DE2613971A1

DE2613971A1 - Intensifying exchange reaction rate in ion exchange systems - by relative displacement inhibition and constant co-ion content of reaction fractions

Info

Publication number: DE2613971A1
Application number: DE19762613971
Authority: DE
Inventors: Sandor Dipl Ing Chem Dr Vajna
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1977-10-06

Abstract

The exchange reaction rate in ion exchange systems is intensified by preventing a relative displacement of the fluid particles admitted to the bed until the discharge has been reached. The content of co-ions is kept constant by keeping constant the volume of the reaction fraction, of the admitted soln., and of the discharged fluid, and the content of co-ions of the admitted soln. This results in a higher exchange reaction rate and in a reduced consumption of chemicals. The consumption of counter ions, required for the regeneration, is very close to the equiv. value with the counter ions to be exchanged. The prods. discharged to the drainage system meet the strict regulations for environmental protection.

Description

Verfahren zum Erhöhen des Austauschumsatzes in Ionenaustausch- Process for increasing the exchange turnover in ion exchange

verfahren Die Erfindung bezieht sich auf das im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Verfahren. method The invention relates to the preamble of the claim 1 specified procedure.

Der Ionenaustausch wird heute am hÄlfigsten zur Aufbereitung von Rohwasser angewandt. Mit ihm ist es möglich, einen hohen Trenneffekt zwischen dem Wasser und don gelösten Ionen zu erzielen. So kann man z..B. bei der Entsalzung von Rohwasser den Gehalt an Kationen und Anionen auf etwa ein Drei- bis Sechshundertstel herabsetzen, womit das behandelte Wasser den üblichen Anforderungen genügt. Die nutzbare Volumenkapazität des Austauscherbettes - allgemein mit NVh bezeichnet - beträgt dabei i 70 bis 80 , der Totalkapazität des Austauscherbettes, nachstehend nur noch kurz als Bett bezeichnet. Diese Reaktionen werden allgemein als Beladung, Erschöpfung oder Nutzvorgang bezeichnet. The ion exchange is most common today for the treatment of Raw water applied. With it it is possible to achieve a high separation effect between the Water and don dissolved ions. So you can, for example. in desalination of raw water the content of cations and anions to about one three to six hundredth reduce, so that the treated water meets the usual requirements. the usable volume capacity of the exchanger bed - generally referred to as NVh - i is 70 to 80, the total capacity of the exchanger bed, below only briefly referred to as bed. These reactions are commonly referred to as loading, Called exhaustion or use process.

Sie werden beendet, wenn der Vorrat des Bettes an den zu Beginn enthaltenen Ionen erschöpft ist. Diese werden in der Gegenreaktion auf das Bett gebracht, die allgemein als Regenerierung bezeichnet wird. They are terminated when the supply of the bed reaches the ones contained at the beginning Ion is depleted. These are brought to the bed in the backlash that commonly referred to as regeneration.

Um Um diese Vorgänge einfach beschreiben zu können, werden entsprechend F. Helfferich, "Ion Excllange", Mc.Graw-Hill, New York, 1962, die am lonenaustausch teilnehmenden Ionen als Gegenionen, die entgegengesetzt beladenen, am Austauschergerüst fest verankerten Ionen als Poly-Ionen und die mit den Poly-Ionen gleichnamigen Ionen der Lösung als Co-Ionen bezeichnet (siehe Helfferich, Seite 6 und 7). Die Affinitätsverhältnisse zwischen den Gegenionen und den Poly- oder Co-Ionen werden durch den Trennfaktor charakterisiert (siehe Heleferich, Seite 153).In order to be able to describe these processes simply, accordingly F. Helfferich, "Ion Excllange", Mc.Graw-Hill, New York, 1962, on ion exchange participating ions as counter ions, the oppositely charged, on the exchanger frame firmly anchored ions as poly-ions and the ions of the same name as poly-ions of the solution is called Co-ions (see Helfferich, pages 6 and 7). The affinity relationships between the counter-ions and the poly- or co-ions are determined by the separation factor characterized (see Heleferich, page 153).

Um die Gegenionen voneinander zu unterscheiden, werden diejenigen, welche in der für die erfindungsgemäß durchgeführte Reaktion, z.B. de Regenerierung benutzten Lösung enthalten sind, als austauschende und die des Bettes als auszutauschende Gegen ionen bezeichnet werden. Die austauschenden Gegenischen haben bei der Regenerierung eines stark dissoziierten Ionenaustauschers zu den Polyionen eine niedrigere Affinität als die auszutauschenden. Bei der damit verbundenen Beladung gelangen die auszutauschenden Gegenionen auf das Bett, das zu Beginn dieser Reaktion mit den austauschenden Gegenionen beladen ist.To distinguish the counterions from each other, those which in the reaction carried out according to the invention, e.g. de regeneration The solution used are included as replaceable and that of the bed as replaceable Against ions are designated. The exchanging counter-niches have during the regeneration a strongly dissociated ion exchanger has a lower affinity for the polyions than those to be exchanged. With the associated loading, those to be exchanged arrive Counterions on the bed that starts this reaction with the exchanging counterions is loaded.

Bei der Beladung hat der Trennfaktor einen erheblich höheren Wert als 1, d.h. die auszutauschenden Gegenionen haben eine viel höhere Affinität zu den Polyionen als die austauschenden Gegenionen. Bei der Regenerierung müssen die letztgena.nnten Gegen Ionen wieder auf das Bett gebracht werden. Hierbei ist der Trennfaktor bei stark dissoziierten Ionenaustauschern kleiner als 1. Handelt es sich um die Regenerierung von schwach dissoziierten Ionenaustauschern, so ist der Wert des Trennfaktors infolge des Gehaltes der Regenerierlösung an Wasserstoffionen (Kationenaustauscher) oder Hydroxylionen (Anionenaustauscher) größer als 1. Die Dissoziationsangaben beziehen sich bei den Kationenaustauschern auf die m;t Wasserstoffionen beladenen, bei den Anionenaustauschern au di die Hydroxylionen beladenen Polyionen.When loading, the separation factor has a considerably higher value than 1, i.e. the counterions to be exchanged have a much higher affinity for the polyions as the exchanging counterions. When regenerating, the The latter can be brought back onto the bed against ions. Here is the Separation factor for strongly dissociated ion exchangers is less than 1. It does is about the regeneration of weakly dissociated ion exchangers, so is the Value of the separation factor due to the hydrogen ion content of the regeneration solution (Cation exchanger) or hydroxyl ions (anion exchanger) greater than 1. The In the case of cation exchangers, dissociation information relates to the m; t hydrogen ions loaded, in the anion exchangers au di the hydroxyl ions loaded polyions.

Der industrielle Ionenaustausch wurde bis vor wenigen Jahren durch das einfache Gleichstromverfahren bestimmt, bei dem die Flüssigkeiten in beiden Austauschreaktionen eines Austauschzylsius von oben nach unten durch das feststehende Bett geleitet werden.The industrial ion exchange was carried out until a few years ago the simple direct current method, in which the liquids in both Exchange reactions of an exchange cylinder from top to bottom by the stationary one Bed to be headed.

Die Bezeichnung "einfach" soll ausdrücken, daß alle aus dem Bett fließenden Flüssigkeiten sofort weggeleitet, d.h. aus dem System entfernt werden. Infolge der vorgenannten Größenverhältnisse der Trennfaktoren ist es hier erforderlich, bei der Regenerierung einen erheblichen Überschuß an den austauschenden Gegenionen zu verwenden, um die auszutauschenden Gegenionen aus dem Bett in einem solchen Maß zu entfernen, daß bei der Beladung die eingangs erwähnten hohen Trenneffekte erzielt werden können lim dieses Verfahren mit den weiteren bekannten Verfahren vergleichen zu können, wird nachfolgend als Beispiel die unter definierten Verhältnissen durchführbare Regenerierung eines mit Natriumionen beladenen Kationenaustauschers durch Salzsäure benutzt. Im vorliegenden Fall sind etwa 180 bis 200 '>J an Salz saure, bezogen auf die vom Bett entfernten Natriumionen - beide in chemischen Äquivalenten (äqu) gemessen - erforderlich, um das Bett zu 90 6 seiner Totalkapazitat mit Wasserstoffionen zu beladen. Die Konzentration der gesamten bei diesem lonenaustausch anfallenden Abwässer, nachstehend als sekundäre Abwässer bezeichnet, beträgt etwa 1 bis 3 Gew.-%.The term "simple" is intended to express that everyone flows out of bed Liquids are diverted away immediately, i.e. removed from the system. As a result of The aforementioned size ratios of the separation factors are required here for to the regeneration a considerable excess of the exchanging counterions use the counterions to be exchanged from the bed to such an extent to remove that achieved the aforementioned high separation effects during loading can be lim this process with the other known processes To be able to compare, the following is an example of those under defined conditions feasible regeneration of a cation exchanger loaded with sodium ions used by hydrochloric acid. In the present case there are about 180 to 200 of salt acidic, based on the sodium ions removed from the bed - both in chemical equivalents (equ) measured - required to make the bed 90 6 of its total capacity with hydrogen ions to load. The concentration of the total resulting from this ion exchange Waste water, hereinafter referred to as secondary waste water, is about 1 to 3% by weight.

Um den Überschuß an Regeneriermittel zu vermindern, wurden schon zu Beginn der technischen Anwendung des Ionenaustausches Verfahren mit gelagerten Fraktionen benutzt, in d nc. auf das feststehende Bett bei der Regenerierung eine oder mehr als eine Fraktion die im vorangehenden Austauschzyklus erhalten wurde, aufgegeben wurde bzw. wurden und erst nach di.eser bzw. diesen die von außen dem System zugeführte frische Lösung irnd schließlich Wasser. Aus dem Bett wurden der Reihe nach erhalten: Waser und das gebrauchte Regenerat, die weggeleitet wurde, sowie eine oder mehr als eine Fraktion, die wieder eingelagert wurde bzw. wurden. Anschließend wurde noch gebrauchtes Waschwasser erhalten, das gleichfalls weggeleitet wurde. Die Anzahl der Fraktionen betrug meistens 1, seltener 2 bis 4 u;;id in einigen wenigen Fällen bei Anwendung von Fraktionen mit sehr kleinem Volumen 7 bis 15. Mit diesem Verfahren konnte der Salzsäurebedarf im obigen Vergleichsbeispiel bei sonst gleichem Resultat auf 150 bis 170 6 vermindert werden. Die Konzentration der sekundären Abwässer betrug auch hier etwa 1 bis 3 Gew.-'6. Dieses beispielsweise in der DT-PS 3 93 044 und DT-PS 3 97 848 beschriebene sogenannte einfache Fraktionsverfahren konnte sich Jedoch trotz vielfältiger Bemühungen nicht durchsetzen, weil der erreichte Effekt den technischen Aufwand nicht rechtfertigte.To reduce the excess of regenerant, were already to Beginning of the technical application of the ion exchange process with stored fractions used in d nc. on the fixed bed when regenerating one or more abandoned as a fraction obtained in the previous exchange cycle was or were and only after di.eser or these the externally supplied to the system fresh solution and finally water. From the bed were obtained in turn: Waser and the used regenerated material that was diverted and one or more as a fraction that was or have been put back into storage. Subsequently was still used washing water received, which was also diverted away. The number of the fractions was mostly 1, less often 2 to 4 u ;; id in a few cases when using fractions with a very small volume 7 to 15. With this procedure could the hydrochloric acid requirement in the above comparative example with otherwise the same result can be reduced to 150 to 170 6. The concentration of the secondary wastewater was also here about 1 to 3 wt .- '6. This, for example, in DT-PS 3 93 044 and DT-PS 3 97 848 described so-called simple fraction processes could, however in spite of various efforts not enforce, because the effect achieved is technical The effort was not justified.

Heute-wird es kaum noch angewandt.Today it is hardly used any more.

Eine bedeutende Entwicklung stellt das seit etwa 10 Jahren verwendete einfache Gegenstromverfahren dar, in dem die Fldssigkeiten in der einen Reaktion des Austauschzyklus von oben nach unten und in der anderen von unten nach oben durch das feststehende Bett gleitet werden. Die austretenden Flüssigkeiten werden sofort weggeleitet. In diesem Verfahren ist es nicht erforderlich, die Regenerierung des Bettes so weil wie bei den vorgenannten Verfahren zu führen, da es mit dem Gegenstromprinzip möglich ist, in beiden Reaktionen gleichzeitig hohe Austauschaumsätze zu erzielen. Die in der Regenerierung benutzten Chemikalien werden also mit guter Ausbeute verwendet, und der Trenneffekt bei der Beladung ist sogar höher als i.m einfachen Gleichstromverfahren, Allerdings kann dies nur bei einem relativ niedrigen Wert der NVK erreicht werden. Im Vergleichsbeispiel beträgt der Salzsäureverbrauch nach diesem Verfahren 120 bis 130 6 bei einer NVK von 75 6 der Totalkapazität. Die Kenzentration der sekundären Abwässer liegt hier ebenialls bei etwa 1 bis 3 Gew.-.The one used for about 10 years represents a significant development simple countercurrent process in which the liquids in one reaction of the exchange cycle from top to bottom and in the other from bottom to top the fixed bed slides. The leaking fluids are instant directed away. In this process it is not necessary to regenerate the Bettes so because as with the aforementioned method, because it is based on the countercurrent principle it is possible to achieve high exchange rates in both reactions at the same time. The chemicals used in the regeneration are therefore used with good yield, and the separation effect during loading is even higher than in the simple direct current process, However, this can only be achieved with a relatively low NVK value. In the comparative example, the hydrochloric acid consumption by this method is 120 bis 130 6 with an NVK of 75 6 of the total capacity. The concentration of the secondary Wastewater here is also about 1 to 3 wt.

Fast gleichzeitig mit dem Gegenstromverfahren sind mehrere Verfahren entwickelt worden, bei denen die Austauschreaktionen mit stebenden Austauschenfüllungen im einfachen Gleichstrouiverfahren durchgeführt werden, wobei die von außen zugeführten Lösungen war das Wasser gleichzeitig an voneinander entfernten Steilen in die Füllung eingeleitet werden. Ist ein vorbestimmter Grenzwert einer charakteristischen Eigenschaft in der austretenden Lösung erreicht, so wird die Zufuhr der Flüssigkeiten abgestellt und die Füllung in ihrem Behälter um einen betimmten abschnitt entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeiten verschoben. Der dadurch freigewordene Raum wird mit frisch regeneriertem oder beladenem Austauscherharz gefüllt.There are several processes almost simultaneously with the countercurrent process have been developed in which the exchange reactions with constant exchange fills be carried out in the simple Gleichstrouiververfahren, with the supplied from the outside Solutions was the water at the same time at distant points in the filling be initiated. Is a predetermined limit value of a characteristic property reached in the emerging solution, the supply of liquids is shut off and the filling in its container by a certain section against the direction of flow of fluids moved. The space that has been freed up is filled with freshly regenerated or loaded exchange resin filled.

Dann werden die Flüssigkeiten wieder zugeführt, bis der Grenzwert erneut erreicht ist. Die Anzahl der bei der-Regenerierwig durchströmten Abschnitte ist großer als die bei der Beladung.Then the fluids are added again until the limit value is reached again. The number of sections flowed through at der Regenerierwig is larger than that of the loading.

Bei diesem Verfahren werden die Regenerierionen fast so gut ausgenutzt wie beim einfachen Gegenstromverfahren und der Wert der NVK ist auch etwa gleich groß. Man kann in diesen Verfahren auch mit konzentrierteren Lösungen arbeiten als es in den bisher auf gezählten Verfahren möglich war. Die erhaltenen Regenerate haben eine Konzentration von 40 bis 60 % der von außen zugeführten Lösung und die Konzentration der sekundären Abwässer liegt bei etwa 4 bis 8 Gew.-9S. Trotz dieser Vorteile konnten diese bekannten Verfahren aber das einfache Gegenstromverfahren nicht verdrängen, weil die zu ihrer Durchführung erforderliche Anlagen zu aufwendig sind.In this process, the regeneration ions are used almost as well as in the simple countercurrent process and the value of the NVK is also about the same size. One can also use more concentrated solutions in this procedure work than was possible in the previously counted procedures. The received Regenerates have a concentration of 40 to 60% of the solution supplied from the outside and the concentration of the secondary effluents is about 4 to 8% by weight. Despite These known processes could, however, offer these advantages to the simple countercurrent process do not displace them because the systems required to carry them out are too expensive are.

Ebenfalls zu etwa derselben Zeit wurde ein fiinftes Verfahren entwickelt, in dem zwar wie beim einfacher Fraktionenverfahren gelagerte Fraktionen benutzt werden, das sich aber dennoch grundsätzlich von diesem unterscheidet. Gelagerte Fraktionen werden in cem Verfahren nicht nur in der Austauschreaktion, sondern auch nach deren Beendigung bei der Verdrängung der Reaktionslösung durch Wasser und vorzugsweise auch vor Beginn der Austauschreaktion bei der Verdrängung des im Bett enthaltenen Wassers durch die Reaktionslösung benutz-t. Die Vermischung der aus dem Bett erhaltenen Fraktionen bis zu ihrer Wiederverwendung im nächsten Zyklus wird gewollt verhindert ruder zumindest gesteuert.Also at about the same time, a fifth method was developed in which, as with the simple fraction method, stored fractions are used which, however, is fundamentally different from this one. Stored In cem proceedings, fractions are not only used in the exchange reaction, but also after its completion, when the reaction solution is displaced by water and preferably also before the start of the exchange reaction in the displacement of that contained in the bed Water used by the reaction solution. The mixing of the obtained from the bed Fractions until they can be reused in the next cycle is deliberately prevented rudder at least steered.

Besondere Maßnahmen dienen der Sicherstellung einer gleichmäßigen Strömung der Flüssigkeiten durch das feststehende Bett. Dieses beispielsweise in der DT-PS 14 42 500 und US-PS 34 48 043 beschriebene Verfahren, das auch als Intensiv-Fraktionenprozess - nachstehend abgekUrzt IFP - bezeichnet wird, ist zur Anwendung für präparative Zwecke entstanden, bei denen in wenigstens einer lonenaustauschreaktion des Zyklus Lösungen erhalten werden, deren Salzgehalt einen solchen Wert hat, daß der höhere Aufwand für die Anlage und deren Betrieb gerechtfertigt ist. Mit dem IFP kann man die austauschenden Gegenionen immer in hohem Grad ausnutzen und mit konzentrierten Lösungen arbeiten, so daß die Konzentration der produzierten Lösungen 80 bis 90 6 derjenigen der angewandten Lösungen erreichen kann. Im Vergleichsbeispiel sitzt beim IFP der Salzsäurcaufwand auf 103 bis 104 %, wobei die NVK bei 85 bis 90 6 der Totalkapazität liegt. Die Konzentration der sekundären Abwässer beträgt etwa 10 bis 15 Gew.-%. Entsprechende Ergebnisse werden bei der Regenerierung der in den s.ngangs erwähnten Fällen zur Aufbereituig von Rohwasser angewandten Ionenaustauscher erreicht.Special measures serve to ensure an even Flow of liquids through the fixed bed. This, for example, in the DT-PS 14 42 500 and US-PS 34 48 043 described method, which is also called an intensive fraction process - hereinafter abbreviated IFP - is used for preparative purposes Purposes arose in which in at least one ion exchange reaction of the cycle Solutions are obtained whose salt content has such a value that the higher Effort for the system and its operation is justified. With the IFP you can always use the exchanging counterions to a high degree and with concentrated Solutions work so that the concentration of the solutions produced is 80 to 90 6 of those of the applied solutions can achieve. In the comparative example sits in the case of IFP, the hydrochloric acid consumption is 103 to 104%, with the NVK at 85 to 90 6 of the Total capacity. The concentration of secondary wastewater is around 10 up to 15% by weight. Appropriate Results will be in regeneration those used in the cases mentioned above for the treatment of raw water Ion exchanger reached.

Trotz dieser guten Ergebnisse hat der IFP bei der Aufbereitung von Rohwasser keine allgemeine Anwendung gefunden. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem heute meist angewandten einfachen Gegenstromverfahren ist bezüglich des Regeneriermittelaufwandes zar vorhanden, aber dieser reicht allein nicht aus, um den größeren Aufwand für die Anlage und den Betrieb zu konpensieren. Die erheblich höhere Konzentration der sekundärer Abwässer hat bisher keine so große Bedeutung.gehabt, daß sie bei der Kompensation rille Rolle gesuielt hätte.Despite these good results, the IFP has been successful in the preparation of Raw water found no general use. The advantage over this procedure the simple countercurrent process most commonly used today is in terms of the amount of regenerant used tzar available, but this alone is not enough to deal with the greater expense to compensate the plant and the operation. The significantly higher concentration of secondary sewage has so far not been so important that it is used in the Compensation rille role would have taken place.

Seit einigen Jahren gewinnt der Umweltschutz zunehmend an Be"-deutung. Schon heute werden erhebliche Forderungen an die Reinheit der abgelassenen Abwässer gestellt. In vielen Industrien entstehen Abwässer, die nicht mehr in die Flüsse oder ins Meer abgelassen werden dürfen. Infolge des eingangs erwähnten hohen Trenneffektes ist der Ionenaustausch zur Entferuiig der schädlichen oder giftigen Ionen oder der in übermäßigen Mengen vorhandenen Salze an sich besser geeignet als alle anderen bekannten Verfahren wie z.B. die Elektrodialyse oder die umgekehrte Osmose. Der erste Nachteil des lonenaustausches liegt Jedoch darin, daß man im sekundären Abwasser beim Kationenaustausch mindestens ein Äquivalent Salz pro Äquivalent entferntes Ion und bei der Entsalzung mindestens zwei Äquivalente Salz pro äquivalent entferntes Salz erhält. Diese Mindestmengen wurde man auch nur dann erhalten, wenn man mit der äquivalenten Menge des Regeneriermittels auskäme. Der zweite Nachteil ist, daß die Konzentration der sekundären Abwässer zu niedrig ist, so daß deren Abschaffung mindestens dieselben Probleme wie das ursprüngliche Abwasser aufwirft.For some years now, environmental protection has become increasingly important. Even today there are considerable demands on the purity of the discharged wastewater posed. In many industries, wastewater is created that no longer flows into rivers or may be released into the sea. As a result of the high separation effect mentioned at the beginning is the ion exchange to remove harmful or poisonous ions or the Salts present in excessive quantities per se more suitable than any other known processes such as electrodialysis or reverse osmosis. Of the The first disadvantage of the ion exchange, however, is that in the secondary wastewater in the case of cation exchange, at least one equivalent of salt per equivalent removed Ion and, in the case of desalination, at least two equivalents of salt per equivalent removed Salt receives. You would only get these minimum quantities if you were with the equivalent amount of regenerant would do. The second disadvantage is that the concentration of secondary sewage is too low, so that their abolition poses at least the same problems as the original wastewater.

Um den Ionenaustausch bei der Beseitigung der Abwässer in der Industrie und ggf. auch in den Kommunen anwenden zu können, muß er folgenden Forderungen entsprechen: 1. Der Verbrauch an den zur Regenerierung erfordarlichen austauschenden Gegenionen soll sehr nahe an dem mit den auzutauschenden Gegenionen äquivalenter. Wert; liegen.To the ion exchange in the disposal of waste water in the industry and, if necessary, also to be able to use it in the municipalities, it must meet the following requirements: 1. The consumption of the exchange counterions required for regeneration should be very close to that of the equivalent with the counterions to be exchanged. Value; lie.

2. Das sekundäre Abwasser des lonenaustausches soll eine möglichst hohe Konzentration haben, so daß seine bsclha.ffung keine unlösbaren Probleme stellt. Diese Probleme entfallen völlig, wenn das bzw. die Salze des sekundären Abwassers verwertbar sind. Die Verwertun.g, bei der meistens das Wasser vom gelösten Salz getrennt werden muß, wird durch die Konzentration der erhaltenen Lösung beeinflußt Sie trägt einen Teil oder u.U. auch die gesamten Abschaffungskosten. Aber auch dann, wenn das sekundäre Abwasser chemisch behandelt, deponiert oder ins Meer transportiert erden soll, hängen die Kosten hierfür von der Konzentration des sekundären Abwassers ab.2. The secondary wastewater from the ion exchange should, if possible, be have a high concentration, so that their obsession does not pose insoluble problems. These problems are completely eliminated if the salt or salts of the secondary wastewater are usable. The recovery, in which mostly the water from the dissolved salt must be separated is influenced by the concentration of the solution obtained It bears part or, under certain circumstances, all of the abolition costs. But even then if the secondary wastewater is chemically treated, dumped or transported into the sea should be grounded, the costs for this depend on the concentration of the secondary wastewater away.

3. Die Gesamtwirtschaftlichkeit soll möglichst günstig sein, d.h. die Summe aller Kosten, die beim Ionenaustausch durch die Errichtung und das Betreiben der Anlage und die A.bschaffung des sekundären Abwassers bedingt sind, soll möglichst niedrig sein, um insbesondere und Umweltschutz zu fördern.3. The overall economy should be as favorable as possible, i.e. the sum of all costs involved in ion exchange through construction and operation of the plant and the collection of the secondary wastewater should, if possible be low to promote in particular and environmental protection.

Keines der bekannten Ionenaustauschverfahren kann alle diese Forderungen erfüllen. Noch am nächsten kommt diesem Ziel der IFP, der den ersten zwei Forderungen entspricht, aber infolge des Aufwandes für die Anlage der dritten Forderung nur zum Teil entsprechen kann. Das Urteil über die Anwendung des Ionenaustausches zur Beseitigung der Abwässer ist deshalb allgemein ablehnend. In Winnacker-Küchler, "Chemisch Technologie", C. Hanser Verlag, München, 1975, Band 7, Seite 700 heißt es hierzu, daß die Entsalzung von Abwässern mittels Ionenaustausch keine allgemein anwendbare praktische Lösung ist.None of the known ion exchange processes can meet all of these requirements fulfill. The IFP comes closest to this goal, the first two demands corresponds, but only because of the effort involved in the installation of the third requirement can partly correspond. The judgment on the use of ion exchange for Disposal of wastewater is therefore generally negative. In Winnacker-Küchler, "Chemisch Technologie", C. Hanser Verlag, Munich, 1975, Volume 7, page 700 is called It is true that the desalination of wastewater by means of ion exchange is not a general one applicable practical solution.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ionenaustauschverfahren so durchzuführen, daß die vorstehend angeführten Nachteile vermieden werden. Mit einem möglichst geringen Aufwand für das Errichten und Betreiben der Anlage soll ein möglichst hoher Austauscbumsatz erreicht werden, wobei die aus der Anlage abzuführenden Austauschprodukte mit möglichst geringem Aufwand abschaffbar sein sollen, um insbesondere den durch den Umweltschutz gestellten Forderungen genügen zu können. Der Austauschumsatz soll erhöht werden bei gleichbleibendem oder sogar geringer werdenden Chemikalienverbrauch z.B. für die Regenerierung.The invention is based on the object of ion exchange processes to be carried out so that the disadvantages mentioned above are avoided. With the least possible effort for the Build and operate the system should achieve the highest possible exchange rate, with the The replacement products to be discharged from the system can be abolished with the least possible effort should be, in particular, to meet the demands made by environmental protection to be able to. The exchange turnover should be increased while staying the same or even decreasing consumption of chemicals, e.g. for regeneration.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vom einfachen Fraonerirerfahren mit einer oder mehreren Reaktionsfraktionen augegangen und erfindungsgemäß vorgesehen, dieses nach den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Prinzipien durchzuführen. To solve this problem, according to the preamble of the claim 1 assumed the simple Fraonerirerfahren with one or more reaction fractions and provided according to the invention, this according to the characteristics specified in claim 1 To carry out principles.

Zur Verhinderung oder mindestens Verminderung QeI relativen Verschiebung der aus der Zuleitung gleichzeitig auf das Bett gegebenen Flüssigkeitsteilchen wird im Sinne der Erfindung die auf das Bett aufzugebivrde Flüssigkeit nach Verlassen der Zuleitung im Luftraum über dem Bett gleichmäßig auf den Bettquerschnitt verteilt. Dazu werden bekannte Vorrichtungen wie z.B. To prevent or at least reduce QeI relative shift which is simultaneously given to the bed from the supply line liquid particles within the meaning of the invention, the liquid to be added to the bed after leaving it the supply line in the air space above the bed evenly distributed over the bed cross-section. Known devices such as e.g.

eine Spiraldüse verwendet. Zum selben Zweck wird die Höhe der sich über der Austauscherschicht des Bettes befindlichen Flüssigkeitsschicht möglichst gering, vorzugsweise zwischen etwa 1 und 5 cm, gehalten. Die Regelung der Schichthöhe erfolgt mittels bekannter Vorrichtungen wie z.B. einem Schwimmerpaar, bei dem der eine auf das Niveau der Austauscherschicht des Bettes und der andere auf das der Flüssigkeitsschicht anspricht, und die Höhendifferenz der beiden Schwimmer als Impulsgabe für die Regelung der Geschwindigkeit der Zu- und/oder Abführung der Flüssigkeiten dient. Die schädliche Wirkung des toten Volumens dieser Flüssigkeitsschicht wird durch die mit hoher Geschwindigkeit auf sie eintreffenden Flüssigkeitsstrahlen aus der Zuleitung aufgehoben, wodurch die Schicht in ständiger kräftiger Bewegung gehalten wird. a spiral nozzle is used. For the same purpose, the amount of yourself liquid layer located above the exchange layer of the bed if possible low, preferably between about 1 and 5 cm. The regulation of the layer height takes place by means of known devices such as a pair of swimmers in which the one to the level of the exchange layer of the bed and the other to that of the Liquid layer responds, and the difference in height between the two swimmers as an impulse for regulating the speed of the supply and / or discharge of liquids serves. The deleterious effect of the dead volume of this layer of liquid will be due to the jets of liquid hitting them at high speed the supply line lifted, whereby the layer kept in constant vigorous motion will.

Nachteilige Verschiebungen der Flüssigkeitsteilchen relativ zueinander können auch innerhalb des Bettes selbst, d.h. innerhalb der Austauscherschicht auftreten. Von Bedeutung sind dabei die in Durchströmungsrichtung des Bettes, also in dessen Lvngsrichtung erfolgenden Verschiebungen. Um diese zu verhindern oder doch weitgehend zu vermindern, wird der Boden, auf dem das Bett innerhalb des Austauscherbehälters ruht, in bekannter Weise mit gleichmäßig verteilten engen Durchströmspalten (Filterdüsen) versehen, welche die Harzkörner nicht hindurchlassen und einen Stau in der Strömung bewirken, wodurch diese gleichmäßig auf die Durchströmspalten verteilt wird. Zusammen mit der gleichmäßigen Aufgabe der Flüssigkeit auf die Bettoberfläche wird auf diese Weise sichergestellt, daß die Strömung innerhalb des Bettes praktisch immer gleichmäßig über dessen Querscbnitt verteilt ist und ein Vorauseilen bzw. Zurückbleiben einzelner Flüssigkeitsteilchen wenigstens weitgehend verhindert wird.Disadvantageous displacements of the liquid particles relative to one another can also occur within the bed itself, i.e. within the exchanger layer. What is important are those in the direction of flow through the bed, i.e. in the bed Shifts taking place in the longitudinal direction. To prevent this or at least largely to decrease, becomes the floor on which the bed inside the exchanger tank at rest, in a known way with evenly distributed narrow flow gaps (filter nozzles) which do not let the resin grains through and block the flow effect, whereby this is evenly distributed over the flow gaps. Together with the uniform application of the liquid on the bed surface is on this Way ensures that the flow within the bed is practically always even is distributed over its cross-section and an individual rushing ahead or lagging behind Liquid particles is at least largely prevented.

Relative Verschiebungen Ionen auch in dem Raum zwischen dem das Bett tragenden Boden, dem sogenannten DUsenbodenf und dem eigentlochen Behälterboden auftreten. Dieser Raum ist während der Austauschreaktion mit Flüssigkeit gefüllt. In ihm können sich auch ganze Flüssigkeitsteilmengen, die aus dem Bett gleichzeitig ausgetreten sind, relativ zueinander verschieben. Unter FlUssigkeitsteilmenge ist die Gesamtheit aller Flüssigkeitsteilchen zu verstehen, die innerhalb einer gewissen endlichen Zeitspanne, beispielsweise mehreren Sekunden, unmittelbar nacheinander das Bett verlassen. Diese Flüssigkeitsteilmengen können sich im Raum unt.erhalb des Düsenbo4ens relativ zueinander verschieben, insbesondere dann, wenn die Dichte der aufeinander folgenden Teilmengen zunimmt. Durch die Relativverschiebung zwischen den Teilmengen wird eine große Verschiebung zwischen unmittelbar nacheinander auf das Bett aufgegebenen Flüssigkeitsteilchen verursacht. Um diese Wirkung des Bodenraumes zu beseitigen oder doch zu vermindern, wird erfindungsgemäß sein Volumen so weit verkleinert, wie es fertigungstechnisch möglich ist. Der verbleibende Raum kann dann noch z.B. in bekannter Weise mit Füllkörpern ausgefüllt werden.Relative displacements ions also in the space between which the bed load-bearing floor, the so-called DUsenbodenf and the actual container floor appear. This space is filled with liquid during the exchange reaction. It can also contain entire subsets of liquid that are removed from the bed at the same time have emerged, move relative to each other. Under liquid subset is to understand the totality of all fluid particles that are within a certain finite period of time, for example several seconds, immediately one after the other get out of bed. These partial amounts of liquid can be in the room below of the nozzle body relative to each other, especially if the density of successive subsets increases. Due to the relative shift between the subsets will have a large shift between immediately following one another The bed causes abandoned liquid particles. About this effect of the floor space to eliminate or at least to reduce, according to the invention its volume becomes so far reduced as it is technically possible. The remaining space can then, for example, in the known way with fillers fill out.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 weiterhin vorgesehen, den Co-Ionengehalt der einen oder mehreren Reaktionsfraktionen in den sich wiederholenden identischen Austauschreaktionen konstant zuhalten, wozu das Volumen der Reaktionsfraktion(en), das Volumen sowie der Co-Ionengehalt der von außen zugeführten Lösung und das Volumen der aus dem System weggeleiteten Flüssigkeiten konstant gehalten werden.The method according to the invention corresponds to the identifier of claim 1 further provided, the Co ion content of the one or more Reaction fractions in the repeating identical exchange reactions constant to keep, including the volume of the reaction fraction (s), the volume and the Co-ion content the solution supplied from the outside and the volume of the solution drained away from the system Liquids are kept constant.

Der hier beschriebene Zustand wird zu Beginn einer neuen Reihe von hustauschzyklen nicht sofort erreicht, son&rn kann erst nach Durchführung von mehreren Zyklen unter Konstanthaltung der erwähnten Größen erreicht werden. In diesem stationären Zustand bleibt die Zusammensetzung zur an dem Austausch teilnehmenden Flüssigkeiten, bis aul die statistischen Streuungen konstant.The condition described here is at the beginning of a new series of exchange cycles are not achieved immediately, but can only be achieved after several cycles can be achieved while keeping the values mentioned constant. In this the steady state remains the composition of those participating in the exchange Liquids until the statistical spreads are constant.

Diese Reproduzierbarkeit der Zusammensetzung ist erforderlich zum Erreichen der vorteilhaften industriellen Ergebnisse des er-.tliudungsgemäßen Verfahrens.This reproducibility of the composition is necessary for Achieving the advantageous industrial results of the process according to the invention.

Mit den vorgenannten Maßnahmen wird bereits eine deutliche Verbesserung des mit dem einfachen Fraktionenverfahren erreichbaren Austauschrlasat2es durch einen vergleichsweise geringen Aufwand für das Errichten und Betreiben der Anlage erzielt. Eine weitere Verbesserung des Verfahrensergebnisses wird erreicht, wenn gemäß Anspruch 2 jede Reaktionsfraktion für sich in ihrem Behälter vermischt wird. Dadurch wird die unkontrollierte Relativverschiebung der Flüssigkeitsteilchen bzw. Flüssigkeitsteilmengen versieden. Die Fraktionen werden während oder kurz nach ihrer Einlagerung möglichst weitgehend vermischt. Dies kann auf bekannte Weise z.B. mit Hilfe von Rührern oder durch eine entsprechend starke Verwirbelung beim Einleiten in die Behälter erfolgen.With the aforementioned measures, there is already a significant improvement of the exchange rate achievable with the simple fraction method a comparatively low effort for setting up and operating the system achieved. A further improvement of the process result is achieved if according to claim 2, each reaction fraction is mixed separately in its container. As a result, the uncontrolled relative displacement of the liquid particles or Boil liquid portions. The factions are during or shortly after their Storage mixed as much as possible. This can be done in a known manner e.g. With the help of stirrers or a correspondingly strong turbulence when introducing into the container.

Die Fraktion(en) und ggf. die von außen zugeführte Lösung, wenn diese über dieselbe Pumpe aufgegeben wird, werden im allgemeinen nicht unmittelbar, sondern über einen gemeinsamen Vorlagebehälter der Pumpe zugeführt, die sie zum Bett führt. Um entsprechend Anspruch 3 die Vermischung nacheinander aufzugebender Lösungen möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, das Volumen des Vorlagebehälters möglichst klein zu halten und diesen ggf. noch mit Füllkörpern auszufüllen.The fraction (s) and, if applicable, the solution supplied from the outside, if this is applied via the same pump, are generally not immediately, but fed via a common storage tank to the pump, which leads it to the bed. According to claim 3, the mixing of solutions to be given up one after the other if possible To keep it low, it is intended to keep the volume of the storage container as small as possible to hold and if necessary to fill this with packing.

Zur Feststellung, ob der Co-Ionengehalt der wenigstens einen Reaktionsfraktion konstant ist oder nicht, können grundsätzlich die Reaktionsfraktionen selbst untersucht werden. Vorteilhafter ist es jedoch, gemäß Anspruch 4 die Zusammensetzung einer nach der Reaktionsfraktion bzw. bei mehreren nach der letzten Reaktionsfraktion aus dem Bett erhaltenen Lösung zu kontrollieren. To determine whether the Co ion content of the at least one reaction fraction is constant or not, the reaction fractions themselves can in principle be examined will. It is more advantageous, however, according to claim 4, the composition of a after the reaction fraction or, in the case of several, after the last reaction fraction control solution obtained from the bed.

So lange sich der Co-ionengehalt der Kontrollösung wandert, ist der stationäre Zustand noch nicht erreicht oder nicht mehr ge-Ueben.As long as the Co ion content of the control solution migrates, that is steady state not yet reached or no longer practiced.

1 Um diese Indikatorfunktion richtig zu erfüllen, sollte sich der Co-Ionengehalt der Kontrollösung auch bei kleinen Anderungen im System leicht meßbar ändern. Es hat sich ;;-shaIb als vorteilhaft erwiesen, nach Anspruch 5 die Kontrollösung unmittelbar nach der (letzten) Reaktionsfraktion aufzufangen.1 In order to properly fulfill this indicator function, the Co-ion content of the control solution can be easily measured even with small changes in the system change. It has proven advantageous to use the control solution according to claim 5 to be collected immediately after the (last) reaction fraction.

In diesem Fall ist der Co-Ionengehalt der Lösung groß genug, um ihn genau bestimmen zu können, und er reagiert schnell auf die Änderungen im System. In this case the Co-ion content of the solution is large enough for it precisely, and it reacts quickly to changes in the system.

Das Erreichen des-stationären Zustandes auf die beschriebene Weise bedeutet noch nicht, daß sich das System im optimalen Zustand befindet. Dies wird erst dann erreicht, wenn nach Anspruch 6 der Co-Ionengehalt der Reaktionsfraktionen mit festgelegtem Volumen maximal ist. Hierdurch ist gesichert, daß der sich in jeder Fraktion abspielende Ionenaustausch zu einem unter den gegebenen Bedingungen maximalen Umsatz führt. Die Größe des Maximalwertes hängt auch vom Verfahren ab, das zum Verdrängen der Reaktionslösung aus dem Bett benutzt wird. Das Verdrängungsverfahren bestimmt den Verlust an Co-Ionen und den damit verbundenen Gegenionen im gebrauchten Waschwasser, das aus dem System weggeleitet wird. Je größer der Verlust, um so kleiner wird der Co-Ionengehalt der Reaktionsfraktion(en) sein. Reaching the steady state in the manner described does not yet mean that the system is in an optimal state. this will only achieved when, according to claim 6, the Co ion content of the reaction fractions with a fixed volume is maximum. This ensures that it is in everyone Fraction playing ion exchange to a maximum under the given conditions Sales leads. The size of the maximum value also depends on the method used to displace the reaction solution from the bed is used. The displacement process determines the loss of Co-ions and the associated counter-ions in the used washing water, that is diverted away from the system. The greater the loss, the smaller it becomes Co-ion content of the reaction fraction (s).

Andererseits wird durch das Verdrängungsverfahren die Verdünnung der Reaktionsfraktion(en) durch eindrir.gendes Verdrängungswasser (bedingt. Je geringer die Verdünnung, um so hoher ist der Ionengehalt der Reaktionsfraktion(en) bei demselben Volumen.On the other hand, the dilution of the Reaction fraction (s) due to penetrating displacement water (conditional. The lower the dilution, the higher the ionic content of the reaction fraction (s) in the same Volume.

Durch Einhaltung der besprochenen verfahrenstechnischen Be-Bedingungen wird bereits eine erhebliche Verbesserung der Ergebnisse des einfachen Fraktionverfahrens erreicht, wenngleich sie die allerdings mit einem größeren Anlagenaufwand, jedoch unter sonst gleichen Bedingungen im IFP erzielten Ergebnisse noch nicht erreichen. Es wurde nun gefunden, daß man die Ergebnisse des mit einer erheblich kleineren Anzahl von Fraktionen arbeitenden erfindungsgemäßen Verfahrens noch weiter verbessern kann, wenn man die Fraktionengröße in geeigneter Weise fcstlegt. By adhering to the procedural loading conditions discussed will already be a significant improvement in the results of the simple fractionation procedure achieved, albeit with a greater investment outlay, however have not yet achieved the results achieved in the IFP under otherwise identical conditions. It has now been found that the results of the with a considerably smaller Improve the number of fractions working method according to the invention even further if the fraction size is set in a suitable manner.

Nach dieser Erkenntnis wurde angestrebt, eine allgemein anwenden bare Regel zu schaffen, weiche unabhängig von der Austauschreaktion und deren Durchführungsbedingungen benutzbar ist. Diese Regel ist im Anspruch 7 angegeben. Sie ist auch außerhalb des Rahmens der Erfindung mit Vorteil anwendbar, da sie in jedem Falle, d.h. auch unabhä'ngig von den vorgenannten Verfahrenstechnischen Maßnahmen zu einer Verminderung der Anzahl der Reaktl onsfraktionen führt. On the basis of this knowledge, efforts were made to apply one generally to create a bare rule that is independent of the exchange reaction and its implementation conditions is usable. This rule is specified in claim 7. She is also outside of the Applicable within the scope of the invention, since it can be used in any case, i.e. also independently of the aforementioned procedural measures to a reduction in the number the reaction fractions leads.

Als charakteristischer Kennwert der Reaktionsfraktion wird erfindungsgemäß der in ihr beim Kontakt mit dem Bett erzielte Austauschumsatz verwendet. Um den Umsatz mit einer dimensionslosen Zahl angeben zu können, wurde der in jeder Reaktionsfraktion erreichte Umsatz auf den unter den gegebenen Bedingungen maximal möglichen Austauschumsatz - nachstehend als MA bezeichnet - bezogen. Der MA wird durch die Zusammensetzung der einzelnen Reaktionsfraktion und des Bettes bei ihrer Aufgabe, den Trennfaktor der Reaktion unter diesen Bedingungen, der Temperatur, der Durchsatzgeschwindigkeit der Fraktion usw. beeinflußt, d.h. durch die Gesamtheit der Arbeitsbedingungen, die den Ablauf der Ionenaustauschreaktion bestimmen. Der Wert des MA ist also von Fall zu Fall verschieden; durch die prozentu&-le Angabe des beim Durchleiten der verwendeten Reaktionsfraktion erzielten Umsatzes wird Jedoch ein Wert geschaffen, der für ede Austauschreaktion gleich gültig ist. According to the invention, the characteristic value of the reaction fraction is the exchange turnover achieved in it when it came into contact with the bed. To the To be able to specify conversion with a dimensionless number, that was in each reaction fraction achieved sales to the maximum possible exchange sales under the given conditions - hereinafter referred to as MA - related. The MA is by composition the individual reaction fraction and the bed in their task, the separation factor the reaction under these conditions, the temperature, the throughput rate the political group etc. influenced, i.e. by the totality of the working conditions, which determine the course of the ion exchange reaction. The value of the MA is therefore different from case to case; through the percentage of the However, the conversion achieved is passed through the reaction fraction used Value created that is equally valid for every exchange reaction.

Bei der Bestimmung des MA geht man vorteilhaft von einem Beladungszustand des Bettes aus, der bei. der tatsächlichen Durchführung des Verfahrens gar nicht vorkommt. Dazu wird ein Lö-Lösung, deren Zusammensetzung derjenigen der vor der Reakt-ionsfraktion aufgegebenen Lösung entspricht (die gegebenenfalls auch eine Fraktion ist), so lange auf das Bett gegeben, bis sich ein Gleichgewicht zwischen den beiden einstellt, -wobei die Be-Bedingungen der tatsächlichen Durchführung des Verfahrens ein zuhalten sind. Das Bett wird danach ausgewaschen. Dieser Zustand lst vollständig definiert und reproduzierbar. Auf das so vorbereitete Bett wird nun zinke weitere Lösung auigegeben, deren Zusammensetzung gleich derjeniges der zu untersuchenden Reaktionsfraktion ist. Diese wird unter den Bedingungen, die bei der tatsächlichen Durchführung des Verfahrens herrschen, so lange durch das Bett geleitet, bis das Gleichgewicht erreicht ist, d.h. der Auslauf die gleiche Zusammensetzung wie der Einlauf aufweist. Dann wird der gesammelte Auslauf analysiert und die Menge der ausgetauschten Gegenionen bestimmt. Diese Menge stellt den MA dar.When determining the MA, it is advantageous to assume a loading condition of the bed from the. the actual implementation of the procedure not at all occurs. For this purpose, a Lö solution, the composition of which is that of the before Reaction fraction corresponds to the solution applied (which may also be a Fraction is), given on the bed until there is a balance between adjusts the two, -wherein the Be-conditions of the actual implementation of the Procedure are to be complied with. The bed is then washed out. This condition is completely defined and reproducible. On the bed prepared in this way Now I have added another solution, the composition of which is the same as that of the is to be examined reaction fraction. This will be done under the conditions that are at the actual implementation of the procedure prevail so long through the bed until equilibrium is reached, i.e. the outlet has the same composition as the enema has. Then the collected spill is analyzed and the amount of the exchanged counterions. This amount represents the employee.

Der Co-Ionengehalt der Reaktionsfraktion(en) wird nun so groß gewählt, daß der beim Durchleiten der Reaktionsfraktion(en) auftretende Austauschumsatz erfindungsgemäß die im Anspruch 7 angegebene Größe hat.The Co ion content of the reaction fraction (s) is now chosen so large that that the exchange conversion occurring when passing through the reaction fraction (s) according to the invention has the size specified in claim 7.

Die Verdrängung der einen bzw. bei mehreren der letzten Reaktionsfraktion aus dem Bett kann erfindungsgemäß nach Anspruch 8 durch eine einzige eingelagerte Verdrängungsfraktion erfolgen, die vorzugsweise entsprechend Anspruch 2- gleichfalls in ihrem Behälter homogenisiert wird. Diese Verdrängung hat den Vorteil, daß die Konzentration der Co-Ionen in der (den) Reaktionsfraktion(en) den maximal erreichbaren Wert hat, da bei diesen Verdrängungsverfahren der Verlust an Ionen im gebrauchten Waschwasser des Bettes am geringsten ist. Die Konzentration der Co-Ionen erreicht in der (letzten) Reaktionsfraktion einen Wert, der praktisch gleich ist mit derjenigen in der von außen zugeführten Lösung, bis auf die Wassermenge, die das Bett als Folge der Änderung seiner Hydratation während des lonenaustausches abgibt oder aufnimmt. Diese Wassermenge ist von Fall zu Fall verschieden und muß deshalb immer experimentell bestimmt werden.The displacement of one or more of the last reaction fraction from the bed can according to the invention according to claim 8 by a single embedded Displacement fraction take place, which is preferably also according to claim 2- is homogenized in its container. This displacement has the advantage that the Concentration of the Co ions in the reaction fraction (s) is the maximum achievable Has value because in these displacement processes the loss of ions is lowest in the used washing water of the bed. The concentration of the Co ions reaches a value in the (last) reaction fraction that is practically the same with that in the solution supplied from the outside, except for the amount of water that the bed as a result of the change in its hydration during the ion exchange gives or receives. This amount of water differs from case to case and must therefore always be determined experimentally.

Die Co-Ionenkonzentration der Verdrängungsfraktion wird zweckmäßigerweise nach Anspruch 9 eingestellt. Vorzugsweise wird dabei die Co-Ionenkonzentration der (letzten) Reaktionsfraktion praktisch gleich mit desjenigen der von außen zugeführten Lösung gehalten. Dabei muß der Quellungsdruck berücksichtigt werden, der bei der Abnahme der Konzentration der aufgegebenen LG-sung w-or allem bei stark dissoziierten Ionenaustauschern im Austauscherkorn auftritt, wobei das Korn aus der zunehmend verdUnnten Lösung Wasser entzieht. Wenn der Unterschied zwischen der Konzentration der (letzten) Reaktionsfraktion und der zur Verdrängung benutzten FlUssigkeit zu groß ist. so kann der Quellungsdruck das Austauscherkorn zum Platzen bringen. Die nach Anspruch 9 eingestellte Konzentration der Verdrängungsfraktion vermeidet eine solche Schädigung des Austauscherkorns. Die Konzentration ist innerhalb der angegebenen Grenzen so festzulegen, daß der Unterschied der Co-Ionenkonzentration der von außen zugeführten Lösung und der Verdrängungsfraktion 2,0 bis 2,5 äqu/l nicht übersteigt. Die Festlegung dieses Wertes kann nur experimentell erfolgen, indem man im Dauerversuch oder beim Betrieb der Anlage verschieden konzentrierte Verdrängungsfraktionen ausprobiert.The Co ion concentration of the displacing fraction becomes appropriate set according to claim 9. The Co ion concentration is preferably the (last) reaction fraction practically the same as that of the externally supplied Solution held. The swelling pressure must be taken into account when the Decrease in the concentration of the abandoned LG solution w-especially in severely dissociated people Ion exchangers occurs in the exchanger grain, the grain from increasing Removes water from the dilute solution. When the difference between the concentration the (last) reaction fraction and the liquid used for displacement is great. so the swelling pressure can cause the exchange grain to burst. the The concentration of the displacement fraction set according to claim 9 avoids a such damage to the exchanger grain. The concentration is within the specified range Set limits so that the difference in Co-ion concentration from the outside supplied solution and the displacement fraction does not exceed 2.0 to 2.5 eq / l. The determination of this value can only be done experimentally by making a long-term test or tried out differently concentrated displacement fractions when operating the plant.

Derselbe nachteilige Effekt tritt auch dann auf, wenn die Co-Ionenkonzentration der Verdrängungsfraktion über 2,0 bis 2,5 äqu/l liegt. In solchen Fällen wird-diese Verdrängungsfraktion anstatt mittels Wasser durch wenigstens -eine weitere Verdrängungsfraktion, die ebenfalls gelagert war und nach ihrer Benutzung wieder eingelagert wird, aus dem Bett verdrängt. Die dabei einzuhaltenden Bedingungen sind im Anspruch 10-angegeben.The same adverse effect also occurs when the Co ion concentration the displacement fraction is above 2.0 to 2.5 eq / l. In such cases-this Displacement fraction instead of by means of water by at least one further displacement fraction, which was also stored and will be stored again after use displaced from the bed. The conditions to be complied with are specified in claim 10.

Als gemäß Anspruch 5 zu benutzende Kontrollösung wird in den Fällen der Ansprüche 8 bis 10 die (erste) Verdrängungsfraktion benutzt.The control solution to be used according to claim 5 is in the cases of claims 8 to 10 uses the (first) displacement fraction.

Um den Aufwand noch weiter zu verringern, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren Jedoch statt dessen vorzugsweise vorgesehen, die unmittelbar anschließend an die einzulagernde eine btw.In order to reduce the effort even further, is in accordance with the invention However, instead of this, the method is preferably provided immediately afterwards to the one to be stored btw.

letzte Reaktionsfraktion ausfließenden Lösungsteile nicht als Verdrängungsfraktion bzw. -fraktionen für die nächste Austauschreaktion einzulagern, sondern sie aus dem System wegzuleiten.solution parts flowing out of the last reaction fraction are not used as a displacement fraction store or fractions for the next exchange reaction, separate them away from the system.

Wenn die Konzentration der von außen zugeführten Lösung 2,0 bis 2,5 äqu/l nicht Ubersteigt, so kann man in diesem Fall die (letzte) Reaktionsfraktion aus dem Bett unmittelbar durch Wasser verdrängen. Dadurch wird die Anlage einfacher e1S im vorhergehenden Fall. In diesem Fall mischt sich etwas Wasser zur (letzten) Reaktionsfraktion und ein Teil der von außen zugeführten Lösung zum abgeführten Waschwasser. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die ht,nahme der (letzten) Reaktionsfraktion zu beenden, wenn ihre durchschnittliche Co-Ionenkonzentraktion den im Anspruch 11 angegebenen Wert erreicht hat.When the concentration of the externally supplied solution is 2.0 to 2.5 equ / l does not exceed the (last) reaction fraction in this case Immediately displace the bed with water. This makes the system simpler e1S in the previous case. In this case, some water mixes to the (last) Reaction fraction and part of the externally supplied solution to the discharged Wash water. It has proven advantageous to take the (last) reaction fraction to terminate when their average Co-ion concentration in claim 11 has reached the specified value.

Wird Wasser zum Verdrängen der (letzten) Reaktionsfraktion verwendet, so wird die aus dem Bett nach Wiedererhalten der (letzten) Reaktionsfraktion ausfließende Lösung als Kontrollösung benutzt. Das Volumen der Kontrollösung wird entsprechend Anaspruch 12 festgelegt, um deren Konzentration auf einen leicht bestimmbaren Wert einzustellen. Die Kontrollösung wird, nachdem ihre Zusammensetzung bestimmt wurde, weggelassen.If water is used to displace the (last) reaction fraction, so becomes that which flows out of the bed after the (last) reaction fraction has been recovered Solution used as a control solution. The volume of the control solution becomes accordingly Claim 12 set its concentration to an easily determinable value to adjust. The control solution, after its composition has been determined, is omitted.

In denjenigen Fällen, in denen die Co-Ionenkonzentration der von außen zugeführten Lösung über 2,0 bis 2,5 äquil liegt, ware die Verwendung von Wasser zum Verdrängen schädlich. Hier sieht die Erfindung gemäß Anspruch 13 vor, zum Verdrängen der (letzten) Reaktionsfraktion statt eingelagerter Verdrängungsfraktionen eine oder mehr als eine Lösung zu verwenden, die aus der von außen zugeführten Lösung und Wasser in Jedem Austauschzyklus vom neuen hergestellt wird (werden). Der größte Teil des lonengehaltes dieser Lösung(en) gelangt in die (letzte) Reaktionsfraktion und ein weitaus kleinerer Teil als Verlust in das gebrauchte Waschwasser des Bettes.In those cases where the Co ion concentration of the outside solution supplied is above 2.0 to 2.5 equilibrium, the use of water would be harmful to repression. Here the invention provides for displacement the (last) reaction fraction instead of embedded displacement fractions one or to use more than one solution derived from the externally supplied solution and water is (are) produced from the new in every exchange cycle. The biggest Part of the ion content of this solution (s) ends up in the (last) reaction fraction and a far smaller part as loss into the bed's used wash water.

Die Konzentration der neu herzustellenden Lösung(en) ist im Anspruch 14 angegeben. Auch hier soll der Unterschied zwischen der Konzentration der von außen zugeführten und der neu hergestellten Lösung oder zwischen der neu hergestellten Lösung und Wasser 2,0 bis 2,5 S.qu/l nicht übersteigen. Wäre dies der Fall, so wird eine zweite und ggf. noch weitere Lösungen mit entsprechend verminderter Konzentration neu hergestellt.The concentration of the new solution (s) to be produced is required 14 specified. Again, the difference between the concentration of externally supplied and the newly prepared solution or between the newly prepared Solution and water do not exceed 2.0 to 2.5 S.qu / l. If this were the case, then will a second and possibly further solutions with a correspondingly reduced concentration newly manufactured.

Laut Anspruch 15 ergibt sich das Voluman der neu hergestellten Lösungen durch die Begrenzung der zur Verdünnung benutzten Wassermenge. Dadurch wird erreicht, daß die Co-IonenkonzenBration der (letzten) Realttionsfraktion nur geringfügig vermindert und der auftretende Ionenverlust niedrig gehalten wird. Diese Co-Ionenkonzentration stellt sich dabei auf etwa 75 bis 85 % der Konzentration der von außen zugeführten Lösung ein. § Die nach Anspruch 5 zu benutzende Kontrollösung wird in diesem Fall gemäß Anspruch 16 nach der (letzten) Reaktionsfraktion bei der Verdrängung der neu hergestellten Lösung aus dem Bett durch Wasser aufgefangen.According to claim 15, the volume of the newly produced solutions results by limiting the amount of water used for dilution. This achieves that the Co-ion concentration of the (last) Realttionsfraktion is only slightly reduced and the ion loss that occurs is kept low. This Co ion concentration is set to about 75 to 85% of the concentration of the externally supplied Solution one. § The control solution to be used according to claim 5 is in this case according to claim 16 after the (last) reaction fraction in the displacement of the new The prepared solution is caught by water from the bed.

Es genügt in jedem besprochenen Fall, wenn man laut Vorangehenw den bei mehreren Reaktionsfraktionen nur die Co-Ionenkonzentration der letzten Reaktionsfraktion beobachtet. Die vorletzte Fraktion entsteht nämlich im nächsten Austauschzyklus aus der letzten und die davor aufgegebene aus der vorletzten usw. Alle miteinander verglichenen Konzentrationswerte müssen stets gemäß der erwähnten Hydratationsänderung des Bettes korrigiert werden.In each of the cases discussed, it is sufficient to proceed out loud in the case of several reaction fractions, only the Co ion concentration of the last reaction fraction observed. The penultimate fraction is created in the next exchange cycle from the last one and the one before that from the penultimate one, etc. All together The concentration values compared must always correspond to the change in hydration mentioned of the bed can be corrected.

Die Untersuchung der Kontrollösung kann durch Analyse der durchmischten Lösung erfolgen, was vorteilhaft mit einem automatischen Analysengerät durchgeführt wird. Man erhält gleichzeitig den Co-Ionengehalt dieser Lösung, der bei der Verdrängung mit Wasser oder jeweils neu hergestellten Lösungen praktisch gleich dem Ionenverlust ist. Zweckmäßiger ist es aber, entsprechend Anspruch 17 einen vorbestimmten Losungsteil der Kontrollösung zu untersuchen. Hierzu werden vorteilhaft bekannte physikalische Methoden verwendet, z.B. pH-, Leitfähigkeits-, Dichte-~oder Farbmessung, mit denen der zu bestimmende Wert sofort erhalten wird.The investigation of the control solution can be carried out by analyzing the mixed Solution take place, which is advantageously carried out with an automatic analyzer will. At the same time, the Co-ion content of this solution is obtained, that of the displacement with water or newly prepared solutions practically equal to the ion loss is. It is more expedient, however, according to claim 17, a predetermined part of the solution to examine the control solution. For this purpose, known physical Methods used, e.g. pH, conductivity, density ~ or color measurement, with which the value to be determined is obtained immediately.

Nachdem sich der stationäre Zustand eingestellt hat, wird der Ionengehalt zur Festlegung der zu treffenden weiteren MaB-nahmen verwendet. Die erforderqiche Änderung des Zustandes des Systems wird laut Anspruch 18 durchgeführt. Der Maximalwert acs Co-Ionengehaltes der Reaktionsfraktion(en) wird dann erreicht, wenn der Co-Ionenverlust innerhalb der in den Ansprüchen 19 bis 21 angegebenen Grenzen liegt. Die, Höhe des Verlustes ist auch deshalb wichtig, weil die entsprechende Ionenmenge mit dem sekundären Abwasser weggeleitet wird.After the steady state is established, the ion content becomes used to determine the further measures to be taken. The required The state of the system is changed according to claim 18. The maximum value acs Co ion content of the reaction fraction (s) is reached when the Co ion loss is within the limits specified in claims 19 to 21. The, height of the Loss is also important because the corresponding amount of ions with the secondary Sewage is diverted away.

Das erfindungsgema'ße Verfahren ermöglicht das Arbeiten mit konzentrierten Lösungen. Es hat sich gezeigt, daß der Wert des MA in konzentrierten Lösungen größer ist als unter denselben Bedingen in verdünnteren. So war z.B. der Wert des MA in der Reaktion zwischen Salzsäure und den Natriumionen eines stark sauren Kationenaustauschers bei Anwendung einer 4 n Chlorid- j lösung 556 mäqu und bei einer 1,8 n Chloridlösimg nur 475 maqu.The inventive method enables you to work with concentrated Solutions. It has been shown that the value of the MA is greater in concentrated solutions is more dilute than under the same conditions. For example, the value of the MA was in the reaction between hydrochloric acid and the sodium ions of a strongly acidic cation exchanger when using a 4 N chloride solution 556 mäqu and with a 1.8 N chloride solution only 475 maqu.

In beiden Fällen war die -Konzentration der Lösung an Wasserstoffionen 55- % und an Natriumionen 45 9' der Gesamtkonzentration.In both cases the concentration of hydrogen ions in the solution was 55% and sodium ions 45 9 'of the total concentration.

Die Totalkapazität des Bettes, einem stark sauren Kationenaustauscher aus Polystyrol-Sulfonsäurewar 1200 mäqu. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn man die Co-Ionenkönzentration der von außen zugeführten Lösung nach Anspruch 22 wählt. Das Verhältnis der Co-Ionenkonzentrationen der von außen zugeführten Lösung und der Reaktionsfraktion ergibt sich aus dem angewandten Verdrängungsverfahren.The total capacity of the bed, a strongly acidic cation exchanger from polystyrene sulfonic acid was 1200 meq. It is therefore advantageous if you have the Co-ion concentration of the externally supplied solution according to claim 22 selects. That Ratio of the Co ion concentrations of the solution supplied from the outside and the The reaction fraction results from the displacement process used.

Bei noch höheren Konzentrationen im Bereich von etwa 5 n tritt eine Verengung der inneren Kapillaren des Austauscherkorn ein, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit vormindert wird. Es dauert demzufolge länger als bei niedrigeren Konzentration, bis ein bestimmter Zustand erreicht wird. Hier zeigt sich wieder der Vorteil der Erfindung, bei der die Bemessung der Fraktionen nach dem effektiv erreichten Austauschumsatz erfolgt. Bei diesen hohen Konzentrationen ist es erforderlich, den Ionengehalt der Fraktion zu erhöhen, um zum selben Umsatz, ausgedrückt als ein gewisser Prozentsatz des MA, zu kommen wie bei einer niedrigeren Konzentration.At even higher concentrations in the range of about 5 n, one occurs Narrowing of the inner capillaries of the exchanger grain, reducing the diffusion rate is reduced. It therefore takes longer than at a lower concentration until a certain state is reached. Here again the advantage of the Invention in which the fractions are measured according to the exchange turnover actually achieved he follows. At these high concentrations it is necessary to check the ion content of the Increase fraction to get the same turnover, expressed as a certain percentage of the MA, to come as at a lower concentration.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, mit einer oder wenig mehr als einer Reaktionsfraktion die Ergebnisse des IFP weitgehend zu erreichen, wobei der Aufwahl für das Erreichten und Betreiben der zugehörigen Anlage jedoch sehr viel geringer ist, so daß der Ionenaustausch entgegen der allgemeinen Auffassung auch. bei der Beseitigung der Abwässer mit Vorteil anwendbar ist.It is advantageous with the method according to the invention possible, with one or a little more than one reaction fraction, the results of the IFP to be achieved to a large extent, being elected for being achieved and operating However, the associated system is much less, so that the ion exchange contrary to popular belief, too. in the disposal of waste water with advantage is applicable.

In vielen Fällen wird gefordert, daß die als Produkt aus dem System wegzuleitende Lösung eine möglichst hohe Konzentration hat. Unter dem Ausdruck Produkt ist auch das gebrauchte wegzuleitende Regenerat zu verstehen, d.h. das Produkt kann verwertbar oder auch wertlos sein. Zum Erreichen einer möglichst hohen Konzentration müssen das zu Beginn der Austauschreaktion aus den Bett fließende Wasser und die nachfolgend erhaltene Produktlösung voneinander getrennt werden. Erfindungsgemäß ist hierfiir nach Anspruch 23 vorgesehen, das Volumen des ersten Teils der aus dem Bett zu Beginn der Austauschreaktion erhaltenen Flussigkeit so zu bemessen, daß die Konzentration der verbleibenden Produktlösung etwa 70 bis 80 % der Konzentration der von außen zugeführten Lösung beträgt. Der Wert der letzteren wird durch die Berücksichtigung der erwähnten Wassermenge korrigiert, die das Bett während der Austauschreaktion abgibt oder aufnimmt.In many cases it is required that the as a product of the system The solution to be conducted away has as high a concentration as possible. Under the term product is also to be understood as the used regenerate to be diverted away, i.e. the product can usable or worthless. To achieve the highest possible concentration must be the water flowing out of the bed at the beginning of the exchange reaction and the subsequently obtained product solution are separated from one another. According to the invention is provided for this according to claim 23, the volume of the first part of the Bed liquid obtained at the beginning of the exchange reaction should be dimensioned in such a way that the concentration of the remaining product solution is about 70 to 80% of the concentration the solution supplied from the outside. The value of the latter is determined by the Corrected taking into account the mentioned amount of water that the bed during the Gives or absorbs exchange reaction.

Der unter den gegebenen Umständen durch das Weglassen des ersten Teils auftretende Ionenverlust macht etwa 2 bis 10 % des Ionen gehaltes vom Product aus.Under the given circumstances, by omitting the first part Occurring ion loss makes up about 2 to 10% of the ion content of the product.

Um die Vermischung des ersten Teils der ausfließenden Flüssigkeit und der Produktlösung zu vermindern, werden vorteilhaft gemäß Anspruch 24 Verdrängungsfraktionen benutzt.About the mixing of the first part of the outflowing liquid and to reduce the product solution, displacement fractions are advantageous according to claim 24 used.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren entstehen an zwei Stellen salzhaltige Abwässer: Zu Beginn der Austauschreaktion macht der Ionenverlust etwa 2 bis 10 % des lonengehaltes der von außen zugeführten Lösung, zum Ende etwa 0,2 bis 4 % aus. Diese Ionen findet man in dem das System verlas senden sekundären Abwasser wieder. Um diese Ionen zu beseitigen, sieht die Erfindung nach Anspruch 25 vor, die neben dem Produkt erhaltenen verdünnten Lösungen dem aufzubereitenden Wasser zuzumischen, wodurch desscn Salzgehalt um etwa 3 bis 15 Só zunimmt. Dadurch wird zwar ein entsprechend höherer Regeneriermittelverbrauch verursacht, j edoch wird dadurch erreicht, daß aus dem System nur dazu konzentrlerte Regenerat, dessen Konzentration nur geringfügig niedriger ist als die der von augen zugeführten Lösung, und das aufbereitete Wasser, das ohne Schwierigkeiten abgelassen oder wiederverwendet werde:: kant, austreten.In the process according to the invention, salty products are produced at two points Wastewater: At the beginning of the exchange reaction, the ion loss is about 2 to 10% of the ion content of the solution supplied from the outside, at the end of about 0.2 to 4%. These ions can be found in the secondary wastewater leaving the system. In order to eliminate these ions, the invention provides according to claim 25, the next to mix the diluted solutions obtained with the product with the water to be treated, whereby the salinity increases by about 3 to 15 SO. Although this is a corresponding causes higher regenerant consumption, but is achieved in that from the system only concentrated regenerate, its concentration only slightly is lower than that of the solution supplied by the eyes, and the treated water, that can be drained or reused without difficulty :: kant, exit.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Vorteil nicht nur bei der Aufbereitung von Abwasser, sondern auch bei der Entsalzung von Brackwasser und bei der Enthärtung oder Entsalzung von Rohwasser verwendet werden. In vielen Fällen ist es auch möglich, das Verfahren zum Herstellen von chemischen Produkten aus ihren Rohstoffen, d.h. zu präparativen Zwecken zu verwenden.The inventive method can be advantageous not only in the Treatment of wastewater, but also in the desalination of brackish water and at can be used for softening or desalination of raw water. In many cases it is also possible to use the process of making chemical products from their Raw materials, i.e. to use them for preparative purposes.

Die Erfindung bringt den größten Vorteil bei der Anwendung in solchen Austauschreaktionen, deren Trennfaktor kleiner als 1 ist und die mit konzentrierten Lösungen durchgeführt werden.The invention brings the greatest advantage when used in such Exchange reactions whose separation factor is less than 1 and those with concentrated Solutions are carried out.

Hierzu gehört die Regenerierung von stark dissoziierten Ionenaustauschern. Aber auch in anderen Fällen kann man sie mit Vorteil anwenden. Wenn man mit konzentrierten Lösungen arbeitet, hat die Austauschisoplane oder Durchbruchskurve (siehe Helfferich, Seite 424) auch bei einem Wert des Trennfaktors größer als 1 eine erhebliche Ausdehnung, d.h. die Menge der aus dem Bett fließenden Lösung zwischen Durchbruch der austauschenden Ionen bis zum Erreichen ihrer Eintrittskonzentration ist erheblich. Dies gilt vor allem auch dann, wenn man bestrebt ist, mit einer hohen NVK zu arbeiten. Die Menge des in das Produkt infolge Vermischung gelangenden Wassers ist dem Bettvolumen proportional und von dem Wert der NVK unabhängig. Wenn man also bei Anwendung desselben Bettes mit einer höheren NVK arbeitet, d.h. eine größere Menge der Gegenionen austauscht, macht die Menge des in die Lösung gemischten Wassers prozentual weniger aus. Die Konzentration des Produktes wird demnach unter sonst unveränderten Bedingungen um so höher, je größer die NVK ist.This includes the regeneration of strongly dissociated ion exchangers. But it can also be used to advantage in other cases. When you are focused with Solutions works, has the exchange isoplane or breakthrough curve (see Helfferich, Page 424) a considerable expansion even with a value of the separation factor greater than 1, i.e. the amount of the Bed flowing solution between breakthrough of the exchanging ions until they reach their entry concentration is considerable. This is especially true if you are trying to work with a high NPC. The amount of water entering the product as a result of mixing is the bed volume proportional and independent of the value of the NVK. So if you apply the same Bed works with a higher NVK, i.e. exchanges a larger amount of counterions, makes the amount of water mixed into the solution less percentage. the Concentration of the product is accordingly under otherwise unchanged conditions the higher the larger the NVK.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehenc anhand einiger Beispiele noch näher erläutert.The method according to the invention is illustrated below with the aid of a few examples explained in more detail.

Beispiel 1 Nachfolgend werden die Eigebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens einerseits mit denen des einfachen Fraktionsverfahrens, andererseits mit denen des IFP verglichen.Example 1 The following are the results of the invention Procedure on the one hand with those of the simple fraction procedure, on the other compared with those of the IFP.

a) Einfaches Funktionsverfahren Die Nachbildung des im technischen Maßstab durchgeführten einfachen Fraktionsverfahrens im Laboratorium ist erschwert, da die Dimensionen des Bettes und dementsprechend auch die seines Behälters sehr verschieden sind. Im Laboratorium beträgt der Durchmesser des Bettes meistens 50 bis 100 mm, seine Höhe 400 bis 1000 mm, während im technischen Maßstab Durchmesser von 1000 bis 4000 mm und Höhen von 1000 bis 2000 mm vorkommen. Nicht nur die gleichmäßige Verteilung der durchströmenden Flüssigkeiten auf den Bettauerschnitt ist im Laboratorium einfacher, sondern auch die Vermischungsverhältnisse, welche die relative Verschiebung der Flüssigkeitsteile zueinander verursachen, sind daher im Laboratorium viel günstiger als im technischen Maßstab.a) Simple functional procedure The simulation of the technical The simple fractionation process carried out on a scale in the laboratory is difficult, because the dimensions of the bed and, accordingly, those of its container are very large are different. In the laboratory, the diameter of the bed is usually 50 up to 100 mm, its height 400 to 1000 mm, while on a technical scale diameter from 1000 to 4000 mm and heights from 1000 to 2000 mm occur. Not just the regular one Distribution of the fluids flowing through the bed is in the laboratory simpler, but also the mixing ratios, which the relative displacement cause liquid parts to each other are therefore much cheaper in the laboratory than on a technical scale.

tym sich dem letzteren anzunähern, mußten demzufolge Änderungen an der üblicherweise benutzten Laboratorlumsapparatur vorgenommen werden.tym to approach the latter, changes had to be made the laboratory equipment commonly used.

Der Raum über dem Bett wurde mit Wasser gefüllt und die Einleitung der Flüssigkeiten fand in etwa m n Höhe über delta Bett statt, wobei das letztere im regenerierten und rückgespülten Zustand zugrundegelegt wurde. Weiterhin wurde unter dem Bett ein Raum vorgesehen, dessen relatives Volumen kleiner war als der Bodenraum üblicherweise im technischen Maßstab ist. Statt 30 % des Bettvolumens betrug hier der Raum nur 20 %. Der mit Flüssigkeit gefüllte Raum über dem Bett machte bei dessen tiefsten Stand im Zyklus etwas weniger als 20 % des Bettvolurnens aus. The space above the bed was filled with water and the introduction of the liquids took place at a height of about m n above the delta bed, the latter being was taken as a basis in the regenerated and backwashed state. Furthermore was a space was provided under the bed, the relative volume of which was smaller than that Floor space is usually on an industrial scale. Instead of 30% of the bed volume the space here was only 20%. The liquid-filled space above the bed made at its lowest level in the cycle, a little less than 20% of the bed volume.

Das Volumen des angewandten Bettes war 540 ml, seine Totalkapazität betrug 1080 mäqu. Es enthielt einen stark sauren Kationenaustauscher aas Polystyrol-Sulfonsäure (Lewatit (R) S 100 der Bayer AGs Leverkusen). Als Reaktion wurde für jede der nachstehenden Varianten der Austausch der Calciumionen des Bettes durch Wasserstoffionen einer 4 n Salzsäure gewählt. Diese Reaktion bildet das Rernstück der Entsalzung von Rohwssser. Die Konzentration wurde von vornherein höher gewählt als es üblicherweise beim einfachen Fraktionenverfahren der Fall ist, um einen Vergleich mit den nachfo).gend angeführten Verfahren zu ermöglichen. Die Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeiten betrug 50 ml/miri. The volume of the applied bed was 540 ml, its total capacity was 1080 mäqu. It contained a strongly acidic cation exchanger as polystyrene sulfonic acid (Lewatit (R) S 100 from Bayer AGs Leverkusen). The response was for each of the following Variants of the exchange of the calcium ions of the bed by hydrogen ions one 4 N hydrochloric acid selected. This reaction forms the core of raw water desalination. The concentration was chosen from the outset to be higher than is usually the case with a simple one Fractional procedure is the case in order to make a comparison with the following Procedure to enable. The flow rate of the liquids was 50 ml / miri.

Als Fraktionsvolumen wurde 60 % des Bettvolumens oder 120 % des Volumens der von außen zugeführten Lösung gewählt. Bei der Verdrängung dieser Lösung aus dem Bett wurde die Wassermenge so eingestellt, daß sich der Verlust in der Kontrollösung und im getrennt aufgefangenen gebrauchten Waschwasser zwischen 2,0 und 2,5 % bewegte. Es ergab sich dadurch eine Co-Ionenkonzentration der Fraktionen von im Mittel 1,9 n. Es wurden 3 Reaktionsfraktionen verwendet. The fraction volume was 60% of the bed volume or 120% of the volume chosen from the solution supplied from the outside. When displacing this solution from The amount of water in the bed was adjusted so that the loss in the control solution and moved between 2.0 and 2.5% in the separately collected used wash water. This resulted in a co-ion concentration of the fractions of 1.9 on average n. 3 reaction fractions were used.

Um für den Vergleich auch im einfachen Fraktionenverfahren den stationären Zustand einwandfrei zu erreichen, wurde auch bei diesem bekannten Verfahren bereits von der im Anspruch 1 unter b angegebenen Maßnahme Gebrauch gemacht. In order to use the stationary Achieving perfect condition has already been achieved with this known method made use of the measure specified in claim 1 under b.

Der Austauschumsatz wurde durch Bestimmung des Calciumionengehaltes in der als Produkt abgeführten Lösung ermittelt. Die Beladung des Bettes mit Calciumionen erfolgte aus einer 1 n Calciumchloridlösung, bis der Auslauf dem Einlauf gleich geworden ist. Der gesamte Auslauf wurde aufgefangen und sein Wasserstoffionengehalt bestimmt, der zur Kontrolle des Austauschumsatzes diente. Im stationären Zustand war der Calciumionengehalt des Produktes gleich dem Wasserstoffionengehalt im Ausfluß der Beladungslösung. The exchange rate was determined by determining the calcium ion content determined in the solution discharged as product. The loading of The bed of calcium ions was made from a 1N calcium chloride solution until the leak has become the same as the enema. The entire run was caught and his Determined hydrogen ion content, which was used to control the exchange conversion. In the steady state, the calcium ion content of the product was equal to the hydrogen ion content in the effluent of the loading solution.

Das bekannte Verfahren wurde nach folgend Schema durchgeführt: Einlauf Auslauf lauf Volumen Volumen in ml in ml Fraktion 1 300 Vorlauf + Produkt 920 2 300 Fraktion 1 300 " 3 300 " 2 300 zugeführte 11 3 300 Lösung 4 n HCl 250 Wasser nach Bedarf Kontrollösung 300 Die Angabe "nach Bedarf" besagt, daß das Volumen des Wassers so bemessen wird, daß man im Auslauf des Bettes gerade noch die zuletzt angegebene Lösung, hier die Kontrollösung, erhält.The known method was carried out according to the following scheme: Enema Outlet run volume volume in ml in ml fraction 1 300 flow + product 920 2 300 fraction 1 300 "3 300" 2 300 fed 11 3 300 solution 4 N HCl 250 water as required control solution 300 The indication "as required" means that the volume of the Water is measured so that you just get the last in the outlet of the bed given solution, here the control solution.

Die Fraktionen sind alle Reaktionsfraktionen.The fractions are all reaction fractions.

Das Volumen der abgeführten Lösung, Vorlauf + Produkt, wurde so eingestellt, daß der Verlustrd2% des Co-Ionengehaltes der zugeführten Lösung betrug.The volume of the discharged solution, first run + product, was adjusted so that that the loss was 2% of the Co ion content of the supplied solution.

Nach 8 Austauschzyklen stellte sich der stationäre Zustand ein, in dem folgende Ergebnisse erhalten wurden: Calciumionengehalt im Vorlauf + Produkt 732 mval Chloridionengehalt " " " t' 990 Wasserstoffonengehalt in der Beladungslösung 730 Salzsäureverbrauch in % der entfernten Ca-Ionen 137 Verlust in Kontrollösung und gebrauchtem Waschwasser, auf den Co-Ionengehalt der von außen zugeführten Lösung bezogen 2,0 6 Konzentration der Co-Ionen in den Fraktionen, im Mittel 1,9 n b) Erfindungsgemäßes Verfahren, Verdrängung mit Wasser Als zweite Variante wurde das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde das Volumen an den Stellen der Apparatur, wo eine relative Verschiebung der Lösungsteile stattfand, so weit vermindert, daß ein Betrieb noch aufrechterhalten werden konnte. Dazu wurden die Menge der Flüssigkeit über dem Bett auf 5 bis 25 ml, entsprechend Q,4 bis 2 cm Flssigkeitshöhe, und der Raum unterhalb des Bettes auf 2,5 6 des Bettvolumens verkleinert.After 8 exchange cycles, the steady state was established, in the following results were obtained: calcium ion content in the first run + product 732 meq chloride ion content "" "t '990 hydrogen ion content in the loading solution 730 Hydrochloric acid consumption in% of the calcium ions removed 137 loss in control solution and used washing water, on the Co-ion content of the outside supplied solution based on 2.0 6 concentration of Co ions in the fractions, im Average 1.9 n b) Method according to the invention, displacement with water As a second variant the inventive method was carried out. To this end, the volume at the points of the apparatus where a relative displacement of the parts of the solution took place, reduced to such an extent that operations could still be maintained. These were the amount of liquid above the bed to 5 to 25 ml, corresponding to Q, 4 to 2 cm liquid height, and the space below the bed to 2.5 6 of the bed volume scaled down.

Das Arbeitsschema war: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Fraktion 1 300 Vorlauf + Produkt 593 2 2 300 Fraktion 1, 300 " 3 300 " 2 300 zugeführte " 3 300 Lösung 4 n HCl 250 Wasser nach Bedarf Kontrollösung 300 Der Verlust wurde hier, durch entsprechende Bemessung des Volumens von Vorlauf + Produkt, auf 1,5 6 herabgesetzt. Der Austauschumsatz in den 3 Reaktionsfraktionen war zwischen 85 und 95 % des MA.The working scheme was: inlet outlet volume in ml volume in ml fraction 1 300 first run + product 593 2 2 300 fraction 1, 300 "3 300" 2 300 added " 3 300 solution 4N HCl 250 water as required control solution 300 The loss was here, by appropriately dimensioning the volume of flow + product, to 1.5 6 reduced. The exchange conversion in the 3 reaction fractions was between 85 and 95% of the MA.

Nach 10 Zyklen stellte sich der stationäre Zustand ei, in dem folgende Ergebnisse erhalten wurden: Calciumionengehalt im Vorlauf + Produkt 771 mval Chloridionengehalt " " " " 993 " Wasserstoffionengehalt in der Beladungslösung 772 " Salzsäureverbrauch in % der entfernten Calciumionen 130 % Verlust in Kontrollösung und gebrauchtem Waschwasser, auf den Co-Ionengehalt der zugeführten Lösung bezogen 1,5 56 Konzentration der Co-Ionen in den Fraktionen 3,4 bis 3,5 n Die Verminderung der relativen Verschiebung der Flüssigkeitsteile führte zu folgender. Resul-taten: Der Salzsäureverbrauch wurde von 137% auf 130 56 vermindert; die regenerierte Kapazität stieg von 732mval auf 771 mval; das Volumen vom Vorlauf wid Produkt wurde von 920 ml auf 593 ml erniedrigt. Die einfachste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hat also schon eine erhebliche Verbesserung der Ergebnisse gebracht.After 10 cycles, the steady state was established in the following Results were obtained: calcium ion content in the preliminary run + product 771 meq chloride ion content "" "" 993 "Hydrogen ion content in the loading solution 772" Hydrochloric acid consumption in% of calcium ions removed 130% loss in control solution and used Wash water, based on the Co ion content of the solution supplied 1.5 56 concentration of the Co ions in the fractions 3.4 to 3.5 n The reduction in the relative shift of the liquid parts resulted in the following. Results: The hydrochloric acid consumption was decreased from 137% to 130 56; the regenerated capacity increased from 732 meq 771 mval; the volume of the first run wid product was reduced from 920 ml to 593 ml. The simplest variant of the method according to the invention therefore already has a considerable one Bringing improvement in results.

c) Erfindungsgemäßes Verfahren, Verdrängung mit gelageiten Fraktionen. c) Method according to the invention, displacement with trickled fractions.

Als dritte Variante wurde diejenige Durchführung des Verfahrens genommen, bei der die Verdrängung der zugeführten Lösung aus den Austauscherbett durch gelagerte Fraktionen erfolgt. Hierdurch wird bekanntlich erreicht, daß die Reaktionsfraktionen die höchst mögliche Konzentration1 nämlich praktisch gleich der der zugeführten Lösung, haben und der Verlust am niedrigsten ist. Das Volumen der Reaktionsfraktionen wurde von 300 auf 200 ml erniedrigt, mit der Überlegung, daß der lonengehalt einer Fraktion im vorigen Fall zwischen 1020 bis 1050 mval lag, während er hier bei Beibehaltung des Volumens von 300 ml zwischen 1260 und 1275 mval betragen hätte. Mit einem Volumen der Fraktionen von 200 ml war deren Ionengehalt auf 840 bis 850 mval gesunken. Der Austauschumsatz war gegenüber den 1020 bis 1050 mval enthaltenden Fraktionen nur geringfügig gesunken Er betrug hier zwischen 80 und 90 des MA Das Arbeitsschema war: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Fraktion 1 200 Vorlauf + Produkt 547 2 2 200 Fraktion 1 200 3 3 200 " 2 200 zugeführte Lösung 4 n HCl 250 " 3 200 Fraktion 4 100 " 4 100 5 5 100 " 5 100 Wasser nach Bedarf Die Fraktionen 1 bis 3 sind Reaktions- und 4 und 5 VerdrSngungsfraktionen.As a third variant, the implementation of the procedure was taken, in which the displacement of the supplied solution from the exchanger bed by stored Fractions takes place. As is known, this ensures that the reaction fractions the highest possible concentration1 is practically the same as that supplied Solution, and the loss is lowest. The volume of the reaction fractions was reduced from 300 to 200 ml, with the consideration that the ion content of a Fraction in the previous case was between 1020 and 1050 mval, while here it was maintained of the volume of 300 ml would have been between 1260 and 1275 mval. With a volume of the 200 ml fractions, their ion content had dropped to 840 to 850 meq. Of the Exchange conversion was against the fractions containing 1020 to 1050 meq only slightly decreased It was between 80 and 90 of the employee's work schedule was: Inlet Outlet Vol. In ml Vol. In ml Fraction 1 200 forerun + Product 547 2 2 200 fraction 1 200 3 3 200 "2 200 supplied solution 4 n HCl 250 "3 200 fraction 4 100" 4 100 5 5 100 "5 100 water as required The fractions 1 to 3 are reaction fractions and 4 and 5 are displacement fractions.

Nach 12 Zyklen stellte sich der stationäre Zustand ein, in dem folgende Ergebnisse erhalten wurden: Calciumionengehalt im Vorlauf + Produkt 769 mval Chloridionengehalt " " " " 1016 Wasserstoffionengehalt in der Beladungslösung 773 Salzsäureverbrauch in % der entfernten Calciumionen 130 % Verlust im gebrauchten Waschwasser, auf den Co-Ionengehalt der zugeführten Lösung bezogen 0,3 % Co-Ionenkonzentration der Fraktionen 4,2 bis 4,25 n Die Unterschiede zu den Ergebnissen der Variante unter b) sind so geringfügig, daß man feststellen kann, daß die Verdrängung der von außen zugeführten Lösung durch Wasser praktisch gleichwertig ist mit der Verdrängung durch gelagerte Fraktionen, wenn man im ersteren Fall nach der Lehre des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeht. In der Praxis wird es also in vielen Fallen ausreichen, nur mit Wasser zu verdrängen.After 12 cycles, the steady state was established in the following Results were obtained: calcium ion content in the forerun + product 769 meq chloride ion content "" "" 1016 Hydrogen ion content in the loading solution 773 Hydrochloric acid consumption in% of the removed calcium ions 130% loss in the used washing water, on the Co ion content of the supplied solution related to 0.3% Co ion concentration of the fractions 4.2 to 4.25 n The differences to the results of the variant under b) are as follows slightly that one can determine that the displacement of the externally supplied Solution by water is practically equivalent to displacement by stored Fractions, if in the former case according to the teaching of the method according to the invention going on. In practice, it will be sufficient in many cases, just with water to displace.

d) Erfindungsgemäßes Verfahren, doppelte Fraktionsgröße.d) Process according to the invention, double fraction size.

In dieser Variante soll der Effekt der Vergrößerung der Reakionsfraktionen festgestellt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß schon in den beiden letzten Varianten mit Fraktionen gearbeitet wurde, in denen der Austauschumsatz im optimalen Gebiet oder nahe diesem lag.In this variant, the effect is to increase the reaction fractions to be established. It should be noted that already in the last two Variants worked with fractions was in which the exchange sales was in or near the optimal area.

Das Volumen der Reaktionsfraktionen wurde verdoppelt. Dadurch ergab sich deren Gesamtvolumen zu 1200 ml und ihr Gesamtionengehalt zu rund 5000 mval. Der Austauschumsatz in den Fraktionen betrug zwischen 96 und 99 % des MA. The volume of the reaction fractions was doubled. This resulted in Their total volume is 1200 ml and their total ion content is around 5000 meq. The exchange turnover in the fractions was between 96 and 99% of the MA.

Das Arbeitsschema war: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in mi Fraktion 1 400 Vorlauf + Produkt 547 " 2 400 Fraktion 1 400 " 3 400 " 2 400 zugeführte Lösung 4 n HCl 250 " 3 400 Fraktion 4 100 t 4 100 5 100 " 5 100 Wasser nach Bedarf Die Fraktionen 1 bis 3 sind wieder Reaktions- und 4 und 5 Verdrängungsfraktionen.The working scheme was: inlet outlet by volume in ml by volume in ml fraction 1 400 first run + product 547 "2 400 fraction 1 400" 3 400 "2 400 solution supplied 4 n HCl 250 "3 400 fraction 4 100 t 4 100 5 100" 5 100 water as required The Fractions 1 to 3 are again reaction fractions and 4 and 5 are displacement fractions.

In dem nach 20 Zyklen erreichten stationären Zustand wurden fol gende Ergebnisse erhalten: Calciumionengehalt im Vorlauf + Produkt 798 mval Chloridionengehalt " " " " 1003 mval Wasserstoffionengehalt in der Beladungslösung 792 mval Salzsäureverbrauch in % der entfernten Calciumionen 126 % Verlust im gebrauchten Waschwasser,auf den Co-Ionengehalt der zugeführten Lösung bezogen 0,25 % 1Co-Ionenkonzentration der Fraktionen 4,2 bis 4,5 n Im Vergleich zur Variante c) ergibt sich, daß die Erhöhung der Fraktlonsgröße zu einer Verminderung des Säureverbrauchs um 4 o' geführt hat. 3. In the steady state achieved after 20 cycles, the following Results obtained: calcium ion content in the preliminary run + product 798 meq chloride ion content "" "" 1003 meq hydrogen ion content in the loading solution 792 meq hydrochloric acid consumption in% of the removed calcium ions 126% loss in the used washing water, on the Co-ion content of the supplied solution related to 0.25% 1Co-ion concentration of the Fractions 4.2 to 4.5 n In comparison to variant c) it is found that the increase the size of the fraction leads to a reduction in acid consumption 4th o 'has led. 3.

e) Anwendung des IFP Als letzte Variante wurde zum Vergleich eine schon früher durchgeführte Versuchsreihe, in welcher der IFP verwendet war, herangezogen. In dieser Versuchsreihe hatten die Reaktionsfraktionen bei gleIcher Konzentration nur das halbe Volumen wie bei der Variante d). Ihre Anzahl war Jedoch doppelt so groß, so daß das Volumen der gelagerten Reaktionsfraktionen dasselbe war. Der gesamte Co-Ionengehalt war auch identisch. In dieser Versuchsreihe wurde ein Austauschumsatz von 790 mval erzielt, der praktisch identisch mit dem bei d) erhaltenen Wert ist.e) Application of the IFP As a last variant, a A series of tests carried out earlier in which the IFP was used were used. In this series of experiments, the reaction fractions had the same concentration only half the volume as in variant d). However, their number was twice that large, so that the volume of the stored reaction fractions was the same. The whole Co ion content was also identical. In this series of experiments, an exchange turnover of 790 meq is achieved, which is practically identical to the value obtained in d).

Dieser Vergleich zeigt, daß die Verminderung der Anzahl der Reaktionsfraktionen im Sinne des erfindungsge:näßen Verfahrens am Austauschumsatz der Reaktion nichts ändert.This comparison shows that the reduction in the number of reaction fractions In the sense of the process according to the invention, there is nothing in the exchange rate of the reaction changes.

Zusammenfassend kann man also feststellen, daß das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zum bekannten einfacnen Fraktionenvorfahren auch schon in seiner einfachsten For erhebliche Vorteile bringt. Es hat sich ferner gezeigt, daß die Verminderung der Anzahl der Fraktionen im Vergleich zum IFP keine Verschlechterung der Ergebnisse verursacht.In summary, it can be said that the inventive Process in comparison to the known simple fraction process already in its simplest form brings considerable benefits. It has also been shown that the reduction in the number of fractions compared to IFP does not deteriorate the results caused.

Beispiel 2 Das erfindungsgemäße Verfahren wurde nun in der Austauschreaktion zwischen einwertigen Ionen im Vergleich zum IFP überprüft. Example 2 The process according to the invention was now carried out in the exchange reaction checked between monovalent ions compared to IFP.

Es sollte Weinsäure aus ihrem Natriumsalz mit Hilfe eines stark sauren mit Wasserstoffionen beladenen Kationenaustauschers hergestellt werden. Bei der Regenerierung sollte eine L n Salzsäure im IFP angewa dt werden. It should be tartaric acid from its sodium salt with the help of a strongly acidic one Cation exchangers loaded with hydrogen ions are produced. In the For regeneration, L n hydrochloric acid should be used in the IFP.

Das Bett enthielt 500 ml Lewatit S 100, seine Totalkapazität betrug 100 mäqu. Die Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeiten betrug bei der Beladung 4000 ml/h, bei der Regenerierung 3000 ml/h, Zuerst. wurde zur Einstellung der Arbeitsbedingungen dei Regenerierung eine Beladung mit einer Natriumchloridlösung durchgeführt. Für die anschliaBende Regenerierung g wurde der IFP mit folgendem Arbeitsschema angewandt: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Fraktion 1 150 Vorlauf + Produkt 540 11 2 150 Fraktion 1 150 " 3 150 " 2 150 " 4 150 " 3 150 " 5 150 " 4 150 " 6 150 " 5 150 " 7 150 " 6 150 8 150 t 7 150 zugef.Lösung 4 n HCl 245 " 8 150 Fraktion 9 100 " 9 100 10 109 " 10 100 " 11 100 " 11 100 Wasser nach Bedarf Die Fraktionen 1 bis 8 sind Reaktionsfraktionen und 9 bis 11 Verdrängungsfraktionen.The bed contained 500 ml Lewatit S 100, its total capacity was 100 mäqu. The throughput rate of the liquids was during loading 4000 ml / h, during regeneration 3000 ml / h, first. became the setting of the working conditions The regeneration carried out a loading with a sodium chloride solution. For the subsequent regeneration was applied to the IFP with the following work scheme: Inlet Outlet Vol. In ml Vol. In ml Fraction 1 150 Forerun + product 540 11 2 150 fraction 1 150 "3 150" 2 150 "4 150" 3 150 "5 150" 4 150 "6 150" 5 150 "7 150" 6 150 8 150 t 7 150 added solution 4 n HCl 245 "8 150 fraction 9 100" 9 100 10 109 "10 100" 11 100 "11 100 water as required The fractions 1 to 8 are reaction fractions and 9 to 11 Displacement fractions.

Nach Erreichen des stationären Zustandes enthielt die zu Beginn der Regenerierung abgeführte Lösung (Vorlauf + Produkt) 970 mäqu Chloridionen, 903 mäqu Natriumionen und 67 mäqu Wasserstoffionen.After reaching the steady state, the at the beginning of the Regeneration of discharged solution (flow + product) 970 meq chloride ions, 903 meq Sodium ions and 67 meq hydrogen ions.

Die Co-Ionenkonzentration der letzten Reaktionsfraktion, die Fraktion 8, war 4,04 , die der als Kontrollösung benutzten ersten Verdrängungsfraktion, die e Fraktion 9, 2,5 n.The co-ion concentration of the last reaction fraction, the fraction 8, was 4.04, that of the first displacement fraction used as a control solution e Group 9, 2.5 n.

Der Säureverbrauch betrug also 108,5 96 und die NVK 90,8 % der Totalkapazität.The acid consumption was 108.5 96 and the NVK 90.8% of the total capacity.

Zur Durchführung des erfindungrgemäßen Verfahrens wurde zuerst der Wert des MA bei 3 verschieden zusammengesetzten Lösungen bestimmt, um den Einfluß eines sich eventuell mit der Bettzub sammensetzung ändernden Trennfaktors zu erfassen: 1. Auf das vollständig mit Natriumionen beladene Bett wurde eine Lösung aufgegeben, die 4 äqu/l Chloridionen und Je 2 äqujl Natrium- und Wasserstoffionen enthielt. Nachdem die auslaufende Lösung die gleiche Zusammensetzung wie der Einlauf erreicht hatte, wurde der gesamte Auslauf analysiert. Daraus ergab sich, daß das Bett 465 mäqu Wasserstoffionen aufgenenmen hat. Das ist der Wert für den NA.To carry out the process according to the invention, the first was The value of the MA for 3 differently composed solutions is determined by the influence a separation factor that may change with the bedding composition: 1. A solution was applied to the bed completely loaded with sodium ions, which contained 4 eq / l chloride ions and 2 eq / l sodium and hydrogen ions each. After the leaking solution reaches the same composition as the enema the entire run was analyzed. It was found that the bed was 465 has absorbed hydrogen ions. That is the value for the NA.

2. Auf das wieder vollständig mit Natriumionen beladene Bett wurde eine Lösung aufgegeben, deren Chlori dionenkon-,entration auch hier 4 äqu/l betrug, die Jedoch 3,1 äqull Natrium- und 0,9 äqull Wasserstoffionen enthielt. In diesem Fall betrug der MA 256 mäqu.2. On the bed again completely loaded with sodium ions abandoned a solution, the chlorine concentration of which was 4 eq / l here, too, However, it contained 3.1 equivalents of sodium and 0.9 equivalents of hydrogen ions. In this Case, the MA was 256 mäqu.

3. Das Bett war mit 745 mäqu Natrium- und 256 mäqu Wasserstoffionen beladen. Die auf es aufgegebene Lösung enthielt wieder 4 äqu/l Chloridionen bei 1,98 äqu/l Natrium- und 2,02 äqull Wasserstoffionen. Der MA betrug hier 238 mäqu.3. The bed was with 745 meq sodium and 256 meq hydrogen ions loaded. The solution applied to it again contained 4 eq / l chloride ions 1.98 equiv / l sodium and 2.02 equiv hydrogen ions. The MA here was 238 mäqu.

Bei der Bestimmung des MA hat sich auch die Beladungskurve des bettes ergeben, welche die durch das Bett aufgenommene Ionenmenge (H-Ionen) in Abhängigkeit von der Menge der durchgeleiteter. Co-Ionen (Cl-Ionen) darstellt. I Aus diesen Messungen ergab sich, daß für einen beabsichtigten Austauschumsatz von 91 bis 93 % des MA eine Chloridionenmenge von etwa 1300 mäqu in den einzelnen Reaktionsfraktionen enthalten sein muß. Bei einer 4 n Konzentration ergab sich daraus das Volumen der einzelnen Reaktionsfraktionen zu 300 ml. Es wurden 3 Reaktionsfraktionen angesetzt. Daraufhin wurde das erfindungsgemäße Verfahren nach folgendem Schema durchgeführt.When determining the MA, the loading curve of the bed also has to be considered result, which the amount of ions absorbed by the bed (H-ions) as a function of on the amount of passed. Represents Co ions (Cl ions). I. the end These measurements showed that for an intended exchange turnover of 91 up to 93% of the MA an amount of chloride ions of about 1300 meq in the individual reaction fractions must be included. At a concentration of 4 n, this resulted in the volume of the individual reaction fractions of 300 ml. 3 reaction fractions were set up. The process according to the invention was then carried out according to the following scheme.

Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Fraktion 1 300 Vorlauf + Produkt 520 2 300 Fraktion 1 300 3 300 " 2 300 zugef.Lösung 4 n HC1 245 " 3 300 I Fraktion 4 100 n 4 100 5 100 " 5 100 6 6 100 " 6 100 Wasser nach Bedarf Nach Erreichen des stationären Zustandes enthielt die zu Beginn der Regenerierung abgeführte Lösung 975 mäqu Chloridionen, 910 mäqu Natriumionen und 65 mäqu Wasserstoffionen. Inlet Outlet Vol. In ml Vol. In ml Fraction 1 300 forerun + product 520 2 300 fraction 1 300 3 300 "2 300 added solution 4 n HC1 245" 3 300 l fraction 4 100 n 4 100 5 100 "5 100 6 6 100" 6 100 water as required After reaching the steady state contained the solution discharged at the beginning of the regeneration 975 meq chloride ions, 910 meq sodium ions and 65 meq hydrogen ions.

Die Co-Ionenkonzentration der letzten Reaktionsfraktion, der Fraktion 3, betrug 4,1 n, der als Kontrollösung verwendeten ersten Verdrängungsfraktion, der Fraktion 4, 2, 5 n und die der letzten Verdrängungsfraktion, der Fraktion. 6, 0,26 n. Der Verlust betrug 0,5 mäqu.The co-ion concentration of the last reaction fraction, the fraction 3, was 4.1 n, the first displacement fraction used as a control solution, the fraction 4, 2, 5 n and that of the last displacement fraction, the fraction. 6, 0.26 n. The loss was 0.5 equiv.

Der Säureverbrauch betrug hier 107,7 % und die NVK 91,0 % der Totalkapazität. The acid consumption here was 107.7% and the NVK 91.0% of the total capacity.

Die Ergebnisse in den zwei Verfahren sind also praktisch gleich. So the results in the two methods are practically the same.

Die Verminderung der Anzahl der Reaktionsfraktionen von 8 auf 3 hat die Ergebnisse nicht beeinflußt. Das Gesamtvolumen der Reaktionsfraktionen war beim erfindungsgemäßen Verfahren um 25 % niedriger als beim IFP, ohne daß dadurch eine Verminderung des Austauschumsatzes verursacht wurde. The reduction in the number of reaction fractions from 8 to 3 has does not affect the results. The total volume of the reaction fractions was with the method according to the invention by 25% lower than with IFP, without this a reduction in exchange sales was caused.

Nun wurde die anfangs gestellte Aufgabe, Weinsäure aus Natriumtartrat zu gewinnen, erfüllt, indem bei der Beladung statt der Natriumchloridlösung die Natriumtartratlösung verwendet wurden Die produzierte Lösung enthielt 150 g/l einsre. Nach Erreichen des stationären Zustandes wurden durch dasf Bett 900 mqu Natriumionen aus der Tartratlösung aufgenommen. In der erbl tenen Weinsäurelösung wer der Natriumionengehalt 80 ppm, bezogen auf 100 -ige Weinsäure.Now the task initially set became tartaric acid from sodium tartrate to gain, fulfilled by the loading instead of the sodium chloride solution Sodium tartrate solution were used. The solution produced contained 150 g / l. After the steady state was reached, 900 mq sodium ions were released through the bed taken from the tartrate solution. The sodium ion content in the bloomed tartaric acid solution 80 ppm, based on 100% tartaric acid.

Beispiel 3 Ein Abwasser enthält als Citronensäure berechnet rund 5 g/l Natriumcitrat. Die Lösung ist einerseits zu vcrdünnt, uni in diesem Zustand direkt weiterverarbeitet zu werden, andererseits hat die daraus gewinnbare Citronensäure aber einen Wert. Die Lösung des Natriumcitrats wurde über einen stark sauren Kationenaustauscher aus Lewatit S 100 geleitet, um die Natriumionen durch Wasserstoffionen zu ersetzen. Die so erhaltene Lösung der Citronensäure wurde auf einen schwach basischen Anionenoustauscher aus einem teilsubstituierten Amin auf Polystyrolgerüst, Lewatit MP 62, gegeben. Der Kationenaustauscher wurde gemäß der Erfindung mit Salzsäure regeneriert, während der Anionenaustauscher mit einer 2,5 n Natronlauge im einfachen Gleichstromverfahren regeneriert wurde. Das erhaltene Natriumcitrat, dessen Konzentration 100 g/l übertraf, wurde in die Fabrikation zurückgegeben.Example 3 Wastewater contains around 5 calculated as citric acid g / l sodium citrate. On the one hand, the solution is too dilute, uni in this state On the other hand, the extractable citric acid has to be processed directly but a value. The sodium citrate solution was passed through a strongly acidic cation exchanger from Lewatit S 100 to replace the sodium ions with hydrogen ions. The citric acid solution obtained in this way was transferred to a weakly basic anion exchanger from a partially substituted amine on a polystyrene structure, Lewatit MP 62, given. The cation exchanger was regenerated according to the invention with hydrochloric acid while the anion exchanger with a 2.5 N sodium hydroxide solution in a simple cocurrent process has been regenerated. The sodium citrate obtained, the concentration of which exceeded 100 g / l, was returned to the factory.

Die Regenerierung des Kationenaustauschers, der in' einem Bett von 530 ml mit einer Totalkapazität von 1060 mäqu enthalten war, wurde nach folgendem Verfahrensschema durcngeführt.The regeneration of the cation exchanger, which is in 'a bed of 530 ml with a total capacity of 1060 meq was contained according to the following Process scheme carried out.

Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Reaktions- 600 Vorlauf + Produkt 598 fraktion Reaktions- 600 zugef.Lösung 4 n HCl 175 fraktion " " 2 n HCl 100 Kontrollösung 200 Wasser nach Bedarf Die Durchsatzgeschwindigkeit betrug 3000 ml/ho Nach Einstellung des stationären zustandes war der Chloridgehalt der abgeführten Lösung 890 mäqu, davon 870 mäqu Natriumchlorid und 20 mäqu Salzsäure. In der Kontrollösung waren 8 mäqu Chloridionen enthalten. Bei der Beladung des Bettes mit Natriumionen des Natriumcitrats wurden 865 mäqu Citronensäure produziert. Inlet outlet volume in ml volume in ml reaction 600 flow + product 598 fraction reaction 600 added solution 4 n HCl 175 fraction "" 2 n HCl 100 control solution 200 water as required The throughput rate was 3000 ml / hour after adjustment in the steady state the chloride content of the discharged solution was 890 mäqu, of which 870 meq sodium chloride and 20 meq hydrochloric acid. Were in the control solution Contains 8 meq chloride ions. When loading the bed with sodium ions des Sodium citrate produced 865 meq citric acid.

Mit 900 mäqu Salzsäure konnten also 870 mäqu Natriumionen des Bettes durch Wasserstoffionen ersetzt. werden; so daß der Säureverbrauch 103,4 % betrug. Von der Totalkapazität des Bettes konnten 82 % ausgenutzt werden. With 900 meq hydrochloric acid there could be 870 meq sodium ions in the bed replaced by hydrogen ions. will; so that the acid consumption was 103.4%. Of the total capacity of the bed, 82% could be used.

Der Austauschumsatz in der Fraktion, deren Co-Ionenkonzentration im stationären Zustand 3,05 n betrug, war nach wiederholt er Bestimmung 96 56 des MA. Die Co-Ionenkonzentration der Kontrollösung war 0,04 n, so daß der Verlust 0,8 s betrug. Es hat sich also gezeigt, daß man in diesem Fall bei Anwendung einer einzigen Reaktionsfraktion einen gleichwertigen Effekt erzielen kann wie mit 3 Reaktionsfraktionen im Beispiel 2. The exchange turnover in the fraction, its co-ion concentration in the steady state was 3.05 n, after repeated determination it was 96 56 des MA. The co-ion concentration of the control solution was 0.04N, so that the loss was 0.8 s fraud. It has been shown that in this case, when using a single Reaction fraction can achieve an equivalent effect as with 3 reaction fractions in example 2.

Beispiel 4 Es soll ein.Abwasser entsalzt werden, das bei der Herstellung von Ammoniumnitrat entsteht und geringe Mengen dieses Salzes enthält. Das Abwasser mit 8 gil Ammoniumnitrat wird zuerst durch einen stark sauren Kationenaustauscher, nachher durch einen schwach basischen Anionenaustauscher geleitet und somit vollständig entsalzt. Die Beladung erfolgt im Aufstrom, die Regenerierung im Abstrom., Das Abwasser wird durch zwei Paare der vorgenannten Ionenaustauscher geleitet, von denen das zweite Paar frisch regenerirrt ist, während das erste schon einmal in der Beladung gebraucht war. Ein drittes Paar wird inzwischen regeneriert. Wenn das erste Paar erschöpft ist, tritt das zweite an seine Stelle und das frisch regenerierte an die zweite Stelle.Example 4 A wastewater is to be desalinated that is produced during manufacture of ammonium nitrate and contains small amounts of this salt. The sewage with 8 gil ammonium nitrate is first passed through a strongly acidic cation exchanger, then passed through a weakly basic anion exchanger and thus complete desalinated. The loading takes place in the upstream, the regeneration in the downstream., The waste water is passed through two pairs of the aforementioned ion exchangers, of which the second pair is freshly regenerated, while the first is already in the load was used. A third pair is now being regenerated. When the first couple is exhausted, the second takes its place and the freshly regenerated second position.

Das erschöpfte Paar wird regeneriert. Aus dem 1. Kationenaustauscher trat eine verdünnte Lösung von Salpetersäure aus, die zum größten Teil durch den ersten Anionenaustauscher aufgenommen wurde. Das aus dem ersten Bettpaar austretende Wasser enthielt rund 20 ppm Aminiumnitrat, nach dem zweiten betrug dieser Gehalt nur noch d ppm.The exhausted couple is regenerated. From the 1st cation exchanger a dilute solution of nitric acid escaped, most of which passed through the first anion exchanger was added. The one emerging from the first pair of beds Water contained around 20 ppm of aminium nitrate, after the second this level was only d ppm.

Als Kationenaustauscher wurden ein Bett mit 500 ml Lewatit S 100 und als Anionenaustauscher ein Bett mit 750 ml Lewatit MP 62 verwendete Die Arbeitsschemas waren bei der Regenerierung des Kationenaustauschers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Fraktion 1 400 Vorlauf 354 n 2 300 Fraktion 1 400 n 3 300 n 2 300 n 4 300 Produkt 210 zugef.Lösung 4,7 n HNO3 168 Fraktion 3 300 " " 2,3 n " 88 " 4 300 Wasser nach Bedarf Kontrollösung 3GO Nach Erhalt der Kontrollösung wurde das Bett noch mit 1,5 1 Wasser ausgewaschen, um den Restgehalt an Ammoniumnitrat im produzierten entsalztes Wasser zu vermindern.A bed with 500 ml Lewatit S 100 and a bed with 750 ml Lewatit MP 62 was used as the anion exchanger were in the regeneration of the cation exchanger according to the invention Procedure: inlet outlet vol. In ml vol. In ml fraction 1 400 flow 354 n 2 300 fraction 1 400 n 3 300 n 2 300 n 4 300 product 210 added solution 4.7 n HNO3 168 Fraction 3,300 "" 2,3 n "88" 4,300 water as required Control 3GO To To obtain the control solution, the bed was washed out with 1.5 l of water to remove the To reduce the residual ammonium nitrate content in the demineralized water produced.

Die Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit betrug 3600 ml/h.The flow rate of the liquid was 3600 ml / h.

Die Fraktionen 4 und 2 sind Verdrängungs- und 3 und 4 Reaktionsfraktionen. Der Austauschumsatz in den letzteren betrug 88 bzw 93 % des MA Die Kontrollösung hat hier ausnahmswelche eine hohe Konzentratton von 0,18 n um sicherzustellen, daß sich Co-Ionenkonzentration der Reaktionsfraktionen auf einen hohen Wert, hier 4,5 n, einstellt. Dies entspricht ilber 90 % der entsprechend der Wasser aufnahme des Bettes korrigierten Konzentration der zugeführten Lösung von 5,0 n.Fractions 4 and 2 are displacement fractions and 3 and 4 are reaction fractions. The exchange conversion in the latter was 88 and 93%, respectively, of the MA The control solution Exceptionally has a high concentrate tone of 0.18 n to ensure that The Co ion concentration of the reaction fractions is high, here 4.5 n, adjusts. This corresponds to over 90% of the water intake of the Bettes corrected concentration of the supplied solution of 5.0 n.

Das Vorlaufwasser, die Kontrollösung und das gebrauchte Waschwasser wurden zu dem zu entsalzenden Abwasser gegeben und im nächsten Austauschzyklus noch einmal entsalzt. Der Ammonionengehalt des nochmals zu entsalzenden Cemisches betrug 55 mäqu.The feed water, the control solution and the used wash water were added to the wastewater to be desalinated and in the next exchange cycle once desalinated. The ammonium ion content of the mixture to be desalted again was 55 mäqu.

In dem zu entsalzenden Abwasser war der Ammoniumnitratgehalt 925 mäqu. Die Konzentration der erhaltenen Ammoniumnitratlöung war 3,9 n entsprechend 27,5 Gew.-%, so daß eine fast 40-fache Konzentrierung der zu entsalzenden Lösung erfolgte.The ammonium nitrate content in the wastewater to be desalinated was 925 mäqu. The concentration of the ammonium nitrate solution obtained was 3.9N, corresponding to 27.5 % By weight, so that there was an almost 40-fold concentration of the solution to be desalted.

Der Anionenaustauscher wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt regeneriert: Einlauf Auslauf Vol. in ml Vol. in ml Kontrollösung *) 200 Vorlauf 813 Fraktion 1 300 Fraktion 1 300 2 2 300 n 2 30C " 3 300 Produkt 252 " 4 300 Fraktion 3 300 zugef. Lösung " 4 300 7,3 n NH4OH 137 " 5 200 Fraktion 5 200 " 6 200 6 6 200 Kontrollösung 200 Wasser nach Bedarf aus dem vorangehenden Zyklus Nach Erhalt der Kontrollösung wurde das Bett noch mit 2,5 1 Wasser ausgewaschen.The anion exchanger was made according to the method according to the invention regenerated as follows: Inlet outlet volume in ml volume in ml control solution *) 200 first run 813 fraction 1 300 fraction 1 300 2 2 300 n 2 30C "3 300 product 252 "4,300 fraction 3,300 added. Solution" 4,300 7.3 N NH4OH 137 "5,200 fraction 5 200 "6 200 6 6 200 control solution 200 water as needed from the foregoing Cycle After receiving the control solution, the bed was washed out with 2.5 liters of water.

Die Fraktionen 1 und 2 bzw. 5 und 6 sind Verdrängungsfraktionen und die Frakticnen 3 und 4 Reaktionsfraktionen. Der Austauschumsatz in den letzten betrug etwa 95 % des MA.Fractions 1 and 2 or 5 and 6 are displacement fractions and Frakticnen 3 and 4 reaction fractions. The exchange turnover in the last was about 95% of the MA.

Die Co-Ionenkonzentration der letzten Reaktionsfraktion betrug 5,15 n, die der Kontrollösung 0,046 n. Die Anwendung der Kcntrollösung als erste aufzugebende Lösung ermöglicht in bekannter' Weise die Ausnutzung der darin enthaltenen Hydroxylionen.The Co ion concentration of the last reaction fraction was 5.15 n, that of the control solution 0.046 n. The application of the control solution as the first to be abandoned Solution enables the hydroxyl ions contained therein to be used in a known manner.

In den verschiedenen verdünnten Lösungen, die an den oben erwähnten Stellen entstanden, waren 70 mäqu Ammoniumionen enthalten. Diese verdünnten Lösungen wurden auch in diesem Fall wieder zum zu entsalzenden Abwasser gegeben und nochmals entsalzt. Die Konzentration der erhaltenen Ammoniumnitratlösung war 28 Gew.-%.In the various dilute solutions used in the above Places that were formed contained 70 meq ammonium ions. These dilute solutions were also added to the wastewater to be desalinated and again in this case desalinated. The concentration of the ammonium nitrate solution obtained was 28% by weight.

Die Konzentration der vereinigten Produktlösungen des Kationen-und Anionenaustauschers betrug 27,7 Gew.-%. Diese Lösung kann in die Fabrikation direkt zurückgeführt werden.The concentration of the combined product solutions of the cation and Anion exchanger was 27.7% by weight. This solution can be used directly in production to be led back.

Der Verbrauch an Regeneriermitteln betrug 118 %, bezogen auf die in Äquivalenten ausgedrückte Menge des eingeführten Ammoniumnitrats. Da die mit den verdünnten Lösungen zurückgeführte Ionenmenge zusammen, auf die eingeführte Menge bezogen, 13,5 % betrug, war der effektive Regeneriermittelverbrauch rund 104 %.The consumption of regenerants was 118%, based on the in Equivalents of the amount of ammonium nitrate introduced. There the amount of ions returned with the diluted solutions together with the introduced Based on quantity, was 13.5%, the effective regenerant consumption was around 104 %.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man also erreichen, daß aus einem Abwasser ein weiter verarbeitbares Konzentrat und ein ebenfalls direkt verefendbares sehr reines Wasser erhalten werden. Der Verbrauch an den Regeneriermitteln hält sich in wirtschaftlich tragbaren Grenzen. Das beschriebene Verfahren kann bei der Aufarbeitung von einerseits ammoniak- oder ammoniumsalzhaltigen und andererseits nitrat- oder salpetersäurehaltigen Abwässern benutzt werden.With the method according to the invention you can achieve that from a waste water that can be further processed and one that can also be used directly very pure water can be obtained. The consumption of the regenerants lasts within economically acceptable limits. The method described can be used in the Processing of on the one hand ammonia or ammonium salt-containing and on the other hand wastewater containing nitrate or nitric acid can be used.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Procedure for increasing exchange sales in indoor exchanges in which one or more than one in the previous Carrying out the same exchange reaction stored reaction fraction, one of externally supplied solution of the ions and water to be exchanged on that with the to be exchanged Ion-laden, washed-out and water-filled bed is given, and out of the Bed is the same after draining off the water and soldering obtained as a product Number of reaction fractions with the same volume collected and stored will be as it was previously abandoned to the next time you perform the same Exchange reaction in the same way and in the same order as before to be given up, that a) a in Movement of the few liquid particles relative to the direction of flow each other, which are given up on the bed at the same time or immediately one after the other are largely prevented until the discharge from the container of the bed is reached and b) the Co-ion content of the reaction fraction (s) by keeping the constant Volume of the reaction fraction (s), the solution supplied from the outside and the from the fluids diverted away from the system and the Co-ion content of those supplied from the outside Solution is kept constant.

2. The method according to claim 1, characterized in that each reaction fraction is mixed in its container.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that ctle Mixing of the reaction fraction (s) with one another and, if necessary,

with the solution supplied from the outside on the way from the fraction containers up to the supply line to a bed is largely prevented.

4. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that to keep the Co-ion content of the reaction fraction (s) constant, the composition a solution obtained from the bed after the (last) reaction fraction is controlled ar.d is adjusted if necessary.

5. method according to claim 4, characterized in that for control and, if necessary, adapting the composition immediately afterwards the (last) reaction fraction obtained from the bed is used.

6e method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the co-ion content of the reaction fraction (s) at least approximately to the for the respectively applied displacement method is set characteristic maximum value will.

7. 7. The method, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the passage of the reaction fraction (s) during their Exchange conversion taking place in contact with the bed is over 50%, preferably over 70%, with a special preference over 85%, of the maximum possible exchange turnover takes place.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that a previously stored fraction to displace the (last) reaction fraction from the bed Displacement fraction of constant volume is used, whose Co-ion concentrates is lower than that of the solution supplied from the outside and that after it has been received again the (last) reaction fraction from the bed collected, stored and with the next carrying out the same exchange reaction in the same way as it was incurred is reused, the displacement fraction from the bed by water is displaced.

9. The method according to claim 8, characterized in that the Co ion concentration the displacement fraction to 30 to 70%, preferably 40 to 60 6, of the Co ion concentration the solution supplied from the outside is maintained.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that to displace the displacement fraction at least one further displacement fraction is used, the co-ion concentration from displacement fraction to displacement fraction preferably decreases by about 60 to 80 36 each, and the water to displace after this at least one further displacement fraction is added to the bed.

11. The method according to any one of claims 1 to 7, in which for displacement the (last) reaction fraction water is used, characterized in that the co-ion concentration of the (last) reaction fraction is higher than 65 96, preferably higher than 75 6, the Co ion concentration of the externally supplied solution.

12. The method according to any one of claims 1 to 7, in which for displacement the (last) reaction fraction water is used, characterized in that a control solution is collected after the (last) reaction fraction has been recovered is, the volume of which is preferably less than 50 6 of the bed volume.

13. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in, that to displace the (last) reaction fraction one or more than one solution is used, each from a part of the externally supplied solution and from Water is (are) produced anew in each exchange cycle, whereby when used of several newly prepared solutions whose co-ion concentration of solution increases Solution decreases, and to displace the newly produced (last) solution, water is placed on the bed.

14. The method according to claim 13, characterized in that the Co-Ionenkonzentrati on the first newly prepared solution to about 30 to 70%, preferably to 40 to 60 6, the Co ion concentration of the solution supplied from the outside and the Co ion concentration the possibly further newly prepared solution (s) each to about 20 to 30% of the Co ion concentration of the previous newly prepared solution is set will.

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that the amount of water used for the newly prepared solution (s) is the same or is almost the same as the amount of water that the bed (s) new withdrawn from the solution (s) produced when passing through.

-16. Method according to one of Claims 13 to 15, characterized in that that a control solution is collected after the (last) reaction fraction has been recovered is, the volume of which is preferably less than 50 6 of the 3ettvolumens.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that that to control the composition of after the (last) reaction fraction solution obtained from the bed at a fixed time or after outflow a fixed volume or a set amount obtained from the bed Part of this solution is used.

18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in, that to adjust the composition of after the (last) reaction fraction the solution obtained in the bed is the total volume of the solution at the start of the exchange reaction discharged liquids is used, whereby the concentration of the solution through Enlargement of the total volume can be reduced and by reducing the total volume can be increased.

19. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that that to achieve the maximum Co ion content in the reaction fraction (s) the carbon dioxide content of a collected after the (last) displacement fraction Solution to less than 0.5 6, preferably less than 0.3 96, of the Co ion content the solution supplied from the outside is set.

.20. Method according to claim 11 or 12, characterized in that to achieve the maximum Co ion content in the reaction fraction (s) the Co ion content of the control solution to less than 496, preferably less than 3 96, the Co ion content of the solution supplied from the outside is set.

21. The method according to claim 16, characterized in that to achieve of the maximum Co ion content in the reaction (s) the Co ion content of the Control solution to less than 2 6, preferably less than 1.2 6, of the Co ion content the solution supplied from the outside is set.

22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that that the Co ion concentration of the solution supplied from the outside is chosen so that the Co ion concentration of the reaction fraction (s) is higher than 2 n, preferably set higher than 3 n.

23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that that the volume of the first part of the bed at the start of the exchange reaction obtained liquid is determined so that the concentration of the product remaining solution is about 70 to 80% of the concentration that came out the concentration of the solution to be added from the outside after taking into account the water absorption or donation of the bed during the exchange realization.

24. The method according to claim 23, characterized in that for separation of the first liquid part to be diverted from the solution obtained as the product one or more than one embedded displacement function is used, which is used as first is (be) abandoned on the water-filled bed and out of bed after the first liquid part to be led away received, stored and in the next exchange reaction is (are) reused in the same way.

25. The method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that that the diluted those obtained in addition to the product when the process was carried out Solutions mixed with the water to be treated and prepared together with this will.