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連續(xù)離子交換工程設(shè)備

 連續(xù)離子交換技術(shù)是一種完全革新的分離工藝技術(shù),不同于傳統(tǒng)的固定床(Fixed Bed)、脈沖床(Pulse Bed)、模擬移動床(Simulated Moving Bed)等工藝。它是在傳統(tǒng)的固定床樹脂吸附和離子交換工藝的基礎(chǔ)上結(jié)合連續(xù)逆流系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成。連續(xù)離子交換是基于固定床系統(tǒng),不能連續(xù)生產(chǎn),能耗大,工藝繁雜,再生用化學(xué)品量大、生產(chǎn)周期長的缺點,而開發(fā)研究的。


設(shè)備介紹

一、連續(xù)離子交換技術(shù)原理

        離子交換技術(shù)是基于樹脂功能基團與物料中特定離子的吸附作用進行的交換過程,離子交換是可逆的等當量交換反應(yīng)。傳統(tǒng)的離子交換應(yīng)用時采用固定床實現(xiàn)的,我們對固定床的工作過程進行分析發(fā)現(xiàn),在交換過程中樹脂床將分為三段,即飽和區(qū)、活性區(qū)(傳質(zhì)區(qū))和新鮮樹脂區(qū)。隨著交換進行,傳質(zhì)區(qū)不斷下移直至底部交換完全。整個過程只有傳質(zhì)區(qū)處于工作狀態(tài),飽和區(qū)和新鮮樹脂區(qū)閑置,因此樹脂利用率低。

 

 為了提高樹脂利用率,我們把傳質(zhì)區(qū)進行抽象分割成幾個小單元,一旦上面的小單元飽和后就移出來進行洗水及再生操作,處理用的新鮮樹脂單元又回到傳質(zhì)區(qū)底部循環(huán)使用,這樣大大提高樹脂的利用率。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂單元自動高效的運作,我們采用了全新的系統(tǒng)設(shè)計理念,把樹脂柱小單元放到一個轉(zhuǎn)盤上,通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)切換。

而物料通過一個自動旋轉(zhuǎn)分配法控制,把樹脂柱分成交換、水洗、再生、漂洗等功能區(qū)域,當樹脂單元到達指定區(qū)域就執(zhí)行相應(yīng)的工藝過程,這樣可以實現(xiàn)每個過程獨立進行,而整體工藝成連續(xù)運行。

 三、FM-Sep連續(xù)離子交換系統(tǒng)組成

1、主機:包括系統(tǒng)支撐、樹脂柱、閥芯。支撐固定部分作為整個連續(xù)離交系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu),采用均勻分布的形式;閥芯主機作為連續(xù)離交的核心部分,采用福美科技自有知識產(chǎn)權(quán)多孔分配閥技術(shù),專利密封,用于連接外部物料進出,實現(xiàn)功能分區(qū);樹脂柱作為交換容器用于填裝樹脂(或其他交換載體);

2、驅(qū)動裝置:采用高精度伺服電機配合減速裝置和定位裝置,來實現(xiàn)主機系統(tǒng)多孔閥的精準定位;

3、控制系統(tǒng):主機系統(tǒng)配備現(xiàn)場控制主機,用于控制主機系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),具備運行參數(shù)顯示帶信號輸出功能,可遠傳至中控室進行遠程控制;系統(tǒng)全自動控制,可以實現(xiàn)連續(xù)進出料,利于上下工藝銜接配合;

4、儀器儀表:用于在線監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù),如壓力、流量、溫度、液位等現(xiàn)場顯示儀表及傳感,具備信號輸出功能,并可選配電導(dǎo)率、糖度計、濁度儀等

5、外圍:外圍主要包括各儲罐、管路、閥門和泵等供料系統(tǒng)

四、連續(xù)離子交換設(shè)備優(yōu)勢

1、整合所有的步驟、可連續(xù)運轉(zhuǎn)、系統(tǒng)匹配性強
2、顯著的減少樹脂的用量,充分發(fā)揮了樹脂的利用潛力,延長樹脂的使用壽命
3、減少水和化學(xué)品的耗量,大幅度降低運行成本和減少污水排放量
4、同時可去除或者分離具有不同特性的物質(zhì),可將復(fù)雜的工藝簡單化
5、保持料液中產(chǎn)品的成分和濃度穩(wěn)定,可以有效提高產(chǎn)品料液的純度和濃度,節(jié)省后續(xù)工藝成本
6、采用多柱系統(tǒng),可靈活變更生產(chǎn)工藝流程
7、設(shè)備緊湊、占地面積空間小,易于安裝在任何位置
8、全自動化、程序化操作控制,保證連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)
9、具有良好的操作彈性,可根據(jù)生產(chǎn)負荷的變化自動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度或調(diào)節(jié)流速

 五、連續(xù)離子交換應(yīng)用領(lǐng)域

氨基酸:賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等分離、純化

維生素:古龍酸、VC、 VB12等分離、純化

抗生素:氨基糖苷、多肽、頭孢菌素、紅霉素等分離、提取

有機酸:乳酸、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等轉(zhuǎn)化與精制

醫(yī)藥中間體的分離純化

化工合成物:樟腦磺酸銨、硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸等純化

中藥:桑枝、銀杏等提取液脫灰、脫色、純化

糖:果葡糖、低聚糖、木糖、D-核糖、山梨醇等脫灰精制

食品飲料:糖的脫色、脫鹽;果汁、酒精飲料的分離和精制等方面

廢水處理:如廢液中氯化銨的回收、水楊酸生產(chǎn)廢水處理

精細化工和生物技術(shù):如用于手性物質(zhì)的分離

冶金、材料:如從浸取液中回收銅、海水提鉀、貴金屬回收、重金屬去除、鉀鹽制備、鹽湖鹵水提鋰、稀有元素釩的         富集與分離、鉬的提取與分離、稀土元素分離、同位素分離等領(lǐng)域。

 


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