DE1436294C3 - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

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masse frei, ohne eine Auflageschicht, so daß eine daß die im Filter auf einem starren Filterboden be-V'erniischung stattfindet. Bei Mischbettfiltern können findliche Ionenaustauschermasse mit einer Filterso die aufeinandergeschichteten Ionenaustauscher- schicht, bestehend aus kleinkörnigem Material gerinmassen nach der Rückspülung nicht mehr als exakt gerer Dichte als die der lonenaustauschermasse überiietrennte Schichten aufeinandergelagert werden. 5 lagert wird. Dieses die lonenaustauschermasse über-Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war lagernde Filtermaterial hat jedoch nach einer besones daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden ders vorteilhaften Ausführungsform einen größeren und somit eine Filtervorrichtung zu finden, bei der Körnungsdurchmesser als die darunterliegende Ionendie Ionenaustauschermasse sich bei der Regeneration austauschermasse.

entsprechend ausdehnen kann, wobei die Gefahr, io Nach der in der Figur abgebildeten vorteilhaften

daß eine Verlagerung des Filtermaterials (Umschich- Ausführungsform wird die auf einem wasserdurchläs-

tung) stattfindet und/oder Filtermaterial bei der Re- sigen, aber austauscherundurchlässigen Filterboden

generation über die bewegliche Filterplatte gelangt, lagernde lonenaustauschermasse 2 mit einer austau-

vveitgehend vermieden bzw. vollständig beseitigt scherundurchlässigen, aber wasserdurchlässigen

wird. Weiterhin sollte ein Verkanten des beweglichen 15 Schicht säure- und laugebeständigen feinkörnigen FiI-

Siebbodens aus der Horizontallage und/oder ein termaterals 3 von geringerer Dichte als die des

i Verklemmen der losen Siebplatte durch Filtermate- Ionenaustauschermaterials abgedeckt. Auf diesem

! rial vermieden werden. Filterbett lagert eine bewegliche Lochplatte 4, die die

j Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diese aufgebrachte Filterschicht aus Filterkörnchen zu-

J Nachteile durch eine Filtervorrichtung, die aus einem 20 rückhält.

1 starren Filterboden, Filtermaterial (insbesondere Die Lochplatte wird gegen einen pneumatisch oder

j Ionenaustauscherfüllung) und einer in der Höhenlage hydraulisch veränderbaren Puffer 5 abgestützt. Auf

J beweglichen Auflage (Lochplatte, Siebboden) besteht diese Weise wird die lonenaustauschermasse wäh-

§ und über der in der Höhenlage beweglichen Loch- rend der Regeneration von unten nach oben in ihrer

5 platte ein pneumatisch oder hydraulisch in seiner 25 jeweiligen Lage festgehalten und eine Umschichtung

S Form veränderlicher Puffer, z. B. gas- und/oder was- des Ionenaustauschermaterials vermieden. An die in

j serdichter elastischer Beutel, Ballon u. dgl. ange- der Höhenlage bewegliche Lochplatte können Brem-

Ij bracht ist, vermieden werden können. sen 8 und/oder Führungen 7 angebracht werden.

J Bei dieser Vorrichtung wird eine Umschichtung Die vorzugsweise mechanischen oder magneti-

I der Ionenaustauscherfüllung eines Filters während 30 sehen Bremsen 8 ermöglichen zusätzlich (neben der

I der Regeneration von unten nach oben, also im Ge- Wirkung des Puffers) eine Regelung des Bewegungs-

I genstromverfahren, verhindert. Das Schrumpfen und Vorganges in der Höhenlage. Die Führungen verhin-

j Quellen der Ionenaustauscherteilchen wird dabei ela- dem zusätzlich (neben der Wirkung des Puffers und

I stisch aufgefangen, und es treten keinerlei unzuläs- des Stützsystems) ein Verkanten der losen Loch-

] sige Innendrücke auf. . 35 platte. Die Regeneration eines mit der oben beschrie-

! Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vor- benen Vorrichtung ausgestatteten Ionenaustauschfil-

I teilhaft über der in der Höhenlage beweglichen ters läuft in folgender Weise ab:

I Lochplatte (bzw. Siebboden) ein Stützsystem ange- Auf den elastischen Puffer 5 wird hydraulisch oder

i bracht. Das Stützsystem kann aus einer Röhre, einem pneumatisch ein geringer Druck ausgeübt, der sich

j Block, Würfel oder sonstigen Formkörpern (Hohl- 40 über die Stütze 6 auf die Lochplatte 4 mit dem dar-

I oder Vollkörper) bestehen, muß jedoch einen freien unterliegenden Filtermaterial 3 überträgt. Anschlie-

I Eintritt bzw. Austritt der zu filtrierenden Flüssigkeit ßend wird das Regenerierchemikal von unten nach

] bzw. der Regenerationsflüssigkeit ermöglichen. Das oben durch die festgelegte Ionenaustauscherfüllung 2

I Stützsystem wird nach einer vorteilhaften Ausfüh- geführt. In gleicher Richtung wird anschließend die

I rungsform so angebracht, daß es sich auf der beweg- 45 lonenaustauschermasse ausgewaschen. Mit Hilfe des

j liehen Lochplatte befindet und von einem Puffer Puffers 5 wird das Schrumpfen bzw. Quellen der

I überlagert wird. Nach einer anderen Ausführungs- Ionenaustauscherteilchen während der Vorgänge der

j form kann sich der in seiner Form veränderliche Puf- Regeneration ausgeglichen. Nach beendeter Regenera-

J fer zwischen zwei Stützsystemen befinden bzw. der tion wird der Puffer entspannt. Bei der anschließen-

I Puffer selbst als Stützsystem ausgebildet sein. 50 den Beladung wird das Ionenaustauschfilter von

j Die Filterfüllung wird vorteilhaft so angeordnet, oben nach unten durchströmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 lose Siebboden auch ohne entsprechende Ausdeh- Patentansprüche: nung des Filtermaterials bei der Regeneration bewegt und/oder feinkörniges Material zwischen Siebboden

1. Aus einem starren Filterboden, Filtermate- und Gefäßwand oder oberhalb des Siebbodens gerial und einer in der Höhenlage beweglichen Auf- 5 langt. Gelangt jedoch das Filtermaterial zwischen lage (Lochplatte) bestehende Filtervorrichtung, den losen Siebboden und die Behälterwand, so läßt dadurch gekennzeichnet, daß über der sich ein Verklemmen des losen Siebbodens häufig in der Höhenlage beweglichen Lochplatte (Sieb- nicht vermeiden. Weiterhin besteht nach diesem Verboden) (4) ein pneumatisch oder hydraulisch in fahren die Gefahr, daß bei einer nicht gleichmäßigen seiner Form veränderlicher Puffer (5) angebracht io Ausdehnung des Filtermaterials und durch rasches ist. Einleiten der Regenerationsflüssigkeit der bewegliche

2. Filtervorrichtung gemäß Anspruch 1, da- Siebboden aus der Horizontallage gebracht wird, verdurch gekennzeichnet, daß über der in der Hö- kantet und an der Behälterwand klemmt.

henlage beweglichen Lochplatte (Siebboden) (4) Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits

sich ein Stützsystem (6) mit einem pneumatisch 15 im Ausland (Frankreich, Belgien) ein Verfahren un- oder hydraulisch in seiner Form veränderlicher ter der Bezeichnung »Press Bed« entwickelt, bei dem Puffer (5) befindet. zwischen zwei festen Siebboden und innerhalb des

Filtermaterials (der Austauschermasse) bzw. nach einem anderen Verfahren (französische Patentschrift

20 I 309 137) außerhalb der Austauschermasse ein beweglicher, die Form veränderlicher Sack angebracht wird. Jedoch kann auch nach diesem Verfahren der Nachteil der Verlagerung des Filtermaterials dadurch

Es sind bereits Filtervorrichtungen zur Behänd- eintreten, daß die verschieden stark beladenen Filterlung von Flüssigkeiten mit körnigem chemisch und/ 25 schichten in sich verschoben werden bzw. durch- oder physikalisch wirksamen Filtermaterial bekannt. mischt werden. Diese Filtermaterialverlagerung tritt Die zu filtrierende Flüssigkeit wird in einer Richtung als Folge der Querschnittveränderung (Volumenverdurch die Filterschichten hindurchgeleitet. Die Reini- größerung oder -verkleinerung) des aufblasbaren gung (Regeneration) der Filtermasse erfolgt zweck- Sackes (Ballon u. dgl.) ein.

mäßig mittels Hindurchleitung einer Regenerierflüs- 30 In der österreichischen Patentschrift 225 632 wird sigkeit in der umgekehrten Richtung. weiterhin ein Ionenaustauscher nach dem Prinzip der

Wird bei einem Ionenaustauschfilter statt der Mischbettfilter mit einer Niederhaltevorrichtung be-Gleichstromregeneration eine Gegenstromregenera- schrieben, die ein von außen oder vom Inneren des tion angewendet, so läßt sich bekanntlich der Chemi- Filterkörpers her betätigbares Verstellorgan enthält, kalienverbrauch fast auf die theoretisch erforderliche 35 das z. B. durch Schrauben angezogen werden kann. Menge senken. Die Einsparungen an Regeneriermit- An Stelle des Düsenbodens kann auch ein in seiner teln können auf diese Weise bis zu 50 °/o und mehr Form veränderliches Abdichtungselement, z. B. aus betragen. Schaumgummi, Verwendung finden. Diese Nieder-

Für die Durchführung einer ordnungsgemäßen Ge- haltevorrichtung stellt kein sich den Druckverhältnisgenstromregeneration muß vorausgesetzt werden, 40 sen der Austauschermasse gleichmäßig anpassendes daß das Austauschermaterial während des Regenera- Puffersystem (vgl. Schraubeneinstellung) dar, und bei tionsablaufs nicht umgelagert wird. der Verwendung von Schaumgummi als Abdich-

Geht man vom Volumen einer beladenen Ionen- tungselement besteht zusätzlich die Gefahr, daß sich austauscherfüllung auf Kunstharzbasis aus, so die Poren der Schaumgummiplatte durch den Druck, schrumpft die Masse während der Regeneration mit 45 durch Verschmutzungen, eingelagerte Austauscher-Salzsäure oder Natronlauge und quillt während des masseteilchen u. dgl. verschließen,
anschließenden Auswaschens über den Ausgangszu- Weiterhin besteht zusätzlich die Gefahr, daß bei

stand hinaus. Ist für diese Ausdehnung nicht genü- einer Verwendung der Schaumgummiplatte allein als gend Raum vorhanden, können Drücke bis zu etwa Abdichtungselement des Stempels die Schaumgum-100 atü auftreten. 50 miplatte an den Rändern weggedrückt wird.

Zur Vermeidung von Filtermaterialverlusten bei Nach einem nicht vorbekannten älteren Vorschlag

der Regeneration ist bereits durch die deutsche Pa- wird ein rückspülbarer Ionenaustauschfilter mit tentschrift 832 596 bekanntgeworden, auf der Ober- einem innerhalb eines Filterbehälters oberhalb der fläche des über einem fest angebrachten Sieb- oder Austauschermassefüllung angeordneten elastischen Lochboden befindlichen Filtermaterials eine in 55 Abdichtelement versehen, das als ein aufblasbarer der Höhenlage bewegliche Auflage, z. B. Siebboden, kolbenartiger Faltensack aus elastischem Material anzubringen. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß ausgebildet ist. Der Faltensack ist an seiner der Fuldas bei der Regeneration quellende Filtermaterial lung abgekehrten Seite an der Behälterwand abge-(insbesondere Ionenaustauscher) sein Volumen ver- dichtet und mit seiner inneren Bodenseite an einer großem kann, ohne daß durch das quellende Filter- 60 auf und ab bewegbaren Zugvorrichtung befestigt,
material ein Zusammendrücken des Filtermaterials Der Nachteil bei einem derartigen rückspülbaren

erfolgt und wodurch der Durchgang der Flüssigkeit Ionenaustauscher besteht darin, daß durch den aufgehemmt oder der Behälter deformiert bzw. beschä- blasbaren Sack, der den gesamten oberen Raum des digt werden könnte. Die bewegliche, lose Auflage des Ionenaustauschers ausfüllt, die Flüssigkeit auf den Siebbodens weist jedoch auch Nachteile auf. Durch 65 oberen Raum durch ein Drainagesystem austreten die lose Auflage des Filterbodens darf die zur Re- muß, ohne daß sie die übrige, über dem Drainagesygeneration verwendete Flüssigkeit nur mit sehr gerin- stern befindliche Ionenaustauscher durchwandert hat. ger Geschwindigkeit eingeleitet werden, da sonst der Beim Rückspülen wirbelt man die Ionenaustauscher-