Verfahren und Einrichtung zur chemischen Entsalzung von Wasser.
Es sind chemische Verfahren und die zu ihrer Durchführung notigen Einrichtun- gen zur Entsalzung von Wasser bekannt, bei denen zwei verschiedene Arten von Kunstharzen in feiner Körnung verwendet werden, von denen die eine Anionen, die andere Kationen austauscht. Das zu entsalzende Wasser wird etwa der Reihe nach durch zwei verschiedene Gefässe geführt, die mit der einen bzw. der andern Art von körnigen Kunstharzen gefüllt sind. Nach einiger Be triebszeit müssen die Kunstharzfüllungen mit Hilfe von Säure bzw. von Lauge regeneriert werden.
Das Wasser kann aber auch zwecks Reinigung in einem solchen Ionenaustausch- verfahren durch ein einziges Gefäss mit einer Kunstharzfiillung, in welcher die beiden Arten von körnigen Kunstharzen in inniger Vermischung vorhanden sind, hindurchgeleitet werden. Für die Regenerierung einer solchen Kunstharzfüllung muss diese sauber entmischt werden, was im Gefäss selbst in bekannter Weise leicht möglich ist auf Grund der verschiedenen spezifischen Gewichte der beiden Harzsorten. Für den nachher wieder einsetzenden Reinigungsbetrieb müssen die beiden Harzsorten wieder möglichst gleich- mässig vermischt werden.
Bisher war es üblich, dieses Vermischen der beiden Harze durch Einblasen von Druckluft in die Harzfüllung zu bewerkstelligen, wobei der Luftstrom üblicherweise von unten nach oben durch die Füllung hin durchgeblasen wurde. Die zur Vermischung der Harze verwendete Luft musste möglichst frei sein von Verunreinigungen, insbesondere von Öldunst, weil die Harze durch solche in ihrer Wirksamkeit sehr stark beeinträchtigt werden.
Da die in den Betrieben, welche eine Wasseraufbereitungsanlage benötigen, oft vorhandenen Druckluftanlagen in weitaus den meisten Fällen nur mit Öldunst vermischte Druckluft liefern können, mussten Ölabscheider verwendet werden, die bei nicht sachgemässer Wartung leicht einmal versagen konnten, wodurch dann jeweilen die ganze kostspielige Harzfüllung der Ent salzungsgefässe gefährdet war.
Um diese Verschmutzungsgefahr gründ- lich auszuscheiden, wird nun vorgeschlagen, die zum Vermischen der Harze benötigte Luftmenge nicht als Druckluft von unten her durch die Harzfüllung zu leiten, sondern sie von oben her, mit Hilfe eines oberhalb der Harzfüllung erzeugten Vakuums, durch diese zu saugen. Dieses Vorgehen bietet zunächst den einen, sehr wiehtigen Vorteil, dass die zur Vermischung der Harze benötigte Luft direkt angesaugt und durch die Harzfüllung geleitet werden kann, ohne vorher in einem Kompressor verdichtet zu werden.
Darüber hinaus sind als weitere Vorteile folgende Umstände zu erwähnen. Es hat sich im Betrieb von Entsalzungsanlagen der be schriebenen Art gezeigt, dass die Harzsorten bei stossweisem Luftdurchsatz sich rascher und besser vermischen als bei gleichmä- ssigem. Wird nun im Rahmen des vorge schlagenen Saugverfahrens der über der Harzfüllung vorhandene freie Raum, der durch eine verhältnismässig kleine Vakuum- pumpe evakuiert werden kann, als Vakuum- puffer benutzt, so kann ohne weiteres der Luftstrom in stossweise fliessenden, starken SchwÏllen durch die Harzfüllung gesaugt werden. Das vorgeschlagene Saugverfahren bietet also auch den Vorteil, da¯ sich die Aufstellung eines grossen und teuren Luftverdichters er brigt.
Ferner werden durch das zeitweise sich bildende Vakuum die bei der Regeneration der Harzfüllung sich in dieser ansammelnden Gase immer wieder griindlich entfernt. Schliesslieh kann, wenn als Vakuumpumpe ein Wasserstrahl-Luftsauger verwendet wird, der mit dem in jeder Anlage natürlich zur Verfügung stehenden Rohwasser betrieben wird, das in reichlichen Mengen anfallende Abwasser dieses Luftsaugers zum Nachspülen der Ablaufdole der Entsalzungsanlage verwendet werden, was vorteilhaft ist, weil die recht beträchtlichen Mengen von Säure, die bei der Regeneration der Harze in den Ablauf geraten, rasch und sicher abgeführt werden müssen.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur chemischen Entsalzung von Wasser in einem Gefäss mit einer Füllung ionen austauschender Harze, die zwecks Regenerierung entmischt und nachher durch einen durch die Harzfüllung geleiteten Luftstrom wieder gemischt werden, und besteht darin, dass der Luftstrom während des Mischvor- ganges durch ein im Entsalzungsgefϯ in einem Hohlraum oberhalb der Harzfüllung erzeugtes Vakuum durch die Harzfüllung gesaugt wird. Es ist überdies vorteilhaft, den Luftstrom während des Mischvorganges stossweise durch die Harzfüllung zu saugen.
Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Vakuumpumpe zur Erzeugung des Vakuums im Hohlraum oberhalb der Harzfüllung. Es ist zweckmässig, hierfür einen Wasserstrahl-Luftsauger zu benützen, dessen Abwasser zum Nachspülen der Ablaufdole der Entsalzungsanlage verwendet werden kann.
An Handder Zeichnung, die als Beispiel eine Entsalzungseinrichtung gemäss der Erfindung sehematiseh darstellt, sei das erfin dungsgemässe Verfahren näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Entsalzungsgefäss mit den drei Räumen. 4, B und C, deren Bedeutung nachstehend erklärt wird ; sie zeigt femer in den zugehörigen Rohrleitungen die Bedienungssehieber 1 bis 8, deren Funktion ebenfalls im folgenden näher dargelegt wird. Bei 9 ist, als Beispiel f r eine Vakuumpumpe, ein Wasserstrahl Luftsauger sehematisch angedeutet, und 10 stellt die Ablaufdole der Entsalzungsanlage dar. Ein Vorratsgefäss f r Lauge ist mit L bezeichnet, und ein solches fiir Säure mit S.
Im Entsalzungsgefäss befindet sich eine Füllung zweier Sorten körniger Harze, die die Fähigkeit haben, mit den in Lösung befindliehen Salzen eines hindurchgeleiteten Wasserstromes Anionen bzw. Kationen aus- zutauschen. WÏhrend des Entsalzungsvorgan- ges sind die beiden Sorten von Harzkörnern möglichst gut vermischt. Für die Regenerie- rung der Harze müssen die K¯rner vorüber- gehend entmischt werden, was auf Grund ihres versehieden grossen spezifischen Ge- wichtes in bekannter Weise durch Auf- schlemmen gesehehen kann.
Die Zeichnung zeigt die Harzkörner bei vollständiger Entmischung, wobei die Schicht derjenigen Körner, die Anionen auszutauschen vermögen, den Raum A ausfüllen m¯ge, während die Schicht der Körner, die Kationen austauschen, den Raum C einnimmt. Oberhalb der Harzfüllung ist im Entsalzungsgefäss ein Raum B, in welehem sich keine Harze befinden,
Muss die Harzfüllung des Entladungs- gefässes regeneriert werden, so wird zuerst die in der Zeichnung gezeigte Schichtung der Harzkörner herbeigeführt, was in folgender Weise geschieht. Zuerst wird der Wasserspiegel im Entsalzungsgefäss bis zur Oberfläehe der gemisehten Harzfüllung abgesenkt, wozu die Schieber 2 und 3 betätigt werden ; alle übrigen Schieber sind dabei geschlossen.
Bei geöffnetem Schieber 3 erhält die r ckwÏrts durch den Wasserstrahl-Luft- sauger 9 fliessende Luft Zutritt zum Raum B des Entsalzungsgefässes. Mit Schieber 2 wird der Wasserablauf nach Wunsch geregelt.
Die Entmischung der Harzkorner durch Aufschlemmen mit Wasser, das von unten in das Entsalzungsgefäss eintritt, erfolgt nun mit Hilfe der Schieber 3 und 5, während alle andern Schieber geschlossen sind. Durch den geöffneten Schieber 3 kann die Luft oben ans dem Gefäss entweichen, während mit Schieber 5 die günstigste Wassergeschwindigkeit zum Entmischen der Harzkorner unterhalten wird. Die etwas schwereren Harz teilehen, die Kationen austauschen, sinken nach unten und füllen den Raum C, die leichteren Teilehen, die Anionen austauschen, sehwimmen obenauf und lagern sich im Raum A.
WÏhrend des Aufschlemmens steigt natürlich der Wasserspiegel im Gefäss, und dieser mu¯ vor der alsdann beginnenden Re- generierung wieder abgesenkt werden unter Zuhilfenahme der Schieber @ und 3.
Durch Schieber 6 lässt man nun bei geöff- neten Schiebern 2 und 6 zur Regenerierung des Harzes im Raume @ die erforderliche Alenge Lauge aus dem Laugegefäss L einsau- g wird mit Hilfe der Schieber 1 und 2 gesp lt. In gleicher Weise wird dann mit Hilfe der Schieber 2 und 7 das Harz im Räume C durch SÏure aus dem Säuregefäss N regeneriert, und wiederum wird bei geöff- neten Schiebern 1 und 2 gespült.
Das nun folgende Vermischen der beiden llarzsorten wird dadurch eingeleitet, dass die Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt wird. Der in der Zeichnung beispielsweise angedeutete Wasserstrahl-Luftsauger 9 wird durch Öff- nen des Schiebers 8 mit Wasser beaufschlagt, wodurch bei geöffnetem Schieber 3 die Luft aus dem Räume B abgesaugt wird.
Sobald das Vakuum in diesem Paume auf etwa 80 /o gestiegen ist, lässt man durch Íffnen des Schiebers 2 Luft von unten her in das Entsalzungsgefäss eintreten, wodurch die bisher noch getrennten Harze durchein- andergewirbelt werden. Nachdem so das Vakuum sich derart versehlechtert hat, dass der Luftstrom ungenügend geworden ist, wird Schieber 2 geschlossen, worauf der Mischvorgang so oft wiederholt wird, bis die Vermischung der Harze vollkommen geworden ist.
Das vom Wasserstrahl-Luftsauger 9 abfliessende Wasser dient während des Misch- vorganges zugleich zum Nachspülen der Ablaufdole 10 der Entsalzungsanlage.
Nach der im vorstehenden beschriebenen Regenerierung und Vermisehung der Harze kann der Entsalzungsbetrieb wieder einsetzen, wobei die Schieber 1 und 4 geöffnet, alle andern Schieber geschlossen sind. Durch Schieber 1 fliesst Rohwasser von oben her in das Gefäss und durch die Schicht der vermischten Harze ; durch Schieber 4 wird das gereinigte Wasser aus der Entsalzungsanlage abgeleitet.