本发明涉及连续离子交换，更具体的说是涉及一种多阀板组合式离子交换系统及其离子交换方法。
背景技术：
1、离子交换设备广泛应用于生物和制药工程、饮料与食品、湿法冶金、精细化工、水处理及重金属废水处理、尾矿废水处理等各行各业，目前市场上实现连续离子交换的装置存在两类：一类是通过组合阀门来实现各种介质的切换，达到连续离子交换。这种连续离子交换的装置需要大量控制阀门和管道，在大工业生产中故障率极高、空间占地面积大、维修成本高；一类是通过移动连续床，将离子交换柱布设于转盘上，离子交换柱和流体分配装置同步转动达到连续离子交换。这种装置的缺陷在于设备的容积大小和承载能力方面受限，很难实现连续离子交换塔大型化，同时在设备运行中故障率较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种多阀板组合式离子交换系统及其离子交换方法，能够突破传统连续离子交换装置的局限，将离子交换塔和流体分配装置独立分开，排除离子交换塔大小和重量对流体分配装置的影响，降低设备运行故障。
2、为实现上述目的，本发明提供的多阀板组合式离子交换系统，包括若干组流体分配装置、阀板驱动装置、离子交换柱，所述流体分配装置包括上阀板、下阀板和设于二者之间的中间换向阀板，所述上阀板和下阀板分别设有用于输入流体和用于连接离子交换柱的若干进出料通道，所述中间换向阀板设有用于转换流体介质流向的若干跨接流体通道，通过所述阀板驱动装置驱动若干组流体分配装置同步旋转，使得所述中间换向阀板的内部通道与所述上阀板和所述下阀板的连接通道连通，实现离子交换柱内流体介质的切换和流向转换。
3、优选的，所述上阀板的进出料通道连接至系统外围进出流体管道，所述中间换向阀板的若干跨接流体通道分别沿竖向和横向分布，所述下阀板的进出料通道分别与离子交换柱的进料管和出料管连接。
4、优选的，所述中间换向阀板的周向安装有驱动齿盘和抱紧链齿，所述中间换向阀板与上阀板、所述中间换向阀板下阀板之间均密封抵接。
5、优选的，所述阀板驱动装置包括伺服变速器、减速机、驱动齿轮，所述驱动齿轮与各中间换向阀板的驱动齿盘传动连接。
6、优选的，还包括阀板抱紧装置，所述阀板抱紧装置包括涨紧轮、涨紧链条，所述涨紧链条通过抱紧链齿和各中间换向阀板连接。
7、优选的，还包括阀板压紧装置，所述阀板压紧装置的两端分别连接于上阀板、下阀板。
8、优选的，所述阀板压紧装置包括液压或气压缸、储气罐或液压泵、液压油路和承压气囊，用于将压力同步施加于各上阀板、下阀板的承压板上，以使中间换向阀板和上阀板下阀板的接触面之间紧密接触。
9、一种如上所述的多阀板组合式离子交换系统的离子交换方法，包括以下步骤：
10、s1、远程启动阀板压紧装置，压力将施加在上阀板、下阀板的上下两侧，使中间换向阀板和上阀板下阀板的接触面密封，通过压力传感器实时检测反馈，当压力达到系统设定的范围内时，系统将停止加压，执行低启高停的运行原则持续运行；
11、s2、自检所有上阀板、下阀板的阀口是否和中间换向阀板的阀口对准，通过调整伺服步进程序和各个涨紧轮的幅度，确定运行前所有阀口全部同步且对准；
12、s3、启动各附属流体运载设备，所有流体将由各阀板组的上阀板的入口通道经过中间换向阀板和下阀板进入相应的离子交换柱内，流体首先经过离子交换柱的出口进入相应流体分配装置的下阀板的出口通道，然后进入此流体分配装置的中间换向阀板的换向通道，再进入下一个离子交换柱相应入口的下阀板的通道，随后进入下一个离子交换柱，再流经由此离子交换柱的出口进入相应流体分配装置的出口通路至下阀板的出口接头进入其他外接附属设备内形成一次完整的流通运行；
13、s4、当系统设备运行达到设定需要切换介质的时间时，后台自动程序将启动切换步骤，首先降低各流体运输压力，启动阀板驱动装置拖动所有流体分配装置的中间换向阀板转动，通过阀口对准测量反馈到位时停运阀板驱动装置，恢复各流体运行压力，所有流体将通过切换后的孔位进入下一个离子交换柱内，进行新一轮的运行，依此顺序持续运行，实现通过流体分配装置进行可切换的连续离子交换作业。
14、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
15、（1）本发明结构简单，零部件少，维护方便，监控点较少，容易控制，安全可靠，可实现全自动运行，且可根据实际工艺要求制定相应的配套阀板，具备不漏液，不会混料，无缝连续切换，实现了多种介质的离交置换的功能；
16、（2）本发明通过阀板驱动装置同时驱动所有流体分配装置的中间换向阀板，进行所有流体的同步换向导流，同时实现离子交换柱和流体切换装置的分别独立安装，避免了传统连续离子交换装置因将离子交换柱安装在流体切换装置之上，导致承重过大原因无法实现离子交换柱大型化，设备故障率较高的弊端；
17、（3）本发明解决了“目前大部分连续离交装置的离子交换柱都是随流体分配装置同步旋转，并且需要预制非常大的混凝土基础和转盘才能满足较大离子交换柱的承重要求，无法实现离交设备的大型化，既在产能方面受到限制，又存在着很大的运行风险的”问题；
18、（4）本发明的系统突破传统的流体切换运行模式，实现了流体分配装置和离子交换柱及附属设备的分别独立布置，实现了流体切换单元独立旋转切换流体的离交模式，故可放大相应设备，降低混凝土基础的投入，并且本发明突破了现有连续离交装置对应离子交换柱的数量限制，可根据需要增加或减少离子交换柱数量，以实现最优工艺和单组设备最高产能，实现增产增效；
19、（5）本发明消除了现有离交装置离子交换柱必须布置在转动部件之上而带来的安全隐患和由于巨大的基础载荷带来的基础沉降、倾覆风险，能够广泛应用于各个行业的离子交换置换工艺。
1.一种多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，包括若干组流体分配装置、阀板驱动装置（7）、离子交换柱（1），所述流体分配装置包括上阀板（4）、下阀板（6）和设于二者之间的中间换向阀板（5），所述上阀板（4）和下阀板（6）分别设有用于输入流体和用于连接离子交换柱（1）的若干进出料通道（13），所述中间换向阀板（5）设有用于转换流体介质流向的若干跨接流体通道（9），通过所述阀板驱动装置（7）驱动若干组流体分配装置同步旋转，使得所述中间换向阀板（5）的内部通道与所述上阀板（4）和所述下阀板（6）的连接通道连通，实现离子交换柱（1）内流体介质的切换和流向转换。
2.根据权利要求1所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，所述上阀板（4）的进出料通道（13）连接至系统外围进出流体管道，所述中间换向阀板（5）的若干跨接流体通道（9）分别沿竖向和横向分布，所述下阀板（6）的进出料通道（13）分别与离子交换柱（1）的进料管和出料管连接。
3.根据权利要求1所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，所述中间换向阀板（5）的周向安装有驱动齿盘（8）和抱紧链齿（15），所述中间换向阀板（5）与上阀板（4）、下阀板（6）之间均密封抵接。
4.根据权利要求3所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，所述阀板驱动装置（7）包括伺服变速器、减速机、驱动齿轮（12），所述驱动齿轮（12）与各中间换向阀板（5）的驱动齿盘（8）传动连接。
5.根据权利要求1所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，还包括阀板抱紧装置，所述阀板抱紧装置包括涨紧轮（16）、涨紧链条（17），所述涨紧链条（17）通过抱紧链齿（15）和各中间换向阀板（5）连接。
6.根据权利要求1所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，所述系统还包括阀板压紧装置（3），所述阀板压紧装置（3）的两端分别连接于上阀板（4）、下阀板（6）。
7.根据权利要求6所述的多阀板组合式离子交换系统，其特征在于，所述阀板压紧装置（3）包括液压或气压缸、储气罐或液压泵、液压油路和承压气囊，用于将压力同步施加于各上阀板（4）、下阀板（6）的承压板上，以使中间换向阀板（5）和上阀板（4）、下阀板（6）的接触面之间紧密接触。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的多阀板组合式离子交换系统的离子交换方法，其特征在于，包括以下步骤：
