CH526334A - Verfahren zur Regenerierung der Harzfüllung eines Ionenaustauschfilters - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Regenerierung der Harzfüllung eines Ionenaustauschfilters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung der Harzfüllung eines Ionenaustauschfilters, wobei die Re   generierflüssigkeit    durch einen unter der Harzfüllung liegenden Verteiler zugeführt und durch ein unterhalb der Oberfläche der Harzfüllung angeordnetes Entnahmeorgan abgeführt wird.



   Sie betrifft ferner ein Ionenaustauschfilter zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einer innerhalb eines Gehäuses untergebrachten Harzfüllung, einem unterhalb der Harzfüllung liegenden Verteiler und einem unterhalb der Oberfläche der Harzfüllung, innerhalb der letzteren angeordneten Entnahmeorgan.



   Es ist bekannt, dass die Regeneration eines Ionenaustauschfilters im Gegenstrom, d.h. seine Regeneration in der der Beladungsrichtung entgegengesetzten Richtung grosse Vorteile bietet. Der Wirkungsgrad, d. h. die Regeneriermittelausbeute kann dadurch erhöht werden, und ebenfalls geht der Ionenaustausch weiter,   d. h.    das Endprodukt ist von höherer Reinheit.



   Eine Voraussetzung für die Durchführung der Gegenstromregeneration ist, dass die einzelnen Teilchen der Ionenaustauschharzfüllung vom Zeitpunkt des Beginns der Regeneration bis zum Ende der anschliessenden Beladung ihre gegenseitige Lage nicht oder nur unbedeutend ändern.



   Eine weitere Voraussetzung für die Durchführung der Gegenstromregeneration ist, dass die Flüssigkeiten gleichmässig verteilt auf das Harzbett aufgegeben und aus diesem abgenommen werden.



   Das erfindungsgemässe Regenerierverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Entnahmeorgans ein Unterdruck erzeugt wird, der mindestens so gross ist, dass er den Strömungswiderstand des Entnahmeorgans überwindet.



   Das zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Ionenaustauschfilter ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmeorgan an eine unter einem Unterdruck stehende Leitung angeschlossen ist, derart, dass innerhalb des Entnahmeorgans ein unterhalb des   Behälterinnendrucks    liegender Unterdruck erzeugt wird.



   Im folgenden wird anhand der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Ionenaustauschfilters näher beschrieben:
Das Ionenaustauschfilter weist einen zylindrischen, senkrecht stehenden Mantel 1 mit oberem und unterem gewölbtem Boden auf. Die zu behandelnde Flüssigkeit (Beladungsflüssigkeit) tritt durch einen Stutzen 2 in das Filter ein, durchströmt das Harzbett 3 von oben nach unten und verlässt das Filter durch den Stutzen 4. In diesem Beispiel wird die Beladungsflüssigkeit durch einen Düsenboden 5 bekannter Bauart aus dem Harzbett abgenommen.



   Die Regenerierflüssigkeit wird durch den Stutzen 6 zum Regenerierflüssigkeitsverteiler 7 geführt. Dieser Regenierflüssigkeitsverteiler 7 liegt in einem Schüttbett 8 aus einem Material, welches am Ionenaustausch nicht oder nur unwesentlich teilnimmt. Das Schüttbett 8 ist für die Flüssigkeit durchlässig, nicht aber für das Ionenaustauschharz. Dieses Schüttbett 8 kann beispielsweise aus Quarzkies einheitlicher Körnung bestehen, wobei die Korngrösse der Quarzkiesteilchen bezüglich derjenigen der Harzteilchen so abgestimmt ist, dass die Harzteilchen beim Betrieb des Filters nicht von der   Beladungsflüssigkeit      (z. B.    Rohwasser) durch die Quarzkiesschicht hindurchgeschwemmt werden kann.

  Bei einer Korngrösse des Harzes zwischen 0,2 und 1 mm verwendet man beispielsweise Quarzsandpartikel mit einer Korngrösse zwischen 0,8 und 1,5 mm und erreicht damit, dass die Harzteilchen nicht durch die Zwischenräume der Quarzsandschicht geschwemmt werden können. Die Regenerierflüssigkeit fliesst gleichmässig verteilt unter einem Überdruck aus dem Regenerierflüssigkeitsverteiler 7 aus, durchströmt das Schüttbett 8 und anschliessend das Harzbett 3 und gelangt zum Entnahmeorgan 9 der Regenerierflüssigkeit. Das Entnahmeorgan 9 der Regenerierflüssigkeit besteht beispielsweise aus einer Anzahl mit Entnahmeöffnungen versehener, in der Behälterachse sich kreuzender Rohre. Die Düsenöffnungen sind dabei gleichmässig über den ganzen Behälterquerschnitt verteilt.



   Bei der Regenerierung des Harzbettes durchströmt die aus dem Verteiler 7 austretende Regenerierflüssigkeit das Harzbett 3 von unten nach oben und verlässt das Filter durch das Entnahmeorgan 9 und ein an letzteres angeschlossenes   Ablaufrohr. Wie bereits erwähnt wurde, liegt die Hauptschwierigkeit beim Regeneriervorgang darin, dass die Teilchen des Harzbettes ihre gegenseitige Lage beibehalten müssen, während die Regenerierflüssigkeit an ihnen vorbeiströmt.



  Dies wird dank der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass die innerhalb des Harzbettes 3 aufsteigende Regenerierflüssigkeit beim Erreichen des Entnahmeorgans 9 durch dasselbe abgesaugt wird, so dass die oberhalb des Entnahmeorgans 9 liegende Harzschicht 3a nicht von der Regenerierflüssigkeit durchsetzt wird. Dadurch wirkt im Bereich der Harzschicht 3a aber auch kein Auftrieb; die Harzschicht 3a lastet mit ihrem vollen Gewicht auf dem Harzbett und verhindert dadurch die   unerwünschte    Verlagerung der Harzteilchen.



   Das Gewicht der obersten Harzbettschicht 3a kann selbstverständlich durch Zugabe von Harz so reguliert werden, dass es für die Ruhighaltung der Harzteilchen beim Durchgang der Regenerierflüssigkeit ausreicht.



   Von ausschlaggebender Bedeutung ist hierbei die Tatsache, dass im Absaugeorgan bezüglich des über den Stutzen 11 an die freie Atmosphäre angeschlossenen Behälterinnern ein Unterdruck herrscht, der das Absaugen der Regenerierflüssigkeit gewährleistet. Da das Entnahmeorgan 9 der abzusaugenden Regenerierflüssigkeit selbstverständlich einen bestimmten Strömungswiderstand entgegensetzt, muss der erwähnte Unterdruck mindestens so gross sein, dass er den Strömungswiderstand überwinden kann.



   Zur Erzielung des Unterdruckes im Entnahmeorgan gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die einfachste und wirtschaftlichste Ausführungsform des Filters weist ein Ablaufrohr 10 auf, das bei fallender Verlegung so tief unter das Niveau des Entnahmeorgans 9 herabreicht, dass sich der gewünschte Unterdruck einstellt. Es ist aber auch möglich, an das Ablaufrohr 10 eine Förderpumpe anzuschliessen.



   Falls erforderlich oder zweckmässig, kann durch den Stutzen 11 ein Gas, z.B. Luft, in den freien Filterraum eingeblasen werden, dessen Druck über dem jeweils herrschenden Atmosphärendruck liegt.



   Die beschriebene Anordnung gewährleistet eine gleichmässige Verteilung der das Harzbett durchströmenden Regenerierflüssigkeit, wobei die unerwünschte Verlagerung der Harzteilchen unterbleibt. Dank des im Entnahmeorgan 9 herrschenden Unterdrucks wird die Regenerierflüssigkeit sicher abgesaugt und die zur Beschwerung des Harzbettes 3 dienende Schicht 3a bleibt frei von Flüssigkeit.

 

   Ein grosser Vorteil des beschriebenen Filters liegt ferner darin, dass der Regeneriervorgang bis zu einem gewissen Grade als selbstregulierend bezeichnet werden kann. Sobald nämlich die im Behälter 1 befindliche, das Harzbett 3 durchströmende Säule der Regenerierflüssigkeit über das Niveau des Absaugeorgans ansteigt, wächst auch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Entnahmeorgans und dessen Umgebung. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel dagegen unter das Niveau des Entnahmeorgans 9 ab, so saugt dasselbe Luft mit an, die im Ablaufrohr 10 abströmende Flüssigkeitssäule wird leichter und die Saugwirkung nimmt infolgedessen ab, bis der Flüssigkeitsspiegel das Entnahmeorgan wieder erreicht hat. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Regenerierung der Harzfüllung eines Ionenaustauschfilters, wobei Regenerierflüssigkeit durch einen unter der Harzfüllung liegenden Verteiler zugeführt und durch ein unterhalb der Oberfläche der Harzfüllung angeordnetes Entnahmeorgan abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Entnahmeorganes ein Unterdruck erzeugt wird, der mindestens so gross ist, dass er den Strömungswiderstand des Entnahmeorgans überwindet.

   II. Ionenaustauschfilter zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer innerhalb eines Gehäuses (1) untergebrachten Harzfüllung (3), einem unterhalb der Harzfüllung (3) liegenden Verteiler (7) und einem unterhalb der Oberfläche der Harzfüllung (3), innerhalb der letzteren angeordneten Entnahmeorgan (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmeorgan (9) an eine unter einem Unterdruck stehende Leitung (10) angeschlossen ist, derart, dass innerhalb des Entnahmeorgans (9) ein unterhalb des Behälterinnendrucks liegender Unterdruck erzeugt wird.

   UNTERANSPRUCH Ionenaustauschfilter nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die unter Unterdruck stehende Leitung ein mit Gefälle verlegtes Ablaufrohr (10) ist.