離子交換柱

離子交換柱是指用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器，是管柱法離子交換的交換設備。採用圓筒形交換柱，溶液從柱的一端通入，與柱內呈密實狀態的固定離子交換樹脂層或流動狀態離子交換樹脂牀充分接觸，進行離子交換。若交換後的溶液已達到預定要求，或離子交換樹脂已呈“飽和狀態”，就從生產線上切斷柱交換，在同一柱中或其他柱內用解吸液解吸，離子交換樹脂再生後用於下次交換。採用離子交換柱，相當於將柱內離子交換樹脂分多批次與溶液進行交換反應，交換後的溶液及時和離子交換樹脂分離。流過離子交換樹脂牀的溶液成分隨時間和牀高度變化。此種方法效率高，廣泛應用於生產。 ^[1] 

混牀按再生方式分可分為體內再生混牀、體外再生混牀、陰樹脂外移再生混牀三種。

體外再生混牀：適合小流量、對環保有嚴格要求的企業。但由於體外再生式混牀配套設備多，操作複雜，已很少使用。

體內再生混牀：適合大流量，有專門的水處理操作人員及廢水處理的場合。體內再生混牀在運行及整個再生過程均在混牀內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。

陰樹脂外移再生混牀：同樣適合大流量、有專門水處理操作人員及廢水處理的場合。陰樹脂外移再生式混合牀及其配套的陰樹脂再生柱基本構造與小型逆流再生固定牀大致相同，陰樹脂再生柱厚度較混合牀小，所需的膨脹高度為樹脂層高度的50%～60%，故再生柱可較低，但一般為統一起見做成與混合牀相同 ^[2]  。

離子交換柱在使用範圍上可分為實驗室用離子交換柱、工業用離子交換柱。

實驗室用交換柱：一般用玻璃製造，柱長度和柱直徑之比（L/D）大約為10~30，柱上端一般裝塞子，下端是用燒結的玻璃砂板，也可以用玻璃毛、帶孔的瓷板、不鏽鋼板，耐腐蝕的塑料網、布、玻璃布等作為離子交換柱的支座。

工業用交換柱：除主體設備外，還包括存放酸、鹼及產品的貯槽、管道閥門、流量計、流速計及各種測定儀表等輔助設備。

國外糖廠離子交換柱的有效容積(裝載樹脂量)一般為3～10m³，直徑2.3～3.3m，高3.3～4m，樹脂牀的高度0.6～2m。樹脂柱為立式圓筒形結構，兩端密封，能承受一定的工作壓力。它通常用鋼板焊接製成，內壁整體襯上耐酸、鹼的橡膠層，小型樹脂柱可全用不鏽鋼製造。 樹脂柱總高度約為樹脂層的兩倍，以備樹脂工作時體積膨脹和防止反洗時樹脂被沖走。如果樹脂的粒度較大，對通過液體的阻力較小，樹脂層可較高，並相應縮小柱體的直徑。但如樹脂粒度較細，對液體的阻力較大，則樹脂層不宜高，以免影響液體的通過，降低它的生產能力。有些裝載細顆粒樹脂的柱，樹脂層的高度只約0.8m，但它的工作週期時間亦較短。