DE2651456A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln von fluessigkeiten in ionenaustauschern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln von fluessigkeiten in ionenaustauschern

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DE2651456A1 DE19762651456 DE2651456A DE2651456A1 DE 2651456 A1 DE2651456 A1 DE 2651456A1 DE 19762651456 DE19762651456 DE 19762651456 DE 2651456 A DE2651456 A DE 2651456A DE 2651456 A1 DE2651456 A1 DE 2651456A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/10Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor with moving ion-exchange material; with ion-exchange material in suspension or in fluidised-bed form

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von
  • Flüssigkeiten in Ionenaustauschern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten in Ionenaustauschern mit regenerierten Ionenaustauscherpartikeln, bei dem bzw. in der der zu behandelnde Flüssigkeitsstrom durch ein Ionenaustauscherbett in einer Kolonne geführt wird, an welches im Gegenstrom zu der zu behandelnden Flüssigkeit am einen Ende regenerierte Ionenaustauscherpartikel mittels einer Tragflüssigkeit etwa in dem Maße herangetragen werden, in welchem am anderen Ende desselben erschöpfte Ionenaustauscherpartikel durch einen Teilstrom der zu behandelnden Flüssigkeit aus dem Ionenaustauscherbett abgeführt und einer Regenerierstation zugeleitet werden.
  • Es sind verschiedene Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten und zum Regenerieren von Ionenaustauscherpartikeln bekannt.
  • Bei einem dieser bekannten Verfahren wird ein Wirbelbett verwendet, dem die zu behandelnde Flüssigkeit von unten durch eine Füllkörperschüttung zugeführt wird. Aus den verschiedenen Wirbelzonen werden die Flüssigkeiten abgezogen und auch die erschöpften Ionenaustauscherpartikel werden durch die Füllkörperschüttung mit dem Flüssigkeitsaufstrom transportiert und im erschöpften Zustand abgeleitet sowie einer Regenerierkolonne unter Zwischenschaltung einer Vielzahl von Hilfseinrichtungen zugeführt.
  • Entsprechend dem Abzug von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln werden gleichzeitig dem Wirbelbett regenerierte Ionenaustauscherpartikel zugeführt.
  • Infolge der Verwendung eines Wirbelbettes ist ein großer apparativer Aufwand notwendig, welcher sich sowohl in einer sehr schlanken Beladungskolonne als auch in einer großen Regenerierkolonne niederschlägt. Die Verwendung des Wirbelbettes führt nur bei sehr schlanker und damit sehr hoher Ausbildung der Beladungskolonne in ausreichendem Maße zu einer maximalen Annäherung an den gewünschten Reinheitsgrad, und zwar deshalb, weil nur geringe spezifische Gewichtsunterschiede zwischen den Ionenaustauscherpartikeln und den zu behandelnden Flüssigkeiten bestehen, wenn es sich bei letzteren um Lösungen höherer Flüssigkeitsdichte handelt. Außerdem ist bei Anwendung dieses Verfahrens eine elastische Fahrweise der Anlagen problematisch.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren wird mit einem portionsweisen Durchsatz, einerseits der zu behandelnden Flüssigkeit und andererseits der Ionenaustauscherpartikel gearbeitet. Die wechselweise Beschickung der Beladungskolonne mit zu behandelnder Flüssigkeit und Ionenaustauscherpartikeln setzt dabei voraus, daß zwischen die Beladungskolonne und die Regenerierkolonne noch eine besondere Rückspülkolonne eingeschaltet werden muß.
  • Daher ist dieses Verfahren nicht nur kompliziert, sondern es erfordert auch noch zusätzliche Meßbehälter mit aufwendigen Regelungseinrichtungen, die den regelmäßigen Wechsel zwischen Produktionszeit und Eintragszeit der Ionenaustauscherpartikel sicherstellen. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht dabei darin, daß durch den zeitlich bestimmten Volumentransport von Ionenaustauscherpartikeln in dicht gepackter Form leicht Verstopfungen in den Anlagen entstehen und daß außerdem ein hoher Partikelabrieb auftritt.
  • Durch die DT-PS 2 118 949 ist auch ein Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten in lonenaustauschern bekannt geworden, welches in einem sogenannten Kompakt-Frei-Schwebebett abläuft, welches ohne ober- und unterseitige mechanische Anschlagelemente arbeitet, so daß das Eintragen von frischen bzw. regenerierten Ionenaustauscherpartikeln wie auch das Austragen von erschöpften Ionenaustauscherpartikeln kontinuierlich erfolgen kann. Bei diesem Verfahren findet fortlaufend ein axialer Transport der lonenaustauschersäule als Kompaktbett statt, und zwar als Folge von Druckunterschieden in den einzelnen Bettabschnitten. Der Transport der Ionenaustauschersäule im Gegenstrom zu der zu behandelnden Flüssigkeit wird dadurch bewirkt, daß aus der die Kolonne verlassenden behandelten Flüssigkeit ein Teilstrom abgezweigt und mittels einer Umwälzpumpe ständig im Kreislauf bewegt wird. Das eben beschriebene Verfahren läßt sich in vorteilhafter Weise ohne großen apparativen-Aufwand und ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen unter Verwendung einer Ionenaustausch-Säule durchführen, wie sie durch die DT-PS 2 156 426 bekannt geworden ist.
  • Nachteilig bei allen bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln von Flüssigkeiten in Ionenaustauschern ist, daß aufgrund der eigenartigen Flüssigkeitsführungen der Durchsatz der verschiedenen am Verfahren beteiligten Flüssigkeiten von außen nicht beliebig verhältnisändernd beeinflußt werden kann. Die wirtschaftliche Durchführung des Verfahrensablaufs ist daher nicht in jedem Falle möglich.
  • Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Behandlungsverfahren auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten in Ionenaustauschern zu finden, bei dem bzw. bei der alle am Verfahren beteiligten Flüssigkeitsmengen von außen zu jeder Zeit getrennt verhältnisändernd korrigiert werden können und welches bzw. welche es außerdem ermöglicht, eine Reinigung der Schlitzöffnungen in den Kolonnen durchzuführen, ohne die Behandlung der Flüssigkeiten in diesen völlig unterbrechen zu müssen.
  • Die verfahrenstechnische Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch erreicht, daß durch einen von zwei getrennt in den Ionenaustauscher geführten Strömen der zu behandelnden Flüssigkeit zunächst ein Fließbett gebildet und hieraus dann der Teilstrom abgetrennt wird, der die durch ein Rieselbett tretenden, erschöpften Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett austrägt, daß der verbleibende Teil des ersten Stromes durch das Rieselbett geführt und mit dem zweiten Strom vereinigt zur Behandlung durch ein Kolbenbett geleitet wird, und daß durch die die regenerierten Ionenaustauscher heranführende Trägerflüssigkeit ebenfalls ein Fließbett gebildet wird, in dem die Ionenaustauscherpartikel sich auf der oberen Kolbenbettbegrenzung absetzen, während die Trägerflüssigkeit den angrenzenden Kolbenbettabschnitt durchströmt und aus diesem vor einer Strömungsberührung mit der zu behandelnden bzw. behandelten Flüssigkeit abgeleitet wird.
  • Es hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die zu behandelnde Flüssigkeit im Aufstrom durch das Ionenaustauscherbett geleitet und auf der Basis eines konstanten Durchflußwiderstandes bei kleinster Aufströmmenge durch einen längsten Kolbenbettabschnitt, bei größter Aufstrommenge aber durch einen kleinsten Kolbenbettabschnitt geführt wird. Aus dieser Verfahrensart ergibt sich, daß die zwichen dem kleinsten und dem größten Ausmaß liegenden Aufstrommengen sich entsprechend gleichzeitig auf beide Kolbenbettabschnitte verteilen und den dazugehörigen Austritten aufgrund der Einhaltung eines stets konstanten Durchflußwiderstandes in entsprechenden Mengenanteilen zugeführt werden. Hierdurch ist sichergestellt, daß beim kontinuierlichen Verfahren die Durchsatzleistungen nahezu beliebig verändert werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, daß einerseits die aus der ersten Kolonne austretende Tragflüssigkeit in eine zweite Kolonne eingeführt wird und andererseite; die aus einer ersten Kolonne abgezogenen, erschöpften lonenaustaus cherpartikel durch einen Flüssigkeitsabscheider und mittels einer ersten Regeneriermittellösung in die zweite Kolonne eingeleitet werden, daß dabei die Tragflüssigkeit in zwei getrennte Ströme ein Fließbett bildet, aus dem ein Teilstrom als Tragflüssigkeit zum Abtransport regenerierter Ionenaustauscherpartikel abgezweigt wird, während der Reststrom ein Rieselbett durchsetzt, bevor er mit dem zweiten Strom vereinigt als Waschflüssigkeit einen ersten Kolbenbettabschnitt durchläuft, daß währenddessen die erste Regeneriermittellösung mit den erschöpften Ionenaustauscherpartikeln zunächst ein Fließbett bildet und anschließend unter Absetzung der Ionenaustauscherpartikel auf der Kolbenbettbegrenzung den anschließenden Kolbenbettabschnitt regeneriert und daß gleichzeitig eine zweite Regeneriermittellösung durch einen weiteren Kolbenbettabschnitt strömt, der von dem von der ersten Regeneriermittellösung durchströmten Kolbenbettabschnitt entfernt liegt und von dem von der Waschflüssigkeit beaufschlagten Kolbenbettabschnitt durch ein Pufferbett getrennt wird. In diesem Falle ist vorgesehen, daß die den ersten Kolbenbettabschnitt durchströmende erste Regeneriermittellösung, die den zweiten Kolbenbettabschnitt durchströmende zweite Regeneriermittellösung und die einen dritten Kolbenbettabschnitt durchlaufende Waschflüssigkeit aus der zweiten Kolonne ins Freie abgeleitet wird.
  • Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Waschflüssigkeit im Aufstrom durch den dritten Kolbenbettabschnitt bis unter ein strömungsloses Pufferbett geführt, die zweite Regeneriermittellösung von der Oberseite des Pufferbettes aus im Aufstrom durch den zweiten Kolbenbettabschnitt geleitet und die erste Regeneriermittellösung im Abstrom durch den ersten Kolbenbettabschnitt geführt wird. In diesem Falle ist es wichtig, daß die beiden von den verschiedenen Regeneriermittellösungen durchströmten Kolbenbettabschnitte durch ein zweites, strömungsloses Pufferbett voneinander getrennt gehalten werden.
  • Als vorteilhafte Weiterbildung gilt es nach der Erfindung ferner, wenn die die regenerierten Ionenaustauscherpartikel in die erste Kolonne einführende Tragflüssigkeit von der behandelten Flüssigkeit durch ein strömungsloses Pufferbett getrennt gehalten wird.
  • Für die angegebene Verfahrensart ist es aber besonders wichtig, daß einerseits die regenerierten Ionenaustauscherpartikel in der Kolbenbettsäule der ersten Kolonne durch ihre Gewichtsenergie entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der zu behandelnden bzw.
  • behandelten Flüssigkeit, und andererseits auch die erschöpften Ionenaustauscherpartikel in der Kolbenbettsäule der zweiten Kolonne durch ihre Gewichtsenergie entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit und der zweiten Regeneriermittellösung bewegt und im Verlauf der Bewegungen fortschreitend erschöpft bzw. regeneriert werden.
  • Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag können die regenerierten Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett der zweiten Kolonne durch einen Injektor abgezogen und unter Zusatz neuer Tragflüssigkeit in das Fließbett der ersten Kolonne getragen werden, während die erschöpften Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett der ersten Kolonne unter Abscheidung der zu behandelnden Flüssigkeit und Beigabe der ersten Regeneriermittellösung in das Fließbett der zweiten Kolonne getragen werden.
  • Zur Unterstützung des Verfahrens ablaufs erscheint es nach der Erfindung sinnvoll, wenn wenigstens das Fließbett der ersten Kolonne von einem Gasdruckpolster beaufschlagt wird. Besonders vorteilhaft erscheint es jedoch, wenn wenigstens einige Abschnitte des lonenaustauscherbettes durch verschiedene Gasdruckpolster beaufschlagt werden.
  • Wird zur Durchführung der beschriebenen Verfahrensart eine Ionenaustauscher-Säule verwendet, aus deren Ionenaustauscherbett die behandelte Flüssigkeit durch Schlitzöffnungen austritt, dann ist es verfahrenstechnisch weiterhin von Bedeutung, daß zur Reinigung der Schlitzöffnungen von Rückständen ein der Austrittrichtung der behandelten Flüssigkeit entgegengerichteter Druckstoß erzeugt wird. Dieses kann entweder dadurch geschehen, daß zunächst die den Schlitzöffnungen nachgeordneten Auslässe geschlossen und dann zusätzlich zu behandelnde Flüssigkeit im Bypaß in die Kolbenbettsäule eingeleitet wird und daß währenddessen die Auslässe wechselweise geöffnet und geschlossen werden; oder es wird zum gleichen Zweck so vorgegangen, daß durch Schließen der Auslässe für alle austretenden Flüssigkeiten die Gasdruckpolster mittels der einströmenden Flüssigkeit komprimiert werden, daß dann sämtliche Flüssigkeitseintritte abgesperrt und anschließend der Auslaß für die erschöpften Ionenaustauscherpartikel schlagartig ins Freie geöffnet wird.
  • Eine Vorrichtung zur Ausübung des vorstehend im einzelnen beschriebenen Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß besonders dadurch aus, daß zwei räumlich getrennt angeordnete Kolonnen je eine Kolbenbettsäule mit einander weitgehend entsprechender Schichtung von Kolbenbett-Abschnitten aufweisen, von denen die erste Kolonne den Ionenaustauscher für die zu behandelnde Flüssigkeit bildet, während die zweite Kolonne die Regenerierstation für die Ionenaustauscherpartikel ist, daß zwischen den beiden Kolonnen drei verschiedene Strömungsverbindungen bestehen, von denen die erste erschöpfte Ionenaustauscherpartikel aus der ersten Kolonne unter Beifügung einer Regeneriermittellösung in die zweite Kolonne trägt, die zweite eine von frischen Ionenaustauscherpartikeln entladene Tragflüssigkeit aus der ersten Kolonne als Waschflüssigkeit in die zweite Kolonne leitet, sowie die dritte regenerierte Ionenaustauscherpartikel aus der zweiten Kolonne unter Zumischung von Tragflüssigkeit in die erste Kolonne führt, und daß die erste Kolonne mehrere Einlässe für die zu behandelnde Flüssigkeit sowie mehrere Auslässe für die behandelte Flüssigkeit hat, während die zweite Kolonne einen Auslaß für die erste Regeneriermittellösung, einen Einlaß und einen Auslaß für eine zweite Regeneriermittellösung sowie einen Auslaß für die Waschflüssigkeit aufweist.
  • Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt sich, wenn nach der Erfindung die erste Kolonne in aufsteigender Richtung ein Fließbett, ein Rieselbett, zwei Kolbenbettabschnitte, ein Pufferbett sowie ein weiteres Rieselbett und ein weiteres Fließbett enthält, während die zweite Kolonne, ebenfalls in aufsteigender Richtung mit einem Fließbett, einem Rieselbett, einem Kolbenbettabschnitt, einem Pufferbett, einem zweiten Kolbenbettabschnitt, einem zweiten Pufferbett, einem weiteren Rieselbett und einem weiteren Fließbett versehen ist Ein anderes wesentliches Erfindungsmerkmal wird darin gesehen, daß der Auslaß der ersten Strömungsverbindung aus der ersten Kolonneim Grenzbereich zwischen dem unteren Fließbett und dem unteren Rieselbett liegt, während deren Einlaß in die zweite Kolonne über dem zweiten Fließbett derselben liegt, und daß der Auslaß der zweiten Strömungsverbindung aus der ersten Kolonne zwischen deren zweitem Rieselbett und dem Pufferbett angeordnet ist und deren erster Einlaß zur zweiten Kolonne in das untere Fließbett derselben mündet, während deren zweiter Einlaß zur zweiten Kolonne sich im Grenzbereich zwischen dem ersten Rieselbett und dem daran anschließenden Kolbenbettabschnitt befindet.
  • Wesentlich ist erfindungsgemäß auch eine Ausgestaltung der Vorrichtung, bei der ein erster Einlaß für die zu behandelnde Flüssigkeit in die erste Kolonne in deren unteres Fließbett führt, während der zweite Einlaß in den Grenzbereich zwischen dem unteren Rieselbett und dem daran anschließenden Kolbenbettabschnitt mündet, während der erste Auslaß für die behandelte Flüssigkeit. zwischen den beiden Kolbenbettabschnitten und der zweite Auslaß hierfür zwischen dem oberen Kolbenbettabschnitt und dem Pufferbett vorgesehen ist.
  • Für die Ausgestaltung der zweiten Kolonne ist es von Bedeutung, daß der Aus laß für die erste Regeneriermittellösung aus dieser zwischen dem oberen Rieselbett und dem darunter befindlichen Pufferbett sitzt, der Einlaß für die zweite Regeneriermittellösung im Grenzbereich zwischen dem unteren Pufferbett und dem darüber befindlichen Kolbenbett und der Auslaß hierfür zwischen diesem Kolbenbett und dem oberen Pufferbett liegt, und daß der Auslaß für die Waschflüssigkeit zwischen dem unteren Kolbenbettabschnitt und dem unteren Pufferbett angeordnet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist auch vorgesehen, daß zwischen dem Auslaß der dritten Strömungsverbindung aus der zweiten Kolonne und deren Einlaß in die erste Kolonne ein Injektor eingeschaltet ist, während sich in der ersten Strömungsverbindung zwischen den beiden Kolonnen ein Flüssigkeitsabscheider bein.
  • det. Ein besonders wichtiges Ausgestaltungsmerkmal der Vorrichtung besteht nach der Erfindung darin, daß in der ersten Kolonne die einzelnen Bettabschnitte in einem Mantel um ein Zentralrohr aufgebaut sind, welches durch Querwände in verschiedene Abschnitte unterteilt ist, daß durch das Zentralrohr die einzelnen Ein- und Auslässe in den Bereich der verschiedenen Bettabschnitte geführt sind, und daß das Zentralrohr in verschiedenen Abschnitten mit Schlitzöffnungen versehen ist, die das Rohrinnere mit einzelnen Bettabschnitten in Strömungsverbindung halten.
  • In baulicher Hinsicht ist es dabei wesentlich, daß das Zentralrohr aus mehreren Teilstücken besteht, von denen die beiden äußeren je in einem Zwischenboden gehalten sind, unter- bzw.
  • über dem sich ein Abschlußboden für den Mantel der ersten Kolonne befindet., Eine andere erfindungswesentliche Gestaltungsform der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß das im unteren Zwischenboden gehaltene Zentralrohr-Teilstück an seinem oberen, Schlitzöffnungen aufweisenden Ende mit einem nahezu auf den Zwischenboden herabreichenden, dort einen Ringspalt bildenden Hutkörper versehen ist, dessen Deckfläche die untere Begrenzung für einen weiteren, durch das untere Ende des nächst oberen Zentralrohr-Teilstücks begrenzten Ringspalt bildet, während zwischen dem unteren Ende des im oberen Zwischenboden gehaltenen Zentralrohr-Teilstücks und einem Tellerkörper am oberen Ende des anschließenden Zentralrohr-Abschnitts ein dritter Ringspalt gebildet ist.
  • Nach der Erfindung kann es auch vorteilhaft sein, wenn der untere Abschlußboden den Einlaß und eine Flüssigkeitskammer für den ersten Teilstrom der zu behandelnden Flüssigkeit aufweist, während der obere Abschlußboden eine Flüssigkeitskammer mit dem Auslaß für die Trägerflüssigkeit bildet, und daß durch die Abschlußböden Einlaß- und Auslaßrohre in die verschiedenen Abschnitte des Zentralrohres geführt sind.
  • Schließlich ist nach der Erfindung noch in Vorschlag gebracht, daß die Zentralrohr-Abschnitte in Höhe des Kolbenbett-Abschnittes Abstand voneinander haben und durch schräg liegende Querwände abgeschlossen sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Querwänden vom Material des Kolbenbett-Abschnittes ausgefüllt ist.
  • Anhand der Zeichnung wird nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbeispiel der zu dessen Ausübung dienenden Anlage bzw. Vorrichtung ausführlich beschrieben. Es zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Arbeitsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Beladungskolonne einer erfindungsgemäßen Anlage zur Ausübung des Verfahrens.
  • Die Fig. 1 der Zeichnung gibt einen Überblick über den Ablauf eines Verfahrens zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten in Ionenaustauschern und über den Aufbau der zu dessen Ausübung dienenden Anlage. Letztere besteht dabei im wesentlichen aus der Beladungskolonne I und der Regenerierkolonne II.
  • In die Beladungskolonne I wird die zu behandelnde Flüssigkeit von unten her in aufströmender Richtung eingeleitet, und zwar in zwei voneinander getrennten Teilströmen 1 und 7. Der Flüssigkeits-Teilstrom 5 bildet dabei zunächst am unteren Ende der Beladungskolonne I ein Fließbett 2. Über dem Fließbett 2 ist ein Rieselbett 3 vorgesehen, und im oberen Grenzbereich des Fließbettes 2 wird aus dem Teilstrom 1 der zu behandelnden Flüssigkeit ein Zweigstrom 4 abgeleitet. Dieser Zweigstrom 4 wird über eine Rohrleitung 5 aus der Beladungskolonne 1 abgeleitet und in einen Flüssigkeitsabscheider 6 geführt.
  • Der zweite Teilstrom 7 der zu behandelnden Flüssigkeit wird ebenfalls von unten her in aufströmender Richtung in die Beladungskolonne I geführt, und zwar tritt er unmittelbar im oberen Grenzbereich des Rieselbettes 3 ein, von wo er unter Vereinigung mit dem in der Beladungskolonne I verbliebenen Rest des Teilstroms 1 in einen Kolbenbettabschnitt 8 aufsteigt. Am oberen Ende des Kolbenbettabschnitts 8 führt ein Auslaß 1o aus der Beladungskolonne I und über dem Kolbenbettabschnitt 8 ist ein weiterer Kolbenbettabschnitt 9 mit einem Auslaß 11 an seinem oberen Ende vorgesehen.
  • In das obere Ende der Beladungskolonne I werden über eine Rohrleitung 13 frische bzw. regenerierte Ionenaustauscherpartikel eingeführt, und zwar mit Hilfe einer Trägerflüssigkeit, die über einen Injektor 12 in die Rohrleitung 13 gegeben wird. Die Trägerflüssigkeit bildet dabei am oberen Ende der Beladungskolonne I zunächst ein Fließbett 14, das nach unten durch ein Rieselbett 15 begrenzt wird. Auf dem oberen Ende dieses Rieselbettes 15 setzen sich die regenerierten Ionenaustauscherpartikel ab, während die Trägerflüssigkeit das Rieselbett 15 in Abwärtsrichtung durchströmt und zu dessen unterem Ende durch einen Auslaß 16 die-Beladungskolonne I verläßt.
  • Über eine Rohrleitung 17 wird dann die Trägerflüssigkeit von unten her in aufsteigender Richtung in die Regenerierkolonne II eingeleitet und zwar in zwei Teilströmen 18 und 22.
  • Der Teilstrom 18 der Trägerflüssigkeit bildet dabei zunächst am unteren Ende der Regenerierkolonne II ein Fließbett 19, das nach oben durch ein Rieselbett 2o begrenzt wird. Im Grenzbereich zwischen dem Fließbett 19 und dem Rieselbett 20 wird ein Zweigstrom aus dem ersten Teilstrom 18 der Trägerflüssigkeit durch eine Rohrleitung 21 aus der Regenerierkolonne II abgeleitet und in den Injektor 12 geführt Der zweite Teilstrom 22 der Trägerflüssigkeit wird unmittelbar in das Rieselbett Zo gegeben, von wo aus er sich unter Vereinigung mit dem verbliebenen Rest der Trägerflüssigkeit aus dem ersten Teilstrom 1-8 in aufsteigender Richtung als Waschflüssigkeit durch einen Kolbenbettabschnitt 23 bewegt Das obere Ende des Kolbenbettabschnittes 23 ist durch ein Pufferbett 25 begrenzt, wobei im Grenzbereich ein Auslaß 24 für die Waschflüssigkeit ins Freie führt Unmittelbar oberhalb des Pufferbettes 25 befindet sich ein Einlaß 26 für eine zweite-Regeneriermittellösung, die in aufsteigender Richtung durch einen Kolbenbettabschnitt 27 geführt wird Am oberen Ende-des Kolbenbettabschnittes 27 befindet sich ein Auslaß 28, aus dem die zweite Regeneriermittellösung ins Freie treten -kann Die erste Regeneriermittellösung 29 wird in das obere Ende der Regenerierkolonne II eingeleitet, und zwar durch eine Rohrleitung 29. Dabei zieht die erste Regeneriermittellösung die im Flüssigkeitsabscheider 6 befindlichen, erschöpften Ionenaustauscherpartikel ab, nachdem diesen im Flüssigkeitsabscheider 6 die als Transportmittel dienende zu behandelnde Flüssigkeit entzogen und durch den Aus laß 30 abgeleitet worden ist.
  • Die die erschöpften Ionenaustauscherpartikel enthaltende erste Regeneriermittellösung bildet am oberen Ende der Regenerierkolonne II zunächst ein Fließbett 31, das nach unten durch ein Rieselbett 32 begrenzt ist Auf dem oberen Ende des Rieselbettes lagern sich die erschöpften Ionenaustauscherpartikel an, während die Regeneriermittellösung das Rieselbett 32 in Abwärtsrichtung durchströmt und durch einen Auslaß 33 am oberen Ende eines Pufferbettes 34 ins Freie gelangt.
  • Auch in der Beladungskolonne I ist ein Pufferbett 35 angeordnet, und zwar im Bereich zwischen dem oberen Rieselbett 15 und dem oberen Kolbenbettabschnitt 9.
  • DemPufferbett 25 in der Regenerierkolonne II kommt die Aufgabe zu, eine Strömungsberührung zwischen der Waschflüssigkeit und der zweiten Regeneriermittellösung zu verhindern. Das Pufferbett 34 dieser Regenerierkolonne II hat die Aufgabe7 eine Strömungsberührung zwischen der ersten Regeneriermittellösung und der zweiten Regeneriermittellösung zu verhindern.
  • Das Pufferbett 35 in der Beladungskolonne I dient dem Zweck, eine Strömungsberührung zwischen der behandelten Flüssigkeit und der Trägerflüssigkeit für die regenerierten lonenaustauscherpartikel zu vermeiden.
  • Der Verfahrensablauf in der aus Fig. 1 ersichtlichen Anlage ist folgendermaßen: Die zu behandelnde Flüssigkeit tritt von unten in die Beladungskolonne I ein und bewegt sich durch diese in aufsteigender Richtung. Die frischen bzw regenerierten Ionenaustauscherpartikel, welche zur Behandlung der Flüssigkeit erforderlich sind, werden am oberen Ende der Beladungskolonne I eingebracht und wandern allmählich in absteigender Richtung bis zu deren unterem Ende Dabei bewegen sie sich nacheinander durch das Rieselbett 15, das Pufferbett 35, den Kolbenbettabschnitt 9, den Kolbenbettabschnitt 8 und das Rieselbett 3. Auf ihrem Weg durch die Kolbenbettabschnitte 9 und 8 werden die Ionenaustauscherpartikel durch den Kontakt mit der zu behandelnden Flüssigkeit allmählich erschöpft und zwar umsomehr,je näher sie auf ihrem Abwärtsweg dem Rieselbett 3 kommen. Umgekehrt verhält es sich bei der zu behandelnden Flüssigkeit, d.h. ihr Zustand wird in Richtung auf die gewünschten Eigenschaften hin immer mehr verbessert, je weiter sie in der Beladungskolonne I aufgestiegen ist.
  • Die zu behandelnde Flüssigkeit durchströmt die Beladungskolonne I auf der Basis eines konstanten Durchflußwiderstandes dergestalt, daß bei einer größten Aufstrommenge nur der Kolbenbettabschnitt 8, bei einer kleinsten Aufstrommenge jedoch beide Kolbenbettabschnitte 8 und 9 durchlaufen werden. Bei Aufstrommengen, die zwischen dem größtmöglichen und dem kleinstmöglichen Wert liegen, verteilen diese sich entsprechend gleichmäßig auf beide Kolbenbettabschnitte 8 und 9. Die Flüssigkeit, welche nur den Kolbenbettabschnitt 8 durchströmt, tritt dabei durch den Auslaß 1o aus der Beladungskolonne I, während die Flüssigkeit, welche beide Kolbenbettabschnitte 8 und9 durchströmt, dem Auslaß 11 zugeführt wird.
  • Die erschöpften Ionenaustauscherpartikel werden durch den Zweigstrom 4 der zu behandelnden Flüssigkeit nach dem Austritt aus dem Rieselbett 3 von der Oberfläche des Fließbettes 2 aus der Beladungskolonne I herausgeführt und in den Flüssigkeitsabscheider 6 gebracht. Dort werden sie von der zu ihrem Transport benutzten Behandlungsflüssigkeit getrennt, welche durch den Auslaß 30 abgeleitet wird. Die erste Regeneriermittellösung, welche durch die Rohrleitung 29 zugeführt wird, zieht die erschöpften Ionenaustauscherpartikel aus dem Flüssigkeitsabscheider 6 ab und bringt sie unter Bildung des Fließbettes 31 in die Regenerierkolonne II. Dort setzen sich die erschöpften Ionenaustauscherpartikel zunächst auf der oberen Begrenzungsfläche des Rieselbettes 32 ab, während die erste Regeneriermittellösung dieses Rieselbett 32 durchströmt und oberhalb des Pufferbettes 34 durch den Auslaß 33 wieder austritt.
  • Allmählich wandern die erschöpften Ionenaustauscherpartikel nach abwärts durch das Rieselbett 32 und werden dabei durch die erste Regeneriermittellösung in ihren Eigenschaften verbessert. Anschließend bewegen sie sich ohne Behandlung durch das Pufferbett 34 und treten aus diesem zur Behandlung mit der zweiten Regeneriermittellösttg in den Kolbenbettabschnitt 27 ein. Die zweite Regeneriermittellösung wird durch den Einlaß 26 am unteren Ende des Kolbenbettabschnittes 27 zugeführt und verläßt diesen an seinem oberen Ende durch den Auslaß 28. Durch die Behandlung der Ionenaustauscherpartikel mit der zweiten Regeneriermittellösung sind sie in ihren Eigenschaften weiter verbessert, woraufhin sie dann ohne Behandlung durch das Pufferbett 25 absinken.
  • Sie treten sodann in den Kolbenbettabschnitt 23 ein, innerhalb welchem Reste der beiden Regeneriermittellösungen aus den Ionenaustauscherpartikeln ausgewaschen werden. Als Waschflüssigkeit dient dabei die Trägerflüssigkeit, welche die regenerierten Ionenaustauscherpartikel zuvor in die Beladungskolonne I gebracht hat und die von unten in die Regenerierkolonne II in aufsteigender Richtung eingeführt wird. Ein Teil dieser Waschflüssigkeit wird dabei, wie bereits erwähnt, unmittelbar dem Kolbenbettabschnitt 23 zugeführt, während ein anderer Teil derselben zunächst das Fließbett 19 bildet und sich dann über diesem so verzweigt, daß ein Zweigstrom die regenerierten Ionenaustauscherpartikel über dietRohrleitung 21, den Injektor 12 und die Rohrleitung 13 in die Beladungskolonne I transportiert.
  • Wesentlich ist, daß während des Verfahrensablaufs in der Beladungskolonne I eine Strömungsberührung zwischen der zu behandelnden Flüssigkeit und-der Trägerflüssigkeit für die regenerierten Ionenaustauscherpartikel nicht stattfindet und daß in der Regenerierkolonne ebenfalls Strömungsberührungen de Regeneriermittellösungen untereinander und mit der Waschflüssigkeit vermieden werden. Auf diese Weise ist es nämlich möglich alle Flüssigkeitsmengen von außen her zu jeder Zeit getrennt verhältnis ändernd zu korrigieren und damit einen wirtschaftlichen Verfahrensablauf zur maximalen Annäherung der zu behandelnden Flüssigkeit an die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.
  • Anhand der Fig. 2 ist eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Beladungskolonne 1 gezeigt, die in ähnlicher Weise auch für die Regenerierkolonne benutzt werden kann.
  • Ein zylindrischer Mantelkörper lol ist an seinem oberen Ende durch einen ebenen Zwischenboden 102 und an seinem unteren Ende durch einen entsprechenden, ebenen Zwischenboden 103 begrenzt.Unterhalb des Zwischenbodens 103 schließt sich ein gewölbter Abschlußboden 104 an und auch oberhalb des Zwischenbodens 1o2 ist ein gewölbter Abschlußboden 105 angeordnet.
  • Koaxial zum Zylindermantel lol erstreckt sich vom oberen Zwischenboden 102 zum unteren Zwischenboden 103 ein Zentralrohr 106, so daß zwischen diesem und dem Zylindermantel 1o1 ein Ringquerschnitt gebildet wird. Innerhalb dieses Ringquerschnittes befindet sich unmittelbar über dem Zwischenboden 103 das untere Fließbett 2. Darüber liegt das untere Rieselbett 3. Über dem Rieselbett 3 sind die beiden Kolbenbettabschnitte 8 und 9 aufgebaut, wobei sich über dem letzteren das Pufferbett 35 befindet. Über dem Pufferbett 35 liegt wiederum das obere Rieselbett 15, auf dem dann das obere Fließbett 14 aufgebaut ist.
  • Das Zentralrohr 1o6 wird von mehreren verschiedenen Rohrteilstücken 107, 108, 109 und 11o gebildet. Dabei ist das Rohrteilstück 107 im unteren Zwischenboden 103 so befestigt, daß ein unteres Ende um einen gewissen Betrag in den gewölbten Abschlußboden 104 hineinragt. Das obere Rohrteilstück 11o ist im oberen Zwischenboden 102 befestigt, und zwar so, daß es mit diesem bündig abschließt, jedoch in Richtung auf den oberen Abschlußboden 105 hin offen ist. Die beiden übrigen Rohrteilstücke 1o8 und 109 sind durch näher gezeigte Halte-und Verbindungsmittel innerhalb des Zylindermantels 1 in koaxialer Lage ausgerichtet.
  • Das Zentralrohr 106 bzw. die dieses bildenden verschiedenen Rohrteilstücke 107, 108, 109 und 11o sind in verschiedene Abschnitte unterteilt. Und zwar bildet das Rohr-Teilstück 107 den unteren Rohrabschnitt 111, der nach oben durch einen Hubkörper 112 begrenzt wird, dessen Rand den Rohrabschnitt 111 mit Abstand konzentrisch umgibt und dessen unterer Begrenzungsrand Abstand von der Oberseite des Zwischenbodens 103 hat.
  • An dieser Stelle wird daher zwischen dem Hubkörper 112 und und dem Zwischenboden 103 eine Ringspalt 113 gebildet, welcher über Schlitzöffnungen 114 am Umfang des Rohrabschnitts 111 mit dessem Inneren in Strömungsverbindung steht. Da das Rohrteilstück 107 bzw. der Rohrabschnitt 111 mit seinem unteren Ende in den Abschlußboden 104 hineinragt, ist somit eine Strömungsverbindung mit der vom Zwischenboden 103 und vom Abschlußboden 104 begrenzten Kammer 115 geschaffen. In diese Flüssigkeitskammer 115 wird der Teilstrom 1 der zu behandelnden Flüssigkeit eingeleitet, wobei dieser unter die Einwirkung eines Gasdruckpolsters 116 gesetzt wird, welches in der Kammer 115 aufgebaut ist, und zwar in dem durch das untere Ende des Rohrteilstücks 107 und den Zwischenboden 103 begrenzten Raum.
  • Durch die Flüssigkeitskammer 115, das Rohrteilstück 107 bzw.
  • den Rohrabschnitt 111 und den Boden des Hutkörpers 112 führt ein Rohrstück 117 in den Bereich eines Ringspaltes 118, dessen untere Begrenzung durch den Boden des Hutkörpers 112 führt ein Rohrstück 117 in den Bereich eines Ringspaltes 118, dessen untere Begrenzung durch den Boden des Hutkörpers 1-12 gebildet wird und dessen oberer Begrenzung aus einem Flanschring 119 besteht, der am unteren Ende des Rohrteilstücks 108 befestigt ist. Das Rohrteilstück 108 ist wiederum durch eine Querwand 120 in einen Rohrabschnitt 12-1 und einen Rohrabschnitt 122 unterteilt, wobei im Rohrabschnitt 121 zwischen der Querwand 120 und dem Ringflansch 119 ein Gasdruckpolster 123 gebildet ist.
  • Der Rohrabschnitt 122 ist nach oben durch eine schräg liegende Querwand 124 abgeschlossen, wobei unterhalb derselben ein Gasdruckpolster 125 vorgesehen ist. Ein weiteres Rohrstück 126 führt durch den unteren Abschlußboden 104, das Rohrteilstück 107 bzw. den Rohrabschnitt 111, den Boden des Hutkörpers 112 und die Trennwand 120 in den Rohrabschnitt 122, wobei dieser Rohrabschnitt 122 unmittelbar oberhalb der Trennwand 120 an seinem Umfang Schlitzöffnungen 127 hat.
  • Das untere Ende des Rohrteilstücks 109 ist durch eine Querwand 128 abgeschlossen, die im Abstand parallel zur Querwand 124 am oberen Ende des Rohrteilstücks 1o8 verläuft. Durch eine weitere, in das Rohrteilstück 109 eingezogene Trennwand 129 ist ein Rohrabschnitt 130 begrenzt, in dessen oberem Teil ein Gasdruckpolster 131 vorhanden ist. Unmittelbar über dem höchsten Punkt der Querwand 128 weist der Rohrabschnitt 130 an seinem Außenumfang Schlitzöffnungen 132 auf.
  • Im Abstand über der Querwand 129 ist in Rohrteilstück 109 eine weitere Querwand 133 angeordnet, so daß ein Rohrabschnitt 134 gebildet ist, in dessen oberem Teil sich ein Gasdruckpolster 135 befindet.
  • Unmittelbar über der Querwand 129 sind die Umfangswandungen des Rohrabschnittes 134 mit Schlitzöffnungen 136 versehen.
  • Am oberen Ende des Rohrteilstücks 109 befindet sich ein tellerförmiger Abschlußkörper 137, so daß zwischen diesem und der Querwand 133 ein Rohrabschnitt 138 begrenzt wird. In dessem oberen Teil ist wiederum ein Gasdruckpolster 139 vorhanden, während unmittelbar über der Querwand 133 in den Wandungen des Rohrabschnittes Schlitzöffnungen 140 ausgebildet sind.
  • Das untere Ende des im Zwischenboden 1o2 befestigten Rohrteilstücks 11o ist mit einer Querwand 141 versehen, welche so in den tellerförmigen Abschlußkörper 137 eingreift, daß zwischen der Querwand 141 und dem aufwärts gerichteten Rand des tellerförmigen Abschlußkörpers 137 ein Ringspalt 142 gebildet ist.
  • Aus dem oberen Abschlußboden 105 stehen vier Anschlußrohre vor, wobei das Anschlußrohr 143 unmittelbar in eine vom Abschlußboden 105 und vom Zwischenboden 102 eingeschlossene Flüssigkeitskammer 144, die wiederum durch das Rohrteilstück 11o und ein in den Abschlußboden 141 eingesetztes Rohrstück 145 mit dem Rohrabschnitt 138 unterhalb des Gasdruckpolsters 139 in Verbindung steht. Das Anschlußrohr 146 ist durch den Abschlußboden 105 und die Querwand 141 des Rohrteilstückes 11o geführt und mündet somit in den Richtspalt 142. Das Anschlußrohr 147 geht durch den Abschlußboden 105, das Rohrteilstück 11o, das Rohr 145 und die Querwand 133 bis in den Rohrabschnitt 134, und zwar in einen Bereich unterhalb des Gasdruckpolsters 135. Schließlich ist das Anschlußrohr 148 durch den Abschlußboden, das Rohrteilstück 11o, das Rohr 145, die Querwand 133 und die Querwand 129 in den Rohrabschnitt 130 geführt, wobei es unterhalb des Gasdruckpolsters 131 mündet.
  • Aus Fig. 2 der Zeichnung ist ersichtlich, daß das untere Fließbett 2 der Beladungskolonne I nach unten durch den Zwischenboden 103 begrenzt ist und oben mit der Unterseite des Ringflansches 119 auf einer Ebene liegt. Der Teilstrom 1 der zu behandelnden Flüssigkeit wird über das Anschlußrohr 149 der Flüssigkeitskammer 115 zugeführt und tritt durch den Rohrabschnitt 111, dessen Schlitzöffnungen 114 und den Ringspalt 113 zur Bildung des Fließbettes 2 über den unteren Abschlußboden 103. Ein abgezweigter Teilstrom aus der das Fließbett 2 bildenden Flüssigkeit fließt durch den Ringspalt 118 in den Rohrabschnitt 121 und unter Mitnahme erschöpfter Ionenaustauscherpartikel durch das Anschlußrohr 117 wieder aus der Beladungskolonne I aus. Es handelt sich hier um den Teilstrom 4 aus Fig. 1. Der verbleibende Teil der Behandlungsflüssigkeit steigt in dem Rieselbett 3 aufwärts und vereinigt sich dort mit dem zweiten Teilstrom der zu behandelnden Flüssigkeit, welche durch das Anschlußrohr 126 in den Rohrabschnitt 122 geführt wird und aus diesem durch die Schlitzöffnungen 127 in das Rieselbett tritt.
  • Der vereinigte Strom der zu behandelnden Flüssigkeit wandert nun in Aufwärtsrichtung durch das Kolbenbett 8 und gegebenenfalls auch durch das anschließende Kolbenbett 9. Der nur das Kolbenbett 8 durchströmende Flüssigkeitsteil gelangt durch die Schlitzöffnungen 732 in den Rohrabschnitt 130 und wird von dort über das Anschlußrohr 148 als behandelte Flüssigkeit aus der Beladungskolonne I abgeführt. Der auch durch das Kolbenbett 9 strömende Flüssigkeitsteil gelangt durch die Schlitzöffnungen 136 in den Rohrabschnitt 134 und wird von dort über das Ans.chlußrohr 147 als behandelte Flüssigkeit aus der Beladungskolonne I hinausgeleitet. Das Anschlußrohr 148 entspricht also dem Auslaß 1o und das Anschlußrohr 147 dem Auslaß 11 der Fig. 1.
  • Durch das Anschlußrohr 146 wird die Trägerflüssigkeit mit den regenerierten Ionenaustauscherpartikeln zugeführt, so daß diese durch den Ringspalt 142 austritt und das obere Fließbett in der Beladungskolonne I bildet. Nach Absetzen der regenerierten Ionenaustauscherpartikel auf der oberen Begrenzung des Rieselbettes 15 tritt die Trägerflüssigkeit in Abwärtsrichtung durch dieses und gelangt dann durch die Schlitzöffnung 140 in den Rohrabschnitt 138. Aus diesem wird die Trägerflüssigkeit über das Rohr 145, das Rohrteilstück-11o, die Flüssigkeitskammer 144 und das Anschlußrohr 143 abgezogen, wobei das Anschlußrohr 143 dem Auslaß 16 nach Fig. 1 entspricht. Das Pufferbett 35 ist zwischen der Unterkante der Schlitzöffnungen 140 und der Oberkante der Schlitzöffnungen 136 gebildet und liegt damit im Bereich des Rohrabschnittes i34 bzw. des Gasdruckpolsters 135. Es verhindert wirksam eine Strömungsberührung zwischen der Trägerflüssigkeit und der zu behandelnden bzw. behandelten Flüssigkeit. Es ist jedoch so aufgebaut, daß es die vom oberen Fließbett 14 aus in Abwärtsrichtung nach dem unteren Fließbett 2 hin wandernden Ionenaustauscherpartikel 2 in ihrer Bewegung nicht behindert.
  • Zu erwähnen ist noch, daß der untere Kolbenbettabschnitt 8 sich zumindest auf einem Teil.seiner Höhe den gesamten Querschnitt des Mantels lol ausfüllt, und zwar in demjenigen Bereich, welcher zwischen den beiden schrägen Querwänden 124 und 128 liegt.
  • Da sich die Schlitzöffnungen 114, 127, 132, 136 und 140 in den Wandungen der einzelnen Rohrabschnitte allmählich verstopfen können, ist es erforderlich, diese von Zeit zu Zeit einem Reinigungsvorgang zu unterwerfen. Dieser Reinigungsvorgang wird durch einen der Austrittsrichtung der behandelten Flüssigkeit entgegengerichteten Druckstoß bewirkt.
  • Da sich Rückstände hauptsächlich an den Schlitzöffnungen 132 und 136 für die behandelte Flüssigkeit bilden, werden in diesem Falle zum Zwecke der Reinigung zunächst die den Schlitzöffnungen 132 und 136 nachgeordneten Auslässe (148 und 147) geschlossen und dann wird zusätzlich zu behandelnde Flüssigkeit im Bypaß in die Kolbenbettsäule 8, 9 eingeleitet. Während dessen werden dann die Auslässe 147 und 148 wechselweise geschlossen und geöffnet, so daß ohne Unterbrechung des Behandlungsvorganges eine Rückspülung stattfindet.
  • Ist es notwendig, sämtliche Schlitzöffnungen 114, 127, 132, 136 und 140 zu reinigen, dann werden die Auslässe (117,143,147 und 148) für alle austretenden Flüssigkeiten geschlossen, so daß durch die weiter hinzugeführten Flüssigkeiten die Gasdruckpolster 123, 125, 131, 135 und 139 kompremiert werden Anschließend werden dann auch sämtliche Flüssigkeitseintritte 126, 146 und 149 abgesperrt. Sodann wird der Auslaß 117 für die erschöpften Ionenaustauscherpartikel schlagartig geöffnet, so daß jedes einzelne Gasdruckpolster entspannen kann und die Rückstände im Bereich der Schlitzöffnungen ablöst. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß die zu behandelnde Flüssigkeit in der Beladungskolonne I von unten und die regenerierten Ionenaustauscherpartikel von oben zugeführt werden. Bei der Regenerierkolonne II wird die Waschflüssigkeit und die zweite Regeneriermittellösung mit Bewegungsrichtung von unten nach oben zugeführt, während die erschöpften Ionenaustauscherpartikel mit der ersten Regeneriermittellösung von unten nach oben bewegt werden. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, das Verfahren auch in umgekehrter Weise zu betreiben und zwar sowohl in der Beladungskolonne I als auch in der Regenerierkolonne II.

Claims (25)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln von Flüssigkeiten in Ionenaustauschern mit regenerierten Ionenaustauscherpartikeln, bei dem der zu behandelnde Flüssigkeitsstrom durch ein Ionenaustauscherbett in einer Kolonne geführt wird, an welches im Gegen strom zu der zu behandelnden Flüssigkeit am einen Ende regenerierte Ionenaustauscherpartikel mittels einer Tragflüssigkeit etwa in dem Maße herangetragen werden, in welchem am anderen Ende derselben erschöpfte Ionenaustauscherpartikel durch einen Teilstrom der zu behandelnden Flüssigkeit aus dem Ionenaustauscherbett abgeführt und einer Regenerierstation zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen (1) von zwei getrennt in den Ionenaustauscher (I) eingeführten Strömen (1 und 7) der zu behandelnden Flüssigkeit zunächst ein Fließbett (2) gebildet und hieraus dann der Teilstrom (4) abgetrennt wird, der die durch ein Rieselbett (3) tretenden,erschöpften Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett (2) austrägt, daß der verbleibende Teil des ersten Stromes (1) durch das Rieselbett (3) geführt und mit dem zweiten Strom (7) vereinigt zur Behandlung durch ein Kolbenbett (8;9) geleitet wird und daß durch die die regenerierten Ionenaustauscherpartikel heranführende Trägerflüssigkeit (13) ebenfalls ein Fließbett (14) gebildet wird, indem die Ionenaustauscherpartikel sich auf der oberen Begrenzung eines Rieselbettes (15) absetzen, während die Trägerflüssigkeit den angrenzenden Abschnitt (15) durchströmt und aus diesem vor einer Strömungsberührung mit der zu behandelnden bzw. behandelten Flüssigkeit abgeleitet wird (16).
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit im Aufstrom (1,7) durch das Ionenaustauscherbett (8,9) geleitet und auf der Basis eines konstanten Durchflußwiderstandes bei kleinster Aufstrommenge durch einen längsten Kolbenbettabschnitt (8 und 9) bei größter Aufstrommenge aber durch einen kleinsten Kolbenbettabschnitt (8) geführt wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die aus der Kolonne ( austretende Tragflüssigkeit (16) in eine zweite Kolonne (II) eingeführt (17) wird, und andererseits die aus der ersten Kolonne (I) abgezogenen, erschöpften Ionenaustauscherpartikel durch einen Flüssigkeitsabscheider (6) und mittels einer ersten Regeneriermittellösung (29) in die zweite Kolonne (II) eingeleitet werden, daß dabei die Tragflüssigkeit in zwei getrennten Strömen (18 und 22) in die zweite Kolonne (II) eintritt und einer (18) dieser Ströme ein Fließbett (19) bildet, aus dem ein Teilstrom (21) als Tragflüssigkeit zum Abtransport regenerierter Ionenaustauscherpartikel abgezweigt wird, während der Reststrom ein Rieselbett (20) durchsetzt, bevor er mit dem zweiten Strom (22) vereinigt als Waschflüssigkeit einen ersten Kolbenbettabschnitt (23) durchläuft, daß währenddessen die erste Regeneriermittellösung (29) mit den erschöpften Ionenaustauscherpartikeln zunächst ein Fließbett (31) bildet und anschließend unter Absetzung der Ionenaustauscherpartikel auf der Kolbenbettbegrenzung den anschließenden Kolbenbettabschnitt (32) regeneriert und daß gleichzeitig eine zweite Regeneriermittellösung (26) durch einen weiteren Kolbenbettabschnitt (27) strömt, der von dem von der ersten Regeneriermittellösung (29) durchströmten Kolbenbettabschnitt (32) entfernt liegt und von dem von der Waschflüssigkeit beaufschlagten Kolbenbettabschnitt (23) durch ein Pufferbett (25) getrennt wird.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolbenbettabschnitt (32) durchströmende erste Regeneriermittellösung (29), die den Kolbenbettabschnitt (27) durchströmende zweite Regeneriermittellösung (26) und die den Kolbenbettabschnitt (23) durchlaufende Waschflüssigkeit aus der zweiten Kolonne (II) ins Freie abgeleitet wird (33 bzw.
    28 bzw. 24).
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit im Aufstrom durch den Kolbenbettabschnitt (23) ist unter ein strömungsloses Pufferbett (25) geführt, die zweite Regeneriermittellösung (26) von der Oberseite des Pufferbettes (25) aus im Aufstrom durch den Kolbenbettabschnitt (27) geleitet und die erste Regeneriermittellösung (29) im Abstrom durch den Kolbenbettabschnitt (32) geführt wird.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden von den verschiedenen Regeneriermittellösungen (26 und 29) durchströmten Kolbenbettabschnitte (27 und 32) durch ein zweites, strömungsloses Pufferbett (34) voneinander getrennt gehalten werden.
  7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die regenerierten Ionenaustauscherpartikel in die Kolonne (I) einführende Tragflüssigkeit von der behandelten Flüssigkeit durch ein strömungsloses Pufferbett (35) getrennt gehalten wird.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß einerseits die regenerierten Ionenaustauscherpartikel in der Kolbenbettsäule (8,9,35,15) der Kolonne (I) durch ihre Gewichtsenergie entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der zu behandelnden bzw. behandelten Flüssigkeit und andererseits auch die erschöpften Ionenaustauscherpartikel in der Kolbenbettsäule (23,25,27,34,32) der Kolonne (II) entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit und der zweiten Regeneriermittellösung bewegt und im Verlauf der Bewegung fortschreitend erschöpft bzw. regeneriert werden.
  9. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die regenerierten Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett (19) er Kolonne (II) durch einen Injektor (12) abgezogen und unter Zusatz einer Tragflüssigkeit in das Fließbett (14) der Kolonne (I) getragen werden, während die erschöpften Ionenaustauscherpartikel aus dem Fließbett (2) der Kolonne (I) unter Abscheidung (6) der zu behandelnden Flüssigkeit und Beigabe der ersten Regeneriermittellösung (29) in das Fließbett (31) der Kolonne (II) getragen werden.
  10. lo. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Fließbett (2) der Kolonne (I) von einem Gasdruckpolster (116) beaufschlagt wird
  11. 11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Abschnitte (2,3,8,9,15) des Ionenaustauscherbettes der Kolonne (I) durch verschiedene Gasdruckpolster (116, 123, 125, 131, 135, 139) beaufschlagt werden.
  12. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem eine Ionenaustauscher-Säule verwendet wird, aus deren Ionenaustauscherbett die behandelte Flüssigkeit durch Schlitzöffnungen austritt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der Schlitzöffnungen (114,127,132,136,140) von Rückständen aus der Austrittsrichtung der behandelten Flüssigkeit entgegengerichteter Druckstoß erzeugt wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die den Schlitzöffnungen (132 oder 136) nachgeordneten Auslässe (148 oder 147) geschlossen und dann zusätzlich zu behandelnde Flüssigkeit im Bypaß in die Kolbenbettsäule (8,9) eingeleitet wird und daß währenddessen die Auslässe (148 und 147) wechselweise geöffnet und geschlossen werden.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch Schließen der Auslässe (117,143,147,148) für alle austretenden Flüssigkeiten die Gasdruckpolster (116, 123, 125, 131, 135, 139) mittels der eintretenden Flüssigkeiten (126, 146 und 149) kompremiert werden, daß dann sämtliche Flüssigkeitseintritte (126, 146 und 149) abgesperrt und anschließend der Auslaß (117) für erschöpfte Ionenaustauscherpartikel schlagartig ins Freie geöffnet wird.
  15. 15. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei räumlich getrennt angeordnete Kolonnen (I und II) je eine Kolbenbettsäule miteinander weitgehend entsprechender Schichtung von Kolbenbett-Abschnitten (3,8,9,35,15 bzw. 20, 23, 25, 27, 34, 32) aufweisen, von denen die Kolonne (I) den Ionenaustauscher für die zu behandelnde Flüssigkeit bildet, während die Kolonne (II) die Regenerierstation für die Ionenaustauscherpartikel ist, daß zwischen den beiden Kolonnen (I und II) drei verschiedene Strömungsverbindungen (4,5,29; 16,17,18,22; 21,13) bestehen, von denen die erste (4,5,29) erschöpfte Ionenaustauscherpartikel aus der Kolonne (I) unter Beifügung einer Regeneriermittellösung in die Kolonne (II) trägt, die zweite (16,17,18,22) eine von frischen Ionenaustauscherpartikeln entladene Trägerflüssigkeit aus der Kolonne (I) als Waschflüssigkeit in die Kolonne (11) leitet sowie die dritte (21,13) regenrierte Ionenaustauscherpartikel aus der Kolonne (II) unter Zumischung von Trägerflüssigkeit in die Kolonne (I) führt, und daß die Kolonne (I) mehrere Einlässe (1,7) für die zu behandelnde Flüssigkeit sowie mehrere Auslässe (1o,11) für die behandelte Flüssigkeit hat, während die Kolonne (11) einen Aus laß (33) für die erste Regeneriermittellösung, einen Einlaß (26) und einen Auslad (28) für eine zweite Regeneriermittellösung sowie einen Auslaß (24) für die Waschflüssigkeit aufweist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (I) in aufsteigender Richtung ein Fließbett (2) ein Rieselbett (3) zwei Kolbenbettabschnitte (8 und 9), ein Pufferbett (35) sowie ein weiteres Rieselbett (15) und ein weiteres Fließbett (14) enthält, während die Kolonne (II), ebenfalls in aufsteigender Richtung, mit einem Fließbett (19), einem Rieselbett (20), einem Kolbenbettabschnitt (23), einem Pufferbett (25), einem zweiten Kolbenbettabschnitt (27), einem zweiten Pufferbett (34). einem weiteren Rieselbett (32) und einem weiteren Fließbett (31) versehen ist.
  17. 17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (4) der ersten Strömungsverbindung (4,5,29) aus der ersten Kolonne (I) im Grenzbereich zwischen dem Fließbett (2) und dem Rieselbett (3) liegt, während deren Einlaß (29) in die zweite Kolonne (II) sich über dem Fließbett (31) befindet, daß der Auslaß (21) der dritten Strömungsverbindung (21,13) aus der zweiten Kolonne (II) sich im Grenzbereich zwischen dem Fließbett (19) und dem Rieselbett (20) befindet, während deren Einlaß (13) in die erste Kolonne (I) über dem Fließbett (14) liegt, und daß der Auslaß (16) der zweiten Strömungsverbindung (16,17,18,22) aus der ersten Kolonne (I) zwischen dem Rieselbett (i5) und dem Pufferbett (35) angeordnet ist und deren Einlaß (18) zur Kolonne (II) in das Fließbett (19) mündet, während deren Einlaß (22) zur Kolonne (II) sich im Grenzbereich zwischen dem Rieselbett (20) und dem Kolbenbettabschnitt (23) befindet.
  18. 18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaß (1) für die zu behandelte Flüssigkeit in die Kolonne (I) in das Fließbett (2) führt und der zweite Einlaß (7) im Grenzbereich zwischen dem Rieselbett (3) und dem Kolbenbettabschnitt (8) mündet, während der erste Auslaß (1o) für die behandelnde Flüssigkeit zwischen dem Kolbenbettabschnitt (8 und 9) und der zweite Auslaß (11) zwischen dem Kolbenbettabschnitt (9) und dem Pufferbett (35) vorgesehen ist.
  19. 19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 18, d a durch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auslaß (33) für die erste Regeneriermittellösung aus der Kolonne (II) zwischen dem Rieselbett (32) und dem Pufferbett (34) sitzt, der Einlaß (26) für die zweite Regeneriermittellösung im Grenzbereich zwischen dem Pufferbett (35) und dem Kolbenbett (27) und der Auslaß (28) hierfür zwischen dem Kolbenbett (27) und dem Pufferbett (34) liegt, sowie der Auslaß (24) für die Waschflüssigkeit zwischen dem Kolbenbettabschnitt (23) und dem Pufferbett (25) angeordnet ist.
  20. 20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaß (21) der dritten Strömungsverbindung (21,13) aus der zweiten Kolonne (II) und deren Einlaß (13) in die erste Kolonne (I) ein Injektor (12) eingeschaltet ist, während sich in der ersten Strömungsverbindung (4,5,29) zwischen den Kolonnen (I und II) ein Flüssigkeitsabscheider (6) befindet.
  21. 21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 20, daß in der Kolonne (I) die einzelnen Bettabschnitte (2,3,8,9, 35,15,14) in einem Mantel (1) um ein Zentralrohr (106) aufgebaut sind (Fig. 2), welches durch Querwände (118,120, 124,128,129,133,137,141) in verschiedene Abschnitte (111, 121,122,130,134,138,110) unterteilt ist, daß durch das Zentralrohr (106) die einzelnen Einlässe (149,126,146 und Auslässe (117,143,147,148) in den Bereich der verschiedenen Bettabschnitte (2,3,8,9,14,15) geführt sind, und daß das Zentralrohr (106) in verschiedenen Abschnitten (111,122,130,134, 138,) mit Schlitz öffnungen (114,127,132,136,140) versehen ist, die das Rohrinnere mit den einzelnen Bettabschnitten (2,3,8, 9,15) in Strömungsverbindung halten.
  22. 22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (1o6)aus mehreren Teilstücken (107,108, 109,110) besteht, von denen die beiden äußeren (107 und 11o) je in einem Zwischenboden (103 bzw. 102 gehalten sind, unter bzw. über dem sich ein Abschlußboden (104 bzw. 105) für den Mantel (1) der Kolonne (I) befindet.
  23. 23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das im unteren Zwischenboden (103) gehaltene Zentralrohr-Teilstück (107) an seinem oberen, Schlitzöffnungen (114) aufweisenden Ende mit einem nahezu auf den Zwischenboden (103) herabreichenden, dort einen Ringspalt (113) bildenden Hutkörper (112) versehen ist, dessen Deckfläche die untere Begrenzung für einen weiteren, durch das untere Ende (119) des nächst oberen Zentralrohr-Teilstücks (ja8) begrenzten Ringspalt (118) bildet, während zwischen dem unteren Ende (141) des im oberen Zwischenboden (1o2) gehaltenen Zentralrohr- Teilstücks (11o) und einem Tellerkörper (137) am oberen Ende des Zentralrohr-Abschnittes (138) ein dritter Ringspalt (142) gebildet ist.
  24. 24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß. der untere Abschlußboden (104) den Einlaß (149) und eine Flüssigkeitskammer (115) für den ersten Teilstrom (1) der zu behandelnden Flüssigkeit aufweist, während der obere Abschlußboden (105) eine Flüssigkeitskammer (144) mit dem Auslaß (143) für die Trägerflüssigkeit (16) bildet und daß durch die Abschlußböden (104 und 105) Einlaßrohre (126,149; 146) und Auslaßrohre (117;143,147,148) in die verschiedenen Abschnitte (11,122,11c bzw. 121,138,134,130) des Zentralrohrs (wo6) geführt sind.
  25. 25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 24, d a d-u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Zentralrohr-Teilstücke (108 und 1o9) in Höhe des Kolbenbett-Abschnittes (8) Abstand voneinander haben und durch schräg liegende Querwände (124 und 128) abgeschlossen sind.
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