DE2163346A1

DE2163346A1 - Verfahren zur kontinuierlichen behandlung von ionenaustauscherpartikeln

Info

Publication number: DE2163346A1
Application number: DE2163346A
Authority: DE
Inventors: Georg Plura
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1971-12-21
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1973-06-28
Also published as: GB1413834A; JPS5210419B2; US3846298A; DD96153A5; JPS4869770A

Description

"Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von Ionenaustauscherpartikeln"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung (Regenerierung) von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln, bei dem die zu behandelnden Ionenaustauscherpartikel'^ein Bett mit nahezu konstantem Volumen bilden und während der Regenerierphase keinem Platzwechsel innerhalb des Bettes unterliegen, aus dem Bett fortlaufend nahezu gleiche Volumenteile an regenerierten Ionenaustauscherpartikeln abgeführt, wie an erschöpften Ionenaustauscherpartikeln zugeführt werden, und das Bett mit mindestens drei Flüssigkeitsströmen gleichzeitig behandelt wird.

Die bisher bekannten Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von Ionenaustauscherpartikeln sind zur Erreichung der Kontinuität des Verfahrens an eine bestimmte Bettform einerseits, andererseits an einen bestimmten Bettaufbau gebunden.

Bei einem bekannten kontinuierlichen Verfahren zur Behandlung von Ionenaustauscherpartikeln wird ein Wirbelbett verwendet! dem das Regeneriermittel von unten durch eine Füllkörperschüttung zugegeben wird. Durch die Füllkbrpersehüttung werden über Abzugsrohre die regenerierten Ionenaustauscherpartikel abgezogen und einer Beladungskolonne unter Zwischenschaltung einer Vielzahl von Hilfs-

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einrichtungen zugeführt. Entsprechend dem Abzug von regenerierten Ionenaustauscherpartikeln werden gleichzeitig dem Wirbelbett erschöpfte Ionenaustauscherpartikel zugeführt. Bei der Verwendung eines Wirbelbettes ist ein großer apparativer Aufwand notwendig, der sich sowohl in einer sehr schlanken Beladungskolonne als auch in einer großen Regenerierkolonne niederschlägt. Abgesehen von diesen Nachteilen ist mit der in diesem Verfahren verwendeten Bettform nur dann in ausreichendem Maße die maximale Annäherung an die gewünschte Regenerierung erreichbar, wenn sehr schlanke und damit sehr hohe Regenerierkolonnen verwendet werden.

Es ist weiter ein Verfahren zur kontinuierlichen Regenerierung von Ionenaustauscherpartikeln bekannt geworden, bei dem die erschöpften Austauscherpartikel von unten in die Vorrichtung mittels einer direkt im Transportkreislauf eingebauten Pumpe gefördert werden. Die Nachteile, die diesem bekannten Verfahren anhaften, bestehen darin, daß die die. Kontinuität des Verfahrens sicherstellenden Harzförderpumpen eine Beimischung von magnetischen Partikeln zu den Ionenaustauscherpartikeln erfordern, weil ohne eine solche Beigabe die Ionenaustauscherpartikel im Verfahrensablauf zersplittern und einen ständig zunehmenden Druckverlust hervorrufen, demzufolge Betriebsstörungen unvermeidbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung (Regenerierung) von Ionenaustauscherpartikeln zu schaffen, bei dem durch den Aufbau des Bettes und durch Änderung der Druckverhältnisse in äen einzelnen Bettabsehnitten bei gleichzeitigem Abziehen von regenerierten und Zugeben von beladenen lonenaustauseherpartikeln in nahezu gleichen Volumenteilen das Ionenaustauscherbett fortlaufend, entgegen einer Behandlungsflüssigkeit, bewegt wird.

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Die Aufgabe wird erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß die Behandlung der erschöpften Ionenaustauscherpartikel in einem aus Hauptabschnitten bestehenden Bett durchgeführt wird, daß in dem Bettabschnitt die Vorregeneration mittels eines aus teilweise verbrauchtem Regeneriermittel bestehenden Flüssigkeitsstromes in dem Bettabschnitt oberhalb des Zwischenbettabschnittes die Fertigregeneration mittels eines aus Regenerierchemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes und -in dem Bettabschnitt das Auswaschen mittels eines aus Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes bewirkt wird und mit dem aus Regenerierchemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes im Grenzbereich der Bettabschnitte vereinigt abgezogen wird, und nach Zugabe von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln dem Vorregenerationsbettabschnitt wieder zugeführt und im Grenzbereich zwischen dem Vorregenerationsbett und dem Zwischenbettabschnitt nahezu ausreagiert abgezogen wird, während gleichzeitig der aus Waschflüssigkeit bestehende Flüssigkeitsstrom nach Eintritt in den aus regenerierten Ionenaustauscherpartikeln bestehenden Bettabschnitt mit einer Teilmenge den Austrag der regenerierten Ionenaustauscherpartikel übernimmt, und das Bett in seiner Gesamtheit entgegen der Fließrichtung der Waschflüssigkeit und des Regenerierchemikals infolge der Druckdifferenz in den einzelnen Bettabschnitten und des Fertigregenerationsbettes bewegbar ist.

Das im vorhergehenden beschriebene Verfahren kann, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen, auch dadurch gekennzeichnet sein, daß eine Teilmenge des aus Regenerierchemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes abgezogen wird, und der Reststrom nach Zugabe von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln dem Bettabschnitt zuführbar ist, und daß in dem Kreislauf des aus Regeneriermittel und Waschflüssigkeit b'este-

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henden Fliissigkeitsstromes eine Pumpe angeordnet ist.

Der Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht wird, besteht darin, daß mit ihm kontinuierlich Ionenaustauscherpartikel behandelt werden, wobei . insbesondere im Gegensatz zu dem eingangs zuerst beschriebenen Verfahren kein Wirbelbett erforderlich ist, sondern das Verfahren in einem sogenannten Kompakt-Frei-Schwebebett abläuft, für das ober- und unterseitie keine festen Begrenzungen notwendig sind, sondern das Bett fortlaufend durch die Druckunterschiede in den einzelnenJBettabschnitten bewegt wird. Einen großen k apparativen Aufwand und zusätzliche Hilfseinrichtungenerfordert das erfindungsgemäße Verfahren nicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß die behandelte Waschflüssigkeit von oben und die zu regenerierenden Ionenaustauscherpartikel von unten zugeführt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, das Verfahren umzukehren, d.h., die Waschflüssigkeit von unten und die zu regenerierenden Ionenaustauscherpartikel von oben zuzuführen. Sinngemäß werden entsprechend die anderen Anschlüsse umgestellt.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Waschflüssigkeit durchströmt zunächst als Teilstrom den Bettabschnitt 2 und weiter als Teilstrom den Bettabschnitt 3 und gelangt nun in den Bettabschnitt 4 und vermischt sich mit dem über die Leitung 5 eingespeisten Frischchemikal und wird im Grenzbereich zum Zwischenbettabschnitt 6 abgezogen. Ein Teilstrom, der noch mit Restchemikalien versehen ist, tritt bei 7 aus, wird mittels einer Förderpumpe 8 und einer Leitung 9 von unten nach oben entgegen dem Teilstrom 1 gefördert.

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Die beladenen Ionenaustauscherpartikel werden über Leitungen 10 aus der Beladungskolonne 11 im Aufwärtsstrom an den Bettabschnitt 12 herangetragen. Infolge eines ausreichend hohen Druckunterschiedes zwischen den Bettabschnitten 12,6 und den Bettabschnitten 3,4 wird das Bett in seiner Gesamtheit nach oben entgegen der Teilströmungsrichtung 1 und des Chemikals 5 bewegt. Dabei werden bei Überschreiten der fixierten Höhe X,13 durch den Bettabschnitt 3 die regenerierten Ionenaustauscherpartikel mittels eines Teilstromes 14 der Waschflüssigkeit kontinuierlich abgezogen und gelangen zur Beladungskolonne 11. Die nahezu gleichen Volumenteile, die an regenerierten Ionenaustauscherpartikeln mittels des Teilstromes 14 abgezogen werden, werden über die Leitung 10 in den Flüssigkeitsstrom der Leitung 9 eingespeist und werden über die Leitung 15 an das Bett 12 herangetragen. Die sich zwangsläufig noch in dem Teilstrom 7 befindenden Überschußchemikalien werden im Bettabschnitt 12 zum Vorregenerieren der beladenen Ionenaustauscherpartikel verwandt und werden bei l6 nahezu vollständig ausreagiert abgeführt.

Weiterhin ist es möglich, eine Teilmenge des Flüssigkeitsstromes 7 über die Leitung 17 abzuziehen und einer besonderen Verwendung zuzuführen.

Die Bewegung des Ionenaustauscherbettes in seiner Gesamtheit kann fortlaufend kurzfristigen Änderungen unterworfen wer den.

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Claims

20.12.71 Pa 7127

Bth/Kl/We

Patentansprüche

Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung (Regenerierung) von erschöpften lonenaustauscherpartikeln, bei dem die zu behandelnden Ionenaustauscherpartikel ein Bett mit nahezu konstantem Volumen bilden und während der Regenerierphase keinem Platzwechsel innerhalb des Bettes unterliegen, aus dem Bett fortlaufend nahez-u gleiche Volumenteile an regenerierten Ionenaustauscherpartikeln abgeführt wie an erschöpften Ionenaustauscherpartikeln zugeführt werden und das Bett mit mindestens drei Flüssigkeitsströmen gleichzeitig behandelt wird, dadurch gekennzeichne t , daß die Behandlung der erschöpften Ionenaustauscherpartikel in einem aus Hauptabschnitten (12,6)4,3) bestehenden Bett durchgeführt wird, daß in dem Bettabschnitt (12) die Vorregeneration mittels eines aus teilweise verbrauchtem Regeneriermittel bestehenden Flüssigkeitsstromes (7) in dem Bettabschnitt (4) oberhalb des Zwischenbettabschnittes (6) die Fertigregeneration mittels eines aus Regenerierehemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes (7) und in dem Bettabschnitt (3) das Auswaschen mittels eines aus Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes (l) bewirkt wird und mit dem aus Regenerierchemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstroraes (7) im Grenzbereich der Bettabschnitte (4,6)

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vereinigt abgezogen wird, und nach Zugabe von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln (lO) dem Vorregenerationsbettabschnitt (12) wieder zugeführt und im Grenzbereich zwischen dem Vorregenerationsbett (12) und dem Zwischenbettabschnitt (6) nahezu ausreagiert abgezogen wird, während gleichzeitig der aus Waschflüssigkeit bestehende Flüssigkeitsstrom (l) nach Eintritt in den aus regenerierten Ionenaustauscherpartikeln bestehenden Bettabschnitt (2) mit einer Teilmenge (14) den Austrag der regenerierten Ionenaustauscherpartikel übernimmt und das Bett in seiner Gesamtheit entgegen der Fließrichtung der Waschflüssigkeit (l) und des Regenerierchemikals (5) infolge der Druckdifferenz in . den Bettabschnitten (12,6) und den Bettabschnitten (2,3) und des Fertigregenerationsbettes (4) bewegbar ist.
2) Verfahren nach Anspruch i, dadurch g e k en nzeichnet , daß eine Teilmenge des aus Regenerierchemikal- und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes (7) abgezogen wird und der Reststrom (9) nach Zugabe von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln (lO) dem Bettabschnitt (l2) zufUhrbar ist.
3) Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, da durch gekennzeichnet , daß in dem Kreislauf des aus Regeneriermittel und Waschflüssigkeit bestehenden Flüssigkeitsstromes (7) eine Pumpe (8) angeordnet ist.

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