DE2156426C3 - lonenaustausch-Säule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lonenaustauseh-Säule zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten mit innerhalb der Säule parallel zu deren Längsachse im Austauscherbett befindlichen Verteil- und Sammelrohren.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, war es von Nachteil, daß d^r enorme apparative Aufbau die vertretbare Wirtschaftlichkeit solcher Vorrichtungen in Frage stellt.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere zum Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser, wird ein Wirbelbett verwendet, dem das Rohwasser von unten durch eine Füllkörperschüttung zugegeben wird. Durch die Füllkörperschüttung werden über Abzugsrohre die erschöpften lonenaustauscherpartikeln abgezogen und einer Regenerierkolonne unter Zwischenschaltung einer Vielzahl von Hilfseinrichtungen zugeführt. Entsprechend dem Abzug von erschöpften lonenaustauscherpartikeln werden gleichzeitig dem Wirbelbett regenerierte lonenaustauscherpartikeln zugeführt, infolge der Verwendung ein^s Wirbelbettes ist ein großer apparativer Aufwand notwendig, der sich sowohl in einer sehr schlanken Beladungskolonne als auch in einer großen Regenerierkolonne niederschlägt. Abgesehen von diesen Nachteilen ist mit der mit dieser Vorrichtung verwendeten Bettform nur dann in ausreichendem Maße die maximale Annäherung an den ge wünschten Reinheitsgrad erreichbar, wenn sehr schlanke und damit sehr hohe Beladungskolonnen Verwendung finden.

Es ist weiter eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Wasser oder anderen wäßrigen Flüssigkeiten bekanntgeworden, bei der ein besonderer Aufbau des Bettes und der Vorrichtung gegeben ist. Der Bettaufbau ist dabei derart, daß den lonenaustauseherpartikeln magnetisches Material in feiner Verteilung beigegeben wird. Das Bett ist ober- und unterseitig durch perforierte Platten, deren Perforation mit Sieben versehen sind, begrenzt. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird von unten, oberhalb der das Bett nach unten begrenzenden perforierten Platte, in das Bett eingebracht, und oberhalb der das Bett oberseitig begrenzenden Perforierten Platte abgezogen. Die erschöpften Austauscherpartikeln gelangen durch die untere perforierte Platte in einen trichterförmigen Auslauf und von dort unter Zuhilfenahme einer Harzförderpumpe in eine Regenerierstation. Aus dieser Regenerierstation werden die regenerierte lonenaustauscherparlikeln wiederum mittels einer Harzförderpumpe über eine unterhalb der das Bett oberseitig begrenzenden perforierten Platte endenden Leitung dem Bett wieder zugeführt. Die Nachteile, die dieser bekannten Vorrichtung anhaften, bestehen darin, daß die Harzförderpumpe eine Beimischung von magnetisierten Partikeln zu den lonenaMStauscherpartikeln erfordern, weil ohne eine solche Beigabe die lonenaustauscherpartikeln zersplittern und einen ständig zunehmenden Druckverlust hervorrufen, demzufolge Betriebsstörungen unvermeidbar sind.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das eingangs beschriebene Verfahren sicher durchgeführt und der apparative Aufbau in wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Rohre an ihren freien Enden mit Zwischenplatten flüssigkeitsdicht verbunden sind, daß die einzelnen Rohre an ihrem einen Ende mit durchgehenden Ausnehmungen versehen sind, die wahlweise oberhalb des Bettabschnittes, in Höhe dcsselbei. oder in dem Bettabschnitt angeordnet sind, daß in den Rohren ein Rohr zentrisch angeordnet ist, das kurz oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen beginnt und in vorzugsweise radial das Rohr durchdringenden Ausnehmungen einmündet, daß das Rohr sich in der Behandlungszone des Bettabschnittes als Vollstab fortsetzt und vom Ende des Beltabschnitles bis zur Zwischenplatte als Rohr ausgebildet ist, dessen Wandung im Anschlußbereich an den Vollstab mit Ausnehmungen versehen ist.

so Zur gleichmäßigen Verteilung der regenerierten lonenaustauscherpartikeln auf der gesamten Fläche im unteren Bereich der Vorrichtung wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß oberhalb der Zwischenplatte eine wahlweise perforierte oder massive Verteilerplatte angeordnet ist, die von den Rohren durchdrungen ist, und daß in dem aus der Verteilerplatte und der Zwischenplatte gebildeten Raum die Leitung für den regenerierten Austauscherpartikeln führenden Tcilstrom einmündet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welches sowohl bei einen: Monobett als auch bei einem Mischbett zur Anwendung kommen kann, und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die gesamte Vorrichtung im Längsschnitt schematisch dargestellt,

F i g. 2 einen Schnitt nach der in F i g. I gezeigten Linie H-Il.

Die Vorrichtung besteht aus folgenden Teilen: Dek- kel 1. Hohlkörper 2, Boden 3, obere Zwischenplaue 4, untere Zwischenplatte 5, letztere sind untereinander mit den Rohren 6, Vollstab 7 und Rohr 8 miteinander verbunden.

In dem Rohr 6 sind Ausnehmungeü 9 und Ausnehmungen IO angeordnet. Die Rohre JI sind in den Rohren 6 zentrisch angeordnet und beginnen in den Ausnehmungen 10. In dem Rohr 8 sind an seinem oberen Teil Ausnehmungen 12 angeordnet. Das kompakte Ionenaustauschern ist in den als Grenzschicht ausgebildeten ßeuabschnitt 13, den als Behandlungsschichi ausgebildeten Bettabschnitt 14 und den als Transportschicht ausgebildeten Bettabschnitt 15 unterteilt. An den oberen Deckel 1 ist der Anschluß 16 für die zu behandelnde Flüssigkeit angeordnet. Vorzugsweise münden in diesen Deckel 1 die Rohre 11 und werden in einer Leitung 17 vereinigt. Das behandelte Wasser wird über die leitung 18 abgezogen. Von dieser Leitung 18 zweigt eine Leitung 19 über eine Pumpe 20 in eine Leitung 21, die als Leilung 22 in den aus der Verteilerplatte 23 und dur Zwischenplatte 5 gebildeten Raum 24 einmündet, ab.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Die zu behandelnde Flüssigkeit fließt über die Leitung 16 in den aus dem Deckel 1 und der Zwischenplatte 4 gebildeten Raum und gelangt über die Rohre 6 durch die Ausnehmungen 9 in den Bettabschnitt 13. Diese Ausnehmungen können oberhalb des Bettabschnittes teilweise in oder ganz innerhalb des als Grenzschicht ausgebildeten Bettabschnittes 13 angeordnet sein. Das zu behandelnde Rohwasser durchströmt den Bettabschnitt 14, wird dort behandelt und tritt durch die Ausnehmungen 12 in das Rohr 8 ein und gelangt in den aus dem Boden 3 und der Zwischenplat te 5 gebildeten Raum und wird über die Leitung 18 dem Bestimmungsort zugeführt. Von der Leitung 18 wird ein Teilslrom über die Leitung 19 durch die Pumpe 20 mit einem Teilstrom der Leitung 21 vereinigt und gelangt über die Leitung 22 gemeinsam in den aus der Zwischenplatte 5 und der Verteilerplatte 23 gebildeten Raum 24. Über die Leitung 31, 22 werden die regenerierten lonenaustauscherpartikeln kontinuierlich in die Vorrichtung gefördert. Die regenerierten lonenaustauscherpartikeln werden von unten an den Bettabschniu 15 herangetragen. Die Vertcilerplatte 23 kann als perforierte oder massive Platte gestaltet sein, die mit Durchbrächen für die Rohre 8 versehen ist. Bei massiver Ausführung der Verteilerplatte 23 müssen die

ίο Durchbrüche fur die Rohre 8 so groß ausgeführt sein, daß die lonenaustauscherpartikeln hindurchgeleitet werden können.

Die zu regenerierenden erschöpften lonenaustauscherparlikeln werden über die Ausnehmungen 10 durch die Rohre 11 und die Leitung 17 aus der Vorrichtung ausgetragen. Die Rohre It sind in den Rohren 6 zentrisch geführt und beginnen entweder oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen 9 in den Ausnehmungen 10.

Der Vorteil, der mit der erfindungsgemüßen Vorrichlung erreicht wird, liegt darin, daß mit ihr kontinuierlich eine Flüssigkeit, /. B. Wasser behandelt wird, wobei insbesondere im Gegensatz zu dem eingangs zuerst beschriebenen bekannten Verfahren zur Behandlung der Flüssigkeit kein Wirbelbett notwendig ist, sondern daß das Verfahren in einem sogenannten K.ompaki-Frei-Schwebebett abläuft und durch die Druckunierschiede in den einzelnen Betlabschnitten entgegen dem Behandlungsstrom bewegt wird. F.inen großen apparativen Aufwand und zusätzliche Hilfseinrichtungen erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie im Ausführungsbeispiel boschrieben ist. sieht vor, daß die zu behandelnde Flüssigkeit von oben und der regenerierte Ionenaustauscher von unten zugeführt werden. Ls besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung so umzugestalten, daß die zu behandelnde Flüssigkeit von unten und der regenerierte Ionenaustauscher von oben zugeführt werden. Das bedingt natürlich, daß die übrigen Anschlüsse sinngemäß geändert werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. lonenausiausch-Säule zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten mit innerhplb der Säule parallel zu deren Längsachse im Austauscherbett befindlichen Verteil- und Sammelrohren, d a durch gekennzeichnet, daß die Rohre (6, 7, 8) an ihren freien Enden mit Zwischenplatten (4, 5/ flüssigkeitsdicht verbunden sind, daß die einzelnen Rohre (6) an ihrem einen Ende mit durchgehenden Ausnehmungen (9) versehen sind, die wahlweise oberhalb des Bettabschnittes, in Höhe desselben oder in dem Bettabschnitt (13) angeordnet sind, daß in den Rohren (6) ein Rohr (11) zentrisch angeordnet ist. das kurz oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen (9) beginnt und in vorzugsweise radial das Rohr (6) durchdringende Ausnehmungen (10) einmündet, daß das Rohr (6) sich in der Behandlungszone des Bettabschnittes (14) als Vollstab (7) fortsetz! und vom Ende des Bettabschnittes (14) bis zur Zwischenplatte (5) als Rohr (8) ausgebildet ist, dessen Wandung im Anschlußbereich an den Vollstab (7) mit Ausnehmungen (12) verschen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zwischenplatte (5) eine wahlweise perforierte oder massive Verteilerplatte

(23) angeordnet ist, die von den Rohren (8) durchdrungen wird, und daß in den aus der Verteilerplatte (23) und der Zwischenplatte (5) gebildeten Raum

(24) die Leitung (22) für den regenerierte Austauscherpartikeln führenden Teilstrom einmündet.