DE19941706A1 - Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter sowie Behälter zur Schüttgutaufnahme - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem im Wesentlichen zylindrischen, flüssigkeitsgefüllten Behälter mit mindestens einem Kolonnenboden, bei dem durch Eindüsen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums die Flüssigkeitssäule im Behälter in Rotation versetzt wird, wobei das Schüttgut rotationsbedingt durch die entstehende Sekundärströmung in die Behältermitte transportiert wird, wo es über eine zentrale Austragöffnung abgezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem im wesentlichen zylin­ drischen, flüssigkeitsgefüllten Behälter.

Fest- oder Schwebebettfilter bestehend aus körnigem oder granularem Schüttgut dienen zum Behandeln von Flüssigkeiten, um diese zu reinigen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Entsalzung von Wasser zur Herstellung von Reinstwasser. Hierbei werden unterschiedlichste Schüttgüter verwendet. Soll eine Flüssigkeit beispielsweise nur von ungelösten Stoffen sehr grob gereinigt werden, kann der Festbettfilter aus Sand bestehen, es handelt sich dann also um einen grobfiltern­ den Sandfilter, mit welchem grobe Wasserverunreinigungen entfernt werden kön­ nen. Daneben sind als Fest- oder Schwebebettfilter auch solche bekannt, die re­ versibel gelöste Stoffe (z. B. Kationen oder Anionen) austauschen. Diese körnigen oder granularen Ionenaustauschharze nutzt man vor allem zur Wasseraufberei­ tung, z. B. zur Enthärtung, zur Vollentsalzung, zur Entkarbonisierung oder aber zur Dekontaminierung sowie zur Abwasserbehandlung vornehmlich in der Galva­ no- und Kerntechnik. Auch eine Verwendung zur Metallgewinnung im Rahmen der Hydrometallurgie und zur Reinigung von Lösungen sind bekannt. Das Ar­ beitsprinzip dieser Ionenaustauscher ist derart, dass der Flüssigkeit zu entziehen­ de Ionen am Ionenaustauscher-Schüttgut angelagert werden, im Gegenzug wer­ den vom Schüttgut Austauschionen an die Flüssigkeit abgegeben. In der Regel befindet sich das Schüttgut, gleich welcher Art, in einem im Wesentlichen zylindri­ schen Behälter, der eine Drainage oder einen das Schüttgut tragenden Kolonnen­ boden, vornehmlich einen Düsenboden, aufweist. Die zu reinigende Flüssigkeit wird von oben zugeführt und durchströmt den Festbettfilter. Durch den Düsenbo­ den tritt das gereinigte Wasser zum Klöpperboden hin aus, von wo es abgezogen wird.

Bedingt durch die kontinuierliche Aufnahme von vom Wasser abgegebenen oder entzogenen Stoffen nimmt im Laufe der Zeit die Reinigungswirkung ab. In diesem Fall kann es erforderlich sein, das Schüttgut aus dem Behälter zu nehmen und entweder zu reinigen, zu regenerieren oder gegen neues Schüttgut auszutau­ schen. Im Fall der Reinigung wird das Schüttgut in einen gleichermaßen ausgebil­ deten Behälter gegeben, wo es mit einer Regenerationslösung, beispielsweise Salzlösungen oder entsprechende Säuren oder Laugen, durchströmt wird und die beladenen Fremdionen oder sonstige Verunreinigungen wieder gegen Austau­ schionen ausgetauscht werden. Nach Beendigung der Regeneration ist das Schüttgut auch diesem Behälter zu entnehmen und dem eigentlichen Arbeitsbe­ hälter zur Flüssigkeitsbehandlung wieder zuzuführen.

Bei einem Behälter mit einem Düsenboden (oder einem anderen Kolonnenboden) wird das Schüttgut, bei dem es sich vornehmlich um organisches Ionenaustau­ scherharz handelt, über einen seitlichen, oberhalb des Düsenbodens befindlichen Abzug aus dem Behälter abgezogen. Bekannt ist auch ein Abzug über mehrere Abzugsöffnungen im Düsenboden. Nachteilig bei den bekannten Abzugsmöglich­ keiten ist, dass stets eine beachtliche Restmenge im Behälter verbleibt, die über die jeweiligen Abzugsöffnungen nicht mit ausgespült werden kann. Aufgrund der Art des Abzuges sind im Behälter Strömungstotzonen gegeben, die ein vollständi­ ges Ausspülen verhindern und in deren Bereich sich das Schüttgut vornehmlich ansammelt. Das gesamte Strömungsprofil lässt ein vollständiges Ausspülen nicht zu. Dies hat zur Folge, dass auch bei Neubefüllung eine gewisse Restmenge an belastetem Schüttgut von Haus aus im Behälter verbleibt, wo es im Fall des Io­ nenaustausches eine Verunreinigungsquelle darstellen kann.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, dass auf einfache und sichere Weise den vollständigen Austrag körnigen oder granula­ ren Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem zylindrischen, flüs­ sigkeitsgefüllten Behälter mit mindestens einem Kolonnenboden ermöglicht.

Zur Lösung dieses Problems ist ein Verfahren zum Austragen körnigen oder gra­ nularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem im Wesentli­ chen zylindrischen, flüssigkeitsgefüllten Behälter vorgesehen, bei dem durch Ein­ düsen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums die Flüssigkeitssäule im Behäl­ ter in Rotation versetzt wird, so dass das Schüttgut durch die sich ausbildende Sekundärströmung in die Behältermitte transportiert wird, wo es über eine zentrale Austragöffnung abgezogen wird.

Infolge des erfindungsgemäß vorgesehenen Eindüsens eines flüssigen oder gas­ förmigen Mediums wird auf die im Behälter befindliche Flüssigkeitssäule, also das noch im Behälter verbliebene noch zu behandelnde Wasser/Feststoffgemisch od. dgl., ein Impuls übertragen, der bewirkt, dass sich die Flüssigkeitssäule und mit ihr das Schüttgut, auf das der Impuls des eingedüsten Impulsübertragsmediums glei­ chermaßen übertragen wird, in Rotation versetzt wird. Durch diese Rotation bildet sich im Behälter eine Sekundärströmung aus, die bewirkt, dass das Schüttgut in Richtung der Behältermitte wandert und sich dort ablagert, wo es über eine zentra­ le Austragöffnung in der Behältermitte abgezogen wird. Durch das Eindüsen und die Rotation der Flüssigkeit ist gewährleistet, dass sämtliches Schüttgut im zylin­ drischen Behälter bewegt und zur Behältermitte transportiert wird, so dass ein vollständiger Austrag erreicht werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann für beinahe jedes Schüttgut in einem zylindrischen Behälter verwendet wer­ den. Bevorzugte Anwendungen sind beispielsweise die externe Regeneration von Mischbett-Ionenaustauschern oder die Entfernung des Schüttgutes zwecks Io­ nenaustauscherharzwechsel bei Polisher-Mischbettaustauschern in der Wasser­ aufbereitung oder aber der hydraulische Austrag körniger Medien aus Behälterko­ lonnen mit Kolonnenböden.

Das flüssige oder gasförmige Medium wird zweckmäßigerweise im Wesentlichen radial zur Behälterwand über wenigstens eine behälterseitig vorgesehene Düse eingebracht, d. h., bereits beim Einbringen wird aufgrund der radialen Eindüsung ein Impulsübertrag mit einer Richtungskomponente gegeben, der einer Rotation förderlich ist. Dabei sollte das Medium zweckmäßigerweise unter einem Winkel, insbesondere von 45° zum das Schüttgut tragenden Boden eingebracht werden. d. h., das Impulsübertragungsmedium wird radial und zum Boden hin gerichtet eingedüst. Dabei kann das Medium kontinuierlich oder gepulst eingebracht wer­ den, je nach Anwendungsfall. Als flüssiges Medium kann beispielsweise Wasser, insbesondere von dem Festbettfilter-Schüttgut zu behandelndes Zulaufwasser, verwendet werden, als gasförmiges Medium kann beispielsweise ein Inertgas, insbesondere Stickstoff, zum Einsatz kommen.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner einen Behälter zur Aufnahme eines in Form eines körnigen oder granularen Schüttguts vorliegenden Fest- oder Schwebebettfilters, wobei der Behälter querschnittlich im Wesentlichen zylindrisch ist und einen das Schüttgut tragenden Kolonnenboden aufweist. Der Behälter zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass an der Behälterwand wenig­ stens eine in das Behälterinnere gerichtete Düse zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums vorgesehen ist, über welches eine im Behälter befind­ liche Flüssigkeit und mit ihr das Schüttgut in Rotation bringbar ist, und dass am Kolonnenboden eine mittig angeordnete Austragöffnung für das Schüttgut vorge­ sehen ist, über welche das rotationsbedingt in die Behältermitte transportierte Schüttgut abziehbar ist.

Der erfindungsgemäße Behälter zeichnet sich durch eine wandseitige, bevorzugt in Nähe des Kolonnenbodens angeordnete Düse aus, wobei natürlich auch meh­ rere Düsen um den Behälterumfang verteilt vorgesehen sein können. Der Kolon­ nenboden, in dessen Öffnungen im Fall eines Düsenbodens Düsen unterschiedli­ cher Gestalt befestigt sein können, über die einerseits die dem Behälter von oben zugeführte Flüssigkeit nach Durchsetzen des Festbettfilter-Schüttguts austreten kann, und der andererseits das Schüttgut selbst zurückhält, gewährleistet vorteil­ haft eine optimale Strömungsverteilung über den Kolonnenquerschnitt, ohne durch Einbauten Strömungstotzonen oder nachteilige Verformungen des Strö­ mungsprofils hervorzurufen, so dass eine vollständige Reinigungswirkung des Zulaufmediums möglich ist. Der erfindungsgemäße Behälter kann, wie bereits ausgeführt, sowohl ein Ionenaustauschbehälter sein bzw. innerhalb einer Ionen­ austauschanlage integriert sein, gleichermaßen kann es auch um einen Regene­ rationsbehälter für zu regenerierendes Festbettfilter-Schüttgut handeln, das Auf­ bauprinzip wie auch das Austragprinzip ist in jedem Fall das gleiche.

Die wenigstens eine Düse kann erfindungsgemäß derart ausgerichtet sein, dass das Medium im Wesentlichen radial zur Behälterwand und bevorzugt unter einem Winkel zum Kolonnenboden, insbesondere unter 45° einbringbar ist. Bevorzugt sind wenigstens zwei einander gegenüberliegend angeordnete Düsen vorgese­ hen, so dass an zwei Stellen ein Eindüsen und damit ein Impulsübertrag erfolgt, was insbesondere für das "Andrehen" der Flüssigkeitssäule von Vorteil ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die wenigstens eine Düse drehbar an der Behälterwand gelagert ist. Dies ermöglicht es zum einen, den Winkel, unter dem die Düse bezüglich des Bodens steht, zu variieren, falls dies erforderlich ist. Zum anderen besteht hierdurch natürlich auch die Möglichkeit, die Flüssigkeitssäule im Bedarfsfall in entgegengesetzte Rotation zu versetzen, d. h., die Richtung der Rotation kann durch Verdrehen der Düsen umgekehrt werden, so dass sich das Strömungsprofil umdreht. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer zweiten Kontrollspülung nützlich sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann vorge­ sehen sein, dass der wenigstens einen Düse ein Filterelement nachgeschaltet ist, über welches eine im Normalbetrieb des Behälters im Behälter befindliche Flüs­ sigkeit, die die rohrförmige, im Normalbetrieb mit Schüttgut gefüllte Düse durch­ setzt, abgezogen werden kann, bei gleichzeitiger Rückhaltung des Schüttguts. Im Normalbetrieb des Behälters ist die rohrförmige Düse ebenfalls mit Schüttgut ge­ füllt, welches mittels des Filterelements zurückgehalten wird. Dieses Filterelement ist jedoch vorteilhaft flüssigkeitsdurchlässig, d. h., die in den Behälter einlaufende und durch das Schüttgut der Düse strömende Flüssigkeit kann über das Filterele­ ment abgezogen werden. Dies hat den Vorteil, dass auch das in diesem Bereich befindliche Schüttgut stets durchströmt wird, so dass dort keine sich nachteilig auf das Gesamtsystem auswirkende Strömungstotzone entsteht. Die Qualität des Schüttguts im Bereich der Düse ist damit aufgrund des kontinuierlichen Durchspü­ lens im Wesentlichen die gleiche wie im übrigen Behälter.

Weiterhin ist es erforderlich, die Flüssigkeit nach Durchströmen durch das Schütt­ gut zu kontrollieren. Um dies beim erfindungsgemäßen Behälter auf einfache Weise zu realisieren, kann dem Filterelement eine Einrichtung zur Aufnahme ei­ nes oder mehrerer physikalischer und/oder chemischer Parameter der durch das Filterelement tretenden Flüssigkeit zugeordnet sein, welche der Untersuchung der Flüssigkeit, also beispielsweise des behandelten Wassers, dient. Hierdurch kann einerseits dessen Qualität kontrolliert werden, andererseits kann auch rechtzeitig eine bevorstehende Erschöpfung des Schüttguts, also beispielsweise des oder der Ionenaustauscherharze feststellt werden. Infolge der Kopplung der Einrich­ tung mit dem Filterelement ist eine separate behälterseitige Zugangsmöglichkeit für diese Messeinrichtung nicht mehr erforderlich.

Um das Schüttgut abziehen zu können, ist der Austragöffnung des Kolonnenbo­ dens vorteilhaft ein Austragsrohr nachgeschaltet, über welches das Schüttgut ab­ ziehbar ist und das von der Austragöffnung abgehend nach unten aus dem Klöp­ perboden austritt. Nach einer zweckmäßigen Erfindungsausgestaltung kann dabei die offene Austragöffnung direkt in das im Normalfall mit Schüttgut gefüllten Aus­ tragsrohr münden, wobei das Austragsrohr in einen ersten Abzweig mündet oder einen ersten Abzweig aufweist, in dem ein Filterelement angeordnet ist, über wel­ ches eine im Normalbetrieb des Behälters im Behälter befindliche Flüssigkeit, die das im Austragsrohr befindliche Schüttgut durchströmt, abgezogen werden kann, bei gleichzeitiger Rückhaltung des Schüttguts, und der in einen zweiten Abzweig mündet oder dem ein zweiter Abzweig nachgeschaltet ist, in dem ein zum Abzie­ hen des Schüttguts zu öffnendes Verschlusselement angeordnet ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist auch das Austragsrohr mit dem körnigen oder granu­ laren Filterschüttgut gefüllt und wird mit zu behandelnder Flüssigkeit durchströmt, wobei auch hier, wie auch bei der Düse, ein Filterelement nachgeschaltet ist, über welches die durchströmende Flüssigkeit abgezogen werden kann. Auch hier ist mit besonderem Vorteil eine kontinuierliche Durchspülung des Schüttguts reali­ siert, so dass Strömungstotzonen vermieden werden. Soll das Schüttgut abgezo­ gen werden, nachdem im oberen Teil des Behälters die Flüssigkeitssäule in Rota­ tion versetzt wurde, ist lediglich das im zweiten Abzweig befindliche Verschlusse­ lement, beispielsweise ein Ventil, zu öffnen, so dass das Schüttgut ausgetragen werden kann. Auch hier kann dem Filterelement eine Messeinrichtung zur Unter­ suchung der abgezogenen Flüssigkeit nachgeschaltet sein. Jedes der Filterele­ mente kann zweckmäßigerweise eine oder mehrere Filterdüsen umfassen, die ähnlich dem Funktionsprinzip beim Düsenböden einerseits einen Flüssigkeits­ durchtritt ermöglicht, andererseits aber das Schüttgut zurückhält.

Alternativ zur oben beschriebenen Ausführungsform mit einer offenen Austragöff­ nung und unmittelbar daran anschließendem, schüttgutgefüllten Austragsrohr kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Austragöffnung ein Verschlussele­ ment zum reversiblen Öffnen und Schließen der Austragöffnung vorgesehen ist. Dieses Verschlusselement, beispielsweise eine dicht auf die Austragöffnung leg­ bare Scheibe od. dgl., wird zum Austragen geöffnet, so dass das Schüttgut dann direkt in das nachgeschaltete Austragsrohr treten kann. Nach Abzug sämtlichen Schüttguts wird das Verschlusselement wieder geschlossen. In diesem Fall kann auf das abzugstutzenseitige Filterelement und das nachgeschaltete Verschlusse­ lement am Abzugstutzen verzichtet werden.

Neben dem Behälter betrifft die Erfindung ferner eine Anlage zum Behandeln ei­ ner durch Durchströmen eines Fest- oder Schwebebettfilter-Schüttguts, insbeson­ dere durch Ionenaustausch zu reinigenden Flüssigkeit oder zum Regenerieren eines Fest- oder Schwebebettfilter-Schüttguts, umfassend wenigstens einen Be­ hälter der vorbeschriebenen Art.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Behälters bzw. einer erfindungsgemäßen Anlage mit einem Behälter,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs II in Fig. 1, teilweise im Schnitt, und

Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs III in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in Form einer Prinzipskizze einen erfindungsgemäßen Behälter 1, der im Wesentlichen zylindrischer Form ist. Bei dem Behälter 1 handelt es sich bei­ spielsweise um einen Ionenaustauscherbehälter als Festbett. Die Höhe derartiger Behälter beträgt mehrere Meter, übliche Abmessungen liegen zwischen 2,5-5,0 m. Der Durchmesser liegt je nach Anwendungsfall im Bereich zwischen 0,5-1,5 m. Im gezeigten Beispiel befindet sich im Behälter 1 ein körniges oder granulares Schüttgut 2, welches einen Festbettfilter bildet. Bei dem Schüttgut handelt es sich beispielsweise um ein organisches Ionenaustauscherharz, also ein Polymer mit darin eingebundenen, abgebbaren Ionengruppen. Im Behälter 1 befindet sich fer­ ner eine zu behandelnde Flüssigkeit 3, die über einen Zulauf 4 von oben zuge­ führt wird (Pfeil A). Beispielsweise handelt es sich hier um zu entsalzendes Was­ ser. Das Schüttgut, also das Ionenaustauscherharz, quillt bei Vorhandensein der Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit das Schüttgut durchsetzt. Während des Durch­ strömens erfolgt der Stofftransport für den Ionenaustausch durch Diffusion. Das Schüttgut 2 ruht auf einem Kolonnenboden 5 mit einer Vielzahl von Filterdüsen 6, die der Einfachheit halber nicht im Detail dargestellt sind. Durch diese Düsen kann einerseits die behandelte Flüssigkeit nach unten zum Klöpperboden 7 hin austre­ ten, andererseits wird hierdurch das Schüttgut 2 zurückgehalten. Der Kolonnen­ boden ist hier förderlich, da er das Strömungsverhalten und die Strömungsvertei­ lung innerhalb des Behälters nicht nachteilig beeinflusst und bodenseitig keine Strömungstotzonen u. dgl. gegeben sind. Über den Klöpperboden 7 wird die be­ handelte Flüssigkeit über einen Abzugsstutzen 8 abgezogen, siehe Pfeil B.

An der Behälterwand sind an zwei einander gegenüberliegenden Positionen zwei Düsen 9 vorgesehen, die im Detail in Fig. 2 dargestellt sind. Jede Düse 9 ist rohr­ förmig ausgebildet, wobei das gewinkelte Düsenende derart bezüglich der Behäl­ terwand ausgerichtet ist, dass ein über die Düse 9 in das Behälterinnere einströ­ mendes Medium radial zur Behälterwand und unter einem Winkel zum Kolonnen­ boden 5 eingedüst wird. Beispielsweise kann über die Düsen 9 Zulaufwasser ein­ gedüst werden, welches den Düsen 9 über die Zulaufleitung 4, ein entsprechen­ des Mehrwegeventil 10 sowie die Düsenzulaufleitungen 11 zugeführt wird. Das mit hinreichendem Druck eingedüste Wasser bewirkt, dass die im Behälterinneren befindliche Flüssigkeitssäule samt dem Schüttgut in Rotation versetzt wird, d. h., sie dreht sich um die zentrale Achse in der Behältermitte. Durch die entstehende Sekundärströmung wird erreicht, dass sich das Schüttgut in der Behältermitte an­ sammelt bzw. dort hin wandert. Um von dort abgezogen werden zu können, ist am Kolonnenboden 5 eine Austragöffnung 12 vorgesehen, welche direkt in ein Aus­ tragsrohr 13 mündet. Das Austragsrohr 13 ist in einem Bodenstutzen 14 angeord­ net und über mehrere O-Ringe 15 dichtend gehaltert. Das Austragsrohr 13 durch­ setzt den Klöpperboden 7 sowie den dort angeordneten Ablaufstutzen 8, über welche die gereinigte Flüssigkeit abgezogen wird. Dem Austragsrohr 13 ist in ei­ nem zweiten Ablauf 16 ein Verschlusselement 17 nachgeschaltet, welches zum Austragen des Schüttguts, welches beispielsweise dann ausgetragen werden muss, wenn es verbraucht ist, um gereinigt oder regeneriert zu werden oder ge­ gen neues ausgetauscht werden soll, zu öffnen ist. Der Schüttgutaustrag ist durch den Pfeil C angedeutet.

Bedingt durch die Rotation sammelt sich das Schüttgut in der Behältermitte an bzw. wird in diese getrieben, so dass eine vollständiger Austrag möglich ist. Der vollständige Austrag selbst kann über ein nicht näher gezeigtes Schauglas an der Behälterwand beobachtet und kontrolliert werden.

Fig. 2 zeigt, wie bereits ausgeführt, in einer Detailansicht den Bereich II aus Fig. 1. Die Düse 9 besteht bevorzugt aus einem Kunststoffrohr, welches in einem Los­ flansch 18, der an einer an der Behälterwand 19 angeordneten Schauglas- Armatur 20 angeordnet und über eine Dichtung 21 abgedichtet ist, drehbar gela­ gert ist. Dies ermöglicht es, im Bedarfsfall die Ausrichtung der Düse 9 bezüglich des Einströmwinkels zum Kolonnenboden 5 hin zu variieren, oder aber die Ein­ strömrichtung zur anderen Seite hin zu wechseln, so dass sich auch die Rotati­ onsrichtung der Flüssigkeitssäule und des Schüttgutes ändert.

Fig. 3 zeigt wie beschrieben eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs III in Fig. 1. Das Austragsrohr 13 ist, wie bereits beschrieben, kombiniert mit dem Ablauf­ rohr 8 angeordnet, er durchsetzt letzteres. Das Ablaufrohr 8 ist am Klöpperboden über einen Losflansch 22 sowie eine Dichtung 23 an einem Blockflansch 24 des Klöpperbodens 7 befestigt.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist sowohl jede rohrförmige Düse 9 als auch das Austragsrohr 13 zum Schüttgut hin nicht abgeschlossen, d. h. beide sind im Nor­ malbetrieb des Behälters, wenn also zuzuführende Flüssigkeit mit dem Festbettfil­ ter behandelt werden soll, mit Schüttgut gefüllt. Um zu vermeiden, dass sich in diesem Bereich nachteilige Strömungstotzonen bilden, wird jede Düse 9 wie auch der Austragstutzen 13 kontinuierlich mit über den Behälter zugeführter gereinigter Flüssigkeit durchspült. Damit ein tatsächliches Durchspülen stattfinden kann, sind den Düsen 9 wie auch dem Austragsrohr 13 Filterelemente 25 nachgeschaltet. Diese Filterelemente 25 umfassen eine oder mehrere Filterdüsen 26, die nach dem gleichen Prinzip arbeitet wie beim Düsenboden als Kolonnenboden 5. Einer­ seits kann von der jeweiligen Düse bzw. dem Austragstutzen einströmende Flüs­ sigkeit die Filterdüse durchdringen und über entsprechende Ablaufleitungen 27 ablaufen, siehe Pfeile D, andererseits wird das Schüttgut zurückgehalten. Die den Düsen 9 nachgeschalteten Filterelemente 25 sind diesen bevorzugt direkt nach­ geschaltet, das dem Austragsrohr 13 nachgeschaltete Filterelement befindet sich zweckmäßigerweise so nahe wie möglich an einem ersten Abzweig 28, in den das Austragsrohr 13 mündet. Die die Filterelemente 25 durchströmende Flüssigkeit, die gemäß der Pfeile D abgezogen wird, wird bevorzugt innerhalb der Anlage wie­ derverwendet. Soll das Schüttgut abgezogen werden, so wird die einzudüsende Flüssigkeit über die Filterelemente in die Düsen eingeführt (siehe Zulaufleitungen 11), so dass dort befindliches Schüttgut in den Behälter gespült wird und kein Rückstand verbleibt.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, sind den Filterelementen 25 Einrichtungen 29 zur Aufnah­ me physikalischer und/oder chemischer Untersuchungsparameter der abgezoge­ nen Flüssigkeit nachgeschaltet. Hierüber ist eine kontinuierliche Qualitätskontrolle der behandelten Flüssigkeit möglich, wodurch auch Rückschlüsse auf die Qualität des Schüttguts 2 getroffen werden können.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Fig. 1 lediglich eine Prinzipskizze dar­ stellt. Selbstverständlich sind zur Regelung der Flüssigkeitsläufe weitere Ver­ schluss- oder Ventilelemente vorgesehen, auf die es zur Erläuterung des Grund­ prinzips der Erfindung jedoch nicht ankommt. Das gleiche Prinzip der Schütt­ gutentleerung kann auch für Schwebebettfilter angewendet werden, die oberhalb der Schüttung einen zusätzlichen Kolonnenboden enthalten, und die im Normal­ betrieb von unten nach oben durchströmt werden. Ferner können im Behälter auch mehrere Kolonnenböden, die jeweils Schüttgut tragen, übereinander ange­ ordnet sein, wie dies bei Schichtbettfiltern der Fall ist. Jedem Kolonnenboden ist in diesem Fall jeweils wenigstens eine eigene Düse zugeordnet, d. h. jede Flüssig­ keitssäule samt Schüttgut kann separat in Rotation versetzt werden. Zum Austra­ gen des Schüttguts der einzelnen Ebenen kann jedem Boden ein eigenes Aus­ tragsrohr zugeordnet sein, wobei die Rohre unterschiedlich im Durchmesser sein können und ineinander verlaufen und gemeinsam am Klöpperboden austreten. Alternativ kann von den oberen Böden jeweils ein Austragsrohr über eine Umlei­ tung zur nächsten unteren Schüttgutebene führen, so dass das Schüttgut der dar­ unter liegenden Ebene zugeführt wird und von dort über ein entsprechend geführ­ tes Auftragsrohr wieder zur nächstniedrigen Ebene u. s. w.. Das Schüttgut wird also von der jeweils höheren Ebene zur darunter liegenden geführt und an der unter­ sten abgezogen.

Alternativ zum Einbringen von zu behandelnder Flüssigkeit als Impulsübertra­ gungsmedium in das Behälterinnere, um die Flüssigkeitssäule in Rotation zu ver­ setzen, kann über die Düsen 9 auch ein gasförmiges Medium, beispielsweise ein Inertgas wie Stickstoff, eingedüst werden. In diesem Fall wäre jede Düse 9 mit einer entsprechenden Gaszufuhrleitung verbunden.

Claims (19)

1. Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem im Wesentlichen zylindrischen, flüssig­ keitsgefüllten Behälter mit mindestens einem Kolonnenboden, bei dem durch Eindüsen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums die Flüssig­ keitssäule im Behälter in Rotation versetzt wird, so dass das Schüttgut ro­ tationsbedingt durch die entstehende Sekundärströmung in die Behältermit­ te transportiert wird, wo es über eine zentrale Austragöffnung abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium im Wesentlichen radial zur Behälterwand über wenigstens eine behälterseitig vorgesehene Düse eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium unter einem Winkel, insbesondere von 45° zum das Schüttgut tra­ genden Boden eingebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Medium kontinuierlich oder gepulst eingebracht wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als flüssiges Medium Wasser oder als gasförmiges Medium ein Inertgas, insbesondere Stickstoff verwendet wird.

6. Behälter zur Aufnahme eines in Form eines körnigen oder granularen Schüttguts vorliegenden Fest- oder Schwebebettfilters, wobei der Behälter querschnittlich im Wesentlichen zylindrisch ist und wenigstens einen das Schüttgut tragenden Kolonnenboden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Behälterwand (19) wenigstens eine Düse (9) zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums vorgesehen ist, über welches eine im Behälter (1) befindliche Flüssigkeit (3) und mit ihr das Schüttgut (2) in Rotation bringbar ist, und dass am Kolonnenboden (5) eine mittig ange­ ordnete Austragöffnung (12) für das Schüttgut (2) vorgesehen ist, über wel­ che das rotationsbedingt in die Behältermitte transportierte Schüttgut (2) abziehbar ist.

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (9) derart ausgerichtet ist, dass das Medium im Wesentlichen radial zur Behälterwand (19) einbringbar ist.

8. Behälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die we­ nigstens eine Düse (9) derart ausgerichtet ist, dass das Medium unter ei­ nem Winkel zum Kolonnenboden (5), insbesondere unter 45° einbringbar ist.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (9) drehbar an der Behälterwand (19) gelagert ist.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Düse (9) ein Filterelement (25) nachgeschaltet ist, über welches eine im Normalbetrieb des Behälters (1) im Behälter (1) be­ findliche Flüssigkeit, die die rohrförmige, im Normalbetrieb mit Schüttgut (2) gefüllte Düse (9) durchsetzt, abgezogen werden kann bei gleichzeitiger Rückhaltung des Schüttguts (2).

11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filterele­ ment (25) ein Einrichtung (29) zur Aufnahme eines oder mehrere physikali­ scher und/oder chemischer Parameter der durch das Filterelement (25) tretenden Flüssigkeit zugeordnet ist.

12. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Austragöffnung (12) des Kolonnenbodens (5) ein Austragsrohr (13) nachgeschaltet ist, über welchen das Schüttgut (2) abziehbar ist.

13. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Aus­ tragöffnung (12) direkt in das im Normalbetrieb mit Schüttgut (2) gefüllte Austragsrohr (13) mündet, der in einen ersten Abzweig (28) mündet oder einen ersten Abzweig aufweist, in dem ein Filterelement (25) angeordnet ist, über welches eine im Normalbetrieb des Behälters (1) im Behälter (1) befindliche Flüssigkeit, die das im Austragsrohr (13) befindliche Schüttgut (2) durchströmt, abgezogen werden kann bei gleichzeitiger Rückhaltung des Schüttguts (2), und der in einen zweiten Abzweig (16) mündet oder dem ein zweiter Abzweig (16) nachgeschaltet ist, in dem ein zum Abziehen des Schüttguts (2) zu öffnendes Verschlusselement (17) angeordnet ist.

14. Behälter nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filterelement (25) eine oder mehrere Filterdüsen (26) umfasst.

15. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Austragöffnung ein Verschlusselement zum reversib­ len Öffnen und Schließen der Austragöffnung vorgesehen ist.

16. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Ionenaustauschbehälter ist.

17. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Regenerationsbehälter für zu regenerierendes Fest- oder Schwebebettfilter-Schüttgut ist.

18. Behälter nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolonnenboden ein Düsenboden ist.

19. Anlage zum Behandeln einer durch Durchströmen eines Fest- oder Schwe­ bebettfilter-Schüttguts, insbesondere dadurch Ionenaustausch zu reinigenden Flüssigkeit oder zum Regenerieren eines Fest- oder Schwebebettfilter- Schüttguts, umfassend wenigstens einen Behälter nach einem der Ansprü­ che 6 bis 18.