离子交换设备－多塔串联组成的流化床

希金斯（Higgins）离子交换柱、美国矿务局的多隔室流化床（USBM）、核工业第六研究所研制的多级流化床、南非国家冶金研究所设计的离子交换设备（NIM）、希姆斯利连续逆流离子交换设备都是垂直多隔室流化床。也有采用水平桶串联操作的流化床。目前世界上最大的连续逆流离子交换工厂是非洲的纳米比亚罗辛铀厂。这个工厂是由波特（Porter）设计的。离子交换系统是由一系列水平桶互相串联构成，每个水平桶作为一个有效的流化床。每个桶之间的树脂转移用空气提升，树脂与溶液逆流。该工厂每小时处理3500m³的铀溶液。每个桶的截面积为6m²（直径2.76m），深3.5m。波特流化床离子交换系统见图1。

图1  波特流化床系统

由核工业六所设计的多塔串联流化床也即将投入运行。这种设备单塔采用清液水力悬浮床结构，底部用列管布液，顶部考虑了防止树脂堵塞溢流管的特殊装置。塔规格为Φ2m×4.65m三塔串联吸附，一塔淋洗。吸附和淋洗在同一塔中进行，即树脂不要转移，类似于固定床的切换操作，但具有流化床树脂投入量少，处理量大，能处理一定含固量的优点。该系统设计处理能力为50～60m³／h含铀溶液，铀浓度为30～80mg／L。