DE2156426A1

DE2156426A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen behandlung von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2156426A1
Application number: DE2156426A
Authority: DE
Inventors: Georg Plura
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1971-11-13
Filing date: 1971-11-13
Publication date: 1973-05-17
Also published as: DE2156426C3; DD96847A5; US3802568A; GB1410358A; JPS5323778B2; DE2156426B2; JPS4855877A

Description

"Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten in einem Ionenaustauscherbett, wobei die Vorrichtung aus einem säulenartigen Hohlkörper besteht, dessen Enden mit deckelartigen Elementen verschlossen sind und innerhalb des Hohlkörpers angeordneten Verteilelementen für die zu behandelnde Flüssigkeit und das die Flüssigkeit behandelnde Medium, sowie Zu- und Abflußleitungen für die zu behandelnde und die behandelte Flüssigkeit und das die Flüssigkeit behandelnde Medium.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, war es von Nachteil, daß der enorme apparative Aufbau die vertretbare Wirtschaftlichkeit solcher Vorrichtungen in Frage stellt.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere zum Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser, wird ein Wirbelbett verwendet, dem das Rohwasser von unten durch eine Füllkörperschüttung zugegeben wird. Durch die Füllkörperschüttung werden über Abzugsrohre die erschöpften Ionenaustauscherpartikel abgezogen, und einer Regenerierkolonne unter Zwischenschaltung einer Vielzahl von Hilfseinrichtungen zugeführt. Entsprechend dem Ab-

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zug von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln v/erden gleichzeitig dem Wirbelbett regenerierte Ionenaustauscherpartikel zugeführt. Infolge der Verwendung eines Wirbelbettes ist ein großer apparativer Aufwand notwendig, der sich sowohl in einer sehr schlanken Beladungskolonne als auch in einer großen Regenerierkolonne niederschlägt. Abgesehen von diesen Nachteilen ist mit der mit dieser Vorrichtung verwendeten Bettform nur dann in ausreichendem Maße die maximale Annäherung an den erwünschten Eeinheitsgrad erreichbar, wenn sehr schlanke und damit sehr hohe Beladungskolonnen Verwendung finden.

Es ist weiter eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Wasser oder anderen wässrigen Flüssigkeiten bekannt geworden, bei der ein besonderer Aufbau des Bettes und der Vorrichtung gegeben ist. Der Bettaufbau ist dabei derart, daß den Ionenaustauscherpartikeln magnetisches Material in feiner Verteilung beigegeben wird. Das Bett ist ober- und unterseitig durch perforierte Platten, deren Perforation mit Sieben versehen sind, begrenzt. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird von unten, oberhalb der das Bett nach unten begrenzenden perforierten Platte, in das Bett eingebracht und oberhalb der das Bett oberseitig begrenzenden perforierten Platte abgezogen. Die erschöpften Austauscherpartikel gelangen durch die untere perforierte Platte in einen trichterförmigen Auslauf und von dort unter Zuhilfenahme einer Harz.förderpumpe in eine Regenerierstation. Aus dieser Regenerierstation werden die regenerierten Ionenaustauscherpartikel wiederum mittels einer Harzförderpumpe über eine unterhalb der das Bett oberseitig begrenzenden perforierten Platte endenden Leitung

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dem Bett wieder zugeführt. Die Nachteile, die dieser bekannten Vorrichtung anhaften, bestehen darin, daß die Harzförderpumpe eine Beimischung von magnetisierten Partikeln zu den Ionenaustauscherpartikeln erfordern, v/eil ohne eine solche Beigabe die Ionenaustauscherpartikel zersplittern und einen ständig zunehmenden Druckverlust hervorrufen, demzufolge Betriebsstörungen unvermeidbar, sind.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das eingangs beschriebene Verfahren sicher durchgeführt, und der apparative Aufbau in wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß innerhalb des säulenartigen Hohlkörpers parallel zu dessen Längsachse Rohre eingesetzt und deren freie Enden mit Zwischenplatten dicht verbunden sind, daß die einzelnen Rohre an ihrem einen Ende mit durchgehenden Ausnehmungen versehen sind, die wahlweise oberhalb des Bettabschnitts, in Höhe desselben oder in dem Bettabschnitt angeordnet sind, daß in den Rohren ein kleineres Rohr zentrisch angeordnet ist, das kurz oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen beginnt und in vorzugsweise radial das Rohr durchdringende Ausnehmungen einmündet, daß das Rohr sich in der Behandlungszone des Bettabschnittes als Vollstab fortsetzt und vom Ende des Be.ttabschnittes bis zur Zwischenplatte als Rohr ausgebildet ist, dessen Wandung im Anschlußbereich an den Vollstab mit Ausnehmungen versehen ist.

Zur gleichmäßigen Verteilung der regenerierten Ionen-

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austauscherpartikel auf der gesamten Fläche im unteren Bereich der Vorrichtung wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß oberhalb der Zwischenplatte eine wahlweise perforierte oder massive Verteilerplatte angeordnet ist, die von den Rohren durchdrungen wird, und daß in dem aus der Verteilerplatte und der Zwischenplatte gebildeten Raum die Leitung für den regenerierte Austauscherpartikel führenden Teilstrom einmündet.

Zur Erzeugung eines Druckunterschiedes zwischen dem Fertig-Flüssigkeitsstrom und dem regenerierte Ionenaustauscherpartikel führenden Teilstrom wird weiter erfindungsgemäß-vorgeschlagen, daß in der von der den Fertig-Flüssigkeitsstrom führenden Leitung abgezweigten Leitung eine Pumpe angeordnet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welches sowohl bei einem Monobett als auch bei einem Mischbett zur Anwendung kommen kann, und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

m Fig. 1 die gesamte Vorrichtung im Längsschnitt

schematisch dargestellt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der in Fig. 1 gezeigten Linie II-II.

Die Vorrichtung besteht aus folgenden Teilen: Deckel 1, Hohlkörper 2, Boden 3» obere Zwischenplatte 4-, untere Zwischenplatte 5i letztere sind untereinander mit den Rohren 6, Vollstab 7 und Rohr 8 miteinander verbunden

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In dem Rohr 6 sind Ausnehmungen 9 und Ausnehmungen 10 angeordnet. Die Rohre 11 sind in den Rohren 6 zentrisch angeordnet und beginnen in den Ausnehmungen 10. In dem Rohr 8 sind an seinem oberen Teil Ausnehmungen 12 angeordnet. Das kompakte lonenaustauscherbett ist in den als Grenzschicht ausgebildeten Bettabschnitt 13, den als Behandlungsschicht ausgebildeten Bettabschnitt und den als Transportschicht ausgebildeten Bettabschnitt 15 unterteilt. An den oberen Deckel 1 ist der Anschluß 16 für die zu behandelnde Flüssigkeit angeordnet. Vorzugsweise münden in diesen Deckel 1 die Rohre 11 und werden in einer Leitung 17 vereinigt. Das behandelte Wasser wird über die Leitung 18 abgezogen. Von dieser Leitung 18 zweigt eine Leitung 19 über eine Pumpe in eine Leitung 21, die als Leitung 22 in den aus der Verteilerplatte 23 und der Zwischenplatte 5 gebildeten Raum 24· einmündet, ab.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Die zu behandelnde Flüssigkeit fließt über die Leitung 16 in den aus dem Deckel 1 und der Zwischenplatte 4 gebildeten Raum und gelangt über die Rohre 6 durch die Ausnehmungen 9 in den Bettabschnitt 13-Diese Ausnehmungen können oberhalb des Bettabschnittes teilweise in oder ganz innerhalb des als Grenzschicht ausgebildeten Bettabschnittes 13 angeordnet sein. Das ,zu behandelnde Rohwasser durchströmt den Bettabschnitt 14, wird dort behandelt und tritt durch die Ausnehmungen 12 in das Rohr 8 ein und gelangt in den aus dem Boden 3 und der Zwischenplatte 5 gebildeten Raum und wird über die Leitung 18 dem Bestimmungs-

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ort zugeführt. Von der Leitung 18 wird ein Teilst rom über die Leitung 19, durch die Pumpe 20 mit einem Teilstrom der Leitung 21 vereinigt und gelangt über die Leitung 22-gemeinsam in den aus
der Zwischenplatte 5 und der Verteilerplatte 23
gebildeten Raum 24-. Über die Leitung 21, 22 werden die regenerierten Ionenaustauscherpartikel
kontinuierlich in die Vorrichtung gefördert. Die regenerierten Ionenaustauscherpartikel werden
von unten an den Bettabschnitt 15 herangetragen. Die Verteilerplatte 23 kann als perforierte oder massive Platte gestaltet sein,-die mit Durchbrüchen für die Rohre 8 versehen ist. Bei massiver
Ausführung der Verteilerplatte 23 müssen die
Durchbrüche für die Rohre 8 so groß ausgeführt
sein, daß die Ionenaustauscherpartikel hindurchgeleitet werden können.

Die zu regenerierenden, erschöpften Ionenaustauscherpartikel werden über die Ausnehmungen 10
durch die Rohre 11 und die Leitung 17 aus der
Vorrichtung ausgetragen. Die Rohre 11 sind in
den Rohren 6 zentrisch geführt und beginnen entweder oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen 9 in den Ausnehmungen 10.

Der Vorteil, der mit der erfindungsgemäßen Vor- . richtung erreicht wird, liegt darin, daß mit ihr kontinuierlich eine Flüssigkeit, z. B. Wasser
behandelt wird, wobei insbesondere im Gegensatz
zu dem eingangs zuerst beschriebenen bekannten
Verfahren zur Behandlung der Flüssigkeit kein

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Wirbelbett notwendig ist, sondern daß das Verfahren in einem sogenannten Ko'mpakt-Frei-Schwebebett abläuft und durch die Druckunterschiede in den
einzelnen Bettabschnitten entgegen dem Behänd—
lungsstrom bewegt wird. Einen großen apparativen
Aufwand und zusätzliche Hilfseinrichtungen erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie im Ausführungsbeispiel beschrieben ist, sieht vor, daß
die zu behandelnde Flüssigkeit von oben und der
regenerierte Ionenaustauscher von unten zugeführt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung so umzugestalten, daß die zu behandelnde Flüssigkeit von unten und der regenerierte Ionenaustauscher von oben zugeführt werden. Das bedingt natürlich, daß die übrigen Anschlüsse sinngemäß
geändert werden müssen.

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Claims

215S426 - 8 L. & C. Steinmüller GmbH 527 Gummersbach, Pa 7118 Gm 7116 Kl./Bth./Sche, Ansprüche

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten in einem Ionenaustauscherbett, wobei die Vorrichtung aus einem säulenartigen Hohlkörper besteht, dessen Enden mit deckelartigen Elementen verschlossen sind und innerhalb fc des Hohlkörpers angeordneten Verteilelementen für die zu behandelnde Flüssigkeit und das die Flüssigkeit behandelnde Medium, sowie Zu- und Abflußleitungen für die zu behandelnde und die behandelte Flüssigkeit und das die Flüssigkeit behandelnde Medium, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des säulenartigen Hohlkörpers (2) parallel zu dessen Längsachse Rohre (6, 7» 8) eingesetzt und deren freie Enden mit Zwischenplatten (4, 5) dicht verbunden sind, daß die einzelnen Rohre (6) an ihrem einen Ende mit durchgehenden Ausnehmungen (9) versehen sind, die wahlweise oberhalb des Bettabschnittes, in Höhe desselben oder in dem Bettabschnitt (13) angeordnet sind, daß in den Rohren (6) ein Rohr (11) zentrisch angeordnet ist, das kurz oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmungen (9) beginnt und in vorzugsweise radial das Rohr (6) durchdringende Ausnehmungen (1O) einmündet, daß das Rohr (6) sich in der Behandlungszone des Bettabschnittes (14-) als Vollstab (7) fortsetzt und vom Ende des Bettabschnittes (14·) bis zur Zwischenplatte (5)

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als Rohr (8) ausgebildet ist, dessen Wandung im Anschlußbereich an den Vollstab (7) mit Ausnehmungen (12) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichn.e t, daß oberhalb der Zwischenplatte (5) eine wahlweise perforierte oder massive Verteilerplatte. (23) angeordnet ist, die von den Rohren (8) durchdrungen wird, und daß in den aus der Verteilerplatte (23) und der Zwischenplatte (5) gebildeten Raum (24) die Leitung (22) für den regenerierte Austauscherpartikel führenden Teilstrom einmündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dax^ in der von der den Fertig-Flüssigkeitsstrom führenden Leitung (18) abgezweigten Leitung (19) eine Pumpe (20) angeordnet ist.

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