第09章 離子交換設(shè)備及計(jì)算課件

第9章離子交換設(shè)備及計(jì)算第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算第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(lèi)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(lèi)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(lèi)。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(yáng)柱、陰柱）及混合床（陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合在一個(gè)柱或罐中）連續(xù)流動(dòng)床是指溶液及樹(shù)脂以相反方向均連續(xù)不斷流入和離開(kāi)交換設(shè)備，一般也有單床、多床之分。第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算二、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(shù)脂層高度約占圓筒高度的50%~70%。第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算具有多孔支持板的離子交換罐第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算（二）反吸附離子交換罐反吸附離子交換罐第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算（三）混合床交換罐混合床內(nèi)的樹(shù)脂是由陽(yáng)、陰兩種樹(shù)脂混合而成，脫鹽較完全。第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算（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(guò)程中樹(shù)脂破壞大，設(shè)備及操作較復(fù)雜且不易控制。第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算篩板式連續(xù)離子交換設(shè)備漩渦式連續(xù)離子交換設(shè)備第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算第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(shù)脂床體積中所通過(guò)的溶液的體積流量或單位樹(shù)脂床截面積上所通過(guò)的溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算（一）據(jù)單位樹(shù)脂床體積中所通過(guò)的溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行放大單位樹(shù)脂床體積中所通過(guò)的溶液的體積流量也可稱(chēng)為交換器負(fù)荷，可以用ml（溶液）/ml（濕樹(shù)脂）·min或m3（溶液）/m3（濕樹(shù)脂）·h表示。

第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算若下標(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(shù)脂體積為

第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算上式中F2/F1即為放大倍數(shù)m，故上式也可寫(xiě)為若以H代表樹(shù)脂床高，D代表樹(shù)脂床直徑，則

第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算因故或因此，大設(shè)備的直徑及高度為第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算（二）根據(jù)單位樹(shù)脂床截面積上所通過(guò)溶液的體積流量相同的原則進(jìn)行放大單位樹(shù)脂床截面積上通過(guò)溶液的體積流量可以用ml（溶液）/cm2·min或m3（溶液）/m2·h來(lái)表示。此值即為溶液通過(guò)樹(shù)脂床的線(xiàn)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(shù)脂床層高度相同，僅直徑加大，以保證兩者線(xiàn)速度相同，實(shí)際上也是保證兩者接觸時(shí)間相同。

第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算線(xiàn)速度為或

當(dāng)W1=W2時(shí)第09章離子交換設(shè)備及計(jì)算二、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09章離子交換設(shè)備及計(jì)算三、液體通過(guò)固定床層的壓力降計(jì)算正吸附時(shí)，溶液