CH377318A

CH377318A - Ionenaustauscherfilter

Info

Publication number: CH377318A
Application number: CH162263A
Authority: CH
Inventors: Kurt Dr Ing Chem Meuli
Original assignee: Christ Ag Theodor
Priority date: 1963-02-08
Filing date: 1963-02-08
Publication date: 1964-05-15

Description

Ionenaustauscherfilter
Es ist bekannt, dass die Regeneration eines Ionenaustauscherfilters im Gegenstrom, d. h. seine Regeneration in der der Erschöpfungsrichtung entgegengesetzten Richtung, grosse Vorteile bietet. Ähnlich den analogen Stoff- und Wärmeaustauschvorgängen geht der Ionenaustausch dabei weiter und erfolgt mit besserem Wirkungsgrad.

Dies bedeutet beim Ionenaustausch, dass nur ein geringer Regeneriermittelüberschuss zur vollständigen Regeneration der Ionenaustauschermasse notwendig ist. Wenn bei der üblichen Gleichstromregeneration je nach Art des Ionenaustauschermaterials 150 bis 500 /o der Theorie an Regenerationschemikalien benötigt werden, so genügen bei der Gegenstromregeneration 100-120 /o. Es lassen sich dadurch erhebliche Chemikalienmengen einsparen. Das Abwasser wird mit kleineren Mengen Säuren und Laugen belastet und bei der Rückgewinnung der aufgenommenen Stoffe können diese in höherer Konzentration und in reinerer Form gewonnen werden.

Ein weiterer Vorteil der Gegenstromregeneration besteht darin, dass der Austauschvorgang praktisch bis zum Ende geführt wird. Bei der Gleichstromregeneration müssen beispielsweise zur Wasserentsalzung nach dem Ionenaustauschverfahren bei Wässern mit hohem Gehalt an Alkalisalzen oft zwei gleichartige Austauscherfilter hintereinandergeschaltet werden.

Dies erübrigt sich bei der Gegenstromregeneration.

Für die Durchführung der Gegenstromregeneration ist Voraussetzung, dass die einzelnen Teilchen der lonenaustauscherfüllung vom Zeitpunkt des Beginns der Regeneration bis zum Ende der anschlie ssenden Erschöpfung ihre gegenseitige Lage nicht ändern. Eine Umlagerung während dieser Zeit lässt sich dadurch vermeiden, dass das Ionenaustauschermaterial in einem Filterraum untergebracht wird, dessen Volumen sich jederzeit dem Raumbedarf der Harzfüllung eng anpasst, wobei berücksichtigt werden muss, dass der Raumbedarf der Harzfüllung je nach ihrer Beladung variiert.

Das vorliegende Patent betrifft ein Ionenaustau scherfilter, welches dadurch h gekennzeichnet ist, dass ein senkrechter, an den beiden Stirnseiten durch je einen Boden abgeschlossener Hohlzylinder teilweise durch ein Ionenaustauscherharz gefüllt ist und im freien Raum oberhalb der Harzfüllung ein frei beweglicher Kolben angeordnet ist, derart, dass bei der Regeneration des Filters der Kolben an die Oberfläche der Harzfüllung angepresst werden kann, damit eine Flüssigkeit in beiden Richtungen durch den Zylinder und das Harz strömen kann, ohne dass die einzelnen Harzteilchen ihre gegenseitige Lage ver ändern. Die dadurch mögliche Gegenstromregeneration soll an Hand eines Ausführungsbeispiels näher umschrieben werden:
Das lonenaustauscherfilter 1 weist einen zylindrischen, senkrecht stehenden Mantel mit oberem und unterem Boden auf.

Unten in das Filter wird ein Düsenboden 2 zur Auflagerung der Harzfüllung 3 eingebaut. Das in die Mitte des Filters senkrecht eingebaute Rohr 4 dient gleichzeitig als Zuleitung zum Flüssigkeitsabnahmesystem 5 und als Führungsschiene für den Kolben 6. Der Kolben 6 ist hier in Form einer Platte ausgebildet.

Die Erschöpfung der Harzfüllung erfolgt von oben nach unten. Die Flüssigkeit wird durch die Zulaufstutzen 7 oder 8 in das Filter eingeführt und durch den unteren Stutzen 9 entnommen. Zur Rückspülung der Harzfüllung wird die Flüssigkeit unten durch Stutzen 9 eingeleitet, zunächst oben durch die Stutzen 7 und 10 entnommen und wenn der Kolben über die Höhe des Stutzens 7 gestiegen ist, nur noch durch Stutzen 7. Nach beendeter Rückspülung wird die Flüssigkeit durch Stutzen 9 entnommen, bis der Kolben auf der Harzoberfläche aufliegt.

Anschliessend wird die Flüssigkeit, welche das Regeneriermittel enthält, unten durch Stutzen 9 in das Filter eingeleitet und durch das Abnahmesystem 5 durch den oberen Stutzen 8 entnommen. Während der Regeneration wird eine Flüssigkeit, zum Beispiel die Flüssigkeit, mit der das Regeneriermittel verdünnt wird, durch Stutzen 7 oder Stutzen 10 unter einem bestimmten Druck zugeleitet. Dadurch wird der Kolben 7 nach unten auf die Harzfüllung gedrückt. Bei unvollständiger Abdichtung des Kolbens verhindert die in das Harzbett durchtretende Flüssigkeit ein Austreten von Ionenaustauscherteilchen aus dem Harzbett. Das Abnahmesystem ist mit derartigen Öffnungen ausgerüstet, dass die Harzteilchen nicht durchtreten können, sondern nur Flüssigkeiten.

Nach der Einleitung der Flüssigkeit, welche das Regeneriermittel enthält, wird das Regeneriermittel in derselben Durchflussrichtung ausgespült. Anschliessend kann das Filter wieder beladen, d. h. erschöpft werden.

Claims

PATENTANSPRUCH lonenaustauscherfilter, dadurch gekennzeichnet, dass ein senkrechter, an den beiden Stirnseiten durch je einen Boden abgeschlossener Hohlzylinder teilweise durch ein Ionenaustauscherharz gefüllt ist und im freien Raum oberhalb der Harzfüllung ein frei beweglicher Kolben angeordnet ist, derart, dass bei der Regeneration des Filters der Kolben an die Oberfläche der Harzfüllung angepresst werden kann, damit eine Flüssigkeit in beiden Richtungen durch den Zylinder und das Harz strömen kann, ohne dass die einzelnen Harzteilchen ihre gegenseitige Lage ver ändern.

UNTERANSPRÜCHE 1. lonenaustauscherfilter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus einer flexiblen oder starren Platte besteht.

2. lonenaustauscherfilter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben Aussparungen aufweist und nicht vollständig an die Zylinderwandung anschliesst, derart, dass der Kolben durch eine Flüssigkeit, die oberhalb des Kolbens in den Zylinder eingeführt wird, an die Harzfüllung angepresst wird und durch die Aussparungen im Kolben und zwischen Kolben und Zylinderwand durchtreten kann.

3. lonenaustauscherfilter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben durch eine oder mehrere Führungsschienen geführt wird, von denen eine oder alle hohl sind und der Zu- und Ableitung von Flüssigkeiten in den Zylinder bzw. aus demselben dienen.