DE2118557C3 - Verfahren zum Trennen von erschöpften Allionen- und Kationenaustauscherharzen - Google Patents
Verfahren zum Trennen von erschöpften Allionen- und KationenaustauscherharzenInfo
- Publication number
- DE2118557C3 DE2118557C3 DE2118557A DE2118557A DE2118557C3 DE 2118557 C3 DE2118557 C3 DE 2118557C3 DE 2118557 A DE2118557 A DE 2118557A DE 2118557 A DE2118557 A DE 2118557A DE 2118557 C3 DE2118557 C3 DE 2118557C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exchange resin
- cation exchange
- resin
- resins
- anion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 title claims description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 67
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 67
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 52
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 18
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 16
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 5
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 B. sodium ions Chemical class 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/05—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds
- B01J49/09—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds of mixed beds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
Mischbettsysteme mit einem Gehalt an Anionen- und Kationenaustauscherharzen werden in der Technik
vielfach angewendet, insbesondere auch zur Reinigung von Wasser für Kondensatrückleitungssysteme, wie sie
zum Antrieb von Dampfturbinen verwendet werden. Derartiges Wasser muß von außerordentlich hohem
Reinheitsgrad sein, damit an den Oberflächen der Turbinenschaufeln, der Boiler, der Rohrleitungen usw.
keine schädlichen Wirkungen auftreten. Da Wasser erzeugt werden soll, das beim Verdampfen keinerlei
Rückstand zurückläßt, muß das Kationenaustauscherharz in der Wasserstoff- oder A.mmoniumform und das
Anionenaustauscherharz in der Hydroxidform vorliegen. Üblicherweise wird in jedem Fall das Kationenaustauscherharz
mit einer starken Säure, wie Schwefeloder Salzsäure und das Anionenaustauscherharz mit
einer starken Base, im allgemeinen mit Natronlauge, regeneriert. Nach der Regeneration kann das Kationenaustauscherharz
gegebenenfalls in die Ammoniumform überführt werden, was durch Behandlung mit Ammoniumhydroxid
nach der Regeneration geschehen kann. Die Überführung in die Ammoniumform kann auch
bewirkt werden, während das Verdampfungssystem läuft, wobei dann Ammoniumhydroxid in das Wasser
eingeleitet wird, um eine Korrosion zu vermeiden.
Ein besonderes Problem bei den üblicherweise zum Ionenaustausch verwendeten Mischbettsystemen besteht
darin, daß man mit einem »Durchsickern«, insbesondere von Natriumionen, rechnen muß. Der
Ausdruck » Durchsickern« oder »Einsickern« bezieht sich auf Ionen, die durch das lonenaustauscherharz nicht
aus dem Wasser entfernt wurden und so in das Harz einsickern bzw. durch dieses hindurchsickern können.
Diese Ausdrücke sollen sich auch auf alle unerwünschten Ionen, z. B. Natriumionen, beziehen, die durch das
Harz selbst in das Wasser eingeführt werden könnten.
Das Auftreten des Sickerproblems ist in erster Linie darauf zurückzuführen, daß es schwierig ist, die im
Mischbett anwesenden Anionen- und Kationenharze vor der Regeneration voneinander zu trennen. Bekanntlieh
wird eine solche Trennung üblicherweise bewirkt, <ndem man durch die Harze Wasser nach oben strömen
läßt. Unter dem Einfluß des Wasserstromes werden die Harze in Schichten abgelagert, wobei das leichtere
Anionenaustauscherhai-z in den oberen Teil des
Trenngefäßes getragen wird, während das schwerere Kationenaustauscherharz zu Boden sinken kann. Durch
diese Methode wird 2:war eine grobe Trennung der Harze bewirkt, jedoch kann man sie auf diese Weise
nicht vollkommen voneinander trennen. Während der Benutzung der Harze werden nämlich feine Harzteilchen
gebildet, und da die Trennung durch aufströmendes Wasser nicht nur vom spezifischen Gewicht,
sondern auch von der Teilchengröße abhängt, sinken die feinen Teilchen des Kationenaustauscherharzes nicht im
Trenngefäß zu Boden, sondern werden zusammen mit dem Anionenaustauscherharz nach oben geführt.
Werden dann die Harzschichten getrennt und das Anionenaustauscherharz mit Natriumhydroxid regeneriert,
so werden in die zum Ionenaustausch dienenden Stellen des als Verunreinigung anwesenden Kationenaustauscherharzes
Natriumionen eingeführt Bei der Wiederbenut::ung der Harze in der Austauscherkolonne
werden diese Natriumionen dann in das zu behandelnde Wasser eingeführt, so daß man von einem Einsickern
von Natriumionen sprechen kann.
Unter »Trennen« sei im folgenden die grobe Klassifizierung der Harze in einem einzigen Gefäß bzw.
einer einzigen Zone verstanden. Dagegen bedeutet »Isolieren« bzw. »Isolierung« daß die Harze in andere
Gefäße überführt werden, so daß sie getrennte Zonen einnehmen.
Allgemein gesprochen betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Trennung und Isolierung
von erschöoften Anionen- und Kationenaustauscherharzen, wobei aus dem Anionenaustauscherharz das
etwa als Verunreinigung vorhandene Kationenaustauscherharz praktisch vollkommen entfernt wird, so daß
keinerlei Durchsickern mehr stattfinden kann. Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens werden die
Harze zunächst auf übliche Weise dadurch getrennt, daß man durch die Harzschicht von unten nach oben einen
Flüssigkeitsstrom leitet, so daß sich das Ar ionenaustauscherharz in einer oberen und das Kationenaustauscherharz
in einer unteren Schicht ansammeln. Die beiden Schichten werden dann isoliert, so daß das Anionenaustauscherharz
eine Anionenharzzone und das Kationenaustauscherharz eine Kationenharzzone einnehmen.
Hierauf wird durch das Anionenaustauscherharz eine Flüssigkeit von mittlerer Dichte eingeleitet Das
spezifische Gewicht dieser Flüssigkeit liegt zwischen demjenigen des Anionenaustauscherharzes und demjenigen
des Kationenaustauscherharzes, d. h. ihre Dichte ist höher als diejenige des Anionenaustauscherharzes
und niedriger als diejenige des Kationenaustauscherharzes. Die Flüssigkeit von mittlerer Dichte wird dem
Anionenaustauscherharz in einer Menge zugeleitet, die dazu ausreicht, das Anionenharz zum Aufschwimmen
und das Kationenharz zum Absinken zu bringen. Das so abgetrennte Anionenaustauscherharz wird dann von
dem vorher als Verunreinigung vorhandenen Kationenaüstauscherharz abgetrennt.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher die Fi g. 1 bis 8 die aufeinanderfol-
genden Stufen bei einer bevorzugten Durchführungsiorm
des Verfahrens darstellen.
Zunächst werden, wie bereits ausgeführt, die beiden
Harze auf übliche Weise durch einen aufwärts gerichteten Flüssigkeitsstrom getrennt. Wie der Fachmann
weiß, ist eine vollständige Trennung der Harze auf diese Weise nicht möglich, da zwischen den beiden
Harzen keine scharfe Trennfläche gebildet wird. Wenn dann die Harze zur Regeneration isoliert werden, wird
das Kationenaustauscherharz, insbesondere die das Anionenaustauscherharz verunreinigenden Feinteile, in
die Natriumform überführt. Dieses in der Natriumform vorhandene Kationenaustauscherharz verursacht dann
ein Durchsickern von Natriumionen bei seiner Wiederverwendung. Erfindungsgemäß wird das als Verunreinigung
vorhandene Kationenaustauscherharz von dem Anionenaustauscherharz getrennt durch Verwendung
einer Flüssigkeit von mittlerer Dichte, in welcher das Anionenharz schwimmt, während die Kationenaustauscherharzverunreinigungen
im Gefäß zu Beden sinken. Da die Reinigungsflüssigkeit nicht nach oben strömt,
werden auch die feinen Kationenharzteilchen restlos aus dem Anionenaustauscherharz abgetrennt
Zur Reinigung können erfindungsgemäß zahlreiche Flüssigkeiten von mittlerer Dichte verwendet werden,
einschließlich organischer Flüssigkeiten und wäßriger Lösung von anorganischen Verbindungen, deren Dichte
zwischen derjenigen des Anionen- und derjenigen des Kationenaustauscherharzes liegt Die einzige Bedingung
für eine solche Flüssigkeit ist, daß sie die Harze nicht schädigt Eine besonders geeignete wäßrige
Salzlösung ist eine Lösung von Natriumsulfat. Bei Verwendung einer Natriumsulfatlösung wird zwar das
Anionenaustauscherharz in die Sulfatform überführt, jedoch werden Sulfatanionen während der Regeneration
leicht entfernt
Gemäß der am meisten bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als
Flüssigkeit von mittlerer Dichte eine wäßrige Lösung eines Alkalihydroxids, insbesondere von Natriumhydroxid,
verwendet Eine solche Lösung hat den besonderen Vorteil, daß sie gleichzeitig das Anionenaustauscherharz
regeneriert und daraus das als Verunreinigung vorhandene Kationenaustauscherharz abtrennt. Da die
Natriumhydroxidlösung ziemlich konzentriert ist (z. B. im allgemeinen etwa 10 bis 20Gew.-% NaOH enthält),
wird eine sehr gute Regeneration erreicht.
In der Zeichnung ist schematisch ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes
Ionenaustauschersystem dargestellt. Die Darstellung ist der Einfachheit halber in Form eines Fließschemas
wiedergegeben, wobei selbstverständlich die Verbindungen zwischen den verschiedenen Kolonnen oder
Tanks durch eine entsprechende Röhrenführung erfolgt. Wie bereits bemerkt, stellt jeder dieser Tanks eine
geeignete Zone zur Behandlung von Ionenaustauscherharzen dar. Die in den Figuren dargestellte Anordnung
besteht in einer Arbeitskolonne 10, einer Trennkolonne mit einer Trennzone 12, einer Kolonne zur Abtrennung
der Verunreinigungen mit der Trennzone 14 und einer Auffangkolonne bzw. Auffangzone 16. In der Praxis
wird in einem System der dargestellten Art im allgemeinen eine größere Anzahl Arbeitskolonnen
vorhanden sein, die mehrere Arbeitszonen 10 bilden; diese Zonen werden einzeln zur Regeneration der
erschöpften Ionenaustauscherharze herausgenommen. Der Einfachheit halber ist jedoch in der Zeichnung nur
eine einzige Arbeitszone 10 dargestellt.
F i g. 1 zeigt die erste Überführungsstufe, in der das Mischbett aus völlig oder teilweise erschöpftem
Kationen- oder Anionenaustauscherharz aus der Arbeitszone 10 in die Trennzone 12 überführt wird. Die
vermischten Harze in der Trennzone 12 sind mit 18 bezeichnet
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, wird das Harzgemisch 18
in der Trennzone 12 dadurch in zwei Schichten getrennt, daß man eine Flüssigkeit von unten nach oben durch die
Harze hindurchströmen läßt Gewöhnlich ist diese Flüssigkeit Wasser und seine Strömungsgeschwindigkeit
ist so groß, daß die Harze dadurch in zwei Schichten getrennt werden, so daß sich das leichtere Anionenharz
über dem Kationenaustauscherharz absetzt In F i g. 2 ist 20 die Schicht aus Anionenharz und die darunterliegende
Schicht 22 das Kationenharz.
Nach der Schichtenbildung werden die Harze voneinander isoliert Bei der in Fig.3 gezeigten
bevorzugten Durchführungsform erfolgt die Isolierung dadurch, daß man das Anionenaustauscherharz 20 in die
zur Abtrennung der Verunreinigungen dienende Zone 14 überführt
In F i g. 2 ist eine scharfe Trennfläche zwischen den Harzschichten 20 und 22 in der Trennkolonne 12
angedeutet jedoch wird in Wirklichkeit eine solche scharfe Trenr.fläche nicht gebildet. Die in Fig.3
gezeigte Überführung des Anionenharzes in die Ko'onne 14 kann daher in verschiedener Höhe in der
Kolonne 12 angreifen, je nachdem, ob der zu überführende Anteil reich an Anionenharz oder
verhältnismäßig reich an Kationenharz sein oder irgendwie dazwischen liegen soll. Je höher nämlich die
Überführungsleitung in der Trennzone 12 angreift um so reicher an Anionenharz ist der überführte Anteil.
Erfindungsgemäß überführt man im allgemeinen vorzugsweise einen an Kationenharz reichen Anteil, d. h. es
wird das meiste in der Zwischenzone anwesende Harz in die Reinigungszone 14 überführt. Diese Arbeitsweise
ist zwar bevorzugt, jedoch nicht Bedingung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie aus Fig.4 ersichtlich, wird der Schicht aus
Anionenaustauscherharz in der Reinigungszone 14 eine Flüssigkeit von mittlerem spezifischen Gewicht zugeführt.
In dieser Flüssigkeit schwimmt das Anionenaustauscherharz 20, während die Verunreinigungen aus
Kationenaustauscherharz zu Boden sinken und dort eine Schicht 24 bilden. Vorzugsweise führt man so viel
Reinigungsflüssigkeit von mittlerer Dichte zu, daß sich zwischen dem gereinigten Anionenaustauscherharz 20
und der abgesetzten Schicht 24 aus Kationenaustauscherharz eine Trennzone 26 bildet, die praktisch nur
aus Flüssigkeit besteht.
Vorzugsweise schickt man in der Zone 14 die Flüssigkeit von mittlerer Dichte so langsam durch das
Harz, daß die Zeit dazu ausreicht, das Harz zu rühren und etwa anwesende Verdünnungen zu entfernen, damit
man sicher ist, daß die Flüssigkeit die richtige Dichte aufweist.
Bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Durchführungsform ist die Flüssigkeit von mittlerer
Dichte eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxid. Sie erfüllt daher eine doppelte Funktion, indem sie
gleichzeitig das Anionenaustauscherharz 20 von seiner Verunreinigung durch Kationenaustauscherharz befreit
und das Anionenaustauscherharz regeneriert
Wie aus F i g. 4 hervorgeht, wird in der Trennzone 12 das Kationenaustauscherharz 22 ebenfalls mit einem
geeigneten Mittel regeneriert, wofür in der Zeichnung
als Beispiel Schwefelsäure gewählt ist. Selbstverständlich können auch andere Regenerationsmittel verwendet
werden und ihre Auswahl ist nicht Gegenstand der Erfindung.
In Fig.5 ist der Fall dargestellt, bei dem das Kationenaustauscherharz mit Ammoniumhydroxid behandelt
wird, indem man dieses in der Trennzone 12 durch das Harz hindurchleitet.
Wie ebenfalls aus Fig.5 hervorgeht, wird das gereinigte und regenerierte Anionenaustauscherharz 20
in die Vorratszone 16 überführt. Die Überführung erfolgt vorzugsweise mittels einer Leitung, welche von
einem Punkt in der Regenerationszone 14 ausgel.t, der an der Flüssigkeitsschicht 26 zwischen dem Anionenaustauscherharz
20 und der Schicht 24 aus abgetrenntem Kationenaustauscherharz liegt.
In Fig.6 ist das Spülen der Anionen- und
Kationenaustauscherharze 20 bzw. 22 dargestellt. Wenn eine nicht als Regenerationsmittel wirkende Flüssigkeit
von mittlerer Dichte, z. B. Natriumsulfat, verwendet wurde, so wird an dieser Stelle das Harz in der
Vorratszone 16 regeneriert, worauf es natürlich noch durchgespült wird.
Gemäß Fig.7 wird das in der Trennzone 12 vorhandene Kationenaustauscherharz 22 nun in die
Vorratszone 16 überführt, wo es mit dem Anionenaustauscherharz 20 vermischt wird.
Gemäß Fi g. 8 werden die vermischten Harze aus der Vorratszone 16 zunächst in die Arbeitskolonne 10
zurückgeführt Außerdem wird das aus den Verunreinigungen stammende Kationenaustauscherharz 24 aus
der Reinigungszone 14 in die Trennzone 12 überführt, wo es dann mit der nächsten Charge an erschöpftem
Harz vermischt wird. Die in F i g. 8 dargestellte Anordnung ist fertig zur Aufnahme einer weiteren
Charge an erschöpften Harzen, die aus der nächsten Arbeitszone 10 in die Trennzone 12 eingeführt werden
können.
Das spezifische Gewicht der erfindungsgemäß verwendeten Flüssigkeit von mittlerer Dichte hängt ab
von demjenigen der speziell verwendeten Anionen- und Kationenaustauscherharze. Ausschlaggebend ist lediglich,
daß das spezifische Gewicht der Flüssigkeit von mittlerer Dichte zwischen dem spezifischen Gewicht
des Anionen- und des Kationenaustauscherharzes liegt Allgemein gilt, daß die Flüssigkeit von mittlerer Dichte
ein spezifisches Gewicht zwischen etwa 1,088 und 1,17 haben sollte.
Zur Oberführung der Harze von einer Zone in die andere kann jede, dem Fachmann vertraute geeignete
Methode angewandt werden. Am besten bewirkt man die Oberführung durch Wasser- oder Luftdruck oder
eine Kombination aus beiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf die verschiedensten Anionen- und Kationenaustauscherharze
anwenden, soweit sich diese in ihrer Dichte unterscheiden. Genannt seien beispielsweise als feste
Kationenaustauscherharze die Divinylbenzol-Styrol-Copolymeren, die Harze vom Acrylsäuretyp, sulfonierte
Harze und Phenolharze. Typisch für erfindungsgemäß verwendbare Anionenaustauscherharze sind die Phenol-Formaldehydharze,
die Divinylbenzol-Styrol-Harze, die Acrylsäureharze und die Epoxyharze. Sowohl die
Anionen- wie die Kationenaustauscherharze werden vorzugsweise als Perlen von 0,25 bis 1,2 mm Durchmesser
verwendet Geeignete Perlharze sind im Handel unter den geschützten Bezeichnungen Amberlite,
Duolite und Dowex bekannt Besonders geeignete Kationenaustauscherharze sind erhältlich unter der
geschützten Handelsbezeichnung Amberlite IRA-200 und IRA-120, Duolite ES-26 und Dowex HCR-W.
Geeignete Anionenaustauscherharze sind im Handel unter der Handelsbezeichnung Amberlite IRA-900 und
IRA-400, Duolite ES-109 und Dowex SBR.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Eine Arbeitskolonne, die einen Teil eines Nachfüllwassersystems
für eine Vorrichtung zur Rückleitung von Kop.densatwasser darstellte, wurde beschickt mit
2832 1 Anionenaustauscherharz (Duolite ES-109) und 5864 1 Kationenaustauscherharz (Duolite ES-26). Nachdem
die Harze erschöpft waren, wurde sie unter Anwendung von Luft- und Wasserdruck in eine
Trennkolonne überführt Dor wurden die Harze mit Hilfe einer von unten nach oben strömenden Flüssigkeit,
von der je Minute und je m2 Harzoberfläche 171 1 eingeleitet wurde, getrennt Die Harzfläche ist dabei
quer zum Wasserstrom gemessen.
Nach der groben Trennung wurde die obere Schicht aus Anionenaustauscherharz mit etwas Kationenaustauscherharz
als Verunreinigungen überführt in eine Kolonne zur Abtrennung der Vepjnreinigungen.
Zwecks Vorreinigung wurde das Harz mit 161 1 Wasser je Minute und je m2 Harzfläche ausgewaschen, worauf
das Wasser abgezogen wurde.
Nun wurde in die Kolonne zur Abtrennung der Verunreinigungen eine 10°/oige Natriumhydroxidlösung
mit einem spezifischen Gewicht von 1,10 bei 49° C eingeleitet. Die Einleitungsgeschwindigkeit betrug
97,5 kg Lösung je Minute während 70 Minuten. Es wurde so viel Lösung eingeführt daß der Spiegel des
Bettes 15 cm über seine ursprüngliche Stellung anstieg, worauf die Abzugsöffnung geöffnet wurde, während die
übrige Lösung eingefüllt wurde. Das Abzugsventil wurde so eingestellt, daß das Bett 15 cm oberhalb seiner
ursprünglichen Stellung gehalten wurde. Auf diese Weise bildete sich zwischen dem Anionenaustauscherharz
und dem als Verunreinigung anwesenden Kationenaustauscherharz, das in der Kolonne zu Boden sank,
eine Flüssigkeitszwischenschicht
Das regenerierte Anionenaustauscherharz wurde dann in eine Vorratskolonne Tiberführt, was mit Hilfe
einer Leitung geschah, die mit der Kolonne zur Abtrennung der Verunreinigungen in einer Höhe in
Verbindung stand, welche der zwischen dem Anionenaustauscherharz und dem Kationenaustauscherharz
gebildeten Zwischenschicht aus Natriumhydroxidlösung entsprach. Auf diese Weise blieb das gesamte, vorher als
Verunreinigung vorhandene Kationenaustauscherharz, das sich am Boden der Kolonne angesammelt hatte,
zurück. Das Anionenaustauscherharz wurde in der Vorratskolonne gespült
Das Kationenaustauscherharz wurde in der ersten Trennkolonne mit Schwefelsäure regeneriert gespült
und in die Vorratskolonne überführt, wo es mit dem Anionenaustauscherharz vermischt wurde. Dann wurde
das Harzgemisch in die Arbeitskolonne überführt
Das in der Kolonne zur Abtrennung der Verunreinigungen zurückgebliebene Kationenaustauscherharz
wurde mit Wasser gespült und dann in die erste Trennkolonne zurückgeführt, wo es blieb, bis es mit der
nächsten Charge von erschöpftem Harzgemisch vermischt wurde.
Bei dem Betrieb der Arbeitskolonne war keinerlei Durchsickern von Natriumionen festzustellen.
Es wurde nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch dieses Mal 5664 m3 Kationenaustauscherharz (Dowex
HCR-W) und 2832 m3 Anionenaustauscherharz (Dowex SBR) verwendet wurden. Anstelle der in der Kolonne
zur Abtrennung der Verunreinigungen in das Anionenaustauscherharz eingeführten konzentrierten Natronlauge
wurde dieses Mal eine 14%ige Natriumsulfatlösung verwendet, die bei 21°C eingeführt wurde und ein
spezifisches Gewicht von 1,13 hatte. Die Einführung erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 79,4 kg je
Minute über einen Zeitraum von 50 Minuten. Es wurde so viel Lösung eingeführt, daß der Spiegel des Bettes
15 cm über seine ursprüngliche Stellung anstieg, worauf der Abzug geöffnet blieb, während die übrige
Natriumsulfatlösung eingeführt wurde. Der Abzug wurde so eingestellt, daß der Anstieg von 15 cm des
Spiegels aufrechterhalten blieb.
Das Anionenaustauscherharz wurde von den Kationenaustauscherharz-Verunreinigungen
abgetrennt und in eine Vorratskolonne überführt, wobei das Harz wie in
Beispiel 1 an der Zwischenschicht zwischen den beiden Harzschichten abgezogen wurde. Das Anionenaustauscherharz
wurde mit 6,8 1 je 1 entmineralisiertem Wasser gespült und dann regeneriert durch Einleiten von
8%iger Natronlauge bei 490C. Nach dem Regenerieren und Abziehen der Lauge wurde das Harz gespült. Die
aufeinanderfolgenden Stufen waren identisch mit denjenigen in Beispiel 1.
a u :— -4: ν c-ii i:«n ~:—u ι : D„>.;nu λ—
j-iui.il in uicaciii ι*αιι iiuu ait*il l/v;iiii ucuitu ufji
Arbeitskolonne mit den auf obige Weise regenerierten Harzen keinerlei Durchsickern feststellen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
«30206/86
Claims (3)
1. Verfahren zum Trennen und Isolieren von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen,
wobei man die Harze durch Durchleiten einer Flüssigkeit von unten nach oben trennt und die so
gebildetete obere Schicht aus Anionenaustauscherharz von der unteren Schicht aus Kationenaustauscherharz
isoliert und beide Schichten in getrennte Zonen überführt, dadurch gekennzeichnet,
daß man der Zone mit dem Anionenaustauscherharz eine Flüssigkeit von mittlerer Dichte,
deren spezifisches Gewicht zwischen demjenigen des Anionenaustauscherharzes und demjenigen des
Kationenaustauscherharzes liegt, in einer derartigen
Menge zuführt, daß die Anionenaustauschorharcteilchen
aufschwimmen und die ab Verunreinigung vorhandenen Kationenaustauscherharzteilchen absinken,
worauf man die beiden Harzschichten trennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flüssigkeit von mittlerer
Dichte eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat verwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flüssigkeit von mittlerer
Dichte eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxid verwendet, die gleichzeitig dazu dient, das Anionenaustauscherharz
zu regenerieren.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3013770A | 1970-04-20 | 1970-04-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2118557A1 DE2118557A1 (de) | 1971-11-11 |
| DE2118557B2 DE2118557B2 (de) | 1979-06-21 |
| DE2118557C3 true DE2118557C3 (de) | 1980-02-21 |
Family
ID=21852699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2118557A Expired DE2118557C3 (de) | 1970-04-20 | 1971-04-16 | Verfahren zum Trennen von erschöpften Allionen- und Kationenaustauscherharzen |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3582504A (de) |
| JP (1) | JPS5341110B1 (de) |
| CA (1) | CA930878A (de) |
| CH (1) | CH566168A5 (de) |
| DE (1) | DE2118557C3 (de) |
| ES (1) | ES390278A1 (de) |
| FR (1) | FR2089886A5 (de) |
| GB (1) | GB1310067A (de) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2631414C3 (de) * | 1976-07-13 | 1982-07-15 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Verfahren zur externen Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen eines Mischbettfilters |
| US4191644A (en) * | 1978-05-11 | 1980-03-04 | Belco Pollution Control Corporation | Regeneration of mixed resin bed used for condensate polishing |
| JPS5695855U (de) * | 1979-12-26 | 1981-07-29 | ||
| JPS5775152A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-11 | Hitachi Ltd | Regenerating method for granular ion exchange resin and regenerating system thereof |
| US4388417A (en) * | 1981-10-26 | 1983-06-14 | Ecodyne Corporation | Regeneration of deep bed condensate polishers |
| GB2117264B (en) * | 1982-03-30 | 1986-01-15 | Northern Eng Ind | Regeneration of mixed ion-exchange materials |
| IE53992B1 (en) * | 1982-03-30 | 1989-05-10 | Northern Eng Ind | Regeneration of ion exchange materials |
| US4564455A (en) * | 1983-12-13 | 1986-01-14 | The Graver Company | Three component resin system and method for purifying aqueous solutions |
| US4622141A (en) * | 1984-10-29 | 1986-11-11 | The Graver Company | Method and apparatus for withdrawing a layer of material from a vessel |
| US4663051A (en) * | 1985-10-11 | 1987-05-05 | The Graver Company | Regeneration of mixed bed demineralizers |
| US5428074A (en) * | 1987-10-29 | 1995-06-27 | Cutler; Frances M. | Method for separating ion exchange resins and for removing metallic foulants from the resins |
| US5081159A (en) * | 1987-10-29 | 1992-01-14 | Cutler Frances M | Method for separating ion exchange resins using amine salt solutions and composition formed therein |
| US5212205A (en) * | 1992-02-04 | 1993-05-18 | The Graver Company | Regeneration of deep bed condensate polishers |
| US5196122A (en) * | 1992-08-10 | 1993-03-23 | The Graver Company | External regeneration system for mixed bed ion exchangers |
| GB9221947D0 (en) * | 1992-10-17 | 1992-12-02 | Northern Eng Ind | Method of regenerating resin beads for use in water purification |
| US5955510A (en) * | 1994-03-30 | 1999-09-21 | Wang; Tingsheng | Process for the regeneration of ion exchange resins in a fixed double-bed type apparatus |
| CN1051725C (zh) * | 1994-12-12 | 2000-04-26 | 王廷生 | 固定式双层床离子交换树脂再生方法及装置 |
| NL9500065A (nl) * | 1995-01-12 | 1996-08-01 | Bammens Groep B V | Werkwijze voor het selectief verwijderen van zink uit zure afvalstromen. |
| US5736052A (en) * | 1995-11-27 | 1998-04-07 | Framatome Technologies, Inc. | Ion exchange resin particle separation system |
| CN1085561C (zh) * | 1998-08-27 | 2002-05-29 | 中国石化乌鲁木齐石油化工总厂 | 混合大孔弱碱弱酸阴阳离子交换树脂分离方法 |
| US7967082B2 (en) * | 2005-11-21 | 2011-06-28 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole mechanism |
| CN118324245B (zh) * | 2024-04-22 | 2024-08-30 | 无锡市新永大环保设备有限公司 | 一种高速混床及凝结水精处理系统 |
-
1970
- 1970-04-20 US US30137A patent/US3582504A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-03-22 CA CA108372A patent/CA930878A/en not_active Expired
- 1971-04-16 ES ES390278A patent/ES390278A1/es not_active Expired
- 1971-04-16 DE DE2118557A patent/DE2118557C3/de not_active Expired
- 1971-04-19 JP JP2519771A patent/JPS5341110B1/ja active Pending
- 1971-04-19 CH CH565171A patent/CH566168A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-04-19 GB GB2626371*A patent/GB1310067A/en not_active Expired
- 1971-04-19 FR FR7113828A patent/FR2089886A5/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1310067A (en) | 1973-03-14 |
| US3582504A (en) | 1971-06-01 |
| FR2089886A5 (de) | 1972-01-07 |
| ES390278A1 (es) | 1974-07-16 |
| JPS5341110B1 (de) | 1978-10-31 |
| CH566168A5 (de) | 1975-09-15 |
| CA930878A (en) | 1973-07-24 |
| DE2118557A1 (de) | 1971-11-11 |
| DE2118557B2 (de) | 1979-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2118557C3 (de) | Verfahren zum Trennen von erschöpften Allionen- und Kationenaustauscherharzen | |
| EP0050813B1 (de) | Gegenstrom-Adsorptionsfilter zur Behandlung von Flüssigkeiten und Verfahren zum Betreiben des Filters | |
| DE546115C (de) | Verfahren zur Durchfuehrung von Basenaustauschreaktionen mittels zeolithartiger Stoffe, insbesondere zur Enthaertung von Wasser | |
| DE2708315A1 (de) | Verfahren zum reinigen eines in einem filterbehaelter angeordneten bettes aus ionenaustauscherharzen von feststoffverunreinigungen | |
| EP0284944A1 (de) | Verfahren zum Verändern der Kapazität eines Ionenaustauschers für ein bestimmtes chemisches Element | |
| DE2917277C2 (de) | ||
| DE3512275A1 (de) | Verfahren zur behandlung von ammonium- und fluoridionen enthaltenden ablaugen | |
| DE4415637C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Klärung und Aufbereitung von Waschwassern aus Fahrzeugwaschanlagen | |
| CH682639A5 (de) | Feinreinigung von Wasser und Behandlung von Kondensaten in einer Ionenaustauscheranlage. | |
| DE2002196B2 (de) | Kondensatreinigungsverfahren mit Mischbettaustauschern | |
| DE3415464A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von halogenierten kohlenwasserstoffverbindungen aus abwaessern | |
| DE3879382T2 (de) | Verfahren zur aufbereitung von abfalloesungen von sauren dekontaminationschemikalien. | |
| DE3311732C2 (de) | ||
| EP0065687B1 (de) | Verfahren zur Durchführung katalytischer Reaktionen in wässrigen Medien | |
| DE1517922A1 (de) | Abtrennverfahren | |
| EP0153985A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Rückspülen eines Filters | |
| DE2518722C3 (de) | Verfahren zur Regeneration von Mischbettfilterharzen | |
| DE1963087C2 (de) | Verfahren zum Entmineralisieren von Wasser | |
| DE2723297A1 (de) | Verfahren zur herstellung von vollentsalztem prozesswasser | |
| DE3243147A1 (de) | Verfahren zur meerwasseraufbereitung | |
| DE1517656A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Abwaessern von oelhaltigen,hydrophoben Verunreinigungen | |
| DE594949C (de) | Verfahren zur Reinigung von Waessern, insbesondere Abwaessern, unter Abscheidung von in diesen enthaltenen Bestandteilen | |
| DE3038259C2 (de) | ||
| DE1276979B (de) | Verfahren zum Beizen von Metallen | |
| DE935719C (de) | Verfahren und Einrichtung zum Mischen der ionenaustauschenden Harze einer Entsalzungseinrichtung fuer Waesser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| BI | Miscellaneous see part 2 | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |