一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台

文档序号:920526 发布日期:2021-03-02 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台 (Gather equipment platform of constant temperature adsorption desorption of rubidium lithium ) 是由 黄丹曦 何立恒 于 2020-11-27 设计创作,主要内容包括:本发明属于吸附分离领域,具体涉及到一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,包括:卤水预加热系统,其与采集源连通;恒温吸附系统,其与所述卤水预加热系统连通;解吸系统,其与所述恒温吸附系统连通。本发明解决了恒温吸附系统温度不稳定的问题,且其采用的解吸系统,能够延长综合设备平台的使用寿命,提高设备的使用率,从而提高采集效率。(The invention belongs to the field of adsorption separation, and particularly relates to an equipment platform for collecting constant-temperature adsorption and desorption of rubidium lithium, which comprises: a brine preheating system in communication with the collection source; the constant-temperature adsorption system is communicated with the brine preheating system; a desorption system in communication with the constant temperature adsorption system. The invention solves the problem of unstable temperature of the constant temperature adsorption system, and the desorption system adopted by the invention can prolong the service life of the comprehensive equipment platform and improve the utilization rate of the equipment, thereby improving the acquisition efficiency.)

一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台

技术领域

本发明属于吸附分离领域,具体涉及到一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台。

背景技术

已有的采集锂铷的设备平台在实际的应用中,只对卤水中的锂铷进行恒温吸附,并未将解吸系统加入至运行中,在实际的应用中,设备运行为间歇性的,当恒温吸附结束后设备停止运行,将吸附柱等吸附设备卸下后去进行下一段工艺中,因此导致设备的寿命缩短,且设备的使用率降低,提高了采集成本。

为了解决上述问题,本发明提供一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的技术缺陷和不足,提供了一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台。

本发明还有一个目的是提供了一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其采用的解吸系统,能够延长综合设备平台的使用寿命,提高设备的使用率,从而提高采集效率。

本发明的一个目的是解决至少上述现有技术问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,本发明提供了一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,包括:

卤水预加热系统;

恒温吸附系统,其与所述卤水预加热系统连通;

解吸系统,其与所述恒温吸附系统连通。

本发明为综合性设备平台,在保证恒温吸附的基础上,又增加了解吸系统至综合设备平台上,这样能够避免恒温吸附结束后设备停止运行,将吸附柱等吸附设备卸下后去进行下一段工艺中,导致设备的寿命缩短的技术问题。

优选的是,所述解吸系统包括加药系统和解吸收集水箱,所述加药系统和所述解吸收集水箱分别设置在所述恒温吸附系统的两端。

本发明设置了解吸系统,解决了现有技术只对卤水中锂铷进行恒温吸附,并未将解吸系统加入至运行中的技术问题,延长了设备的寿命,降低了成本。

优选的是,所述加药系统包括纯水箱、第一增压泵、加药箱、加药泵、混合器、第一流量计及第二流量计,所述第一增压泵位于所述纯水箱的外部,所述纯水箱通过所述第一增压泵与所述混合器连通,所述加药箱通过所述加药泵与所述混合器连通,所述第一流量计设置在所述纯水箱和所述混合器连通的管路上,所述第二流量计设置在所述加药箱和所述混合器连通的管路上,所述混合器与所述恒温吸附系统连通。

所述混合器能把纯水和解吸药混合均匀后,再输送至吸附柱,进行解吸。

优选的是,所述加药箱和所述解吸收集水箱上分别设置第一液位计和第二液位计。

通过两个液位计来判断所述加药箱和所述解吸收集水箱的水位。

优选的是,所述卤水预加热系统包括卤水箱、第一温度探针、第三液位计、加热器及第二增压泵,所述卤水箱与所述恒温吸附系统连通,所述第一温度探针、所述第三液位计均设置在所述卤水箱上,所述加热器设置在所述卤水箱内部,所述第二增压泵设置在所述卤水箱的外部,且所述第二增压泵与所述恒温吸附系统连通。

本发明在恒温吸附系统前端加上卤水预加热系统,解决了冬季卤水温度较低时,恒温吸附效率较低的问题;卤水箱设计为保温结构,避免能量的进一步损耗,进一步保证了恒温吸附室的温度控制。

优选的是,还包括保温层,其位于所述卤水箱的外壁和内壁之间。

卤水箱设计为保温结构,避免能量的进一步损耗,保证了恒温吸附的温度控制。

优选的是,所述恒温吸附系统包括吸附室、吸附柱、第二温度探针、第一电导探针、第二电导探针及第二液体流量控制器,所述吸附柱位于所述吸附室内,所述第一电导探针和所述第二液体流量控制器均设置在所述恒温吸附系统和所述卤水预加热系统连接的管路上,所述第二电导探针设置在所述恒温吸附系统和所述采集源连接的管路上,所述第二温度探针设置在所述吸附室上。

通过读取恒温吸附系统前后两端的第一电导探针和第二电导探针的电导率数值,判断是否相等,若相等,停止卤水收集系统以及尾液排放系统,若不相等,则系统继续运行直到恒温吸附系统达到吸附饱和。

优选的是,还包括卤水收集系统,其包括潜污泵、卤水过滤设备、第一压力表及第二压力表,所述潜污泵位于采集源内,所述卤水过滤设备的一端与所述潜污泵连通,所述卤水过滤设备的另一端与所述卤水预加热系统连通,所述卤水过滤设备的第三端为反冲洗排水口排放至所述采集源;

其中,所述第一压力表和所述第二压力表设置在所述卤水过滤设备的两端。

卤水收集设备负责将采集源内的卤水收集、过滤,将过滤后的卤水输送至后续的工艺流程。

所述卤水收集系统的两端设置第一压力表和第二压力表,当压差达到一定值时,可以对卤水收集系统进行反冲洗,反冲洗水可以排放至所述采集源内。

优选的是,还包括控制设备和电力供给系统,所述控制设备分别与所述卤水收集系统、所述卤水预加热系统、所述恒温吸附系统及所述解吸系统连接,所述电力供给系统分别与所述卤水收集系统、所述卤水预加热系统、所述恒温吸附系统、所述解吸系统及所述控制设备连接。

电力供给系统给各种设备进行供电,保证设备的正常的运行。

优选的是,还包括承载体,所述承载体为撬装的承载体,所述采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台位于所述承载体上。

所述撬装的承载体在运行维护上,尽可能节省人工操作程序实现短程控制。以此来解决运输成本高、生产成本高、场地需固定、以及需配置多人进行设备运行管理问题。

本发明的有益效果

1、本发明提供的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其采用的卤水预加热系统,使得恒温吸附系统的温度保持稳定,提高了采集效率,在一定程度上节约能耗,降低了采集成本。

2、本发明提供的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其在采集的过程中,环保不污染环境,为一种绿色采集设备平台。

3、本发明提供的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其为撬装式设备,便于拆卸安装,解决了生产场地与收集源较远以及运输成本高的问题。

4、本发明听的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其采用的解吸系统,能够延长综合设备平台的使用寿命,提高设备的使用率,从而提高采集效率。

附图说明

图1为本发明所述的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台的结构示意图;

图2为本发明所述的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台的结构框架示意图;

图3为本发明所述的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台的结构图;

图4为本发明所述的卤水预加热系统的结构图;

图5为本发明所述的恒温吸附系统和解吸系统的结构图;

其中,1-卤水预加热系统,2-恒温吸附系统,3-解吸系统,4-加药系统,5-解吸收集水箱,6-第一管路,7-第二管路,8-纯水箱,9-第一增压泵,10-加药箱,11-加药泵,12-混合器,13-第一流量计,14-第二流量计,15-第三管路,16-第四管路,17-第四液位计,18-第一液位计,19-第一阀门,20-第二阀门,21-第三阀门,22-第四阀门,23-第一液位计,24-第二液位计,25-卤水箱,26-第一温度探针,27-第三液位计,28-加热器,29-第二增压泵,30-第五管路,31-第五阀门,32-保温层,33-吸附室,34-第二温度探针,35-第一电导探针,36-第二电导探针,37-第一液体流量控制器,38-第六管路,39-第六阀门,40-卤水收集系统,41-潜污泵,42-卤水过滤设备,43-第一压力表,44-第二压力表,45-采集源,46-第七管路,47-第八管路,48-第九管路,49-第二液体流量控制器,50-第七阀门,51-第八阀门。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2及附图3对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,本发明提供了一种采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,如图1所示,包括:

卤水预加热系统1;

恒温吸附系统2,其与所述卤水预加热系统1连通;

解吸系统3,其与所述恒温吸附系统2连通。

本发明为综合性设备平台,在保证恒温吸附的基础上,又增加了解吸系统至综合设备平台上,这样能够避免恒温吸附结束后设备停止运行,将吸附柱等吸附设备卸下后去进行下一段工艺中,导致设备的寿命缩短的技术问题。

在上述情况的基础上,又一个实施例,如图1、图3和图5所示,所述解吸系统包括加药系统4和解吸收集水箱5,所述加药系统4和所述解吸收集水箱5分别设置在所述恒温吸附系统2的两端,具体的,所述加药系统4通过第一管路6与所述恒温吸附系统2的一端连通,所述解吸收集水箱5通过第二管路7与所述恒温吸附系统2的另一端连通。

所述加药系统4将解吸液送至所述吸附柱,将所述吸附柱上吸附的锂铷解吸下来,形成富锂铷浓缩水,再输送至所述解吸收集水箱,完成解吸。

本发明设置了解吸系统,解决了现有技术只对卤水中锂铷进行恒温吸附,并未将解吸系统加入至运行中的技术问题,延长了设备的寿命,降低了成本。

在上述情况的基础上,又一个实施例,如图3和图5所示,所述加药系统4包括纯水箱8、第一增压泵9、加药箱10、加药泵11、混合器12、第一流量计13及第二流量计14,所述第一增压泵9位于所述纯水箱8内,所述纯水箱8通过所述第一增压泵9和第三管路15与所述混合器12连通,所述加药箱10通过所述加药泵11和第四管路16与所述混合器12连通,所述第一流量计13设置在所述纯水箱8和所述混合器12连通的第三管路15上,所述第二流量计14设置在所述加药箱10和所述混合器12连通的第四管路16上,所述混合器12通过第一管路6与所述恒温吸附系统2连通。其中,所述第一管路6、所述第二管路7、所述第三管路15、所述第四管路16上分别设置有第一阀门19、第二阀门20、第三阀门21、第四阀门22,分别控制各自管路的关闭和开通。

其中,所述混合器12能把纯水和解吸药混合均匀后,再输送至吸附柱,进行解吸,保证了解吸的效率,其中,所述第一流量计13控制纯水进入混合器12的流量,所述第二流量计14控制解吸药进入混合器12的流量,设置两个流量计便于控制流量,从而提高效率。

所述混合器12能把纯水和解吸药混合均匀后,再输送至吸附柱,进行解吸,保证了解吸的效率。

所述纯水箱8上设置第一液位计23,所述解吸收集水箱上设置第二液位计24,通过两个液位计来判断所述加药箱和所述解吸收集水箱的水位。

在上述情况的基础上,又一个实施例,如图4所示,所述卤水预加热系统1包括卤水箱25、第一温度探针26、第三液位计27、加热器28及第二增压泵29,所述卤水箱通过第五管路30与所述恒温吸附系统2连通,所述第五管路30上设置有第五阀门31,所述第一温度探针26、所述第三液位计27均设置在所述卤水箱25上,所述加热器28设置在所述卤水箱25内部,所述第二增压泵29设置在所述卤水箱25内部,具体的所述第二增压泵29通过所述第五管路30与所述恒温吸附系统2连通,所述第五管路30得采取保温措施,防止水温的散失。

所述卤水箱25的外壁为绝热性能优异的材质,另外将卤水温度控制在最佳恒温吸附稍高一点的温度,因为加热的卤水从卤水预加热系统1输送到恒温吸附系统多少会有损失,排除损失后,保证卤水达到恒温吸附的最佳温度。

本发明在恒温吸附系统前端加上卤水预加热系统1,解决了冬季卤水温度较低时,恒温吸附效率较低的问题;

具体的,还包括保温层32,其位于所述卤水箱的外壁和内壁之间。

卤水箱设计为保温结构,避免能量的进一步损耗,保证了恒温吸附的温度控制。

在上述情况的基础上,再一个实施例,如图3所示,所述恒温吸附系统2包括吸附室33、吸附柱、第二温度探针34、第一电导探针35、第二电导探针36及第一液体流量控制器37,所述吸附柱位于所述吸附室33内,所述第一电导探针35和所述第一液体流量控制器37均设置在所述恒温吸附系统2和所述卤水预加热系统1连接的管路上,即第五管路30上,所述第二电导探针设置在所述恒温吸附系统和所述采集源连接的第六管路38上,所述第六管路上设置有第六阀门39,所述第二温度探针34设置在所述吸附室33上。

通过读取恒温吸附系统2前后两端的第一电导探针35和第二电导探针36的电导率数值,判断是否相等,若相等,停止卤水收集系统以及尾液排放系统,若不相等,则系统继续运行直到恒温吸附系统达到吸附饱和。

所述第一管路6以三通给水设备与所述第五管路30连通,从而使所述加药箱与所述吸附室33连通,所述第二管路7通过三通给水设备与所述第六管路38连通,从而使所述解吸收集水箱与所述吸附室33连通,所述恒温吸附系统22和所述解吸系统3共用所述第一电导探针35和所述第二电导探针36,实现判断恒温吸附和解吸的完成情况。

通过读取恒温吸附系统2前后两端的第一电导探针35和第二电导探针36的电导率数值,判断是否相等,若相等,停止卤水收集,若不相等,则系统继续运行直到恒温吸附系统达到吸附饱和。

其中,所述恒温吸附系统是否吸附饱和,可以根据第一电导探针35和第二电导探针36的电导率的数值,判断是否相等:

A、若相等,则吸附饱和,停止采集源内的卤水进入恒温吸附系统内;

B、若不相等,则吸附不饱和,则平台继续运行直至恒温吸附系统达到吸附饱和。

其中,也可以根据第一电导探针35和第二电导探针36的数值是否相等,来判断解吸系统3的解吸情况,原理等同恒温吸附系统的判断原理。

所述恒温吸附系统为恒温吸附室33,采用吸附柱的形式吸附,为保证恒温吸附,避免能量损失,采用导热性良好的吸附柱,所述恒温吸附室33设置温度探针34,来确定恒温室的温度,使其保持在吸附要求的温度范围内。

具体的,所述吸附室与所述采集源通过第六管道38连通(所述第六管道上设置第六阀门),吸附剩余的尾液直接排放到采集源,环保的同时,也不用对尾液再进行化学处理,节约工艺成本。一方面不污染环境,另一面也不污染采集源,因为恒温吸附系统并未引入新的物质,不会对当地的环境造成污染和破坏。

在上述情况的基础上,再一个实施例,如图1和图3所示,还包括卤水收集系统40,其包括潜污泵41、卤水过滤设备42、第一压力表43及第二压力表44,所述潜污泵位于采集源45内,所述卤水过滤设备42的一端通过第七管路46与所述潜污泵41连通,所述卤水过滤设备的另一端通过第八管路47与所述卤水预加热系统1连通,所述卤水过滤设备的第三端为反冲洗水排放口通过第九管路48与所述采集源45连通;

其中,所述第一压力表43设置在所述第七管路46上,所述第二压力表44设置在所述第八管路47上,所述卤水收集系统40的两端设置第一压力表43和第二压力表44,当压差达到一定值时,可以对卤水收集系统40进行反冲洗,反冲洗水可以排放至所述采集源内。

另外,所述第八管路47上还设置有第二液体流量控制器49,其控制卤水进入卤水预加热系统1的进水流量,所述第八管路47上设置有第七阀门50,所述第九管路48上设置有第八阀门51。

卤水收集设备负责将采集源内的卤水收集、过滤,将过滤后的卤水输送至后续的工艺流程。所述卤水过滤设备滤掉大颗粒物质,以防止这些大颗粒物质对后续恒温吸附以及进一步加工处理造成损伤,降低设备使用寿命。

所述的卤水输送的管线并非直接连接,中间可以设置其他排水设备。

在上述情况的基础上,再一个实施例,还包括控制设备和电力供给系统,所述控制设备分别与所述卤水收集系统、所述卤水预加热系统、所述恒温吸附系统及所述解吸系统连接,所述电力供给系统分别与所述卤水收集系统、所述卤水预加热系统、所述恒温吸附系统、所述解吸系统及所述控制设备连接。

所述控制设备与所述卤水收集系统中的第一压力表、第二压力表、卤水过滤组件的开关、三个潜水泵的开关、两个液体流量控制器电连接,用于收集上述数据,所述控制设备与所述恒温吸附系统里的第一电导探针、第二电导探针、温度探针电连接,用于收集上述设备的数据,所述控制设备与所述三个潜水器、加热器开关电连接,用于收集上述设备的数据,所述控制设备还与各个阀门电连接,控制阀门的开启和关闭,收集多个设备的数据并集成在一调控面板上,以便实现自动化调控以及人为干涉控制的两种模式,即所述控制设备将流量控制、温度控制、恒温吸附控制,以及潜水泵开关、加热器开关、液体流量控制、阀门开关、压力表数据、温度探针数据、电导探针数据、加药系统开关、混合器开关等都集成在调控面板上,以便实现自动化调控,当然也可以不集成数据,流量控制、温度控制、恒温吸附控制,以及潜水泵开关、热泵开关、液体流量控制、阀门开关、压力表数据、温度探针数据、电导探针数据可以人为操作控制及观察记录,所以本发明既可以人为干涉控制,也可以实现自动化调控。

所述控制设备为计算机、手机或者PAD等可以实现控制的计算机或者移动终端。

当恒温吸附室温度调节不正常、阀门开关发生故障、反冲洗后压力表数值无变化或者变化不大、电导探针数值不正常等时,会发出警报,并在控制面板显示发生故障的具体位置或部件。

所述电力供给系统包括发电机、或电力网线引入端和电柜和电力输送管网等,所述电力供给系统分别与所述恒温吸附系统,所述卤水收集系统、所述加热系统及所述控制设备电连接。

在上述情况的基础上,再一个实施例,还包括承载体,所述承载体为撬装的承载体,所述采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台位于所述承载体上。

所述撬装的承载体在运行维护上,尽可能节省人工操作程序实现短程控制。以此来解决运输成本高、生产成本高、场地需固定、以及需配置多人进行设备运行管理问题。

现有从盐湖卤水中提取锂的方法,需要固定的生产场地,包括盐田晾晒以及安装生产设备,距离生产原料的产地有一定的距离,不管采用何种方式,运输成本高,从而导致生产成本比较高的等问题。因此需要一种撬装式生产平台来解决问题,并且,在运行维护上,尽可能节省人工操作程序实现短程自动化控制。以此来解决运输成本高、生产成本高、场地需固定、以及需配置多人进行设备运行管理问题。

具体的,所述承载体为集装箱,包括一切可以成为撬装设备载体的工具及装置,所述承载体的底部也可以安装滚轮、支撑腿等,除卤水收集系统外的设备均可安装在承载体上。上述采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,可以根据季节变化,分别在不同的地方进行使用,从而提高了采集设备平台的使用效率。

本发明中所有阀门控制管道的开启和关闭,所有的液体流量控制器用来控制从采集源采集的卤水输送到恒温吸附系统中的进水流量。

本设备的主控制原理为:卤水收集系统开启、卤水预加热系统开启;恒温吸附系统在恒温条件下高效运行,判断恒温吸附系统是否吸附饱和,若吸附不饱和,恒温吸附系统继续运行;若恒温吸附系统吸附饱和,则卤水收集系统关闭。当吸附完成后,开启解吸系统,进行对吸附柱上的锂铷进行解吸,根据进入吸附室的解吸液电导率和吸附室出口的解吸液的电导率是否相等来判断是否解吸完成。

本发明提供的采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台的工作原理以图3中设备平台为例进行说明:卤水在潜污泵的提升作用下,进入卤水过滤设备进行过滤,滤掉大颗粒物质,控制第一液体流量器以一定的流量进入卤水预加热系统中的卤水箱,当液位达到一定时,开启加热器,加热卤水至恒温吸附所需的温度;加热后的卤水在第二增压泵的提升作用下,进入恒温吸附系统进行恒温吸附,根据进入恒温吸附系统的卤水电导率和恒温吸附系统出口的卤水电导率是否相等来判断是否吸附饱和;恒温吸附系统出水进入采集源。恒温吸附结束后,开启解吸系统,纯水在第一增压泵的提升作用下以及加药箱中的解吸药在加药泵的作用下,流经管道中的混合器,在混合器的作用下,将纯水和解吸液混匀进入恒温吸附系统进行解吸,根据第一电导探针和第二电导探针的数值是否相等判断解吸的完成情况,解吸后的富锂铷浓缩水进入解吸收集水箱。

综上所述,本发明提供采集锂铷的恒温吸附解吸的设备平台,其设备构造简单,成本低廉,易于加工制作,设置了热泵循环系统,解决了恒温吸附系统温度不稳定的问题,且本发明实现全自动化,设备运行所需人数少。另外,本发明为撬装式设备,便于拆卸安装,解决了生产场地与收集源较远以及运输成本高的问题。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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