DE1283192B - Vorrichtung zur Reinigung von Zuckersaft oder anderen Loesungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 'MWG& PATENTAMT Int. α.:

BOId

AUSLEGESCHRIFT

	C13d
Deutsche Kl.:	12 d-1/03
	89C-12
Nummer:	1 283 192
Aktenzeichen:	P 12 83 192.4-41 (B 80121)
Anmeldetag:	15. Januar 1965
Auslegetag:	21. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Zuckersaft oder anderen Lösungen durch Adsorption oder Ionenaustausch mittels regenerierbarer Substanzen, die in einer Reihe ortsfest angeordneter überflutbarer Zellen mit Zu- und Ablaufleitungen untergebracht sind, wobei die Zellen zu mehreren, jeweils im Sinn strömungstechnischer Reihenschaltungen getrennt durchströmten Gruppen zusammengefaßt sind, deren Anzahl und Folge der Schrittzahl des jeweiligen Arbeitszyklus (Beladen, Auswaschen, Regenerieren) entspricht, in Verbindung mit einer Schalteinrichtung zum gleichzeitigen Trennen der jeweils ersten Zellen jeder Gruppe und Zuschalten je einer von der vorhergehenden Gruppe getrennten Zelle an das strömungsseitige Ende der jeweils im Zyklus nachfolgenden Gruppe.

Es sind Anordnungen vorgenannter Art zum Reinigen von Zuckersaft oder anderen Lösungen bekannt, bei denen jede Gruppe aus einigen wenigen Behältern besteht, die bereits ein aufwendiges System von Rohrleitungen mit komplizierten Umschalt- und Steuereinrichtungen erfordern. Bei der bekannten Verwendung von Steuerköpfen als Umschalteinrichtung dürfen die Gruppen höchstens drei Behälter aufweisen, denn sonst ist der Steuerkopf nicht mehr herstellbar, und es lassen sich auch nicht mehr die notwendigen Verbindungsleitungen und -kanäle unterbringen.

Da die einzelnen Schritte des Zyklus unterschiedliche Zeitspannen in Anspruch nehmen, müssen bei der kontinuierlichen Arbeitsweise Totzeiten für die einzelnen Behälter oder eine unvollständige Ausnutzung der Kapazität der Substanz in Kauf genommen werden. Hierdurch arbeitet die Anordnung bei großem Substanzbedarf unwirtschaftlich.

Die bekannten Anordnungen mit wenigen Behältern je Gruppe arbeiten ähnlich wie die Anlagen mit periodischer Arbeitsweise einzelner Behälter und benötigen einen relativ hohen Überschuß an Regeneriermitteln und Waschwasser.

Der erhöhte Bedarf an Regeneriermitteln ergibt sich dadurch, daß bei einmaligem Durchsatz durch die Substanz der einzelnen Behälter eine völlige Ausnutzung des Regeneriermittels nicht erzielbar ist, andererseits aber eine möglichst weitgehende Regeneration der Substanz angestrebt wird.

Der große Überschuß an Waschwasser ist erforderlich, um trotz der Vermischung des Wassers mit den in den Behältern befindlichen Medien eine sichere Restauswaschung bzw. -ausspülung zu erzielen. Die großen Waschwassermengen führen zu entsprechend großen Abwassermengen, die jedoch nur eine geringe Vorrichtung zur Reinigung von Zuckersaft
oder anderen Lösungen

Anmelder:

Braunschweigische Maschinenbauanstalt,

3300 Braunschweig

Als Erfinder benannt:

Wilhelm Haberich,

Dipl.-Ing. Erhard Felber, 3300 Braunschweig

Konzentration an organischen und/oder anorgani-

ao sehen Verunreinigungen aufweisen.

Weiterhin sind kontinuierlich arbeitende Anordnungen bekanntgeworden, bei denen eine größere Unterteilung der Substanz erfolgt und die einzelnen Teilmengen mechanisch durch die verschiedenen Be-

a5 handlungszonen bewegt werden, in denen ihnen die Lösung, die Spülflüssigkeit, das Regeneriermittel und das Waschmittel zugeführt wird. So hat man z.B. vorgesehen, die regenerierbare Substanz in offenen Behältern durch verschiedene Berieselungs- oder Sprühzonen hindurchzuführen, wobei in den einzelnen Zonen die den jeweiligen Verfahrensschritten entsprechenden Medien auf die Substanz aufgegeben werden. Neben der mechanischen Bewegung der Substanzen und den hierdurch bedingten Abriebverlusten erfolgt in jedem Fall nur eine sehr geringe Ausnutzung und daher ein schlechter Wirkungsgrad, weil zumindest im oberen Bereich der Behälter nur eine Benetzung der Substanz erfolgt bei geringer Berührungsdauer des Mediums mit den Bestandteilen der regene- rierbaren Substanz.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei verhältnismäßig geringem Aufwand an Meß-, Regel- und Steuereinrichtungen eine kontinuierliche Durchführung der verschiedenen Behandlungsstufen mit einer geringen sowie in eine beliebige Anzahl von Zellen unterteilbare Substanzmenge bei wesentlich erhöhter Ausnutzung der Regenerierlösungen und unter Verminderung der Verdünnung der Lösungen sowie des Abwasseranfalles arbeitet, ohne daß die Substanz einem mechanischen Abriebverschleiß unterworfen wird.

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Zur Lösung vorstehender Aufgabe sieht die Erfin- dung vorgesehen, daß jede Zelle mit einem vorzugsdung vor, daß bei der einleitend beschriebenen Vor- weise elektromagnetisch betätigten Entleerungsventil richtung den einzelnen Zellen jeweils ein ortsfester ausgerüstet ist und daß zwischen den Zellengruppen offener Zwischenbehälter sowie eine Pumpe zugeord- jeweils eine oder mehrere getrennte Zellen liegen, net sind und die Pumpen saugseitig mit den Zellen 5 deren Auslauf zur vorübergehenden Entleerung in oder den Zwischenbehältern verbunden sind und daß oder über dem letzten Vorlaufbehälter der vorherzwischen den Abläufen der Zellen und den Zuläufen gehenden Gruppe mündet, während die Abführungszu den ortsfesten Zwischenbehältern den letzteren leitungen jeweils an dem Vorlaufbehälter der in Beanalog ausgebildete, über die Zwischenbehälter hin- wegungsrichtung ersten Entleerungszelle angeschlosweg bewegliche Vorlaufbehälter angeordnet sind, wo- io sen sind.

bei die Ausläufe der Zellen jeweils in oder über den Das Entleeren der einzelnen Zellen zwischen den

ortsbeweglichen Vorlaufbehältern der in Bewegungs- Gruppen wirkt sich insbesondere auf den Abwasserrichtung vorgeordneten Zellen ausmünden und mit- anfall der Anordnung aus. Da praktisch als Abwasser bewegte, an Versorgungsbehälter angeschlossene Zu- nur die ausgenutzten Regenerierlösungen anfallen und führungsleitungen sowie in Sammelbehälter mün- 15 diese gegenüber dem periodischen System in wesentdende Abführungsleitungen für die einzelnen Behänd- lieh höherer Konzentration eingesetzt werden können, lungsflüssigkeiten der Zellengruppen vorgesehen sind, wobei weiterhin während des Verfahrens keine grövon denen die Zuführungsleitungen jeweils in den in ßere Verdünnung eintritt, ergibt sich eine hohe Kon-Bewegungsrichtung letzten Zwischenbehälter jeder zentration innerhalb des Abwassers und damit eine Gruppe ausmünden und die Abführungsleitungen je- ao sehr kleine Menge. Eine weitere Konzentrierung und weils an dem in Bewegungsrichtung letzten Vorlauf- eventuelle Verbrennung dieser Abwasser ist damit behälter der vorhergehenden Gruppe angeschlossen ohne großen Aufwand möglich. Gegebenenfalls stellen sind. die bei dem Verbrennungsvorgang erhaltenen Salze

Durch die neue Ausbildung der Vorrichtung kann ein weiteres erwünschtes Erzeugnis dar. Durch teildie Anzahl der jeweils zu einer Gruppe gehörenden 25 weise Rücknahme der Waschflüssigkeit nach DurchZellen den einzelnen Bedürfnissen und auch unter- fließen der zugehörigen, in der Waschphase befindschiedlichen Behandlungszeiträumen der einzelnen liehen Zellen zur Verdünnung des vorhergehenden Verfahrensschritte sowie der Durchflußgeschwindig- Behandlungsmediums, welches im allgemeinen aus keit und den technologischen Faktoren angepaßt wer- Lagerhaltungs,gründen in konzentrierter Form vorden, die den Ablauf der Behandlungsschritte be- 30 liegt, läßt sich eine weitere Ersparnis an Wasser erstimmen. Dabei bleibt die gesamte aktive Substanz der zielen.

Behälter stets im Einsatz. Die Substanz in den einzel- Eine besonders einfache räumliche Anordnung der

nen Zellen wird infolge der Anordnung und der Vorrichtung wird erreicht, wenn entsprechend einer schrittweisen Abtrennung und Zuschaltung von einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die Zwischen-Gruppe zur anderen bis zu ihrer maximalen Kapazität 35 und Vorlaufbehälter in je einer Kreisreihe, bevorzugt ausgenutzt, so daß der erforderliche Bedarf an aktiver als unterteilte Rinnen, und die Versorgungsbehälter Substanz wesentlich geringer gehalten werden kann, als um einen gemeinsamen Mittelpunkt drehbare als dies bisher möglich war. kreisförmige Rinnen sowie die Sammelbehälter als

Die Anordnung der ortsfesten Zwischenbehälter ortsfeste Rinnen ausgebildet sind, wobei die ortsfesten sowie ortsbeweglichen Vorlaufbehälter und der den 40 Rinnen bevorzugt unter den beweglichen Rinnen anZellen zugeordneten Pumpen führt dazu, daß ohne geordnet sind.

besondere Ventile und Ringleitungen sowie wechsel- Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, jedoch

weise umzuschaltende Speiseleitungen eine schritt- vielfach zweckmäßig, auch die Zellen in einer Kreisweise Weiterschaltung der einzelnen Zellen innerhalb reihe anzuordnen, da sich hierdurch besonders einder Gruppen und zu der nächsten Gruppe vorgenom- 45 fache und kurze Zu- und Ableitungen für die vermen werden kann, wobei lediglich die Vorlauf behälter schiedenen Medien ergeben.

im Bewegungstakt des jeweiligen Zellenwechsels in Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungs-

vorbestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich beispiele erläutert.

weiterbewegt werden müssen. Die Zellen mit ihren F i g. 1 zeigt in Teilansicht und schematisch die

zugehörigen Zwischenbehältern und Pumpen können 50 kreisförmige Anordnung von Zellen für Anionen- und dabei ortsfest angeordnet sein, so daß nur wenige Kationenaustauscher einer Zuckerentsalzungsanlage Teile bei den einzelnen Schaltschritten bewegt werden mit zugehörigen ortsfesten und ortsbeweglichen Vormüssen. Die Anzahl der jeweils zu einer Gruppe zu- rats- und Zwischenbehälterrinnen; sammengefaßten Zellen und damit die Unterteilung Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine

der aktiven Substanz in praktisch beliebig kleine 55 kreisringförmige Anordnung von Austauschern und Mengen ist ohne weiteres möglich, und zwar ohne zugehörigen Zu- und Abführungsrinnen sowie Vorgroßen Mehraufwand an Steuereinrichtungen und lauf- und Zwischenbehälterrinnen mit oberhalb der Ventilen, da für jede Zelle nur ein zugehöriger Zwi- Rinnen angeordneten Zellen, die auf dem Umfang in sehen- und Vorlaufbehälter sowie eine Pumpe erfor- einer Reihe angeordnet sind, wobei die Figur nur zwei derlichist. 60 Zellen mit Anionen- bzw. Kationenaustauscherharz

Da beim Übergang der einzelnen Zellen von einer wiedergibt, um die Führung des Behandlungsmediums Gruppe zur folgenden diese von einer völlig anders zu erläutern;

gearteten Flüssigkeit durchflossen werden als in der Fig. 3 stellt eine Abwandlung der Anordnung nach

vorhergehenden Phase, empfiehlt es sich, die Zellen Fig.2 dar, wobei die Austauscherzellen unterhalb vor ihrer Zuschaltung zur nächsten Gruppe zu ent- 65 der Zuführungs- bzw. Abführungsrinnen angeordnet leeren und die im Zelleninneren befindliche Flüssig- sind;

keit in den Kreislauf der vorhergehenden Gruppe zu- F i g. 4 stellt schematisch einen Schnitt durch eine

rückzuführen. Hierzu ist in Weiterbildung der Erfin- Anlage gemäß F i g. 1 dar mit oberhalb der Rinnen

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angeordneten, in mehreren kreisringförmigen Reihen ter ausmünden. Außerdem ist an der Unterseite der

vorgesehenen Anionen- und Kationenaustauscher- einzelnen Zellen ein Auslaufstutzen 18 bzw. 19 vor-

zellen der Zuckerentsalzungsanlage; gesehen mit einem Zwischenventil 20 bzw. 21.

F i g. 5 gibt in schematischer Form eine Draufsicht Die im folgenden genannte jeweilige Zuordnung auf die Anordnung nach Fig. 4 wieder, wobei aus 5 der Vorlauf- und Zwischenbehälter zu den oberhalb Übersichtlichkeitsgründen ein Teil der Leitungen zwi- derselben befindlichen Zellen ist nur räumlich gesehen den einzelnen Anlagenteilen nicht wieder- meint. Die genannten Behälter sind nämlich in ihrer gegeben ist. Funktion, welche auch in den Ansprüchen zum Aus-Aus der F i g. 1 geht hervor, daß die Austauscher- druck gebracht wird, den jeweils in Bewegungszellen in einer Doppelreihe kreisringförmig angeord- io richtung vorgeordneten Zellen zugeordnet,
net sind. Die jeweils innenliegenden Zellen A, Al, Zur Zuführung des Zuckersaftes ist die Leitung22 A 2, A3, A4 sind Anionenaustauscherzellen, wäh- vorgesehen, welche zusammen mit der Vorlaufbehälrend die auf dem Außenkreis angeordneten Zellen K, terrinne 2 bei deren taktweisen Bewegung mitbewegt K1, K 2, K 3, K 4 Kationenaustauscherharz aufneh- wird. Die Zulaufleitung 22 mündet oberhalb des Zwirnen. 15 schenbehälters der Pumpe 11 aus und führt somit

Die in der Zeichnung oberen Zellen Al, A 2, A3 über diesen Zwischenbehälter der Pumpe den zu be-

sowie Kl, K2, K3 befinden sich in dem Aus- handelnden Zuckersaft zu. Der zur Pumpe 11 gelan-

führungsbeispiel in der Beladungszone, d. h. in der gende Zuckersaft wird über die Zuleitung 23, welche

Zone, in der sie von dem Zuckersaft durchflossen teils gestrichelt dargestellt ist, der Kationenaustau-

werden, um die Entsalzung zu erreichen. 20 scherzeile K1 von unten her zugeführt. Der nach

Die sich anschließenden Zellen A und K sind in Überfluten der Zelle K1 austretende Saft gelangt über

der Entleerungsstellung, während die nachfolgenden den Auslauf 17 in den zugehörigen Vorlaufbehälter

Zellen A 4, K 4 und weitere auf dem Umfang angeord- der Rinne 2 und von dort über die Ausflußleitung

nete Zellen von der Waschflüssigkeit bzw. Spül- dieses Behälters in den Zwischenbehälter der Pumpe

flüssigkeit durchflossen werden. An diese schließen 35 12 und wird von hier aus über die Zuleitung zu der

sich unter Zwischenschaltung wieder einer Ent- Kationenaustauscherzelle K 2 weitergefördert. Nach

leerungszelle diejenigen Zellen an, welche von der Durchströmen der Zelle K 2 gelangt der Zuckersaft

Regenerierflüssigkeit durchströmt werden. Auf dem über den nächsten, in Bewegungsrichtung vorgeord-

Umfang sind weiterhin erneut unter Zwischenanord- neten und der Zelle K 2 zugeordneten Vorlauf behälter

nung einer in der Entleerungsstellung befindlichen 30 in den darunter befindlichen Behälter der Pumpe 13,

Zelle die von der Waschflüssigkeit durchströmten von wo aus er in der beschriebenen Weise der Zelle

Zellen angeordnet, an die sich unter erneuter Zwi- K 3 zugeleitet wird. Der aus der Zelle K 3 austretende

schenanordnung einer Entleerungszelle die in der Zuckersaft gelangt über eine weitere, in der Zeichnung

Zeichnung dargestellten Beladungszellen A3, K3, nicht wiedergegebene Pumpe in die nachfolgende

A 2, K 2 usw. angliedern, so daß der Kreis der Zellen 35 Zelle, von wo aus er über den zugeordneten Vorlauf-

oberhalb der Rinnen geschlossen ist. behälter und die Zuführungsleitung 24 in den Zwi-

Unterhalb der Zellen bzw. unterhalb der Ausläufe schenbehälter der Pumpe 7 gelangt. Über die Pumpe 7 der Zellen ist eine in Richtung des Pfeiles 1 schritt- und die zugehörige Förderleitung zu der Anionenweise um die Rinnenmittelachse bewegbare Doppel- austauscherzelle A 1 wird der Saft von unten her in rinne 2 vorgesehen, . welche durch entsprechende 40 die Zelle gedrückt und tritt über den Auslauf 16 aus Unterteilung Reihen von Vorlaufbehältern 3, 4 bildet, in den Vorlaufbehälter, welcher dieser Zelle zugeordvon denen jeder einen trichterförmigen Auslauf auf- net ist. Von hier aus wird der Saft wiederum über den weist. Unterhalb der Vorlaufbehälterrinne 2 ist die Auslaufstutzen des Vorlaufbehälters in den Zwischenebenfalls als Doppelrinne ausgebildete Zwischen- behälter der Pumpe 8 entlassen, die ihn weiterfördert behälterrinne 5 vorgesehen, wobei die Teilung dieser 45 zu der Austauscherzelle A 2. In der beschriebenen Rinne in die einzelnen Zwischenbehälter der Unter- Weise wird der Saft nun jeweils durch die Austauteilung der oberen Vorlaufbehälterrinne 2 entspricht scherzellen der gesamten Gruppe befördert und am und demgemäß die einzelnen trichterförmigen Aus- Ende der Gruppe aus dem Vorlaufbehälter in eine laufe der Vorlaufbehälter jeweils über einem der Zwi- Abführungsrinne übergeführt, von wo er einem Samschenbehälter liegen. 50 melbehälter zugeleitet wird.

Die einzelnen Zwischenbehälter der Rinne 5 sind Während der Förderung des Saftes durch die gejeweils mit Pumpen verbunden, wobei die vordere nannten Austauscherzellen werden die Zellen A und K Reihe der Pumpen 6, 7, 8, 9, 10 den Anionen- in der Entleerungsstellung durch Öffnung der Ventile austauscherzellen Al, A 2 usw. zugeordnet ist, wäh- 20,21 über die Austrittsstutzen 18,19 in die zugehörirend die hintere Reihe der Pumpen 11,12,13 mit den· 55 gen Vorlaufbehälter der Rinne 2 entleert. Da die beizugehörigen Kationenaustauscherzellen K, Kl usw. den Austauscherzellen A und K während des vorherverbunden sind. Die Pumpen stehen in Verbindung gehenden Schaltschrittes der Vorlaufbehälterrinne 2 mit den Ausläufen der Zwischenbehälter der Rinne 5, zur Beladungszone gehörten, sind sie beim Übergang wobei wiederum den Kationenaustauscherzellen die in die Entleerungsstellung mit Zuckersaft gefüllt. Aus außenliegenden Vorlaufbehälter 3 der Rinne 2 sowie 60 diesem Grund sind ihre zugehörigen Vorlaufbehälter die außenliegenden Zwischenbehälter 14 der Rinne 5 mit Austrittsstutzen versehen, die oberhalb desjenigen zugeordnet sind, während die jeweils vorderen Vor- Zwischenbehälters ausmünden, in welche der zu belaufbehälter 4 und die vorderen Zwischenbehälter 15 handelnde Zuckersaft über die Leitung 22 aufgegeben für die Aufnahme des Mediums aus den Anionen- wird. Es wird also der aus den Zellen A und K bei austauschern dienen. 65 der Entleerung ausfließende Zuckersaft zusammen

Man erkennt weiterhin, daß die Austauscherzellen mit dem frisch zugeführten Zuckersaft den Anionen-

A, Al usw. sowie K, Kl usw. Überlaufleitungen 16, bzw. Kationenaustauscherzellen erneut zugeführt, so

17 aufweisen, die jeweils oberhalb der Vorlaufbehäl- daß dieser Saft nicht verlorengeht.

Während des Ablaufes der beschriebenen Vorgänge Rinne 2 und von dort aus über eine mit dieser Rinne werden in ähnlicher Weise durch die jeweiligen Pum- bzw. dem zugehörigen Vorlaufbehälter fest verbunpen die übrigen Zellen der anderen Gruppen von den denen Rücklaufleitung 32 in eine ortsfeste Sammeljeweils zugehörigen Medien durchströmt und die zwi- rinne 33, von wo aus das Medium über eine Abflußschen den Gruppen befindlichen, in der Entleerungs- 5 leitung 34 und eine Pumpe 35 einem Sammelbehälter stellung liegenden Zellen entleert, wobei die aus ihnen zugeführt wird. Die Zuführung der Flüssigkeit zu der austretende Flüssigkeit jeweils der Behältergruppe der Zelle bzw. der Zellengruppe C erfolgt in gleicher vorhergehenden Phase zugeführt wird. Weise wie die Zuführung zu der Zellengruppe B mit-

Die F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung die tels einer weiteren Zuführungsrinne 27, welche in der Ausbildung der Vorrichtung bei Anordnung nur einer io Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dar-Zellenreihe auf dem Umfang der Rinnen. Der Über- gestellt ist. Im linken Teil der F i g. 2 ist in Verbinsichtlichkeit wegen sind nur zwei Zellen B und C dar- dung mit der Zelle C die Überführung der die Zelle gestellt, die Zellengruppen repräsentieren sollen, wo- durchströmten Flüssigkeit aus der Vorlaufrinne 2 in bei diese Gruppen in der im Zusammenhang mit den zugehörigen Zwischenbehälter der Rinne 5 mittels Fig. !beschriebenen Weise von der Flüssigkeit nach- 15 des Auslauf Stutzens 34 erkennbar. Auch bei dieser einander durchflossen werden. Zellengruppe erfolgt die Rückführung des Mediums

In der F i g. 2 ist mit 26 der Schrittschaltmotor be- aus dem letzten Vorlaufbehälter mit einer der Rückzeichnet, an welchem über Tragarme oder eine Trag- laufleitung 32 entsprechenden Rücklaufleitung in eine scheibe 25 die ortsbewegliche Vorlaufbehälterrinne 2 weitere Sammelrinne entsprechend der Rinne 33 und befestigt ist, welche durch segmentförmige Unter- 20 von dort aus zu einem für dieses Medium vorgeseheteilung entsprechend F i g. 1 die Vorlaufbehälter bil- nen Sammelbehälter.

det. Auf der Tragscheibe ist außerdem eine Zulauf- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die Zellen

rinne 27 für das der Behältergruppe B zuzuführende B und C oberhalb der Vorlaufbehälterrinnen 2 und Medium vorgesehen, welche sich zusammen mit der Zwischenbehälterrinnen 5 angeordnet, und es wird Scheibe und der Vorlaufbehälterrinne bewegt. Ge- as ihnen die Behandlungsflüssigkeit mittels der Pumpen speist wird diese Rinne 27 durch einen ortsfesten Zu- 29 von unten zugeführt.

lauf 28, der mit einem Vorratsbehälter, gegebenenfalls Bei dem der Ausführung nach F i g. 2 entsprechen-

unter Zwischenanordnung einer Pumpe, in Verbin- den Beispiel der F i g. 3 ist dagegen die Anordnung so dung steht. Von der Zulaufrinne 27 erstreckt sich die getroffen, daß die Zellen B und C unterhalb der Vormit der Scheibe 25 mitbewegte Zuleitung 22, von der 30 laufbehälterrinnen 2 und Zwischenbehälterrinnen 5 auch ein Teil in F i g. 1 wiedergegeben ist, und die liegen. Bei dieser Anordnung werden den Zellen B oberhalb der ortsfesten Zwischenbehälterrinne 5 aus- bzw. C die Flüssigkeiten aus den Zwischenbehältern 5 mündet. Die Zuführungsleitung 22 fördert das den durch die Einwirkung der Schwerkraft zugeführt und Zellen B zuzuführende Medium in denjenigen Zwi- unter der Einwirkung dieser Kraft auch durch die schenbehälter der Rinne 5, von welchem die letzte 35 Zellen hindurchgefördert, wobei die freien Überläufe Zelle in der zugehörigen Gruppe gespeist wird. Von 31 der Zelle in einem Zwischensammelraum 34 unterdiesem Zwischenbehälter der Rinne 5 erstreckt sich halb der Zellen ausmünden, der dann seinerseits über eine Zuführungsleitung 28 zu einer Pumpe 29, die die Zuleitung 35 mit der Pumpe 29 verbunden ist, die über eine Verbindungsleitung 30 mit der ersten Zelle über die Förderleitung 36 das aus den Zellen ausder Zellengruppe B verbunden ist. 40 tretende Medium in die entsprechenden Vorlauf-

Die Zellen Bund C sind als zylindrische Körper behälter der Rinne 2 weiterfördert, mit konischem Boden ausgebildet. In ihrem Boden ist Um ein Leerziehen der Zwischensammelbehälter 34

eine Siebplatte oder eine ähnliche Trennvorrichtung zu verhindern, werden diese Behälter zweckmäßig mit für das Austauscherharz und die Flüssigkeit vor- einer Niveausteuerung für die Pumpe 29 ausgerüstet, gesehen, welche auch die Austauschersubstanz trägt. 45 Diese Niveausteuerung wird zweckmäßigerweise bei Der Deckel der Zellen ist ebenfalls mit einer Trenn- den in Fig. 1 wiedergegebenen Pumpen, welche mit vorrichtung versehen, um ein Ausspülen des Aus- den trichterförmigen Ausläufen der Zwischenbehälter tauscherharzes zu verhindern. Die allgemeine Durch- der Rinne 5 verbunden sind, ebenfalls vorgesehen. Strömrichtung wird, wie F i g. 2 zeigt, von unten nach In der schematischen Darstellung der F i g. 4 sind

oben angenommen, so daß die Austauschersubstanz 50 ähnlich wie in den F i g. 2 und 3 Behälter bzw. Bestets von der Flüssigkeit voll umspült ist. Eine Um- hältergruppen wiedergegeben, und zwar mit Doppelkehrung der Strömungsrichtung ist ohne weiteres behälterrinnen 2 und 5 sowie mit Anionen- und möglich, jedoch empfiehlt es sich dann, statt des freien Kationenaustauschern entsprechend der Anordnung, Auslaufes 31 einen am Zellenunterteil sich anschlie- wie sie in F i g. 1 in teilweiser perspektivischer Anßenden Auslauf U-förmig auszubilden mit einem 55 .sieht dargestellt ist.

Krümmungsradius oberhalb der Zellen, so daß hier- Der Strömungsverlauf der Flüssigkeit ist für die

durch wiederum eine Überflutung der Zellen auch bei Gruppe der in der Beladung befindlichen Austauder Durchströmung von oben nach unten sichergestellt scherzeilen im Zusammenhang mit der F i g. 1 bereits wird. beschrieben worden, so daß der Strömungsverlauf

Bei den Zellen nach dem Ausführungsbeispiel der 60 innerhalb der Zellengruppe nicht mehr erläutert wer-F i g. 2 sind zwischen den Zulaufleitungen 30 und den den muß. Aus der F i g. 4 ist erkennbar, daß wiederfreien Auslaufleitungen 31, die auch an der Zelle C in um für den Antrieb, d. h. für die schrittweise Vergleicher Weise vorgesehen sind, Magnetventile 20 stellung der Vorlaufbehälterrinne 2 ein Motor 26 vor- bzw. 21 angeordnet, die bei Überführung der Zellen B gesehen ist, wobei die Antriebsscheibe 25 für die bzw. C in die Entleerungsstellung geöffnet werden. 65 Rinne 2 wiederum die Zuführungs- und Verteilungs-

Die der Zelle bzw. der Zellengruppe B zugeführte rinnen 27 für die verschiedenen Medien trägt. Flüssigkeit gelangt über die Auslaufleitung 31 der Von den Zuführungsleitungen, die sich von den

letzten Zelle in den zugehörigen Vorlaufbehälter der Rinnen 27 aus erstrecken, ist in Fig. 4 wiederum nur

eine Leitung 22 dargestellt. In gleicher Weise ist auch nur eine Rückführungsleitung 32 wiedergegeben, die mit der entsprechenden Sammelrinne 33 der Anordnung zusammenwirkt. Den übrigen Zulauf- und Sammelrinnen sind entsprechende Zu- und Abführungsleitungen zugeordnet, die jeweils zu den entsprechenden Vorlauf- oder Zwischenbehältern der einzelnen Gruppen führen.

Die räumliche Anordnung der Austauscherzellen ist in der Draufsicht der F i g. 5 erkennbar, welche zeigt, daß die am Außenumfang der Anordnung vorgesehenen Zellen in einer Reihe nebeneinanderliegen, während die auf dem inneren Umfang angeordneten Zellen jeweils durch radiale Versetzung in zwei Reihen vorgesehen sind.

Bei der Anordnung von Anionen- und Kationenaustauscherzellen gemäß den Fig. 1, 4 und 5 können die Sammelrinnen 33 auch als Überführungsrinnen für die zu behandelnde Flüssigkeit dienen, um die aus den Kationenaustauscherzellen austretende Flüssigkeit in die Gruppe der Anionenaustauscherzellen zu überführen. Dies ist in einfacher Weise dadurch möglich, daß die in F i g. 4 wiedergegebene Pumpe 35 mit ihrer anschließenden Förderleitung 36 in den inneren Teil der Rinne 5, d. h. in den ersten Zwischenbehälter der Anionenaustauschergruppe fördert, so daß von dort aus die Flüssigkeit bzw. der Zuckersaft in der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise den Anionenaustauscherzellen nacheinander zugeführt wird, um dann von dem letzten Zwischenbehälter dieser Zellengruppe in ein Sammelgefäß übergeführt zu werden.

Bei der vorgesehenen Schrittschaltung der Anordnung durchwandern die einzelnen Zellen, obgleich sie ortsfest angeordnet sind, alle Positionen in den einzelnen Gruppen, wobei sie von der letzten Stellung jeweils bis in die erste Stellung innerhalb der Gruppe gelangen und dann in die Entleerungsstellung übergeführt werden, ehe sie an die nächste Gruppe durch Nachschaltung angeschlossen werden.

Bei der Entsalzung von Zuckersaft werden die jeweils am stärksten ausgenutzten und in der Gruppe der Beladungszellen ersten Anionen- und Kationenaustauscher bei dem nachfolgenden Schaltschritt in die Entleerungsstellung übergeführt, wo die in den Zellen befindliche Flüssigkeit über die beschriebenen Auslaufstutzen der vorhergehenden Verfahrensstufe, nämlich der Beladungszone wieder zugeleitet wird. Bei der Überführung der genannten Anionen- und Kationenaustauscher in die Entleerungsstellung werden gleichzeitig der Beladungsgruppe zwei frische Austauscherzellen am Ende der Gruppe zugeschaltet, über die der Saft nach Durchströmen der vorhergehenden, bereits teilweise erschöpften Zellen zugeführt wird.

Bei dem nächsten Schaltschritt gelangen die in der Entleerungsstellung befindlichen Austauscher in die Gruppe der auszuwaschenden Zellen. In dieser Gruppe wird über die zugehörigen Zellen Wasser geleitet, um die anhaftenden Reste der Zuckerlösung auszuwaschen. Bei den nachfolgenden Schaltschritten gelangen die beschriebenen Austauscherzellen schrittweise bis zu der ersten Stelle der Gruppe und werden bei dem nachfolgenden Schritt wiederum entleert.

Der Auslauf der beschriebenen Auswaschung, oder auch Absüßung genannt, wird als Verdünnungswasser für den Zuckersaft zurückgenommen. Hierdurch wird eine erhebliche Ersparnis an Wasser erzielt und außerdem der Verlust an Zuckerlösung bzw. Zuckersaft klein gehalten.

An die Auswaschung schließt sich die Regeneration der Kationenaustauscherzellen mit Säure und die Regeneration der Anionenaustauscher mit Lauge an. Es sind wiederum die Austauscher jeweils in Reihe geschaltet, wobei der zuletzt in die Gruppe aufgenommene Austauscher mit der bereits stark ausgenutzten Säure bzw. Lauge beaufschlagt wird. Das ίο aus diesen Austauscherzellen auslaufende Regenerat wird als Abwasser verworfen oder anders weiterbehandelt.

An die Regeneration schließt sich nachfolgend wiederum das Entleeren der Zellen an.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung von Zuckersaft oder anderen Lösungen durch Adsorption oder Ionenaustausch mittels regenerierbarer Substanzen, die in einer Reihe ortsfest angeordneter überflutbarer Zellen mit Zu- und Ablaufleitungen untergebracht sind, wobei die Zellen zu mehreren, jeweils im Sinn strömungstechnischer Reihenschaltungen getrennt durchströmten Gruppen zusammengefaßt sind, deren Anzahl und Folge der Schrittzahl des jeweiligen Arbeitszyklus (Beladen, Auswaschen, Regenerieren) entspricht, in Verbindung mit einer Schalteinrichtung zum gleichzeitigen Trennen der jeweils ersten Zellen jeder Gruppe und Zuschalten je einer von der vorhergehenden Gruppe getrennten Zelle an das strömungsseitige Ende der jeweils im Zyklus nachfolgenden Gruppe, dadurchgekennzeichnet, daß den einzelnen Zellen (A bis A 4 bzw. K bis K 4) jeweils ein ortsfester offener Zwischenbehälter (14 bzw. 15) sowie eine Pumpe (6 bis 13 bzw. 29) zugeordnet sind und die Pumpen saugseitig mit den Zellen oder den Zwischenbehältern verbunden sind und daß zwischen den Abläufen der Zellen und den Zuläufen zu den ortsfesten Zwischenbehältern den letzteren analog ausgebildete, über die Zwischenbehälter hinweg bewegliche Vorlaufbehälter (3, 4) angeordnet sind, wobei die Ausläufe der Zellen jeweils in oder über den ortsbeweglichen Vorlaufbehältern der in Bewegungsrichtung vorgeordneten Zellen ausmünden und mitbewegte, an Versorgungsbehälter angeschlossene Zuführungsleitungen sowie in Sammelbehälter mündende Abführungsleitungen für die einzelnen Behandlungsflüssigkeiten der Zellengruppen vorgesehen sind, von denen die Zuführungsleitungen jeweils in den in Bewegungsrichtung letzten Zwischenbehälter jeder Gruppe ausmünden und die Abführungsleitungen jeweils an dem in Bewegungsrichtung letzten Vorlaufbehälter der vorhergehenden Gruppe angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle (A bis A 4 bzw. K bis K 4) mit einem vorzugsweise elektromagnetisch betätigten Entleerungsventil (20, 21) ausgerüstet ist und daß zwischen den Zellengruppen jeweils eine oder mehrere getrennte Zellen liegen, deren Auslauf zur vorübergehenden Entleerung in oder über dem letzten Vorlaufbehälter (3, 4) der vorhergehenden Gruppe mündet, während die Abführungsleitungen jeweils an dem Vorlauf-

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behälter der in Bewegungsrichtung ersten Entleerungszelle angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen- und Vorlaufbehälter (14, 15 bzw. 3, 4) in je einer Kreisreihe, bevorzugt als unterteilte Rinnen (2,5), und die Versorgungsbehälter als um einen gemeinsamen Mittelpunkt drehbare kreisförmige Rinnen

(27) sowie die Sammelbehälter als ortsfeste Rinnen (33) ausgebildet sind, wobei die ortsfesten Rinnen bevorzugt unter den beweglichen Rinnen angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 958 019;
belgische Patentschriften Nr. 515 065, 520 694.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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