一種從裝有離子交換樹脂的容器中排去剩水的方法和實施此方法的裝置的制作方法

專利名稱：一種從裝有離子交換樹脂的容器中排去剩水的方法和實施此方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從裝有離子交換樹脂的容器中排去剩水的方法，容器具有分別用于含離子水和去離子水的供運管和排放管。本發明還涉及用以實施此方法的裝置。
這種方法可見之于德國Gebrauchsmuster(實用新型)1984990。在此資料中對具有離子交換樹脂床和供水排水管的筒形容器在其中的離子交換樹脂床已經飽和時就得換以新的裝有再生的離子交換樹脂的容器，然后將原來的容器送往再生設備以便對飽和的離子交換樹脂進行再生處理。這樣，經再生的容器就可重新用以舉例來說替換裝有已經飽和的離子交換樹脂的容器。
飽和離子交換樹脂的再生是一種相對較貴而很難進行的操作過程。還裝有剩水的容器很重，必須從離子交換設備上將其卸下以便送往再生設備。這種處理很費力，現有的職業健康和安全法規不容許用人力抬運重量超過50kg的容器。在實際操作中采用著起重設備以運送裝置有剩水的容器，但這種設備要求很大的投資，此外，不是所有工廠都能配置這種設備的。另一種可能是在將裝有離子交換樹脂的容器脫開接管時排去剩水，這會造成不應有的大量剩水的溢灑，而剩水往往是受重金屬的污染的。此外，溢灑剩水意味著在去離子設備內水的損耗，以致在一定時間后就得補充水量。
如前言所述的本發明消除了上述缺點，本發明方法的特征是使所述容器受有壓差以便從中排出去所述剩水。這就可較容易地移運裝有離子交換樹脂而已排去剩水的容器，因為這樣的容器顯然要輕得多了。此外，不會再造成剩水的溢灑，這從環境保護和經濟的觀點來看意味著很大的改進。
最好在容器內產生高過大氣壓的壓力。通過加壓的氣體造成超壓，由于這種超壓就可將剩水排出容器，例如可采用空氣、氮氣或其他對容器容體不起化學作用的氣體。其優點是，通過造成超壓就可控制水從容器中流出的速度。另一優點是，在很多情況下具腐蝕性的剩水只是與現有的管子接觸，這樣，就不必采用特種合金制成的超壓管。此外，現有的容器就可直接用以實施這一方法。而且也不必改裝現有設備，因為，完全可以利用現有的管路裝備。
在另一實施例中，在裝有離子交換樹脂的容器內產生低于大氣壓的壓力以便從容器中排去剩水。舉例來說可用泵或用可產生負壓的類似裝置如水噴射泵來產生負壓。其優點是，不必對現有容器進行改造，因為可以將泵接到分別用于含離子水和去離子水的供水排水管上。此外，實際上可以從容器中排去全部剩水。
在本發明另一優選實施例中，在排去所述剩水之前對裝在容器中的離子交換樹脂進行混拌處理。在混拌處理后就對離子交換樹脂作好了進行去離子處理的準備。其優點是，通過對離子交換樹脂的混拌可從離子交換樹脂顆粒上除去沉積在其上面的夾雜或雜質，從而釋放出具有活性的表面面積。因此，可以將混拌處理看成是對樹脂顆粒的凈化處理。此外，混拌處理可使容器內樹脂顆粒作物理上的重新調整，這又對樹脂顆粒的整個活性起有積極的作用。
最好通過供送一種介質來進行混拌處理，也就是，將一種氣體、一種液體或其混合體供送到容器的底部。一種優選的介質是空氣，因為穿過樹脂顆粒床體上升的空氣氣泡會在床體內產生很好的混拌作用。其優點是，整個樹脂顆粒受到很好的混拌，從而清除沉積其上的物質。在混拌處理后就可將供水排水管按原樣連接以便對處理用水作去離子處理。
最好采用脈沖式混拌處理。由于采用脈沖式混拌，對樹脂顆粒可作出更加有效的混拌。此外，可防止在樹脂顆粒床內形成所謂的“溝道”。溝道的形成對去離子處理被認為是很不利的。
本發明還涉及一種實施本發明方法的裝置。這種裝置舉例來說可見之于德國Auslegeschrift(外觀設計)2752581。在此資料內所公開容器的主要構件為分別用于鹽水和脫鹽水的供水排水管、用以測量電導率的儀表和內裝可更換離子交換樹脂芯子的殼體。在這種離子交換樹脂芯子飽和后，取去外殼并取出而換以新的芯子。在取出芯子時，尚留在其中的剩水就會泄出。此外，市場僅供應小容量的芯子，因此，必須在較短時間內就更換芯子。應該注意，該資料中未提到使容器受壓差而從容器中排去剩水。
本發明裝置的特征是，所述容器除了所述供水排水管還具有連接機構，可將此連接機構連到用以在容器內產生超壓的壓力機構。
最好將壓力機構通過一或多個速動接頭接到連接機構。其優點是，使連接機構和壓力機構之間的連接很簡便，采用一或多個速動接頭可將剩水的消耗降到最低程度。所用壓力機構舉例來說是一般可取得超壓約2bar的壓縮空氣。但本發明不限于使用超壓為2bar的壓縮空氣。也可采用其他的壓縮氣體，只要這些氣體不會損害容器的容體。
在另一實施例中，壓力機構通過閥門機構接到連接機構，最好使用于含離子水的供送管具有閥門機構，將此閥門機構接到用以在容器內產生超壓的壓力機構。其優點是，為在容器內產生超壓不必脫開管子，因此，剩水的損耗可降至最低程度。
在本發明的另一實施例中，去離子水的排放管裝有用以在容器內產生負壓的泵。采用泵以便在容器內產生負壓的優點是，可以準確地控制剩水從容器內流出的速度。應該注意，泵必須對剩水具有耐腐蝕性。
本發明特別涉及一種用以實施混拌處理的裝置如上所述，其特征是容器具有管子，其中，所述管子向下伸進容器。最好使管子在其端部具有開孔以便形成用以分布介質如氣體、液體或其混合體的一些開孔。此外，向下伸進容器的管子裝有在容器外邊通過速動接頭連接的機構。其優點是，使連接機構和向下伸進容器的管子之間的連接很簡便，使剩水的消耗通過一或多個速動接頭降到最低程度。
在另一優選實施例中，在容器外邊通過閥門連接管子。其優點是，不必脫開管子就可將介質送入容器，從而使剩水的消耗降至最低程度。
本發明方法和實施此方法的裝置適宜于要求對水作去離子處理的各種不同的用途，如在實驗室、醫院、工廠、水處理廠等。本發明特別適宜于用作放電加工中的去離子設備，放電加工也就是“火花電蝕”，一般稱作EDM。用于這種加工的設備稱作EDM機。現對本發明參照下圖作更具體的說明。


圖1示出作為現有技術的去離子設備，如用于EDM設備的去離子設備。
圖2示出本發明的去離子設備，如用于EDM設備的去離子設備。
圖3示出本發明裝置，其中，在容器內產生超壓，為此，通過速動接頭將壓力機構接到容器的連接機構。
圖4示出圖3所示裝置，其中，通過閥門機構將壓力機構接到連接機構。
圖5示出本發明裝置，其中，閥門機構裝在用于含離子水的供送管內，將閥門機構接到用以在容器內產生超壓的壓力機構。
圖6示出本發明裝置，其中，通過裝在去離子水排放管內的泵在容器內產生負壓。
圖7示出本發明裝置，其中，設有水噴射泵，用以在容器內產生負壓，然后將剩水從容器引到用于去離子水的緩沖罐。
圖8示出圖7所示裝置，不同之處在于將從容器中排出的剩水引到用于含離子水的緩沖罐。
圖9示出圖3所示裝置，不同之處在于在將剩水從容器中排去之前進行混拌處理。
圖10示出本發明裝置，用于樹脂的再混拌。
圖11示出本發明裝置，其中，通過排放管排放或放入EDM機。
圖12示出本發明裝置，其中，伸進容器的管子裝有通過連動接頭或閥門機構進行連接的機構。
圖13示出本發明裝置，其中，通過在容器底部送入氣體和液體的混合體進行混拌處理。
圖1示出現有技術的去離子設備，其中，將含離子水從EDM設備6引到用于含離子水的緩沖罐1。將含離子水經過過濾器2引到裝有離子交換樹脂的容器3。再將去離子水從容器3送到用于去離子水的緩沖罐中，然后通過管5將其送回到EDM設備6。
圖2示出本發明裝置。將來自EDM設備6的含離子水經過最終由過濾器處理后通過管7送到裝有離子交換樹脂的容器8。將含離子水在容器8內去離子并通過管5送回到EDM設備6。經一定時間后，容器8內的離子交換樹脂為離子所飽和，此后，就必須將容器8換以新的相同的容器8′。對容器8中的剩水就通過舉例來說用壓力機構9在容器內所產生的超壓將其從中排去，這里所采用的壓力機構是連接于壓縮空氣的軟管。但也可通過泵在容器8內產生負壓從容器8內排去剩水。
圖3詳細地示出本發明的方法和裝置，其中在容器內產生超壓。圖A示出通過供水管7將水送到裝有離子交換樹脂的容器8的狀況。通過去離子水排放管5去離子水排出容器8。經一定時間后，離子交換樹脂達到飽和狀態，此后，必須更換樹脂。為此必須排去容器8內的剩水。通過速動接頭25從容器8上撤去供水管7′通過管9和速動接頭27將壓縮空氣接到連接機構10(圖B)。通過在容器8內產生超壓，在這里是通過將壓縮空氣28送入容器，這就使剩水通過排水管5從容器8中排去，排水管5是通過速動接頭26(圖C、D)連接到容器8的。如圖3E所示，已從裝有離子交換樹脂的容器8中排去所有剩水，此后就可將容器8換以裝有離子交換樹脂的容器8′，該容器8′分別通過速動接頭25、26接到供水管5和排水管7(圖F)。應該注意，狀況F相當于狀況A，在這之后就可重新使其經歷這些狀況B-E。
圖4與圖3相應，差別在于通過閥門機構11、12將壓力機構9和供水管7接到裝有離子交換樹脂和容器8。如圖A所示，將含離子水供送管7通過閥門機構11連接到容器8，容器8具有去離子水排放管5。將連接機構10通過閥門機構12接到壓力機構9、在這里是壓縮空氣。在容器8內的離子交換樹脂飽和后(圖B)，就必須排去容器8內的剩水。關閉供水管7內的閥門機構11，通過壓力機構9、閥門機構12和連接機構10供送壓縮空氣28使容器8加壓，于是剩水就通過排水管5從容器8排出。如圖E所示，剩水已從容器8中全部排去，這就可將所述容器如圖F所示換以新的裝有離子交換樹脂的容器8′，將容器8′接到供水排水管7,5和壓力機構9。圖F相應于圖A，在這之后就可重新使其經歷這些狀況B-E。
在圖5所示實施例中，對容器8通過裝有供水管7上的閥門機構13進行加壓，將閥門機構連接于壓力機構9。當容器8內的離子交換樹脂飽和后，必須在更換容器前從容器8中排去剩水。如圖B所示，調節閥門機構13使含有離子水不能通過供水管7進入容器8，但壓縮空氣28可通過接在閥門機構13上的壓力機構9進入容器8。在容器8內產生高于大氣壓的壓力，容器內的剩水就通過排水管5排出容器8。在狀況E中已將全部剩水排出容器8。這時將容器8換以新的裝有離子交換樹脂的容器8′如圖F所示，該狀況F相當于狀況A。于是重新使容器經歷狀況B-E。
圖6示出本發明一實施例，其中，在容器8內產生低于大氣壓的壓力。如圖A所示，將含離子水通過供水管7送到容器8內，該供水管是通過閥門機構14接到容器8的，將去離子水通過排水管5排出容器8，該排水管是通過閥門機構15接到容器8的。當一定時間后容器8內的離子交換樹脂飽和時，必須將剩水排出容器8。調節閥門機構15以便通過在容器8內產生負壓而將剩水通過管5排出容器。如圖E所示，已將全部剩水排出容器8，然后將容器8換以新的裝有離子交換樹脂的容器8′如圖F所示。狀況F相應于狀況A，其中調節閥門機構15使去離子水通過排水管5排出容器8。
圖7示出本發明一特殊實施例，其中，通過在容器內產生負壓將剩水排出裝有離子交換樹脂的容器8，這是通過水噴射泵18取得的。如圖A所示，水噴射泵18接到排水管5的閥門機構20上。閥門機構19裝在供水管7中。當一定時間后容器8內的離子交換樹脂飽和時，必須將剩水排出容器8。調節閥門機構19使水噴射泵18在容器8內產生負壓，然后通過正確調節閥門機構20使剩水通過排水管5排出容器8。如圖E所示已將全部剩水排出容器8，將容器8換從新的容器8′如圖F所示，圖F相當于圖A。將從容器8中排出的剩水通過排水管5引到用于去離子水的緩沖罐(未示出)。
圖8相應于圖7，其差別在于水噴射泵23通過閥門機構21裝在供水管7中，以及將裝在排水管5中的閥門機構22接到容器8。當經一定時間后容器8內的離子交換樹脂飽和時，必須將剩水排出容器8。在容器8內通過正確調節閥門機構21產生負壓，此后，只要調節了閥門機構22就可將剩水通過排水管5排出容器8。如圖E所示已將全部剩水排出容器8，這就可將容器8換以容器8′如圖F所示。將排出容器8的剩水引到含離子水緩沖罐(未示出)。狀況F相應于狀況A，然后使容器重新經歷狀況B-E。
圖9示出相應于圖3的裝置，其中，在第三個圖發生了根據本發明的混拌處理。從第三圖中可以看出，在將剩水通過管5排出容器8之前進行混拌處理。如第二圖所示，管30在其端部具有開孔，用以分布流體如氣體和(或)液體。通過經管30送入流體，就可再次混拌樹脂而使樹脂的新的活性部分將水凈化。如第四、五圖所示，將剩水排去，這分別相當于圖3中的圖D、E。在混拌處理后，就可再次使用樹脂而不必將容器8換以新的容器8′。
在圖10所示實施例中，將液體和空氣的混合體通過水噴射泵34經管31噴進容器8以進行再混拌。管31向下伸進容器8，通過管32和管7排放液體和氣體。
圖11示出本發明的進行再混拌的三個實施例a)、b)、c)。在狀況a)中氣體被注入管31，通過排放管35排放氣體到排放裝置或EDM機。如圖11的圖b)所示，氣體通過管31噴入容器8，通過管32排放到排放裝置或EDM機，另外設有速動接頭5、7。如圖c)所示，氣體通過管31噴入容器8。通過排放管35排放到排放裝置或EDM機。也可通過速動接頭7噴入流體，并通過速動接頭5排放流體。
在圖12所示實施例中，如圖a)所示，將介質、也就是氣體、液體或其混合體通過管30噴入容器8。通過位于容器8頂部的管32進行排放。如圖a)所示，通過一些管子的交叉可取得相當多的速動連接系統。圖12的圖b)示出與圖a)所示同一實施例，具有手動或可控閥門33。在圖c)所示實施例中，將介質，也就是將氣體、液體或其混合體通過管30噴入容器8。通過位于容器8頂部的管32進行排放。也可通過速動接頭送入外來的液體如用于EDM機的再灌裝用水。在圖d)所示實施例中，將氣體、液體或其混合體通過管30直接噴入容器8，通過管31和閥門33進行排放。此設備基于圖12中的圖a)，用以通過手動或可控制門33進行水力混拌，送入外來液體如用于EDM機的再灌裝用水。
圖13中的圖A)基于圖12中的圖a)。如圖13A)所示，將氣體和液體的混合體用水噴射泵34通過管30噴入容器8。通過位于容器8頂部的管32進行排放。在圖B)所示實施例中，將氣液混合體通過手動或可控閥門機構33和管30噴入容器8。通過管31進行排放。在圖c)所示實施例中將液氣混合體通過管30噴入容器，可采用外來液體如用于EDM機的再灌裝用水而通過配置的噴射器34吸入氣體以承載液體，并配置相應的速動接頭。通過裝在容器8頂部的管32進行排放。在圖D)所示實施例中，將氣液混合體通過管30噴入容器8。圖D)基于圖13中的圖c)，只是裝有手動或控閥門。通過管31進行排放。
在本發明中，容器8在其外邊裝有通過速動接頭進行連接的機構。但本發明并不限于這些連接機構的特定組合。
權利要求
1．一種用以從裝有離子交換樹脂的容器中排去剩水的方法，該容器裝有分別用于含離子水和去離子水的供水管和排水管，其特征是使所述容器承受壓差，從而從所述容器中排去所述剩水。
2．按權利要求1所述方法，其特征是在所述容器內產生高于大氣壓的壓力。
3．按權利要求1所述方法，其特征是在所述容器內產生低于在大氣壓的壓力。
4．按權利要求1-3所述方法，其特征是使從所述容器中排去的所述剩水重新循環到用水的系統內。
5．按權利要求1-4所述方法，其特征是在從所述容器中排去所述剩水之前對所述容器內的離子交換樹脂進行混拌處理。
6．按權利要求5所述方法，其特征是所述混拌處理包括將氣體、液體或其混合體在所述容器的底部的一個位置送入所述容器。
7．按權利要求6所述方法，其特征是以脈動方式進行所述混拌處理。
8．按權利要求6-7所述方法，其特征是采用空氣。
9．用以實施權利要求2所述方法的裝置，其特征是所述容器除了所述供水和排水管裝有連接機構，可將該連接機構接到壓力機構上以便在容器內產生超壓。
10．按權利要求9所述裝置，其特征是將所述壓力機構通過速動接頭連接于所述連接機構。
11．按權利要求9所述裝置，其特征是將所述壓力機構通過閥門機構連接于所述連接機構。
12．按權利要求9所述裝置，其特征是用于含離子水的供水管裝有閥門機構，將該閥門機構連接于壓力機構以便在所述容器內產生超壓。
13．用以實施權利要求3所述方法的裝置，其特征是用于去離子水的排水管裝有用以在所述容器內產生負壓的泵。
14．按權利要求13所述裝置，其特征是所述泵為水噴射泵。
15．按權利要求13所述裝置，其特征是將所述泵的排水管連接于含離子水的緩沖罐。
16．按權利要求13所述裝置，其特征是將所述泵的排水管連接于去離子水的緩沖罐。
17．用以實施權利要求5所述方法的裝置，其特征是所述容器裝有管子，其中，所述管子向下伸進所述容器。
18．按權利要求17所述裝置，其特征是所述管子在其端部具有開孔。
19．按權利要求17-18所述裝置，其特征是所述管子在所述容器外邊裝有通過速動接頭進行連接的機構。
20．按權利要求17-19所述裝置，其特征是所述管子在所述容器外邊通過閥門機構進行連接。
全文摘要
本發明涉及一種從容器中排去剩水的方法,容器裝有離子交換樹脂,并具有用于含離子水的供送管和用于去離子水的排放管,使容器受到壓差,從而將剩水排出容器。本發明還涉及一種用以實施這種方法的裝置,裝置具有容器,容器具有不同于供水排水管的連接機構,可將連接機構接到壓力機構以便在容器內產生超壓或負壓。
文檔編號B01J47/10GK1222098SQ97195624
公開日1999年7月7日 申請日期1997年6月18日 優先權日1997年6月18日
發明者P·菲舍 申請人:英特克Edm公司