DE1642449A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung von Ionenaustauschmaterial aus erschoepften Entmineralisierungsgeraeten - Google Patents

Description

COITTIIEITTAL VfATER CONDITIONING-

CORPORATION,

1013 Wall Street 1)1 Paso, Texas, Y,St .A,

Patentanmeldung

Verfahren und Vorrichtung zur Regenierung von Ionenaustausohmaterial aus erschöpften Entmineralisierungsgeräten

Die Erfindung betrifft allgemein die Regenerierung von lonenaustauschmaterial, das zur Entfernung von löslichen Ionen aus Flüssigkeiten mit Hilfe des Ionenaustauschs verwendet ist. Insbesondere "betrifft die Erfindung die Regenerierung von lonenaustauschmaterial, das zur Entfernung von löslichen Ionen aus ¥asser verwendet wird, wobei ein Mischbeirl?~oder_G-etrenntbetten von Austausehmaterial benutzt werden.

Ein Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Regenerierung von Austausöhmaterial aus Entmineralisierungsgeräten, die tragbar oder feststehend nein können und die entweder mit Mischbetten oder G-etrenntbebtfvn. arbeiten, wobei die Flüssigkeit mineralfrei gemacht wird und zwar selektiv oder im Ganzen durch Hindurchleiten entweder durch ein Bett oder Filter von vollständig gemisch-

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tem Ionenaustauschermaterial (Mischbett) oder durch getrennte Betten von besonderem Austauschmaterial (Getrennt"betten). In Besonderem "betrifft die Erfindung die Regenerierung von Austauschmaterial aus mehr als einem Bntmineralisierungsgerät gleichzeitig in einem Arbeitsgang.

Die Verwendung derartigen Ionenaustauschmaterials und seiner Regenerierung sind bei der Reinigung von Wasser allgemein bekannt. Z.B. betrifft das US-Patent 2 736 698, die Technik der Entmineralisierung mit Mischbetten und ihrer Regeneration,

Bekanntlich besteht der Zyklus bei der Entmineralisierung und Regenerierung aus folgenden Stufen:

1. Erschöpfung bzw. aktive Verwendung (Service)

2. Wegnahme vom Gebrauchsgerät, wenn diese, nicht mehr fähig ist, Wasser in gewünschtem Umfang zu reinigen;

3. Rüokwaschen zur Reinigung des Betts von Fremdstoff en und zur Trennung der zwei Arten Austauscher bei Mischbettaustauschern durch hydraulische Klassifisierung. Letzteres ist möglich infolge der unterschiedlichen Dichte (spez. Gewicht) der Anionen- und Kationenaustauscher, bei denen der Anionenaustauscher gewöhnlich leichter ist|

4. Wiederabsetzen des Betts durch Absperren der Rückwasserzufuhr. Γη dem stark fliessenden Zustand des erweiterten Bette setzen sich die schwereren Kationenaustauscher schneller ab und bilden eine klare Trennlinie zum anderen Aus-

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tauscher, allgemein als Grenzfläche "bezeichnet;

5. a) Durchlauf von alkalischer Lösung nach unten durch die

zwei Schichten, wobei der Anionaustauscher in den Hydroxyl-Zustand zurückgeführt wird und der Kationaustauscher im erschöpften Zustand verbleibt, oder

b) Durchlauf der alkalischen Lösung nur durch die Anionenaustauscherschicht, wobei sie an der G-renflache abgezogen wird;

6. Abspülen von überschüssiger alkalischer Lösung aus dem Sett;

7. Durchlauf einer sauren Lösung nach unten nur durch den Kationenaustauscher bzw. die untere Schicht, wobei eine Rückführung in den Η-Zustand erfolgt, (Wenn Stufe 5b zur Anwendung kommt, kann die Säure gleichzeitig im Durchfluss nach oben zugegeben und an der GreröTläche abezogen werden);

8. Abspulen der überschüssigen Säurelösung vom Bett;

9. Vermischen der getrennten Betten, wenn ein Mischbettverfahren angewendet werden soll, wonach das Gerät wieder zur Verwendung geeignet ist.

"Das erfindungsgemässe Verfahren betrifft insbesondere

die Regenerierung von Ionenaustauschmaterial nach den zuvor beschriebenen Stufen 2-9. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Regenerierung von Ionenaustauschmaterial aus mehr als einem Entmineralisierungsgerät, sei es nach dem Mischbett- oder Getrenntbettverfahren.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung

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eines Verfahrens und einer Vorrichtung, bei dem die Regenerierungsbehälter oder -rohre mit einer elektrischen Signalvorrichtung ausgestattet sind, um die Beschaffenheit des Umlaufzylclus zu kontrollieren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, wobei das Austauschmaterial vom Entmineralisierungsgerat in einem Trennbehälter abgeleitet wird, unter hydraulischer Trennung des Austauschmaterials durch nach oben fliessendes Wasser und Aufrechterhai tung der Grenzfläche im Trennbehälter, wodurch die Wirksamkeit des Systems gesteigert wird, da in den Regenerierungsbehältern kein gemischtes Austauschmaterial behandelt wird.

Ein anderes wichtiges Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Entmineralisierungssystems, das die höchstmögliche Kapazität besitzt, was durch Verwendung von entmineralisiertem Wasser zur Regenerierung, Vibration zur Verdichtung des Bettes während der Regenerierung, Verwendung von entmineralisiertem Wasser zum Materialtransport und -füllung, VerhMerung der Bildung von Lufttaschenim Austauschmaterial sowie Verwendung eines Vibrators beim Einfüllen des regenerierten Austausch» materials in die Intmineralisierungsgeräte erreieiit wird»

Diese Gegenstände zusammen mit anderen Gegenständen und Vorteilen der Erfindung, die im folgenden noch näher hervortreten, ergeben sich aus den Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmalen, die im folgenden im einzelnen zusammen mit der Zeichnung erläutert und beansprucht werden:

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Fig. 1 zeigt ein Schema (Diagramm) einer erfindungsgemässen Regenerierungseinrichtung und erläutert sowohl die G-e samt anlage als auch ihre einzelnen Teile;
Pig. 2 ist eine Ansicht im Schnitt im Grundriss nach

Linie 2-2 von Pig. 1, und stellt den Boden eines der Regenerierungsbehälter, speziell in Siebform, dar;
Fig. 3 ist eine Ansicht im Schnitt nach Linie 3-3 von

Pig. 2 und zeigt weitere Vorrichtungsmerkmale ~

eines RegenerierungsbelMLters;

Pig. 4 ist eine Ansicht im Schnitt nach Linie 4-4 von Pig. 1 und zeigt die Ausbildung eines Vormischers, der auf dem Deckel eines Mischkessels aufsitzt; Pig. 5 ist eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie

4-4 und zeigt weitere Einzelheiten dieses Teiles der Vorrichtung;
Pig. 6 ist eine diagrammartige Ansicht eines -Entminera-

lisierungsgeräts; |

Pig. 7 ist eine Seitenansicht eines Vibrators zur Verwendung bei der Wiederauffüllung des Entmineralisierungsgeräts;

Pig. 8 ist eine Seitenansicht von vorn einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Entnahme von Austauscherharz, aus einer Mehrzahl von Entmineralisierungsgeräten; Pig, 9 zeigt dio Rückseite der Vorrichtung nach Pig. 8j Pig.10 zeigt dio der Rückseite gegenüberliegende Seite der Vorrichtung nach Pig. 9;

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Fig. 11 ist eine diagrammartige Ansicht einer Regenerierung seinrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 12 ist eine Ansicht im horizontalen Schnitt des

Anionenaustauschbehälters, der mit dem Kationenaustauschbehälter identisch ist, nach der Linie 12-12 von Fig. 11;

Fig. 13 ist eine Ansicht im Schnitt des Behälters nach Linie 13-13 von Fig. 12;

Fig. 14 ist eine Ansicht im Schnitt nach Linie 14 - 14 von Fig. 13;

Fig. 15 ist eine Teilansicht im Schnitt eines Trennbehälters nach Linie 15-15 von Fig. 11;

Fig. 16 ist eine Teilansicht im Schnitt des Bodens eines der Regenerierungsbehälter nach Linie 16 - 16 von Fig. 15;

Fig. 17 ist eine Ansicht im Schnitt nach Linie 17-17 von Fig. 16;

Fig. 18 ist eine Teilansicht im Schnitt des Bodenteiles

eines Regenerierungsbehälters; Fig. 19 ist eine Ansicht eines Vibrators für ein Entmine-

ralisierungsgerät, das aus dem Füllraum von Fig. gefüllt wird.

Me Regenerierungsanlage ist in Fig. 1 allgemein durch bezeichnet. Diese Figur ist nicht nur schematisch, sondern erläutert auch die besondere Anordnung der Einzelteile. Verschiedene spezielle Einzelheiten der Rohrverbindungen, Ventile und dergl. sind nicht eingezeichnet, da sie übliche Teile darstellen.

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Die Vorrichtung 10 "besitzt ein Leitungswasserrohr 12, das über ein Abstellventil 14 und ein Druckregulierungsventil 16 mit einer Leitungswasserquelle verbunden ist, um einen Wasserstrom mit geregeltem Druck zu liefern. Weiterhin ist ein Weichwasserrohr 18 und ein Rohr 20 für entmineralisiertes Wasser vorgesehen, die beide mit einer geeigneten Quelle für die einzelnen Wasserarten verbunden sind. Ein Hauptrohr 22 ist im allgemeinen parallel zu den Wasserrohren und ebenso wie die anderen Wasserrohre 12, 18 und 20 unterhalb des übrigen Teiles des Systems angeordnet. Oberhalb der Vorrichtung liegen eine Leitung 24 für gesättigte Salzlösung, eine Leitung 26 für alkalische Lösung und eine Leitung 28 für saure Flüssigkeit, die parallel zueinander angeordnet sein können und mit den entsprechenden Quellen für das Material verbunden sind.

Im allgemeinen in vertikaler Lage und vorzugsweise wie nach I?ig. 1 angeordnet, ist ein Übertragungsrohr bzw. -einheit 30 vorgesehen, ferner ein Trennbehälter, allgemein als 32 bezeichnet, ein Regenerierungsbehälter 34 für Mischbettanionenaustauscher, ein Regenerierungsbehälter 36 für Mischbettkationenaustauscher, ein Mischkessel 38, ein lüllraum 40, ein separates Anionenaustauscherbett 42 und ein separates Kationenaustauscherbett 44. Alle Behälter können die ]?orm von Rohren oder zylindrischen Behältern haben, die Schaugläser zur Kontrolle des Inhalts der Behälter besitzen. Es ist auch vorgesehen, die ganzen Behälter aus durchsichtigem Material auszubilden. Entleerungsrohr 30 braucht nicht durchsichtig zu sein oder Schau-

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glaser haben, da die Austauscher zumeist aus einer Mehrzahl von Entmineralisiergeräten (allgemein als 48 "bezeichnet) entnommen werden»

Mg. 2 und 3 zeigen im einzelnen einen Teil des unteren Teiles des Anionenaustauscher-Regenerierungsbehälters 34, be-"stehend aus einer zylindrischen Wand 50 mit einem geschlossenen Boden 52 und einem eingebauten Sieb 54, das aus einem im Abstand angeordneten Paar Platten 56 mit Perforationen 58 sowie einem dazwischen liegenden netzartigen Siebteil 60 besteht. Die Wand 50 ist mit Ableitungen 62 und 64 zur Verbindung mit J¹IUssigkeitsleitungen versehen, wobei darauf hingewiesen wird, dass übliche Verbindungsarmaturen wie Schraubfittings und dgl. verwendet werden können» Eine ähnliche Siebanordnung ist in den verschiedenen Behältern vorgesehen, desgleichen ein elektrisches Signalgerät 66 in Leitung 68, das mit Leitung 22 in Verbindung steht, weiterhin ein Ventil 70 über Signalgerät, um den Endpunkt des Spülzyklus anzuzeigen.

Kationenaustauschbehälter 36 ist dem Anionenaustauschbehälter 34 insofern ähnlich, als es ebenfalls mit einem Sieb und Signalgerät ausgestattet ist.

■- brennraum 32 ist ähnlich wie die Austauscherbehältep ausgebildet und übt die wichtige Punktion der Trennung des Austauschmaterials aus. Dies ist notwendig, da das Austauschmaterial in Mischung nicht regeneriert werden kann. Soweit das Material in seiner Dichte unterschiedlich ist, ist eine hydrau-

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liache Trennung unter kontrollierten Bedingungen möglich. Das Ionenaustausohmaterial als solches ist handelsüblich und dem Fachmann bekannt. Trennratim 32 ist, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, mit einen Sieb ausgebildet und der Raum 53 zwischen Boden 52 und Sieb 54 dient dazu, weiches Wasser aus der Weichwasserleitung durch Zweigleitung 72 über Einlassventil 74 aufzunehmen. Das Wasser fliesst gleichmässig aufwärts und ohne Wirbelbildung durch den Trennraum 32, was zu einer vollkommenen Trennung und stark reduzierten Trennzeit führt. Zweigleitung 72 ist ausserdem mit dem Kopf des Trennraumes 32 über ein Kontrollventil 76 verbunden zur selektiven Zufuhr von weichem Wasser zum unteren oder oberen Ende des Trennraumes, Mit dem oberenEnde desselben ist eine Harztransportleitung 78 mit Ventil 80 verbunden, die in Verbindxing mit dem unteren Teil des Entleerungsraumes 30 steht und zürn Transport des Austauschmaterials vom Behälter 30 zum Trennraum 32 dient,

Es ist darauf hinzuweisen, dass der Entleerungsbehälter so ausgebildet ist, dass es Austauschmaterial aus mehreren Ent- I mineralisiergeräten aufnehmen kann. Das Material aus diesen wird durch einen Trichter in den unteren Teil des Behälters 30 über Ventil 82 eingefüllt. Behälter 30 besitzt ausserdem ein Leitungoventil 84, urn einen V/asserÜberschuss vom Bodenraum durch eine Zweigleitung 86 zur Hauptleitung 22 abzuführen. Ventil 80 verbindet den Bodenraum von Behälter 30 mit dem Trennraum 32, was durch Sohliessen der Ventile 82, 84 und 86.und öffnung von Ventil 80 ermöglicht wird. Ventil 86 bildet ein iJpundloch für den unteren Teil von Behälter 30 durch eine sieb-

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artige Öffnung. Natürlich ist Ventil 88 in der Weichwasserleitung 90 geöffnet, damit das Wasser den Transport des Austausah.erh.arzes durchführen kann. Es könnte auch Leitungswasser für diesen Zweck dienen. Ausserdem ist eine Wasserleitung 92 zum Entmineralisierungsgerät 48 vorgesehen, die durch Ventil geregelt wird, um den hydraulischen Transport des Austauschmaterials bzw. die Entleerung des Bntmineralisierungsgerätes 48 zu erleichtern. Leitung 92 ist mit dem Auslass des Gerätes 48 verbunden und bewirkt so eine beschleunigte Führung des Harzes zur Öffnung des Entmineralisierungsgerätes, wenn dieses umgedreht ist.

Trennraum 32 besitzt eine Zweigleitung 98, die den oberen Teil über Kontrollventil 100 mit der Leitung 24 für gesättigte Salzlösung verbindet. Eine Überlaufleitung 102 verbindet den Trennraum mit der Hauptleitung 22. Das untere Ende des Trennraumes 32 ist mit der Überlaufleitung 102 über Ventil 104 verbunden. Ferner besitzt der obere Teil des Trennraumes 32 eine Harzzuführleitung 106 mit Ventil 108, die es ermöglicht, eine grössere Entmineralisierungseinrichtung wie durch 110 in Pig. gezeigt direkt mit dem Trennraum zu verbinden, um das Harzmaterial über Ventil 108 und Leitung 106 zuzuführen, ohne dass das Material zunächst den Entleerungsbehälter 30 durchlaufen hat. Zur Durchführung wird eine Weichwasserleitung oder -schlauch wie allgemein bei 112 gezeigt, mit dem Einlass des Entminerali si ergerät es· verbunden, die Sammelleitung für den Harztransport 114 bis zum Boden des Entmineralisierungsgerätes 110 eingesetzt und Leitung 114 mit Hilfe eines Schlauches 116 über Ventil

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mit der Zufuhrleitung 106 verbunden, so dass das Harz direkt zum Trennraum geführt werden kann. Die Zufuhr erfolgt durch Öffnung der Weichwasserleitung 112, die mit dem Entmineralisierungsgerät 110 verbunden ist, und Öffnung von Ventil 108, wobei das Y/eichwasser das Harz unter Druck zum Trennraum leitet. Hehrere Entmineralisierungsgeräte können auf diese Weise entleert werden, bis eine ausreichende Chargenmenge erhalten ist.

ITachdem die Mischbettionenaustauscher im Trennraum eingebracht Bind, - entweder durch direkte Übertragung von grossen Entmineralisierungsanlagen oder von Behälter 30 über Leitung 78 - wird Ventil 100 in Abzweigleitung 98, die mit Leitung 24 für gesättigte Salzlösung verbunden ist, geöffnet und eine zuvor bestimmte Menge Salzlösung zum Trennraum geleitet. Leitungsventil 104 und Weichwassereinleitungsventil 76 sind dabei geöffnet. Die Salzlösung läuft nach unten durch das Mischbettharz und Ventil 104 zur Hauptleitung 22. Das geöffnete Ventil 76 ermöglicht es, Weichwasser zum Kopf des Harzbettes zu führen und so überschüssige Salzlösung vom Harz abzuspülen. Nachdem (| die Baislösung in den Trennraum eingetreten ist, werden die Ventile 104 und 76 nach einer vorbestimmten Zeit, die von der im Trennraum befindlichen Harzmenge abhängt, geschlossen. Die Zugabe der Salzlösung dient dazu, irgendwelches Harz, das noch teilweise im Hydroxyl- oder Η-Zustand ist, zu erschöpfen, da die Trennung schneller erfolgt, wenn die Harze völlig ersolaöfpt sind. Die Zugabe der Salzlösung dient auch zum Ausschwemmen und Entleeren von unerwünschten organischen Stoffen aue dem Harz.

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Weichwasser wird sodann in den Bodenraum des Trennraumes durch. Öffnen von Ventil 74 in Zweigleitung 72 eingeleitet. Der Zufluss des Wassers ist derart, dass das Austauschmaterial im Trennraum zurückgehalten wird, wobei Fremdstoffe, die aus dem zu entmineralisierenden Wasser heim Service durch das Harz ausfiltriert werden, ausgewaschen und über Überlaufleitung 102 zur Leitung 22 gebracht werden. Wenn die Trennung nach Kontrolle durch Schauglas 46 beendigt ist, wird Ventil 118 in Leitung geöffnet, um das abgetrennte Anionenaustauschmaterial zum Anionenaustauschbehälter zu überführen. Entsprechend wird Ventil 122 in Leitung 124 geöffnet, um das Kationenaustauschmaterial zum Kationenaustauschbehälter 36 zu leiten.

Weichwassereinlassventil 74 wird nach Überleitung der Harze geschlossen und Ventil 104 geöffnet, um das Wasser vom Trennraum abzuziehen. Es wird bemerkt, dass das Wasser im Trennraum während des ganzen Trennvorganges nach oben durchfliesst. Eine vollständige Trennung ist insofern möglich, als es nielit notwendig ist, das gesamte Kationen- und Anionenaustauschmaterial aus dem Trennraum zu entfernen. Praktisch wird ein Volumen in Hohe von einigen Zoll an beiden Seiten der Grenzfläche, das Gebiet von verschiedenen Harzkontakten, stets im Trennraasi zurückgelassen. Auf diese Weise werden die Harse niemals im gemischten Zustand regeneriert.

Weichwasser-Einlassventil 126 in Leitmg 128, die mit eier Weichwasserleitung 18 in Verbindung steht, wird geöffnet, um das Anionenliarz im Anionon-Regenerierungsbehälter 34 gründlioli

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nachzuwaschen, wobei das Waschwasser über eine Überlaufleitung 130 vom oberen Ende des Behälters 34 zur Leitung 22 abgeführt wird. Dieses Waschen wird eine vorbestimmte Zeit durchgeführt, danach wird Ventil 126 geschlossen und Leitungsventil 132 geöffnet, um das Waschwasser im Behälter 34 auf ein bestimmtes sichtbares Niveau zu senken. Danach wird eine bestimmte einer Hydroxylverbindung, z.B. ITatriumhydroxyd, zum Behälter 34 nach Öffnung von Ventil 134 in der Laugenleitung 26 zugegeben. Die Latige wird vorzugsweise in flüssiger Form verwendet, sie fliosst im Behälter 34 nach unten durch die Anionenaustauscher und aus dem Behälter über Ventil 132 zur Hauptleitung 22. Um die Bildung von Lufttaschen und Kanälen zu verhindern, ist ein Vibrator 136 mit dem Behälter 34 verbunden, der das Harzmaterial durch Rütteln verdichtet, und auf diese V/eise eine vollständige Regenerierung ermöglicht.

Auch das Kationenaustausohmaterial im Behälter 36 wird nach Öffnung von Ventil 138 in einer Leitungswasserleitung HO, die mit Leitungswasser Leitung 12 verbunden ist,in einem Über- { schuss von Wasser gewaschen, das über eine Überlaufleitung 142, die mit dem oberen Teil von Behälter 36 und Leitung 22 verbunden ist, in diese abgeführt, Dieser Waschvorgang entfernt allen Schlamm und lcolloidale Stoffe aus dem Austauschmaterial. ITach einer vorbestimmten Zeit wird Ventil 138 geschlossen und Leitungnvontil 144 geöffnet, wobei daa Wasser im Behälter 36 auf oin bestimmten ITlvcau gesenkt wird.

Hin Säurοzulaufventil 146 v/ird geöffnet, um eine bestimmte

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Menge Säure wie Salzsäure oder eine andere geeignete Säure zum Kationenbehälter 36 von der Säurequelle 28 zu leiten. Ventil ist geöffnet, um einen optimalen Regenerierungsfluss zu ermöglichen, die Säure fliesst nach unten durch den Kationenaustauscher im Behälter 36 schliesslich zur Leitung 22. Ein Vibrator 148, der dem Vibrator 136 gleich ist, ist am Kationenaustauschbehälter befestigt bzw. mit diesem verbunden, so dass v/ährend des Säuredurchflusses das Austauschmaterial für eine bessere Regenerierungswirkung verdichtet wird.

In jedem Falle wird der Durchfluss der Regenierungslösungen kontrolliert. Lauge und Säure nimmt die Anionen bzw. Kationen, die sich auf dem Harz während des Gebrauchs der Entmineralisierungsgeräte abgelagert haben,vom Austauschmaterial weg und führt sie in einen regenerierten OH- bzw-, H-Zustand zurück. Wenn die Regenerierung beendjgt ist und der Zufluss von Regenerierungslösung durch Schliessung von Ventil 134 und 146 gestoppt ist, werden die regenerierten Harze in den Behältern 34 und 36 gründlich gespült, so dass sie frei von Regenerierungsmitteln werden. Dieser Spülvorgang erfolgt mit Hilfe von entmineralisiertem Wasser aus Zuleitung 20. Das V/asser tritt in den Kopf des Anionenbehälters 34 aus Zweigleitung 150 über das geöffnete Ventil 152 ein, in entsprechender Weise aus Zweigleitung 154 über Ventil 156 aus Leitung 20 in den Kopf des Kationenbehälters 36. Fach einer bestimmten speziellen Spülzeit wird Ventil 70, das mit dem Boden des Anionenbehälters verbunden ist (s. Fig. 3) geöffnet, Das Spülwasser läuft zur Leitung 22, vorbei am Kontrollgerät (Lichtindikator) 66, das

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die Beschaffenheit des Spülwassers anzeigt, wobei die Kontrolllampe glüht, wenn die Spülung vollständig ist und alle chemischen Stoffe vom Anionenaustauscher in Behälter 34 abgespült sind. Anschliessend werden alle. Leitungen zu und von Behälter 34 verschlossen.

In entsprechender Weise wird das mit dem KationenaustausclibelBLter 56 verbundene Ventil 158 für Spülwasser für eine vorbestimmte Zeit geöffnet, wobei das Wasser an Kontrollgerät 160 vorbeiläuft. Der Vorgang ist der gleiche wie "beim Anionenaustausch^ ehält er 34.

!lach Beendigung des Spülvorgangs und vollständiger Regenerierung des Austauschmaterials, das frei von Regenerierungsmitteln ist, wird das Material aus den Behältern 34 und^36 zum Mischbehälter 38 geführt, in dem die Austauscher wieder vereinigt werden.

Dieser Transport erfolgt mit Hilfe von entmineralisiertem i v/assor aus Leitung 20, das nach oben durch den Anionenaustatißcfebehälter 34 nach Öffnung von Ventil 162 und aufwärts durch den Kationenaustauschbehälter 36 nach Öffnung von Ventil 164 fliesst, wodurch die Harzbetten aufgelockert werden und wobei das Wasser duroh "Überlaufleitung 130 und 142 abfliesst. Anschliessend werden die Ventile 162 und 164 teilweise geschlossen und Ventil 166 in der Anionenaustauschertransportleitung 168 -gcwie Ventil 170 in der Kationenaustauschertransportleitung 172 geöffnet. Die Leitungen 168 und 172 treten.am Kopf

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des Mischbehälters 38 ein. Das durch sie fliessende entmineralisierte Wasser "bildet im Anionen- und KationenaustauschbelsLter eine genügende Druckhöhe, um das Harz zum Mi seht ehält er 38 zu übertragen. Das Austauschmaterial, gewöhnlich Harze, bleibt während des Transportes fliessend, so dass keine Verstopfung in den Leitungen auftritt. Die Transportleitungen 168 und 170 führen praktisch zu einem Vormischer 174 am Kopf von Mischbehälter 38, Yon dort fliesst das Gemisch von Wasser und Harzen zum Hauptraum 176 des Mischbehälters 38. Das genaue Mengenverhältnis von Anionen- und Kationenaustauschermaterial wird durch die Ventile 166 und 170 geregelt. Eine Sichtkontrolle der Inhalte der AustauscherbelfiLter ermöglicht eine genaue Einstellung, da die Behälter so angeordnet sind, dass die Höhenlage des Austauschmaterials in "beiden Behältern die gleiche ist, obwohl die Gesamtmengen differieren können. Durch gleichmässige Hör" ; ,.etzung d&r Höhenlage in den Behältern'während des Transpcrtvürgangs wird so eine genaue Mengeneinstellung und Mischung des Austauschmaterials erreicht. Hierbei ist Leitungsventil 1?8 geöffnet, damit überschüssiges Transportwasser zur Leitung 22 abfliessen kann.

Wenn die Behälter 34 und 36 leer sind, wird der Waeserstrom durch Schliessen von Ventil 162 und 164 gestoppt. Beb AiiEtsiis.ohmischbett befindet sich nunmehr vollständig im Mischbehälter miä ist zum Iransport nach lüllraum 40 bereit. Die Überleitung erfolgt nach öffnung von Ventil 180 in Leitung 182, die vom Boden des Mischbehälters 38 zum Kopf des Hillraumes 40 führt,

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sowie durch Öffnen von Vnntil I84 in Leitung 186, die die Leitung 20 für entmineralisiertes V/asser mit dem Kopf des Mischraumes 38 verbindet. Hierbei entsteht ein Wasserdruck, der das Harz vom Mischraum zum Füllraum drückt. Ventil 188 für die Zufuhr von entmineralisiertem Wasser kann ebenfalls teilweise oder völlig geöffnet werden, um das Harz im Mischraum 38 aufzulockern und zum Transport fliessfähiger zu machen. Leitungsventil 190 am Füllraum 40 ist mit einer Zweigleitung 192, die zur Leitung 22 führt, verbunden, um überschüssiges Wasser aus dom Füllraum abzuleiten. Danach werden die Ventile I84, 188 und 190 geschlossen, der Harztransport vom Mischraum zum FUllraum ist somit beendet.

Eine Entmineralisieranlage 194» die entweder aus der vorher entleerten, gereinigten, gechlorten und sterilisierten Einheit 48 besteht oder aus irgendeinem anderen geeigneten Gerät, wird unter dem Füllerventil 196 am Boden von Füllraum 40 aufgestellt, dnr eine ähnliche Trichteranordnung wie Entleerungsrohr 30 besitzt. Die das Ventil 196 tragende Ableitung kann einen Stutzen " haben, der in den Einlass am Kopf des Entmineralisierungsgerätes 194 eingesetzt wird und dieses schliesst. Eine Plattform 198, die das Entmineralisierungsgerät trägt (Fig. 7) wird durch Motor 200 mit einem exzentrischen Gewicht 202, der an der Plattform in einem geeigneten Abstand zum Gerät angeordnet ist, in Schwingungen versetzt. Die Plattform I98 kann beweglich durch ein Gelenk 204 angeordnet sein, das mit einem Träger 206 oder dgl. verbunden ist, Die Plattform ist an einem Ende duroh eine Feder 208 ausbalanciert, die an einem geeignetem Träger 210 befestigt

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ist, der einen Bolzen 212 zur Begrenzung der Schwingungen der Plattform besitzt. Jede Art üblicher Vibratoren kann verwendet werden, obwohl der beschriebene Vibrator besonders wirksam das Durchrütteln des Entmineralisierungsgeräts während der Füllung ermöglicht. Der Durchrüttlungsvorgang ist sehr wichtig, da durch ihn etwa 20 $ mehr an Austauschmaterial als gewöhnlich in das Entmineralisierungsgerät 194 eingebracht werden kann, was seine Kapazität bei Benutzung .entsprechend steigert. Eine ähnliche mechanische Durchrüttelungseinrichtung wie ein Motor mit Exzentergewicht kann am Anionenaustauschbehälter 34 bei und am Kationenbehälter 36 bei 148 angebracht werden. Ähnliche Vibratoren sind an den Getrenntbettbehältern 42 und 44 in der zuvor "beschriebenen Art angebracht.

Wenn das Harz bei geöffnetem Ventil 196 in das Entmineralisierungsgerät 194 aus Füllraum 40 flieset, wird die Vermischung des Materials weiter vollendet. Es ist ein weiteres Füllventil 214 an der unteren Seite des Füllraumes zum Beschicken grösserer Entmineralisierungsanlagen wie nach 110 in Fig. 6 vorgesehen unter Verwendung eines geeigejhten Stutzens, Schlauches oder dgl., die den Füllraum mit der Entmineralisierungsanlage verbinden. Ein ähnlicher Vibrator wie nach Fig. 7 kann für grosse Entmineralisierungsanlagem 110 verwendet werden und diese können in Vergleich zu Füllraum 40 nach Fig. 7 separat angeordnet sein.

Bei Getrenntbett-Entmineralisierungsgeräten, bei denen jede

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Einheit nur Kationen- oder Anionenaustausch^ enthält, -wird das Austauschmaterial in Anionenbehälter 42 und Kationenbehälter regeneriert,, wobei eine vorherige Trennung nicht notwendig ist.

Die GetrenntTaett-Entmineralisierungsgeräte sind die gleichen wie die grossen Misclibettgeräte nach 110 in IPig. 6. Das Austausehmaterial von Entmineralisierungsgerät 110 wird zu den ent-spr eilenden Behältern 42 und 44 in der gleichen Weise geleitet wie es zuvor hei Entmineralisierungsgerät 110 beschriebe*! ist, wobei das Kationenaustausehmaterial über Ventil 215 durch Leitung 216, die mit dem Kopf von Behälter 44 verbunden ist, in diesen eingefüllt wird, und das Anionenaustauschmaterial über Ventil 218 durch Leitung 220, die mit dem Kopf des Behälters 42 verbunden ist, in diesen eingefüllt wird. Die Überführung der Getrenntbettaustauscher erfolgt auf hydraulischem Wege, Sine Reihe von Getrenntbett-Kationenaustauschermaterialien teer:, in Behälter 44 eingebracht werden, was lediglich von der Grosse der Entmineralisierungsgeräte und des Behälters 44 abhängt, das gleiche gilt für AnionenaustaBchbehälter 42, ÜTach Beendigung { des füllvorgangs in Behälter 44 wird das entleerte Bntmineralisierungsgerät durch Chlorierung oder dgl. desinfiziert. Das Kationenaustauschmaterial wird von Sand, Schlamm oder dgl. Stoffen, die beim Gebrauch des Entmineralisierungsgerätes ausfiltriert waren, durch Waschen mit Leitungswasserbefreit, das von der Zweigleitung 224 über Ventil 222 von unten im Überschuss durch Leitung 226 zugeführt wird. Nach einer "bestimmten Zeit wird Ventil 222 geschlossen und Ventil 228 geöffnet, so dass ÖJ3.3 Waschwasser von MionenaustausöhbeliälteT¹ 44 auf ein

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bestimmtes Niveau eingestellt wird. Ventil 230, das in Verbindung mit der Säureleitung 28 stellt, wird geöffnet und eine bestimmte Menge Säure in Behälter 44 eingeführt. Anschliessend wird Ventil 228 wieder geöffnet, um einen optimalen Regenerierungsdurchfluss zu erreichen, wobei die Säure nach unten durch das Austauscherbett zur Ableitung 22 fliesst. Ein Vibrator 232 ist mit dem Kationenaustatischbehälter verbunden und arbeitet in gleicher Weise wie die Vibratoren 136 und 148.

Der Eegenerierungsdurchfluss wird gestoppt, wenn die chemische Lösung die Höhe des Austauschmaterials erreicht hat, danach wird das Kationen-austauschmaterial von Regenerationsmittelresten bei geschlossenem Ventil 230 freigeispült. Der Spülvorgang erfolgt mit entmineralisiertem Wasser aus Leitung 234» die mit Leitung 20 über Ventil 236 verbunden ist, wobei das Wasser in den Kopf von Behälter 44 eingeführt und das entionisierte Waschwasser von oben nach unten den Behälter durchläuft. Ventil 228 ist zur Durchsptilung des Materials vollständig geöffnet. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit, die von der Materialmenge in Behälter 44 abhängt, wird auch Ventil 238 geöffnet, um das Waschwasser zwecks Kontrolle des Endpunktes am Kontrollgerät 66 vorbeizuführen, das die Beschaffenheit des Spülwassers anseilt. Wenn dieser Endpunkt angezeigt ist, wird ein Signal ausgelöst und die Ventile 228, 238 und 236 geschlossen.

Das Kationenaustauschmaterial ist jetzt fertig aur Weiterleitung zurück zum Entmineralisierungsgerüt in gleicher Weise wie es in Mg. 6 gezeigt ist. Hierzu wird Ventil 2A2 für entmineralisiertes Wasser geöffnet, um das vordichtoto Au fit aus eh«

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material aufzulockern. Ein "beweglicher Schlauch oder dgl. (nicht gezeigt) wird mit Transportleitungsventil 244 am Behälter 44 verbunden, dor bis zum Einlass des Entmineralisierungsge'-r ätes zum Wiederauffüllen desselben reicht, wobei es durch einen separaten Vibrator wie nach Fig. 7 in Schwingungen versetzt wird. ITach Beendigung des Austauschertransportes v/erden die Ventile und 244 geschlossen und Leitungsventil 228 geöffnet, um überschüssiges Wasser aus dem Behälter 44 abzulassen.

Die Regenerierung eines separaten Anionenaustauscherbettes wird in Behälter 42 durchgeführt. Sie erfolgt praktisch in der gleichen Weise wie beim Kationenaustauschermaterial beschrieben, mit der Ausnahme, dass ein Einlassventil 246 zur Verbindung der Laugenleitung 26 mit dem Kopf von Behälter 42 vorgesehen ist. Ausser diesem Unterschied sind die Ausbildung und Arbeitsweise von Behälter 42 die gleichen wie bei Behälter 44. Ks erübrigt sich daher, hierzu weitere Einzelheiten anzugeben.

Beim Einleiten des entmineralisierten Wassers in die Kppfο der beiden Regenerierungsbehälter während des Waschprozesses kann das Wasser mit einem Sprühkopf verbunden v/erden, um ^f:f3 vollständig über die berfläche des regeneriiertsn Harzes zu verteilen, und so einen völligen Kontakt iait diesem zu erreichen. Auf diese Weise werden alle Chemikalien von der Innemrandung der Behälter vollständig nach dem Regenerierungsprozesn entfernt.

Die Ventile 400 und 402 dienen dazu, aus zwei erschöpften 2 0 9808/U33 BAD

Entmineralisierungsgeräten das Harz direkt zu den Behältern 34 unc 36 zu transportieren. Sie dienen dem gleichen Zweck wie Ventil 215 für den Kationenaustauschbehälter 44 und Ventil 218 für den Anionenbehälter 42.

Die Ventile 404, 406 und 408 sind Hilfsventile für die Zugabe geeigneter Wassermengen zu den Regenerierungsbekältern für den Fall, dass das richtige Wasserniveau vor der Chemikalienzugabe nicht eingehalten ist. Normalerweise wird ein geeignetes Wasserniveau nach dem Rückwaschen unter Verwendung des Leitungsventils erreicht. Jedoch ist manchmal dieses Ventil nicht zur richtigen Zeit abgedreht, so dass das Wasserniveau unter die gewünschte Höhe fällt. Die Ventile 404, 406 und 408 ermöglichen die Zugabe von Wasser zur Einstellung des Wassernivenaus auf die gewünschte Höhe.

Die mit füllraum 40 verbundene Leitung 410 besitzt ein Ventil 412, und dient zum Ablassen überflüssiger Luft im I¹UlI-raum. Die Leitung ist während des Harztransportes vom Mischbehälter 38 zum Millraum 40 geöffnet. Ventil 414 in Leitung 413 ist mit dem oberen Ende von Behälter 38 verbunden und dient als Luftablass. Es ist während des'Harztransportes von den Regenerierungsbehältern zum Mischbehälter 38 geöffnet.

Ventil 4I6 bringt entminerali3iertes Wasser aus Leitung 20 zum Jüllraum 4-0 zwecks Auflockerung des Harzes und Aufrechterhaltung eines fliessenden Bettes} während des Transportes des Harzes aus dem Püllraum über Ventil 214 zu den Entminera-

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lisierungsgeräten. Ventil 418 "bringt entmineralisiertes Wasser aus leitung 20 sum Kopf des lüllraumes 4-0, um das flüssigkeitsniveau über dem Harz zu halten, sowie, falls erforderlich. einen schwachen Druck auszuüben, um das Füllen der Entmineralisierungsgeräte zu unterstützen.

Bei dem Yormischer 174 (3?ig· 5) sind schmale Öffnungen 420 vorgesehen, die normalerweise geschlossen sind, aber geöffnet v/erden können, sofern zusätzliche Regenierungsräume zur Grundanlage nach Pig. 1 hinzukommen. Wie jetzt gezeigt, bringen die Leitungen 172 und 168 Harz von ihren entsprechenden Regencrierungsbehältern zum Vormischer 174 durch eine Reihe von Öffnungen 420. Venn zusätzliche Regenerierungsbehälter als Teil des Prozesses erforderlich sind, ist es nicht notwendig, Mischbehälter 38, Püllraum 40 oder Srennraum 32 zu verdoppeln, da Vorkehrungen getroffen sind, um diese Behälter mit zwei zusätzlichen Reihen von Regenerierungsbehältern 34 und 36 zu benutsen.

Die Pig. 8 bis 10 zeigen eine Abwandlung der Vorrichtung zuii transport von erschöpftem Material aus den Entmineralisierraigsgeräten und bieten die Möglichkeit, gleichzeitig Material aus mehreren Geräten zu transportieren. In den Zeichnungen ist die Vorrichtung für vier Einheiten eingerichtet, jjedooh ist die Anzahl der gleichzeitig zu bedienenden Einheiten veränderlich. Die Vielfachentleerungsvorrichtung ist allgemein mit 430 bezeichnet und kann aus plastischem bzw. nicht korro-

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dierendem metallischem Material bestehen. Sie ifst-sur Regenerierungsanalage in gleicher Weise angeordnet wie Behälter 30 und kann an dessen Stelle benutzt werden.

Zur Vorrichtung 430 gehört ein Gestell 432 und ein Tank mit einem trichterförmigen Auslauf 436 am Unterteil. Obenauf sitzt ein Traggestell 438 mit 'angepassten Satteltaschen 440 zur Aufnahme der Entmineralisierungsgeräte 48 in vertikaler Stellung.

Die mit Wasserleitung 92 (Pig. 1) verbundene Zweigleitung 442 besetzt ein Ventil 444 zur Regulierung des Wasserstromes durch Vorrichtung 430.

Die Harze werden aus den Entmineralisierungseinheiten 48 durch ein hydraulisches Rohr oder einen Schlauch 446 entleert, die über Ventil 448 mit der Sammelleitung 450 verbunden sind, die wiederum mit Leitung 442 über Ventil 444 in Verbindung steht. Die Träger 452 zur Aufnahme der auf den Kopf gestellten Einheiten 48 besitzen geeignete Einschnitte 454, um eine hydraulisch e Entleerung der Einheiten in den Tank 434 zu ermöglichen. In Verlängerung von Rohr 450 in der Mitte seitlich vom Tank (Fig. §) ist ein nach unten gerichtetes Rohr 456 mit Ventil angeordnet, das mit der unter dem Tank liegenden Leilumg 460 in Verbindung steht, die mit Jieitung 462 verbunden Ιώΐ, ule ;:;-.üi. oben führt und mit Viasserleitung 442 in Verbindung steht;. In Leitung 460 ist ein Ejektor 464 sur Entleerung des Harzes aus dem Trichter 436 von Tank 434 eingebaut. Ein Ventil 466 oitst

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in Leitung 462, eh Ventil 468 in Leitung 46O stromabwärts vom Ejektor.

Das Austauschermaterial wird aus den Entmineralisierungsgeräten entleert und solange im Samme1tank 430 gehalten, bis eine Übertragung nach dem Trennbehälter 32 erforderlich ist. Dies erfolgt mit Hilfe des mit dem Auslauf des Trichters 436 verbundenen Ejektors 464. Um das Material vom Sammeltank zum Trennbehälter 32 zu transportieren, wird Ventil 468 und Weichwasserventil 466 geöffnet, so dass Wasser durch den Ejektor strömen kann, wobei das Material aus Tank 434 durch Leitung zur Leitung 470 mitgenommen wird. Leitung 470 steht in Verbindung mit Leitung 78 (Fig. 1), die zum Trennbehälter 32 führt. ITach Überführung einer geeigneten Menge Harz zum Trennbehälter werden die Ventile 466 und 468 wieder geschlossen. Zur Reinigung dor Leitungen 456 und 470 von Harz kann Ventil 458 zusammen mit 444 geöffnet v/erden, wobei Weichwasser aus der mit Leitung 442 verbundenen Zweigleitung 90 durch Leitung 450, Ventil 458, Leitung 456 und 470 strömt. '

B¹Ig. 11 zeigt eine diagrammartige Ansicht der Regenerierungsanlage und veranschaulicht den Aufbau einzelner Teile dernolbcft Um den Aufbau, Transport und Bereitatellung der Anlage au erleichtern, sind alle Teile dauerhaft miteinander auf einer Untorlago verbunden. V/onn eine Anlage im Betrieb ankommt, kann nie sofort naoh Arirsohluno an eine Wasnorlfiiium^ über Ventil 1', '.In- ütroriquo Ll ο für die.jignalgorü to und '--I. no Ableitung 3' in lan worden.

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In der Anlage sind zwei gleiche ilntmineralisierungseinheiten 29' und 30' zur Lieferung von entmineralisiertem Wasser für den Regenerierungsprozess vorgesehen, wobei die eine in Bereitschaft gebracht wird, während die andere erschöpft wird. Auf diese Weise steht stets entmineralisiortes Wasser ohne Unterbrechung zur Verfügung. Jede IJinheit 29' und 30' besitzt am Kopf undBoden eine Siebeinrichtung (Fig. 16). Sieb 100' ist typisch und besteht aus einem Paar Scheiben 102' und 104·', zwischen denen Siebgewebe 106' liegt. Die Scheiben haben eine Mehrzahl von parallel liegenden öffnungen 108', wodurch ein gleichmässiger Durchfluss des Wassers durch die Einheit ermöglich wird. Weiterhin hat jede Einheit am Boden ein elektrisches Signalgerät 110', das aus einem Elektrodenpaar 112· und 114¹ besteht, mit dem ein elektrischer Stromkreis, ein oder mehrere Widerstände, eine Stromquelle und Signalmittel verbunden sind. Eine Kontrollampe, -klingel oder dgl. kann verwendet werden. Kontrollgerät 110' zeigt die Erschöpfung der Einheit an, das heisst, der elektrische Widerstand der Flüssigkeit zwischen den Elektroden oder, anders ausgedrückt, das Leitungsvermögen dor Subs tanz arischen den Elektroden dient dazu, das Signal in Gang au setzen oder nicht zu beeinflussen.

Im Behälter 9' erfolgt die Regenerierung des Anionenaustatischmaterials. Der Boden ist siebförmig, z.B. entsprechend dor Sieb an Ordnung 100', Ein Fluss Lg Jsji tuvorteLler 120' befindet πIch innerhalb des oberen Teiles von Behälter 9'· Er ist mit Sbiitaen 121' von unten am Deckel des ßeiiLLters angebracht und

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bontcht ana einem Prallblech, das an seiner Peripherie einen Durchlass 122', z.B. in Form einea Zwischenraumes zwischen Prallblech und Behälterwandung, besitzt. Der Verteiler stellt sicher, dass die Flüssigkeit auf der Seite der inneren Wandung den Behälters fliesst, wie im folgenden noch näher erläutert wird. Ein elektrisches Signalgerät 130', das in seiner Arbeitsweise Gerät 110' gleicht, ist mit dem unteren Teil des Anionenaustauschbehälters durch einen Draht verbunden.

Kationenaustauschbehälter 13' entspricht im Aufbau dem Behälter 9'. Γη ihm wird die Regenerierung des Kationenaustauschmaterials durchgeführt. Der Boden des Behälters ist mit einem Oieb ausgestattet. In der Nähe des Kopfes befindet sich ein Flüssigkeitsverteiler. Am Boden ist ein Kontrollgerät über einen Draht angeordnet.

Behälter 5' dient zur Trennung des Austauschmaterials, was bei Misohbettaustauschern notwendig ist. Das Material differiert in s«inor Dichte, was unter kontrollierten .Bedingungen eine hydraulisclie Trennung ermöglicht. Das Material "besteht aus stark basischen Anionenaustauscherharzen und stark sauren Kationenaustauscherharzen. Diese Harze sind bekannt und ^handelsüblich, natürlich ist das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung auf diese nicht beschränkt, sondern kann mit anderen !Com-"binationen von Ionenaustauschmaterial durchgeführt werden.

D^r Borten von Trennbehälter 5' ist so ausgebildet _s dass

er ·-ρΐΐϋϊαίο hydraulische Bedingungen für eine Trennung des" A\m-

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tauschmaterials ermöglicht. Um einen gleichmässigen Durchfluss ohne Wirbelungen zu erreichen, wenn das Wasser durch den Trennbehälter nach oben fliesst, verteilt das unterste leitblech 134' (Fig. 16),das aus einer mit einer Vielzahl von Öffnungen versehanen Scheibe bestellt, zunächst das Wasser, das dann gleichmassig durch Sieb 100' nach oben fliesst. Dies führt zu einer vollständigen Trennung und stark verkürzten Trennzeit. Vorzugsweise hat der Trennbehälter einen abnehmbaren Deckel zur Erleichterung seines Gebrauchs.

Im Millraum 37' erfolgt die Wiedervermischung der Austausche: nach der Regenerierung. Ir dient auch als Lagertank für das Austauschmaterial, mit dem die Entmineralisierungsein^iit 4' gefüllt wird.

Behälter 22' für basische Stoffe und Behälter 26 j für saure Stoffe vervollständigen die Anlage. Alle Behälter bestehen vorzugsweise aus klarem plastischem Acrylatmaterial, obwohl irgendein anderes gegen Korrosion widerstandsfähiges Mfcer'ajil genügt. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass der Trennbehälter 5' aus durchsichtigem plastischem Material hergestellt ist, damit eine visuelle Kontrolle seines Inhalts jederzeit erfolgen kann.

Das zum Gebrauch dienende Entmineralisierungsgerät 4' hat vorzugsweise im Kopf eine Öffnung, so dass es nach Umdrehung auf Trennbehälter 5' aufgesetzt und in diesem entleert werden

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kann. Die llntleerung wird durch Verbindung des Gerätes mit einem Leitungswasserrohr "bei Öffnung von Ventil β· beschleunigt. Wenn das Gerät entleert ist, wird es entfernt und gechlort.

Bevor die Methode bzw. der Prozess weiter "beschrieben wird, folgt eine kurze Erläuterung, wie die Behälter untereinander verbunden sind, wobei die einzelnen Leitungen in Gruppen angeordnet sind. Als erstes wird die Leitungswasserzufuhr durch Ventil 1' stromaufwärts mit einem üblichen Druckregulierungs- ^ ventil 11' geregelt. Das vom Ventil kommende Leitungswasser läuft über die Ventile 20' und 21' zu den Köpfen des Anionenbehälters 9¹ und Kationenbehälters 13'. Leitungswasser fliesst ausserdem durch Zweigleitungen über Ventile 53' und 55' zu den Behältern 29' fczw. 30'. Schliesslich wird das Leitungswasser mit Zweigleitungen zu den Ventilen 6' und 7' geführt und von dort zum Kopf und Boden von Trennbehälter 5',Veentil 23' liegt in einer Zweigleitung, um Leitungswasser zu der Leitung am Boden von Behälter 22' für basische Chemikalien (Pig. 11) zu bringen. "

Mr die Leitungen, die entmineralisiertes Wasser zuführen, besitzen die Behälter 29' und 30' Ventile 54' und 56', die über ein T-Rohr miteinander verbunden sind, von dem aus eine Leitung 156' da3 entmineralisierte V/aaser zu eine Reihe von Ventilen 25', 26', 31', 32' und 48' in entsprechende Zweigleitungen führt. Ventil 25' liegt in einer Leitung, die mit dem Boden von Behälter 9' verbunden istj Ventil 28' in einer¹ Leitung, die zum Boden von Behälter, 13' führt; Ventil 31' in einer Leitung für

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die Zufuhr des entmineralisierten Wassers von Leitung 156' zum Kopf vom Behälter 9' und Ventil 32· in einer Leitung für die Zufuhr des Wassers zum Kopf von Behälter 13'» Ventil 48', liegt in einer leitung, die über leitung 156' entweder aus einem der Behälter 29' oder 30'. oder beiden entmineralisiertes Wasser zum Püllraum 37' bringt.

Weiterhin sind Überlaufventile so angeordnet, dass eine Überlaufleitung 160' gebildet wird, die zum Abzugsrohr 3' führt. Bei Betrachtung der Jig. 11 von links nach rechts erkennt man Ventil 49' am Kopf von Behälter 29' für die Ableitung von überlaufendem Wasser nach Leitung 160'. Entsprechend ist Ventil 52' am Kopf vom Beläter 30' für den Überlauf vorgesehen. Ventile 16' und 17' befinden sich am Kopf des Anionen- und Kationenbehälters zur Ableitung des V/assers nach Leitung 160·. Am Kopf des Müllbehälters 37" sitzt Ventil 40', das ebenfalls zur Leitung 160· führt.

Bestimmte Behälter haben Abzugsleitungen für ihre Entleerung, Ventil 59' sitzt in einer Leitung, die dem Boden von Behälter 29' mit ^eitung 160' verbindet, Ventil 60· verbindet den Boden von Behälter 30' mit eitung 160'. Ventil 33' verbindet den Boden vom Beschälter 9' mit Leitung 160', Ventil 34' den Boden des Kationenaustausehbehälters mit dieser. Die Ventile 18' und 19 * liegen in Leitungen, die ebenfalls vom Boden des Anionen- bzw. Kationenbehältexs zur Leitung 160' führen, sie sind jedoch eine kurze Strecke nach oben gerichtet, beror sie weiter nach unten, zur Leitung 160' laufen. Ventil 15'» be-

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nachbart zu Ventil 7', liegt in einer Leitung, die über Ventil 7' mit dor Leitungswasserleitung und dem Böden des Trennbehälters 5' verbunden ist. Diese Leitung führt über Ventil 15' ausserdem zur Leitung 160'. Schliesslich liegt Ventil 8' am Kopf des Trennbehaltors in einer Leitting, die zur Ableitung 160' führt.

Obwohl das oben gesagte nicht alle llüssigkeitsleitungen "berücksichtigt, sind die meisten derselben beschrieben. Sie sind in drei Gruppen eingeteilt und zwar zur Zufuhr von Leitungswasser zu den einzelnen Behältern, zur Abfuhr von entmineralisiertem Wasser von Behälter 29' und 30' und zum Überlauf und Ableitung.

Each Entleerung eines gebrauchten Entmineralisierungsgerätes 4' in den Trennbehälter 5' wird Leitungswasser in den Boden desselben durch Öffnung von Ventil 7' eingeleitet. Der Überlauf zu Leitungsventil 8' ist geöffnet und der Zufluss des Wassers zum Trennbehälter wird so reguliert, dass das Austauschmaterial im Trennbehälter verbleibt, jedoch Premdstof^e ausfiltriert j werden. Sobald das überfliessende Wasser frei von Trübungen ist, wird Ventil 8' geschlossen und Überlaufventil 10^f zum Anionenaustauschbehälter 9' geöffnet. Ventil 10^! liegt in Leitung 166", die den Kopf des Trennbehälters 5' mit den Anionenaustausch!» ehält er an einer Stelle verbindet, die etwa 3/4 des Weges nach oben zum Anionenb ehält er 'Beiträgt. Der Wasserzufluss wird zur Erleichterung der Trennung des Materials gesteigert. Optimale Bedingungen hierfür werden durch Verschaltung des Druckregulators 11' in der Leitungswasserführung erreicht. Da das

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Anionenaustauschmaterial eiie geringere Dichte hat als das Kationenaustauschmaterial, fliesst es in den Behälter 9¹ über leitung i66'. Nach vollständiger Trennung und visueller Kontrolle wird Ventil 12' in der leitung zwischen dem Boden des Trennbehälters 5' und dem Kationenaustauschbehälter 13' in einer Höhe von etwa 3/4 nach unten zum Behälter geöffnet, um das Kationenaustauschmaterial zum Behälter 13' zu überführen. Yentil 12' wird geschlossen, wenn die Grenzfläche zwischen Kationen- und Anionenaustauschmaterial zu einer Höhe fällt, die gerade über der Leitung mit Yentil 12« liegt. Yentil 14' in Leitung 168' zwischen Trennbehälter 5' und etwa der Mitte von Behälter 9' wird geöffnet und der Rest des AnionenaListauschmaterials nach Behälter 9' überführt. Anschliessend wird Ventil 14' geschlossen.

Darujaf wird Wasserventil 7' geschlossen und Yentil 15' geöffnet, um das Wasser vom Trennbehälter 5' abzuziehen. Während des Trennvorganges sind die Belüftungsventile 16' und 17' sowie die Leitungsventile 18· und 19' am Anionen- und Kationenbehälter geöffnet. Die Ventile 18^f und 19' sind, wie zuvor kurz beschrieben, so angeordnet, dass der Wasserspiegel im Anionen- und Kationenbehälter über demAustauschmaterial bleibt, das am Boden der Behälter liegt. Es wird bemerkt, dass das Wasser nach oben im Trennraum während des ganzen Trennvorgangs läuft. Die Trennung wird für mehrere Entmineralisierungsgeräte wiederholt, d.h. die Einheit 4' an der Spitze von Mg. 11 wird jeweils entfernt und durch eine andere ersetzt.Eine Anzahl derartiger Einheiten wird behandelt, bis die Kapazität der Anlage erreicht ist. Eine vollständige Trennung ist möglich, da es nicht notwendig ist,

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alles Austauschmaterial aus dem Trennbehälter zti entnehmen. Praktisch wird ein Volumen in Höhe von 7»6 cm (3 Zoll) am "beiden Seiten der Grenzfläche stets im Trennraum belassen. Infolgedssen sind die Materialien niemals im gemischten Zustand regeneriert.

Danach wird Ventil 20' geöffnet, um Leitungswasser zum Kopf des Anionenaustauschbehälters auf eine vorbestimmte Höhe zu bringen. Eine alkalische Lösung, z.B. Natronlauge, ist in j Behälter 22' von oben in einer vorherbestimmten Menge eingefüllt. Leitungswasser wird von unten nach oben in den Behälters 22' durch Öffnung von Ventil 23' in einer Zweigleitung eingefüllt. Das basische Material wird hierbei schnell gelöst, wobei die Reaktion durch die entstehende Lösungswärme beschleunigt wird. Ventil 23' wird sodann geschlossen und die alkalische Lösung durch Öffnung von Ventil 24' in Behälter 9¹ über eine Leitung geführt, die zwischen Ventil 23' dem Behälter 22' und dem Behälter 9' zwischen dem oberen und unteren Ende desselben liegt. Nach Beendigung der Überleitung wird Behälter 22' nach Öffnung " von Ventil 23' mit Wasser durchspült und das Spülwasser zum Anionenaustauschbehälter bei geöffnetem Ventil 24' geleitet. Danach wird Ventil 24' wieder geschlossen.

Entmineralisiertas Wasser wird naoh Öffnung von Ventil 25' von unten nach oben in Behälter §^x bis zu einer vorherbestimmten Höhe geführt. Dies dient zwei Zwecken: Einmal um kräftig die alkalische Lösung zu verdünnen, verteilen und mischen, zum anderen da3 Austauschmaterial aufzulookern. Auf diese Weise

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wird ein grösserer Kontakt der chemischen Stoffe und damit verbesserte Regenerierung bewirkt. Leitungsventil 18' wird geöffnet, um eine optimale Einstellung des Regenerierungs-"verlaufes zu erreichen, die alkalische Lösung fliesst nach unten durch das Anionenaustauschbett.

Leitungswasser wird zum Kationenaustauschbehälter 13' nach Öffnung von Ventil 21' auf eine vorherbestimmte Höhe zugeführt. Die Höhe des Standes der Flüssigkeiten in den Behältern 9' und 13' wird direkt kontrolliert, daher sind diese Behälter durchsichtig oder teilweise durchsiohtigt ausgebildet. Eine vorherbestimmte Menge einer Säure, z.B. Salzsäure oder eine andere geeige)ite Säure, wird in Behälter 26' durch den offenen Kopf aus einem darüber liegenden Lagertank (nicht gezeigt) auf Grund ihrer Schwere eingefüllt. Sodann wird nach Öffnung von Ventil 27' die Säure in den Kationenbehälter geleitet. Anschliessend wird Säurebehälter 26· mit Leitungswasser nach Öffnung von Ventil 6¹, zu dem ein beweglicher Schlauch (nicht gezeigt) führt, bespült und Ventil 27' geschlossen. Ventil 28' wird geöffnet und entmineralisiertes Wasser in den Kationenbehälter 13' von unten nach oben bis auf eine bestimmte Höhe eingeleitet. Ventil 19' wird geöffnet für einen optimalen Regenerierungsfluss, die Säurelösung fliesst nach unten durch das Kationenaustauschbett.

Die Behandlung mit Laute und Säure dient dazu, Anionen und Kationen vom erschöpften Austauschmaterial zu entfernen und es wieder in den regenerierten Hydroxyl- und Η-Zustand zurückzu-

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führen. Der Regenerierungsmittelspiegel in den Behältern 9¹ und 13' fällt entsprechend dem Eintreten der Regenerierung. Dieser Spiegel kann jedoch nicht tiefer fallen, als Ms zur Höhe der Ventile 18' und 19'» die höher als das untere Ende von Behältern 9^! und 13' angeordnet sind. Auf diese Weise laufen die Austauscherhetton niemals trocken, daher kann diese Phase dor Regenerierung unbeaufsichtigt "bleiben.

Wenn der Regenerierungsfluss gestoppt ist, wird das AnionenT_#und Kationenaustauschmaterial von restlichen Regenerierungsmitteln freigespült, und zwar-mit entmineralisiertem Wasser aus Behälter 29' und 30·. Das Wasser läuft oben in den Behälter 9' nach Öffnung von Ventil 31'» sowie in den Behälter 13' nach Öffnung von Ventil 32'. leitungsventil 33' ist zur Beschleunigung des Spülvorgangs geöffnet, dem gleichen Zweck dient Ventil 34^f. Die Stromleiter in den Behältern 9¹ und 13' lenken das Spülwasser nach unten entlang der Seitenwandungen (Fig. H) unter Entfernung der Regenerierungsmittel.

Eine wesentliche Verbesserung durch das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der Verwendung des Indikators für den Endpunkt des Spülvorgangs, Wenn alle chemischen Stoffe entfernt sind, ist das abfliessende Wasser mineralstoffrei· Am Anionenaustauschbehälter 9^f ist ein elektrische» Signalgerät 110¹ (Pig. 18) angebracht, das aus zwei Elektroden besteht, die im Stromkreis verbunden sind, um den Endpunkt des Spülvorgangs anzuzeigen. Die gleiche Anordnung ist am Kationenaustausch.be-

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halter vorgesehen. Durch Benutzung des Signalgeräts, das aus einem einfachen Elektrodenpaar einer Stromquelle, einem Widerstand und einer Kontrollampe, Klingel oder dgl. "besteht und auf die Leit-fähpbgkeit der Flüssigkeit zwischen den Elektroden anspricht, wird angezeigt, wenn das Spülwasser frei von Mineralstoffen ist, was die Beendigung des Spülvorganges bedeutet. Solange das Signalgerät in Betrieb ist, sind die Ventile 31'und 32» geschlossen, ebenso die Ventile 33', 18', 34' und 19', sodass der Durchfluss durch die Behälter gestoppt ist.

Die nächste Stufe des Verfahrens besteht im Transport des Austauschmaterials zum Füllraum 37'· Zur gleichen Zeit erfolgt das Wiedervermischen des Austauschmaterials, Hierzu werden die Überlaufventile 16' und 17^Λ geöffnet und entminera-

₍ lisiertes Wasser von unten nach oben durch die Behälter 9' und 13' nach Öffnung der Ventile 25' und 28·, die mit leitung 156' in Verbindung stehen, geleitet, um die Austauscherbetten aufzulockern. Danach werden die Ventile 16' und 17' wieder ge-

; schlossen und die Ventile 38' und 39' geöffnet. In dem mit diesen Ventilen ausgestatteten Leitungen werden die Austauschermaterialien zum Füllraum 37' transportiert, wobei der Strom

' des entmineralisierten Wassers unter Druck die Harze in den

Füllraum führt. Das gewöhnlich harzartige Material bleibt während des Transportes fliessend, so dass in den Leitungen

keine Verstopfung auftretenkann.

Die das Austauschmaterial transportierenden Leitungen laufen am Kopf des Füllraumes 37' zusammen, so dass die Ströme

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beim Eintritt in den Behälter gemischt werden. Das genaue Mengenverhältnis wird durch die Ventile 38' nnd 39' geregelt. Eine Beobachtung der Inhalte des Anionen- und Kationenaustauschbehälters erlaubt eine genaue Proportionierung, da die Behälter so gelagert sind, dass die Höhe des Spiegels des Austauschmaterials in beiden Behältern die gleiche ist, obwohl ihre tatsächlichen Mengen differieren können. Auf diese Weise ist bei Gleichstellung des Höhenspiegels eine genaue mengenmässige Vermischung gewährleistet. Ventil 40' ist während des Materialtransportes geöffnet, um einen Wasserablauf vom FUllraum zu ermöglichen.

Nach Entleerung der Behälter 9' und 30' wird der Wasserstrom durch Schliessung der Ventile 25' und 28' gestoppt, sodann die Ventile 38' und 39' geschlossen. Die gechlorten Entmineralisierungseinleiten 4^f werden abgenommen und unter Ventil 41' in einer leitung am Boden des Füllraumes 37' untergestellt· Diese Leitung besitzt eine Vorlage, die in die öffnung am Kopf der Einheit 4' passt und sie versohliesst. Die Plattform 42' hält die Einheit in Füllstellung. Ventil 41' wird geöffnet, sodann das gemischte Austauschmaterial einlaufen gelassen· Hierbei findet eine weitere Durchmischung statt.

Während des Füllvorganges wird die Einheit 4' mechanisch bewegt. Ein elektrischer Vibrator, z.B. Motor 170' mit Exzentersoheibe 172¹ an der Motorwelle, ist auf der Plattform 42» aufgeschriiabt. Die Plattform ist mit einem Träger 174' über ein Gelenk verbunden und durch eine Feder 176· an einem Ende der Plait form ausbalanciert· Ein Bolzen 178' sitzt unter der Blattform,

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um die Schwingungen zu begrenzen. Die Vibrierung ist insofern wichtig, als durch sie etwa 20 $ an Austauschmaterial mehr als gewöhnlich in die Entmineralisierungseinheit unter entsprechender Steigerung der Kapazität eingefüllt werden kann.

Die Behälter 29' und 30' liefern entmineralisiertes Wasser für den Regenerierungsprozess. Sie besitzen ebenfalls elektrische Signalgeräte wie Gerät 110¹, wobei Signallampen, 183' und 184'i Klingeln, Summer oder dgl. die Erschöpfung der Anlageeinheiten anzeigen. Ein Brett mit Signallampen 183' und 184» ist in Hg, 11 schematisch gezeigt. Zum Betrieb der Anlage wird für Einheit von 29' Ventil 54' geschlossen und Ventil 53' geöffnet, ebenso Ventil 46« in Leitung 190', die vom Boden des Behälters 29' nach Leitung 166' führt. Harz fliesst in Trenntehälter 5'» wo es in der oben beschriebenen Weise behandelt wird. Überlaufventil 49' und Leitungsventil 59' sind geöffnet, woduroh Behälter 29' von Wasser entleert wird. Behälter 29' wird dann mit regeneriertem Harz nach Öffnung von Ventil 47' über leitung 192', die vom unteren Teil des Füllraumes 37' zum Kopf des Behälters 29' fü^tit, gefu-llt. Hierzu wird Ventil 40' geschlossen und Ventil 48' geöffnet, so dass entmineralisiertes Wasser von Einheit 30' zum Füllraum 37' strömen kann, wodurch der zum Transport des Austauschmaterials zum Behälter 29' notwendige Druck erreicht wird. Ventil 49' ist für den Überlauf des Wassers geöffnet. Behälter 30' kann entleert und in'der gleichen Weise wieder aufgefüllt werden unter Verwendung von Ventilen, die den vorher für Behälter 29' be-Bohriebenen entsprechen, das heisst, Ventil 51' sitzt in einer

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Leitung 193'» die funktionsmässig Leitung 192' entspricht und V-rntil 50' in einer ^eitung 191', die Leitung 190' entspricht.

Eine der -wichtigsten mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzielten Verbesserungen "beruht auf dem Indikator für den Endpunkt des Spülprozesses insofern, als dieser anzeigt, dass alle Chemikalien entfernt sindj wenn .das zur Ableitung laufende Wasser entmineralisiert ist. Das elektrische Signalgerät ist mit allen Regenerierungsbehältersn 34» 36, 42 und 44 verbunden, um den Endpunkt des Spülvorganges anzuzeigen. Bei Benutzung des Geräts reagiert das Signal, wenn das Spülwasser frei von Chemikalien und Mineralstoffen und zeigt so die vollständige Spülung an. Andere Vorteile und bemerkenswerte Kennzeichen der Erfindung sind zusammenfassend folgende:

1. Ein System einer Mehrfachregenerierung, bei dem das Austauschermaterial von mehr als einem Entmineralisierungsgerät (Mischbett oder Getrenntbett) gleichzeitig regeneriert wird. Der ÖJrennbehälter 32 kann Austauschmaterial aus eine Reihe I von Entmineralisierungsgeräten 48 aufnehmen, was lediglich von der Kapazität des Behälters und der anderen Behälter, dem erreichbaren Leitungswasserdruck und so weiter abhängt.

2. Getrennte Regenerierung des Anionenaustausohmaterials unter Verwendung eines Signalgerätes zum Anzeigen des Endproduktes des Flüssigkeitsumlaufes. j

3. Ein Trennbehälter, der eine vollständige Trennung des Aus-

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tauschmaterials gewährleistet, wobei ein Teil des Materials an der G-renzflache, an der sich die beiden Austauscher berühren, im Trennbehälter 32 verbleibt, so dass kein gemischtes Austauschermat.erial anschliessend im gleichen Behälter regeneriert wird.Der Trennbehälter ist mit einem System von Leitblechen und Sieben ausgerüstet, um eine gleich-■ massige und strömungsfreie Verteilung des Wassers bei Durchfluss nach oben ohne ¥irbelbildung zu bewirken, was zu einer schnelleren und vollständigeren Trennung führt. Positive und definierte Schritte sind unternommen, um sicherzustellen, dass bei diesem Vorgang keine Störung auftritt.

4. Der Transport des getrennten Austauschermaterials vom Trennbehälter 32 folgt, während Wasser von unten nach oben durch das Austauscherbett fliesst, was den Einsatz von sonst notwendigen Rohren für den Transport unnötig macht, da das Bett fliessend bleibt. Hierdurch wird eine Verstopfung in den Transportleitungen und Ventilen vermieden.

5. Ein getrennter Behälter zur Kationenaustauscher-Regenerierung, der mit einem Signalgerät zum Anzeigen des Endpunktes des Wassers-durchlaufes ausgerüstet ist.

6. Getrennter Millraum, der als Misch- und Lagerraum dient, aus dem die Entmineralisierungsgeräte beschickt werden.

7. Alle Behälter besitzen Schaugläser oder sind aus durchsich-

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tigern Material hergestellt, so dass jede Arbeitsstufe beobachtet werden kann.

8, Die Entmineralisierungsgeräte werden vollständig entleert. Sie sind kein funktioneller Teil des Regenerierungsverfahrens und werdenals Standardmassnahme aus Gesundheitsrücksichten chloriert.

9. Trennverfahren, wobei das Austauschmaterial von Fremdstoffen befreit, getrennt und zu den entsprechenden Regeneiierungsbehältern geleitet wird, und wobei ein Wasserfluss noah oben aufrechterhalten wird. Hierbei wird das spezifisch leichtere Material zu seinem zugehörigen Regenerierungsbehälter geführt bei grösserem Wasserfluss, was die Trennung ohne Verlust von wertvollem Austauschmaterial beschleunig. Dieses Trennsystem vermeidet Verluste an Material und macht .den Einsatz von besonderen Übertrqgmgsbehältern, Trichtern, Überlaufgitterni Drosselventilen und Saughebeeinrichtungen überflüssig, die alle bei den bisherigen Verfahren erforderlich " sind.

10, Die Regpnerierungsbehälter sind so eingerichtet, dass sie Austaus©hmaterial aus einer beliebigen Anzahl von Entmineralisierungsgeräten aufnehmen können und einen angemessenen Raum über den Austauscherbetten freilassen zur Aufnahme des auf eine optimale Konzentration verdünnten Hege- } nerierungsmittels in der erforderliohen Menge» Eine Abweichung hiervon besteht darin, die RegenerierungefaeliMlter so

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gross zu halten, dass sie nur das Austauschmaterial enthalten, und separate Behälter für die Regenerierungslösungen vorzusehen.

11. Der Flüssigkeitablauf eines jeden Regenerierungsbehälters ist so angeordnet, dass der nach unten laufende Strom des Regenerierungsmittels an der Spitze des Austauscherbettes stoppt. Auf diese Weise kann diese Phase selbständig verlaufen, ohne dass Gefahr besteht, dass das Bett trocken läuft. Würde dies eintreten, würden sich voraussichtlich Lufttaschen "bilden, die anschliessende Spülung wäre nicht voll v/irksam.

12. Sobald nach dem Anzeigen des Signals die Spülung "beendigt ist, folgt die wichtige Stufe der Wiedervermischung der Austauscher. Eine gute Vermischung wirkt sich in erhöhter Wasserqualität und grösserer Kapazität aus.Erfindungsgemäss ist dies auf eine einfache und neuartige Weise durch Leitung des Stromes eines ;jeden Austauschmaterials in einen dem Mischbehälter vorgeschalteten Vormisoher ermöglicht. Der Durchfluss in jedem Behälter wird durch Ventile geregelt, die durch Beobachtung des absinkenden Materials beim Verlassen der Regenerierungsbehälter kontrolliert werden. Das Austausohmaterial. hat im regenerierten Zustand eine sehr starke Affinitft zufInander, so dass es beim Zusammenb±ingen in ge- eigneten Mengen eine homogene Mischung bildet. Dies macht die Einstellung von bestimmten Wassermangen vor einer Luft- mieohung, Luftkompressoren, Luftschächten und anderen Einrichtungen überflüssig. Hinzu kommt, dass keine Luft im Harz

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verbleibt, was andernfalls die Kapazität erniedrigt, da das zu "behandelnde Wasser die Lufträume nicht durchdringen kann.

13. Grössere Kapazität der Entmineralisierungsgeräte, da eine grössere Menge Austauschmaterial eingefüllt werden kann. TJm eine maximale Kapazität zu erhalten, wird erfindungsgemäss ein Vibratorsystem angewendet, wobei die Entmineralisierungs-■ geräte beim lullen vibriert werden. Bei Verwendung eines Standardvibrators oder nicht üblichen Gerätes wird hierdurch die Kapazität um etwa 20 $ gesteigert.

Η. Die Regenerierungsmittel werden dem Austausohmaterial auf Grund der Schwerkraft zugeführt. Dieses ohne Anwendung von Druck arbeitende System ist wesentlich sicherer und einfacher, als die bisherigen Arbeitsweisen. Bei Drucksystemen besteht stets eine Gefahr für das Bedienungspersonal, da ein Behälter Sprünge bekommen oder ein Rohr oder Schlauch brechen kann. Soweit beim erfindungsgemässen Verfahren Drucke für andere Stufen erforderlich sind, werden diese durch Regulator 16 geregelt.

15. Die Entmineralisierungsgeräte werden keinen starken Chemikalien ausgesetzt, was ihre Lebensdauer wesentlich erhöht.

16, Die Regenierungsmittelabläufe werden neutralisiert, bevor sie in die Ableitungen laufen, und zwar durch Zusammenleiten und Vermischen der sauren und alkalischen Flüssigkeiten in leitung 22. Da äquivalente Mengen verwendet werden, und der Ablei-

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tungsgrad proportioniert ist, führt jedes Oliemikal etwa die gleiche Regenerierung in Bezug auf die Austauscher durch. Die Durehflussmengen sind daher gleich und damit ihre gegenseitigen Neutralisation möglich. Falls die Neutralisation nich/ im Gleichgewicht steht, können die Abläufe noch weiter durch Hindurchleiten durch ein Bett aus Calciumcar"bonat neutralisiert werden. Diese Massnahmen ist als Vorsichtsmasanahme zu "betrachten.

17» Bei einem Entmineralisierungssystem ist das erstrebenswerte Ziel die Erreichung einer grösstmo^ichen Kapazität. Jede Massnahme des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung führt zu diesem Resultat, und zwar durch Verwendung von entmineralisiertem Wasser zur Regenerierung sowie für den Materialtransport und -füllung, Vibration der Materialbetten zur Verdichtung während der Regenerierung., Verhinderung der Bildung von Lufttaschen im Austauschmaterial, Einstellung der bestmöglichen Bedingungen für Art, Konzentration und Kontaktzeit der Regenerierungsmittel; Verwendung von Vibratoren zur Verdichtung des Austauschmaterials in den Entmineralisierungsgeräten.

Die besondere Ausbildung der Komponenten, wie in den Zeichnungen dargestellt, führt zu einer äusserst zusammengedrängten Anordnung, die im geeigneten Falle den Gebrauch der Schwerkraft ermöglicht. Die Entmineralisierungsgeräte können auf diese Weise leicht in der Anlage entleert werden. Während der Regenerierung der Austauschmaterialien können die ent-

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leerten Entmineralisierungsgerate gereinigt, gechlort usw. werden, so dass sie zur Wiederauffüllung bereit stehen, wenn die Regenerierungsphase "beendigt ist. Verschiedene elektrische Stromkreise sind für notwendige lichtindikatoren, Vibratoren und dgl. an den einzelnen Vorrichtungsteilen vorgesehen.

Die im vorhergehenden gemachten Ausführungen sind lediglich zur Erläuterung des Wesens der Erfindung gemacht. Da sich zahlreiche Modifikationen und Abänderungen für den Fachmann ergeben, ist die Erfindung nicht auf die Ausbildung und Ausführung, wie sie gezeigt und beschrieben ist, beschränkt. Vielmehr fallen alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente in den Schutzbereich der Erfindung.

Patentansprüche ι

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 · Verfahren zur Regenerierung einer Mehrzahl von erschöpften Entmineralisierungsgeräten, die nach dem Mischbett- oder Getrenntbettprinzip für WasserBntmineralisierung arbeiten, wobei jede Gebrauchseinheit vollständig mit einem Mischbett aus erschöpftem Anionen- und Kationenaustauschermaterial bzw. getrennten Austauschern gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:

   Vollständige Entnahme des erschöpften Materials aus den Entmineralisierungsgeräten;

   Entfernung von Verunreinigungen aus dem Material durch Waschen; vollständige Trennung des Anionen- und KationenaustEuschmaterials im Falle von Mischbettaustauschern durch hydraulische Separation, wobei Wasser naoh oben durch das Material geführt wird; getrennte Übertragung des Austauschmaterials zu den zugehörigen Regenerierungsbehält em;

   Wiederholung der vorhergehenden Massnahmen zur Übertragung des Austauschmaterials aus mehr als einem Entmineralisierungsgerät zur gleichzeitigen Regenerierung;

   Durohleitung einer alkalischen lösung durch das erschöpfte AnionenaustauBohmaterial aus einer Mehrzahl von Entmineralisierungsgeräten zur Überführung, in den Hydroxyl-Zustand; Berieselung des regenerierten Anionenaustausohmaterials mit nach unten fliessenden entmineralisiertem Wasser bis zu einem durch ein elektrisches Signal angezeigten Endpunkt; Bntspreohende Burchleitung einer Säurelösung duroh das erschöpfte Kationenaustausohmaterial aus einer Mehrzahl von Entminerali-

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   sierungsgeräten, wobei das Material in den Η-Zustand übergeführt wird;

   Berieselung des regenerierten Kationenaustauschmaterials mit nach iinten fliessendem entmineralisiertem Wasser "bis zu einem durch ein elektrisches Signal angezeigten Endpunkt; hydraulische Mischung der regenerierten und "berieselten Austauscher in einem Füllraum im Falle von Mischbettaustauschern; Übertragung der Mischung bzw, der Einzelaustauscher in eine Entmineralisierungsgerät, das unter mechanischer Bewegung vollständig gefüllt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Mischung das regenerierte und berieselte Austauschmaterial zunächst einem Vormischer und dann dem Mischbehälter zugeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des regenerierten und gemischten Austauschermaterials in einen ÜTüllraum unter Verwendung von entminerali- f siertem Wasser erfolgt.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anionen- und Kationenaustauschmaterial während der Regenerierung verdichtet wird, um die Bildung von Kanälen und Lufttaschen zu verhindern.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Trennungsstufe eine restliche Grenzfläche zwischen

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   dem getrennten Anionen- und Kationenaustauschmaterial gehalten wird. " - .

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ersxchöpfte Austauschmaterial Tor der hydraulischen Trennung durch Hindurchleiten einer Salzlösung vollständig erschöpft und danach "berieselt wird, um die folgende Trennung noch vollständiger zu gestalten.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Regenerierung dienende alkalische und saure Lösung nach unten auf Grund der Schwerkraft geleitet wird.

   8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kationen- und Anionenaustauschmaterial während der Regenierung verdichtet wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschmaterial während cer Füllung in das Entmineralisierungsgerät verdichtet wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Vermischung des "berieselten regenerierten Materials mit entmineralisiertem Wasser erfolgt.

   11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des AustauBchmaterials aus den Entmineralisierungsgeräten das Kationenaustausohmaterial hydraulisch aus separaten Einheiten zum Kationenregenerierungsfcehälter und das

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   Anionenaustauschmaterial hydraulisch aus separaten Einheiten zum Anionenregenerierungsbehälter geleitet wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des Austauschmaterials aus Mischbetten das Material zu einem Trennbehälter geleitet wird, das Material in diesem durch Hindurchleiten einer Salzlösung vollständig erschöpft wird, und dass das Kationen- und Anionenaustausohmaterial hydraulisch getrennt wird. λ

   13. Vorrichtung zur Regenerierung von erschöpften Kationen- und Anionenaustausohmaterialien, die in Wasser-Entmineralisierungsgeräten nach dem Mischb&tt- oder Getrenntbettprinzip gebraucht sind, gekennzeichnet durch einen Behälter für Anionenaustauschmaterial und eine damit verbundene Leitung für alkalische Lösung, einen Behälter für Kationenaustauschmaterial und eine damit verbundene Leitung für saure Lösung, mit den Regenerierungsb$hältem verbundene Mittel zur Verdichtung des daxin befindlichen Materials, mit jedem Behälter verbundene Berieselungsmittel zur Berieselung des regenerierten Materials und Signalgeräte zum qualitativen Anzeigen des Endpunktes der Berieselung.

   14. Verrichtung naoh Anspruoh 13» gekennzeichnet durch einen mit den Regenerierungsbehältern verbundenen Misohbehälter, einen mit diesem verbundenen lüllraum und Mittel, um hydraulisch die regenerierten Materialien mit entmineralisiertem Waeser asu transportieren.

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   BAD OR)GiNAL

   15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Entleerungsbehälter für die Aufnahme von Austauschmaterial aus einer Mehrzahl von Entmineralisierungsgeräten nach dem Mischbettprinzip1 einen mit dem Entleerungsbehälter verbundenen Trennbehälter, Mittel zur Lieferung einer Salzlösung, die mit dem Trennbehälter zur vollständigen Erschöpfung des Austauschmaterials verbunden sind, und mit dem Trennbehälter ve rbundene Mittel, zur hydraulischen aufwärts gerichteten Trennung des Kationen- und Anionenaustauschmaterials.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch einen Entleerungsbehälter in Form eines vergrösserten Tanks und Mittel am oberen Ende des Tanks zur gleichzeitigen Aufnahme einer Mehrzahl von Entmineralisierungsgeräten und gleichzeitigen Übertragung von erschöpftem Austauschmaterial aus den Entmine- ralisierungsger&ten in den Tank, sowie einen mit dem Tank und dem Trennbehälter verbundenen Ejektor, um das Material vom Tank in den Trennbehälter zu übertragen.

   17· Verfahren zur Eegenerierung von erschöpften Entminera- lisierungsgeräten, die naoh dem Misohbettprinzip für Wasser-ent- mineralisierung arbeiten und von denen jedes eine vollständig mit einem Misohbett aus erschöpften Anionen- und Kationenaustausohiiaterial gefüllte Gebrauohseinheit darstellt, gekennzeichnet duroh folgende Verfahrensstufen; Vollständige Entfernung des ersohöjjften Austauschmaterials aus der Einheit, Entfernung von Verunreinigungen aus dem Material,

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   BAD ORIGINAL

   vollständige Trennung des Anionen- und Kationenaustausohmaterials auf hydraulischem Wege, wobei Wasser aufwärts durch das Material strömt, Übertragung des getrennten Anionen- und Kationenaustauschmaterxals zu den entsprechenden Regenerierungsbehältern, Durchleitung einer alkalischen Lösung durch das erschöpfte Anionenaustauschmaterial unter Regenerierung in den Hydroxyl-Zustand, Berieselung des regenerierten Materials mit abwärts fliessendem -entmineralisiertem Wasser bis zu- einem durch ein elektrisches Signal angezeigten Endpunkt, gleichzeitige Durchleitung einer sauren lösung durch das erschöpfte ™ Kationenaustauschmaterial unter Regenerierung in den H-Zustand, Berieselung des regenerierten Materials mit abwärts fliessendem entmineralisiertem Wasser bis zu einem durch ein elektrisches Signal angezeigten Endpunkt, hydraulische Mischung des regenerierten und berieselten Austauschmaterials in einen Püllraum und Übertragung der Mischung in ein Entmineralisierungsgerät, das unter mechanischer Bewegung vollständig gefüllt wird.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, g dass das Ionenaustauschmaterial während der Regenerierung vibriert wird, um die Bildung von Lufttasohen und Kanälen zu verhindern.

   19» Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass das erschöpfte Austauschmaterial vor der hydraulischen Trennung durch Hindurchleiten einer Salzlösung vollständig erschöpft, dann berieselt wird, um die Trennung zu vervollkommnen.

   Der Patentanwalt

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