依次交替排列并分别通过自控阀门控制进料流量计、反洗进流量计、淋洗进流量计、再生液A和再生液B流量计等流量，来实现每个周期的依次循环切换，使得物料进行离子交换处理的同时，在一个大周期内，实现所有阳树脂柱和阴树脂柱循环静止浸泡，以恢复树脂的交换能力。本发明将阳树脂柱和阴树脂柱经过不同周期交替再生，降低树脂柱使用数量，降低生产投入成本；并在整个系统中加入静止阀阵，每个周期对一个树脂柱进行强化再生，经过一个大周期后，整个系统中的树脂柱全部实现强化再生，延长树脂柱的使用寿命。

技术研发人员：张天惕,唐海静,王博达,李永强,支冬生
受保护的技术使用者：欧尚元智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15