实验室用全自动离子交换树脂预处理装置pdf

  本发明涉及一种实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其包括液体瓶、蠕动泵、交换柱、控制管理系统、废液瓶和废液泵；蠕动泵为多通道蠕动计量泵；液体瓶设置多个，用于盛装不同浓度或者不一样的种类的液体；液体瓶的设置个数等于蠕动泵的通道个数；蠕动泵的通道与液体瓶通过管材连接，蠕动泵的每个通道连接的液体瓶是不同的；控制管理系统与蠕动泵通信连接，用于控制蠕动泵的多通道切换从而抽取不同浓度或者不一样的种类的液体；所述交换柱的一端与蠕动泵连接，交换柱的另一端与废液泵连接，所述废液泵与废液瓶连接。本申请使用程序控制，可以对液体设置

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113083379 A (43)申请公布日 2021.07.09 (21)申请号 0.7 (22)申请日 2021.03.15 (71)申请人 华电电力科学研究院有限公司 地址 310030 浙江省杭州市西湖区西湖科 技经济园西园一路10号 (72)发明人 王涛英徐军锋廖永浩张耀 刘伟伟吴昱时孝磊冀雪妮 (74)专利代理机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 代理人 梁斌 (51)Int.Cl. B01J 47/02 (2017.01) B01J 47/14 (2017.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)发明名称 实验室用全自动离子交换树脂预处理装置 (57)摘要 本发明涉及一种实验室用全自动离子交换 树脂预处理装置，其包括液体瓶、蠕动泵、交换 柱、控制管理系统、废液瓶和废液泵；蠕动泵为多通道 蠕动计量泵；液体瓶设置多个，用于盛装不同浓 度或者不一样的种类的液体；液体瓶的设置个数等于 蠕动泵的通道个数；蠕动泵的通道与液体瓶通过 管材连接，蠕动泵的每个通道连接的液体瓶是不 同的；控制管理系统与蠕动泵通信连接，用于控制蠕 动泵的多通道切换从而抽取不同浓度或者不同 种类的液体；所述交换柱的一端与蠕动泵连接， 交换柱的另一端与废液泵连接，所述废液泵与废 液瓶连接。本申请使用程序控制，可以对液体设 A 置不同的流速及流量，达到优化实验步骤的目 9 的，提出新的实验方案。 7 3 3 8 0 3 1 1 N C CN 113083379 A 权利要求书 1/1页 1.一种实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：包括液体瓶、蠕动泵 （1）、交换柱（7）、控制系统（8）、废液瓶（9）和废液泵（11）；所述蠕动泵（1）为多通道蠕动计量 泵；所述液体瓶设置多个，用于盛装不同浓度或者不一样的种类的液体；液体瓶的设置个数等于 蠕动泵（1）的通道个数；所述蠕动泵（1）的通道与液体瓶通过管材连接，蠕动泵（1）的每个通 道连接的液体瓶是不同的；所述控制系统（8）与蠕动泵（1）通信连接，用于控制蠕动泵（1）的 多通道切换从而抽取不同浓度或者不同种类的液体；所述交换柱（7）的一端与蠕动泵（1）连 接，交换柱（7）的另一端与废液泵（11）连接，所述废液泵（11）与废液瓶（9）连接。 2.根据权利要求1所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征是：本预 处理装置还包括一个实验台（12），蠕动泵（1）、交换柱（7）、控制管理系统（8）和废液泵（11）均安 装在所述实验台（12）上，其中交换柱（7）通过固定卡扣（6）安装在实验台（12）上。 3.根据权利要求2所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：所述 实验台（12）上还安装有用于放置液体瓶的放置平台（10），所述放置平台（10）带有凹槽。 4.根据权利要求1所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：所述 蠕动泵（1）是三、四或六通道蠕动计量泵。 5.根据权利要求1所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：所述 管材采用聚四氟乙烯管。 6.根据权利要求1所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：所述 液体瓶采用聚四氟乙烯瓶。 7.根据权利要求1所述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其特征在于：所述 交换柱（7）采用玻璃交换柱或有机玻璃交换柱。 2 2 CN 113083379 A 说明书 1/4页 实验室用全自动离子交换树脂预处理装置 技术领域 [0001] 本发明涉及离子交换树脂处理设备，具体地讲，涉及一种实验室用全自动离子交 换树脂预处理装置。 背景技术 [0002] 目前火力发电厂的水处理设备大量使用离子交换树脂进行锅炉水处理，离子交换 树脂的质量好坏决定处理后水质的质量，如果水质不好，会造成机组积盐、结垢、腐蚀，甚至 发生爆管、停机等事故，严重影响发电机组的安全运行。 [0003] 离子交换树脂的新树脂的验收、运行中树脂的检测和报废树脂的检测均涉及树脂 的预处理，检测方法的标准中对酸液或碱液的流速有具体的规定，如DL/T 519《发电厂水处 理用离子交换树脂验收标准》中规定400mL的H SO 溶液以10mL/min流速流过树脂，目前实验 2 4 室采用量筒与秒表配合测量流速，结合分液漏斗阀门调节来控制流速，这些步骤不能准确 的控制流速，造成树脂的预处理程度不一致，对后续的检测数据造成了很大的影响。DL/T  519《发电厂水处理用离子交换树脂验收标准》中阳树脂的预处理用375mL的1mol/L的HCl溶 液以6 mL/min流速流过树脂，时间为62.5分钟。由于流速的无法准确控制及分液漏斗阀门 开度在液体流出过程中会发生改变，造成液体流出的速度发生改变，有时不到62.5分钟液 体已流完规定体积，此时会有大量的空气进入树脂中，如果没有及时将气体排出，后续流入 的液体会发生偏流，部分树脂无法接触再生液，严重影响预处理的效果。 [0004] 目前还没有一种能够准确的控制液体的加入量及加入速度的全自动离子交换树 脂预处理装置。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的 实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，能够实现自动连续加酸液、碱液或其他液体，提 高树脂预处理的一致性，提高检测数据的准确性和重复性。 [0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种实验室用全自动离子交换树脂预 处理装置，其特征在于：包括液体瓶、蠕动泵、交换柱、控制系统、废液瓶和废液泵；所述蠕动 泵为多通道蠕动计量泵；所述液体瓶设置多个，用于盛装不同浓度或者不一样的种类的液体；液 体瓶的设置个数等于蠕动泵的通道个数；所述蠕动泵的通道与液体瓶通过管材连接，蠕动 泵的每个通道连接的液体瓶是不同的；所述控制管理系统与蠕动泵通信连接，用于控制蠕动泵 的多通道切换从而抽取不同浓度或者不一样的种类的液体；所述交换柱的一端与蠕动泵连接， 交换柱的另一端与废液泵连接，所述废液泵与废液瓶连接。 [0007] 优选的，本预处理装置还包括一个实验台，蠕动泵、交换柱、控制管理系统和废液泵均 安装在所述实验台上，其中交换柱通过固定卡扣安装在实验台上。 [0008] 优选的，所述实验台上还安装有用于放置液体瓶的放置平台，所述放置平台带有 凹槽。 3 3 CN 113083379 A 说明书 2/4页 [0009] 优选的，所述蠕动泵是三、四或六通道蠕动计量泵。 [0010] 优选的，所述管材采用聚四氟乙烯管。 [0011] 优选的，所述液体瓶采用聚四氟乙烯瓶。 [0012] 优选的，所述交换柱采用玻璃交换柱或有机玻璃交换柱。 [0013] 本发明与现存技术相比，具有以下优点和效果： 1、克服现有设备的弊端，使用蠕动计量泵能够准确的控制液体的加入量及加入速 度，严格执行标准要求的液体加入量及加入速度； 2、采用程序控制加入液体的顺序，一种液体加完后自动切换到另一种液体，不会 使气体进入树脂中，实现多种液体药品持续加入实现自动化； 3、可以适用于多种树脂的预处理，采用多通道的蠕动泵，实现多种液体的持续添 加； 4、使用程序控制，可以对液体设置不同的流速及流量，达到优化实验步骤的目的， 提出新的实验方案； 5、本装置能测试各种预处理试剂对树脂预处理的效果，数据结果可以用来指导现 场生产。 附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施 方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图 是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。 [0015] 图1是本发明实施例的结构示意图。 [0016] 附图标记说明：2、3、4、5均为液体瓶； 蠕动泵1；固定卡扣6；交换柱7；控制管理系统8；废液瓶9；放置平台10；废液泵11；实验 台12。 具体实施方式 [0017] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发 明的解释而本发明并不局限于以下实施例。 [0018] 实施例 [0019] 参见图1。 [0020] 本实施例公开了一种实验室用全自动离子交换树脂预处理装置，其包括液体瓶、 蠕动泵1、交换柱7、控制系统8、废液瓶9、废液泵11以及一个实验台12；蠕动泵1、交换柱7、控 制系统8和废液泵11均安装在实验台12上，其中交换柱7通过固定卡扣6安装在实验台12上。 实验台12上还安装有用于放置液体瓶的放置平台10，放置平台10带有凹槽。交换柱7采用有 机玻璃交换柱或者玻璃交换柱。 [0021] 本实施例中，蠕动泵1为多通道蠕动计量泵，例如采用三、四或六通道蠕动计量泵， 具体根据实验情况而定。液体瓶设置多个，用于盛装不同浓度或者不一样的种类的液体；液体瓶 的设置个数等于蠕动泵1的通道个数；蠕动泵1的通道与液体瓶通过管材连接，蠕动泵1的每 4 4 CN 113083379 A 说明书 3/4页 个通道连接的液体瓶是不同的。液体瓶和管材要选用耐酸碱腐蚀的材质制成，例如，管材采 用聚四氟乙烯管。液体瓶采用聚四氟乙烯瓶。本实施例中，液体瓶设置四个，附图中标记1、 2、3、4均为聚四氟乙烯液体瓶。 [0022] 本实施例中，控制管理系统8与蠕动泵1通信连接，用于控制蠕动泵1的多通道切换从而 抽取不同浓度或者不一样的种类的液体。交换柱7的一端与蠕动泵1连接，交换柱7的另一端与废 液泵11连接，废液泵11与废液瓶9连接，交换柱7产生的废液由废液泵11抽到废液瓶9中。控 制系统8可采用现存技术。 [0023] 以下以两个具体的实验案例对本实施例做进一步的说明。 [0024] 实验案例一： 1、采用上述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置作为实验设备； 2、采用标准《阳离子交换树脂交换容量测定方法》DL/T 519‑2014，对001×7阳离 子树脂（要求转为氢型）进行仔细的检测； 3、交换柱采用玻璃交换柱，取除掉外水后的25ml树脂样品，加入自来水，采用玻璃 棒搅拌的方式将树脂中的气泡赶去，将玻璃交换柱固定到实验台上； 4、在第一个聚四氟乙烯瓶中加入500ml、浓度为  1mol/L的盐酸溶液，第二个聚四 氟乙烯瓶中加入除盐水，设置程序控制蠕动泵的一通道为1mol/L的盐酸溶液的流速为6mL/ min，液体体积为375ml，二通道为除盐水的流速为6mL/min，液体体积为1000ml，首先执行一 通道，然后自动切换到二通道； 5、预处理后的阳树脂按照GB/T 8144‑2008,进行仔细的检测全交换容量的测定； 6、001×7阳离子树脂（氢型）的全交换容量平行实验结果为5.12mmol/L、 5.13mmol/L，重复性为0.00138mmol/L，远远小于标准规定的0.082mol/L。 [0025] 实验案例二： 1、采用上述的实验室用全自动离子交换树脂预处理装置作为实验设备； 2、采用标准《阳离子交换树脂交换容量测定方法》DL/T 519‑2014,对201×7阴离 子树脂（要求转为氢氧型）进行仔细的检测； 3、交换柱采用有机玻璃交换柱，取除掉外水后的25ml树脂样品，加入自来水，采用 玻璃棒搅拌的方式将树脂中的气泡赶去，将玻璃交换柱固定到实验台上； 4、在第一个聚四氟乙烯瓶中加入500ml、浓度为 0.5 mol/L的硫酸溶液，第二个聚 四氟乙烯瓶中加入除盐水，第三个聚四氟乙烯瓶中加入700ml、浓度为  1 mol/L的氢氧化钠 溶液，第四个聚四氟乙烯瓶中加入700ml、浓度为2 mol/L的氢氧化钠溶液，设置程序控制蠕 动泵的一通道0.5 mol/L的硫酸溶液的流速为10mL/min，液体体积为400ml，二通道为除盐 水的流速为9mL/min，液体体积为250ml，三通道为1 mol/L的氢氧化钠溶液流速为10mL/ min，液体体积为500ml，四通道为2 mol/L的氢氧化钠溶液流速为10mL/min，液体体积为 500ml，依次执行一通道、二、三通道，然后自动切换到二通道，除盐水的流速设为为9mL/ min，体积为1000ml； 5、预处理后的阴树脂按照《氢氧型阴离子交换树脂交换容量测定方法》GB/T  5760‑2000,进行仔细的检测全交换容量的测定； 6、201×7阴离子树脂（氢型）的全交换容量平行实验结果为3.92mmol/L、 3.94mmol/L，差值为0.02mmol/L，远远小于标准规定的0.11mmol/L。 5 5 CN 113083379 A 说明书 4/4页 [0026] 此外，需要说明的是，本说明书里面所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名 称等可以不同，本说明书里面所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依 据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专 利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样 的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所 定义的范围，均应属于本发明的保护范围。 6 6 CN 113083379 A 说明书附图 1/1页 图1 7 7

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