DE2631414B2 - Verfahren zur externen Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen eines Mischbettfilters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur externen Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen eines Mischbettfilters, bei dem man das Mischbett in einen Trennbehälter überführt und dort mittels einer aufströmenden Flüssigkeit eine Trennung in Kationen- und Anionenaustauscherharz vornimmt, wobei zwischen den beiden reinen Harztypen eine Mischhanzone ausgebildet wird, und man das reine Anionenaustauscherharz sowie das reine Kationenaustauscherharz räumlich voneinander trennt und mittels Lauge bzw. Säure regeneriert und wäscht und anschließend für einen neuen Arbeitstakt wieder mischt

Es ist bekannt, die erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzc eines Mischbettfilters außerhalb des eigentlichen Behandlungsbehälters zu regenerieren. Die bekannte Verfahrenstechnik geht dabei so vor, daß die erschöpften Austauscherharze in einen gesonderten Behälter überführt und dort durch Rückspülung getrennt werden, wobei sich die schwereren Kationenaustauscherharze im unteren Teil des Behälters ansammeln, während sich die leichteren Anionenaustauscherharze oberhalb absondern. Zwischen beiden Zonen von Kationen- und Anionenaustauschermaterialien ist aber stets eine unvermeidbare Mischzone aus Kationen- und Anionenaustauscherharzen vorhanden. Diese Mischzone hat den Nachteil, daß Teilmengen derselben sowohl bei der Regeneration der Kationen- als auch bei der Regeneration der Anionenaustauscherharze in deren getrennten Systemen mit vorhanden sind, so daß eine Beladung des Kationenmaterials mit den Na-Ionen der Natronlauge, die zur Regeneration des Anionenmaterials dient, und des Anionenmaterials mit den Chlorid- oder Sulfationen der Salz- oder Schwefelsäure, die zur Regeneration des Kationenmaterials dient, erfolgt In dem nachfolgenden Arbeitszyklus des Mischbettes wird die Qualität der behandelten Flüssigkeit durch diese Fehlbeladungen negativ beeinträchtigt

Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem nach der Erschöpfung des Mischbettes ebenfalls durch eine aufwärtsströmende Flüssigkeit eine Trennung der erschöpften Ionenaustauscherharze in eine obenliegende Anionenaustauscherschicht, eine untenliegende Kationenaustauscherschicht und in eine zwischen beiden liegende Mischharzschicht erfolgt Nachdem dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird die Anionenschicht zusammen mit der Mischzone in einen getrennten Behälter überführt und dort durch Zugabe einer Flüssigkeit, deren Dichte zwischen der des /einen Anionenaustauschers und der des die Verunreinigung

ίο bildenden Kationenaustauschers liegt, behandelt (CH-PS 5 66 168). Dabei vollzieht sich eine Separierung der die Verunreinigung darstellenden Kationenaustauscherharze von dem reinen Anionenaustauscherharz.
Bei dieser Verfahrensweise ist auch nicht sichergesteilt, daß die Trennung der einzelnen Komponenten exakt erfolgt und daher die Qualität der behandelten Flüssigkeit durch Fehlbeladungen negativ beeinträchtigt wird.
Bei dem Trennprozeß der beiden Austauschermaterialien, die eine unterschiedliche Dichte aufweisen, verbleiben in der Grenzzone zwischen Kationen- und Anionenaustauschermaterial Mischungen beider Materialien. Bei der Regeneration des obenliegenden Anionenaustauschermaterials wird Natronlauge durch die Anionenaustauscherschicht geleitet und in der Trennzone abgeführt Dabei ist es unvermeidlich, daß Kationenaustauscherpartikel, die sich in der oben beschriebenen Mischharzzone befinden, mit den Natriumionen der Natronlauge in Wechselwirkung treten. Das gleiche gilt sinngemäß für die Regeneration der untenliegenden Kationenaustauscherschicht mit Säure. Die durch das Vorhandensein der Mischharzschicht verursachte Fehlregeneration wirkt sich beim darauffolgenden Arbeitszyklus des Mischbettfilters insofern störend aus, als ein erhöhter lonenschlupf, insbesondere der Natriumionen, auftritt

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine externe Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen eines Mischbettfilters frei von Teilmengen der Mischzonenharze durchführen zu können.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur externen Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzen eines Mischbettfilters, bei dem man das Mischbett in einen Trennbehälter überführt und dort mittels einer aufströmenden Flüssigkeit eine Trennung in Kationen- und Anionenaustauscherharz vornimmt, wobei zwischen den beiden reinen Harztypen eine Mischharzzone ausgebildet wird, und man das reine Anionenaustauscherharz sowie das reine Kationenaustauscherharz räumlich voneinander trenrt und mittels Lauge bzw. Säure regeneriert und wäscht und anschließend für einen neuen Arbeitstakt wieder mischt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischharzzone vollständig in einen gesonderten Behälter übergeführt und diese Mischzonenharzmenge nach Beendigung des neuen Arbeitstaktes der erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharzmenge vor dem erneuten Trennvorgang im Trennbehälter zügeführt wird.

Dadurch, daß die gesamte Mischzonenmenge in einen getrennten Behälter abgezogen wird, können sowohl die reinen erschöpften Anionen- als auch die reinen erschöpften Kationenaustauscherharze ohne Einfluß der Teilmengen der Mischzone den Regenerierprozeß durchlaufen. Die Mischharzmenge wird nach Beendigung des anschließenden Arbeitstaktes vor dem Trennen beider Materialien wieder in den Trennbehäl-

ter zurückgeführt Auf diese Weise ist es möglich, lediglich durch einmaliges Hinzufügen einer Harzmenge, die dem Volumen der Mischzone entspricht, den Behandlungsprozeß ohne Beeinträchtigung der Qualität der behandelten Flüssigkeiten durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der schematischen Zeichnung erläutert

Die zu behandelnde Flüssigkeit wird über die Rohrleitung 1 in den Behälter 2 eingeführt und in dem dort vorhandenen Mischbettfilter 3 behandelt Die behandelte Flüssigkeit wird über die Leitung 4 aus dem Behälter 2 abgezogen. Kationen- und Anionenaustauscherharze bilden das Mischbettfilter 3. Nachdem das Mischbettfilter 3 erschöpft ist, wird die gesamte Harzmenge über die Leitung 5 in einen gesonderten Behälter 6 überführt Im Behälter 6 wird durch Zuführung von behandelter Flüssigkeit über die Leitung 7 und die Pumpe 8 die Trennung von Kationen- und Anionenaustauscherharzen vorgenommen, wobei sich die schwereren Katio.nenaustauscherharze 9 unten und die leichteren Anionenaustauscherharze 10 oberhalb absetzen. Zwischen beiden reinen Harztypen befindet sich eine sogenannte Mischharzzone 11. Nachdem die Trennung von Kationen- und Anionenaustauscherharzen erfolgt ist, werden die leichteren Anionenaustauscherharze IO über eine Leitung 12 in einen Behälter 13 gefördert Gleiches erfolgt für die Harzmenge der Mischzone 11, welche über eine Leitung 14 in einen weiteren gesonderten Behälter 15 überführt wird. In dem Behälter 6 wird das verbleibende reine Kationenaustauscherharz mit Säure regeneriert, während das reine Anionenaustauscherharz in dem Behälter 13 mit Lauge regeneriert wird. Die vom Behälter 15 aufgenommene Harzmenge der Mischzone 11 unterliegt keiner

ίο Regeneration. Sobald in den Behältern 6 und 13 der Regenerier- und Auswaschprozeß abgeschlossen ist, werden die wieder arbeitsfähigen Ionenaustauscherharze über die Leitungen 16 und 17 einem Behälter 18 zugeführt In diesem Behälter werden die Austauschermaterialien gemischt und verbleiben dort so lange, bis das Mischbettfilter 3 im Behälter 2 erschöpft ist Sobald die erschöpfte Austauschermenge vom Arbeitsmischbett zum Behälter 6 transportiert worden ist, wird die im Behälter 18 befindliche arbeitsfähige A/atauschermasse über die Leitung 19 in den Behälter 2 gefördert Dem Behälter 6 wird vor dem erneuten Trennvorgang die Mischzonenharzmenge 11 aus dem vorhergehenden Arbeitstakt über die Leitung 20 zurückgeführt Danach kann der Trenn- und Regenerierprozeß erneut beginnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur externen Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauscherharze!] eines Mischbettfilters, bei dem man das Mischbett in einen Trennbehälter Oberführt und dort mittels einer aufströmenden Flüssigkeit eine Trennung in Kationen- und Anionenaustauscherharz vornimmt, wobei zwischen den beiden reinen Harztypen eine Mischharzzone ausgebildet wird, und man das reine Anionenaustauscherharz sowie das reine Kationenaustauscherharz räumlich voneinander trennt und mittels Lauge bzw. Säure regeneriert und wäscht und anschließend für einen neuen Arbeitstakt wieder mischt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischharzzone (11) vollständig in einen gesonderten Behälter (15) übergeführt und diese Mischzonenharzmenge nach Beendigung des neuen Arbeitstaktes der erschöpften Aniones- und Kationenaustauscherharzmenge vor dem erneuten Trennvorgang im Trennbehälter (6) zugeführt wird.