[发明专利]一种基于耦合技术的大型富钾的方法及其装置

权利要求书

1.一种基于耦合技术的大型富钾的方法，其特征为该方法分为吸附和洗脱两个过程，这两个过程依次交替，循环进行，包括以下步骤：

过程一，吸附过程：

1）所述的基于耦合技术的大型富钾的装置顺次排列的六棵沸石柱中，设定第1棵沸石柱为吸附I柱，第2棵为吸附II柱，第6棵为吸附半饱柱，第3和第4棵为两棵待吸附柱，第5棵为洗脱半完全柱；吸附过程中，海水从上吸附主管路流入，从下吸附管路流出，每一根离子交换柱中的海水流速控制10-30m/h，开始时吸附I柱和吸附II柱并联进行吸附，海水通过上吸附主管进入到沸石柱，先将柱内存留饱和卤通过下吸附主管顶出到饱和卤槽，然后吸附后海水排入吸后海水池；

2）待吸附I柱、吸附II柱的出口吸附率达到25%~50%后，改为吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附：海水以10-30m/h的流速从第6棵吸附半饱柱顶部的上吸附主管进入从吸附I柱的下吸附主管出，待第6棵柱即吸附半饱柱出口处钾离子浓度贯穿率达到95%以上，撤出吸附半饱柱，吸附半饱柱吸附完毕；同理，继续按上面吸附半饱柱和吸附I柱串联吸附操作所述，再将吸附I柱与吸附II柱串联进行吸附，将吸附I柱吸附饱和；然后将第3棵和第4棵2棵待吸附柱按步骤1）中吸附I柱、吸附II柱并联吸附操作所述，完成第3棵和第4棵这2棵柱的吸附，然后再将第3棵沸石柱和吸附II柱串联后进行吸附操作，最后吸附半饱柱、吸附I柱、吸附II柱和第3棵柱均达到吸附饱和，处于待洗脱状态；此时第4棵沸石柱是半饱和，第5棵是半洗脱，此时整体装置完成吸附，准备开始进行如下的洗脱过程；

过程二，脱附过程：

1）将第5棵洗脱半完全柱作为洗脱I柱，第6棵沸石柱作为洗脱II柱，第1,2,3棵柱均为待洗脱柱，第4棵柱为吸附半饱柱，洗脱液流速控制5-8m/h，洗脱温度控制50-100℃，洗脱过程下进上出，通过下洗脱主管路从洗脱I柱下口进入，从洗脱II柱下口进入通过洗脱II柱从上口经上洗脱主管流出；

2）洗脱开始时，向洗脱I柱通入在沸石柱中容量为0.4~0.6米高的热海水，柱内存留海水开始从洗脱II柱上口排出；

3）然后再依次通入95~100℃的热洗脱剂和室温温度的冷洗脱剂进行洗脱，从洗脱II柱上口将存留海水排完后开始出富钾液；

4）待洗脱I柱第二上三通处钾离子浓度达到进口洗脱剂钾离子浓度时，洗脱I柱洗脱完毕，关闭洗脱I柱第一下阀门和第二侧上阀门，打开洗脱II柱第一下阀门，洗脱进口改为洗脱II柱的下口，依次进行操作，直至吸附饱和的4棵沸石柱均洗脱完毕；洗脱完成柱作为待吸附柱等待吸附，进行下一循环的吸附操作过程。

2.如权利要求1所述的基于耦合技术的大型富钾的方法，其特征为所述的海水中K⁺浓度为0.3~0.4g/L；

所述的洗脱液为饱和卤溶液，其组成包括KCl：9-10g/L，NaCl：230-235.55g/L，MgSO₄：30-32g/L和MgCl₂：45-50g/L。