DE2230714C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von FlüssigkeitenInfo
- Publication number
- DE2230714C3 DE2230714C3 DE2230714A DE2230714A DE2230714C3 DE 2230714 C3 DE2230714 C3 DE 2230714C3 DE 2230714 A DE2230714 A DE 2230714A DE 2230714 A DE2230714 A DE 2230714A DE 2230714 C3 DE2230714 C3 DE 2230714C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- column
- solids
- columns
- treatment
- pressure chambers
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/26—Cation exchangers for chromatographic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/02—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor with moving adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/10—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor with moving ion-exchange material; with ion-exchange material in suspension or in fluidised-bed form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2215/00—Separating processes involving the treatment of liquids with adsorbents
- B01D2215/02—Separating processes involving the treatment of liquids with adsorbents with moving adsorbents
- B01D2215/021—Physically moving or fluidising the adsorbent beads or particles or slurry, excluding the movement of the entire columns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten mit im Gegenstrom ununterbrochen im Kreislauf geführten
Feststoffen, bestehend aus einer oder mehreren mit Böden versehenen Behandlungskolonnen mit Gegen-
'5 druckkammer^ einer Einrichtung zum Einspeisen der
zu behandelnden Flüssigkeit, Einlasse für eine die Feststoffe transportierende Flüssigkeit jeweils an einem
Ende der Gegendruckkammer, Auslässe für die Feststoffe jeweils am unteren Ende der Gegendruck kammern
sowie einen Flüssigkeitsauslaß jeweils am Kopf der Behandlungskolonne und unterhalb davon
Einlasse für die regenerierten Feststoffe, ferner bestehend aus einer oder mehreren mit Böden
versehenen Regenerierkolonnen mit Gegendruckkammern, einer Einrichtung zum Einspeisen von Eluier-
und/oder Regenerierlösungen jeweils im unteren Teil der Kolonne und Auslässe für die Eluier- und/oder
Regenerierlösungen im oberen Teil der Kolonne, Einlasse für die Transportflüssigkeit an einem Ende und
Auslässe für die Feststoffe am unteren Ende der Gegendruckkammern sowie Einlasse für die beladenen
Feststoffe jeweils am Kopf der Regenerierkolonnen, und des weiteren bestehend aus ventillosen Verbindungsleitungen
zwischen den zu den Regenerierkolonnen gehörenden Gegendruckkammern und dem Kopf
der benachbarten Behandlungskolonne sowie hierzu gegenläufig zwischen dem zu dieser Behandlungskolonne
gehörenden Gegendruckkammer und dem Kopf der Regenerierkolonne.
Aus der DE-AS 15 17 936 ist eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Wirbelschicht-Gegenstrom-lonenaustausch,
insbesondere zum Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung
besteht aus drei Kolonnen, nämlich aus einer Beladungskolonne, einer mit ihr verbundenen Regenerierkolonne
und einer mit der letzteren verbundenen Waschkolonne, die alle mit ventilgesteuerten Zu- und
Abführungsleitungen für die ein- und auszuleitenden Flüssigkeiten sowie das Austauschermaterial ausgestaitet
sind, wobei sowohl unterhalb der Beladungskolonne als auch unterhalb der Waschkolonne je eine Gegendruckkammer
mit tangential einmündender Flüssigkeitszuleitung vorgesehen ist.
Eine solche Vorrichtung ist nur für Durchsätze der am Gegenstrom-Ionenaustauschverfahren beteiligten Medien
geeignet, die zur Bildung einer Wirbelschicht führen, d.h. für verhältnismäßig hohe Durchsätze.
Geringere Durchsätze unter einem gewissen zur Wirbelschichtbildung notwendigen Wert und wie sie bei
anderen Behandlungsverfahren für Flüssigkeiten als dem Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser zum
Teil verwendet werden, werden in der bekannten Vorrichtung nicht gefahren. Die Notwendigkeit der
Beruhigungsräume am Kopf jeder Kolonne bedeutet einen verhältnismäßig hohen Raumbedarf. Für die
Verwendung dieser Vorrichtung ist es weiterhin von Nachteil, wenn die Regelung der Förderströme des
beladenen und des regenerierten Austauschcrmaierials
durch Drosselung bzw. Öffnung des Regeneriermittelablaufventils
erfolgt.
In der US-PS 35 54 376 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Enthärten und/oder Entsalzen von
Wasser und anschließender Regeneration des hierbei verwendeten Ionenaustauschers beschrieben. Die Vorrichtung
besteht im wesentlichen, ebenfalls wie die Vorrichtung aus der genannten DE-AS 15 17 936, aus
drei Kolonnen, nämlich einer Austauschkolonne, einer
dieser in Reihe geschalteten Regenerierkolonne und einer weiteren, der Regenerierkolonne in Reihe
geschalteten Waschkolonne mit Gegenciruckkammern jeweils unterhalb der Austauscherkolonne und unterhalb
der Waschkolonne. Auch diese Vorrichtung ist für ein Wirbelschicht-Gegenstrom-Ionenaustauschverfahren
erstellt worden. Es gilt somit auch für diese Vorrichtung, daß sie nur für Durchsätze der beteiligten
Medien geeignet ist, die zur Bildung einer Wirbelschicht führen. Die Nachteile, die die Vorrichtung aus der
DE-AS 15 17 936 aufweist, sind für die Vorrichtung aus
der US-PS 35 54 376 zu wiederholen. Eine weitere Vorrichtung und ein Verfahren zum Enthärten und/oder
Entsalzen von Wasser und anschließender Regeneration des Austauschers mittels einer im Gegenstrom zu
dem zu behandelnden Wasser führbaren, beladbaren, mit Regeneriermittel regenerierbaren und mit Waschflüssigkeit
waschbaren, sowie nach erfolgter Vorbehandlung im Kreislauf der Beladung wieder zurückführbaren
Austauschermasse ist aus der DD-PS 81 646 bekanntgeworden. Die in dieser Patentschrift beschriebene
Vorrichtung ist ebenfalls für verhältnismäßig hohe Durchsätze ausgelegt, die sowohl während des Beladens,
während des Regenerierens und während des Waschens der Austauschermasse zur Bildung von
Wirbelschichten führen. Ein Teil des verbrauchten Regeneriermittels wird zur Förderung benutzter Austauschermasse
in eine Regenerierkolonne im Kreislauf geleitet und ein im Kreislauf geführter Teil des
Reinwassers wäscht die regenerierte Austauschermasse in einer Waschkolonne und fördert sie dann über eine
Gegendruckkammer in eine Austauscherkolonne. Die Vorrichtung besteht aus einer Austauscherkolonne,
zwei Regenerierkclonnen und zwei mit den Regenerierkolonnen verbundenen Waschkolonnen. Unterhalb
eines dicht abschließenden Zwischenbodens in der Ausiauscherkolonne befinden sich zwei verschließbare
Gegendruckkammern. Der Rohwasserzufluß wird durch ein Ventil reguliert. Die unterhalb tier Regenerierkolonnen
angeordneten Waschkolonnen mit einem kleineren Durchmesser als die Regenerierkolonnen sind
durch Böden von den Regenerierkolonnen getrennt. Auch für diese Vorrichtung gelten die gleichen
Nachteile, die der Vorrichtung aus der DE-AG 15 17 936
anhaften. Alle bekannten Vorrichtungen sind lediglich zur Reinigung von Rohwässern und zur Gewinnung von
Reinv/ässern erstellt worden. Zur Gewinnung von Wertstoffen aus Flüssigkeiten sind sie nicht brauchbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die zur Gewinnung von Wertstoffen aus
Flüssigkeiten, ganz gleich in welcher Form die Wertstoffe darin vorliegen, benutzt werden kann. Das
bedeutet aber gleichfalls, daß die Vorrichtung zur Durchführung sowohl von Ionenaustauschverfahren mit
im Kreislauf geführten lonenaustauschmaterialien. als auch für Sorptions-Desorptionsverfahren bzw. Anreicherungs-
und/oder Trennverfahren verwendet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß
a) die Einrichtung 14. \4a zum Einspeisen der zu
behandelnden Flüssigkeit im milderen Teil der Beliandlungskolonne 1, la,
b) eine Einrichtung 13 zum Einspeisen einer Konditionier-Lösung
im oberen Teil der Behandlungskolonne 1, la und
c) eine Einrichtung 15, 15a zum Einspeisen einer Waschlösung im unteren Teil der Behandlungskolonne 1, la vorgesehen ist, und daß
d) die Behandlungskolonnen 1, la sowie die Regenerierkolonnen 2, 2a mit Heiz- bzw. Kühlmantel
ausgestattet sind,
e) die Köpfe der Kolonnen 1, la; 2, 2a Ablenkeinbauten
33; 34 für die Feststoffe aufweisen,
f) die Einlasse 16; 25 für die die Feststoffe transportierende Flüssigkeit jeweils am unteren
Ende der Gegendruckkammern 3, 3a; 4, 4a angeordnet sind sowie
g) Auslässe 21, 21a für die Transportflüssigkeit vorgesehen sind, die jeweils am Kopf der
Regenerierkolonnen und oberhalb des Einlasses 23, 23a für die Feststoffe angeordnet sind.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Behandlungs- und Regenerier-Kolonnen an ihren
unteren Enden sich konisch verjüngend ausgebildet und über Fallrohre mit in die Gegendruckkammern
hineinragenden, auswechselbaren Düsenenden mit diesen Gegendruckkammern verbunden. Eine vorteilhafte
Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Gegendruckkammern an ihren unteren Enden sich
konisch verjüngend ausgebildet sind, und daß die Einlasse für die Transportflüssigkeiten jeweils mit den
Auslässen der Gegendruckkammern in die Verbindungsleitungen fluchten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist der, daß die Einspeisemenge der zu behandelnden Flüssigkeit und
die Einspeisemengen der anderen Flüssigkeiten unabhängig voneinander und auch ohne die Geschwindigkeit
des Feststoff-Umlaufs zu ändern, verringert oder vergrößert werden können. Dies bedeutet, daß bei
beispielsweise während des Betriebs auftretenden Konzentrationsänderungen der aus der zu behandelnden
Flüssigkeit zu entfernenden Stoffe durch einfache Maßnahmen die Wirkungsweise der Vorrichtung
beibehalten werden kann. Es müssen also nicht, wie dies bei Wasserreinigungs-Vorrichtungen zum Teil der Fall
ist, Teilmengen des bereits gereinigten Wassers zum Verdünnen des zu reinigenden Wassers in dieses vor der
Reinigung eingespeist werden, um die optimalen Betriebsbedingungen und hierdurch die Effektivität zu
erhalten.
Ein bedeutender Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß beim Vermeiden von Wirbelschichten im
Zusammenwirken mit der Wirkungsweise der besonders ausgestalteten Einspeise-Einrichtunger klare Beladungsfronten
auftreten. Hierzu trägt auch die Form der Kolonnenboden und die durch diese bewirkte gute
Verteilung der beiden Medien bei. Außerdem kommt die Form der Kolonnenboden einem eventuellen,
unabhängig vom Sorptions-Desorptionsvorgang in den Kolonnen auftretenden Gasen der Flüssigkeiten entgegen,
d. h. das entstehende Gas kann leicht abgeführt werden.
Die vorteilhafte Ausbildung des Kopfes der Regenerierkolonne mit der Anordnung der Ein- und Auslässe
und des Ablenk-Einbaus für die beladenen Feststoffe
ermöglicht das Abziehen des größten Teils der Transportflüssigkeit. Hierdurch kann eine Verdünnung
der die eluierten Stoffe enthaltenden Lösung vermieden werden, die unterhalb des Kopfes die Regenerierkolonne
verläßt. Zudem kann auf diese Weise der größte Teil der Transportflüssigkeit, die die beladenen Feststoffe in
die Regenerierkolonne bringt, wiederverwendet werden. Man führt ihn im Kreislauf zum Einlaß am unteren
Ende der zur Behandlungskolonne gehörigen Gegendruckkammer zurück.
Außerdem sind durch die Anordnungen der Ein- und Auslässe und der Ablenk-Einbauten in den Behandlungskolonnen
und in den Regenerierkolonnen diese Kolonnen kompakter und raumsparender erstellbar, da
Beruhigungsräume bzw. Toträume nicht erforderlich
sind bzw. nicht auftreten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand der Zeichnungen erläutert.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung, bestehend aus einer Behandlungskolonne
und einer Regenerierkolonne.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Behandlungskolonne 1 und einer Regetierierkolonne 2
mit den Gegendruckkammern 3 und 4, aus den ventillosen Verbindungsleit'ingen 5 und 6 sowie den
erforderlichen Zu- und Ableitungen. Durch die Einspeise-Einrichtung 14 im mittleren Teil der Behandlungskolonne
1 wird die zu behandelnde Flüssigkeit in die Vorrichtung eingegeben und von unten nach oben durch
die Kolonne geführt. Die mit den Feststoffen behandelte Flüssigkeit verläßt die Kolonne 1 durch den Auslaß 10
am Kopf der Kolonne. Der körnige oder als Granulat vorliegende Feststoff gelangt mi·. Transportflüssigkeit
aus der Verbindungsleitung 6 durch den Einlaß 12 in die Behandlungskolonne 1 und sinkt von oben nach unten
durch die Kolonne in das Fallrohr 8 und weiter durch das auswechselbare und auf die Eigenschaften wie
Größe, Kornform etc. des jeweiligen Feststoffes abgestimmte Düsenende 9 in die Gegendruckkammer 3.
Auf diesem Wege durch die Kolonne werden die Feststoffe, falls dies zur Optimalisierung ihrer Einwirkung
auf die zu behandelnde Flüssigkeit erforderlich ist, im oberen Teil der Kolonne mit einer Lösung zum
Konditionieren in Kontakt gebracht, die durch die Einspeise-Einrichtung 13 in die Kolonne eingegeben
wird, und danach im mittleren Teil der Kolonne auf die behandelnde Flüssigkeit einwirken gelassen. Hierbei
werden die Feststoffe mit den aus der zu behandelnden Flüssigkeit zu entfernenden Stoffe beladen. Im Kolonnenbereich
zwischen der Einspeise-Einrichtung 14 und der Einspeise-Einrichtung 15 für eine Waschiösung
werden die beladenen Feststoffe von Resten der behandelten Flüssigkeit befreit. Die nun in die
Gegendruckkammer 3 gelangenden Feststoffe werden mittels einer durch den Einlaß 16 einströmenden
Transportflüssigkeit durch den Auslaß 17 in die Verbindungsleitung 5 und weiter durch den Einlaß 23 in
die Regenerierkolonne 2 geschwemmt. Dort sinken die Feststoffe von oben nach unten im Gegenstrom zur
Eluier- und/oder Regenerier-Lösung durch die Kolonne in das Fallrohr 19 und weiter durch das auswechselbare
Düsenende 20 in die Gegendruckkammer 4. Hierbei durchstreifen die Feststoffe den Bereich der Kolonne 2
zwischen dem Auslaß 32 für die Lösung, die die Feststoffe eluiert und/oder regeneriert hat und der
Einspeise-Einrichtung 24 für die Eluier- bzw. Regenerier-Lösung, so daß sie bei ihrem Eintritt in die
Gegendruckkammer 4 die aus der behandelten Flüssigkeit entfernten Stoffe bereits wieder abgegeben haben.
Der Kreislauf der Feststoffe wird geschlossen, indem durch den Einlaß 25 Transportflüssigkeit in die Kammer
4 eintritt und die Feststoffe durch den Auslaß 26 in die Verbindungsleitung 6 ausschwemmt. Auf diese Weise
werden die Feststoffe fast drucklos, d. h. ohne Wirbelschichten zu bilden durch mit Böden 7 und 18
versehene Kolonnen im Kreislauf geführt. Die Böden 7 und 18 sind als spiralenförmig aufgeschnittene und nach
ίο oben aufgebogene Lochplatten ausgebildet, die Löcher
aufweisen, deren Durchmesser größer als die Korngröße der Feststoffe, vorzugsweise etwa zehn mal so groß,
sind. Jede Kolonne ist mit einem Heiz- bzw. Kühlmantel 27,28 ausgestattet, durch die eine Opiimalisierung der in
den Kolonnen ablaufenden Sorptions- bzw. Desorptions-Vorgänge durch Wärme-Zu- oder -Abfuhr ermöglicht
wird.
Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich sowohl Flüssigkeiten reinigen, beispielsweise Metallsalz-Lösungen
reinigen oder Wässer mittels Ionenaustauscher enthärten oder entsalzen, als auch Wertstoffe aus solche
enthaltenden Flüssigkeiten gewinnen.
In F i g. 2 ist vereinfacht eine Vorrichtung dargestellt,
bei welcher zwei Behandlungskolonnen 1 und la hintereinandergeschaltet sind und die Kolonne la mit
der Regenerierkolonne 2 in der in F i g. 1 gezeigten Weise verbunden ist, mit der Ausnahme, daß die
Verbindungsleitung 6 zum Einlaß 12 geführt ist, anstatt zum Einlaß 12a und die Verbindungsleitung 5 an den
Einlaß 12a angeschlossen ist. Die in Kolonne 1 behandelte Flüssigkeit tritt durch den Auslaß 10 und das
Regelventil 11 aus der Kolonne 1 aus und wird durch die
Einspeisungseinrichtung 14a in die Behandlungskolonne la eingeleitet.
Ein weiteres Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in F i g. 3 verdeutlicht, bei welchem
zwei Behandlungskolonnen 1 und la und zwei Regenerierkolonnen 2 und 2a paarweise, wie in F i g. 1
dargestellt, so miteinander verbunden sind, daß der Auslaß 10 der Behandlungskolonne 1 an die Einrichtung
14a zum Einspeisen der zu behandelnden Flüssigkeit in der 3ehandlungskolonne la angeschlossen ist. Mit einer
solchen Vorrichtung können beispielsweise zwei verschiedene Wertstoffe nacheinander und getrennt
voneinander kontinuierlich aus einem Flüssigkeitsstrom gewonnen werden.
Es kann jedoch auch der Auslaß 32 für die die Feststoffe eluierte Lösung in der Regenerierkolonne 2
an die Einspeise-Einrichtung 14a der Behandlungskolonne la angeschlossen sein. Mit einer solchen
Vorrichtung ist es möglich, beispielsweise mindestens zwei Wertstoffe zunächst aus einer zn behandelnden
Flüssigkeit zu entnehmen und in einem zweiten Kolonnenpaar zu trennen, indem mindestens ein
Wertstoff auf den durch das zweite Kolonnenpaar im Kreislauf geführten Feststoffen angereichert wird und
so von mindestens einem weiteren Wertstoff abgetrennt wird, der (die) die Regenerierkolonne 2a durch den
Auslaß 32a verläßt (verlassen).
Die vielseitige Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht den Einsatz der Vorrichtung
bei der Wiederaufarbeitung von in Kernreaktoren bestrahlten Kernbrennstoffen, und zwar bei der
Endreinigung des nach Extraktion, Trennung von Spaltprodukten und Uran und Rückextraktion in
salpetersaurer Lösung anfallenden Plutoniums. Hierzu wird die salpetersaure Plutoniumlösung als zu behandelnde
Flüssigkeit in kontinuierlichem Strom in die
Vorrichtung eingegeben und in der Behandlungskolonne mit einer ununterbrochen im Gegenstrom von oben
nach unten fließenden Suspension eines beispielsweise körnigen oder granulierten Ionenaustauschers in Kontakt
gebracht. Üblicherweise wird ein Kunstharzgranulat einer Anionenaustauschermasse verwendet, das das
Plutonium aufnimmt und an eine schwach saure Eluierlösung wieder abgibt. Anionenaustauscher mit
einer Korngröße von vorzugsweise 0,5 bis 1 mm Durchmesser und einem spezifischen Gewicht größer
als das der schwersten zur Verwendung kommenden Flüssigkeit wird durch den Einlaß 12 in die Behandlungskolonne 1 eingespült. Über die Einspeise-Einrichtung 13
wird zum Konditionieren des Ionenaustauschers Salpetersäure, vorzugsweise sieben molare HNOj, über die
Einspeise-Einrichtung 14 die zu reinigende, salpetersaure Plutonium-Lösung, deren H NO3- Konzentration
7-M HNO3/I beträgt, und über die Einspeise-Einrichtung
15 als Waschlösung reine Salpetersäure der gleichen Konzentration zugegeben. Die Summe der
über die Zuleitungen 12, 13, 14 und 15 eingespeisten Flüssigkeitsmengen ist gleich der Menge der über die
Ableitung 10 die Kolonne 1 verlassenden, plutoniumfreien Salpetersäure. Diese Menge beträgt bis zu 60 l/h,
vorzugsweise 15 l/h. Zum Transportieren des beladenen
Ionenaustauschers wird verdünnte, vorzugsweise 0,6molare Salpetersäure verwendet. Ebenso besteht die
Eluierlösung, die über die Einspeise-Einrichtung 24 in die Regenerierkolonne 2 eingegeben wird, aus reiner
0,6molarer Salpetersäure. Diese eluiert die lonenaustauscherteilchen
und verläßt über den Auslaß 32 die Kolonne.
Eine ungleichmäßige Verteilung des Ionenaustauschers in den beiden Kolonnen 1 und 2 kann durch eine
Erhöhung oder Verringerung des Abflusses am Auslaß 21 im Kopf der Regenerierkolonne 2 mittels eines
Regelventils 22 auf einfache Weise normalisiert werden. Staut sich das Ionenaustauscherharz während des
Betriebes über den Normalharzstand in der Kolonne 1, so erhöht man die durch den Auslaß 21 ablaufende
Transportflüssigkeitsmenge, was den Druck in der Kolonne 2 und in der Gegendruckkammer 3 leicht
verringert und einen beschleunigten Harzaustritt aus Kolonne 1 ermöglicht. Gleichzeitig verlangsamt sich
wegen des verringerten Druckes in Kolonne 2 der Harzaustritt dort, so daß weniger Harz nach Kolonne 1
nachgefördert wird. Umgekehrt muß bei zu hohem Harzstand in Kolonne 2 der Abfluß durch den Auslaß 21
gedrosselt werden. Es ist mittels des Kreislaufs der bei Auslaß 21 die Kolonne 2 verlassenden und bei Einlaß 16
in die Gegendruckkammer 3 eintretenden Harzsuspension somit möglich, bei konstanten Zulaufmengen
Flußunregelmäßigkeiten mittels eines einzigen Ventils auszugleichen und den kontinuierlichen Umlauf zu
regeln.
Die Vorrichtung kann, die Verwendung geeigneter Ionenaustauscherharze vorausgesetzt, zum Trennen
von Uran und Thorium dienen, oder zur Trennung zweier Wertigkeitszustände eines Elements, wie beispielsweise
sechswertiges Uran von vierwertigem Uran.
Als weitere Anwendungsbeispieie sind zu nennen: die Trennung Seltener Erdmetalle voneinander und die
Abtrennung von Actiniden von Titan, Zirkonium und Hafnium.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten mit im Gegenstrom ununterbrochen im Kreislauf geführten Feststoffen, bestehend
aus einer oder mehreren mit Böden versehenen Behandlungskolonnen mit Gegendruckkammern,
einer Einrichtung zum Einspeisen der zu behandelnden Flüssigkeit, Einlasse für eine die Feststoffe
transportierende Flüssigkeit jeweils an einem Ende der Gegendruckkammer, Auslässe für die Feststoffe
jeweils am unteren Ende der Gegendruckkammern sowie einen Flüssigkeitsauslaß jeweils am Kopf der
Behandlungskolonne und unterhalb davon Einlasse für die regenerierten Feststoffe, ferner bestehend
aus einer oder mehreren mit Böden versehenen Regenerierkolonnen mit Gegendruckkammern,
einer Einrichtung zum Einspeisen von Eluier- und/oder Regenerierlösungen jeweils im unteren
Teil der Kolonne und Auslässe für die Eluier- und/oder Regerierierlösungen im oberen Teil der
Kolonne, Einlasse für die Transportflüssigkeit an einem Ende und Auslässe für die Feststoffe am
unteren Ende der Gegendruckkammern sowie Einlasse für die beladenen Feststoffe jeweils am
Kopf der Regenerierkolonnen, und des weiteren bestehend aus ventillosen Verbindungsleitungen
zwischen den zu den Regenerierkolonnen gehörenden Gegendruckkammern und dem Kopf der
benachbarten Behandlungskolonne sowie hierzu gegenläufig zwischen dem zu dieser Behandlungskolonne
gehörenden Gegendruckkammer und dem Kopf der Regenerierkolonne, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) die Einrichtung (14, 14a) zum Einspeisen der zu behandelnden Flüssigkeit im mittleren Teil der
Behandlungskolonne(1, Im),
b) eine Einrichtung (13) zum Einspeisen einer Konditionier-Lösung im oberen Teil der Behandlungskolonne
(1, la) und
c) eine Einrichtung (15, 15a) zum Einspeisen einer Waschlösung im unteren Teil der Behandlungskolonne (1,1a) vorgesehen ist, und daß
d) die Behandlungskolonnen (1, la) sowie die Regenerierkolonnen (2, 2a) mit Heiz- bzw.
Kühlmantel ausgestattet sind,
e) die Köpfe der Kolonnen (1, ia; 2, 2a)
Ablenkeinbauten (33; 34) für die Feststoffe aufweisen.
f) die Einlasse (16; 25) für die die Feststoffe transportierende Flüssigkeit jeweils am unteren
Ende der Gegendruckkammern (3, 3a; 4, 4a) angeordnet sind sowie
g) Auslässe (21, 21a) für die Transportflüssigkeit vorgesehen sind, die jeweils am Kopf der
Regenerierkolonnen und oberhalb des Einlasses (23,23a) für die Feststoffe angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungs- und Regenerier-Kolonnen
(1; 2) an ihren unteren Enden sich konisch verjüngend ausgebildet sind und über Fallrohre (8;
19) mit in die Gegendruckkammern (3; 4) hineinragenden, auswechselbaren Düsenenden (9; 20) mit
diesen Gegendruckkammern (3; 4) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckkammern (3; 4) an
ihren unteren Enden sich konisch verjüngend ausgebildet sind, und daß die Einlasse (16; 25) für die
Transportflüssigkeiten jeweils mit den Auslassen (17; 26) der Gegendruckkammern in dia Verbindungsleitungen (5; 6) fluchten.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2230714A DE2230714C3 (de) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten |
GB2780873A GB1433026A (en) | 1972-06-23 | 1973-06-12 | Apparatus for the continuos treatment of liquid streams |
US372583A US3926807A (en) | 1972-06-23 | 1973-06-22 | Device for the continuous treatment of liquid streams |
FR7323151A FR2189111B1 (de) | 1972-06-23 | 1973-06-25 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2230714A DE2230714C3 (de) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2230714A1 DE2230714A1 (de) | 1974-01-10 |
DE2230714B2 DE2230714B2 (de) | 1980-04-03 |
DE2230714C3 true DE2230714C3 (de) | 1983-12-08 |
Family
ID=5848556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2230714A Expired DE2230714C3 (de) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3926807A (de) |
DE (1) | DE2230714C3 (de) |
FR (1) | FR2189111B1 (de) |
GB (1) | GB1433026A (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2627592A1 (de) * | 1976-06-19 | 1977-12-22 | Permutit Gmbh | Vorrichtung zum behandeln von fluessigkeiten, insbesondere zum enthaerten und/oder entsalzen von wasser |
JPS531957A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-10 | Nippon Petrochemicals Co Ltd | Method and apparatus for wet oxidative treating method of waste liquor |
FR2698350B1 (fr) * | 1992-11-23 | 1994-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants et procédé d'épuration de cet effluent. |
US6863825B2 (en) | 2003-01-29 | 2005-03-08 | Union Oil Company Of California | Process for removing arsenic from aqueous streams |
WO2005094994A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Timothy Victor | Ion exchange resin reactor |
US7464593B1 (en) * | 2004-12-09 | 2008-12-16 | Francis Masyada | Metallurgic treatment and verification system |
US8066874B2 (en) * | 2006-12-28 | 2011-11-29 | Molycorp Minerals, Llc | Apparatus for treating a flow of an aqueous solution containing arsenic |
US8349764B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-01-08 | Molycorp Minerals, Llc | Composition for treating a fluid |
US8252087B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-08-28 | Molycorp Minerals, Llc | Process and apparatus for treating a gas containing a contaminant |
US9233863B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-01-12 | Molycorp Minerals, Llc | Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species |
EP3113859A4 (de) | 2014-03-07 | 2017-10-04 | Secure Natural Resources LLC | Cerium-(iv)-oxid mit hervorragenden arsenentfernungseigenschaften |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD81646A (de) * | ||||
US2139943A (en) * | 1934-07-13 | 1938-12-13 | Pennsylvania Petroleum Res Cor | Process and apparatus for treating mineral oils |
US2088497A (en) * | 1934-12-04 | 1937-07-27 | Shell Dev | Process and apparatus for contacting fluids |
US2767140A (en) * | 1954-10-07 | 1956-10-16 | Dorr Oliver Inc | Continuous ion exchange treatment |
BE589987A (de) * | 1959-04-30 | |||
US3459306A (en) * | 1964-04-18 | 1969-08-05 | Ebara Infilco | Continuous ion exchange apparatus |
DE1517936A1 (de) * | 1966-07-27 | 1970-09-10 | Ghh Man Anlagen | Verfahren zum Ionenaustausch in Gegenstromkolonnen |
-
1972
- 1972-06-23 DE DE2230714A patent/DE2230714C3/de not_active Expired
-
1973
- 1973-06-12 GB GB2780873A patent/GB1433026A/en not_active Expired
- 1973-06-22 US US372583A patent/US3926807A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-06-25 FR FR7323151A patent/FR2189111B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2230714B2 (de) | 1980-04-03 |
US3926807A (en) | 1975-12-16 |
FR2189111B1 (de) | 1977-02-18 |
DE2230714A1 (de) | 1974-01-10 |
FR2189111A1 (de) | 1974-01-25 |
GB1433026A (en) | 1976-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0050813B1 (de) | Gegenstrom-Adsorptionsfilter zur Behandlung von Flüssigkeiten und Verfahren zum Betreiben des Filters | |
DE2230714C3 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten | |
DE2839317A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur trennung von isotopen | |
DE2823070A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum regenerieren von ionenaustauschmaterial | |
EP0166282B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Kationenaustauschern und Anionenaustauschern | |
DE2917277A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von ionen aus einer waessrigen loesung | |
DE2439303C2 (de) | Vorrichtung zum Abtrennen von feinverteilten emulgierten und/oder gelösten Stoffen sowie Feststoffen aus Flüssigkeiten | |
DE2221561A1 (de) | Verfahren zur durchfuehrung von ionenaustausch- und adsorptionsvorgaengen unter verwendung eines gegenstromfilters | |
DE2045587B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Trennung von Flüssigkeitsoder Gasgemischen | |
DE2356793C2 (de) | Vorrichtung zur Behandlung eines fließfähigen Mediums durch Kontakt mit Feststoffpartikeln | |
DE1442352A1 (de) | Vorrichtung zum Fuehren von fest-fluessigem Material im Gegenstrom und Verfahren zu ihrer Verwendung | |
EP0222180A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Rückspülen eines Festbett-Ionenaustauschers | |
DE2403274B1 (de) | Verfahren zum taktweisen Betrieb einer lonenaustausch-Mischbettanlage und Vorrichtung hierfür | |
DE2029720C3 (de) | Ionenaustauschanlage zur Behandlung von Flüssigkeit | |
EP0330623B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Ionenaustauschbehandlung von salzhaltigen Flüssigkeiten | |
DE1442448C3 (de) | Vorrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten mit Adsorptionsmitteln oder Ionenaustauschern | |
DE2540020A1 (de) | Verfahren zur durchfuehrung von festbett-ionenaustauschprozessen | |
DE1803202C (de) | Vorrichtung zur Behandlung von Flussig ketten mittels eines Ionenaustauscherharzes mit einer Ionenaustauschersaule mit Gegen strom Fließbett | |
EP0013912B1 (de) | Verfahren zum Ionenaustausch in Flüssigkeiten | |
EP4389250A1 (de) | Regeneration von misckett-ionenauschern sowies ensprechendes verfahren | |
DE1294933B (de) | Vorrichtung zum Behandeln von Fluessigkeiten, insbesondere zum Enthaerten und/oder Entsalzen von Wasser | |
DE2065364C3 (de) | Ionenaustauschanlage zur Behandlung von Flüssigkeit | |
DE2627592A1 (de) | Vorrichtung zum behandeln von fluessigkeiten, insbesondere zum enthaerten und/oder entsalzen von wasser | |
EP3033175A1 (de) | Verfahren zum regenerieren eines mischbettfilters und vorrichtung zur ausführung eines solchen verfahrens | |
DE1442357C (de) | Vorrichtung zum Dosieren von zu überführenden Feststoffmengen in Ionenaustauschkolonnen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8227 | New person/name/address of the applicant |
Free format text: WIEDERAUFARBEITUNGSANLAGE KARLSRUHE BETRIEBSGESELLSCHAFT MBH, 7514 EGGENSTEIN-LEOPOLDSHAFEN, DE |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: EVERS, HEINZ, 7501 LINKENHEIM, DE KNOCH, WERNER, DR., 7519 WALZBACHTAL, DE |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |