DE1517936C - Vorrichtung und Verfahren zum Wir belschicht Gegenstrom Ionenaustausch, ins besondere zum Entharten und/oder Entsalzen von Wasser - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung kontinuierlicher Förderung der austauschenden Me- und ein Verfahren. zum Wirbelschicht-Gegenstrom- dien erreicht werden. Um einerseits eine Störung der Ionenaustausch, insbesondere zum Enthärten und/ Förderung des Ionenaustauschers im Bereich der oder Entsalzen von Wasser, mit einer Beladungs- Abzugsleitungen an der Beladungskolonne und Regekolonne, einer mit ihr verbundenen Regenerierko- 5 nerierkolonne auszuschließen und andererseits eine lonne und einer mit der letzteren verbundenen Verteilung der in die Kolonnen einzuleitenden Waschkolonne, von denen jede mit ventilgesteuerten Flüssigkeiten, wie Rohflüssigkeit bzw. Wasser und Zu- und Abführungsleitungen für die ein- und auszu- Regeneriefmittel, zu ermöglichen, ist das jeweils leitenden Flüssigkeiten sowie das Austauscher- untere Ende der Beladungskolonne sowie der Regematerial ausgestattet sind, wobei sowohl unterhalb io nerierkolonne mit je einer Erweiterung und einem in der Beladungskolonne als auch unterhalb der dieser eingebauten Filtermantel versehen. Zwar lassen Waschkolonne je eine Gegendruckkammer mit sich mittels dieser Filtermäntel und Erweiterungen tangential einmündender Flüssigkeitszuleitung vor- ' gute Strömungsverhältnisse an den Einlaufenden der gesehen ist. Kolonnen - erzielen, indessen können diese Erweite-

Eine für den Gegenstrom-Ionenaustausch vorge- 15 rungen in besonderen Fällen einen baulichen Auf-

schlagene, und dem Enthärten und/oder Entsalzen wand bedeuten (deutsche PatetanmeldungP1517930.

von Wasser dienende Vorrichtung wird im wesent- 3-41).

liehen von drei über Leitungen miteinander verbun- Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Behandenen, röhrenförmigen Kolonnen gebildet, von denen dein von Flüssigkeiten mittels eines Ionenaustauschers die eine als die Beladungskolonne, eine weitere als so wird im wesentlichen von drei hintereinander ange-^ die Regenerierkolonne und wiederum eine weitere ordneten und über Leitungen miteinander verbünde-^., als die Waschkolonne ausgeführt ist. Die in die ein- nen Kolonnen gebildet, von denen die eine Kolonne ^ zelnen Kolonnen einmündenden und mit Ventilen der Beladung^ die ihr nachgeschaltete der Regenerie- ;.,' und Förderorganen ausgestatteten Leitungen sind rung und die dieser wiederum nachgeschaltete der j derart an den Kolonnen angeschlossen, daß in jeder 25 Waschung des Ionenaustauschers dient. Die einzelnen Kolonne ein Gegenstrom der aneinander auszu- Kolonnen sind dabei über Leitungen und in diesen .< tauschenden Medien möglich ist. Die einzelnen Ko- vorgesehenen Ventilen miteinander verbunden, wobei ''* lonnen /sind in der Reihenfolge der Behandlung der die Leitungen derart an den Kolonnen angeschlossen Medien, nämlich der Beladung, Regenerierung und sind, daß die austauschenden Medien im Gegenstrom Waschung hintereinander angeordnet und derart über 3°' aneinander vorbeibewegt werden können. Im Bedie Leitungen miteinander verbunden, daß das untere reich des Einlaufendes jeder Kolonne für die be-Ende der Beladungskolonne mit dem Kopf der Rege- handelnde Flüssigkeit bzw. das Regeneriermittel bzw. nerierkolonne, das untere Ende der Regenerierko- die Waschflüssigkeit ist in jeder Kolonne ein kolonne mit dem Kopf der Waschkolonne und das nischer Filtermantel vorgesehen, der von einem Ringuntere Ende der Waschkolonne mit dem Kopf der 35 raum umschlossen ist, in den ein Teilstrom des jewei-Beladungskolonne verbunden sind. Außer diesen, !igen Zulaufes für die zu behandelnde Flüssigkeit die Kolonnen verbindenden Leitungen weist die bzw. Regeneriermittel bzw. die Waschflüssigkeit Beladungskolonne im Bereich ihres unteren Endes unmittelbar unter einem,, aen jeweiligen Ringraum eine Zuleitung für die zu behandelnde Flüssigkeit bzw. vom zugehörigen Behandlungsraum trennenden Zwidas Wasser sowie eine Abzugsleitung für den belade- 40 schenboden, welcher eine Perforation für das Durchnen Ionenaustauscher und an ihrem oberen Ende treten der austauschenden Medien aufweist, mündet, eine Abzugsleitung für die behandelnde Flüssigkeit Zusätzlich zu diesen Ringräumen bzw. Filtefmäntelii und eine Zuleitung für den Ionenaustauscher auf. weist jede Kolonne an ihrem diesen Räumen abge- ^_-1 Desgleichen weist die Regenerierkölonne an ihrem wandten Ende je einen konischen Sammelraum für unteren Ende eine Zuleitung für ein frisches Regene- 45 den Ionenaustauscher auf, welcher Sämmelraum riermittel und an ihrem oberen Ende eine Abzugs- wiederum über einen absperrbaren Rohrabschnitt mit leitung für das in der Regenerierkolonne benutzte dem Behandlungsraum verbunden ist. Bei dieser be-Regeneriermittel auf. Um den Ionenaustauscher kon- kannten Vorrichtung wird es als nachteilig empfuntinuierlich und in ausreichender Menge von der Be- ' den, daß infolge eines turnusmäßigen öffnens und ladungskolonne in die Regenerierkolonne und von 50 Schließens der Zu- und Abführungsleitungen der der Waschkclcnns in die Beladungskolonne fördern Kolonnen der Austausch unter den Medien in sogeuhd somit dem-Äüstausch erneut zuführen zu können, nannten Fließbetten erfolgt, was dazu führt, daß eine sind die Abzugsleitungen für den Ionenaustauscher aus ungleichmäßige Behandlung, Regenerierung und diesen Kolonnen in Gegendruckkammern eingeführt, ^Waschung des Ionenaustauschers erreicht wird. Hinzu in die auch Förderleitungen für die Förderung des 55 kommt, daß durch die Anordnung von Verschluß-Ionenaustauschers einmünden. Hierbei erfolgt die För- Organen in den Leitungen für den Transport des derung des beladenen Ionenaustauschers aus der der Ionenaustauschers dieser einer starken mechanischen Beladungskolonne zugeordneten Gegendruckkammer Beanspruchung unterworfen ist, diese um so mehr als in die Regenerierkolonne mittels Rohflüssigkeit, die diese Verschlußorgane bei jedem Füllen und EntFörderung aus der der Waschkolonne zugeordneten 60 leeren der Kolonnen betätigt werden müssen und Gegendruckkammer in die Beladungskolonne mittels dadurch ein Quetschen des Ionenaustauschers bebehandelter Flüssigkeit, d. h. Produktwasser. Die dingen. Außerdem können bei dieser Vorrichtung inRegelung der Fördermengen an Ionenaustauscher, folge Herrschens unterschiedlicher Drücke ' zum Regeneriermittel und Flüssigkeit bzw. Wasser erfolgt Zwecke des Füllens und Entleerens der einzelnen durch Betätigen der in den einzelnen Leitungen vor- 65 Kolonnen Kanalbildungen in den Kolonnen aufgesehenen Ventile, wobei diese so betätigt werden, treten, wodurch mangels einer ausreichenden Verdaß in allen Kolonnen sowohl turbulenie Wirbel- WeUZCiL der Medien in den Koionnen infoige unzuschichten als auch ausreichende Verweilzeiten bei reichenden Austauschens die Qualität des Produkts,

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d. h.der behandelten Flüssigkeit erheblich ver- Räume sind dabei durch perforierte Zwischenböden

schlechter! wird (französische Patentschrift 1291343). mit aufgeschütteten Verteilerschichten, deren Perfo-

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Behandeln ration zwar die Flüssigkeit durchläßt, die körnige einer Flüssigkeit mit einem Ionenaustauscher be- Ionenaustauschermasse jedoch zurückhält, voneinkannt, bei der vorzugsweise in einer einzigen Kolonne 5 ander getrennt. Um die Ionenaustauschermasse von die einzelnen Reaktionen in getrennten und nur einem Raum zum anderen überzuführen, sind in den strömungstechnisch miteinander verbundenen Räumen Zwischenböden und Verteilerschichten Überlaufablaufen. Bei dieser Kolonne wird die zu behandelnde rohre vorgesehen, die in unterschiedlichen Längen in Flüssigkeit etwa in der Mitte der Kolonne eingeführt, den jeweiligen Raum über und unter den Zwischenwobei ein Teilstrom dieser Flüssigkeit von oben nach io boden einmünden. Die Kolonne ist mit Zu- und Abunten und ein weiterer Teilstrom von unten nach führungsleitungen für die zu behandelnden Medien, oben die einzelnen Räume durchläuft. Der von oben wie Ionenaustauschermasse, Rohflüssigkeit, Lösungsnach unten geführte Teilstrom wird durch ein korn- -mittel mit Waschwasser versehen, und es sind diese paktes Ionenaustauscherbett geführt und dort von Leitungen mit und ohne Absperrorgane ausgestattet, seinen zu entfernenden Bestandteilen befreit, um 15 Während die Rohflüssigkeit, das Lösungsmittel und dann die Kolonne bzw. den Beladungsraum über das Waschwasser radial den einzelnen Räumen der einen Sammelraum zu verlassen. Der andere, von Kolonne zu- und wieder abgeführt werden, wird die unten nach oben geführte Teilstrom der genannten Ionenaustauschermasse axial der Kolonne zu- bzw. Flüssigkeit gelangt über Rohrleitungen in einen aus dieser ausgeführt. Dabei wird die Ionenaus-Waschraum, in dem der von oben nach unten fallende 20 tauschermasse im Gegenstrom zur Rohflüssigkeit Ionenaustauscher nach vorheriger Regenerierung ge- bzw. zum Lösungsmittel bzw. zum Waschwasser von -* waschen wird. Oberhalb dieses Waschraumes ist eine oben nach unten durch die Kolonne geleitet. Der ~ Regenerierzone vorgesehen, in die ein der Regenerie- Austausch zwischen den die Kolonne passierenden rung des Ionenaustauschers dienendes Regenerier- Medien, d. h. das Beladen, Regenerieren und Waschen ; mittel eingegeben wird. Regeneriermittel und Wasch- 25 der Austauschermasse, erfolgt in turbulenten Schich- .' flüssigkeit verlassen bei dieser Vorrichtung über ten, sogenannten Wirbelschichten. Um dabei einen f Kopf die Kolonne, während ebenfalls über Kopf quasi kontinuierlichen Betrieb der Kolonne zu ge- ,' beladener Ionenaustauscher der Regenerierzone zu- währleisten, sind am oberen wie auch am unteren ' geführt wird. Der beladene Ionenaustauscher wird Ende derselben Sammelbehälter für die Ionenausdabei einem am Kopf der Kolonne befindlichen ₃₀ tauschermasse vorgesehen, die im Rhythmus^ eines Sammelraum entnommen und über ein Verschluß- . Austauschzyklus wechselseitig umgeschaltet werden organ diskontinuierlich der Regenerierzone und so- und in die bzw. aus denen die Ionenaustauschermasse mit der Kolonne zugeführt. Entsprechend der Menge mittels einer gegebenenfalls in Kreislauf geführten des neu zugeführten Ionenaustauschers wird dem Förderflüssigkeit gefördert wird. Durch den quasi Beladungsraum eine gleiche Menge beladenen Ionen- ₃₅ kontinuierlichen Betrieb der Austauschkolonne weraustauschers entzogen, und es wird dieser Ionenaus- den die Drücke in derselben entsprechend dem Umtauscher mittels eines Teilstromes der behandelten schaltrhythmus ständig verändert und somit auch Flüssigkeit vom unteren Ende der Kolonne zu deren die für einen optimalen/Austausch erforderlichen oberen Ende gefördert. Bei dieser Vorrichtung wird Wirbelschichten ab- bzw/wieder aufgebaut. Das Aufes außer der diskontinuierlichen Arbeitsweise als ₄₀ und Abbauen der Wirbelschichten kann sich einernachteilig empfunden, daß die Beladung, Regene- seits auf den Reinheitsgrad der behandelten Flüssigrierung und Waschung des Ionenaustauschers in keit und andererseits infolge einer Kanalbildung auf kompakten Schichten erfolgt und daß der regene- den Betrieb der Kolonne störend, wenn nicht sogar rierte Ionenaustauscher mit einem Teilstrom der nachteilig auswirken. Im Zeitpunkt des Umschältehs" erst zu behandelnden und der beladene Ionenaus- 45 von einem Sammelbehälter für die Ionenaustauschertauscher mit einem Teilstrom der behandelten Flüssig- masse zum andern und des damit zusammenhängenkeit behandelt bzw. gefördert wird. Außerdem wird den Druckabfalles besteht die Gefahr des Festsetzens es als nachteilig empfunden, daß mangels einer mitgeführten Schmutzes, insbesondere in den auf den strömungstechnisch günstigen Verteilung, insbeson- Zwischenböden ruhenden Verteilerschichten, durch dere am Einlauf der zu behandelnden Flüssigkeit, 50 weiches Festsetzen Verstopfungen auftreten können Nesterbildungen, in denen sich auch Bakterien an- (deutsche Auslegeschrift 1 025 386).
sammeln können, im Waschbereich begünstigt wer- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zuden, wodurch die Anwendung der Vorrichtung im gründe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Be-Trinkwasserbereich auf Schwierigkeiten stößt (fran- handeln einer Flüssigkeit mittels eines beladbaren, zösische Patentschrift 1 099 457). 55 regenerierbaren und waschbaren Ionenaustauschers

Ferner ist es bei einer Vorrichtung zum Trennen zu schaffen, wodurch nicht nur ein vollkontinuier-

von gelösten Stoffen verschiedenen Dissoziations- licher Betrieb der Austauschvorgänge bei geringem

grades bekannt, die Trennung mittels einer im Kreis- Verbrauch an Regeneriermittel, Produktflüssigkeit

lauf geführten Ionenaustauschermasse mit an- und Ionenaustauscher ermöglicht, sondern darüber

schließender Regenerierung und Waschung derselben 60 hinaus strömungstechnisch günstige Verteilungen der

durchzuführen. Der Beladungs-, Regenerierungs- und einzuleitenden bzw. abzuführenden Medien erhalten

Waschvorgang der Ionenaustauschermasse erfolgt werden.

hierbei in einer in mehrere miteinander verbundenen Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe vor-

Räume unterteilten Kolonne, wobei der Raum für richtungstechnisch dadurch gelöst, daß der obere

die Beladung der Ionenaustauschermasse oben, der 65 Teil der Waschkolonne durch einen in bekannter

Raum für die Spülung derselben in der Mitte und der Weise ausgebildeten Verteilerboden mit Füllkörper-

Raurn für die Regenerierung bzw. Waschung der schüttung in die Regenerierkolonne hineinragt, der

Ionenaustauschermasse unten liegt. Die einzelnen Waschflüssigkeitseinlaß als Ringdüse ausgestattet ist

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und in der Regeneriermittelablaufleitung ein Regel- digkeit als in vergleichbaren Festbett- oder Fließbettventil eingebaut ist. filtern erzielt, was eine Verringerung der Austauscher-

Durch diese Maßnahmen wird eine Vorrichtung menge und damit auch eine erhebliche Senkung der

geschaffen, bei der nicht nur günstige Einlauf- und Investitionskosten bedeutet.

Überlauf Verhältnisse von der einen Reaktionskammer 5 In der Zeichnung ist ein Aüsführungsbeispiel der

in die andere für die austauschenden Medien ge- Erfindung am Beispiel der Wasserenthärtung sche-

schaffen werden, sondern es wird darüber hinaus eine matisch dargestellt.

wirksame Waschung des Ionenaustauschers in der Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt drei Waschkolonne durch Anwendung der Waschdüse schlanke Kolonnen, und zwar die Kolonne 1 für die und der gereinigten Flüssigkeit ermöglicht. Ein wei- io Beladung, die Kolonne 2 für die Regenerierung und terer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Kolonne 3 für das Waschen des Ionenaustauschers die ständige Wirbelung des Ionenaustauschers weder bzw. der Ionenaustauschermasse. Im unteren Teil Nester in den Kolonnen abgelagert, noch unzu- der Beladungskolonne befindet sich ein dicht abreichend beladener Ionenaustauscher die jeweilige schließender Zwischenboden 4, über dem im Mantel Kolonne verlassen kann. Außerdem hat das Auf- 15 der Kolonne die Rohwasserzulaufleitung 5 mündet, wirbeln der Ionenaustauschermasse bzw. des Ionen- Das Rohwasser wird von der Rohwasserpumpe 6 geaustauschers in den einzelnen Kolonnen den Vorteil, fördert und ist mit Hilfe des Ventils 7 regulierbar, daß an der Füllkörperschüttung keine Schmutzteile Oberhalb des Einlaufes befindet sich ein Lochboden oder sonstige Bestandteile abgelagert werden können, oder ein mit Düsen besetzter Verteilerboden, 8, auf wodurch der Durchtritt durch diese Schüttung für die 20 den Füllkörper 9 zur weiteren Verteilung des Roh-Flüssigkeit, wie das zu behandelnde Wasser bzw. das wasserzulaufes geschichtet sind. Unterhalb des" Regeneriermittel stets geöffnet bleibt. Bodens 4 wird von einem kegelförmigen Abläuft

Verfahrenstechnisch zeichnet sich die Erfindung für trichter 10 ein Austauschermassesammelraum gebildie Förderung des Ionenaustauschermaterials von det. Der Austauschermassesammelraum ist über Abden Gegendruckkammern zum Kopf der jeweils vor- as lauf rohre 11 mit dem Wirbelraum der Kolonne ver- oder nachgeschalteten Kolonne dadurch aus, daß die bunden. Der Ablauftrichter 10 geht in das Abzugs-Förderung mittels der den Gegendruckkammern zu- rohr 12 über, das in die Gegendruckkammer 13 hingeführten Flüssigkeiten erfolgt und daß durch Drosse- einragt. Das Abzugsrohr 12 kann an seinem unteren lung des Regeneriermittelablaufventils der Förder- Ende durch eine verstellbare Platte 14 verschlossen strom des regenerierten Austauschermaterials ver- 30. werden. Von der Rohwasserzulaufleitung 5 führf eine stärkt und zugleich der Förderstrom des beladenen . Gegendruckleitung 15 in die Gegendruckkammer 13. Austauschermaterials gehemmt wird und beim öffnen Diese Gegendruckleitung ist an ihrem freien offenen des Regeneriermittelablaufventils die Regelung der Ende so gebogen, daß die Gegendruckflüssigkeit Förderströme im umgekehrten Sinne, erfolgt. tangential in die Gegendruckkammer 13 einfließen

Durch diese verfahrenstechnische Regelung der 35 kann. Die Menge der Gegendruckflüssigkeit wird mit Austauschabläufe in den einzelnen Kolonnen lassen Hilfe des Ventils 16 eingestellt. Von der Gegensich optimale Fördermengen und ausreichende Ver- druckkammer 13 führt eine Förderleitung 17 in fester weilzeiten für den zu erfolgenden Austauschvorgang und dichter Verbindung dupch den Deckel der Regezwischen den Medien sehr einfach einstellen. Hinzu nerierkolonne und ragt in'einer Länge ven 5% der kommt, daß durch die einfache Einstellung der For- 40 Kolonnenhöhe in die Kolonne hinein. Dadurch entdermengen und den kontinuierlichen Durchlauf der steht eine Beruhigungszone Z₂, die ein Austragen der . Medien auch die Drücke in den einzelnen Kolonnen Austauschermasse verhindert. __ ,. konstant gehalten werden können, so daß der Ionen- An den Deckel der Beladungskolonne 1 sind eine austauscher keinen ihn wesentlich beanspruchenden Produktleitung 18, die durch das Ventil 19 - vei Drücken ausgesetzt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfin- 45 schlossen werden kann und eine Schlammabzugsdung kann darin gesehen werden, daß durch das Ein- leitung 20 angeschlossen, die mit einer Länge von leiten der Flüssigkeiten, d. h. des zu behandelnden 2,5 °/o der Kolonnenhöhe in die Kolonne 1 hineinragt Wassers und des Regeneriermittels, um die Abzugsrohre und mit Hilfe des Ventils 21 verschließbar ist. des Ionenaustauschers in die jeweilige Kolonne eine Durch den Boden 22 der Regenerierkolonne 2 ragt sogenannte Senke im Bereich der Mündungsöffnungen 50 der obere Teil der Waschkolonne 3. Oberhalb des der Abzugsrohre entsteht, so daß durch diese öffnun- Einlaufs für die Salzsole als Regeneriermittel befindet gen weitgehend Ionenaustauscher austritt. Durch sich eine Lochplatte oder ein mit Düsen besetzter diese erfindungsgemäße Koppelung der.Förderströme Verteilerboden 23, auf den Füllkörper 24 für die wird ferner der Vorteil erzielt, daß Förderpumpen weitere Verteilung der Regeneriermittellösung gefür die Förderung der Medien.von einer Kolonne in 55 schichtet sind. Die Höhe dieser Füllkörperschicht die andere weitgehend entfallen können. Hinzu reicht bis an die Oberkante der Waschkolonne. Die kommt, daß durch diese einfache Regelung der Aus- Regeneriermittellösung wird mit Hilfe der Pumpe 25 fauschabläufe und dem in Wirbelschichten erfolgten gefördert, über die Leitung 26 der Regenerierkolonne Austausch sowohl Standzeiten für das Wiederauf- zugeführt und ihre Menge mit Hilfe des Ventils 26 bereiten des verbrauchten Ionenaustauschers ent- 60 eingestellt.

fallen als auch die Wirbelschichthöhen in allen Der untere Teil der Waschkolonne ragt in die

Kolonnen gleich den Reaktionshöhen eingestellt wer- Gegendruckkammer 28 hinein. Ihr Ausgang kann

den können. Padurch ergeben sich erhebliche Ein- mit Hilfe der verstellbaren Platte 29 geschlossen wer-

sparungen am Austauschermaterial sowie gute Aus- den.

tauschgrade zwischen den Medien und dem Ionen- 65 Durch die Gegendruckleitung 30 wird mittels der

austauscher. Außerdem wird durch die heftige Wir- Hilfspumpe 31 aus der Produktleitung 18 gereinigte

belung insbesondere in der Beladungs- und Regene- Flüssigkeit als Gegendruckflüssigkeit in die Gegen-

rierkclor.ne eine vie! höhere lonenaustauschgeschwin- druckkammer 28 gedrückt. Diese Gegendruckieitung

Claims (2)

ist an ihrem freien offenen Ende so gebogen, daß die Gegendruckflüssigkeit tangential in die Gegendruckkammer 28 einfließen kann. Die Menge der Gegendruckflüssigkeit wird mit Hilfe des Ventils 32 eingestellt. Von der Gegendruckkammer 28 führt eine Förderleitung 33 in fester und dichter Verbindung durch den Deckel der Beladungskolonne 1 und ragt in einer Länge von 5% der Kolonnenhöhe in die Kolonne hinein. Dadurch entsteht eine Beruhigungszone .Z1, die ein Austragen der Austauschermasse verhindert. " Oberhalb der Gegendruckkammer 28 befindet sich eine Ringkammer 34, von der aus durch Düsen Waschflüssigkeit in die Waschkolonne gelangen kann. Diese Waschflüssigkeit wird mittels der Waschleitung 35, die an den Druckstutzen der Hilfspumpe 31 angeschlossen ist, zugeführt. Ihre Menge wird mit Hilfe des Ventils 36 eingestellt. An den Deckel der Regenerierkolonne 2 ist eine Regeneriermittelablaufleitung 37 angeschlossen, deren Durchfluß mit Hilfe des Ventils 38 geregelt werden kann. Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgende: Durch die Rohwasserzulaufleitung 5 wird mit Hilfe der Rohwasserpumpe 6 das zu reinigende Rohwasser gefördert. Die Rohwassermenge wird mit Hilfe des Ventils 7 eingestellt. Durch den Verteilerboden 8 und die Füllkörperschüttung 9 gelangt das Rohwasser gleichmäßig verteilt in die Beladungskolonne 1. In der Beladungskolonne befindet sich Austauschermasse, die infolge der Rohwasserströmung eine scharf begrenzte Wirbelschicht ausbildet. In dieser Wirbelschicht erfolgt die Enthärtung des Wassers. Das gereinigte Wasser verläßt durch die Rohrleitung 18 und das Ventil 19 die Kolonne. Mit Hilfe des Ventils 19 wird ein geringer Überdruck in der Beladungskolonne 1 eingestellt. Die beladene Austauschermasse fließt durch die Ablaufrohre 11 und durch das Abzugsrohr 12 in die Gegendruckkammer 13. Dabei ist die verstellbare Klappe 14 geöffnet. Mit Hilfe des Ventils 16 wird durch die Leitung 15 ein Gegendruckwasserstrom eingestellt. Ein Teil dieses Gegendruckwassers fließt in das Abzugsrohr 12 und hemmt dabei den Ausfluß der beladenen Austauschermasse, der andere Teil gelangt mit der ausgeflossenen beladenen Austauschermasse durch das Förderrohr 17 auf den Kopf der Regenerierkolonne 2. Mit Hilfe der S.olepumpe 25 wird durch die Leitung 26 die Regeneriersole gefördert. Ihre Menge wird mittels des Ventils 27 eingestellt. Durch den Verteüerboden 23 und die Füllkörperschüttung 24 gelangt die Sole gut verteilt in die Regenerierkolonne 2. In der Regenerierkolonne befindet sich Austauschermasse, die infolge der Soleströmung eine scharf begrenzte Wirbelschicht ausbildet. In dieser Wirbelschicht erfolgt die Regenerierung der Austauschermasse. Die verbrauchte Sole verläßt zusammen mit dem Förderwasser durch die Leitung 37 und das Ventil 38 die Kolonne. Die regenerierte Austauschermasse fließt durch die Waschkolonne 3 in die Gegendruckkammer 28. Dabei ist die verstellbare Platte 29 geöffnet. Mit Hilfe des Ventils 36 wird durch die Leitung 35 ein Spülwasserstrom durch die Ringkammer 34 in die Waschkolonne gedrückt. Die Menge des Waschwassers wird so bemessen, daß in der Waschkolonne eine Wirbelschicht entsteht. In dieser Wirbeischicht wird die regenerierte Austauschermasse solefrei gewaschen. Mit Hilfe des Ventils 32 wird in der Leitung 30 ein Gegendruckwasserstrom eingestellt. Ein Teil dieses Gegendruckwassers fließt in die Waschkolonne 3 und hemmt dabei den Ausfluß der gewaschenen Austauschermasse. Der andere Teil gelangt mit der ausgeflossenen, regenerierten und gewaschenen Austauschermasse durch das Förderrohr 33 auf den Kopf der Beladungskolonne 1. Das Förderwasser fließt zusammen mit dem gereinigten Wasser durch die Leitung 18 ab. Sowohl das Spülwasser als auch das Gegendruckwasser wird mittels der Hilfspumpe 31 gefördert, deren Saugstutzen an der Leitung 18 angeschlossen ist. Mittels des Soleablaufventils 38 wird nun der Druck in der Regenerierkolonne so eingestellt, daß durch die beiden Förderrohre 17 und 33'eine Förderung erfolgt. Die Grobeinstellung der Menge der pro Zeiteinheit geförderten Austauschermasse erfolgt durch die Platten 14 und 29. Für den praktische;^' Betrieb einer solchen Anfage ist es von wesentlicher " Bedeutung, daß die Gleichheit der Förderungen ·.; beladener und regenerierter Austauschermasse sehr j einfach vorzunehmen ist. Dies geschieht erfindungs- ; gemäß mit Hilfe des Soleablauf ventils 38. Ist z. B. / die Förderung beladener Austauschermasse durch ', die Förderleitung 17 größer als die der regenerierten durch die Förderleitung 33, so wird das Ventil 38 etwas geschlossen. Dabei steigt der Druck in der Regenerierkolonne, es fließt mehr Austauschermasse in die Gegendruckkammer 28, wodurch der Förderstrom in der Förderleitung 33 stärker wird. Gleichzeitig steigt der Druck in der Förderleitung 17, wo- durch mehr Gegendruckwasser in das Abzugsrohr 12 fließt und den Ausfluß der beladenen Austauschermasse stärker hemmt. Die Fördermenge in der Förderleitung 17 nimmt af>. Ein entsprechend entgegengesetztes Verhaltenf'stellt sich beim" öffnen des Ventils 38 ein. Im Lauf einer längeren Betriebszeit können sich aus dem Rohwasser stammende Schmutzstoffe in der Beruhigungszone Z1 ansammeln. Sie werden durch ^ die Leitung 20 und das Ventil 21 von Zeit zu Zeit abgezogen. .. -' a, Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wirbelschicht-Gegenstrom-Ionenaustausch, insbesondere zum Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser, mit einer Beladungskolonne, einer mit ihr verbun- , denen Regenerierkolonne und einer mit der letzteren verbundenen Waschkolonne, die alle mit ventilgesteuerten Zu- und Abführungsleitungen für die ein- und auszuleitunden Flüssigkeiten sowie das Austauschermaterial ausgestattet sind, wobei sowohl unterhalb der Beladungskolonne als auch unterhalb der Waschkolonne je eine Gegendruckkammer mit tangential einmündender Flüssigkeitszuleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil der Waschkolonne durch einen in bekannter Weise ausgebildeten Verteilerboden (23) mit Füllkörperschüttung (24) in die Regenerierkolonne (2) hineinragt, der Waschflüssigkeitseinlaß (35) als Ringdüse (34) ausgestaltet ist und in der Re.uenicrmittelablaufleitung (37) ein Regelventil (38) eingebaut ist.

2. Verfahren zur Förderung des Ausüuischcr-

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,materials von den Gegendruckkammern zum Kopf der jeweils vor- oder nachgeschalteten Kolonne, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung mittels der den Gegendruckkammern zugeführten Flüssigkeiten erfolgt und daß durch Drosselung des Regeneriermittelablaufventils(38)

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der Förderstrom des regenerierten Austauschermaterials verstärkt und zugleich der Förderstrom des beladenen Austauschermaterials, gehemmt wird und beim öffnen des Regeneriermittelablaufventils (38) die Regelung der Förderströme im umgekehrten Sinne erfolgt:

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen