DE1903895A1

DE1903895A1 - Verfahren zum Reinigen von Ionenaustauschern

Info

Publication number: DE1903895A1
Application number: DE19691903895
Authority: DE
Inventors: Crits George John
Original assignee: Crane Co
Current assignee: Crane Co
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1969-01-27
Publication date: 1969-12-11
Also published as: GB1261074A; NL164487B; FR2005248A1; NL6900959A; US3455819A; NL164487C

Description

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CRANE CO., Chicago/Ill. / USA

Verfahren zum Reinigen von Ionenaustauschern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Ionenaustauschern.

In Ionenaustauscherbetten verschiedener Typen sammeln sich Fremdstoffe an, die entfernt werden müssen. Insbesondere bei der Kondensatreinigung ergeben sich derzeit bei der Aufarbeitung noch spezielle Probleme. Zur Reinigung von Kondensatwasser werden hauptsächlich zur Entfernung der Metalloxyde (z.B. derjenigen des Eisens, Kupfers, Nickels etc.) gemischte Ionenaustauscher oder natriumbeladene Kationenaustauscher eingesetzt. Daneben werden auf diese Weise auch lösliche Verunreinigungen, wie Kalzium-, Magnesium- und Natriumverbindungen, entfernt.

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Die Brauchbarkeit der Anlagen zur Aufbereitung von Kondensatwasser ist aufgrund der Ansammlung dieser Fremdstoffe oder durch deren Durchbrechen durch das Bett begrenzt. Die Fremdstoffe werden dann aus dem Austauscher durch Behandlung mit Luft, und Rückwaschen mit geringer Fließgeschwindigkeit gereinigt. Die Fließgeschwindigkeit hängt dabei hauptsächlich von der Dichte der Austauscherteilchen ab. Bei Kationenaustauschern beträgt die Fließgeschwindigkeit etwa 3_f5 - 5»6 1/sek. pro Quadratmeter Querschnittfläche des Bettes-r Bei Anionenaustauschern ist die Rückwashgeschwindigkeit geringer und beträgt etwa l,k - 2,8 1/sek. pro Quadratmeter. Diese Geschwindigkeit muß niedrig gehalten werden, um Verluste an Austauscher durch Flotation aus dem oberen Teil der Anlage niedrig zu halten. Außerdem soll dadurch in dem Tank genügend freier Raum beibehalten werden, um ein Überlaufen der Harze zu vermeiden. Die Rückwaschgeschwindigkeit ist insofern kritisch, als Temperaturschwankungen des Rückwaschwassers entweder Austauscherverluste mit sich bringen oder eine ungenügende Rückwaschwirksamkeit ergeben. Bei zu niedrigen Rückwaschgeschwindigkeiten können oftmals die Schwermetalloxyde nicht entfernt werden. Daher dauert das Rückwaschen mit niederen Fließgeschwindigkeiten sehr lange, bis die Fremdstoffe im gewünschten Ausmaß entfernt sind. Die notwendige feLtspanne stellt somit einen wichtigen Faktor bei der Rückwaschung dar. Oftmals benötigt man 4 bis 6 Stunden, bis man zu dem gewünschten Reinigungseffekt kommt.

Ein weiteres Problem tritt bei Verwendung von Mischaustauschern auf, wenn auf den einzelnen Körpern größere Mengen von Fremdstoffen vorliegen. Bis jetzt ging man so vor, daß man die Harze zunächst abtrennte* Die abgetrennten Harze wurden dann in ihren eigenen Behältern gereinigt

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und rückgespült. Dabei kann das Kationenharz beispielsweise mit höheren Fließgeschwindigkeiten gereinigt und rückgespült werden, während das Anionenharz in einem Behälter, mit einer größeren Bordhöhe bei niedrigeren Fließgeschwindigkeiten gereinigt werden kann. Die herkömmliche Methode reicht aus, wenn man es mit geringen Fremdbelastungen, z.B. in der Gegend von 300 - 1800 g pro Kubikmeter Austauscher zu tun hatt Unter bestimmten Bedingungen, die allerdings lange Betriebszeiten erfordern, kann die Fremdstoffbelastung auf 1800 g - 6 kg pro Kubikmeter oder sogar mehr anwachsen. Das herkömmliche Verfahren benötigt außer den zu hohen Betriebszeiten noch zu viel Waschwasser. Schließlich können zu starke Austauscherverluste auftreten. Diese Verluste können während des Betriebes, z.B. bei zu großer Rückspülgeschwindigkeit und durch Luftflotation des Auftauschers bedingt sein. Die längere Vermischung mit der Luft bringt auch einen höheren Abrieb als erwünscht mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man in den Bodenteil eines Wasser enthaltenden Ionenaustauscherbettes zu dessen Durchwirbelung und Expandierung Luft oder ein anderes geeignetes Gas bzw. Dampf einleitet und die Fremdstoffe mit das Ionenaustauscherbett von oben her durchströmendem Wasser herausspült.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird darauf verzichtet, das Harz durch Rückspülen zu reinigen. Statt dessen werden die Fremdstoffe dadurch entfernt, daß man durch das Harz einen Spülwasserstrom nach unten leitet

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und danach oder gleichzeitig Luft einbringt. Die zugeführte Luft bewirkt eine Expandierung des Bettes und damit eine Aufwirbelung, die zu einer Vergrößerung der wirksamen Kanäle zwischen den einzelnen Austauscherteilchen führt. Wird das Bett durch Einführung von Luft expandiert, dann setzt es sich nach dem Abstellen der Luft wieder ab. Während der Absetzzeit besitzen die Teilchen größere Abstände, so daß die anhaftenden Fremstoffe nach unten und aus dem Bett herausgespült werden können. Durch wiederholtes Einleiten von Luft und anschließend durchgeführtes Abwärtsspülen kann eine wirksame Reinigung erzielt werden. Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das gleiche Ergebnis erhalten, da das Bett im expandierten Zustand gehalten und durch die Luft aufgewirbelt wird, während Wasser rroh unten strömt und die Fremstoffe herausspült.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigens

Fig. 1, 2 und 3 und 4 eine typische Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während einzelner Verfahrensstufen.

Fig. 5 und 6 eine weitere Vorrichtung und deren Betrieb.

In den Fig. 1 bis k ist ein Ionenaustauschbehälter und seine für das erfindungsgemäße Verfahren notwendigen Anschlüsse dargestellt. Die Regenerierung des Ionenaustauschers kann unter Verwendung der entsprechenden Regenerierlösung nach den herkömmlichen Methoden geschehen.

Ein Tank 2 ist mit einer Verteilungseinrichtung versehen, die in der Fig. als ein das Austauscherbett 5

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unterstützendes Sieb k gezeigt. Die Verteilungseinrichtung k kann von herkömmlicher Bauart sein und beispielsweise aus siebartigen Teilen, die durchperforiert sind, oder aus mit Sieböffnungen versehenen Rohreinrichtungen bestehen. In letzteren bewirken die darin angebrachten Öffnungen äne wirksame Verteilung des nach oben strömenden Flusses und die Aufnahme des nach unten gerichteten Stromes, verhindern jedoch das Entweichen der im allgemeinen in Perlenform vorliegenden Ionenaustauscherteilchen. Die betreffenden Öffnungen, deren Durchmesser zum Beispiel 100 bis 150 μ betragen, sind jedoch genügend groß, um ohne weiteres die feinen Fremdstoffteilchen passieren zu lassen. Diese stellen gewöhnlich Metalloxyde oder Stäube mit Teilchengröße von weniger als 20 μ dar. Der Ionenaustauscher wirkt in beträchtlichem Ausmaß als Filter, so daß der Staub darin gefangen wird oder diesen bedeckt. Die Konzentration der Verunreinigungen ist nicht gleichmäßig und ist im allgemeinen bei Abwärtsrichtung des Wasserstromes im Betriebszustand an der Oberfläche des Bettes größer als weiter innen.

An das Oberteil des Tanks sind verschiedene Leitungen für die Zufuhr und Abführung von Flüssigkeiten angeschlossen. Im einzelnen ist eine durch ein Ventil 8 gesteuerte Wasserzufuhrleitung 6, eine durch das Ventil gesteuerte Spülwasserleitung 10, eine durch das Ventil gesteuerte Belüftungsleitung Ik und eine durch das Ventil 20 gesteuerte Rückwaschleitung 18 vorgesehen.

Am Boden des Tanks ist eine durch das Ventil Zk gesteuerte Luftzuführungsleitung 22, eine durch das Ventil 28 gesteuerte Ablaufleitung 26, eine durch das Ventil gesteuerte Rückwaschzufuhrleitung 30 und eine durch das Ventil 36 gesteuerte Betriebsleitung 3k angeordnet·

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Diese Leitungen stehen mit dem Raum unterhalb des Siebes k in Verbindung.

In den Zeichnungen bedeuten bei den Symbolen für die Ventile leere Kreise offene und durchgekreuzte Kreise geschlossene Ventile.

Ferner sind am Oberteil und am Boden des Tanks noch verschiedene Anschlüsse für die Regenerierlösungen vorgesehen, die nicht gezeigt sind. Das Austauscherbett 5 kann aus einem Anionenaustauscher, einem Kationenaustauscher oder aus einem sog. Mischbett bestehen, das aus diesen beiden Harztypen zusammengesetzt ist. Das betreffende Austauscherharz kann sich beim Betrieb in dem Tank 2 befinden, doch kann der Tank 2 auch einen Hilfstank darstellen, in welchen das Harz zur Regenerierung eingebracht wird. Während des Betriebes sind die Ventile 8 und 36 geöffnet und die restlichen geschlossen. Im folgenden soll ein nach abwärts gerichteter Betrieb angenommen werden, doch kann auch mit einem Aufwärtsstrom gearbeitet werden, wie es für manche Systeme üblich ist. Während des Betriebes ist der Tank vollständig mit Wasser gefüllt. Das Bett ist mit seiner oberen Oberfläche 40 beträchtlich unterhalb die Oberfläche des Tankes gedrückt. In der Fig· 1 sind die Bedingungen am Ende der ersten Stufe des erfindungsgemäfien Verfahrens dargestellt. Währefl dieser Stufe sind die Ventile 1 6 und 28 geöffnet. Durch die Leitung Ik wird eine Verbindung mit der Außenluft hergestellt, so daß beim Öffnen der Ablauf leitung 26 in dem Tank der Wasserspiegel sinken kann. Diese Betriebsstellung wird solange beibehalten, bis die obere Oberfläche des Wassers auf ein solches Niveau wie 38 fällt«, das sich zweckmäßigerweise unterhalb der Oberfläche des Tanks bis zu ca. 25 # der freien Höhe zwischen der Oberfläche 40 des Bettes erstreckt. Auf diese

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Weise wird oberhalb des Wasserspiegels 38 ein ausreichender Luftraum gebildet, der dazu ausreicht, die Wegführung des Harzes während der nächsten Verfahrensstufe zu verhindern.

Fig» 2 zeigt die nächste Stufe des Verfahrens nach der Erfindung. Bei dieser Stufe ist das Ventil 24 in der Luftleitung 22 und das Ventil l6 in der Belüftungsleitung 14 geöffnet, während die restlichen Ventile geschlossen sind- In dieser Stufe wird mit großer Geschwindigkeit Luft oder ein anderes geeignetes Gas eingeführt, wodurch Blasen 42 erzeugt werden, die durch das Material in dem Tank nach oben steigen und dieses waschen. Durch die Einführung der Luft wird das Austauscherbett expandiert, so daß der Austauscher durch das Wasser hindurch und etwas über das Niveau 38 hinaus verteilt wird. Der darüber befindliche Luftraum verhindert jedoch, daß die Ionenaustauscherteilchen enthaltende Flüssigkeit so weit nach oben steigt, daß ggfs. durch die Belüftungsleitung ein Verlust an Austauschermaterial erfolgen könnte. Die bei der Waschwirkung entstehende Aufwirbelung entfernt die Abscheidungen von der Oberfläche der Austauscherteilchen. Zugleich werden evtl. vorhandene Fremstoffzusammenballungen aufgespalten und die Porosität des Bettes als Gesamtes erhöht.. Die Dauer der Belüftung kann geeigneterweise variiert werden und beispielsweise eine Minute betragen.

Wenn man am Ende der zweiten Stufe die Luftzufuhr abstellt und eine wesentliche Zeit verstreicht, dann setzen sich die Austauscherteilehen wieder annähernd in ihrer ursprünglichen Stellung ab, sind aber nicht so stark zusammengepreßt, wie beim Betrieb. Nach Abstellen der Luftzufuhr, was durch Schließen der Ventile 2k und l6 geschieht,

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erfolgt die in Fig. 3 dargestellte dritte Betriebsstufe. Dabei wird das Spülwassereinlaßventil 12 geöffnet und das Ablaufventil 28 geöffnet, um einen schnellen nach unten gerichteten Wasserstrom zu bewirken. In dieser Stufe erfolgt somit die von oben nach unten durchgeführte Spülung während des Absetzens der Austauscherteilchen.Obwohl der nach unten geführte Strom das Absetzen der Teilchen beschleunigt, fließt er doch vor dem vollständigen Absetzen und Zusammenpressen der Austauscherteilchen eine nennenswerte Zeit lang durch die effektiv vergrößerten Räume zwischen den einzelnen Körnern nach unten, so daß eine wesentliche Wassermenge, die einen beträchtlichen Teil dieser Fremdstoffe enthält, während dieser Stufe durch den Ablauf austritt. Die Dauer des Spülens kann z.B. etwa zwei Minuten oder weniger betragen. Es ist nicht notwendig, diese Spülstufe solange weiterzuführen, bis eine klare ausströmende Lösung erhalten wird. In Wirklichkeit bringt eine Weiterführung des Spülens, nachdem das Bett einigermaßen zusammengepreßt worden ist, keine Vorteile mit sich und stellt nur eine Zeitverschwendung dar. Die Wirksamkeit des Betriebes hängt von der Wiederholung der betreffenden Stufen und nicht von einem langen kontinuierlichen Spülen ab.

Die Entfernung der Fremdstoffe im Laufe einer einzelnen Stufe, wie sie eben beschrieben wurde, ist naturgemäß weit entfernt davon, vollständig zu sein. Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die zweite Stufe (Fig. 2) wiederholt, an die sich nochmals die dritte Stufe (Fig. 3) anschließt. Somit findet bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur weiteren Entfernung der Fremdstoffe ein weiteres Reinigen und Expandieren statt, gefolgt von einem weiteren Spülen.

Die Stufen 2 und 3 werden sehr rasch durchgeführt, wobei es von dem Ausmaß der Akkumulierung der Fremdstoffe während des Betriebes des betreffenden Systems abhängt,, wie

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oft diese Stufen wiederholt werden müssen. Im allgemeinen ist zur praktisch vollständigen Entfernung der Fremdstoff e eine 10- bis 40-malige Wiederholung der Stufen 2 und 3 ausreichend. So können beispielsweise bei der Kondensatreinigung mit 60-tägiger Betriebszeit zwischen dem Waschen und der Regenerierung 30 Wiederholungen ausreichen. Wird das Verfahren woeigentlich durchgeführt, dann reichen im allgemeinen 10 Wiederholungen aus.

An diese wiederholt durchgeführten Operationen können sich verschiedene weitere Möglichkeiten anschließen, von denen eine in Fig.4 gezeigt ist. Diese sieht eine praktisch herkömmlich durchgeführte Rückspülung vor. Dabei wird durch Öffnen der Ventile 32 und 20 ein aufwärts gerichteter Rückwaschstrom zur Füllung des Tanks erzeugt. Dieser Rückwaschstrom besitzt eine relativ niedrige Geschwindigkeit, so daß die Austauscherteilchen nicht durch die Auslaßleitung mitgerissen werden. In der Fig. 4 werden die betreffenden Bedingungen dadurc-h dargestellt, daß der obere Teil des Tanks bei der Expandierung des Bettes bis auf das Niveau 44 mit Wasser gefüllt ist, während die Austauscherteilchen nur ungefähr bis zu dem Niveau 46 nach oben steigen. Diese Rückwaschstufe wird besonders dargestellt, da sie aufgrund der Expansion des Bettes und der dadurch erzielten Durchwirbelung der Teilchen besonders zur Trennung der Kationen- und Anionenaustauscher eines ■Mischbettaustauschers geeignet ist. Die Rückspülung wird dabei zur Auftrennung der verschiedenen Harze aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Teilchen durchgeführt, so daß bei Beendigung der Rückspülung die beiden Harze in entsprechender Schichtung zur anschließenden Regenerierung vorliegen.

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Die Regenerierung kann nach den herkömmlichen Methoden erfolgen. Wenn das Bett einen einzelnen Austauscher, und zwar einen Anionen- oder Kationenaustauscher, enthält, dann kann die Regenerierung in dem Gefäß, in welchem der Betrieb erfolgt, durchgeführt werden. Im Falle von Mischbettaustauschern können die Regenerierungen in dem Betriebsgefäß mit den beiden in Schichtform aufgetrennten Harzen durchgeführt werden. Das Betriebsgefäß ist mit geeigneten Leitungen für die. Zuführung der Regenerierungsflüssigkeiten versehen. Man kann aber auch einen oder beide Austauscher zur Regenerierung in gesonderte Gefäße überführen. Gewünschtenfalls kann die Reinigung/solchen getrennten Gefäßen erfolgen.

Die Regenerierung kann auch vor dem Waschen vorgenommen werden, anstatt nachher. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es unwesentlich, welches Regenerierungsverfahren im einzelnen Verwendung findet.

Anstelle der oben beschriebenen Verfahrensführung, bei welcher die Expandierung und Durchwirbelung des Bettes mit Luft und das Spülen abwechselnd erfolgt, kann man auch scyvorgehen, daS man die beiden Maßnahmen gleichzeitig durchführt. Hierfür ist die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung geeignet. Der Tank 50 enthält den suspendierten Ionenaustauscher 52, den die Luft nach oben durchströmt. Weiterhin ist eine Verteilungseinrichtung 5h vorgesehen. Diese kann die oben beschriebene Bauart besitzen und mit Öffnungen versehen sein, die den Durchgang der Ionenaustauscherteilchen verhindert, aber den Ausfluß des die suspendierten Fremdstoffteilchen enthaltenden Wassers gestattet. Unmittelbar darüber oder sogar zwischen der Einrichtung 5k ist

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eine Einrichtung 56 für die Zufuhr der Luft angebracht. Diese kann ein Rohrverteilungssystem sein, dessen durch Perforationen oder siebartige Ausbildung gestalteten Öffnungen den Durchgang der Austauscherteilchen verhindern, dagegen die Zufuhr der Luft von einer durch das Ventil 60 gesteuerten Leitungen ermöglichen. Der Einfachheit halber sind am Oberteil des Tanks nur zwei Anschlüsse gezeigt, nämlich eine durch das Ventil 6^ gesteuerte Spülwasserleitung und eine durch das Ventil 68 gesteuerte Luftleitung 66. Ferner können weitere hier nicht gezeigte Leitungen, wie Betriebszufuhrleitung, die Spülwaschauslaßleitung und die Zuleitung für die Regenerierungsflüssigkeit vorgesehen sein, die alle in geeigneter Weise durch Ventile gesteuert werden. Der Raum unterhalb der Verteilungseinrichtung 5^ ist mit der durch das Ventil 72 gesteuerten Auslaßleitung 70 verbunden. Auch hier können weitere Leitungen für den Betrieb, die Regenerierungslösung, das Rückspülwasser usw. vorgesehen sein. In diesem ' System ist ein Niveauanzeiger 7^ vorgesehen, der das Flüssigkeit snive au bei 75 kontoliiert. Das l^lüssigkeitsniveau 75 entspricht dem im Zusammenhang mit der ersten Modifikation erwähnten, und liegt unterhalt) des Oberteils des Tanks, um mögliche Verluste des Austauschers zu verhindern. Zur Aufrechterhaltung des Luftraumes über das Niveau 75 kann das Anzeigegerät während des Waschvorgangs das Belüftungsventil 68 kontrollieren, indem dieses bei einem Ansteigen des Niveaus 75über eine vorgewählte Position geschlossen und geöffnet wird, wenn das Niveau 75 unter die Norm abfällt .

Beim Betrieb dieses Systems kann nach Schließen der Betriebsleitungen das Flüssigkeitsniveau durch entsprechenden Abfluß auf das Niveau gesenkt werden, wobei die Belüf-

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tungsleitung wie vorstehend beschrieben, geöffnet ist. Daran anschließend kann folgendermaßen der Reinigungsund Spülvorgang durchgeführt werden«

Bei geöffnetem Lufteinlaßventil 60 wird der eintretende Luftstrom durch die Verteilungseinrichtung 56 verteilt, wodurch das Bett expandiert wird. Die Expandierung bewirkt eine gegenseitige Reibung der Teilchen, wodurch die Fremdstoffe gelockert und ggfs. vorhandene Zusammenball#ungen aufgebrochen werden. Gleichzeitig wird durch Öffnen des Ventils Sk Spülwasser eingeführt. Die automatische Ventilkontrolle hält das Niveau 75 innerhalb geeigneter Grenzen aufrecht. Das Spülwasser fließt durch das geöffnete Ventil 72 ab. Durch diese Anordnung kann die Reinigung und Spülung gleichzeitig durchgeführt werden. Dabei werden die Fremdstoffe von dem Spülwasser durch die relativ großen Zwischenräume zwischen den suspendierten Teilchen des Austauschers wegbefördert. Der Betrieb kann solange weitergeführt werden, wie es zur Reinigung des Materials erforderlich ist. Wenn die Öffnungen der Verteilungseinrichtung 56 so angeordnet sind, daß die Luft düsenförmig über die Einrichtung 5k strömt, dann werden selbst die untersten Teile des Bettes genügend durcheinander gewirbelt, daß ein ausreichender Reinigungseffekt zustande kommt. Zur Erzielung geeigneter Ergebnisse kann die Lüfteindüsung etwa 0,9 - 3,1 nr/min pro Quadratmeter Querschnittsfläche des Bettes betragen. Das nach unten strömende Sülwasser bewegt sich zweckmäßigerweise mit Geschwindigkeiten im Bereich von 8*1- -4-20l/min pro Quadratmeter Querschnittsfläche des Bettes. Die für den Vorgang notwendige Zeit hängt naturgemäß vom Ausmaß und der Natur der Akkumulierung der Fremdstoffe ab.

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Die Regenerierung kann - wie bereits zum Ausdruck gebracht - vor oder nach dem Waschvorgang in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden.

Fig. 6 zeigt eine weitere Anordnung zur Durchführung des Reinigungs- und Spülbetriebes in einer derjenigen der Fig. 5 ziemlich nahekommenden Weise. Bei dieser Ausführungsform wird der Reinigungs- und Spülbetrieb mindestens zum Hauptteil als eine einzige kontinuierliche Stufe durchgeführt und nicht in wiederholten Zyklen. Der Tank 76 enthält, wie gezeigt, das mit Wasser und Luft expandierte Bett 78. Die am Boden des Tanks vorgesehene Verteilungseinrichtung 79 kann die bereits beschriebene Gestalt haben. Über dieser ist eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen, die aus einem Rohrsystem 80 bestehen kann, das Öffnungen aufweist oder in geeigneter Weise durchlöchert ist, um das Ausfließen des Austauschers zu verhindern, während der Durchfluß des Wassers mit dem darin suspendierten Fremdmaterial zu einer durch ein Ventil 84 gesteuerten Abführungsleitung 82 ermöglicht wird. Am Oberteil des Tanks sind dieselben Verbindungen, wie in Fig. 5 vorgesehen, nämlich eine durch das Ventil 88 gesteuerte Spülwasserzufuhrleitung 86 und eine durch das Ventil 92 gesteuerte Belüftungsleitung 90. Weitere am Oberteil des Tanks vorgesehene Leitungen können von der bereits beschriebenen Art sein.

Am Boden des Tanks sind zwei Leitungen gezeigt, nämlich die durch das Ventil 96 gesteuerte Spülwasserauslaßleitung 9**· und die durch das Ventil 100 gesteuerte Luft einlaßleitung 98. Auch hier sind weitere Leitungen der vorher beschriebenen Art vorgesehen.

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Während des Reinigungsvorganges wird erforderlichenfalls das Niveau 104 durch einen Niveauanzeiger 102 in geeigneter Weise kontrolliert, beispielsweise durch die in Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Steuerung des Belüftungsventils 92.

Nachdem der Flüssigkeitsspiegel in der vorstehend beschriebenen Weise zur Vermeidung eines möglichen Verlustes an Ionenaustauschermaterialauf das Niveau 104 gesenkt ist, wird durch das Ventil 88 Spülwasser und durch die Leitung 92 durch Öffnen des Ventils 100 Luft eingebracht. Dabei verteilt sich die Luft gleichmäßig über den gesamten unteren Teil des Tanks. Die einströmende Luft expandiert das Bett und führt zu der die Reinigung bewirkenden Reibung der Austauscherteilchen. Das die Fremdstoffe mit sich tragende Spülwasser fließt durch die Einrichtung 80 und die Leitung 82 bei geöffnetem Ventil 82 nach außen. Aufgrund der durch die Luft erfolgenden Aufwirbelung ist die Verteilung der Fremdstoffe durch das expandierte Bett, insbesondere nach dem ursprünglichen Betrieb im wesentlichen gleichförmig und das abströmende Spülwasser trägt kontinuierlich die suspendierten Fremdstoffe mit sich fort. Die unterhalb des Auslasses 80 befindlichen Fremdstoffe werden über diesen hinauf verteilt, wenn sie in die Bahn des strömenden Spülwassers kommen. Die Fließgeschwindigkeiten können in den im Zusammenhang mit der Fig. 5 beschriebenen Bereichen liegen.

Obwohl die Reinigung bei den meisten Bedingungen ziemlieh wirksam vonstatten geht, kann sie noch weiter verstärkt werden» wenn man die durch das Ventil 9$ geateuerte Hilfsauslaßleitung 94 für das Spülwasser benutzt· Dieses Ventil kann während des beschriebenen Vorganges teilweise geöffnet werden, um möglicherweise eine Vermischung des Wassers mit etwas Luft zu bewirken. Dadurch werden, insba-

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sondere solche suspendierten Fremdstoffe fortgeschafft, die so dicht sind, so daß sie nicht ohne weiteres über die Einrichtung 80 hinausbewegt werden können.

Man kann auch nach einem genügend lang durchgeführten Betrieb bei geschlossenem Ventil 96 mehrere cyclische Wiederholungen der im Zusammenhang mit der ersten Modifikation beschriebenen.Art vornehmen. Durch Schließen des Ventils 84- und durch abwechselnde Luftzufuhr und Spülung durch geeignete Ventilsteuerung, wobei während dem Spülen das Ventil 96 offen ist, kann eine völlig wirksame Entfernung der letzten Teuerer Fremdstoffe vorgenommen werden. Der Vorteil der eben beschriebenen Anaänung liegt darin, daß ein etwas freierer Spülwasserstrom erhalten wird, da selbst bei einem beträchtlichen Aufwirbeln durch die Luft die Konzentration der Austauscherteilchen zu einer Zunahme neigt und zwar durch Absetzen vom Oberteil des expandierten Bettes in dessen niedrigere Teile. Bei dieser Modifikation fließt das Spülwasser nur durch diese Gegend, wo geringere· Konzentrationen der Austauscherteilchen vorliegen. Sonst geschieht der Betrieb der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung in ähnlicher Weise wie derjenige nach der Fig.5.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Reinigen von Ionenaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Bodenteil eines Wasser enthaltenden Ionenaustauscherbettes zu dessen Durchwirbelung und Expandierung Luft oder ein anderes geeignetes Gas bzw. Dampf einleitet und die Fremdstoffe mit das Ionenaustauscherbett von oben her durchströmendem Wasser herausspült.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einleiten der Luft oder eines anderen geeigneten Gases bzw. Dampfes und das Spülen nacheinander durchführt, wobei das Austauscherbett während des Spülens zumindest noch teilweise expandiert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η nze ichnet, daß man das Einleiten der Luft oder eines anderen geeigneten Gases bzw. Dampfes und das Spülen gleichzeitig durchführt.

^. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn ze ichne t, daß man nach dem Absetzen der einzelnen Körner des Ionenaustauscherbettes die Stufen der Lufteinleitung tind des Spülens wiederholt.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennze i chn e t, daß man nur den oberen Teil des expandierten Bettes durchspült und daß das Spülwasser die oberhalb des Bodens des Bettes entfernten Fremdstoffe mit sich trägt.

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