本實用新型涉及一種用于陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝裝置，采用三氧化硫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸作為磺化劑在磺化反應器中磺化固態(tài)交聯(lián)聚苯乙烯珠體(簡稱白球)，磺化后用低濃度酸置換并回收高濃度的母液硫酸，并將回收的母液硫酸作為三氧化硫的溶劑重新循環(huán)利用到磺化反應器中。本實用新型工藝裝置外排廢酸較傳統(tǒng)硫酸磺化法減少85％以上，外排酸性廢水減少90％以上。

背景技術(shù)：

苯乙烯系陽離子交換樹脂自二十世紀四十年代誕生以來已經(jīng)被廣泛應用于水的脫硬脫鹽、物料的凈化、濕法冶金、工業(yè)催化等領(lǐng)域，并且成為在所有離子交換樹脂中市場使用量、應用領(lǐng)域最廣的樹脂。苯乙烯系陽離子交換樹脂的生產(chǎn)工藝是首先以苯乙烯和二乙烯苯為主要原料用水相懸浮聚合的方法進行交聯(lián)聚合反應制取交聯(lián)聚苯乙烯珠體(簡稱白球)，將這種白球用磺化劑在苯環(huán)上進行磺化反應引入磺酸基團，從而制取了苯乙烯系陽離子交換樹脂。能夠進行磺化反應的磺化劑很多，如濃硫酸、三氧化硫、氯磺酸等，這些磺化劑都已被成功應用于液體狀態(tài)下的芳族化合物等的磺化反應，如苯、烷基苯等，但是由于磺化反應是放熱反應，而且放熱程度隨著硫酸濃度的增大而增大，因此對于固態(tài)的交聯(lián)聚苯乙烯白球的磺化反應仍采用濃硫酸作磺化劑，磺化后的樹脂則采用稀酸加入濃酸中逐漸稀釋和排出的方法除去樹脂中的殘酸，然后大量水洗得到成品樹脂，而用三氧化硫直接作為磺化劑對白球進行磺化反應制取陽離子交換樹脂的工藝和方法從來沒有見之公開報道過。長期以來，陽離子交換樹脂這種傳統(tǒng)的的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生了大量的沒有回收利用價值的低濃度的廢酸和酸性廢水，據(jù)統(tǒng)計，這種傳統(tǒng)工藝方法每生產(chǎn)一噸陽離子交換樹脂將產(chǎn)生1.5～2.5噸濃度為75～80％的廢酸和2～10噸濃度為0.1～3％的廢酸水，因此造成了嚴重的環(huán)境問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種用于陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝裝置，采用三氧化硫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸在磺化反應釜中與白球進行磺化反應，磺化后的樹脂用低濃度酸置換并回收高濃度的母液硫酸，并將回收的母液硫酸重新循環(huán)利用到磺化反應釜中。本實用新型工藝裝置外排廢酸較傳統(tǒng)硫酸磺化法減少85％以上，外排酸性廢水減少90％以上。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝裝置，包括磺化反應釜、洗滌樹脂用的洗滌釜、三氧化硫加入系統(tǒng)、酸液回收系統(tǒng)和樹脂洗滌系統(tǒng)；其特征在于：

所述的磺化反應釜的頂部設(shè)有母液酸入口、白球入口、溶劑入口、排氣口A和三氧化硫加入口，底部設(shè)有排液口；其中，白球入口、溶劑入口與外部提供白球和溶劑的裝置相連接；

所述的洗滌釜，頂部設(shè)有進液口、酸和純水入口、排氣口B，底部設(shè)有出液口、樹脂出料口；所述的進液口與磺化反應釜的排液口相連接；

所述的三氧化硫加入系統(tǒng)包括依次連接的三氧化硫計量罐、三氧化硫加料泵，三氧化硫加料泵的出口與三氧化硫加入口相連接；

所述的酸液回收系統(tǒng)包括并聯(lián)的母液酸回收系統(tǒng)、濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)；所述的母液酸回收系統(tǒng)、濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)的進口均與洗滌釜的出液口相連接；所述的母液酸回收系統(tǒng)的出口與磺化反應釜的母液酸入口相連接；所述的濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)出口與洗滌釜的酸和純水入口相連接；

所述的樹脂洗滌系統(tǒng)包括純水洗滌系統(tǒng)和過濾樹脂用的濾水槽，其中：濾水槽的進口與洗滌釜的樹脂出料口相連接、濾水槽的廢水出口與純水洗滌系統(tǒng)的廢水進口相連接，純水洗滌系統(tǒng)的進口與洗滌釜的出液口相連接、出口與洗滌釜的酸和純水入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的三氧化硫加入系統(tǒng)中，三氧化硫計量罐頂部設(shè)有進料口、底部設(shè)有出料口，進料口與外部提供三氧化硫的裝置相連接，出料口與三氧化硫加料泵的進口相連接；三氧化硫泵的出口與三氧化硫加入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的母液酸回收系統(tǒng)包括母液酸計量罐和母液酸循環(huán)泵，母液酸計量罐的頂部設(shè)有母液酸進口、底部設(shè)有母液酸出口，母液酸進口與洗滌釜的出液口相連接，母液酸出口與母液酸循環(huán)泵的進口相連接；母液酸循環(huán)泵的出口與磺化反應器的母液酸入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的母液酸循環(huán)泵的出口與磺化反應器的母液酸入口相連接的路線上開設(shè)有排出多余母液酸用的廢酸排液口。

上述技術(shù)方案中，所述的濃酸回收系統(tǒng)包括濃酸計量罐和濃酸循環(huán)泵，濃酸計量罐的頂部設(shè)有濃酸進口、底部設(shè)有濃酸出口，濃酸進口與洗滌釜的出液口相連接，濃酸出口與濃酸循環(huán)泵的進口相連接；濃酸循環(huán)泵的出口與洗滌釜的酸和純水入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的稀酸回收系統(tǒng)包括稀酸計量罐和稀酸循環(huán)泵，稀酸計量罐的頂部設(shè)有稀酸進口、底部設(shè)有稀酸出口，稀酸進口與洗滌釜的出液口相連接，稀酸出口與稀酸循環(huán)泵的進口相連接；稀酸循環(huán)泵的出口與洗滌釜的酸和純水入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的純水洗滌系統(tǒng)包括純水計量罐和純水循環(huán)泵，純水計量罐的頂部設(shè)有外部純水進口、回收純水進口和廢水進口，底部設(shè)有純水出口；其中：外部純水進口與外部提供新鮮純水的裝置相連接，回收純水進口與洗滌釜的出液口相連接，廢水進口與濾水槽的廢水出口相連接，純水出口與純水循環(huán)泵的進口相連接；純水循環(huán)泵的出口與洗滌釜的酸和純水入口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的濾水槽，頂部設(shè)有樹脂進料口，底部設(shè)有廢水出口；在濾水槽內(nèi)部、且位于廢水出口的上方鋪設(shè)有一層過濾樹脂用的過濾網(wǎng)A；在濾水槽的外壁開設(shè)有一個樹脂成品出料口，樹脂成品出料口的水平位置高于過濾網(wǎng)；所述的樹脂進料口與洗滌釜的樹脂出料口相連接；所述的廢水出口與純水計量罐的廢水進口相連接。

上述技術(shù)方案中，所述的洗滌釜，在其內(nèi)部且位于出液口的上方鋪設(shè)有過濾樹脂用的過濾網(wǎng)B，過濾得到的固體經(jīng)樹脂出料口排向濾水槽，過濾得到的液體通過總管道再經(jīng)并聯(lián)的分管道分別流向母液酸進口、濃酸進口、稀酸進口和回收純水進口。

上述技術(shù)方案中，所述的洗滌釜的酸和純水入口，通過總管道再經(jīng)并聯(lián)的分管道分別與純水循環(huán)泵的出口、稀酸循環(huán)泵的出口、濃酸循環(huán)泵的出口相連接；所述的總管道上開設(shè)有排出多余液體用的廢酸排液口。

本實用新型裝置進行陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝方法，包括以下步驟：

(1)白球、溶劑和母液酸在磺化反應裝置內(nèi)混合后進行溶脹0～6小時；

(2)向步驟(1)溶脹結(jié)束后的混合物中添加三氧化硫進行磺化反應，反應溫度為30～150℃，反應時間為0.5～25小時；

(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物放入洗滌裝置中，向洗滌裝置中通入濃酸對其內(nèi)的進行洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為母液酸回收利用；

(4)向洗滌裝置中通入稀酸對步驟(3)得到的產(chǎn)物進行二次洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為濃酸回收利用；

(5)向洗滌裝置中通入純水對步驟(4)得到的產(chǎn)物進行三次洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為稀酸回收利用；

(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物放入過濾裝置中，向過濾裝置中加入純水進行最后的過濾清洗，得到的液體作為純水回收利用，得到的固體即為陽離子交換樹脂成品。

上述技術(shù)方案中，制備方法具備包括以下步驟：

(1)經(jīng)白球入口、溶劑入口向磺化反應釜內(nèi)投放固態(tài)交聯(lián)聚苯乙烯珠體(簡稱白球)和溶劑；然后開啟母液酸出口和母液酸循環(huán)泵，母液酸經(jīng)母液酸入口流入磺化反應釜；白球、溶劑和母液酸在磺化反應釜中進行溶脹，溶脹時間為0～6小時；

(2)步驟(1)所述的溶脹結(jié)束后，開啟三氧化硫計量罐的出料口和三氧化硫加料泵，經(jīng)三氧化硫加入口向磺化反應釜中投放三氧化硫進行磺化反應，三氧化硫的加入時間為0.1～24小時，三氧化硫加入完畢后在30～150℃下磺化反應0.5～25小時；

(3)步驟(2)所述的磺化反應結(jié)束后，關(guān)閉出料口、三氧化硫加料泵、母液酸出口和母液酸循環(huán)泵，開啟磺化反應釜的冷卻裝置將其內(nèi)的水降溫至20～80℃；開啟排液口和進液口(19)，待磺化反應釜內(nèi)的物料全部排放至洗滌釜后關(guān)閉排液口和進液口；

然后開啟出液口、母液酸進口、濃酸出口、濃酸循環(huán)泵，濃酸由濃酸計量罐經(jīng)濃酸和純水入口進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜內(nèi)的母液酸從出液口頂出，頂出的母液酸由母液酸進口返排回至母液酸計量罐中，返排回的母液酸經(jīng)調(diào)試濃度后作為下次生產(chǎn)的母液酸循環(huán)使用；如果頂出的母液酸體積超過母液酸計量罐的容積，開啟母液酸出口、母液酸循環(huán)泵和廢酸排液口，可以將多余的母液酸排出，排出后關(guān)閉母液酸出口、母液酸循環(huán)泵和廢酸排液口即可；

(4)步驟(3)結(jié)束后，關(guān)閉母液酸進口、濃酸出口、濃酸循環(huán)泵，開啟濃酸進口、稀酸出口和稀酸循環(huán)泵，稀酸由稀酸計量罐經(jīng)濃酸和純水入口進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜中的濃酸從出液口頂出，頂出的濃酸由濃酸進口返排回至濃酸計量罐中，返排回的濃酸經(jīng)調(diào)試濃度后作為下次生產(chǎn)的濃酸循環(huán)使用；如果頂出的濃酸體積超過濃酸計量罐的容積，開啟濃酸出口、濃酸循環(huán)泵和廢酸排液口，可以將多余的濃酸排出，排出后關(guān)閉濃酸出口、濃酸循環(huán)泵和廢酸排液口即可；

(5)步驟(4)結(jié)束后，關(guān)閉濃酸進口、稀酸出口和稀酸循環(huán)泵，開啟稀酸進口、外部純水進口、純水出口、純水循環(huán)泵，新鮮的純水由外部純水進口注入純水計量罐中后由純水出口導出經(jīng)濃酸和純水入口進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜中的稀酸從出液口頂出，頂出的稀酸由稀酸進口返排回至稀酸計量罐中，返排回的稀酸經(jīng)調(diào)試濃度后作為下次生產(chǎn)的稀酸循環(huán)使用；如果頂出的稀酸體積超過稀酸計量罐的容積，開啟稀酸出口、稀酸循環(huán)泵和廢酸排液口，可以將多余的稀酸排出，排出后關(guān)閉稀酸出口、稀酸循環(huán)泵和廢酸排液口即可；

(6)步驟(5)結(jié)束后，關(guān)閉稀酸進口、外部純水進口、純水出口、純水循環(huán)泵，開啟樹脂出料口、樹脂進料口和回收純水進口，洗滌釜內(nèi)的產(chǎn)物經(jīng)過濾網(wǎng)B過濾后，液體經(jīng)回收純水進口返回至純水計量罐中循環(huán)利用，固體樹脂經(jīng)樹脂進料口進入濾水槽中；

然后關(guān)閉出液口、樹脂出料口、樹脂進料口和回收純水進口，開啟廢水出口、廢水進口，向濾水槽內(nèi)加入純水，經(jīng)其內(nèi)的過濾網(wǎng)A過濾后，固體經(jīng)樹脂成品出料口排出即得陽離子交換樹脂成品，液體經(jīng)廢水進口返回至純水計量罐中循環(huán)利用；如果返回至純水計量罐中的液體超過其容積，開啟純水出口、純水循環(huán)泵和廢酸排液口，可以將多余的純水排出，排出后關(guān)閉純水出口、純水循環(huán)泵和廢酸排液口即可；如果純水不足則可開啟外部純水進口補充新鮮的純水。

上述技術(shù)方案中，步驟(1)中：所述的固態(tài)交聯(lián)聚苯乙烯珠體為按照本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)方法(懸浮聚合法)制備而得到的珠體(大孔型和凝膠型中的任意一種)，優(yōu)選為按照本單位凱瑞環(huán)?？萍脊煞萦邢薰镜墓に嚪椒ㄖ圃於玫降闹轶wD006型或D006型白球，進一步優(yōu)選為按照凱瑞環(huán)保科技股份有限公司的ZL200310123894.5專利公開的方法制造的珠體；

所述的溶劑為二氯乙烷；

所述的母液酸為75～105％wt的硫酸；

所述的母液酸、溶劑和固態(tài)交聯(lián)聚苯乙烯珠體的質(zhì)量比為2～10：0～2：1。

上述技術(shù)方案中，步驟(2)中，所述的三氧化硫，與白球的質(zhì)量比為0.01～5：1。

上述技術(shù)方案中，步驟(3)中，所述的濃酸計量罐(6)中的濃酸為65～95％wt的硫酸，進入洗滌釜內(nèi)的濃酸與白球的質(zhì)量比為0～7：1。

上述技術(shù)方案中，步驟(4)中，所述的稀酸計量罐(8)中的稀酸為為0.1～65％wt的硫酸，進入洗滌釜內(nèi)的稀酸與白球的質(zhì)量比為0～7：1。

上述技術(shù)方案中，步驟(5)中，所述的純水計量罐(10)中進入洗滌釜內(nèi)的純水與白球的質(zhì)量比為1～10：1。

本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)點在于：本實用新型采用三氧化硫加入到磺化反應釜中與白球接觸進行磺化反應，反應結(jié)束后，放料至樹脂洗滌釜中用低濃度酸置換高濃度酸和水洗操作工序，裝置工藝簡單，外排廢酸廢水較傳統(tǒng)工藝顯著減少。本實用新型裝置外排廢酸較傳統(tǒng)硫酸磺化法減少85％以上，外排酸性廢水減少90％以上。

附圖說明

圖1：本實用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-磺化反應釜 2-三氧化硫計量罐 3-三氧化硫加料泵 4-母液酸計量罐 5-母液酸循環(huán)泵 6-濃酸計量罐 7-濃酸循環(huán)泵 8-稀酸計量罐 9-稀酸循環(huán)泵 10-純水計量罐 11-純水循環(huán)泵 12-濾水槽 13-母液酸入口 14-白球入口 15-溶劑入口 16-排氣口 A 17-三氧化硫加入口 18-排液口 19-進液口 20-進料口 21-出料口 22-母液酸進口 23-母液酸出口 24-濃酸進口 25-濃酸出口 26-稀酸進口 27-稀酸出口 28-回收純水進口 29-外部純水進口 30-純水出口 31-樹脂進料口 32-過濾網(wǎng) A 33-廢水出口 34-廢水進口 35-酸和純水入口 36-排氣口 B 37-樹脂出料口 38-過濾網(wǎng) B 39-出液口 40-洗滌釜。

具體實施方式

以下對本實用新型技術(shù)方案的具體實施方式詳細描述，但本實用新型并不限于以下描述內(nèi)容：所述的磺化反應釜、濾水槽和各種計量罐和泵均為本領(lǐng)域的常用設(shè)備，其中磺化反應釜、洗滌釜為本領(lǐng)域常用的、市售的帶有攪拌、冷凝和加熱功能的反應釜或洗滌釜。

本實用新型提供一種用于陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝裝置，包括磺化反應釜1、洗滌樹脂用的洗滌釜40、三氧化硫加入系統(tǒng)、酸液回收系統(tǒng)和樹脂洗滌系統(tǒng)，如圖1所示：

磺化反應釜1的頂部設(shè)有母液酸入口13、白球入口14、溶劑入口15、排氣口A 16和三氧化硫加入口17，底部設(shè)有排液口18；其中，白球入口、溶劑入口與外部提供白球和溶劑的裝置相連接；

洗滌釜40，頂部設(shè)有進液口19、酸和純水入口35、排氣口B 36，底部設(shè)有出液口39、樹脂出料口37；所述的進液口19與磺化反應釜的排液口18相連接；

三氧化硫加入系統(tǒng)包括依次連接的三氧化硫計量罐2、三氧化硫加料泵3，三氧化硫加料泵的出口與三氧化硫加入口17相連接；

酸液回收系統(tǒng)包括并聯(lián)的母液酸回收系統(tǒng)、濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)；所述的母液酸回收系統(tǒng)、濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)的進口均與洗滌釜40的出液口39相連接；所述的母液酸回收系統(tǒng)的出口與磺化反應釜1的母液酸入口13相連接；所述的濃酸回收系統(tǒng)和稀酸回收系統(tǒng)出口與洗滌釜40的酸和純水入口35相連接；

樹脂洗滌系統(tǒng)包括純水洗滌系統(tǒng)和過濾樹脂用的濾水槽12，其中：濾水槽的進口與洗滌釜的樹脂出料口37相連接、廢水出口與純水洗滌系統(tǒng)的廢水進口相連接，純水洗滌系統(tǒng)的進口與洗滌釜的出液口39相連接、出口與洗滌釜的酸和純水入口35相連接。

所述的三氧化硫加入系統(tǒng)中，三氧化硫計量罐2頂部設(shè)有進料口20、底部設(shè)有出料口21，進料口與外部提供三氧化硫的裝置相連接，出料口與三氧化硫加料泵的進口相連接；三氧化硫泵的出口與三氧化硫加入口17相連接。

所述的母液酸回收系統(tǒng)包括母液酸計量罐4和母液酸循環(huán)泵5，母液酸計量罐的頂部設(shè)有母液酸進口22、底部設(shè)有母液酸出口23，母液酸進口與洗滌釜的出液口39相連接，母液酸出口與母液酸循環(huán)泵的進口相連接；母液酸循環(huán)泵的出口與磺化反應器的母液酸入口13相連接。

所述的母液酸循環(huán)泵的出口與磺化反應器的母液酸入口13相連接的路線上開設(shè)有排出多余母液酸用的廢酸排液口。

所述的濃酸回收系統(tǒng)包括濃酸計量罐6和濃酸循環(huán)泵7，濃酸計量罐的頂部設(shè)有濃酸進口24、底部設(shè)有濃酸出口25，濃酸進口與洗滌釜的出液口39相連接，濃酸出口與濃酸循環(huán)泵的進口相連接；濃酸循環(huán)泵的出口與洗滌釜40的酸和純水入口35相連接。

所述的稀酸回收系統(tǒng)包括稀酸計量罐8和稀酸循環(huán)泵9，稀酸計量罐的頂部設(shè)有稀酸進口26、底部設(shè)有稀酸出口27，稀酸進口與洗滌釜的出液口39相連接，稀酸出口與稀酸循環(huán)泵的進口相連接；稀酸循環(huán)泵的出口與洗滌釜40的酸和純水入口35相連接。

所述的純水洗滌系統(tǒng)包括純水計量罐10和純水循環(huán)泵11，純水計量罐10的頂部設(shè)有外部純水進口29、回收純水進口28和廢水進口34，底部設(shè)有純水出口30；其中：外部純水進口與外部提供新鮮純水的裝置相連接，回收純水進口與洗滌釜的出液口39相連接，廢水進口與濾水槽12的廢水出口相連接，純水出口與純水循環(huán)泵的進口相連接；純水循環(huán)泵的出口與洗滌釜40的酸和純水入口35相連接。

所述的濾水槽12，頂部設(shè)有樹脂進料口31，底部設(shè)有廢水出口33；在濾水槽內(nèi)部、且位于廢水出口的上方鋪設(shè)有一層過濾樹脂用的過濾網(wǎng)A 32；在濾水槽的外壁開設(shè)有一個樹脂成品出料口，樹脂成品出料口的水平位置高于過濾網(wǎng)；所述的樹脂進料口31與洗滌釜的樹脂出料口37相連接；所述的廢水出口33與純水計量罐10的廢水進口34相連接。

所述的洗滌釜40，在其內(nèi)部且位于出液口39的上方鋪設(shè)有過濾樹脂用的過濾網(wǎng)B 38，過濾得到的固體經(jīng)樹脂出料口37排向濾水槽12，過濾得到的液體通過總管道再經(jīng)并聯(lián)的分管道分別流向母液酸進口22、濃酸進口24、稀酸進口26和回收純水進口28。

所述的洗滌釜40的酸和純水入口35，通過總管道再經(jīng)并聯(lián)的分管道分別與純水循環(huán)泵11的出口、稀酸循環(huán)泵9的出口、濃酸循環(huán)泵7的出口相連接；所述的總管道上開設(shè)有排出多余液體用的廢酸排液口。

本實用新型裝置進行陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝方法，包括以下步驟：

(1)白球、溶劑和母液酸在磺化反應裝置內(nèi)混合后進行溶脹0～6小時；

(2)向步驟(1)溶脹結(jié)束后的混合物中添加三氧化硫進行磺化反應，反應溫度為30～150℃，反應時間為0.5～25小時；

(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物放入洗滌裝置中，向洗滌裝置中通入濃酸對其內(nèi)的進行洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為母液酸回收利用；

(4)向洗滌裝置中通入稀酸對步驟(3)得到的產(chǎn)物進行二次洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為濃酸回收利用；

(5)向洗滌裝置中通入純水對步驟(4)得到的產(chǎn)物進行三次洗滌，洗滌后得到的酸液排出作為稀酸回收利用；

(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物放入過濾裝置中，向過濾裝置中加入純水進行最后的過濾清洗，得到的液體作為純水回收利用，得到的固體即為陽離子交換樹脂成品。

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型裝置進行闡述：

實施例1：

一種陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝方法，包括以下步驟：

(1)經(jīng)白球入口14、溶劑入口15向3000升磺化反應釜1內(nèi)投放500kg本公司(凱瑞環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?生產(chǎn)的D001型大孔白球和300kg二氯乙烷；然后開啟母液酸計量罐4出口23、母液酸循環(huán)泵5、母液酸入口13，2960kg濃度為92.5％wt的母液酸由母液酸計量罐4中導出流向磺化反應釜1；白球、溶劑和母液酸在磺化反應釜中進行溶脹，溶脹時間為4小時；

(2)步驟(1)所述的溶脹結(jié)束后，開啟磺化反應釜1的加熱蒸汽加熱至120℃，然后開啟三氧化硫計量罐2的出料口21和三氧化硫加料泵3，經(jīng)三氧化硫加入口17向磺化反應釜中投放280kg三氧化硫進行磺化反應，三氧化硫的加入時間為20小時，三氧化硫加入完畢后，磺化反應釜升溫至150℃，繼續(xù)磺化反應10小時；

(3)步驟(2)所述的磺化反應結(jié)束后，關(guān)閉出料口21、三氧化硫加料泵3、母液酸出口23和母液酸循環(huán)泵5，開啟磺化反應釜的冷卻裝置將其內(nèi)的水降溫至40℃；開啟排液口18和進液口19，待磺化反應釜內(nèi)的物料全部排放至洗滌釜后關(guān)閉排液口和進液口；

然后開啟出液口39、母液酸進口22、濃酸出口25、濃酸循環(huán)泵7，3150kg濃度為68.5％wt濃酸由濃酸計量罐6經(jīng)濃酸和純水入口35進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜內(nèi)的母液酸從出液口39頂出，頂出的母液酸由母液酸進口22返排回至母液酸計量罐中，控制回收的母液酸量為2960kg，濃度調(diào)整為92.5％wt，多余的母液酸170kg經(jīng)廢酸出口排出；

(4)步驟(3)結(jié)束后，關(guān)閉母液酸進口22、濃酸出口25、濃酸循環(huán)泵7，開啟濃酸進口24、稀酸出口27和稀酸循環(huán)泵9，2960kg濃度為43.4％wt稀酸由稀酸計量罐8經(jīng)濃酸和純水入口35進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜中的濃酸從出液口39頂出，頂出的濃酸由濃酸進口24返排回至濃酸計量罐中，控制回收的濃酸量為3150kg，濃度調(diào)整為68.5％wt，多余的濃酸70kg經(jīng)廢酸出口排出；

(5)步驟(4)結(jié)束后，關(guān)閉濃酸進口24、稀酸出口27和稀酸循環(huán)泵9，開啟稀酸進口26、外部純水進口29、純水出口30、純水循環(huán)泵11，新鮮的純水3460kg由外部純水進口29注入純水計量罐中后由純水出口30導出經(jīng)濃酸和純水入口35進入到洗滌釜中，從而將洗滌釜中的稀酸從出液口39頂出，頂出的稀酸由稀酸進口26返排回至稀酸計量罐中，控制回收的稀酸量為2960kg，濃度調(diào)整為43.4％wt，多余的稀酸50kg經(jīng)廢酸出口排出；

(6)步驟(5)結(jié)束后，關(guān)閉稀酸進口26、外部純水進口29、純水出口30、純水循環(huán)泵11，開啟樹脂出料口37、樹脂進料口31和回收純水進口28，洗滌釜內(nèi)的產(chǎn)物經(jīng)過濾網(wǎng)B38過濾后，液體經(jīng)回收純水進口28返回至純水計量罐中循環(huán)利用，固體樹脂經(jīng)樹脂進料口31進入濾水槽12中；

然后關(guān)閉出液口(39)、樹脂出料口(37)、樹脂進料口(31)和回收純水進口(28)，開啟廢水出口(33)、廢水進口(34)，向濾水槽內(nèi)加入純水1660kg(可用新鮮純水也可用回收利用的純水)，經(jīng)其內(nèi)的過濾網(wǎng)A 32過濾后，固體經(jīng)樹脂成品出料口排出即得陽離子交換樹脂成品，液體經(jīng)廢水進口34返回至純水計量罐中循環(huán)利用。

本實施例得到D001型成品樹脂2150kg，產(chǎn)生平均濃度78.2％wt的廢酸290kg。

實施例2：

一種陽離子交換樹脂生產(chǎn)的工藝方法，操作步驟與實施例1基本相同，所不同的是，步驟(1)中，將210kg的二氯乙烷替換成210kg質(zhì)量分數(shù)為98％的濃硫酸，將凱瑞環(huán)?？萍脊煞萦邢薰旧a(chǎn)的D001型白球替換成市售的001×7型凝膠型白球；得到2250kg 001×7型氫型陽離子交換樹脂成品，產(chǎn)生了180kg濃度為69.5％的廢酸。

對比實施例1：

將450kg凱瑞環(huán)?？萍脊煞萦邢薰旧a(chǎn)的D006白球加入3000升反應釜中，分別加入240kg二氯乙烷、1990kg濃度為98％的硫酸，攪拌溶脹4小時，升溫至150℃反應21小時，降至常溫，放料至樹脂洗滌釜采用現(xiàn)有的依次降低酸濃度的方法進行去除殘酸的操作(稱為掛檔)。排出濃度82.5％的母液酸1280kg，開啟洗滌釜攪拌，加入濃度75.5％的一級檔酸650kg，攪拌30分鐘，停攪，排出濃度為80.3％的酸650kg進入母液酸罐，再加入650kg63.7％的二擋酸，攪拌30分鐘，停攪，排出濃度為71.2％的酸進入一檔酸罐，如此類推，依次向洗滌釜加入和排出54.1％三擋酸、43.8％四擋酸、32.5％五檔酸、22.7％六擋酸、12.4％七擋酸、3.5％八檔酸各650kg，同時排出的等量的酸進入上一檔酸罐，最后水洗樹脂3次，每次加水2500升，外排2500升酸性廢水，得到1890kgD006型陽離子交換樹脂成品。

本對比實施例產(chǎn)生了2280kg濃度為76.5％的廢酸和7500kg酸性廢水。

對比實施例2：

操作步驟與對比實施例1基本相同，所不同的是，只是加入450kg凱瑞環(huán)?？萍脊煞萦邢薰旧a(chǎn)的D001型白球，磺化用的硫酸質(zhì)量分數(shù)為93％，得到2150kgD001型氫型陽離子交換樹脂成品。

本對比實施例產(chǎn)生了2350kg濃度為79.3％的廢酸和8280kg酸性廢水。

本實用新型采用三氧化硫加入到磺化反應釜中與白球接觸進行磺化反應，反應結(jié)束后，放料至樹脂洗滌釜中，用低濃度酸置換高濃度酸和水洗操作工序，裝置工藝簡單，外排廢酸廢水較傳統(tǒng)工藝顯著減少。本實用新型裝置外排廢酸較傳統(tǒng)硫酸磺化法減少85％以上，外排酸性廢水減少90％以上。

上述實例只是為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思以及技術(shù)特點，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型的實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應該涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。