DD271651A5

DD271651A5 - METHOD AND DEVICE FOR REGENERATING ION EXCHANGER MATERIAL

Info

Publication number: DD271651A5
Application number: DD88317743A
Authority: DD
Inventors: Karl Scharff; Dieter Krzossa
Original assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung Gmbh,De
Priority date: 1987-07-09
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 1989-09-13
Also published as: DE3872371D1

Abstract

Bei herkoemmlichen Regenerationsverfahren fuer Ionenaustauschermaterial muessen Membranen vorgesehen werden und Elektrolyten zugegeben werden, um eine ausreichende Leitfaehigkeit zu erreichen. Es soll daher ein Verfahren geschaffen werden, bei dem dies nicht mehr noetig ist, und eine Vorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens. Erfindungsgemaess ist ein Behaelter (1) vorgesehen, in den das zu regenerierende Austauschermaterial (2) eingebracht ist. Das Ionenaustauschermaterial (2) ist zwischen einer Anode (3, 26) und einer Kathode (4, 25, 27) angeordnet. Waehrend des Regenerierens wird ueber die Anode (3, 26) oder eine weitere Elektrode (18, 22) eine Wechselspannung oder eine pulsierende Gleichspannung eingetragen. Das Verfahren wird noch effektiver, wenn die Frequenz der Wechselspannung oder der pulsierenden Gleichspannung regelmaessig veraendert wird. Das erfindungsgemaesse Regenerationsverfahren ist beispielsweise in Wasseraufbereitungsanlagen oder galvanischen Betrieben einsetzbar. Fig. 5In conventional regeneration processes for ion exchange material, membranes must be provided and electrolytes added in order to achieve sufficient conductivity. It is therefore intended to provide a method in which this is no longer necessary, and an apparatus for carrying out the method. According to the invention, a container (1) is provided into which the exchanger material (2) to be regenerated is introduced. The ion exchange material (2) is arranged between an anode (3, 26) and a cathode (4, 25, 27). During the regeneration, an AC voltage or a pulsating DC voltage is entered via the anode (3, 26) or a further electrode (18, 22). The method becomes even more effective if the frequency of the AC voltage or the pulsating DC voltage is changed regularly. The regeneration process according to the invention can be used, for example, in water treatment plants or galvanic plants. Fig. 5

Description

27M527M5

Title of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration von IonenaustauschermaterialMethod and apparatus for the regeneration of ion exchange material

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration von Ionenaustauschermaterial, bei dem das Ionenaustauscnermaterial in einer Flüssigkeit einem Gleichspannungsfeld ausgesetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.The invention relates to a process for the regeneration of ion exchange material, in which the ion exchange material in a liquid is exposed to a DC voltage field. Furthermore, the invention relates to a device according to the preamble of claim 9.

Charakteristik characteristics der bekannten the well-known Lösungensolutions

Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der US-PS 2,812,300 bekannt. Der Behälter weist eine Anodenseite und eine Kathodenseite auf, die durch eine Membran unterteilt sind. Die Leitfähigkeit der Flüssigkeit wird durch Zusetzen eines Elektrolyten erhöht. Die Ioneribeweglichkeit in einem solchen Falle ist gering.Such a method and corresponding apparatus are known from US-PS 2,812,300. The container has an anode side and a cathode side which are divided by a membrane. The conductivity of the liquid is increased by adding an electrolyte. The ionomer mobility in such a case is low.

Bei anderen Verfahren erfolgt die Regeneration von Ioaenaustauschermaterial auf chemischem Wege.In other processes, the regeneration of ion exchange material occurs chemically.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem auf einfache Weise eine schnelle Regeneration von Ionenaustauschermaterial erfolgen kann. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung der, Verfahrens geschaffen werden.The object of the invention is to provide a method of the type described above, can be done with a simple way, a rapid regeneration of ion exchange material. Furthermore, an apparatus for carrying out the method is to be created.

Darlegung des Wesens Presentation of the essence der the Erfindunginvention

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß dasThe object is achieved by a method of the type described above, which is characterized in that the

ft / C8-Ü5273G2 ft / C8-Ü5273G2

27 1*5 f27 1 * 5 f

Gleichspannungsfeld von einer Wechselspannung oder einer pulsierenden Gleichspannung überlagert wird. Die Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe ist in Patentanspruch 9 gekennzeichnet. Die Vorrichtung hat einen einfachen Aufbau. Mit ihr läßt sich Ionenaustauschermaterial schnell und kostengünstig und mit geringem Stromverbrauch regenerieren.DC field is superimposed by an AC voltage or a pulsating DC voltage. The device for solving the problem is characterized in claim 9. The device has a simple construction. With her ion exchange material can be regenerated quickly and inexpensively and with low power consumption.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .Further developments of the invention are characterized in the subclaims.

Ein Elektrolyt ist nicht erforderlich, da ein elektromagnetisches Wechselgeld eingetragen wird, wodurch eine Ionenbeschleunigung und Erhöhung der Leitfähgikeit bewirkt wird.An electrolyte is not required because an electromagnetic change is introduced, thereby causing ion acceleration and increasing the conductivity.

embodiments

Weitere iMerkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further iFeatures and expediencies of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to FIGS. From the figures show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematischen Da.-stellung einer ersten Ausf ührungsforni der Erfindung;1 is a side view of a schematic Da.-position of a first embodiment of the invention;

Fig. 2 eine diagrammartige Darstellung einer abgewandelten Aus füh rung sform;FIG. 2 is a diagrammatic representation of a modified embodiment; FIG.

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren abgewandelten Ausführungsform;Fig. 3 is a schematic representation of another modified embodiment;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren abgewandelten AusfUhrungsform;4 shows a schematic illustration of a further modified embodiment;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren abgewandelten AusfUhrungsform; und5 shows a schematic representation of a further modified embodiment; and

Fig. 6 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte AusfUhrungsform.Fig. 6 is a comparison with FIG. 3 modified AusfUhrungsform.

Die in Fig. 1 gezeigte AusfUhrungsform weist einen Behälter 1 auf. In diesem befindet sich das zu regenerierende Ionenaustauschermaterial 2. In das Ionenaustauschermaterial sind aufThe embodiment shown in FIG. 1 has a container 1. In this is to be regenerated ion exchange material 2. In the ion exchange material are on

den beiden gegenüberliegenden Seiten des Behälters Elektroden in Form einer Kathode 3 und einer Anode 4 so eingeführt, daß die beiden Elektroden einen Abstand voneinander aufweisen und sich zwischen diesen das Ionenaustauschermaterial befindet.the two opposite sides of the container electrodes in the form of a cathode 3 and an anode 4 introduced so that the two electrodes are spaced from each other and between them is the ion exchange material.

Die beiden Elektroden sind mit einer Gleichspannungsquelle 5 verbunden. Ferner ist zwischen den beiden Elektroden und in einem Abstand zu diesen und ebenfalls in das Ionenaustauschermaterial eintauchend eine weitere Elektrode 6 vorgesehen, die mit einer Wechselspannungsquslle bzw. -generator 7 verbunden ist. Ferner ist eine Steuerung 8 vorgesehen. In den Behälter ist eine Flüssigkeit 9_: vorzugsweise normales Leitungswasser, eingegeben, dessen Pegel sich über die Höhe des eingefüllten Ionenaustauschermaterial nach oben erstreckt.The two electrodes are connected to a DC voltage source 5. Further, a further electrode 6 is provided between the two electrodes and immersed in a distance to these and also in the ion exchange material, which is connected to a Wechselspannungsquslle or generator 7. Furthermore, a controller 8 is provided. In the container, a liquid 9 _: preferably normal tap water, entered, the level of which extends above the height of the filled ion exchange material upwards.

Im Betrieb wird an die Elektroden 3, 4 eine Gleichspannung, vorzugsweise in der Größenordnung von 30 V bis 380 V und besonders bevorzugt von 50 V bis 260 V angelegt. Gleichzeitig wird über die Wechselspannungsquelle 7 eine Wechselspannung oder eine pulsierende Gleichspannung angelegt. Diese liegt vorzugsweise im Bereich von 1 KHz bis 10 MHz und besonders bevorzugt von 10 KHz bis 10 MHz. Die Steuerung steuert die Einrichtung derart, daß nach einem Zeitablauf von etwa 3 Minuten die Frequenz der Wechselspannung und/oder die pulsierende Gleichspannung geändert wird. Weitere Änderungen finden jeweils in entsprechenden Zeitabständen statt. Der Zeitabstand kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der Einrichtung unterschiedlich sein, sollte· aber nicht kurzer als 2 Sekunden und bevorzugt ca. 8 Sekunden bzw. nicht kürzer als ca. 1 Minute gewählt werden.In operation, a DC voltage, preferably of the order of 30 V to 380 V and more preferably of 50 V to 260 V, is applied to the electrodes 3, 4. At the same time, an AC voltage or a pulsating DC voltage is applied via the AC voltage source 7. This is preferably in the range of 1 KHz to 10 MHz and more preferably from 10 KHz to 10 MHz. The controller controls the device so that after a timeout of about 3 minutes, the frequency of the AC voltage and / or the pulsating DC voltage is changed. Further changes will take place at appropriate intervals. The time interval may vary depending on the dimensions of the device, but should be chosen not shorter than 2 seconds and preferably about 8 seconds or not shorter than about 1 minute.

Handelt es sich bei dem aufzubereitenden Ionenaustauschermaterial beispielsweise um ein bei der Wasserenthärtung eingesetztes und mit Kalzium- oder Magnesiumkationen beladenes Alumosilikat oder Harz, dann werden diese Kationen durch Wasserstoffionen ersetzt..Die Kalzium- und Magnesiumkationen gehen in die Flüssigkeit und werden zusanmun mit dieser entfernt.If the ion exchange material to be treated is, for example, an aluminosilicate or resin used in water softening and loaded with calcium or magnesium cations, these cations are replaced by hydrogen ions. The calcium and magnesium cations enter the liquid and are removed together with it.

YA: A\YA: A \

2 7 I 6 S i 2 7 I 6 S i

ι' - 4 -ι '- 4 -

Soweit die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen gezeigten Teile mit denen in Fig. 1 übereinstimmen, sind sie jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.As far as the parts shown in the following embodiments with those in FIG. 1 match, they are each marked with the same reference numerals.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sicn um einen aufrecht stehenden Behälter I₁ bei den die Anode 4 unmittelbar oberhalb des 3odens vorgesehen ist. Die Anode ist als ein mit einer Vielzahl von Löchern durchbohrtes 31ech ausgebildet:, vorzugsweise als platinbeschichtete Anode. In einem kleinen Abstand unter dieser ist ein Siebboden 10 vorgesehen, dessen Maschenweite so gewählt ist, daß das Sieb das darüber befindliche, zu regenerierende Ionenaustauschermaterial 2 trägt. Das lonenauscauschermaterial 2 wird in den Behälter maximal bis zu einer vorbestimmten Höhe 11 eingefüllt. In einem Abstand über der verbestimmten Höhe ist eine sich über den Querschnitt des Behälters erstreckende Kathode 3 vorgesehen. In einem kleinen Abstand über dieser ist ein weiterer Siebboden 10' vorgesehen. Diese Siebboden dienen dazu, daß kein Harz in die Zu- und Ableitungen gelangt. An der Bodenseite ist eine Flüssigkeitszuleitung 12 vorgesehen, die über ein von der Steuerung 8 zu betätigendes Ventil 13 einstellbar ist. Auf der 3enälteroterseite ist eine Flüssigkeitsableitung 14 vorgesehen, die über ein Ventil 15 einstellbar ist, welches über die Steuerung Z betätigbar ist. Oberhalb des zu regenerierenden Materials 2 ist ein Spülwasserzulauf 31 mit einem Ventil 33 vorgesehen.In the embodiment shown in Fig. 2, it is an upright container I ₁ in which the anode 4 is provided immediately above the bottom. The anode is formed as a hole pierced with a plurality of holes 31, preferably as a platinum coated anode. At a small distance below this, a sieve tray 10 is provided whose mesh size is selected so that the sieve carries the ion exchange material 2 to be regenerated above it. The lonenauscauschermaterial 2 is filled into the container maximum up to a predetermined height 11. At a distance above the determined height, a cathode 3 extending over the cross-section of the container is provided. At a small distance above this another sieve bottom 10 'is provided. These sieve plates serve to ensure that no resin gets into the inlets and outlets. At the bottom side, a liquid supply line 12 is provided, which is adjustable via a valve 13 to be actuated by the controller 8. On the 3enälteroterseite a liquid discharge 14 is provided, which is adjustable via a valve 15 which can be actuated via the controller Z. Above the material to be regenerated 2 a Spülwasserzulauf 31 is provided with a valve 33.

Die Anode 4 i:st gleichzeitig mit der Wechselspannungsquelie 7 verbunden.The anode 4 i: st connected simultaneously with the Wechselspannungsquelie 7.

Im Betrieb wird über die Flüssigkeitszuleitung 12 V/asser bis zu einem Pegel eingeleitet, bei dem die Flüssigkeit auch die Kathode 3 Uoerdecki:. Anschließend werden, wie in dem oben beschriebener. Ausführungsbeispiel, die Gleichspannung und die Wechselspannung oder pulsierende Gleichspannung eingeschaltet. Die Frequenz der Wechselspannung oder pulsierenden Gleich--In operation, 12 V / asser is introduced via the liquid supply line to a level at which the liquid also the cathode 3 Uoerdecki. Subsequently, as in the above described. Embodiment, the DC voltage and the AC voltage or pulsating DC voltage turned on. The frequency of the AC voltage or pulsating Gleich--

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spannung wird, wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, periodisch geändert. Die Ventile 13, 15 und 33 sind so gesteuert, daß die Flüssigkeit langsam durch den Behälter strömt. Die Flüssigkeit nimmt dabei die ausgetauschten Ionen mit. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden also die Kalzium- und Magnesiumionen abtransportiert.Voltage is periodically changed as in the above-described embodiment. The valves 13, 15 and 33 are controlled so that the liquid flows slowly through the container. The liquid absorbs the exchanged ions. In the embodiment described above, therefore, the calcium and magnesium ions are removed.

Bei dem Behälter 1 kann es sich um den direkt zur beispielsweise Wasseraufbereitung und insbesondere Wasserenthärtung verwendeten Behälter handeln, bei dem also nicht nur die Wiederaufbereitung des Ionenaustauschermaterials erfolgt, sondern die Wasseraufbereitung auch selbst. Zu diesem Zweck ist der Behälter auf seiner Oberseite mit einem Rohwassereinlaß 16 und einem Reinwasserauslaß 17 verbunden.The container 1 may be the container used directly for, for example, water treatment and, in particular, water softening, in which not only the reprocessing of the ion exchanger material takes place, but also the water treatment itself. For this purpose, the container is on its upper side with a raw water inlet 16 and a pure water outlet 17 connected.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 2 gezeigten dadurch, daß eine dritte Elektrode 18 vorgesehen ist. Diese ist in einem flüssigkeitsmäßig mit dem Behälterinneren verbundenen rohrförmigen Ansatz 19 vorgesehen. Der Ansatz 19 liegt in einem Abstand oberhalb der Anode 4 und unterhalb der vorbestimmten Höhe 11. Die Wand zwischen dem eigentlichen Behälterinneren und dem Ansatz wird durch ein Sieb 20 gebildet, welches Wasser durchläßt, das Ionenaustauschermaterial aber abhält. Die dritte Elektrode 18 ist mit der Wechselspannungsquelle verbunden. Die beiden Elektroden 3 und 4 sind lediglich mit der Gleichspannungsquelie verbunden. Das Überlagern der Gleichspannung mit der Wechselspannung oder der pulsierenden Gleichspannung erfolgt über die dritte Elektrode 18. Die Betriebsweise ist die gleiche wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel.The embodiment shown in Fig. 3 differs from that shown in Fig. 2 in that a third electrode 18 is provided. This is provided in a liquid associated with the container interior tubular extension 19. The projection 19 is located at a distance above the anode 4 and below the predetermined height 11. The wall between the actual container interior and the approach is formed by a sieve 20, which passes water, but the ion exchange material stops. The third electrode 18 is connected to the AC voltage source. The two electrodes 3 and 4 are connected only to the Gleichspannungsquelie. The superposition of the DC voltage with the AC voltage or the pulsating DC voltage via the third electrode 18. The operation is the same as in the embodiment shown in Fig. 2.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform weist zusätzlich zu dem Ansatz 19 mit der dritten Elektrode einen gleich ausgebildeten zweiten Ansatz 21 mit einer vierten Elektrode 22 und einem entsprechenden Trennsieb 23 auf. Die beiden Elektroden werden mitThe embodiment shown in FIG. 4 has, in addition to the projection 19 with the third electrode, an identically formed second projection 21 with a fourth electrode 22 and a corresponding separating screen 23. The two electrodes are with

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unterschiedlichen Frequenzen beaufschlagt. Im Betrieb wird die der jeweiligen Impedanz besser entsprechende erste Frequenz der dritten Elektrode und. beim Umschalten der Frequenz die Wechselspannung mit der zweiten Frequenz der vierten Elektrode 22 zugeführt .subjected to different frequencies. In operation, the respective impedance corresponding to the first frequency of the third electrode and. when switching the frequency, the AC voltage at the second frequency of the fourth electrode 22 is supplied.

Bei den oben beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen ist jeweils bodenseitig die Anode vorgesehen. Diese Ausbildung dient zur Regeneration von lonenaustauschermaterial, bei dem angelagerte Kstio.-ien auszutauschen sind, also beispielsweise die oben erwähnten Kalzium- und Magnesiumkationen.In the exemplary embodiments described above, the anode is provided in each case on the bottom side. This training is used for the regeneration of ion exchange material in which deposited Kstio.-ien are exchanged, so for example, the above-mentioned calcium and magnesium cations.

Soll hingegen ein Ionenaustauschermaterial regeneriert werden, bei dem angelagerte Anionen auszutauschen sind, beispielsweise Sulfat-, Karbonat-, Chlorid- oder Nitratanionen, dann erfolgt eine Umpolung derart, daß die bcdenseitige Elektrode als Kathode und die andere Elsktrode als Anode ausgebildet sind.If, on the other hand, an ion exchange material is to be regenerated in which deposited anions are to be exchanged, for example sulfate, carbonate, chloride or nitrate anions, a reversal of polarity takes place in such a way that the cathode-side electrode is in the form of a cathode and the other electrode is in the form of an anode.

In der in Fig. 5 gezeigten AusfUhrung&form ist ein aufrecht stehender Behälter 24 vorgesehen, in·dem zum Zwecke eines kaskadenartigen Regenerationsbetriebes zunächst unmittelbar oberhalb des Bodens eine bodenseitlge Elektrode in Form einer sich über den Querschnitt des Behälters erstreckenden ersten Kathode 25 vorgesehen ist. Unmittelbar unterhalb der Kathode und in einem kleinen Abstand zu dieser ist wiederum ein dem Sieb 10 entsprechendes Sieb vorgesehen. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist in einem Abstand über der vorbestimmten Höhe 11 die entgegengesetzte Elektrode, nämlich die Anode 26, angeordnet. Diese erstreckt sich über den gesamten Querschnitt des Behälters und ist als Netz oder Sieb ausgebildet. Wie bei den vorhergehenden Ausfuhrungsbeispielen ist wieder zu behandelndes Material bis zu einer vorbestimmten Höhe 11 einzufüllen. Oberhalb der vorbestimmten Höhe 11 ist die zur Anode 26 entgegengesetzte Elektrode, also eine zweite Kathode 27, angeordnet, sie sich wiederum über den gesamten Querschnitt des Behälters er-In the embodiment shown in FIG. 5, an upright container 24 is provided in which, for the purpose of a cascading regeneration operation, a bottom electrode in the form of a first cathode 25 extending over the cross section of the container is provided immediately above the bottom. Immediately below the cathode and at a small distance to this in turn a sieve 10 corresponding sieve is provided. As in the previous embodiments, at a distance above the predetermined height 11, the opposite electrode, namely the anode 26, is arranged. This extends over the entire cross section of the container and is designed as a net or sieve. As in the previous exemplary embodiments, material to be treated is to be filled up to a predetermined height 11. Above the predetermined height 11, the electrode 26, which is opposite to the anode 26, that is to say a second cathode 27, is arranged, which in turn is produced over the entire cross section of the container.

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streckt. Unmittelbar darüber und in einem kleinen Abstand von der Kathode 27 ist ein dem Siebboden 10 entsprechender Siebboden 10' vorgesehen. Die Elektroden 25, 26 und 27 sind mit der Gleichspanr.ungsquelle 5 verbunden. Zusätzlich ts·: die Anode 26 mit der Wechselspannungsquelle 7 verbunden.stretches. Immediately above and at a small distance from the cathode 27, a sieve bottom 10 'corresponding to the sieve bottom 10 is provided. The electrodes 25, 26 and 27 are connected to the Gleichspanr.ungsquelle 5. In addition, ts ·: the anode 26 is connected to the AC power source 7.

Im Betrieb befindet sich oberhalb des Siebes 10 ein lonenaustauschermaterial 28_:, bei dem im Wege der Regeneration vorher angelagerte Anionsn ausgetauscht werden sollen. Entsprechend befindet sich oberhalb der Anode 26 einlonenaustauschermaterial 29, bei dem im Wege der Regeneration vorher angelagerte Kationen ausgetauscht werden sollen. Zur Regeneration wird Über die Flüssigkeitszuleitung Leitungswasser zugeführt, welches wenigstens bis über die zweite Kathode 27 reicht.In operation, is located above the sieve 10 is a ion exchanger _28: to be exchanged in the previously annealed by way of regeneration Anionsn. Accordingly, located above the anode 26 einlonenaustauschermaterial 29, in which by means of the regeneration previously deposited cations to be replaced. For regeneration tap water is supplied via the liquid supply, which extends at least to over the second cathode 27.

Wie bei den in den Fig. 2 bis 4 gezeigten AusfUhrungsformen ist auch hier unmittelbar oberhalb des zu regenerierenden Materials 28, 29 an einer Seite des Behälters ein Spülwasserzulauf 30, 31 vorgesehen. Der jeweilige Zulauf ist über entsprechende Ventile 33, 34, 35 einstellbar, die über die Steuerung 8 betätigt werden. Gleichzeitig ist in der im wesentlichen dem Wasserzulauf 30 gegenüberliegenden Seite des Behälters ein Spülwasserablauf 32 vorgesehen, der über ein Ventil betätigbar ist, weiches über die Steuerung 8 gesteuert wird. Über den Spülwasserablauf 32 kann das Spülwasser mit den aus dem Material 28 ausgetauschten Anionen abgeleitet werden.As with the embodiments shown in FIGS. 2 to 4, a rinsing water inlet 30, 31 is also provided here directly above the material to be regenerated 28, 29 on one side of the container. The respective inlet is adjustable via corresponding valves 33, 34, 35, which are actuated via the controller 8. At the same time in the substantially opposite to the water inlet 30 side of the container a flushing water outlet 32 is provided, which is actuated by a valve, which is controlled by the controller 8. About the flushing water outlet 32, the rinse water can be derived with the exchanged of the material 28 anions.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Wechselspannung über die Anode 26 angelegt. Stattdessen kann die Wechselspannung über eine gesonderte Elektrode entsprechend denen der Elektroden 18 oder 18 und 22 in den vorhergehenden AusfUhrungsbeispielen angelegt werden.In the embodiment described above, the AC voltage is applied across the anode 26. Instead, the AC voltage may be applied via a separate electrode corresponding to those of the electrodes 18 or 18 and 22 in the preceding embodiments.

Bei der in Fig. 5 gezeigten AusfUhrungsform handelt es sich wiederum um eine Wasseraui'bereitungseinrichtung, bei der das aufzubereitende Wasser über die Leitung 16 zugeführt wird. In demThe embodiment shown in FIG. 5 again involves a water treatment device in which the water to be treated is supplied via the line 16. In that

Ionenaustauschermaterial 29 werden Kationen, also beispielsweise Kalzium- und Magnesiumkationen ausgetauscht. Das V/asser tritt dann weiter durch das zweite Ionenaustauschermaterial· 28 hindurch, wo Anionen, wie beispielsweise SuIfatanionen, ausgetauscht v/erden. Ohne Umfüllen der lonenaustauschermaterialien kann dann die oben beschriebene Regeneration im gleichen Behälter erfolgen.Ion exchange material 29 are exchanged cations, so for example calcium and magnesium cations. The water then passes through the second ion exchange material 28, where anions, such as sulfate ions, are exchanged. Without decanting the ion exchange materials, the regeneration described above can then take place in the same container.

Die Regeneration kann außer in einer Wasseraufbereitungsanlage auch in anderen Anlagen eingesetzt werden, wie beispielsweise in galvanischen Betrieben.The regeneration can be used except in a water treatment plant in other plants, such as in galvanic plants.

Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen Ano'de und Kathode 45 cm und die Harzbetthöhe 35 cm. Die angelegte Gleichspannung beträgt ca. 150 V. Die Durchflußmenge des während des Regenerierens über die Leitung 12 zugeführten Wassers ist so gewählt, daß der Gleichstrom ca. 1100 mA beträgt. Während der ersten Periodendauer wird eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 100 KHz angelegt, die periodisch durch eine Frequenz von 400 KHz ersetzt wird.In one embodiment, the distance between anode and cathode is 45 cm and the resin bed height is 35 cm. The applied DC voltage is about 150 V. The flow rate of the supplied during the regeneration via the line 12 water is selected so that the DC current is about 1100 mA. During the first period an AC voltage with a frequency of 100 KHz is applied, which is periodically replaced by a frequency of 400 KHz.

Die Periode für das Umschalten zwischen den zwei verschiedenen Frequenzen liegt in der Größenordnung von mehreren Minuten und hängt von der Änderung der Leitfähigkeit im Harzbett ab. Das Umschalten erfolgt bevorzugt dann, wenn die Leitfähigkeit im Kathodenraum etwa 200 % oder mehr der Leitfähigkeit des Rohwassers beträgt, also eine Leitfähigkeit von 1000 με/οπι oder mehr. Die Periode sollte jedoch nicht kürzer als 2 Sekunden, bevorzugt ca. 8 Sekunden bzw. nicht kürzer als etwa 1 Minute sein,The period for switching between the two different frequencies is on the order of several minutes and depends on the change in conductivity in the resin bed. Switching is preferably carried out when the conductivity in the cathode space is about 200 % or more of the conductivity of the raw water, ie a conductivity of 1000 με / οπι or more. However, the period should not be shorter than 2 seconds, preferably about 8 seconds or not shorter than about 1 minute,

Die Einstellung der anzulegenden Spannung und Spülscr jcnstärke wird so gewählt, daß bei gegebener lonenaustauschermaterialmenge die Stromstärke im wesentlichen unter 2 A liegt, damit nicht zu viel Sauerstoff an der Anode produziert wird.The setting of the voltage and rinsing strength to be applied is chosen so that, given the quantity of ion exchanger material, the current is substantially less than 2 A, so that too much oxygen is not produced at the anode.

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Grundsätzlich wird die Gleichspannung vorzugsweise im Bereich von 30 V bis 380 V und besonders bevorzugt von 50 V bis 260 V gewählt. Die Wechselspannungen oder pulsierenden Gleichspannungen können im Bereich von 1 KHz bis 10 MHz und bevorzugt von 10 KHz bis 10 MHz gewählt werden.Basically, the DC voltage is preferably selected in the range of 30V to 380V, and more preferably 50V to 260V. The AC voltages or pulsating DC voltages can be selected in the range of 1 KHz to 10 MHz and preferably from 10 KHz to 10 MHz.

Während der Regeneration wird in regelmäßigen Abständen das Gleich-During regeneration, the equal

spannungsfeld wenigstens 10 Sekunden und bevorzugt fUr etwa 2 bis 3 Minuten umgepolt, damit sich an den Elektroden abgelagerte Materialien, beispielsweise Kalzium an der Kathode, wieder lösen.voltage field at least 10 seconds, and preferably polar reversed for about 2 to 3 minutes, so that at the electrodes deposited materials, such as calcium at the cathode, solve again.

Die Elektroden sind insbesondere auch deshalb von einer Vielzahl von kleinen Löchern durchsetzt, damit der Flüssigkeitsstrom den sich an den Elektroden ansammelnden Sauerstoff bzw. Wasserstoff wegspülen kann.The electrodes are therefore also interspersed by a plurality of small holes, so that the liquid flow can wash away the accumulating at the electrodes oxygen or hydrogen.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt das Ändern der Wechselspannung jeweils durch direktes Umschalten zwischen der erster und der zweiten Frequenz. In einer abgewandelten AusfUhrungsform erfolgt die Änderung dadurch, daß eine kontinuierliche Frequenzänderung zwischen einer ersten und einer zweiten Frequenz durchgeführt: wird.In the embodiments described above, changing the AC voltage is done by directly switching between the first and the second frequency. In a modified embodiment, the change takes place in that a continuous frequency change between a first and a second frequency is performed.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist die in Fig. 3 gezeigte Elektrode 18 ersetzt durch eine netzförmig ausgebildete Elektrode 40, die ..sich zwischen Kathode 3 und Anode 4 und im wesentlichen quer zur Verbindungslinie zwischen diesen beiden innerhalb des Gefäßes in Umfangsrichtung erstreckt. Der netzförmige Abschnitt ist quasi ringsegmentförmig ausgebildet, weist also einen Spalt 41 auf.In the embodiment shown in Fig. 6, the electrode 18 shown in Fig. 3 is replaced by a reticulated electrode 40 extending in the circumferential direction between the cathode 3 and the anode 4 and substantially transverse to the connecting line between the two inside the vessel , The reticulated section is quasi ring-segment-shaped, thus has a gap 41.

Claims

Erfindupgsansprüche

1. A process for the regeneration of ion exchange material,

in which the ion exchange material in a liquid is exposed to a DC voltage field, characterized in that the constant voltage field is superimposed by an AC voltage or pulsating DC voltage

2. The method according to claim 1,

characterized in that the AC voltage or the pulsating DC voltage has a variable in value frequency.

3. The method according to any one of claims 1 or 2,

characterized in that the ranges of 70 to 10,000 mA and / or for the frequency ranges from 10 KHz to 10 MHz are used for the direct current.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,

characterized in that the changing of the frequency takes place at intervals of about 1 minute and more.

5. The method according to any one of claims 1 to 3 _;

characterized in that the frequency is continuously changed between a first and a second frequency.

6. The method according to claim 5,

characterized in that the period of change is at least 2 seconds and preferably about 8 seconds.

7. The method according to claim 5,

characterized in that the period of the change is about 1 minute or more.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the Gleichspannungsfcld is reversed at intervals for a moment.

9. The method according to any one of claims 1 to 8,

characterized in that the Ionenaustaaschermaterial is traversed by a liquid stream.

10. An apparatus for regenerating ion exchange material (2) with a material (2) and a liquid receiving container (1) and as an anode (4, 25, 27) and 'formed as a cathode (3, 26) electrode for applying a DC field,

characterized in that an electrode (3, 4, 6, 18, 22) is provided for superimposing the Gleichspannungsioldes with an AC voltage or a pulsating DC voltage

11. The device according to claim 10,

characterized in that one of the electrodes on the bottom side of the container (1) and the other electrode above the material (2) is arranged.

12. Device according to claim 10 or 11,

characterized in that the electrodes have a plurality of openings.

13. Device according to one of claims 10 to 12,

characterized in that below the bottom electrode arranged and at a distance from this a material (2) receiving sieve bottom (10) is provided, and that above the other electrode and at a distance from this another sieve bottom (10 *) is provided ,

97 f 6 5 f

14. Device according to one of claims 10 to 13,

characterized in that the electrode (6) for applying the AC voltage or the pulsating DC voltage between the anode (4) and the cathode (3) are provided.

15. Device according to claim 14,

characterized in that the electrode (18, 19) on one side of the container (1) or as in the container interior in the circumferential direction transverse to the connecting line between the anode (4) and cathode (3) extending net-shaped Abi.-chnj.tt is provided ,

16. The device according to claim 15,

characterized in that a sieve-like intermediate wall (20, 23) is provided between the electrode (18, 19) and the area accommodating the material (1).

17. Device according to one of claims 10 to 13,

characterized in that the electrode for applying the AC voltage or the pulsating DC voltage is the anode (4, 25, 27).

18. Device according to one of claims 10 to 17,

characterized in that a Flüssigkditsablauf (14) above the material height (11) is provided.

19. Device according to one of claims 11 to 18, characterized in that the bottom-side electrode are formed as a cathode and the opposite electrode as an anode.

20. Device according to one of claims 11 to 18, characterized in that the bottom-side electrode as the anode and the opposite electrode are formed as a cathode.

21. Device according to one of claims 19 or 20, characterized in that above the opposite electrode and at a distance to this another electrode of the bottom electrode corresponding type is provided.

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