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济源中亿锌业公司离子交换器和除油器设计一、?离子交换器：? ? 流量：20m3/h? ? ? ?1、工艺流程图：1.1、工艺流程简介本公司的离子交换系统主要用于从料液中回收各种稀散金属，其中料液成分较为复杂，主要为含锌的盐水溶液。为保证吸附效果，我们设计一个流程循环的工艺为：料液先经过离子交换器，进行树脂吸附；吸附后液送下工序处理；吸附饱和后，用纯水进行冲洗，为节约纯水消耗量，该冲洗水采用循环使用。冲洗后的树脂进行酸淋洗，淋洗后液富含稀散金属，送下一工序处理；为降低因酸淋洗液对树脂的影响，在淋洗后，再次用纯水进行冲洗，冲洗后液循环，循环到一定的含量后，加入淋洗液槽配酸。冲洗后的树脂进入下一个循环使用。需要澄清的问题：1、除离子交换器自身的泵以外，需要配五台泵，8台槽。2、离子交换器的外形尺寸，及管道配置需要条件。管道采用耐腐材料。1.2离子交换柱设计计算公式（1）计算交换柱处理负荷 G=Q（C—Cp）G—处理负荷 （未知）mol/hQ—处理水量 20m3/hC—进水浓度　（未知）mol/m3Cp—出水浓度　（未知）mol/m3（2）计算所需树脂的总体积　▽＝ＧＴ／ＥＯ▽＝树脂总体积　2.4 m3T＝树脂再生周期　（未知）hEO＝工作交换容量　（未知）mol/m3（3）设计离子交换柱的直径D＝√（４Q/πV）D—离子交换柱直径　1000 mmV—处理液在柱内流速　20-30 m/h（设计25）计算离子交换柱高度H0=Ｈ+△H = 6 mh—树脂层高度　3 mＨ—离子交换柱高度　4.5 m 　　Ｈ＝h(1+α)α—树脂清洗时膨胀率　可按４０％－５０％考虑（5）离子交换再生液的计算再生剂的用量　Ｍ＝q0E0▽M—再生剂的用量　240gQ0—再生剂耗量　（未知）g/mol▽—饱和树脂的体积　2.4m3再生液的体积　　 ▽I=M／Ci▽I—在一定浓度下的再生液的体积　3000 LCi—再生液中所含再生剂的浓度　5-8 %整个处理过程发生的化学反应（Na型阳离子交换柱）去除 2R—COONa＋M2+←→（R—COO）2M＋2Na+式中 M2=Ni2+,Cu2+,Zn2+,Pb2+,Co2+等再生 （R—COO）2M＋2HCl←→2R—COOH＋MCl2转型 R—COOH＋NaOH←→R—COONa＋H2O二、离子树脂除油系统：2.1离子除油树脂2.1.1产品描述离子除油树脂是一种极具亲油性的树脂，这种经过特殊处理的离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，它具有很高的除油交换容量和极好的动力学性能。2.1.2化学稳定性离子除油树脂不溶于酸碱，及所有普通溶剂，但是长时间暴露于游离氯和其他强氧化剂，聚合结构会遭到破坏，造成树脂的含水量增加。2.1.3物理化学参数出厂离子形态Na+聚合物骨架凝胶型聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物功能基磺酸基形态和外观球状颗粒总交换容量（Na+）2.0eq/L min.含水量（Na+）44-48%装载密度（典型值）850kg/m3湿真密度（H+型）1.24均一系数1.7平均直径0.6-0.85mm转型膨胀率 Na+→H+5%最高使用温度120℃2.1.4运行条件最高使用温度120℃pH0-12流速8-12m/h原水中悬浮物＜5ppm2.1.5再生亲油性树脂吸附液体中微小油滴后在原材料周围形成碳氢化合物薄膜。树脂床中持续不断地形成薄膜，上升的水在出口处切断了大颗油滴。坏掉的薄膜通过自我改良来使整个过程自我再生。2.2树脂对溶液含油量的要求，油含量适用范围进水溶液含油量的要求小于100mg/L，高于100mg/L建议配套一级重力或气浮除油配套2.3 运行成本本除油设备运行费用为进水动力费用，运行成本很低。2.4工艺流程2.5安装高度，及外形条件。设备安装高度及外形尺寸根据设备水量大小确定。三、除油设备3.1、除油设备简介除油树脂除油技术核心是利用除油介质(特种耐高温树脂)的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并可在线及时排出。在除油设备内设置树脂床，利用高温树脂的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”，及时将凝结水中油分子收集在树脂表面上。当吸附在树脂上的油分子达到饱和状态后，受水的流动冲击，富集的油以大油滴的形式被剪切分离，分离后的大油滴进人油水分离器自行分离。脱油后的树脂重新开始自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”过程。树脂凝集油：从亲油树脂层上解除的油滴是毫米级大小，而进入树脂层水中的油滴为直径小于100微米的机械分散油滴。第一步骤：凝集亲油树脂亲油基团吸引水中的分散油滴，在油及亲油树脂间的低表面张力，使油在树脂球粒上凝集。第二步骤：分离为利用油的浮力，处理水水流为自下而上，亲油树脂需要固定不被水流冲起，并在单位树脂床中，树脂表面积须达到最大值，这可将亲油树脂置