Verfahren zum Aufbereiten salzhaltigen Wassers.
Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zum Aufbereiten salzhaltigen Wassers -. insbesondere für Kesselspeisezwecke-mit- tels Ionenaustausehes. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit nacheinander geschalteten Ionenaustauseh- massen in der Weise in Berührung gebracht wird, dass die jeweils, z.
B. für den Kessel- betrieb, erforderliche Reinheit des Wassers bereits bei seinem Durchlauf durch die vorgeschaltete Austausehmasse erreicht wird, und dass dann, nach Erschöpfung dieser Austauschmasse, die Reinigung durch die nachge schaltete Austauschmasse weiter geführt wird und nunmehr der die Reinigung ausführen- den Austauschmasse eine gebrauehsfertige Austauschmasse weiter nachgeschaltet wird.
Zweckmässig ist es, die erschöpfte Ausbausch- masse nach ihrer Regenerierung der die Reinigung ausführenden Austauschmasse nachzuschalten.
Für Zweeke der Kesselspeisung kann häufig nur solehes Wasser verwendet werden, das einen mögliehst hohen Reinheitsgrad besitzt.
Die Aufbereitung des Kesselspeisewassers mittels Ionenaustausehes wird daher zweckmässig in solchen Anlagen vorgenommen, die in der Lage sind, ein möglichst vollständig von schädlichen Ionen befreites Wasser zu liefern.
Man verwendet hierzu Austausehmassen, mit denen die Kationen und die Anionen der jeweils im Wasser gelösten unerwünschten Salze ausgetauscht werden können. Der Reinheits- grad des mittels dieser Austauschmassen auf'- bereiteten Wassers wird z. B. durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt. Diese Dfessungen vermitteln jedoch nicht in allen Fällen rechtzeitig einen genauen Überblick über den Reinheitsgrad des Wassers. Besonders gilt dies für die im Rohwasser vorhandene Kieselsäure, die durch eine Leitfähig- keitsmessung praktisch nicht erfasst werden kann.
Dies ist deshalb besonders unangenehm, weil gerade die Kieselsäure als schwache Säure bei beginnender Ersehöpfung der Aus tauschmasse diese zuerst durchbricht. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Aufberei- ten von salzhaltigem Wasser können diese unerwünschten Ionendurchbrüche und ihre schädlichen Folgen für die Eesselanlage vollkommen verhütet werden.
In der Zeichnung sind fünf schematisehe Schaltungsbilder dargestellt, an Hand welcher im folgenden versehiedene Ausführungsbei- spiele des Verfahrens besehrieben werden.
Wie Fig. 1 zeigt, sind zwei Austausch- massen 1 und 2 hintereinandergeschaltet, wobei in der vorgeschalteten Austauschmasse 1 bereits die z. B. für den Kesselbetrieb erfor derliche Reinheit des Wassers erreicht wird.
Diese Austauschmasse kann bis zu ihrer Er- schöpfung oder bis zu einem andern, beliebig festgelegten Zeitpunkt die Reinigung durchführen, worauf der nachgeschalteten Aus- tauschmasse 2 diese Aufgabe zufällt. Nach erfolgter Regenerierung der Austauschmasse 1 kann diese dann der Austauschmasse 2 wie der nachgeschaltet werden, wie es in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.
Da es ausgeschlossen ist, dass die unverbrauchte Austauschmasse 2 in der für die Regeneration der Austausehmasse 1 benötigten Zeit er schöpft wird, kann ein schädlich wirkender Ionendurehbrueh praktisch nicht erfolgen. In entsprechender Weise kann die Austauseh- masse 2 nach ihrer Regeneration der Austauschmasse 1 wieder nachgesehaltet werden.
Die Grösse jeder dieser Austauschmassen ist entsprechend der gesamten durchfliessenden Wassermenge bemessen, so dass jede dieser Massen für sich allein für die Reinigung des Wassers ausreicht. Sollte die Erschöpfung der vorgeschalteten Austauschmasse nicht recht- zeitig bemerkt werden oder bereits ein Ionendurehbrueh durch diese erfolgt sein, so wird bei Anwendung einer derartigen Hinterein- anderschaltung jeder unerwünsehte Ionen durehbruch von der naehgeschalteten noch unverbrauchten Austauschmasse aufgefangen und unschädlich gemacht.
Ein unbemerktes Überfahren der vorgeschalteten Masse hat somit keine nachteiligen Folgen für den Rein heitsgrad des z. B. in die Kesselanlage gelieferten Reinwassers.
Nach dem in Fig. 2 dargestellten Schal tungsschema sind einer Austausehmasse 1 zwei weitere Austauschmassen 2 und 3 derart nachgeschaltet, dass sie nacheinander von der aufzubereitenden Wassermenge in der Pfeil- richtung durchflossen werden. Da die nach einander gesehalteten Massen sich nicht gleichzeitig erschöpfen, ist es auch bei dieser Sehaltung möglich, die zuerst erschöpfte Austauschmasse zu regenerieren und dann die je weils frisch regenerierte Austauschmasse als letzte Austauschmasse den beiden andern nachzuschalten.
Wird z. B. in einem ange nommenen Fall die Austauschmasse 2 regeneriert, so durchläuft während der für die Regenerierung erforderlichen Zeit das aus der Austausehmasse 1 kommende Wasser die un verbrauehte Austausehmasse 3. Die Austauschmasse 2 wird nach erfolgter Regene- rierung der Austauschmasse 3 wieder nachge sehaltet, so dass der Durchlauf des Wassers in der dureh den gestrichelten Pfeil angege- benen Weise erfolgt.
Praktische Ausführungsmöglichkeiten der beiden vorerwähnten Prinzipschaltungen sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie eine abweehslungsweise Hintereinanderschaltung zweier Austauseh- massen 1 und 2 durchgeführt werden kann.
Nach diesem Beispiel kann das zu reinigende Wasser in Pfeilriehtung zuerst die Austausch- masse 1 und dann die Austausehmasse 2 durchlaufen. Bereits beim Durchlauf durch die Austausehmasse 1 wird der z. B. für den ein wandfreien Kesselbetrieb erforderliche Reinheitsgrad des Wassers eiteicht. Nach Ersehöpfung dieser Austauschmasse kann durch einfaches Umschalten die Reinigung des Wassers mittels der noch unverbrauehten Austauseh- masse 2 allein durehgeführt werden, wie es durch den ausgezogenen Pfeil in Fig. 4 dargestellt ist, während die Austauschmasse 1 regeneriert wird.
Nach Beendigung dieser Regeneration wird die Austauschmasse 1 wieder in den Durehfluss des Wassers der Aus tauschmasse 2. nachgeschaltet, so dass in diesem Fall die in der Fig. 3 gestrichelt gezeichneten Verbindungen benutzt werden. Ein un. bemerliter Ionend. urchbruch wird bei dieser Schaltung auf jeden Fall vermieden.
Das Schaltbild der Fig.. 5 unterscheidet sieh von dem der Fig. 3 und 4 dadurch, dass den Austauschmassen 1 und 2 eine weitere Austauschmasse 3 vorgeschaltet ist. Man kann die Anionenaustausehmassen 1 und 2 in der Weise, wie es für Fig. 3 dargestellt ist, nach ihrer jeweils erforderliehen Regeneration abwechselnd hintereinander schalten, so dass a. uch hier ausser der für die Regeneration be nötigten kurzen Zeit jeweils eine frisch rege- nerierte Masse als letzte geschaltet ist und somit schädlich wirkende lonendurehbrüche unmöglich gemacht werden.
Bei den in vorstehenden Beispielen verwendeten abwechselnd hintereinander schalt- baren Austausehmassen handelt es sieh um solche, die in ihrer Wirkung gleichartig sind und die daher entweder für den Anionenaus- tauseh oder für den Kationenaustausch dienen.
Es ist aber aueh möglieh, in entsprechender Weise gemischte Massen zu verwenden, wie sie z. B. in sogenannten Gemischbettanlagen vorhanden sind. Eine Anwendung des erfin dungsgemässen Verfahrens ist z. B. für einen Kesselbetrieb bei überkritischem Druck von Bedeutung. Ferner ist das erfindungsgemäss aufbereitete Wasser z. B. auch für die ver schiedensten Zwecke der chemischen Industrie, wie für die Herstellung von Arzneimit- teln oder Farbstoffen oder für die Kühlung in Anlagen zur Gewinnung von Kernenergie geeignet.