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Einrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten
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und Gasen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Reinigung
von Flüssigkeiten und Gasen mit mindestens zwei hintereinander geschalteten transportablen
Ionenaustauscherbehältern.
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Aus der DE-PS 26 o2 232 ist eine Einrichtung zur Wiedergewinnung von
in Spülwässern von Gälvanisieranlagen befindlichen Metallen mit mindestens zwei
hintereinander geschalteten transportablen Ionenaustauscherbehältern und einem vorgeschalteten
Filter bekannt, bei der die von unten nach oben durchströmten, oben und unten mit
einem Sieb abgedeckten, an den Rändern mit umlaufenden Dichtungen versehenenen Ionenaustauscherbehälter
vertikal übereinander angeordnet sind.
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Die Hintereinanderschaltung von mehreren Ionenaustauscherbehältern
ist vorteilhaft, weil dann jeweils der Behälter an der Einlaufseite, der bis zur
vollen Kapazität ausgenutzt worden ist, durch einen neuen ersetzt werden kann, während
der
bis zur vollen Kapazität genutzte IonenaustauscherbehAlter der Regenerierung zugeführt
wird. Bei der sSulenartigen Anordnung mit von unten nach oben durchströmten, mit
umlaufenden Dichtungen vertikal übereinander angeordneten Ionenaustauscherbehältern
nach diesem Stand der Technik muß jedoch zum Auswechseln des untersten, an der Einlaufseite
angeordneten- Ionenaustauscherbehälters die ganze Säule auseinandergenommen werden
und da die Behälter oben und unten offen sind, fließt die Flüssigkeit aus und die
lonenaustauschermassen können bis zur Regeneration antrocknen, was ihre Regenerationsfähigkeit
beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Reinigung
von Flüssigkeiten und Gasen anzugeben, bei der jeweils ein einfacher Austausch des
bis zur vollen Kapazität genutzten Ionenaustauschers möglich ist und bei der die
ionenaustauscherbehälter ohne Gefahr des Austrocknens der lonenaustauschermasse
der Regenerierung zugeführt werden können.
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Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Ionenaustauschbehälter in zwei gleiche Kammern vertikal
unterteilt sind, die unterhalb eines die lonentaustauschermassen in beiden Kammern
haltenden Siebes durch einen Bodenraunmiteinander verbunden sind,
daß
jede Kammer einen Anschlußstutzen aufweist, wobei die Anschlußstutzen in einem Abstand
voneinander angeordnet sind, der auch dem Abstand zum nächsten Anschlußstutzen bei
dicht nebeneinander angeordneten Ionenaustauscherbehältern entspricht und daß für
jeden Ionenaustauscherbehälter mindestens ein griffartig gebogenes Anschlußstück
vorgesehen ist, über das die Kammern jedes Ionenaustauscherbehälters miteinander
und mit benachbarten Ionenaustauscherbehältern verbindbar ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind zum Gegenstand von Unteransprüchen
gemacht worden.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt in der Mittelebene
eines Ionenaustauscherbehälters senkrecht zur Kammertrennwand, Fig. 2 eine Draufsicht
auf eine Batterie von angeschlossenen ionenaustauscherbehältern, Fig. 3 eine Draufsicht
auf die Batterie nach Austausch und Verschiebung der Ionenaustauscherbehälter um
eine Behälterbreite und Fig. 4 einen Ionenaustauscherbehälter mit als Traggriff
aufgesetzem Anschlußstück.
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Der in Fig. 1 gezeigte Ionenaustauscherbehälter 10 ist mittels der
Kammertrennwand 19 in zwei gleiche Kammern bis zu einem beiden Kammern gemeinsamen
Bodenraum 5 unterteilt. In der in der Zeichnung linken Kammer ist zwischen Sieben
2 und 4 eine lonenaustauschermasse 3 und in der in der Zeichnung rechten Kammer
zwischen Sieben 6 und 8 eine lonenaustauschermasse 7 angeordnet. Die zu reinigende
Flüssigkeit tritt durch einen Einlaufstutzen 1 ein, wird durch ein Verteilungsblech
18 verteilt und durchströmt zunächst die zwischen den Sieben 2 und 4 angeordnete
lonenaustauschermasse 3, um dann durch den beiden Kammern gemeinsamen Bodenraum
5 im Aufwärtsstrom die zwischen den Sieben 6 und 8 angeordnete lonenaustauschermasse
7 nach oben zu durchströmen und den Ionenaustauscherbehälter durch den Stutzen 9
zu verlassen. Da der Ionenaustauschbehälter symmetrisch ausgebildet ist, kann auch
- was insbesondere zur Regeneration wünschenswert ist - die Flüssigkeit in umgekehrter
Richtung durch den Ionenaustauscherbehälter strömen gelassen werden.
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Zur Beruhigung und Verbesserung der Strömung besitzt der Behälter
lo in der zur Kammertrennwand 19 senkrechten Mittelebene nach unten verjüngt trapezförmigen
Querschnitt, so daß strömungstechnisch eine Art Venturidüse mit zunächst sich verengendem
Querschnitt, dann im Bodenraum konstantem Querschnitt und anschließend sich erweiterndem
Querschnitt gegeben ist.
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Mehrere solcher Ionenaustauscherbehälter 10 können mit den zu den
Kammertrennwänden senkrechten Seitenwänden rechteckig aneinander stoßend nebeneinander
gesetzt werden, um eine Ionenaustauscherbatterie aus den Behältern A, B,C (Fig.2)
zu bilden. Dabei werden - mit Ausnahme der beiden äußeren Kammern der Batterie -
alle inneren Kammern der Batterie parallel miteinander durch Anschlußstücke 12b,
12c-und 12d miteinander verbunden, während die äußerste, als Einlaufkammer der Batterie
dienende Kammer über ein Anschlußstück 12a mit einem fest angeordneten Einlaufstutzen
11 und die letzte Kammer der Batterie über ein Anschlußstück 12e mit dem Ablaufstutzen
15 der Einrichtung verbunden sind.
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Die Anschlußstücke 12a bis 12e besitzen vorzugsweise alle den gleichen
Aufbau und sind mit einem Fenster-16, hinter dem eine Indikatormasse angeordnet
ist, sowie einer Be- und Entluftungsvorrichtung 17 versehen. Der Abstand der Zu--
und Auslaufstutzen 1 und 9 ist so gewählt, daß er auch dem Abstand zweier paralleler
Stutzen nebeneinander angeordneter 10 Ionenaustauscherbehälter entspricht sowie
vorteilhaft auch bei anzuschließender Batterie dem Abstand zu dem in Höhe der Kammertrennwände
19 fest angeordneten Einlåufstutzen 11 an der einen Seite der Batterie und dem entsprechend
am anderen Ende der Batterie fest angeordneten Auslaufstutzen 15.
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Wenn nun der durch das Fenster 16 im grifförmigen Anschlußstück 12b
zwischen dem Iananaustauscherbehälter A und dem sichtbare Indikator Ionenaustauscherbehälter
B/anzeigt, daß der Ionenaustauscherbehälter A bis zur vollen Kapazität genutzt ist,
werden die Verbindungen zwischen den fest angeordneten Anschlußstutzen und den Anschlußstutzen
äußersten Kammern gelöst, der Ionenaustauscherbehälter A wird aus -der Batterie
herausgenommen, die Reihe der ionenaustauscherbehälter B, C und D wird in Richtung
der IMammertrennwände 19 zum fest angeordneten Zulaufeine stutzen um eine Ionenaustauscherbehälterbreite
verschoben und ein neuer Ionenaustauscherbehälter E wird angefügt. Dann wird unter
Schwenkung des Anschlußstückes 12a um 60° der Ionenaustauscherbehälter B an den
fest angeordneten Zulaufstutzen 11 und das neue Anschlußstück 12f vom Behälter E
an den fest angeordneten Ablaufstutzen 15 angeschlossen, während das bisher mit
diesem Ablaufstutzen verbunden gewesene Anschlußstück 12e mit dem anderen Stutzen
des Ionenaustauscherbehälters E verbunden wird. Das Anschlußstück 12b wird über
dem Ionenaustauscherbehälter A, der in Fig. 4 wieder allgemein mit 10 bezeichnet
ist, so geschwenkt, daß es dessen beiden Zulauföffnungen unter Bildung eines Traggriffes
mit einander verbindet, wodurch ein sicherer Transport des Behälters mit der bis
zur vollen Kapazität ausgenutzten Ionenaustauschermasse zur Regeneration erfolgen
kann. Dabei ist sichergestellt, daß die lonenaustauschermasse immer mit Flüssigkeit
bedeckt ist und das Anschlußstück bildet einen zur Expansion
geeigneten
Luftraum oder bei Abkühlung einen Unterdruckraum, der mittels des Ventils 17 erforderlichenfalls
be- oder entlüftet werden kann.
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Der Austauschvorgang der Ionenaustauschbehälter wird wiederholt, wenn-der
Indikator im Anschlußstück 12c anzeigt, daß der Ionenaustauschbehälter B bis zur
vollen Kapazität ausgenutzt ist und dann wird der Ionenaustauscherbehälter B aus
der Batterie entnommen, die Behälter C,D und E werden um eine Ionenaustauschbehälterbreite
in Richtung auf den fest angeordneten Zulaufstutzen 11 verschoben und als neuer
BehAlter kann beispielsweise der zwischenzeitlich regenerierte Behälter A mit seinem
Anschlußstück 12b wieder angeschlossen werden.
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Die griffartig gebogenen Anschlußstücke 12a bis 12f und die Stutzen
1,9 der Ionenaustauscherbehälter 10 sowie des fest angeordneten Einlaufstutzens
11 bzw. des fest angeordneten Auslaufstutzens 15 besitzen unterschiedliche Anschlußkupplungen
derart, daß nur entsprechend einer gewünschten Durchflußrichtung durch die lonenaustauschermassen
Anschlußmöglichkeit gegeben ist.
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Die in die Kammern jedes IonenaustauscherbehäIters 1o angeordneten
lonenaustauschermassen können verschieden sein, beispielsweise kann in der einen
Kammer eine Anionenaustauschmasse 3 und in der anderen Kammer eine Kationenaustauschmasse
7 angeordnet werden, wobei durch die unterschiedlichen Anschlußkupplungen sichergestellt
werden kann, daß jeweils immer zunächst die Anionenaustauschermasse
3
und dann die Kationenaustauschermasse 7 durchströmt wird.
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Wenn eine vorherige Filterung oder Reinigung der Flüssigkeit, beispielsweise
von störenden Detergenzien usw. erforderlich ist, kann in der zuerst durchströmten
Kammer auch statt einer lonenaustauschermasse ein Adsorbens oder Absorbens, wie
Aktivkohle,angeordnet werden, das eine Adsorption oder Absorption unerwünschter
Bestandteile vor dem Ionenaustauschprozeß sicherstellt.
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