離子交換設(shè)備及計(jì)算

離子交換設(shè)備及計(jì)算第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一第1節(jié)離子交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)一、離子交換設(shè)備的分類根據(jù)操作方式：分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交換設(shè)備兩大類靜態(tài)設(shè)備為一帶有攪拌器的反應(yīng)罐。目前較少采用。動(dòng)態(tài)交換設(shè)備按操作方式不同分間歇操作的固定床和連續(xù)操作的流動(dòng)床兩類。固定床有單床（單柱或單罐操作）、多床（多柱或多罐串聯(lián)）、復(fù)床（陽柱、陰柱）及混合床（陽、陰樹脂混合在一個(gè)柱或罐中）連續(xù)流動(dòng)床是指溶液及樹脂以相反方向均連續(xù)不斷流入和離開交換設(shè)備，一般也有單床、多床之分。第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一二、離子交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)（一）普通離子交換罐橢圓形頂及底的圓筒形設(shè)備。圓筒體的高徑比一般為2~3，最大為5。樹脂層高度約占圓筒高度的50%~70%。第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一具有多孔支持板的離子交換罐第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一（二）反吸附離子交換罐反吸附離子交換罐第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一（三）混合床交換罐混合床內(nèi)的樹脂是由陽、陰兩種樹脂混合而成，脫鹽較完全。第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一（四）連續(xù)式離子交換設(shè)備交換速度快，產(chǎn)品質(zhì)量均勻、連續(xù)化生產(chǎn)、便于自動(dòng)控制。但這種操作過程中樹脂破壞大，設(shè)備及操作較復(fù)雜且不易控制。第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一篩板式連續(xù)離子交換設(shè)備漩渦式連續(xù)離子交換設(shè)備第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一第2節(jié)離子交換設(shè)備的計(jì)算一、固定床的放大

兩種方式：根據(jù)單位樹脂床體積中所通過的溶液的體積流量或單位樹脂床截面積上所通過的溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一（一）據(jù)單位樹脂床體積中所通過的溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行放大單位樹脂床體積中所通過的溶液的體積流量也可稱為交換器負(fù)荷，可以用ml（溶液）/ml（濕樹脂）·min或m3（溶液）/m3（濕樹脂）·h表示。

第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一若下標(biāo)1代表小設(shè)備的操作條件，下標(biāo)2代表大設(shè)備的操作條件。當(dāng)時(shí)，則大設(shè)備中的樹脂體積為

第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一上式中F2/F1即為放大倍數(shù)m，故上式也可寫為若以H代表樹脂床高，D代表樹脂床直徑，則

第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一因故或因此，大設(shè)備的直徑及高度為第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一（二）根據(jù)單位樹脂床截面積上所通過溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行放大單位樹脂床截面積上通過溶液的體積流量可以用ml（溶液）/cm2·min或m3（溶液）/m2·h來表示。此值即為溶液通過樹脂床的線速度。根據(jù)此法放大時(shí)，要維持大設(shè)備與小設(shè)備的樹脂床層高度相同，僅直徑加大，以保證兩者線速度相同，實(shí)際上也是保證兩者接觸時(shí)間相同。

第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一線速度為或

當(dāng)W1=W2時(shí)第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一二、操作周期所需時(shí)間的計(jì)算

操作周期時(shí)間構(gòu)成：交換、解吸、洗滌、再生計(jì)算式：τ=V/F=V/Ma=VH/Mω第十六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期一三、液體通過