DE1642839B1

DE1642839B1 - Ion exchange device

Info

Publication number: DE1642839B1
Application number: DE19671642839
Authority: DE
Inventors: Akio Matsuo; Takashi Nomura; Zenzo Yokozeki
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1967-01-10
Publication date: 1971-08-05
Also published as: MY7300311A; NL6700319A; FR1507717A; GB1177615A

Description

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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ausfüh- der beiden Kolonnen Zwischenbehälter für die Mesrungsform von Ionenaustauschvorrichtungen, die sung des Harzvolumens angebracht und zur kombiunter Benutzung von lonenaustauscherharz arbeiten. nierten Regeneration und zum Waschen des er-The invention relates to an improved embodiment of the two column intermediate containers for the measurement form of ion exchange devices, the solution of the resin volume attached and used for combiunter Use of ion exchange resin work. ned regeneration and for washing the

Zur Erzielung von Ionenaustauschvorgängen unter schöpften Ionenaustauscherharzes an der Regenerier-Benutzung von lonenaustauscherharz sind bereits 5 und Waschkolonne ein Einlaß für das Regenerierverschiedene Ionenaustauschapparaturen des so- mittel, ein Auslaß für das Abziehen des Ionenausgenannten Wanderbett-Typs entwickelt worden, bei tauscherharzes und ein Waschbereich vorgesehen ist. denen das Harz automatisch im Kreislauf gefördert Der Erfindungsgegenstand besteht demgemäß in und regeneriert wird. Von den bekannten Vorrich- einer Ionenaustauschvorrichtung mit fortschreitentungen des erwähnten Typs sind diejenigen, bei io dem lonenaustauscherharzbett und getrennten Bedenen die drei Arbeitsvorgangsbereiche, nämlich der reichen für den Ionenaustausch, die Regeneration des Ionenaustausch-, der Regenerations- und der Wasch- erschöpften Harzes und das Auswaschen des regenebereich, in einer einzigen Kolonne hintereinander- rierten Harzes, die dadurch gekennzeichnet ist, daß geschaltet sind, besonders für die Durchführung des sie aus einer Ionenaustauschkolonne und nur einer Ionenaustausches bei Rohmaterialien geeignet, die 15 einzigen zusätzlichen, getrennt davon aufgestellten eine verhältnismäßig hohe Konzentration besitzen. Kolonne für den Regenerier- und für den Waschvor-Da jedoch solche Ionenaustauschvorrichtungen für gang besteht, wobei jede dieser beiden Kolonnen mit die Förderung des Harzes Druckwasser benötigen, be- jeweils einem darunter angebrachten Harzvolumensitzen sie den großen Nachteil, daß sie dazu neigen, meßbehälier versehen ist und die Ionenaustauschbei den Arbeitsvorgängen das Harz durch das Druck- 20 kolonne mit der Regenerierwaschkolonne durch eine wasser zu zerstören, und daß die Kolonne, um eine zur regulierten Förderung des in den Kolonnen eingenügende Harzregenerierwirksamkeit und Harz- gefüllten Harzes geeigneten Einrichtung verbunden ist. Waschwirksamkeit ausüben zu können, eine erheb- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und die liehe Gesamthöhe aufweisen muß. Die andererseits Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Ionenaustauschüblichen Ionenaustauschvorrichtungen mit drei von- 25 vorrichtung werden an Hand der Zeichnungen im einander getrennt aufgestellten Kolonnen, nämlich folgenden näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt einer Ionenaustauschkolonne, einer Regenerier- F i g. 1 eine schematisierte Darstellung der erfinkolonne und einer besonderen Waschkolonne, sind dungsgemäßen Apparatur,To achieve ion exchange processes under scooped ion exchange resin on the regeneration use ion exchange resin and the washing column are already an inlet for the various regeneration Ion exchange apparatus of the medium, an outlet for the withdrawal of the ion mentioned Moving bed type has been developed, with exchange resin and a washing area is provided. which the resin is automatically conveyed in the cycle. The subject matter of the invention accordingly consists in and is regenerated. From the known Vorrich- an ion exchange device with advances of the type mentioned are those with io the ion exchange resin bed and separate beds the three work process areas, namely the sufficient for the ion exchange, the regeneration of the Ion exchange, regeneration and washing exhausted resin and washing out the rain area, in a single column of resin arranged one behind the other, which is characterized in that are switched, especially for the implementation of it from an ion exchange column and only one Ion exchange in raw materials is suitable, the only 15 additional, set up separately have a relatively high concentration. Column for the regeneration and for the washing before-Da However, such ion exchange devices exist for gang, each of these two columns with the conveyance of the resin require pressurized water, each with a resin volume seat attached underneath they have the major disadvantage that they tend to be measured and the ion exchange occurs the work processes the resin through the pressure column with the regeneration wash column through a water to destroy, and that the column to a regulated promotion of the sufficient in the columns Resin regeneration effectiveness and resin-filled resin appropriate facility is connected. To be able to exercise washing effectiveness, a considerable- Further advantageous embodiments and the borrowed total height must have. On the other hand, the usual mode of operation of the ion exchange according to the invention Ion exchange devices with three out of 25 device are illustrated with reference to the drawings in Columns set up separately from one another, namely the following explained in more detail; in the drawings shows an ion exchange column, a regeneration F i g. 1 is a schematic representation of the invention column and a special washing column, the apparatus according to the invention,

dagegen für die Behandlung sowohl von hochkonzen- F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Siebeinsatz längs trierten als auch schwach konzentrierten Flüssig- 30 der Linie A-A in Fig. 1 und
keiten geeignet. Apparaturen dieses Typs sind jedoch F i g. 3 eine vertikale Querschnittsansicht des Siebdadurch nachteilig, daß die in Folge der voneinander einsatzes längs der LinieB-B' in Fig.2.
getrennten Arbeitsvorgangsbereiche insgesamt einen Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthält die Ionenausverhältnismäßig großen Bodenbereich für die Auf- tauschkolonne 1 in ihrem Inneren einen oberen Siebstellung benötigen und daß bei ihnen ein komplizier- 35 einsatz 3 und einen unteren Siebeinsatz 3' sowie eine ter Aufbau und Arbeitsmechanismus erforderlich ist. durchlöcherte Platte 4 zum Tragen des Harzes, wo-on the other hand, for the treatment of both highly concentrated F i g. 2 is a plan view of a strainer insert along the line trated and weakly concentrated liquid 30 of the line AA in Fig. 1 and
suitable. Apparatus of this type, however, are shown in FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the sieve, disadvantageous in that, as a result of being inserted from one another along the line B-B ' in FIG.
As can be seen from FIG Working mechanism is required. perforated plate 4 for supporting the resin, where-

Es kommt hinzu, daß bei den lonenaustauschvor- bei die Lochplatte 4 etwas über dem unteren Siebeinrichtungen des Wanderbett-Typs oft Unregelmäßig- satz 3' angebracht ist. Außerhalb der Ionenauskeiten bei der Harzförderung auftreten, und zwar vor tauscherkolonne 1 ist ein oberhalb der Kolonne anallem in der Ionenaustauschkolonne und der Regene- 40 geordneter Vorratsbehälter 5 und ein unterhalb der rierkolonne, woraus sich verschiedene Störungen er- Kolonne angeordneter Harzvolumenmeßbehälter 6 geben. Wenn diese Vorrichtungen Kolonnen besitzen, vorgesehen. Der Vorratsbehälter 5 und der Harzbei denen als Unterlage für das Harz keine Siebplat- volumenmeßbehälter 6 sind mit der Ionenaustauschten vorgesehen sind, neigt die gesamte Harzschicht kolonne jeweils durch die Ventile 7 und 8 verbunden, dazu, als eine geschlossene Masse während des För- 45 Im Inneren einer Regenerierkolonne 2 an einer derungsvorganges herunterzufallen, woraus sich eine mittleren Stelle ist ein Siebeinsatz 9 angebracht, der starke Unregelmäßigkeit des Arbeitsvorganges ergibt. ähnlich dem in der Ionenaustauschkolonne 1 vorWenn man dagegen eine Vorrichtung des Wander- gesehenen Siebeinsatz aufgebaut ist; ferner ist unbett-Typs benutzt, bei der eine Siebplatte in der mittelbar unter dem Siebeinsatz ein Wassersammler Kolonne vorgesehen ist, hat man mit der Schwierig- 50 10 angebracht. Außerhalb der Regenerierkolonne keit zu rechnen, daß bei dem Ablassen des Harzes sind in ähnlicher Weise wie bei der Ionenaustauschaus dem Kolonnenboden eine im Zentrum der kolonne ein Vorratsbehälter 11 und ein Meßbehälter Kolonne befindliche leichter bewegliche Harzsäule 12 von ähnlicher Art wie die bei der Ionenaustausch erfaßt wird, woraus sich eine Abnahme des Leistungs- kolonne verwendeten vorgesehen,
grades der Ionenaustausch- und Regenerierungsvor- 55 Die Siebeinsätze 3 und 3' der Ionenaustauschganges und damit auch der Reinheit der behandelten kolonne 1 und der Siebeinsatz 9 der Regenerier-Flüssigkeit ergibt. kolonne 2 besitzen einen ähnlichen Aufbau. DieserIn addition, during the ion exchange process, the perforated plate 4 is often attached with an irregular set 3 'somewhat above the lower sieve device of the moving bed type. Outside the ion conditions occur in the resin transport, namely upstream of exchanger column 1, there is a reservoir 5 arranged above the column in the ion exchange column and the regeneration column and a resin volume measuring container 6 arranged below the column, which gives rise to various disturbances in the column. If these devices have columns, provided. The storage container 5 and the resin in which no sieve plate volumetric measuring containers 6 are provided as a base for the resin with the ion-exchanged, the entire resin layer column tends to be connected by the valves 7 and 8, as a closed mass during the conveying 45 Im Inside a regeneration column 2 to fall down in a change process, resulting in a central point, a sieve insert 9 is attached, which results in severe irregularity of the operation. similar to that in the ion exchange column 1 before, if, on the other hand, a device of the traveling sieve insert is constructed; Furthermore, the unbed type is used, in which a sieve plate in which a water collector column is provided indirectly under the sieve insert, has been attached with the difficulty 50 10. Outside the regeneration column it is to be expected that when the resin is drained, in a manner similar to the ion exchange from the column bottom, a storage container 11 and a measuring container column located in the center of the column are more easily movable resin column 12 of a similar type to that which is detected during the ion exchange , from which a decrease in the power column used is provided,
degree of the ion exchange and regeneration process. column 2 have a similar structure. This

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht demgemäß ist aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, die eine Drauf-The object of the invention accordingly consists of FIGS. 2 and 3, which have a top

darin, Ionenaustauschvorrichtungen zu schaffen, bei sieht und eine Querschnittsansicht des Siebeinsatzes 9to provide ion exchange devices, at see FIG. 9 and a cross-sectional view of the sieve insert 9

denen die vorerwähnten Nachteile der bisher üblichen 60 in der Regenerierkolonne 2 zeigen; der Siebeinsatz 9which show the aforementioned disadvantages of the previously customary 60 in the regeneration column 2; the sieve insert 9

Apparaturen nicht auftreten. besteht aus einer Vielzahl von HarzdurchlaßkanälenApparatus does not occur. consists of a large number of resin passages

Man kann dieses Ziel zugleich mit einer erheb- 13 und einer Vielzahl von Hohlraumabteilungen 14.One can achieve this goal at the same time with a raised 13 and a multiplicity of cavity compartments 14.

liehen Vereinfachung des Aufbaues der bisherigen Auf der Oberseite jeder Hohlraumabteilung 14 befin-lent simplification of the structure of the previous one.

lonenaustauschervorrichtungen erreichen, wenn man det sich ein Flüssigkeitsversprühorgan 16 mit einerAchieve ion exchange devices if you det a liquid spray element 16 with a

für den Gesamtaufbau zwei voneinander getrennte 65 Anzahl von ringsherum angebrachten Schlitzen 15.for the overall structure two separate 65 number of slots 15 made all around.

Kolonnen vorsieht, nämlich eine Ionenaustausch- Bei der Ionenaustauschkolonne sind die entsprechen-Provides for columns, namely an ion exchange- In the ion exchange column, the corresponding-

kolonne und eine Regenerier- und Waschkolonne, den Teile mit den folgenden Ziffern versehen: 17 fürcolumn and a regeneration and washing column, the parts are provided with the following numbers: 17 for

wobei zur regulierten Harzförderung unterhalb einer die Harzdurchlaßkanäle, 18 für die Hohlraumabtei-where for the regulated resin delivery below one the resin passage channels, 18 for the cavity

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lungen und 19 für die Flüssigkeitsversprühorgane. Bei 11 gefördert werden kann, nachdem die Bewegungsder lonenaustauschkolonne ist eine Vielzahl von ablaufe des in der Regenerierkolonne 2 befindlichen oberen Flüssigkeitsversprühorganen so angeordnet, Harzes mehrmals in bestimmter Weise wiederholt daß sie einer Vielzahl von unteren Flüssigkeitsver- worden sind. Danach wird die Zufuhr des Regene-lungs and 19 for the liquid spray organs. At 11 can be funded after the movement of the The ion exchange column is a large number of processes in the regeneration column 2 Upper liquid sprayer arranged so, resin repeated several times in a certain way that they have been consumed by a multitude of lower fluids. Then the supply of the regeneration

sprühorganen entgegenstehen. 5 riermittels und des Waschwassers zu der Regenerier-oppose spray organs. 5 detergent and the wash water to the regeneration

Zum Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wer- kolonne 2 unterbrochen und zu gleicher Zeit auch die den die Ventile 7 und 8 der mit dem in der Regene- Einspeisung des Rohmaterials in die lonenaustauschrierkolonne 2 regenerierten Ionenaustauscherharz be- kolonne 1 abgestellt. Das am Boden der lonenaus-To operate the device described, column 2 and at the same time also the column 2 are interrupted the valves 7 and 8 with the in the Regene feed of the raw material into the ion exchange column 2 regenerated ion exchange resin column 1 turned off. That at the bottom of the ion exchange

schickten lonenaustauschkolonne 1 geschlossen, wäh- tauschkolonne befindliche Harz wird in den Meß-sent ion exchange column 1 closed, exchange column located resin is in the measuring

rend ein Einlaßventil 25 für die Zufuhr der zu be- ίο behälter 6 und das in dem Vorratsbehälter 5 beflnd-rend an inlet valve 25 for the supply of the container 6 to be ίο and that in the storage container 5.

handeinden Flüssigkeit und ein Auslaßventil 26 für liehe Harz in die lonenaustauschkolonne 1 in der be-handeinden liquid and an outlet valve 26 for borrowed resin in the ion exchange column 1 in the loading

das Ablassen der behandelten Flüssigkeit geöffnet reits beschriebenen Weise gefördert. Nachdem derthe draining of the treated liquid opened already promoted manner described. After the

werden. Bei dem Durchtritt der Roheinspeisung durch Meßbehälter 6 die Mengenbestimmung des darin auf-will. When the raw feed passes through the measuring container 6, the determination of the amount of the

das erwähnte Einlaßventil 25 wird die lonenaus- genommenen Harzes abgeschlossen hat, beginnt inthe mentioned inlet valve 25 will have closed the ion-gutted resin, begins in

tauschbehandlung ausgeführt. 15 der Regenerierkolonne 2 der Regenerier- und Wasch-Exchange treatment carried out. 15 of the regeneration column 2 of the regeneration and washing

Vor dem Beginn eines Harzförderungsvorganges Vorgang; dabei sind die Ventile 7 und 8 geschlossen,Before starting a resin delivery process; the valves 7 and 8 are closed,

werden die Ventile 8 und 27 geöffnet. Bei dem Öff- so daß die Zufuhr des Rohmaterials zu der lonenaus-the valves 8 and 27 are opened. At the opening so that the supply of the raw material to the ion ex-

nen dieser Ventile wird eine schnelle Bewegung des tauschkolonne 1 wieder beginnt. Wenn dieser Arbeits-With these valves a rapid movement of the swap column 1 starts again. If this work

unterhalb des Siebeinsatzes 3' befindlichen Harzes zyklus in der Regenerierkolonne in einer vorbestimm-below the sieve insert 3 'located resin cycle in the regeneration column in a predetermined

bewirkt, das in den Meßbehälter 6 eintritt; dabei 20 ten Anzahl von Wiederholungen ausgeführt wordencauses that enters the measuring container 6; 20 th number of repetitions has been performed

wird eine Flüssigkeitsschicht in diesem Kolonnenteil ist, wird jeweils eine Verlagerung in der Ionenaus-If there is a layer of liquid in this part of the column, there will be a shift in the ion output.

unterhalb des Siebeinsatzes 3', in dem sich das Harz tauschkolonne 1 durchgeführt. In Fig. 1 sind diebelow the sieve insert 3 ', in which the resin exchange column 1 is carried out. In Fig. 1 are the

zunächst befand, gebildet. Anschließend werden die Überfließleitungen 41 und 42 ersichtlich, die zuminitially located, formed. Subsequently, the overflow lines 41 and 42 can be seen, which for

Ventile 25 und 26 geschlossen und das Ventil 2 geöffnet Ablassen des für die Harzförderung benutztenValves 25 and 26 closed and valve 2 opened. Drainage of the resin used for conveying the resin

Hierdurch wird verursacht, daß das in der Ionen- 25 Druckwassers dienen. Das geförderte Harz kann austauschkolonne 1 befindliche Ionenaustauscherharz genau gemessen werden, weil die geschilderte erfinsich abwärts bewegt, was zur Folge hat, daß das im dungsgemäße Ausführungsform der Ionenaustausch-Vorratsbehälter 5 befindliche Harz in die lonenaus- vorrichtung mit Meßbehältern sowohl für die lonentauschkolonne 1 nachfließt. Die Lochplatte 4 regu- austausch- als auch für die Regenerierkolonne verliert die Abwärtsverlagerung des sich in dem ober- 30 sehen ist. Es ist ferner auch möglich, die Harzförhalb dieser Platte befindlichen Teil der lonenaus- derungsgeschwindigkeit willkürlich zu steuern, weil tauschkolonne befindenden Harzes, so daß sich das die an den Kolonnen angebrachten Meßbehälter Harz in gleichförmigen kolbenartigen Bewegungen jeweils mit Ventilorganen versehen sind. Als Folge nach unten vorschiebt. Nach der Beschickung der der Einschaltung von Meßbehältern bei der erfinlonenaustauschkolonne mit frischem Harz werden 35 dungsgemäßen Ausführungsform der Ionenaustauschdie Ventile 7, 8 und 27 wieder geschlossen, während vorrichtung ist es möglich, die bei den bisher üblichen die Ventile 25 und 26 zur Einleitung der Rohmate- Ausführungsformen des Mehrfachkolonnentyps ziemrialeinspeisung wieder geöffnet werden. Das Ventil lieh großen Schwierigkeiten bei einer gleichförmigen 35 wird während der fortgesetzten Rohmaterialein- Harzwanderung zu überwinden. Darüber hinaus gespeisung offen gehalten. Das in diesem Behälter be- 40 währleistet die gesteuerte Abwärtsbewegung des im findliche Harz wird durch Eindrücken von Wasser oberen Teil der lonenaustauschkolonne befindlichen .durch eine Leitung 24 in den Meßbehälter 6 zu der Harzes zusammen mit der Abwärtsverlagerung des Regenerierkolonne 2 gefördert. im Bodenteil der Kolonne befindlichen Harzes, dieThis causes the pressurized water in the ionic water to serve. The promoted resin can Exchange column 1 located ion exchange resin can be measured precisely because the described inventions moves downwards, with the result that the in the proper embodiment of the ion exchange reservoir 5 in the ion alignment device with measuring containers both for the ion exchange column 1 flows in. The perforated plate 4 loses exchange and for the regeneration column the downward displacement of the can be seen in the upper 30. It is also possible to use the Harzförhalb This plate located part of the ion expulsion speed to control arbitrarily because Exchange column located resin, so that the measuring container attached to the columns Resin in uniform piston-like movements are each provided with valve members. As a result advances downward. After the loading of the switching on of measuring vessels at the invention ion exchange column with fresh resin, the valves 7, 8 and 27 are closed again according to the embodiment of the ion exchange according to the invention, while the device can be used for the previously customary the valves 25 and 26 for initiating the raw material embodiments of the multiple column type ziemrialeinfeucht be reopened. The valve posed great difficulty in being uniform 35 will overcome resin migration during the continued raw material immigration. In addition, feeding kept open. That in this container ensures the controlled downward movement of the im Sensitive resin is located in the upper part of the ion exchange column by pressing in water .Through a line 24 in the measuring container 6 to the resin together with the downward displacement of the Regeneration column 2 promoted. resin located in the bottom part of the column, the

Die Förderung des Ionenaustauscherharzes in dem durch eine darin gebildete Flüssigkeitsschicht hingesamten System wird in folgender Weise ausgeführt: 45 durch bewirkt wird, daß die Gesamtbewegung des in Zunächst wird das in dem Meßbehälter 12 befindliche der Ionenaustauscherkolonne befindlichen Harzes in regenerierte und gewaschene Harz aus der Regene- der Form von regulierten, kolbengleichen Bewegunrierkolonne 2 zu dem Vorratsbehälter 5 über der gen ausgeführt wird. Infolge der Tatsache, daß die lonenaustauschkolonne 1 gefördert, wie es durch die in die lonenaustauschkolonne 1 geförderte Harzgestrichelte Linie angedeutet ist; hierzu dient Wasser, 50 menge durch diejenige Harzmenge bestimmt wird, die das in den Meßbehälter 12 eingepreßt wird. Nach- in die Regenerierkolonne 2 gefördert wird, oder dem man eine vorbestimmte Menge des aufgefrisch- anders ausgedrückt, nur mit Hilfe des Meßbehälters ten Harzes auf diese Weise gefördert hat, unterbricht bei der Regenerierkolonne geregelt wird, kann die man die Einführung des Regeneriermittels durch die Fließgeschwindigkeit des Harzes durch die gesamte Leitungen 21 und die Zufuhr von Waschwasser durch 55 Apparatur bemerkenswert gut stabilisiert werden,
die Leitung 22, während man das Ventil 23 öffnet, so Im folgenden soll der Aufbau der Regenerierdaß das in der Regenerierkolonne 2 befindliche Harz kolonne 2 und die damit bei dem darin befindlichen dazu gebracht wird, sich nach unten zu bewegen und Harz ausgeführten Regenerier- und Waschbehandin dem Meßbehälter 12 zu sammeln. Andererseits lungen näher beschrieben werden,
wird aus dem Meßbehälter 6 unter der lonenaus- 60 Die Waschwasserzufuhrleitung 22 ist an das Harztauschkolonne 1 immer eine vorbestimmte Menge ausflußendstück der Regenerierkolonne 2 angeschlosvon erschöpftem Harz mit Hilfe von durch die sen und eine Flüssigkeitsabzugsleitung 30 befindet Leitung 24 eingeleitetem Druckwasser zu dem Vor- sich in Verbindung mit dem Harzeinflußende der ratsbehälter 11 der Regenerierkolonne 2 gefördert. Regenerierkolonne 2. Ein mit Flüssigkeitsversprüh-Das Verhältnis des Fassungsvermögens dieses Meß- 65 organen ausgerüsteter Siebeinsatz 9 mit einem Aufbehälters und Vorratsbehälters ist derart vorbestimmt, bau, wie er vorstehend bereits beschrieben ist, befindaß gewährleistet ist, daß jeweils das in dem Meß- det sich in einem mittleren Teil der Regenerierbehälter 6 angesammelte Harz in den Vorratsbehälter kolonne 2.The conveyance of the ion exchange resin in the system, which is formed by a liquid layer formed therein, is carried out in the following way: 45 by causing the total movement of the resin in the measuring vessel 12 of the ion exchange column in regenerated and washed resin from the rain. the form of regulated, piston-like agitation column 2 to the reservoir 5 above the gene is executed. As a result of the fact that the ion exchange column 1 is conveyed, as is indicated by the resin dashed line conveyed into the ion exchange column 1; this is done with water, the amount determined by the amount of resin that is pressed into the measuring container 12. After- is promoted in the regeneration column 2, or a predetermined amount of the refreshed, in other words, only with the help of the measuring container th resin has been promoted in this way, interrupted when the regeneration column is regulated, the introduction of the regenerant can be through the The flow rate of the resin through the entire lines 21 and the supply of washing water through 55 apparatus are remarkably well stabilized,
the line 22, while opening the valve 23, so in the following is the structure of the Regenerierdaß the resin column 2 located in the regeneration column 2 and thus the one located therein is made to move down and resin executed regeneration and Wash treatment to collect the measuring container 12. On the other hand, lungs are described in more detail,
60 The washing water supply line 22 is always connected to the resin exchange column 1 a predetermined amount of exhausted resin with the help of line 24 introduced through this and a liquid discharge line 30 to the front Connection to the resin inlet end of the storage tank 11 of the regeneration column 2 is promoted. Regenerating column 2. A sieve insert 9 equipped with a liquid spray-The ratio of the capacity of these measuring organs with a container and storage container is predetermined in such a way that it is located, as already described above, that what is in each case is in the measurement in a central part of the regeneration tank 6 accumulated resin in the storage tank column 2.

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An der Harzausflußseite des Siebeinsatzes 9 ist ein leitung 34 wird ein hochkonzentriertes Regenerier-Wassersammler 10 angebracht. Der Wassersammler mittel durch die Leitung 21 hindurch eingespeist und 10 steht mit dem Siebeinsatz 9 über eine Verbin- mit dem Waschwasser, das noch von dem ausdungsleitung 34 in Verbindung. Die Regeneriermittel- gewaschenen Regeneriermittel enthält, vermischt; das zuflußleitung 21 ist mit dieser Überführungsleitung 34 5 auf diese Weise gleichförmig verdünnte Regenerierverbunden. In F i g. 1 ist eine Regenerierkolonne er- mittel tritt in den Siebeinsatz 9 ein und wandert, sichtlich, die in einer solchen Art angeordnet ist, daß nachdem es durch die Flüssigkeitsversprühorgane 16 das lonenaustauscherharz darin von dem oberen hindurchgetreten ist, bis zu dem Kopf der Regenerier-Teil in den unteren Teil abfließen kann, während kolonne 2. In dem Bereich oberhalb des Siebein-Waschwasser und Regeneriermittel nach oben strö- io satzes 9 wird das aus den Flüssigkeitsversprühorganen men. In F i g. 1 sind auch die Siebgitter 36 und 37 16 abgegebene Regeneriermittel mit dem Waschwasersichtlich, die in einem oberen und in einem unteren ser vermischt, das sich nach dem Passieren der Harz-Teil am äußeren Umfang der Regenerierkolonne 2 durchtrittskanäle 13 nach oben bewegt, und es wird angebracht sind, derart, daß sie mit der Waschwas- auf diese Weise weiter verdünnt. Das Flüssigkeitsserzufuhrleitung 22 und der Flüssigkeitsabsaug- 15 gemisch bewegt sich weiter nach oben und regeneriert leitung 30 in Verbindung stehen. Der Siebeinsatz 9 dabei das erschöpfte Harz und fließt schließlich aus besteht aus einer Hohlraumplattform und ist in der der Flüssigkeitsablaufleitung 30 nach außen.
Regenerierkolonne 2 so angeordnet, daß das Innere Das in der Regenerierkolonne 2 befindliche lonender Kolonne in einen oberen und in einen unteren austauscherharz andererseits wird währenddessen da-Bereich aufgeteilt wird. Der Siebeinsatz 9 ist, wie es 20 zu gebracht, sich als Suspension in der Regenerieraus F i g. 2 gut ersichtlich ist, mit einer Vielzahl von mittelzufuhr nach unten zu bewegen, die in vor-Harzdurchtrittskanälen 13 und einer Vielzahl von bestimmten Zeitabschnitten, die durch die Öffnung Flüssigkeitsversprühorganen 16 derart versehen, daß der Ventile 23, 32 und 39 geregelt werden, erfolgt, sie gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche des Das im Kontakt mit dem Regeneriermittel regene-Siebeinsatzes verteilt sind. Auch die Siebeinsätze mit 25 rierte Harz fällt durch die in dem Siebeinsatz 9 vorden Flüssigkeitsversprühorganen für die Ionenaus- gesehenen Harzdurchtrittskanäle 13 hindurch und tauscherkolonne 1 besitzen einen derartigen Aufbau. wird anschließend von dem Waschwasser, das durchOn the resin outflow side of the sieve insert 9 is a line 34, a highly concentrated regeneration water collector 10 is attached. The water collector is fed in through the line 21 and 10 is connected to the sieve insert 9 via a connection with the washing water that is still in connection with the discharge line 34. Contains the regenerant-washed regenerant, mixed; the inflow line 21 is connected to this transfer line 34 5 in this way uniformly thinned regeneration. In Fig. 1 is a regeneration column ascertains enters the sieve insert 9 and moves, visibly, which is arranged in such a way that after it has passed through the liquid spraying elements 16, the ion exchange resin therein from the upper, up to the top of the regeneration part can flow off into the lower part, while column 2. In the area above the sieve wash water and regenerant upwards flow rate 9 is the men from the liquid spraying. In Fig. 1 also the sieve grids 36 and 37 16 discharged regenerants with the washing water are visible, which are mixed in an upper and a lower water, which after passing through the resin part on the outer circumference of the regeneration column 2 moves up through channels 13 and it becomes are attached in such a way that they are further diluted with the washing water in this way. The liquid supply line 22 and the liquid suction 15 mixture moves further up and regenerated line 30 are in communication. The sieve insert 9 while the exhausted resin and finally flows out consists of a cavity platform and is in the liquid drainage line 30 to the outside.
Regeneration column 2 arranged in such a way that the interior of the ionic column located in the regeneration column 2 is divided into an upper and a lower exchange resin on the other hand, while the area is there. The sieve insert 9 is, as shown in FIG. 20, as a suspension in the regeneration from FIG. 2 can be clearly seen, with a plurality of medium feeds moving downwards, which takes place in pre-resin passage channels 13 and a plurality of specific time segments which are provided through the opening liquid spraying elements 16 in such a way that the valves 23, 32 and 39 are regulated, they are evenly distributed over the entire surface of the sieve insert that is in contact with the regeneration agent. The sieve inserts with resin coated with 25 also fall through the resin passage channels 13 which are seen in the sieve insert 9 in front of the liquid spraying elements for the ions, and the exchanger column 1 has such a structure. is then used by the wash water that passes through

Unterhalb des Siebeinsatzes 9 ist der Wassersamm- die Leitung 22 eingespeist wird, gewaschen; es sinktBelow the sieve insert 9, the water collecting line 22 is fed in, washed; it sinks

ler 10 angebracht; er besteht aus einem kreuzförmi- schließlich durch die Harzablaßleitung 43 in denler 10 attached; it consists of a cross-shaped finally through the resin discharge line 43 in the

gen perforierten Rohr und ist völlig mit einem nicht 30 Meßbehälter 12 ab.gene perforated tube and is entirely dependent on a non-30 measuring container 12.

gezeigten Netz bedeckt. Ein von dem einen Ende Das durch die Leitung 22 in die Regenerierdes Wassersammlers 10 ausgehendes Überführungs- kolonne 2 eintretende Waschwasser bewegt sich in rohr 34 steht mit den Hohlraumabteilungen 14 des der Kolonne nach oben und wäscht dabei das in dem Siebeinsatzes 9 in Verbindung. An einem mittleren unteren Teil der Kolonne befindliche Harz. Die Teil dieser Überführungsrohrleitung 34 ist die 35 Hauptmenge des Waschwassers wird, nachdem sie Regeneriermittelzuflußleitung 21 angeschlossen. Ein das Harz ausgewaschen hat, durch die Leitung 33 Vorratsbehälter 11 ist am Kopf der Regenerier- abgesaugt, und der Rest wird durch den Wassersammkolonne 2 über eine Harzeinführleitung 38 angebracht, ler 1© in die Überführungsleitung 34 gedrückt. In Der Boden der Regenerierkolonne 2 steht über eine dieser Überführungsleitung 34 wird das Waschwas-Harzablaßleitung 43 mit einem Meßbehälter 12 in 40 ser gleichförmig mit dem dicken, aus der Zufuhrlei-Verbindung, tung 21 eingespeisten Regeneriermittel vermischt, undshown net. One from one end Das through line 22 into the regenerator Water collector 10 outgoing transfer column 2 entering wash water moves in tube 34 stands with the cavity compartments 14 of the column upwards and washes it in the Sieve insert 9 in connection. Resin located at a central lower part of the column. the Part of this transfer pipe 34 is the 35 main volume of the wash water after it Regenerantzuflußleitung 21 connected. One has washed out the resin, through line 33 Reservoir 11 is sucked off at the top of the regeneration, and the rest is through the water collecting column 2 attached via a resin introduction line 38, pressed into the transfer line 34. In The bottom of the regeneration column 2 is above one of these transfer lines 34 is the wash water resin discharge line 43 with a measuring container 12 in 40 ser uniform with the thick, from the supply line connection, device 21 fed regenerant mixed, and

Wie bereits erwähnt, wird die Regenerierkolonne 2 das Gemisch tritt darauf in die Kolonne 2 ein. In-As already mentioned, the regeneration column 2 and the mixture then enters the column 2. In-

zunächst mit dem erschöpften lonenaustauscherharz folgedessen ist das Regeneriermittel, das durch dieinitially with the exhausted ion exchange resin consequently is the regenerant, which by the

beschickt, das aus dem Meßbehälter 6 der lonenaus- in dem oberen Teil der Kolonne befindliche Schichtcharged, the layer from the measuring container 6 of the ion out- in the upper part of the column

tauschkolonne 1 zugeführt wird. Die Ausführung der 45 an lonenaustauscherharz hindurchtritt, im wesent-exchange column 1 is fed. The execution of the 45 ion exchange resin passes, essentially

Regenerierung des erschöpften Harzes in der Regene- liehen gleichförmig konzentriert, woraus sich ein ver-Regeneration of the exhausted resin in the rain borrowed uniformly concentrated, resulting in a

rierkolonne 2 erfolgt während der Zufuhr des er- besserter Wirkungsgrad für die Regenerierung ergibt,rierkolonne 2 takes place during the supply of the improved efficiency for the regeneration results,

schöpften Harzes aus dem Vorratsbehälter 11. Wäh- In F i g. 1 sind die verschiedenen Behandlungszonenscooped resin from the storage container 11. Select in F i g. 1 are the different treatment zones

rend des Arbeitsvorganges werden das Ventil 28 der in der Regenerierkolonne mit den Buchstaben X, Y At the end of the operation, the valve 28 in the regeneration column with the letters X, Y

Regeneriermittelzuflußleitung 21, das Ventil 29 der 50 und Z bezeichnet. X bezeichnet den Regenerier-Regenerantzuflußleitung 21, the valve 29 of FIGS. 50 and Z denotes. X denotes the regeneration

Waschwasserzuflußleitung 22 und das Ventil 31 der bereich, Y den Auspreßbereich und Z den Wasch-Washing water supply line 22 and the valve 31 of the area, Y the expressing area and Z the washing

Flüssigkeitsabsaugleitung 30 geöffnet, während die bereich.Liquid suction line 30 open while the area.

Ventile 23 und 32 für die Harzförderung geschlossen Es ist ersichtlich, daß die Regenerier- und Waschbleiben. Unter diesen Umständen fließt Waschwasser behandlung des erschöpften Ionenaustauscherharzes in die Regenerierkolonne 2 durch die Waschwasser- 55 in der Regenerierkolonne, wie es beschrieben worden zuflußleitung 22, und gleichzeitig wird das Regenerier- ist, in einer sehr günstig kombinierten Weise ausmittel durch die Regeneriermittelzuflußleitung 21 zu- geführt wird. Es kommt hinzu, daß der geregelte geführt, während die Flüssigkeit aus der Flüssigkeits- Fluß des Harzes durch den Meßbehälter bewirkt absaügleitung 30 abläuft. Das durch die Waschwas- wird, wobei gleichzeitig die Wirkung der Siebeinsätze, serzuflußleitung 22 eingespeiste Waschwasser tritt 60 der Flüssigkeitsversprühorgane und des Wassersammdurch die Harzschicht nach oben hindurch und lers erheblich zur Erhöhung des Wirkungsgrades der wäscht dabei das noch an dem regenerierten Ionen- Regenerierung beitragen.Valves 23 and 32 for the resin feed closed. It can be seen that the regeneration and washing remain. Under these circumstances, washing water treatment of the exhausted ion exchange resin flows into the regeneration column 2 through the wash water 55 in the regeneration column as described inflow line 22, and at the same time the regeneration is, in a very favorably combined manner is fed through the regenerant supply line 21. In addition, the regulated out while the liquid from the liquid causes the resin to flow through the measuring container suction line 30 runs out. That is through the washing water, whereby at the same time the effect of the sieve inserts, Serzuflußleitung 22 fed wash water passes 60 of the liquid spraying means and the water dam the resin layer up through it and significantly to increase the efficiency of the washes the still contributing to the regenerated ion regeneration.

austauscherharz haftende Regeneriermittel ab. Die Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel des Er-Regenerating agent adhering to the exchange resin. The following is an embodiment of the

Hauptmenge des Waschwassers wird nach der Ver- findungsgegenstandes beschrieben werden. Die be-The main amount of wash water will be described after the subject matter of the invention. Thieves-

vollständigung des Waschvorganges durch die Lei- 65 nutzte Ionenaustauscherapparatur bestand aus einerCompletion of the washing process by the ion exchange apparatus used consisted of one

tung 33 abgezogen, und der Rest wird durch den Ionenaustauschkolonne mit einem Durchmesser vondevice 33 withdrawn, and the remainder is through the ion exchange column with a diameter of

Wassersammler 10 aufgenommen und in die Über- 500 mm und einer Höhe von 1000 mm mit einemWater collector 10 added and in the over 500 mm and a height of 1000 mm with a

führungsleitung 34 geleitet. In der Überführungs- angefügten Meßbehälter, der ein Fassungsvermögenmanagement 34 headed. In the transferring attached measuring container, which has a capacity

von 40 Litern besaß, sowie aus einer Regenerierkolonne mit einem Durchmesser von 250 mm und einer Höhe von 3500 mm (bei der die Höhe des Regenerierbereiches 1500 mm, des Ausstoßbereiches 1000 mm und des Waschbereiches 1000 mm betrug), S die einen angefügten Meßbehälter mit einer Fassungskapazität von 10 Litern besaß; diese Teile waren, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet. Die Ionenaustauschbehandlung wurde mit einem befriedigendem Ergebnis durchgeführt, wobei alle 8 Minuten ein Regenerierungsvorgang und alle 32 Minuten ein Ionenaustauschvorgang ablief; im übrigen herrschten die folgenden Bedingungen:of 40 liters, as well as a regeneration column with a diameter of 250 mm and a height of 3500 mm (where the height of the regeneration area is 1500 mm, the discharge area 1000 mm and the washing area was 1000 mm), S which had an attached measuring container with a capacity possessed of 10 liters; these parts were arranged as shown in FIG. the Ion exchange treatment was carried out with a satisfactory result, every 8 minutes a regeneration process and an ion exchange process every 32 minutes; otherwise ruled the following conditions:

Benutztes HarzUsed resin

Dia Ion SKIB (ein Produkt der Mitsubishi Kasei Co.)Dia Ion SKIB (a product of Mitsubishi Kasei Co.)

Die Konzentration des
eingespeisten Materials 790 ppm (als CaCO₃).The concentration of the
fed material 790 ppm (as CaCO ₃ ).

Na: 35%Na: 35%

Flüssigkeitszufuhrgeschwindigkeit .Hydration speed.

Harzumlaufsgeschwindigkeit ...Resin circulation speed ...

RegenerationsniveauRegeneration level

Zufuhrgeschwindigkeit des benutzten
Regeneriermittels ..Feed speed of the used
Regenerant ..

Reinheit der behandelten Flüssigkeit Purity of the treated liquid

7,1 m³/Std.7.1 m ³ / hour

76,8 Liter Harz/Std.
85,5 g (HCl)/Liter-Harz76.8 liters of resin / hour
85.5 g (HCl) / liter resin

2525th

53 % (dies war die tatsächlich benutzte Menge. Im Falle eines unbeweglichen Harzbettes betrüge diese Geschwindigkeit 25 bis 30 %>)53% (this was the amount actually used. In the case of a stationary resin bed would this speed be 25 to 30%>)

35 80 000 Qcm 35 80,000 sq. Cm

Claims

Patent claims:

1. Ion exchange device with advancing ion exchange resin bed and separate Areas for ion exchange, for regeneration of the exhausted and for washing out of the regenerated resin, characterized in that it consists of an ion exchange column (1) and only one single too

additional, separately set up KoI (2) for the regeneration and for the Wascl gang exists, each of these two KoIo each with an I arranged underneath Volume measuring container (6, 12) provided and ion exchange column (1) with the rain washing column (2) through a regulated change of the Hi filled in the columns appropriate facility is connected.

2. Ion exchange device according to Anspru, characterized in that the ion exchange column with two sieve inserts (3, 3 '), best] from a cavity platform (9) with resin di passage channels (17) and slots (15) contained] liquid spraying elements (19) equipped one of which is in the upper and the other in the lower part of the column, that a perforated plate (4) is also attached above the lower Siebeinsi (3 ').

3. ion exchange device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the regeneration column in its interior about the middle of its height with a sieve insert consisting of a cavity platform with H channels (13) and spray slots (15) pointing liquid spraying organs (16), is permitted and that they are also under the Sieve insert carries a water collector (10).

4. Process for achieving a regular resin feed in an ion exchange device device according to claims 1 and 2, characterized in that for the purpose of Downward Verli tion of the ion exchange resin used in the ion exchange column is one of the u: Pressure introduced liquid to be treated existing liquid layer under a sieves attached to the lower part of the column.

5. A method for the regeneration of schi tem resin from an ion exchange column of an ion exchange device according to the . Proverbs 1 and 3, characterized in that the resin regeneration is carried out with a mixture of highly concentrated regenerant and part of the scrubbing agent introduced into the column.

1 sheet of COPY drawings

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