DE19941706A1 - Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter sowie Behälter zur Schüttgutaufnahme - Google Patents
Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter sowie Behälter zur SchüttgutaufnahmeInfo
- Publication number
- DE19941706A1 DE19941706A1 DE19941706A DE19941706A DE19941706A1 DE 19941706 A1 DE19941706 A1 DE 19941706A1 DE 19941706 A DE19941706 A DE 19941706A DE 19941706 A DE19941706 A DE 19941706A DE 19941706 A1 DE19941706 A1 DE 19941706A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- container
- bulk material
- liquid
- nozzle
- container according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
- B65G53/30—Conveying materials in bulk through pipes or tubes by liquid pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
- B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
- B01D24/12—Downward filtration, the filtering material being supported by pervious surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/48—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof integrally combined with devices for controlling the filtration
- B01D24/4876—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof integrally combined with devices for controlling the filtration in which the filtering elements are moved between filtering operations; particular measures for removing or replacing the filtering elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19941706A DE19941706B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19941706A DE19941706B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19941706A1 true DE19941706A1 (de) | 2001-03-22 |
DE19941706B4 DE19941706B4 (de) | 2011-03-17 |
Family
ID=7920473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19941706A Expired - Fee Related DE19941706B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19941706B4 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6911854U (de) * | 1969-03-25 | 1969-08-07 | Bran & Luebbe | Kolonnenfilter fuer die wasserreinigung |
DE1947229A1 (de) * | 1969-09-18 | 1971-04-01 | Metallgesellschaft Afg | Aktivkohle-Austrags-Vorrichtung |
DE3535816A1 (de) * | 1985-10-08 | 1987-04-09 | Metallgesellschaft Ag | Filterbehaelter und verfahren zum entleeren des filterbehaelters |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3915552A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Roland Nied | Verfahren zur feinstsichtung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5114595A (en) * | 1991-02-19 | 1992-05-19 | Coyanosa Operations Company, Inc. | Multiple screen filter and method |
DE4446888C2 (de) * | 1994-12-28 | 1996-11-21 | Edmund Prof Dr Wax | Vorrichtung zur naßmechanischen Behandlung kontaminierter, körniger Materialien und deren Aufschlämmungen |
-
1999
- 1999-09-02 DE DE19941706A patent/DE19941706B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6911854U (de) * | 1969-03-25 | 1969-08-07 | Bran & Luebbe | Kolonnenfilter fuer die wasserreinigung |
DE1947229A1 (de) * | 1969-09-18 | 1971-04-01 | Metallgesellschaft Afg | Aktivkohle-Austrags-Vorrichtung |
DE3535816A1 (de) * | 1985-10-08 | 1987-04-09 | Metallgesellschaft Ag | Filterbehaelter und verfahren zum entleeren des filterbehaelters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19941706B4 (de) | 2011-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69400918T2 (de) | Vorrichtung zur durchführung von physikalischen und/oder chemischen verfahren, zum beispiel ein wärmetauscher | |
DE69525599T2 (de) | Gerät zum Leeren und Ausspülen von Behältern für photographische Chemikalien in einen Mischbehälter | |
DE102010038279A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Probennahme | |
DE2737039A1 (de) | Vorrichtung zur verteilung und zum sammeln von fliessmittel in entgegengesetzten richtungen mit unterschiedlichen fliessgeschwindigkeiten | |
DE2819231A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von wasser | |
EP0087641B1 (de) | Probenentnahmevorrichtung für ein in einem Behälter enthaltenes Schüttgut-Haufwerk | |
EP1108822A1 (de) | Abwasserhebeanlage | |
EP0182380A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Behandlung von Wasser, insbesondere zur Denitrifikation von Rohwasser zur Trinkwasseraufbereitung | |
DE19941706A1 (de) | Verfahren zum Austragen körnigen oder granularen Schüttguts eines Fest- oder Schwebebettfilters aus einem Behälter sowie Behälter zur Schüttgutaufnahme | |
DE10223037C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von Wasser | |
DE3910262C1 (de) | ||
DE3120891A1 (de) | Verfahren zur entfernung bzw. teilentfernung von in einem ein gefaelle aufweisenden fliessgewaesser enthaltenen stoerenden inhaltsstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE3540267A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum rueckspuelen eines festbett-ionenaustauschers | |
DE3543141A1 (de) | Vorrichtung zum pruefen von fluessigkeiten | |
DE19536549A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung und Entleerung eines Schüttgutbehälters | |
DE2023615C3 (de) | Verfahren zum Beaufschlagen eines kontinuierlich betriebenen Behandlungsbehälters und zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Behälter | |
CH510576A (de) | Verfahren zum Transport körniger Stoffe über Transportleitungen | |
DE2155201A1 (de) | Einrichtung zur aufnahme von fluessigkeitsproben | |
DE3447416C2 (de) | Spül- oder Speicherkolonne | |
DE1963440C3 (de) | Probennehmer und Verfahren zur Entnahme einer Katalysatorprobe aus einem Reaktionsgefäß | |
DE1953087A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Fluessigkeit mit einem koernigen Ab- oder Adsorptionsmittel | |
EP0431507A2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen der Filterkiesschüttung in Wasserbrunnen | |
DE1517451C (de) | Salzeinspulbehalter, insbesondere fur Geschirrspulmaschinen u dgl | |
DE2036277C3 (de) | Vorrichtung zum Trennen und Entfernen ferromagnetischer Teilchen aus strömenden Medien | |
DE2530102C2 (de) | Ventil zum exakten Dosieren von flüssigem Blei in Formen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110703 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120403 |