SE445303B

SE445303B - SET AND APPARATUS FOR TREATING A MIXTURE OF USED ANCIENT RESINTS AND COTTON RESIN

Info

Publication number: SE445303B
Application number: SE7810265A
Authority: SE
Inventors: J H Holloway; G E Petersen
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1977-10-03
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1986-06-16
Also published as: IT7828377A0; JPS5461076A; SE7810265L; ES473922A1; IT1099348B; JPS6219898B2; DE2842729A1

Description

7810265-4 luster, till ett avlopp, som normalt avges till omgivningen, om innehållet av lösta, fasta ämnen i avloppsströmmen är alltför hög för att medge ekonomisk återvinning av vattnet. Så sker emellertid icke i kärnreaktoranläggningar på grund av att av- fallsströmmen normalt innehåller radioaktiva nukleider i vattnet. 7810265-4 luster, to a sewer, which is normally discharged to the environment, if the content of dissolved solids in the sewage stream is too high to allow economical recovery of the water. However, this does not happen in nuclear reactor plants because the waste stream normally contains radioactive nucleids in the water.

Sålunda måste för en kärnreaktoranläggning avgivningen av varje del av avloppsströmmen till omgivningen noggrant övervakas och regleras, och ofta är avloppsströmmens radiologiska aktivitet tillräckligt hög för att kräva behandling av avloppsströmmen, innan denna avges till omgivningen. Normalt rengöres avlopps- strömmen för återanvändning av vattnet.Thus, for a nuclear reactor plant, the release of each part of the effluent to the environment must be carefully monitored and regulated, and often the radiological activity of the effluent is high enough to require treatment of the effluent before it is discharged to the environment. Normally the sewage stream is cleaned for reuse of the water.

För närvarande begagnade avloppsströmsbehandlingsmeto- der vid kärnreaktoranläggningar innefattar antingen kemisk de- mineralisering för rening av avloppsströmmen, innan denna avges eller återtages i tjänst eller behandling av avloppsströmmen genom en förångningsanordning, som ger upphov till ett fast av- fall, som kan avyttras. Demineraliseringen av avloppsströmmen ger upphov till ett sekundärt rengöringsproblem, när jonbytes- hartserna i avloppsströmsdemineraliseringsanordningen utarmas.Currently used wastewater treatment methods at nuclear reactor plants include either chemical demineralization to purify the wastewater before it is discharged or taken back into service or treatment of the wastewater through an evaporator which gives rise to a solid waste which can be disposed of. The demineralization of the effluent gives rise to a secondary cleaning problem, when the ion exchange resins in the effluent demineralizer are depleted.

Ofta kan dessa hartser icke rengöras ekonomiskt, så att de av- tappas och avyttras efter endast en användning. Denna praxis är dyrbar och ger upphov till stora kvantiteter radioaktivt av- fall i fast form. Förångningen av avfallsströmmen ger upphov till mindre fast avfall än demineralisering, men förångnings- anordningarna är dyrbara och förbrukar stora mängder energi under det att de arbetar.Often these resins cannot be economically cleaned, so they are drained and disposed of after only one use. This practice is expensive and gives rise to large quantities of solid radioactive waste. The evaporation of the waste stream gives rise to less solid waste than demineralization, but the evaporators are expensive and consume large amounts of energy while operating.

Dessa med avyttrandet av avfallsströmmen sammanhängande problem försvåras i hög grad, när de jonbyteshartser, som nor- malt begagnas för polering av kondensatet från turbinen, kräver regenerering, antingen på grund av uppbyggande av föroreningar eller en utarmning av jonbytesförmâgan. Detta beror på att det för närvarande tillämpade sättet att rengöra hartsernas yta med ultraljudenergi och kemiskt regenerera hartserna ger upp- ' hov till stora mängder avloppsvatten, som innehåller radioak- tiva föroreningar.These problems associated with the disposal of the waste stream are greatly aggravated when the ion exchange resins normally used for polishing the condensate from the turbine require regeneration, either due to the build-up of contaminants or a depletion of the ion exchange capacity. This is because the currently applied method of cleaning the surface of the resins with ultrasonic energy and chemically regenerating the resins gives rise to large amounts of wastewater containing radioactive contaminants.

Tidigare kända kondensationshartsbehandlingssystem har ofta utnyttjat en katjonregenereringstank, en anjonregenere- ringstank och en ultraljudhartsrengöringsanordning vid olika 7810265-4 arbetsstationer på samma nivå. Detta kräver energi och stora mängder vatten för överföring av hartserna mellan arbetsstatio- ner. Detta överföringsvatten är därefter icke längre användbart för andra syften och tillföres slutligen avfallsströmmen. En annan källa för avfallsvatten vid tidigare kända kondensations- hartsbehandlingssystem är den bärarfluid, normalt vatten, som begagnas i hartsseparatorn och i ultraljudhartsrengöringsanord- ningen. Förutom att de tidigare kända kondensationshartsbehand- lingssystemen alstrar stora mängder avfallsvatten innefattar de icke arrangemang för koncentrering av föroreningar i harts- behandlingssystemets processflödesström. Sålunda avges fast, radioaktivt avfall, som avlägsnas under regenereringen av hart- serna, med avfallsströmmen. Vidare kräver tidigare kända konden- sationshartsbehandlingssystem, där regenereringen av hartserna sker i separata kärl, mera golvutrymme och ett större antal tankar och överföringsledningar, vilket allt ökar kostnaden för hartsbehandlingssystemet.Prior art condensation resin treatment systems have often utilized a cation regeneration tank, an anion regeneration tank and an ultrasonic resin cleaning device at different workstations at the same level. This requires energy and large amounts of water to transfer the resins between workstations. This transfer water is then no longer usable for other purposes and is finally added to the waste stream. Another source of waste water in previously known condensation resin treatment systems is the carrier fluid, normal water, which is used in the resin separator and in the ultrasonic resin cleaning device. In addition to the fact that the previously known condensation resin treatment systems generate large amounts of waste water, they do not include arrangements for concentrating contaminants in the process flow stream of the resin treatment system. Thus, solid, radioactive waste, which is removed during the regeneration of the resins, is discharged with the waste stream. Furthermore, previously known condensation resin treatment systems, where the regeneration of the resins takes place in separate vessels, require more floor space and a larger number of tanks and transfer lines, all of which increase the cost of the resin treatment system.

Föreliggande uppfinning syftar sålunda till att erbjuda en kondensationshartsbehandlingsanordning, som väsentligt redu- cerar den mängd vatten, som erfordras under rengöringen, över- föringen och den kemiska regenereringen av en blandning av katjon- och anjonbyteshartser. Anordningen enligt uppfinningen skall vidare kräva mindre golvutrymme och ett färre antal tan- kar och överföringsledningar än tidigare kända kondensations- hartsbehandlingsanläggningar. Anordningen enligt uppfinningen skall vidare kunna behandla hartser av inom vida gränser varie- rande katjon/anjonförhållanden.Thus, the present invention aims to provide a condensation resin treatment apparatus which substantially reduces the amount of water required during the cleaning, transfer and chemical regeneration of a mixture of cation and anion exchange resins. The device according to the invention should furthermore require less floor space and a smaller number of tanks and transfer lines than previously known condensation resin treatment plants. The device according to the invention must furthermore be able to process resins of cation / anion ratios varying within wide limits.

Enligt uppfinningen anordnas en hartsseparator och en anjonregenereringstank (i det följande kollektivt betecknad hartsseparator), en ultraljudhartsrengöringsanordning och en hartsblandnings- och katjonregenereringstank (i det följande betecknad hartsblandare) i ett vertikalt arrangemang som erbju- der rengöring, separering, kemisk regenerering och blandning av hartserna i en enda processflödesström. Hartsseparatorn pla- ceras vid arrangemangets högsta nivå. Ultraljudhartsrengörings- anordningen placeras omedelbart under hartsseparatorn. Harts- blandaren placeras omedelbart under ultraljudhartsrengörings- anordningen. Vid den föredragna utföringsformen strömmar harts- 7810265-4 erna med hjälp av tyngdkraften från hartsseparatorn genom ultra- _ ljudhartsrengöringsanordningen till hartsblandaren i ett mot- strömsflöde med avseende på bärarfluiden, som insläppes nära hartsblandarens botten och avges nära hartsseparatorns övre del.According to the invention, a resin separator and an anion regeneration tank (hereinafter collectively referred to as a resin separator), an ultrasonic resin cleaning device and a resin mixing and cation regeneration tank (hereinafter referred to as resin mixer) are arranged in a vertical arrangement providing cleaning, separation, separation and separation. in a single process flow stream. The resin separator is placed at the highest level of the arrangement. The ultrasonic resin cleaner is placed immediately under the resin separator. The resin mixer is immediately placed under the ultrasonic resin cleaning device. In the preferred embodiment, the resins flow by gravity from the resin separator through the ultrasonic resin cleaner to the resin mixer in a countercurrent flow with respect to the carrier fluid, which is introduced near the bottom of the resin mixer and discharged near the upper resin separator.

Under denna tid tillföres ultraljudenergi till de hartser, som strömmar genom ultraljudhartsrengöringsanordningen för lösgöring av föroreningarna. Bärarfluiden medför alla föroreningar, som lossats från hartserna under ultraljudrengöringen och bär_desam- ma till hartsseparatorn. Sedan alla hartserna strömmat till hartsblandaren och de lossgjorda föroreningarna och de finaste hartsfraktionerna avgivits från hartsseparatorn, återföres hartserna i tjänst eller till hartsseparatorn, om kemisk rege- nerering erfordras.During this time, ultrasonic energy is supplied to the resins flowing through the ultrasonic resin cleaning device to loosen the contaminants. The carrier fluid carries all contaminants released from the resins during the ultrasonic cleaning and carries them to the resin separator. After all the resins have flowed to the resin mixer and the loosened impurities and the finest resin fractions have been discharged from the resin separator, the resins are returned to service or to the resin separator, if chemical regeneration is required.

Som förberedelse för kemisk regenerering hydroklasSe~ räﬂ hartserna genom begagnande av bärarfluiden, som insläppes nära hartsseparatorns botten och uttages nära dennas övre del.In preparation for chemical regeneration, the resins are hydroclassified by using the carrier fluid, which is introduced near the bottom of the resin separator and taken out near the upper part thereof.

Hartserna hydroklasseras därigenom i enlighet med deras densitet, varvid de tyngre katjonhartserna samlas i den nedre delen av separatorn och de lättare anjonhartserna i den övre delen. Sedan hydroklassering av hartserna skett, avges de tyngre katjonhartserna från hartsseparatorns botten och strömmar till hartsblandaren. En pH-avkännare är placerad nära hartsseparatorns utlopp för stängande av en ventil vid utlopp- et, när avkännaren detekterar, att väsentligen alla katjonhart- serbortförts varigenom anjonhartserna kvarhålles i hartssepa- ratorn och katjonhartserna i hartsblandaren. De i hartssepara- torn kvarvarande anjonhartserna regenereras därefter kemiskt genom tillförsel av en given mängd kaustik lösning till anjon- hartserna i hartsseparatorn. Katjonhartserna regenereras ke- miskt genom tillförsel av en given mängd syra till katjonhart- serna i hartsblandaren. Efter den kemiska regenereringen bring- as_anjonhartserna att medelst tyngdkraften strömma till harts- Iblandaren, där anjonhartserna och katjonhartserna blandas genom att luft tvingas genom det vattenhaltiga hartsslammet, innan slammet âterföres-till kondensatbehandlingsanordningen. 7 Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogad ritning, som schematiskt visar en konden- sationshartsbehandlingsanordning enligt uppfinningen. 7810265-4 3:! Den på ritningen visade apparaten kan såväl rengöra som kemiskt regenerera hartserna enligt vad som erfordras. En källa för utarmad harts i en hartstank 10 är anordnad och represente- rar en typisk demineraliseringsbetjäningsenhet. En ledning 13, som regleras av en ventil 14, är ansluten till tankens topp för återförande av regenererade hartser till tanken 10. Ledningen 24, som regleras av ventiler 16 och 24a, är ansluten till tan- kens 10 botten för medgivande av avgivning av utarmade hartser därifrån för behandling i apparaten enligt uppfinningen. Led- ningen 17 förbinder tankens 10 övre del med en tryckluftkälla för åstadkommande av förflyttning av hartserna från tanken 10 till behandlingsapparaten enligt önskan. Tillförseln av tryck- luft genom ledningen 17 regleras av en ventil 18. En avluft- ningsledning 19, som regleras av en ventil 20, är ansluten till tankens 10 topp för avluftning av tanken för underlättande av återförandet av rengjorda och regenererade hartser från behand- lingsapparaten till tanken 10.The resins are thereby hydroclassified according to their density, the heavier cationic resins accumulating in the lower part of the separator and the lighter anionic resins in the upper part. After hydroclassification of the resins, the heavier cationic resins are discharged from the bottom of the resin separator and flow to the resin mixer. A pH sensor is located near the resin separator outlet for closing a valve at the outlet, when the sensor detects that substantially all of the cationic resin has been removed, thereby retaining the anionic resins in the resin separator and the cationic resins in the resin mixer. The anion resins remaining in the resin separator are then chemically regenerated by adding a given amount of caustic solution to the anion resins in the resin separator. The cationic resins are chemically regenerated by adding a given amount of acid to the cationic resins in the resin mixer. After the chemical regeneration, the anion resins are caused by gravity to flow to the resin mixer, where the anion resins and cationic resins are mixed by forcing air through the aqueous resin sludge, before the sludge is returned to the condensate treatment device. The invention is explained in more detail in the following with reference to the accompanying drawing, which schematically shows a condensation resin treatment device according to the invention. 7810265-4 3:! The apparatus shown in the drawing can both clean and chemically regenerate the resins as required. A source of depleted resin in a resin tank 10 is provided and represents a typical demineralization service unit. A conduit 13, which is controlled by a valve 14, is connected to the top of the tank for returning regenerated resins to the tank 10. The conduit 24, which is controlled by valves 16 and 24a, is connected to the bottom of the tank 10 to allow discharge of depleted resins therefrom for treatment in the apparatus of the invention. The conduit 17 connects the upper part of the tank 10 to a source of compressed air to effect movement of the resins from the tank 10 to the treatment apparatus as desired. The supply of compressed air through the line 17 is regulated by a valve 18. A vent line 19, which is regulated by a valve 20, is connected to the top of the tank 10 for venting the tank to facilitate the return of cleaned and regenerated resins from the treatment apparatus. to the tank 10.

Apparaten enligt uppfinningen är kopplad i ett vertikal- arrangemang, som underlättar hartsflödet medelst tyngdkraften under behandlingsstegen. Detta arrangemang medger även en kom- pakt placering av komponenterna, så att långa överföringsled- ningar elimineras och den mängd vatten, som begagnas under be- handlingen, blir så liten som möjligt, så att sålunda den mängd avloppsvatten, som till slut måste behandlas eller avyttras, blir så liten som möjligt. Närmare bestämt innefattar apparaten en hartsseparator och anjonregenereringstank (hartsseparator) 21, en ultraljudhartsrengöringsanordning 22 och en hartsbland- nings- och katjonregenereringstank (hartsblandare) 23. Harts- separatorn, ultraljudhartsrengöringsanordningen och hartsblan- daren är anordnade vid olika höjder vertikalt i linje med va- randra och i en kompakt konfiguration, som underlättar den ef- fektiva behandlingen av hartserna. Hartsseparatorn 21 befinner sig vid den högsta nivån i arrangemanget, ultraljudrengörings- anordningen 22 befinner sig omedelbart under hartsseparatorn, och hartsblandaren 23 befinner sig vid den lägsta nivån, direkt under ultraljudhartsrengöringsanordningen. Detta arrangemang erbjuder rengöring, separering, kemisk regenerering och bland- ning av hartserna i en enda processflödesström. 7810265-42 Hartsseparatorn 21 kan vara av vilken som helst lämplig typ, där de inkommande hartserna separeras genom hydroklasßë- ring och i följd avges i enlighet med hartstyp. En hartssepa- rator, som är särskilt lämpad för begagnande i kombination med föreliggande uppfinning, visas i den amerikanska patentansök- ningen 782 327, ingiven den 29 mars 1977. Den tank, som bildar hartsseparatorn 21, innefattar en behandlingszon, där hydroklas- seringen av hartserna utföres. Tankens botten har konisk form för underlättande av tillförseln av hartser från hartssepara- torn till ultraljudhartsrengöringsanordningen och för erbjudande av en relativt smal passage för effektivare separering av an- jonhartser och katjonhartser på ett sätt, som utförligare be- skrives nedan. Hartsen matas från tanken 10 till hartssepara- torns 21 övre del för behandling i apparaten. Då så erfordras tillföres nytt harts till tanken 21 från tanken 9 via ledningen 11, som regleras av ventilen 12.The apparatus according to the invention is connected in a vertical arrangement, which facilitates the resin flow by means of gravity during the treatment steps. This arrangement also allows a compact placement of the components, so that long transmission lines are eliminated and the amount of water used during the treatment is as small as possible, so that the amount of wastewater which must eventually be treated or sold, becomes as small as possible. More specifically, the apparatus comprises a resin separator and anion regeneration tank (resin separator) 21, an ultrasonic resin cleaning device 22 and a resin mixing and cation regeneration tank (resin mixer) 23. The resin separator, the ultrasonic resin cleaning device and the resin mixer are arranged in different directions. and in a compact configuration, which facilitates the efficient treatment of the resins. The resin separator 21 is at the highest level of the arrangement, the ultrasonic cleaning device 22 is immediately below the resin separator, and the resin mixer 23 is at the lowest level, directly below the ultrasonic resin cleaning device. This arrangement offers cleaning, separation, chemical regeneration and mixing of the resins in a single process flow stream. 7810265-42 The resin separator 21 may be of any suitable type, where the incoming resins are separated by hydroclassification and sequentially dispensed according to the type of resin. A resin separator, particularly suitable for use in combination with the present invention, is disclosed in U.S. Patent Application 782,327, filed March 29, 1977. The tank forming the resin separator 21 includes a treatment zone in which the hydroclassification of the resins are performed. The bottom of the tank has a conical shape to facilitate the supply of resins from the resin separator to the ultrasonic resin cleaning device and to provide a relatively narrow passage for more efficient separation of anion resins and cationic resins in a manner described in more detail below. The resin is fed from the tank 10 to the upper part of the resin separator 21 for treatment in the apparatus. When required, new resin is supplied to the tank 21 from the tank 9 via the line 11, which is regulated by the valve 12.

Bärarfluid 26, normalt vatten, tillföres motströms hart- serna i hartsseparatorn 21 genom ledningarna 27 och 25 (som regleras av ventilen 28), varvid ledningen 25 tömmer i hartsse- paratorn 21, nära dennas botten. Bärarfluiden passerar likfor- migt genom en porös, koniskt formad fördelningsanordning 29 och över behandlíngszonens botten. Bärarfluiden tömmes från ett ställe nära hartsseparatorns 21 topp i ledningen 30, som regle- ras av ventilen 53a.Carrier fluid 26, normally water, is supplied upstream of the resins in the resin separator 21 through the conduits 27 and 25 (which are controlled by the valve 28), the conduit 25 emptying into the resin separator 21, near its bottom. The carrier fluid passes uniformly through a porous, conically shaped distribution device 29 and over the bottom of the treatment zone. The carrier fluid is discharged from a location near the top of the resin separator 21 in line 30, which is controlled by valve 53a.

Ett utlopp 31 av relativt liten diameter_är anordnat vid den nedre änden av hartsseparatorns koniskt formade botten för underlättande av den effektiva separeringen av katjonhart- iserna från anjonhartserna. En ventil 32 är anordnad intill ut- loppet 31 för reglering av avgivningen av hartserna från harts- separatorn 21. Under hydroklasseringen ansamlas de tyngre kat- ïjonhartserna nedtill i hartsseparatorn¿21§ medan de.lättare an- jonhartserna'ansamlasQi_dess övre del."Éålunda avges först, när ventilen 32 öppnas, katjonhartserna från hartsseparatorn 21. För stängning av ventilen 32, när katjonhartserna avgivits, är en ventilkontröller 33 ansluten till ventilen 32. Ventil- »-_kontrollern 33 innefattar en pH-ávkännare 34 vid utloppet 31 för avkänning av den ökning i surhetsgraden, som åtföljer slut- förandet av avgivningen av katjonhartserna från hartsseparatorn 7810265-4 21 och som tillsluter ventilen 32 vid denna tidpunkt.A relatively small diameter outlet 31 is provided at the lower end of the conically shaped bottom of the resin separator to facilitate the effective separation of the cationic resins from the anionic resins. A valve 32 is provided adjacent the outlet 31 for controlling the release of the resins from the resin separator 21. During the hydroclassification, the heavier cationic resins accumulate at the bottom of the resin separator, while the lighter anionic resins accumulate in the upper part thereof. first, when the valve 32 is opened, the cationic resins are dispensed from the resin separator 21. To close the valve 32, when the cationic resins are dispensed, a valve controller 33 is connected to the valve 32. The valve controller 33 includes a pH sensor 34 at the outlet 31 for sensing the increase in acidity which accompanies the completion of the release of the cationic resins from the resin separator 7810265-4 21 and which closes the valve 32 at this time.

För utförande av kemisk regenerering av anjonhartser i hartsseparatorns 21 tank är denna anordnad att tillföras kaus- tik lösning. En kaustikmätningstank 35 för en på förhand be- stämd, uppmätt mängd kaustik lösning är placerad vid en nivå ovanför hartsseparatorns 21 övre del. En överströmningsledning 36 är anordnad i den önskade nivån i kaustikmätningstanken för tillförsäkrande av att den på förhand bestämda volumetriska mängden kaustik lösning finnes däri. Överströmningsledningen 36 är ansluten till en tank för förvaring av kaustik lösning.For performing chemical regeneration of anionic resins in the tank of the resin separator 21, this is arranged to be supplied with a caustic solution. A caustic measuring tank 35 for a predetermined, measured amount of caustic solution is located at a level above the upper part of the resin separator 21. An overflow line 36 is provided at the desired level in the caustic measurement tank to ensure that the predetermined volumetric amount of caustic solution is present therein. The overflow line 36 is connected to a tank for storing caustic solution.

Kaustik lösning tillföres från mättanken 35 genom ledningen 37, som regleras av ventilen 38 upptill i hartsseparatorn 21.Caustic solution is supplied from the measuring tank 35 through the line 37, which is regulated by the valve 38 at the top of the resin separator 21.

För sköljning av den kaustika lösningen från anjonhart- serna efter regenereringsbehandlingen är en sköljningsvatten- sprinkler 39 placerad nära hartsseparatorns 21 övre del vid be- handlingszonens övre del. Sköljvatten strömmar från källan 26 genom ledningen 40 till sprinklern 39, och flödet;regleras av en ventil 41. Kaustik lösning avtappas genom ledningen 42 från ett ställe nära hartsseparatortankens 21 botten och till en neutraliseringstank 43. Strömningen genom ledningen 42 regleras av en ventil 44. Bärarfluid och fast avfall avges från hartsse- paratorn 21 vid utloppet 31. Ledningen 45, som regleras av ven- tiler 47 och 48, tömmer i en avfallsavyttringstank 46 av hög konduktivitet. Gas avluftas från övre delen av hartsseparatorn 21 genom avluftningsledningen 49.For rinsing the caustic solution from the anion resins after the regeneration treatment, a rinsing water sprinkler 39 is placed near the upper part of the resin separator 21 at the upper part of the treatment zone. Rinse water flows from source 26 through line 40 to sprinkler 39, and the flow is regulated by a valve 41. Caustic solution is drained through line 42 from a location near the bottom of the resin separator tank 21 to a neutralization tank 43. Flow through line 42 is controlled by a valve 44. Carrier fluid and solid waste are discharged from the resin separator 21 at the outlet 31. The line 45, which is regulated by valves 47 and 48, empties into a waste disposal tank 46 of high conductivity. Gas is vented from the upper part of the resin separator 21 through the vent line 49.

Bärarfluidavtappningsledningen 30, som omnämnts tidiga- re i beskrivningen, är placerad nära övre delen av hartssepara- torn 21 och är ansluten till en avfallsvattenbehandlingsanord- ning. I den visade formen innefattar denna avfallsvattenbehand- lingsanordning en sump 50, till vilken avtappningsledningen 30 avger, en pump 51 och ett filter 52. En ventil 53a är anordnad i ledningen 30 för reglering av flödet genom denna. Behandlat avfallsvatten, som avges från filtret 52, föres till en prov- tagnings- och förvaringstank 53. Avtappningsledningen 45 är an- sluten till avtappningsledningen 30, när ventilen 47 är öppen och ventilen 48 sluten, så att avgívninqon genom ledningen 4% kan enligt val riktas antingen till avtallsavyttringstankun 46 eller sumpen 50 enligt önskan och beroende på innehållet i det 7810265-4 avgivna materialet.The carrier fluid drain line 30, mentioned earlier in the description, is located near the upper part of the resin separator 21 and is connected to a waste water treatment device. In the form shown, this waste water treatment device comprises a sump 50, to which the drain line 30 discharges, a pump 51 and a filter 52. A valve 53a is arranged in the line 30 for regulating the flow through it. Treated waste water discharged from the filter 52 is passed to a sampling and storage tank 53. The drain line 45 is connected to the drain line 30, when the valve 47 is open and the valve 48 is closed, so that the discharge through the line can be 4% as desired. directed to either the contract disposal tank 46 or the sump 50 as desired and depending on the content of the material dispensed.

Den tidigare teknikens problem, som är förbundna med överföringen av hartser över en avsevärd sträcka till och från en ultraljudhartsrengöringsanordning, en operation, som kräver stora mängder vatten, elimineras genom apparaten enligt uppfin- ningen genom att vid denna apparat ultraljudhartsrengöringsan- ordningen 22 placeras omedelbart under hartsseparatorn 21. Detta ger ett enkelt hartsflöde med hjälp av tyngdkraften mellan pro- cesstegen. Ultraljudhartsrengöringsanordningen 22 kan vara av vilken som helst lämplig typ, vid vilken ultraljudencrgi utnytt- jas och tillföres hartserna för lösgörande av de på dessa burna föroreningarna. En ultraljudhartsrengöringsanordning, som är särskilt lämpad för begagnande i apparaten enligt uppfinningen visas i de amerikanska patentskrifterna 3 822 055 och 3 849 196.The prior art problems associated with the transfer of resins over a considerable distance to and from an ultrasonic resin cleaning device, an operation which requires large amounts of water, are eliminated by the apparatus according to the invention by placing the ultrasonic resin cleaning device 22 immediately below it. the resin separator 21. This provides a simple resin flow by means of gravity between the process steps. The ultrasonic resin cleaning device 22 may be of any suitable type in which ultrasonic energy is utilized and supplied to the resins to loosen the contaminants carried thereon. An ultrasonic resin cleaning device which is particularly suitable for use in the apparatus of the invention is disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,822,055 and 3,849,196.

I korthet sagt innefattar ultraljudhartsrengöríngsanord- ningen 22 enligt ovannämnda patentskrifter ett hus 54, som bil- dar en ultraljudrengöringszon. Ett flertal ultraljudomvandlare 55 är placerade längs husets 54 sida och är fästa därvid för tillförande av ultraljudenergi för rengöring av hartserna, som medelst tyngdkraften strömmar (faller) genom huset. Bärarflui- den, normalt vatten, tillföres ultraljudrengöringsanordningen 22 i ett motströmsflöde med avseende på de med hjälp av tyngd- kraften därigenom framförda hartserna, Bärarfluiden för detta- ändamäl tillföres från en källa för vatten 26 genom ledningen 27, som är ansluten vid ett ställe nära hartsblandarens 23 bot- ten. En ventil 56 är anordnad för reglering av flödet genom ledningen 27. Bärarfluiden strömmar från ledningen 27 genom hartsblandaren 23, ultraljudhartsrengöringsanordningen 22, den öppna ventilen 32 och hartsseparatorn 21 samt avgår genom av- tappningsledningen 30. Bärarfluidens och hartsernas motströms- flöde i ultraljudhartsrengöringsanordningen tjänar såväl att expandera volymen av hartsbädden i rengöringszonen som att med- föra eventuella föroreningar, som lossats från hartsernas yta.In short, the ultrasonic resin cleaning device 22 according to the above-mentioned patents comprises a housing 54, which forms an ultrasonic cleaning zone. A plurality of ultrasonic transducers 55 are located along the side of the housing 54 and are attached thereto for supplying ultrasonic energy for cleaning the resins which flow (fall) through the housing by gravity. The carrier fluid, normally water, is supplied to the ultrasonic cleaning device 22 in a countercurrent flow with respect to the resins conveyed by gravity. The carrier fluid for this purpose is supplied from a source of water 26 through the conduit 27, which is connected at a location near the bottom of the resin mixer 23. A valve 56 is provided for regulating the flow through the conduit 27. The carrier fluid flows from the conduit 27 through the resin mixer 23, the ultrasonic resin cleaning device 22, the open valve 32 and the resin separator 21 and exits through the drain line 30. The carrier fluid and the resin countercurrent flow to expand the volume of the resin bed in the cleaning zone as to cause any contaminants released from the surface of the resins.

Hartsseparatorns 21 tvärsnittsarea är mycket större än ultraljudhartsrengöringsanordningens 22 tvärsnittsarea, så att en avsevärd minskning i bärarfluidhastigheten sker, då bärar- fluiden inkommer vid hartsseparatorns 21 botten från rengörings- anordningen 22. Härigenom kan föroreningarna medföras av bärar- 7810265-4 fluiden från rengöringsanordningen 22 och ansamlas i hartssepa- ratorn 21.The cross-sectional area of the resin separator 21 is much larger than the cross-sectional area of the ultrasonic resin cleaning device 22, so that a considerable reduction in the carrier fluid velocity occurs when the carrier fluid enters the bottom of the resin separator 21 from the cleaning device 22. Thus the contaminants 78 can be carried by the carrier. accumulates in the resin separator 21.

Hartsblandaren 23 är anordnad direkt under rengöríngsan- ordningen 22, så att den medelst tyngdkraften mottager medelst ultraljud rengjorda hartser, som avges från rengöringsanord- ningen 22. För kemisk regenerering av katjonhartserna i harts- blandaren 23 tillföres hartsblandaren 23 en lämplig syra. För detta ändamål är en syrautminuteringstank 60 anordnad. En över- strömningsledning 61 är anordnad vid den önskade nivån i syra- utminuteringstanken 60 för tillförsäkrande av att en på förhand bestämd volymetrisk mängd av syra kvarhålles däri. Överström- ningsledningen 21 är ansluten till en förvaringstank för syra (icke visad). Syra från utminuteringstanken 60 strömmar genom ledningen 62 med en hastighet, som regleras av ventilen 63, till övre delen av hartsblandaren 23.The resin mixer 23 is arranged directly below the cleaning device 22, so that it receives by gravity ultrasonically cleaned resins emitted from the cleaning device 22. For chemical regeneration of the cationic resins in the resin mixer 23 a suitable acid is supplied to the resin mixer 23. For this purpose, an acid depletion tank 60 is provided. An overflow line 61 is provided at the desired level in the acid depletion tank 60 to ensure that a predetermined volumetric amount of acid is retained therein. The overflow line 21 is connected to an acid storage tank (not shown). Acid from the minimization tank 60 flows through line 62 at a rate controlled by valve 63 to the upper portion of the resin mixer 23.

För sköljning av syran från katjonhartserna efter rege- nereringsbeahndlingen är en sköljningsvattensprinkler 64 place- rad nära hartsblandarens 23 övre del, vid övre delen av blanda- rens behandlingszon. Sprinklern 64 mottager sköljningsvatten från en källa för sköljningsvatten 26 genom ledningarna 27 och 65. Ledningen 65, som regleras av ventilen 66 avger till övre delen av blandaren 23.For rinsing the acid from the cationic resins after the regeneration treatment, a rinsing water sprinkler 64 is placed near the upper part of the resin mixer 23, at the upper part of the treatment zone of the mixer. The sprinkler 64 receives rinsing water from a source of rinsing water 26 through the lines 27 and 65. The line 65, which is regulated by the valve 66, delivers to the upper part of the mixer 23.

För avtappning av syra, som använts vid regenerering av katjonhartserna från blandaren 23, är en avtappningsledning 27 anordnad. Denna är ansluten till blandaren 23 nära dess ut- lopp 68 och är anordnad att anslutas till en neutraliserings- tank 43 för överföring av den avtappade syran till densamma. En ventil 69 är anordnad i ledningen 67 för reglering av ström- ningen genom densamma.For draining acid used in regenerating the cationic resins from the mixer 23, a draining line 27 is provided. This is connected to the mixer 23 near its outlet 68 and is arranged to be connected to a neutralization tank 43 for transferring the drained acid thereto. A valve 69 is provided in the conduit 67 for regulating the flow therethrough.

För avtappning av bärarfluid från blandaren 23 efter det att ultraljudhartsrengöringsoperationen slutförts är en andra avtappningsledning 70 anordnad vid blandarens 23 utlopp 68.For draining carrier fluid from the mixer 23 after the ultrasonic resin cleaning operation is completed, a second draining line 70 is provided at the outlet 68 of the mixer 23.

Bärarfluiden avtappas från utloppet 68 till ledningen 70, genom ledningen 71 till avfallsvattensbehandlingsanordningens sump 50.The carrier fluid is drained from the outlet 68 to the line 70, through the line 71 to the sump 50 of the waste water treatment device.

En ventil 72 är anordnad i ledningen 70 för reglering av flödet därigenom.A valve 72 is provided in the conduit 70 for regulating the flow therethrough.

Bärarfluiden kan även avtappas från övre delen av blan- daren 23 till ledningen 73, som tömmer i avfallsvattenbehand- 7810265-4 10 lingsanordningens sump 50. En ventil 74 reglerar bärarfluidens strömning genom ledningen.73.The carrier fluid can also be drained from the upper part of the mixer 23 to the line 73, which empties into the sump 50 of the waste water treatment device. A valve 74 regulates the flow of the carrier fluid through the line.73.

- Tryckluft från en källa 76 tillföres genom ledningen 75 till övre delen av hartsblandaren 23 för överföring av hartser från blandaren 23 enligt vad som erfordras. En ventil 77 är an- ordnad i ledningen 75 för reglering av luftflödet genom den- samma. En avluftningsledning 78 är också ansluten till blanda- rens 23 övre del. En ventil 79 är anordnad i denna ledning för reglering av avluftningen genom densamma.Compressed air from a source 76 is supplied through line 75 to the upper part of the resin mixer 23 for transferring resins from the mixer 23 as required. A valve 77 is arranged in the line 75 for regulating the air flow through it. A vent line 78 is also connected to the upper part of the mixer 23. A valve 79 is provided in this conduit for regulating the venting therefrom.

För blandning av anjonhartserna ocd katjonhartserna i blandaren 23 sedan rengörings- och regenereringsprocesserna slutförts, är en luftledning 80 ansluten till hartsblandarens botten nära dess utlopp 68. Luft under tryck 81 inmatas från en lämplig källa genom ledningen 81 i blandarens 23 botten. En ven- til 82 är anordnad i ledningen 80 för reglering av luftström- ningen genom densamma. ' Behandlat harts avges från blandaren 23 till ledningen 83, som regleras av ventilen 84 och matas antingen till harts- tanken 10, om ventilen 16 är öppen, eller till hartsseparatorn 21, om ventilen 24a är öppen. En ventil 84 är anordnad i led- ningen 83 för reglering av strömningen genom ledningen 83. 78 7 Då man önskar rengöra och kemiskt regenerera hartserna i tanken 10 stänges samtliga ventiler i kondensatbehandlings- anordningen sånär som på ventilen 32 mellan separatorn 21 och rengöringsanordningen 22 och ventilerna 47 och 53a, som regle- rar bärarfluidströmningen till sumpen 50 genom ledningarna 45 resp 30. Ventilen 79 för avgivning av gas i ledningen 78 är även öppen. Ventilen 56 öppnas därefter för fyllning av blanda- ren 23 och rengöringsanordningen 22 med vatten, till dess vat- U ten strömmar över i avtappningsledningen 45. Ventilerna 32 och I-56 stänges därefter, och innehåller i hartstanken 10 överföres till separatorn 21. Överföring av de begagnade hartserna från tanken 10 sker genom att lufttillförselventilen 18, ventilerna 16 och 24a i ledningen 24 öppnas, så att tryckluft kan inkomma upptill i tanken 10 och skjuta in de däri befintliga hartserna i separatorns 21 övre del genom ledningen 24. Sedan överföring- _ en slutförts stänges åter ventilerna 18, 16 och 24a. iSedan hartserna överförts till separatorn 21, öppnas 7810265-4 11 ventilen 32, så att de blandade anjon- och katjonhartserna kan strömma genom rengöringsanordningen 22 till blandaren 23. Sam- tidigt öppnas ventilen 56, så att bärarfluid i form av vatten tillföres från vattenkällan 26 genom ledningen 27 till nedre delen av blandaren 23. Ventilen 53a har förblivit öppen och tillåter avgivning av bärarfluid till avfallsvattenbehandlings- anordningens sump 50. Bärarfluiden strömmar uppåt genom blan- daren 23, rengöringsanordningen 22 och separatorn 21 i mot- strömsflöde med avseende på hartserna, som på grund av tyngd- kraften sjunker från separatorn 21. Bärarfluiden avges genom avtappningsledningen 30 nära övre delen av hartsseparatorn 21, strömmar till sumpen 50 och behandlas därefter i avfallsvatten- behandlingsanordningen samt avges slutligen till provtagnings- och förvaringstanken 53. Samtidigt slås ultraljudhartsrengö- ringsanordningen på, så att omvandlarna 55 erhåller energi för lösgöring av föroreningar från de hartser, som strömmar genom rengöringsanordningen. Dessa föroreningar föres av bärarfluiden till separatorn 21. Det avsevärt större tvärsnittet för separa- torn 29 i jämförelse med rengöringsanordningens 22 tvärsnitt medför, att bärarfluidhastigheten i separatorn minskas. På grund härav ansamlas krossaäe hartskorn eller finare fraktioner härav och föroreningar, som lossats i ultraljudrengöringsan- ordningen, i hartsseparatorn 21.To mix the anion resins and cationic resins in the mixer 23 after the cleaning and regeneration processes are completed, an air line 80 is connected to the bottom of the resin mixer near its outlet 68. Air under pressure 81 is fed from a suitable source through the line 81 in the bottom of the mixer 23. A valve 82 is provided in the conduit 80 for regulating the air flow through it. Treated resin is discharged from the mixer 23 to line 83, which is regulated by valve 84 and fed either to the resin tank 10, if the valve 16 is open, or to the resin separator 21, if the valve 24a is open. A valve 84 is provided in the line 83 for regulating the flow through the line 83. 78 When it is desired to clean and chemically regenerate the resins in the tank 10, all valves in the condensate treatment device are closed except for the valve 32 between the separator 21 and the cleaning device 22 and valves 47 and 53a, which regulate the carrier fluid flow to the sump 50 through lines 45 and 30, respectively. The gas discharge valve 79 in line 78 is also open. The valve 56 is then opened to fill the mixer 23 and the cleaning device 22 with water, until the water flows into the drain line 45. The valves 32 and I-56 are then closed, and contents of the resin tank 10 are transferred to the separator 21. Transfer of the used resins from the tank 10 are made by opening the air supply valve 18, the valves 16 and 24a in the line 24, so that compressed air can enter the top of the tank 10 and push the resins contained therein into the upper part of the separator 21 through the line 24. Then the transfer once completed, valves 18, 16 and 24a are closed again. After the resins are transferred to the separator 21, the valve 32 is opened so that the mixed anion and cation resins can flow through the cleaning device 22 to the mixer 23. At the same time, the valve 56 is opened so that carrier fluid in the form of water is supplied from the water source 26. through the line 27 to the lower part of the mixer 23. The valve 53a has remained open and allows delivery of carrier fluid to the sump 50 of the waste water treatment device. which due to gravity sinks from the separator 21. The carrier fluid is discharged through the drain line 30 near the upper part of the resin separator 21, flows to the sump 50 and is then treated in the waste water treatment device and finally discharged to the sampling and storage tank 53. At the same time the ultrasonic resin cleaning on, so that the transducers 55 obtain energy for l removal of contaminants from the resins flowing through the cleaning device. These contaminants are carried by the carrier fluid to the separator 21. The considerably larger cross-section of the separator 29 in comparison with the cross-section of the cleaning device 22 means that the carrier fluid velocity in the separator is reduced. Due to this, crushed resin grains or finer fractions thereof and contaminants released in the ultrasonic cleaning device accumulate in the resin separator 21.

Sedan alla hartserna överförts medelst tyngdkraften från separatorn 21 genom rengöringsanordningen 22 till blanda- ren 23 och rengöringsoperationen sålunda slutförts, slås ren- göringsanordningen från, stänges ventilerna 32 och 56 samt öpp- nas därefter ventilen 47 för avgivning av bärarfluiden inklusi- ve i separatorn 21 ansamlade föroreningar genom ledningen 45, den öppna ventilen 53a till sumpen 50. Om föroreningarnas be- skaffenhet är sådan, att det anses önskvärt, att de överföres till avfallsavyttringstanken 46 av hög konduktivitet, sker det- ta lätt genom att ventilen 53a stänges och ventilen 48a öppnas, varigenom bärarfluiden och föroreníngarna i separatorn 21 till- föres tanken 46 i stället för sumpen 50.After all the resins have been transferred by gravity from the separator 21 through the cleaning device 22 to the mixer 23 and the cleaning operation is thus completed, the cleaning device is turned off, the valves 32 and 56 are closed and the valve 47 for discharging the carrier fluid is opened including the separator 21. accumulated contaminants through line 45, the open valve 53a to the sump 50. If the nature of the contaminants is such that it is considered desirable that they be transferred to the waste disposal tank 46 of high conductivity, this is easily done by closing the valve 53a and the valve 48a is opened, whereby the carrier fluid and the contaminants in the separator 21 are supplied to the tank 46 instead of the sump 50.

Därefter stänges ventilen 47 och båda ventilerna 48 och 53a placeras i stängt läge. Ventilerna 84 och 24a öppnas där- efter, sâ att en överföringsväg erhålles från blandarens 23 7810265-4 12 botten till separatorns 21 övre del genom ledningarna 83 och 24.Thereafter, the valve 47 is closed and both valves 48 and 53a are placed in the closed position. The valves 84 and 24a are then opened, so that a transfer path is obtained from the bottom of the mixer 23 to the upper part of the separator 21 through the lines 83 and 24.

Samtidigt öppnas ventilen 77, så att luft insläppes från en käl- la 76 till övre delen av blandaren 23, så att hartserna tvingas från blandaren 23 till separatorn 21. Sedan hartserna överförts till separatorn, stänges ventilerna 84, 24a och 77.At the same time, the valve 77 is opened so that air is admitted from a source 76 to the upper part of the mixer 23, so that the resins are forced from the mixer 23 to the separator 21. After the resins have been transferred to the separator, the valves 84, 24a and 77 are closed.

Dä hartserna bär en större mängd föroreningar, kan det vara nödvändigt att föra hartserna genom rengöringsanordningen 22 mer än en gång. Detta åstadkommas genom att man helt enkelt upprepar den tidigare beskrivna rengöringsoperationen och där- efter återför hartserna till separatorn såsom beskrivits ovan.Since the resins carry a larger amount of contaminants, it may be necessary to pass the resins through the cleaning device 22 more than once. This is accomplished by simply repeating the previously described cleaning operation and then returning the resins to the separator as described above.

Därefter utföres hydroklasseringen av hartserna i se- paratorn 21. Detta åstadkommes genom att ventilen 28 öppnas, så att bärarfluid strömmar till nedre delen av separatorn 21 och ventilen 53a öppnas. Sedan bärarfluiden börjat strömma över genom ledningen 30 inställes ventilen 28 att utminutera bärar- fluid till en hastighet uppåt av ungefär 1 m per minut i harts- separatorn 21. Detta bärarfluidflöde är tillräckligt för att expandera hartsernas volym med ungefär 25 %. Hydroklasse- ringen av hartserna sker på ungefär 5 minuter, varvid katjon- hartserna bildar ett skikt på bottnen av separatorn 21 på grund av deras större densitet, medan anjonhartserna intager ett läge i den övre delen av separatorn 21 ovanför katjonhartserna.Thereafter, the hydroclassification of the resins in the separator 21 is performed. This is accomplished by opening the valve 28 so that carrier fluid flows to the lower part of the separator 21 and the valve 53a is opened. After the carrier fluid begins to flow through the conduit 30, the valve 28 is set to minimize carrier fluid at an upward speed of about 1 m per minute in the resin separator 21. This carrier fluid flow is sufficient to expand the volume of the resins by about 25%. The hydroclassification of the resins takes place in about 5 minutes, the cationic resins forming a layer on the bottom of the separator 21 due to their greater density, while the anionic resins occupy a position in the upper part of the separator 21 above the cationic resins.

Sedan hartsernas hydroklassering slutförts avlägs- nas de separerade katjonhartserna från nedre delen av separa- torn 21 genom att ventilen 32 öppnas, så att katjonhartserna medelst tyngdkraften kan strömma till och genom rengöringsan- ordningen 22 till blandaren 23. Liksom vid den just beskrivna rengöringsoperationen tillåter det kompakta vertikala arrange- magnet av separatorn, rengöringsanordningen ocl blandaren, att katjonhartserna överföras medelst tyngdkraften till blandaren med undvikande av användning av en avsevärd mängd överförings- fluid, som annars skulle erfordras för överföring av hartserna mellan komponenter, som icke är anordnade vertikalt på kompakt' sätt enligt föreliggande uppfinning.After the hydroclassification of the resins is completed, the separated cationic resins are removed from the lower part of the separator 21 by opening the valve 32, so that the cationic resins can flow by gravity to and through the cleaning device 22 to the mixer 23. As in the cleaning operation just described, it allows compact vertical arrangement of the separator, cleaning device and mixer that the cationic resins are transferred by gravity to the mixer avoiding the use of a considerable amount of transfer fluid which would otherwise be required to transfer the resins between components which are not arranged vertically on the compact. methods of the present invention.

Då gränsytan mellan de separerade katjonhartserna och anjonhartserna när separatorns 21 botten, detekterar pH-avkän- naren 34 minskningen i surhetsgrad, och genom ventilkontrollern 33 slutes ventilen 32 automatiskt. Ventilens 32 stängning iso- lerar effektivt de separerade anjonhartserna i separatorn 21 781026544 13 och de separerade katjonhartserna i blandaren 23.When the interface between the separated cationic resins and the anionic resins reaches the bottom of the separator 21, the pH sensor 34 detects the decrease in acidity, and through the valve controller 33, the valve 32 closes automatically. The closure of the valve 32 effectively insulates the separated anion resins in the separator 13 and the separated cationic resins in the mixer 23.

Sedan anjonhartserna och katjonhartserna isolerats från varandra enligt ovan, initieras den kemiska regenereringen av dessa hartser. Anjonhartserna i separatorn 21 regenereras ke- miskt genom att utminuteringstanken 35 för kaustik lösning fyl- les med en kaustik lösning, till dess denna strömmar över genom överströmningsledningen 36. ventilen 38 öppnas därefter för över- föring av tankens 35 hela innehåll till separatorn 21 för ke- misk regenerering av anjonhartserna i separatorn 21. Efter över- föringen stänges ventilen 38. Sedan regenereringsoperationen slutförts, avtappas den förbrukade lösningen från separatorn 21 genom ledningen 42 till neutraliseringstanken 43, genom att ventilen 44 öppnas. Denna ventil stänges sedan avtappningen av förbrukad lösning slutförts. 1 A _ De regenererade anjonhartserna sköljes därefter med vatten för avlägsnande av kvarvarande kaustik lösning från de- samma. Detta åstadkommas genom att ventilen 41 öppnas för till- försel av sköljningsvatten från källan 26 till sprinklern 39 nära separatorns 21 övre del. Sköljningsvattnet med däri in- blandad, kvarvarande kaustík lösning avtappas till neutralise- ringstanken 43 genom ledningen 42 genom att ventilen 44 öppnas.After the anionic resins and the cationic resins are isolated from each other as above, the chemical regeneration of these resins is initiated. The anion resins in the separator 21 are chemically regenerated by filling the caustic solution mining tank 35 with a caustic solution, until it overflows through the overflow line 36. the valve 38 is then opened to transfer the entire contents of the tank 35 to the separator 21 for the caustic - chemical regeneration of the anion resins in the separator 21. After the transfer, the valve 38 is closed. After the regeneration operation is completed, the spent solution is drained from the separator 21 through the line 42 to the neutralization tank 43, by opening the valve 44. This valve closes after the drain of spent solution has been completed. 1 A _ The regenerated anion resins are then rinsed with water to remove residual caustic solution from them. This is achieved by opening the valve 41 for the supply of rinsing water from the source 26 to the sprinkler 39 near the upper part of the separator 21. The rinsing water with the remaining caustic solution mixed therein is drained to the neutralization tank 43 through the line 42 by opening the valve 44.

För tillförsäkrande av att den kaustika lösningen avlägsnas fullständigt fylles separatorn 21 vanligen med sköljningsvatten och avtappas till neutraliseringstanken approximativt tre gång- er eller till dess det icke längre förekommer någon avsevärd ökning i sköljningsvattnets elektriska ledníngsförmåga som en följd av strömning över anjonhartserna i separatorn 21. Sedan sköljningsoperationen slutförts, stänges ventilerna 41 och 44.To ensure that the caustic solution is completely removed, the separator 21 is usually filled with rinsing water and drained to the neutralization tank approximately three times or until there is no longer a significant increase in the electrical conductivity of the rinsing water due to flow in separate anion resins. When the rinsing operation is completed, valves 41 and 44 are closed.

På liknande sätt regenereras kemiskt katjonhartserna i blandaren 23. Syrautminuteringstanken 60 fylles med en lämplig syra, till dess syran strömmar över genom överströmningsled- ningen 61. Ventilen 63 öppnas därefter för överföring av den uppmätta mängden syra genom ledningen 62 till blandaren 23. ventilen 63 stänges efter överföringen. Sedan den kemiska re- genereringen av katjonhartserna slutförts, öppnas ventilen 69 för avgivning av syran genom ledningen 67 till neutruliserings- tanken 43, samt stänges därefter. På liknande sätt som för an- jonhartserna.skö1jes därefter katjonhartserna genom att venti- 7810265-4 14 len 66 öppnas, varigenom sköljningsvatten tillföres sprinklern 64 från källan 26 genom ledningarna 27 och 65. Sköljningsvatt- net med däri kvarvarande syra avtappas till neutraliseringstan- ken genom ledningen 67 genom att ventilen 69 öppnas. Såsom för anjonhartserna fylles hartsblandaren vanligen med sköljnings- vatten och avtappas till neutraliseringstanken approximativt tre gånger eller till dess det icke längre förekommer någon av- sevärd ändring i sköljningsvattnets elektriska ledningsförmåga.Similarly, the cationic resins in the mixer 23 are chemically regenerated. The acid depletion tank 60 is filled with a suitable acid until the acid overflows through the overflow line 61. The valve 63 is then opened to transfer the measured amount of acid through the line 62 to the mixer 23. the valve 63 is closed after the transfer. After the chemical regeneration of the cationic resins is completed, the valve 69 for discharging the acid through the line 67 to the neutralization tank 43 is opened, and then closed. In a manner similar to the anionic resins, the cationic resins are then rinsed by opening the valve 66, whereby rinsing water is supplied to the sprinkler 64 from the source 26 through the conduits 27 and 65. The rinsing water with the remaining acid therein is drained to the neutralization tank. through line 67 by opening valve 69. As with the anionic resins, the resin mixer is usually filled with rinsing water and drained to the neutralization tank approximately three times or until there is no longer any significant change in the electrical conductivity of the rinsing water.

Sedan sköljningsoperationen slutförts, stänges ventilerna 66 och 69.After the rinsing operation is completed, valves 66 and 69 are closed.

Det torde observeras, att såväl den kaustika lösningen som syran avtappas i samma neutraliseringstank 43, där de del- vis neutraliserar varandra. I den mån innehållet i tanken 43 därefter antingen är basiskt eller surt kan ett lämpligt neu- traliseringsmedel tillföras.It should be noted that both the caustic solution and the acid are drained in the same neutralization tank 43, where they partially neutralize each other. To the extent that the contents of the tank 43 thereafter are either alkaline or acidic, a suitable neutralizing agent may be added.

Sedan den kemiska regenereringsoperationen slutförts, öppnas ventilen 32, så att anjonhartserna från separatorn 21 kan falla genom rengöringsanordningen 22 och in i blandaren 23.After the chemical regeneration operation is completed, the valve 32 is opened so that the anionic resins from the separator 21 can fall through the cleaning device 22 and into the mixer 23.

Ventilen 32 stänges därefter. De kemiskt regenererade hartserna blandas därefter i blandaren 23 genom att ventilen 79 i led- ningen 78 öppnas liksom ventilen 82 i luftledningen 80, så att luft lämnar tanken 23 genom ledningen 78 och den öppna venti- len 79. Luft under tryck, som inkommer nedtill i blandaren, stiger genom det vattenhaltiga slammet av hartser och ger upp- hov till turbulens, varigenom hartserna effektivt blandas.Valve 32 is then closed. The chemically regenerated resins are then mixed in the mixer 23 by opening the valve 79 in the line 78 as well as the valve 82 in the air line 80, so that air leaves the tank 23 through the line 78 and the open valve 79. Pressurized air entering at the bottom in the mixer, rises through the aqueous sludge of resins and gives rise to turbulence, whereby the resins are effectively mixed.

Sedan hartserna i blandaren 23 blandats på tillfreds- ställande sätt, stänges ventilerna 79 och 82. I Därefter återföres hartserna till tanken 10 genom att ventilerna 84 och 14 öppnas, så att en väg erhålles från blan- darens 23 nedre del genom ledningarna 83, 24 och 13 till övre delen av hartstanken 10 genom att ventilen 77 öppnas, så att luft under tryck strömmar från källan 76 genom ledningen 75 till blandaren 23, så att det vattenhaltiga slammet av hartser tvingas från hlandaren 23 till tanken 10, samt genom att öppna ventilen 20 för avluftning av tanken 10. Efter överföringen stänges ventilerna 84, 14, 77 och 20.After the resins in the mixer 23 have been mixed satisfactorily, the valves 79 and 82 are closed. Then, the resins are returned to the tank 10 by opening the valves 84 and 14, so that a path is obtained from the lower part of the mixer 23 through the lines 83, 24. and 13 to the upper part of the resin tank 10 by opening the valve 77 so that air under pressure flows from the source 76 through the line 75 to the mixer 23, so that the aqueous slurry of resins is forced from the hlander 23 to the tank 10, and by opening the valve 20 for venting the tank 10. After transfer, valves 84, 14, 77 and 20 are closed.

Om av något skäl hartsernas beskaffenhet är sådan, att endast kemisk regenerering erfordras, utlämnas det ovan beskriv- 7810265-4 15 na ultraljudrengöringssteget, och hartserna i hartsseparatorn 21 hydroklasseras helt enkelt såsom tidigare beskrivits samt separeras därefter så, att katjonhartserna strömmar till blandaren 23 och anjonhartserna kvarhålles i separatorn 21. Den kemiska regenereringen av de separerade hartserna utföres där- efter såsom beskrivits ovan.If for some reason the nature of the resins is such that only chemical regeneration is required, the ultrasonic cleaning step described above is omitted, and the resins in the resin separator 21 are simply hydroclassified as previously described and then separated so that the cationic resins flow to the mixer 23 and the anionic resins are retained in the separator 21. The chemical regeneration of the separated resins is then performed as described above.

Genom det kompakta, vartikala arrangemanget av utrust- ningen enligt uppfinningen, minskas den mängd överföringsvatten, som erfordras, och därmed mängden erhållet avfallsvatten från ungefär 38000 liter till mindre än 3800 liter. Arrangemanget enligt uppfinningen av komponenterna kräver även mindre golvut- rymme och färre överföringsledningar. Arrangemanget enligt upp- finningen tillåter även användning av hartsseparatorn såsom an- jonhartsregenereringstank och hartsblandaren såsom katjonharts- regenereringstank. Kombineringen av bärarfluidflödet genom ul- traljudhartsrengöringsanordningen 22 och hartsseparatorn 21 bi- drager ytterligare till att reducera den alstrade mängden av- loppsvatten.Due to the compact, vertical arrangement of the equipment according to the invention, the amount of transfer water required, and thus the amount of waste water obtained, is reduced from approximately 38,000 liters to less than 3800 liters. The arrangement according to the invention of the components also requires less floor space and fewer transmission lines. The arrangement according to the invention also allows the use of the resin separator as an anion resin regeneration tank and the resin mixer as a cationic resin regeneration tank. The combination of the carrier fluid flow through the ultrasonic resin cleaning device 22 and the resin separator 21 further contributes to reducing the amount of wastewater generated.

Uppfinningen är icke begränsad till den beskrivna ut- föringsformen utan är många variationer och modifikationer möj- liga inom ramen för uppfinningen.The invention is not limited to the described embodiment, but many variations and modifications are possible within the scope of the invention.

Claims

7810265-4 d '16 PATENTKRAV

1. A method of treating a mixture of used anion resins and cationic resins, characterized in that a mixture of used resins is supplied to a resin separator, using a vertical arrangement in which the resin separator is arranged at the highest level, an ultrasonic resin cleaning zone. arranged immediately below the resin separator zone and a resin mixer zone arranged immediately below the ultrasonic resin cleaning device, and wherein said zones constitute separate separate zones of a given capacity, the resins being caused by gravity to fall from the resin separator zone through the resin cleaning zone to the resin mixing zone to the resin mixing zone. to detach from the resins, that carrier fluid is delivered simultaneously to the resin cleaning zone in a countercurrent flow with respect to the direction of movement of the resins, to bring released contaminants to the resin separator zone, and that the contaminants are drained from the resin separator zone.

2. A method according to claim 1, characterized in that cleaned resins are returned from the resin mixing zone to the resin separator zone, that the anionic resins and the cationic resins are caused to separate in the resin separator zone, so that the cationic resins accumulate in the lower part of the resin separator zone, so that the resins from the resin separator zone to the resin mixing zone and the pH value of the resins is sensed at the site of release from the resin separation zone, and that the flow of resins from the resin separation zone is interrupted when the sensed pH value indicates that substantially all cationic resins are released from the resin separation zone. anionic resins remain in the resin separation zone and cationic resins accumulate in the resin mixing zone.

3. according to claim 2, characterized in that caustic solution is added to the resin separation zone for chemical regeneration of anion resins in the resin separation zone, and that 7sio2esf4g 17 acid is added to the resin mixing zone for chemical regeneration of cationic resins in the resin mixing zone.

Apparatus for treating a mixture of used anion resins and cationic resins, characterized by a resin separator (21), an ultrasonic resin cleaning device (22) and a resin mixer (23), arranged in a vertical arrangement, in which the separator, the cleaning device and the mixer are separate, separate containers of a given volume, and in which the resin separator is at the highest level of the arrangement, the ultrasonic resin cleaning device immediately below the resin separator, and the resin mixer immediately below the ultrasonic resin cleaning device, means for supplying an outlet (31) and a valve (32) for causing the resins to fall by gravity through the ultrasonic resin cleaning device (22) to the resin mixer (23), means, including ultrasonic transducers (55), for supplying energy to the ultrasonic resin cleaning device (22L as the resins pass through the same for removing contaminants from the resins, means (25, 27, 28) for supplying to the resin separator a fluid (26) carrying contaminants detached from the resins in countercurrent flow with respect to the direction of movement of the resins, and means (31, 45- 48) for removing contaminants from the resin separator.

Apparatus according to claim 4, characterized by means (24, 24a, 83, 84) for transferring resins from the resin mixer (23) to the resin separator (21).

Apparatus according to claim 5, characterized by means for performing hydroclassification of anionic resins and cationic resins in the resin separator (21) to thereby collect the heavier cationic resins at the bottom of the resin separator, and means (34) near the resin separator outlet (31) for sensing The pH value of resins passing through the outlet, which means are arranged to stop the resin flow from the resin separator to the resin mixer, when the sensed pH value indicates that substantially all cationic resins have been released from the resin separator, whereby cationic resins accumulate in the resin mixer and anionic resins remains in the resin separator. _ _ .._...._....._._........._- ï ._. -. - .__.. --- _. 75210265-4 18

Apparatus according to claim 6, characterized by means (35, 37, 38) for supplying a predetermined amount of caustic solution to the resin separator (21) for chemical regeneration of the anionic resins therein, whereby the resin separator serves both for resin separation and for chemical regeneration of anionic resins, means (60, 62, 63) for supplying a predetermined acidic acid to the resin mixer for chemical regeneration of the cationic resins therein, whereby the resin mixer serves both for chemical regeneration of cationic resins and for mixing resins, and means (33 ) for delivering the chemically regenerated anion resins to the resin mixer.

Apparatus according to claim 7, characterized by means (80, 82) for mixing the anionic resins and the cationic resins in the resin mixer (23), a resin tank (10), means (15, 16, 24aJ for dispensing used resins from the resin tank to the resin separator, and means (16, 83, 84) for dispensing treated mixed resins from the resin mixer to the resin storage tank.