DE2725895A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln eines fluids - Google Patents

Description

Patentanwälte «pi. I«?. H^-J^n _MÜIJ »' . nat. Thomas Berendt -Ing. Hans

UDDEHOLMS AKTIEBOLAG S-683 05 Hagfors / Schweden

- 19159 -

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Fluids

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Behandeln eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, wobei das Fluid mit einem stationären Bett eines festen partikelförmigen Materials in Kontakt gebracht wird. Die Erfindung eignet sich zur Anwendung bei verschiedenen Methoden der Trennung und/oder anderer Behandlungen von Flüssigkeiten und Gasen, wie z.B. Adsorption oder Ionenaustausch-Behandlung.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Behandlung der Art, bei der das zu behandelnde Fluid durch ein stationäres Bett unter allmählicher Erschöpfung des Bett-Materials geführt wird und wobei das Bett-Material nach seiner Erschöpfung regeneriert wird, so daß es wiederverwendet werden kann. (Unter der Bezeichnung Erschöpfung ist zu verstehen, daß das Material mit Verunreinigungen oder anderweitig belastet wird, die das Material ungeeignet für die beabsichtigte Wirkung machen). Ein Teil einer größeren Masse des Bett-Materials bildet ein Bett, in welchem die Behandlung durchgeführt wird, während gleichzeitig ein zweiter Teil regeneriert wird, so daß er später ein Behandlungsbett bilden kann und das erschöpfte Bett ersetzen kann.

Ein bekanntes Verfahren dieser Art verwendet drei Behälter, von denen jeder eine Charge eines partikelförmigen Harzmaterials enthält, das z.B. ein Ionenaustausch-Harz, ein sogenanntes adsorbierendes Harz oder ein Gemisch solcher Harze sein kann. In jedem gegebenen Augenblick erfolgt die wirkliche Behandlung, die in zwei Stufen ausgeführt wird, in zweien der Behälter, wobei die zu behandelnde Flüssigkeit zuerst durch den ersten dieser beiden Behälter (erste Stufe) fließt und dann durch den zweiten Behälter (zweite Stufe). Inzwischen wird die Regeneration im dritten

709852/0804

Behälter vorgenommen. Nach erfolgter Behandlung im ersten und zweiten Behälter während einer ersten Behandlungsperiode, während welcher das Harz im ersten Behälter vollständig erschöpft und das Harz im zweiten Behälter teilweise erschöpft ist, wird eine Umschaltung vorgenommen, wodurch die Flüssigkeit in den zweiten Behälter umgeschaltet wird, d.h. den Behälter mit dem teilweise erschöpften Bett. Gleichzeitig wird der Auslaß dieses Behälters mit dem Einlaß des dritten Behälters verbunden, der nun ein regeneriertes Harz enthält und der erste Behälter, der vollständig erschöpftes Harz enthält, wird an ein Regenerationssystem angeschlossen. Somit wird während der nachfolgenden zweiten Behandlungsperiode die erste Behandlungsstufe in dem Behälter ausgeführt, in welchem die zweite Behandlungsstufe während der ersten Behandlungsperiode ausgeführt wurde, während die zweite Behandlungstufe dort ausgeführt wo die Regeneration vorgenommen wurde und die Regeneration wird dort ausgeführt, wo die erste Behandlungsstufe durchgeführt wurde. Bei Beendigung jeder nachfolgenden Behandlungsperiode erfolgt eine entsprechende Umschaltung und nach drei Behandlungsperioden sind die zwei Behandlungsstufen und die Regeneration einmal in jedem der drei Behälter durchgeführt worden. Während der vierten Behandlungsperiode werden die Behandlung und die Regeneration in denselben Behältern wie während der ersten Behandlungsperiode durchgeführt. (Perry's Chemical Engineers' Handbook, 1963, Ch. 16, Seite 20).

Ein charakteristisches Merkmal dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß kein Transport von Harz erfolgt. Statt dessen werden die verschiedenen Behandlungsstufen periodisch von einem Behälter zum nächsten umgeschaltet. Es ist ein Vorteil, daß kein Harztransport erforderlich ist, ein ernster Nachteil liegt aber darin, daß jeder der Behälter so aufgebaut und konstruiert sein muß, daß sowohl die unterschiedlichen Be-

709852/0804

ΛΛ

handlungen und die Regeneration In Ihm vorgenommen werden kann.

Es ist ferner bekannt, eine Behandlung der vorgenannten Art zunächst in einem Kolonnensystern auszuführen, in welchem das Bett-Material intermittierend in einer geschlossenen Bahn transportiert wird, wobei die verschiedenen Behandlungs- und Regenerierungs-Stufen immer an einem und demselben Ort in dem System ausgeführt werden. Eine Vorrichtung dieser Art ist in den US-Patentschriften 2 815 322 und 3 580 842 beschrieben. Diese Vorrichtung umfaßt eine Kolonne, die eine geschlossene Schleife bildet und weitgehend mit einem Ionenaustausch-Harz gefüllt ist. Das Harz zirkuliert intermittierend in dieser Schleife als mehr oder weniger kohärenter Körper. Jeder Abschnitt der Kolonne kann entsprechend dem Arbeitsschritt, der in ihm ausgeführt wird, entworfen und dimensioniert werden. Ein Nachteil liegt jedoch darin, daß das Harz an Flüssigkeitsdüsen, Flüssigkeitsverteilern, Flüssigkeitssammlern und anderen im Innern der Kolonne angeordneten Elementen vorbeitransportiert werden muß. Das Harz erleidet dadurch eine unerwünschte mechanische Abnutzung. Ferner muß das Harz beim Durchgang von einem Abschnitt zum andern durch eine Verengung geführt werden. In der Verengung erfolgt der Transport des Harzes im mittleren Bereich besser als im Randbereich, weshalb das Herz nicht gleichmäßig erschöpft wird.

Die Erfindung sucht nun in günstiger Weise die Vorteile der Einzelbehandlung in einem Behälter unter Vermeidung der Nachteile auszunutzen, wobei der Behälter nur entsprechend den in ihm ausgeführten besonderen Bearbeitungsstufen aufgebaut und dimensioniert sein soll, wobei insbesondere die Nachteile vermieden werden sollen, die bei der Verwendung eines Kolonnensystems auftreten, in welchem das körnige Material in geschlossenem Umlauf als im wesentlichen kohärenter Körper umgewälzt wird.

- 4 -709852/0804

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht Im wesentlichen In der Durchführung der wirklichen Behandlung eines Fluids in einer Behandlungsstation, die zwei gleiche Bett-Abteile hat, die periodisch mit regeneriertem Bett-Material von einer Regenerationsstation versorgt werden. Jedesmal wenn ein neues Bett in einem Bettabteil gebildet worden ist, wird die Zufuhr des Fluids umgeschaltet, so daß das neu gebildete Bett von dem Fluid durchströmt und dieses gesiebt bzw. gereinigt wird, während das nicht mehr wirksame Bett, das erschöpftes Material enthält, von der Strömungsbahn des Fluids getrennt wird und damit frei wird für den Anschluß an die Regenerationsstation.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, wobei als Beispiel die Reinigung von Abwasser einer Anlage zur Bleichung von Holzpulpe verwendet wird.

Fig. 1 zeigt hierbei schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt in Form eines Zeitdiagramms den Übergang der Betten in der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die während einer vollständigen Behandlungsperiode in der Vorrichtung nach Fig. 1 durchgeführten Stufen, wobei dünne Linien die Flüssigkeitsströmung und dicke Linien den Transport des Bett-Materials darstellen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Vorrichtung nach der Erfindung, die für eine ähnliche Behandlung wie die nach den Fig. 2 und 3 verwendet wird.

709852/0804

Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagrainm entsprechend demjenigen nach Fig. 2 für die Vorrichtung nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 4.

Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm ähnlich demjenigen nach Fig. 5 für die Vorrichtung nach Fig. 6.

Die Behandlung, die in der Vorrichtung nach Fig. 1 ausgeführt und in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt die Reinigung von Abfall bzw. Ablauf-Flüssigkeit in einem Bett aus feinverteiltem Harz, das ein Ionenaustausch-Harz sein kann, ein adsorbierendes Harz oder ein Gemisch solcher Harze. Die wirkliche Behandlung wird in einer Behandlungsstation ausgeführt und das infolge der Behandlung erschöpfte Harz wird in einer Regenerationsstation regeneriert. Die Regeneration umfaßt drei Stufen, nämlich erstens eine Elution, durch die die Verunreinigungen, die das Harz aus der Ablauf-Flüssigkeit aufgenommen hat, beseitigt und abgeführt werden, danach eine Aktivierung, durch welche das Harz seine Fähigkeit wiedergewinnt, Verunreinigungen aus der Ablauf-Flüssigkeit aufzunehmen und schließlich eine Rückspülung, durch welche feste Verunreinigungen und kleine Harzpartikel aus dem Harz getrennt werden. Zum Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß die Ablauf-Flüssigkeit ein Alkali-Abwasser aus einer Anlage zum Bleichen von Holzpulpe ist, die Erfindung ist aber auch bei anderen Arten von Flüssigkeiten anwendbar.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt eine zylindrische Kolonne oder einen Turm 10 mit einer Anzahl von Doppelboden 11, die den Turm in fünf geschlossene Bett-Abteile 12, 13, 14, 15 und 16 unterteilen, die übereinander angeordnet sind. Die Doppelböden 11 sind mit einer großen Anzahl von nicht-gezeigten

7098B2/08O4

Filtereinheiten oder Sieben versehen, durch die Wasser sowohl aus den Bett-Abteilen in einen Sammelraum 17, der zwischen zwei Bodenplatten gebildet ist, als auch in entgegengesetzter Richtung strömen kann. Jeder Doppelboden 11 ist mit Verbindungsleitungen 18 versehen, die Flüssigkeit zu und/oder von dem Sammelraum 17 hin bzw. wegführen.

Jeder Doppelboden 11 ist geeignet zur Abstützung eines festen, d.h. stationären Harz-Bettes. Jedes Bett-Abteil 12, 13, 14, enthält eine oder mehr Verteilerdüsen 19 mit zugehörigen Verbindungsleitungen und Ventile, durch die eine Flüssigkeit in das Bett-Abteil eingeführt und über das darin befindliche Bett gleichmäßig verteilt werden kann. Das unterste Bett-Abteil 16 hat einen überlauf 2O in einer vorgegebenen Höhe.

Die Doppelböden 11 mit den Filtereinheiten sind zweckmäßigerweise entsprechend der US-Patentschrift 3 968 038 aufgebaut, so daß die Filtereinheiten oder Siebe von unten her aus den Doppelböden entfernt werden können, die nach oben gebogen sind. Die Krümmung der Doppelböden führt zu einem gleichmäßigeren Fluß durch das Bett, als dies bei flachen Böden erreicht werden kann und sie erleichtert auch die vollständige Beseitigung des Harzes aus den Bett-Abteilen. Über eine normalerweise geschlossene Zugangsöffnung (nicht gezeigt) ist ein leichter Zugang zu jedem Doppelboden für die überprüfung, die Einstellung und den Ersatz der Filtereinheiten möglich, ohne das Harz über oder unter dem Doppelboden zu entfernen.

Die Vorrichtung umfaßt ferner ein Harztransportsystem zum Transportieren des Harzes in einem geschlossenen Kreis, das sämtliche Bett-Abteile umfaßt. Diese Einrichtung umfaßt Verbindungsleitungen 21, durch die das Harz zwischen einer Hauptleitung 22 und jedem Bett-Abteil hindurchgeführt werden kann.

709852/0804

Selbstverständlich können separate Verbindungsleitungen für den Harztransport von der Hauptleitung In die Bett-Abtelle und In entgegengesetzter Richtung verwendet werden. Die Harztransport-Einrichtung umfaßt ferner Ventile und Einrichtungen, durch die das Harz in jedem Bett-Abteil in einer Flüssigkeit verteilt, d.h. fluidisiert oder verwirbelt werden kann, sowie in fluidisiertem Zustand gehalten werden kann, und durch die das fluidisierte Harz aus dem Bett-Abteil transportiert und über die Verbindungsleitungen 21 und die Hauptleitung 22 zu einem anderen Bett-Abteil gefördert werden kann. Diese Einrichtung ist in der Zeichnung nicht aufgeführt, außer einer Leitung 23, die an den Doppelboden 11 des untersten Bett-Abteils 16 angeschlossen ist und dazu dient, Fluidisier-Flüssigkeit und Gas in dieses Bett-Abteil einzuführen. Die oberen Bett-Abteile haben entsprechende Leitungen.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Verbindungsleitungen 21 durch die Seitenwände der Bett-Abteile geführt und die Leitungen und die anderen Einrichtungen, durch die das Harz zwischen den Bett-Abteilen transportiert wird, sind somit hauptsächlich außerhalb des Turmes 10 angeordnet. Auf diese Weise wird der Transport nicht durch innere Turmeinbauten behindert.

Im Beispiel nach Fig. 1 hat die eben erwähnte Einrichtung keine separaten Pumpen für den Transport des fluidisierten Harzes, der Transport wird vielmehr durch Anlegen eines Gasdruckes an das Bett-Abteil bewirkt, aus dem das Harz entfernt werden soll. Dies wird weiter unten im Detail erläutert. Wenn das Harz aus einem höheren Bett-Abteil in ein unteres Bett-Abteil transportiert werden soll, kann der Transport auch mit Hilfe der Schwerkraft ausgeführt werden, d.h. unter dem Einfluß des hydrostatischen Druckes des fluidisierten Harzes. Natürlich ist es auch möglich, konventionelle Pumpen für den Transport zu verwenden, aber dies führt normalerweise zu einem größeren Verschleiß des Harzes als der hydropneumatische Trans-

- 8 -709852/08CU

port, der hler verwendet wird.

Die Vorrichtung umfaßt ferner ein Steuersystem, das periodisch den Transport von Flüssigkeit und Harz entsprechend einem vorgegebenen Programm steuert, wie noch im Detail erläutert wird. Dieses Steuersystem kann jede geeignete Form und Ausbildung haben und kann nach bekannten Prinzipien aufgebaut sein. Aus Gründen der Einfachheit ist es daher nur symbolisch in Form von zwei Blöcken 24 dargestellt, von denen Steuerleitungen ausgehen zu Harz- und Flüssigkeits-Ventilen in den Leitungen, durch die das Harz und die Flüssigkeit, die in der Behandlung verwendet werden, transportiert werden.

Die beiden obersten Bett-Abteile 12 und 13 bilden eine Behandlungsstation, in der die Reinigung des Abwassers erfolgt. Das verunreinigte Abwasser wird in diese Station über eine Speiseleitung 25 eingeführt und das gereinigte Abwasser wird über eine Leitung 26 abgeführt. Die drei unteren Bett-Abteile 14, 15 und 16 bilden eine Regenerations-Station, in der die drei Stufen der Regenerierung des in der Behandlungsstation erschöpften Harzes ausgeführt werden, nämlich eine Elution im Abteil 14, eine Aktivierung im Abteil 15 und eine Rückspülung im Abteil 16.

Eine Elutions-Flüssigkeit wird eine Leitung 27 und die Düse in das Abteil 14 eingeführt. Die Abfuhr der Flüssigkeit erfolgt über eine Leitung 28. Eine Aktivierungs-Flüssigkeit (in diesem Fall eine saure Lösung, d.h. ein Ablauf von einer ersten Bleichstufe in der Holzpulpe mit Chlor behandelt wird) wird über eine Leitung 29 und die Düse 19 in das Abteil 15 eingeführt und über eine Leitung 30 abgeführt. Die Rückspülflüssigkeit wird über eine Leitung 31 und den untersten Doppelboden 11 und seine Verbindungsleitung 18 eingeführt und über einen überlauf 20 und eine Austragleitung 32 abgeführt.

7098B?/08O4

Al-

Im Beispiel der Fig. 1 bis 3 ist die Gesamtmenge an Harz, das im Turm 10 enthalten ist, immer in vier gleiche und stets getrennte Chargen unterteilt, die periodisch von einem Bett-Abteil in ein anderes transportiert werden und die die Reinigungs-Betten während der Aufenthaltsdauern in den Abteilen 12 und 13 bilden. Diese Betten sind mit R1 und R2 bezeichnet. Die Betten in den Abteilen 14, 15, 16 in der Regenerier-Station sind mit E, A und B bezeichnet. Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, werden die Harz-Chargen, die die Betten R1 und R2 bilden, alternierend zum Abteil 14 transportiert, um das Elutions-Bett E darin zu bilden. Das Harz im Elutions-Abteil wird seinerseits in das Aktivierungs-Abteil 15 transportiert, um das Aktivierungsbett zu bilden und das Harz aus dem Aktivierungsbett wird in das Rückspülabteil 16 transportiert, um das Rückspülbett B zu bilden. Die Harzcharge, die das Rückspülbett B bildet, wird alternierend in die Abteile 12 und 13 transportiert, um die neuen Reinigungsbetten R1 und R2 entsprechend zu bilden.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 arbeitet periodisch, d.h. sie führt wiederholt eine Arbeitsperiode aus, die in Fig. 2 mit P1 und P2 bezeichnet sind und verschiedene unterschiedliche Schritte umfassen. Während der Arbeitsperiode verweilt die Harz-Charge, die das Reinigungsbett R1 und R2 bildet, nur einmal in ihrem Abteil 12 oder 13 und einmal in jedem der übrigen Abteile 14, 15 und 16. Die Behandlung (Reinigung)des Abwassers erfolgt kontinuierlich oder wenigstens nahezu kontinuierlich, sie kann aber trotzdem in zwei unterschiedliche Phasen unterteilt werden, die nachfolgend als Behandlungs-Phasen bezeichnet werden. In der beispielsweisen Behandlung, die nachfolgend im Detail erläutert wird, umfaßt jede Arbeitsperiode zwei Behandlungsphasen, die in Fig. 2 mit T1 und T2 bezeichnet sind, wobei eine auf die andere folgt, nahezu ohne Unterbrechung. In Verbindung mit der Umschaltung von einer Be-

- 10 -

7098R?/08O4

-XT- 272689S

handlungsphase zur nächsten werden die Harz-Chargen, die die Harz-Betten bilden, bewegt, bzw. transportiert und die Phasen, in denen dies durchgeführt wird, werden nachfolgend Transport-Phasen oder Ubertragungs-Phasen genannt, die mit V1 und V2 bezeichnet sind. Jede Arbeitsperiode umfaßt somit zwei Transport-Phasen V1 und V2, die den Endabschnitt der Behandlungs-Phasen T1 und T2 entsprechend überlappen. Der Fortgang bzw. der Ablauf der Arbeitsperiode wird durch das Steuersystem gesteuert.

Jedesmal wenn eine neue Arbeitsperiode beginnt sind die Harzbetten in den Abteilen 12, 13, 14 und 15, während das Rückspülbett 16 leer ist. Das Abwasser wird in das oberste Abteil 12 eingeleitet, läuft durch das darin befindliche Reinigungsbett R1 hindurch und wird dann zum nächstunteren Abteil 13 geführt und durch dessen Reinigungsbett R2 und es wird schließlich durch die Leitung 26 abgeführt. Das Abwasser strömt somit zuerst durch das Bett R1 und dann durch das Bett R2. Diese beiden Betten, die somit in Reihe angeordnet sind, sind in den Abteilen 12 und 13 während unterschiedlicher Transport-Phasen gebildet worden. Das Bett R2 wurde gebildet während der nächstfolgenden Transport-Phase und ist somit weniger erschöpft, d.h. weniger mit Verunreinigungen belastet.

Das Elutions-Bett E im Abteil 14 wird von dem flüssigen Elutionsmittel durchströmt, das durch die Leitung 27 zugeführt wird. Die von dem Harz während einer vorhergehenden Behandlungs-Phase aufgenommenen Verunreinigungen werden abgetrennt und verlassen den Turm durch die Leitung 28.

Das Aktivierungs-Bett A im Abteil 15 wird von der Aktivierungs-Flüssigkeit durchströmt, die durch die Leitung 29 zugeführt wird und den Turm durch die Leitung 3O nach Aktivierung des Harzes verläßt.

- 11 -

709852/0804

Der obenbeschriebene Anfangszustand 1st In den Flg. 2 und 3 mit I bezeichnet, In welchen die stationären Betten schräg schraffiert gezeichnet sind. Dieser Anfangszustand existiert während eines großen Teils der ersten Behandlungs-Phase T1, die im hier beschriebenen Beispiel eine Dauer von 60 Minuten hat, von denen der Anfangszustand 30 Minuten einnimmt. Nach 30 Minuten ist das älteste Bett R1 so mit Verunreinigungen beladen, gesättigt, d.h. es ist nur in der Lage, eine wirksame Reinigung des Abwassers für eine zusätzliche Zeit von 15 Minuten auszuführen. Die erste Transport-Phase V1 wird daher begonnen. Sie hat zum Ziel, die erschöpfte Harz-Charge, die das Bett R1 bildet, durch eine Charge aus regeneriertem Harz zu ersetzen.

Die Transport-Phase V1 wird begonnen wenn das Steuersystem die Zufuhr von Aktivierungs-Flüssigkeit beendet und auf das Harz-Transportsystem derart einwirkt, daß das Harz aus dem Aktivierungsbett A in das leere Rückspül-Abteil 16 transportiert wird, um darin ein Bett zu bilden. Dieser Transport benötigt 7,5 Minuten und ist in der Stellung II in den Fig. 2 und 3 gezeigt, in denen die Betten, die die Abteile verlassen, vertikal gestrichelt gezeichnet sind, während Betten, die in die Abteile eintreten, horizontal gestrichelt gezeichnet sind und Betten, die in den Abteilen verbleiben, schräg schraffiert sind. Der Harz-Transport zwischen den Abteilen ist durch vertikale Pfeile in Fig. 2 dargestellt, in welcher die Reinigungsbetten R1 und R2 entsprechend mit einer Ziffer 1 und einer Ziffer 2 markiert sind, die die Reihenfolge anzeigen, in der die Betten von dem Abwasser durchströmt werden bzw. in der das Abwasser durch die Betten hindurchsickert.

Ehe ein Bett transportiert werden kann, muß es fluidisiert werden. Dies wird bewirkt, indem das Bett von unten her mit

- 12 -709852/0804

einer vorgegebenen Menge von Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit geschwemmt oder gespült wird, die über die Leitung 23 zugeführt wird, vorzugsweise zusammen mit Druckluft. Das Harz wird daraufhin in der Flüssigkeit verteilt, d.h. es wird fluidisiert, so daß es zusammen mit der Flüssigkeit transportiert werden kann. Die Druckluft wird zugeführt, auch nachdem die Zufuhr von Flüssigkeit beendet worden ist. Das Abteil wird gasdicht abgedichtet, so daß die Druckluft allmählich einen erhöhten Druck aufbauen kann, während gleichzeitig das Harz und die Flüssigkeit gerührt werden, um ein Absetzen des Harzes zu verhindern. Wenn der Druck einen vorgegebenen Wert erreicht hat, werden ausgewählte Ventile im Harz-Transportsystem geöffnet, so daß das fluidisierte Harz gezwungen wird aus dem Abteil, das dabei geleert wird, abzuströmen und in das aufnehmende Abteil einzuströmen. Das aufnehmende Abteil ist entlüftet, so daß sich darin kein Gegendruck aufbauen kann. Die Druckluft wird dem erstgenannten Abteil zugeführt bis es vollständig von Harz geleert ist, d.h. die Druckluft gewährleistet somit das ein ausreichend hoher Druck aufrechterhalten wird bis der Transport vollendet ist.

Ein zweiter Schritt der ersten Transport-Phase umfaßt eine Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr für die Aktivierung und die Elution und des Transportes des Harzes aus dem Elutions-Bett E in das geleerte Aktivierungs-Abteil 15. Während dies durchgeführt wird, wird Rückspül-Flüssigkeit in das Rückspül-Abteil 16 eingeführt, um das darin befindliche Bett B von festen Verunreinigungen zu befreien, wie z.B. Pulpe-Fasern, die vom Abwasser mitgeführt wurden, sowie kleinen Harzpartikeln. Das Harz des Bettes B ist immer in fluidisiertem Zustand und es nimmt daher einen größeren Raum ein als während der Aktivierung im Abteil 15. Das Harz im Abteil 16 bildet somit kein kompaktes Bett wie das Harz in den anderen Abteilen.

- 13 709852/0804

Der zweite Transportschritt ist in der Position III in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Der Transport des Harzes aus dem Elutions-Bett E in das Aktivierungs-Abteil 15 dauert 7,5 Minuten und sobald er vollendet ist, d.h. 45 Minuten nach Beginn der ersten Behandlungsphase T1, leitet das Steuersystem die Zufuhr von Aktivierungsflüssigkeit wieder ein. Dies stellt den Beginn der dritten Transportphase dar, die in der Position IV in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Gleichzeitig wird auch die Abwasserzufuhr umgeschaltet, so daß das Abwasser direkt in das Abteil 13 geführt wird und nur durch das Bett R2 fließt. Dieses Bett ist noch relativ unerschöpft und für eine begrenzte Periode ist dieses Bett daher allein in der Lage zur wirksamen Reinigung. Ferner wird das Harz des nunmehr abgeschalteten Bettes R1 in das zuvor geleerte Abteil 14 transportiert, um das Elutions-Bett darin zu erneuern. Während dieses dritten Schrittes der Transportphase gehen die Aktivierung und die Rückspülung weiter wie zuvor.

Wenn der dritte Arbeitsschritt vollendet ist nach einer Gesamtzeit von 52,5 Minuten, gerechnet vom Beginn der ersten Behandlungsphase an, ist die Rückspülung vollendet und damit die Regenerierung des Harzes im Abteil 16 fertig. Während des nachfolgenden vierten Arbeitsschrittes (Position V in den Fig. 2 und 3) wird das Harz aus dem Bett B in das nunmehr leere Abteil 12 transportiert, um das Reinigungsbett R1 zu erneuern. Zu Beginn dieses Arbeitsschrittes wird die Zufuhr von Elutionsflüssigkeit in das Abteil wiederaufgenommen.

Wenn der Harztransport aus dem Abteil 16 in das Abteil 12 nach einer Gesamtzeit von 60 Minuten beendet ist, sind sowohl die erste Behandlungsphase T1 als auch die erste Transportphase V1

- 14 -

709852/0804

vollendet. Die zweite Behandlungsphase T2 wird dann sofort begonnen durch Anschließen des Abteils 12, das nun das jüngste Reinigungs-Bett R1 enthält, an das Abteil 13 mit dem ältesten Reinigungs-Bett R2, so daß das Abwasser wiederum durch beide Betten fließt, zuerst durch das älteste oder zuerst geformte Reinigungsbett R2 und dann durch das jüngste oder später gebildete Reinigung-Bett R1.

Die zweite Behandlungsphase T2 und die zweite Transportphase V2 laufen in derselben Weise ab wie die erste Behandlungsphase T1 und die erste Transportphase V1, mit Ausnahme, daß das Abwasser durch die Reinigungsbetten R1 und R2 in umgekehrter Folge fließt und daß dieses Mal das Harz im Bett R2 durch eine neue Charge aus regeneriertem Harz ersetzt wird. Die während der zweiten Behandlungsphase und der zweiten Transportphase ausgeführten Arbeitsschritte sind in den Positionen VI, VII, VIII, IX und X in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Beendigung des Arbeitsschrittes in der Position X stellt die Beendigung der ersten Arbeitsperiode P1 dar, auf die dann unmittelbar die zweite Arbeitsperiode P2 folgt.

Die zweite Arbeitsperiode P2 läuft exakt ab wie die erste Arbeitsperiode und sie beginnt somit mit einem Zustand entsprechend der Position I und endigt mit einem Zustand entsprechend der Position X. Wenn der dritte Arbeitszyklus (in Fig. 2 nicht gezeigt) dann mit einem Zustand beginnt, der der Position I entspricht, sind die beiden Harz-Chargen, die im Abteil 12 und entsprechend im Abteil 13 waren, als der erste Arbeitszyklus begonnen hat, wieder in diese Abteile zurückgeführt worden, nachdem sie sich in den Abteilen 14, 15 und 16 nacheinander befunden haben, wobei die Wellenlinien und die senkrechten Pfeile in Fig. 2 die Bewegungen der Harz-Bette durch die Vorrichtung anzeigen. Die beiden Chargen, die in den Abteilen 14 und 15 waren als die erste

- 15 -

709857/0804

Arbeltsperiode gegonnen hat, befinden sich ebenfalls in denselben Abteilen zu Beginn der dritten Arbeitsperiode.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 erfolgt der Harztransport teilweise unter der Wirkung der Schwerkraft, wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, wobei die Leerung mit Hilfe eines erhöhten Druckes oder einer Pumpe oder anderer separater Hilfsmittel nur für den Transport vom Rückspülabteil 16 zu den Reinigungsabteilen 12 und 13 erforderlich ist. Natürlich ist es auch möglich, den Abwärts-Transport mit Hilfe eines erhöhten Druckes oder einer odernehreren Pumpen durchzuführen. In jedem Fall wird der Harztransport nicht durch den Innenaufbau der Bett-Abteile, wie z.B. Filter, Siebe oder Flüssigkeitsverteiler, gestört. Da der Harztransport in der Vorrichtung nach Fig. 1 hauptsächlich außerhalb des Turmes 10 erfolgt, ist es möglich, die verschiedenen Bett-Abteile in unterschiedlichen Türmen oder Behältern anzuordnen. Beispielsweise können die Reinigungs-Abteile in einem separaten Turm und die anderen drei Abteile in einem benachbarten Turm angeordnet sein.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 kann ferner in anderer Weise modifiziert werden. Beispielsweise können zusätzliche Reinigungs-Abteile vorgesehen werden und die Elution und/oder die Aktivierung kann in zwei oder mehr Betten erfolgen, die parallel oder in Reihe arbeiten. Es ist somit möglich, bei jedem Transport der Harz-Charge, die ein Reinigungsbett bildet, diese Charge zwischen zwei oder mehrere entsprechende flachere Elutions-Betten aufzuteilen, die parallel arbeiten. Wenn zusätzliche Aktivierungs-Betten vorgesehen sind, können diese in derselben Weise wie die Reinigungs-Bette transportiert werden, d.h. während verschiedener Transportphasen, so daß jedes Aktivierungs-Bett während mehr als einer Behandlungsphase arbeitet ohne dazwischenliegenden Transport.

- 16 709852/0804

-XT-

Die Vorrichtung nach Fig. 4 führt im wesentlichen dieselbe Art von Behandlung aus wie die Vorrichtung nach Fig. 1 und die Regenerierung umfaßt in gleicher Weise drei Stufen, nämlich Elution, Aktivierung und Rückspülung. Die Vorrichtung ist in drei benachbarte Türme unterteilt, einen Reinigungsturm 40, einen Elutions- und Aktivierungsturm 41 und einen Rückspülturm 42.

Der Reinigungsturm 40 hat vier gleiche Bett-Abteile 43, 44, 45, 46 und enthält somit vier Reinigungs-Betten Ria, R2a, und Rib, R2b. DJose Betten arbeiten in Paaren in derselben Weise wie die Reinigungs-Betten R1 und R2 nach Fig. 1, wobei die Arbeitsperiode eines Paares R1a,R2aeine Phasenverschiebung von der halben Periodenzeit relativ zur Arbeitsperiode des anderen Paares R1b, R2b hat. In anderer Hinsicht ist der Reinigungsturm 40 im wesentlichen aufgebaut wie der Turm nach Fig. 1. Ein Unterschied ist der, daß jedes Bett-Abteil in zwei gleiche Abschnitte oder Hälften mit Hilfe einer vertikalen Zwischenwand 47 unterteilt ist, deren Höhe etwas kleiner ist als die normale Höhe des Bettes. Jeder Bett-Abschnitt hat seine eigenen Anschlüsse, die den Abschnitt mit seiner eigenen Harz-Transportleitung verbinden. Die beiden Abschnitte eines Abteils können daher unabhängig voneinander geleert und gefüllt werden, solange der Harz-Pegel unterhalb der überlaufkante liegt, die durch den oberen Rand der Zwischenwand 47 gebildet wird. Wenn der Harztransport erfolgt, so wird durch diese überlaufkante sichergestellt, daß das Bett-Abteil über seine horizontale Länge bis zur selben Höhe gefüllt ist nachdem das Harz den Pegel der überlauf kante erreicht hat. Die Zwischenwand 47 gewährleistet ferner, daß die Anschlußleitungen der beiden Abschnitte im wesentlichen gleiche Mengen an Harz aus den Bett-Abteilen abführen.

- 17 -

709852/0804

Der Elutions- und Aktivierungsturin 41 ist im wesentlichen aufgebaut wie der Reinigungsturm 40, hat aber sechs Bett-Abteile 48, 49, 50, 51, 52 und 53. Zwei von diesen, 48 und 49, werden für die Elution eines entsprechenden Abschnittes eines Reinigungs-Bettes benutzt, während die vier übrigen für die Aktivierung eines entsprechenden Abschnittes eines Reinigungs-Bettes benutzt werden. Die Aktivierung eines Bett-Abschnittes erfordert die zweifache Zeit von der, die für die Elution erforderlich ist, weshalb die Aktivierungs-Betten in Intervallen transportiert werden, die zweimal so lang sind wie die Intervalle, in denen die Elutions-Betten transportiert werden.

Die Elutions-Betten in den Abteilen 48 und 49 werden gleichzeitig durch separate Harz-Leitungen transportiert, die beiden Bett-Abteile werden in das jeweils entsprechende der Aktivierungs-Abteile entleert, abwechselnd in die Aktivierungs-Abteile 50, 51 und die Aktivierungs-Abteile 52, 53. Die Bett-Abteile, die die Paare 50, 51 und 52, 53 bilden, werden ihrerseits gleichzeitig in den Rückspülturm 52 entleert, abwechselnd die Abteile des ersten Paares und die Abteile des zweiten Paares.

Während der Elution werden die beiden Elutions-Betten E und die Abteile 48 und 49 mit einem entsprechenden von zwei parallelen Strömen an Elutions-Flüssigkeit gespeist. In gleicher Weise werden die vier Aktivierungs-Betten mit einem entsprechenden von vier parallelen Strömen an Aktivierungs-Flüssigkeit versorgt.

Der Rückspülturm 42 ist im wesentlichen aufgebaut wie der unterste Teil des Turmes 10 in Fig. 1 und er enthält somit ein einzelnes Bett-Abteil 54 mit einer Größe, geeignet für eine Harz-Charge für ein einziges Reinigungs-Bett. Während

- 18 7098 52/0804

jeder Transportphase wird dieses Abteil gefüllt von einem Paar 51, 52 oder 52, 53 der Aktivierungs-Abteile und entleert in eines der Reinigungsabteile, in denen das Harz gleichmäßig auf die Abschnitte verteilt wird.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 umfaßt ferner ein Steuersystem, das ähnlich dem Steuersystem 24 nach Fig. 1 ist und das periodisch den Transport von Flüssigkeit und Harz entsprechend einem vorgegebenen Programm steuert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch dieses Steuersystem in Fig. 4 weggelassen worden.

Der Transport der Betten in den Türmen 40, 41 und 4 2 geht direkt aus den Zeitdiagramm nach Fig. 5 hervor, das in derselben Weise aufgebaut ist wie das Diagramm nach Fig. Eine detaillierte Erläuterung einer Arbeitsperiode ist daher nicht erforderlich.

Wie sich aus dem Diagramm nach Fig. 5 ergibt, führt die Vorrichtung nach Fig. 4 eine vollständige Arbeitsperiode in vier Stunden aus. Das Diagramm zeigt ferner, daß jede der verschiedenen Harz-Chargen in dasselbe Bett-Abteil in Intervallen von sechs vollständigen Arbeitsperioden zurückgeführt wird. Beispielsweise die Charge, die das Reinigungs-Bett R2a im Abteil 44 bildet während der Zeit des Beginns des ersten Arbeitszyklus P1 und bis zum Ende dieses Arbeitszyklus und das in die zwei Elutions-Abteile 48 und 49 während der Transportphase V2a transportiert wird , tritt in das Abteil 45 (Bett R1b) während der zweiten Arbeitsperiode ein,dann in das Abteil 4 3 (Bett Ria) während der vierten Arbeitsperiode und dann in das Abteil 46 (Bett R2b) während der sechsten Arbeitsperiode und schließlich während des letzten Teiles der siebten Arbeitsperiode bildet es wieder das Bett R2a im Abteil 44.

- 19 -

709852/0804

Da zwei parallele Ströme von Abwasser parallel in einem entsprechenden von zwei Bett-Paaren R1a/R2a und R1b/R2b gereinigt werden, kann der Reinigungsprozess, den die Vorrichtung nach Fig. 4 ausführt, als zusammengesetzt aus zwei Reinigungsprozessen betrachtet werden, die parallel laufen und von denen jeder in derselben Weise wie der einzelne Reinigungsprozess ausgeführt wird, den die Vorrichtung nach Fig. 1 durchführt, wobei einer der beiden Prozesse um ein Viertel einer Arbeitsperiode relativ zu dem anderen phasenverschoben ist.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 ist im wesentlichen gleich der nach Fig. 4 hinsichtlich ihres Aufbaus. Sie umfaßt drei benachbarte Türme 60, 61 und 62, aber anders als in Fig. 4 sind die beiden äußeren Türme 60 und 61 identisch gleich und diese beiden Türme werden für denselben Zweck verwendet, nämlich für die Reinigung des Abwassers in vier Reinigungs-Betten und für die Elution des Harzes in zwei Elutions-Betten, das in den Reinigungs-Betten erschöpft worden ist. Der dritte dazwischenliegende Turm 62 wird ausschließlich für die Rückspülung verwendet.

Diese Vorrichtung hat somit keine separaten Aktivierungs-Betten, das Harz der Reinigungs-Betten wird jedoch direkt durch das Abwasser aktiviert. Das Abwasser kann beispielsweise ein Gemisch aus Abwasser der Ε-Stufe und saurem Abwasser der C-Stufe einer Anlage zum Bleichen von Holzpulpe sein.

Die vier Reinigungs-Betten R1a, R2a und Rib, R2b in jedem Reinigungs- und Elutions-Turm 60, 61 arbeiten in Paaren in derselben Weise wie die Reinigungs-Betten nach Fig. 4, und das rohe Abwasser wird somit in vier parallelen Teilströmen an ein entsprechendes Paar der vier Paare der Reinigungs-

- 20 709852/0804

Betten zugeführt. Ein Reinigungs-Bett wird zu einer gegebenen Zeit in jedem Turm 60, 61 elutiert, abwechselnd ein Reinigungs-Bett aus einem Bett-Paar und ein Reinigungs-Bett aus einem anderen Paar.

Die beiden Türme 60, 61 führen identische Arbeitsperioden durch, wobei die Arbeitsperiode des einen Turmes relativ zur Arbeitsperiode des anderen Turmes phasenverschoben ist. Innerhalb jedes Turmes werden zwei identische Arbeitszyklen in derselben Weise wie in der Vorrichtung nach Fig. 4 ausgeführt und diese Arbeitszyklen sind ebenfalls phasenverschoben zu einander. Insgesamt werden somit vier identische Reihen von Arbeitszyklen durchgeführt und diese via: Reihen haben eine Phasenverschiebung relativ zueinander die gleich einem Viertel der Periodenzeit ist. Dies ergibt sich aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 7, das ferner zeigt, daß der Rückspülturm während der gesamten Periodenzeit verwendet wird (in der Vorrichtung nach Fig. 4 ist er über einen Teil der Periodenzeit leer).

Die oben beschriebene Behandlungsweise kann als kontinuierlich betrachtet werden, da keine Unterbrechung der Zufuhr an Abwasser erfolgt. Die Umschaltung der Abwasserzufuhr zu den Reinigungs-Betten kann ohne merkliche Unterbrechung der Zufuhr vorgenommen werden. Die Behandlung kann aber auch mit kürzeren oder längeren Intervallen zwischen den Behandlungsphasen ausgeführt werden und es kann ein größerer oder kleinerer Teil der Transport-Phasen während dieser Intervalle vorgenommen werden. In diesem Fall kann die Behandlung als quasi-kontinuierlich angesehen werden.

7 0 9 8 s · > / 0 R Π L

Leerseite

Claims (16)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Behandlung eines Fluids, wobei das Fluid mit einem partikelförmigen Material in Kontakt gebracht wird, das intermittierend in Chargen in einem geschlossenen Kreislauf durch eine Behandlungsstation transportiert wird, in der das Fluid durch ein Bett geleitet wird, das aus einer Charge des Materials gebildet ist, ferner durch eine Regenerierungsstation, in der das Material des Bettes regeneriert wird nachdem es in der Behandlungsstation erschöpft worden ist, dadurch gekennzeichnet , daß

   a) während periodisch wiederholter Behandlungs-Phasen (T1, T2) das Fluid durch ein stationäres Bett (R1, R2) geleitet wird, das aus einer Charge des Materials in wenigstens einem einer Mehrzahl von Bett-Abteilen (12, 13, 43 - 46) der Behandlungsstation gebildet wird,

   b) daß der Transport der Chargen des Bett-Materials während Transfer-Pheisen (V1 , V2) an den Übergängen zwischen aufeinanderfolgenden Behandlungs-Phasen (T1, Τ2) erfolgt,

   c) daß während jeder Transport-Phase (V1, V2) erschöpftes Bett-Material aus einem der Bett-Abteile (12, 13; 43 - 46) der Fluid-Behandlungsstation in eine Regenerierungsstation (E, A, B) entleert und regeneriertes Bett-Material aus der Regenerierungsstation in eines der Bett-Abteile der Fluid-Behandlungsstation eingeführt wird, um darin ein Bett (R1, R2) zu erneuern, daß eines ums andere der Bett-Abteile von dem erschöpften Bett-Material während aufeinanderfolgender Transport-Phasen (V1, V2) in der Reihenfolge entleert wird, in der sie mit regeneriertem Bett-Material gefüllt worden sind, wobei die Entleerung in die Regenerierungsstation zuerst aus dem Bett-Abteil

   erfolgt das zuerst mit regeneriertem Bett-Material gefüllt wurde, und

   d) daß während jeder Behandlungsphase (T1, T2) das Fluid wenigstens durch das Bett des Abteiles geleitet wird, das zuletzt mit dem regenerierten Material gefüllt wurde.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens während des Hauptteiles (Position I) jeder Behandlungs-Phase (T1, T2) das Fluid zuerst durch eines und dann durch das andere von zwei Betten (R1, R2) hindurchgeleitet wird, die in verschiedenen Bett-Abteilen der Behandlungsstation angeordnet und während verschiedener Transport-Phasen (V1, V2) erneuert worden sind, und daß das Fluid durch die Betten in der Reihenfolge geleitet wird, in der die Betten erneuert worden sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichn e t , daß während jeder Transport-Phase (z.B. V1) eines von zwei Bett-Abteilen (z.B. 12) der Behandlungsstation zuerst von seinem Material (z.B. R1) in die Regenerierungsstation (E, A, B) entleert wird, daß unmittelbar danach regeneriertes Bett-Material aus der Regenerierungsstation in das entleerte Bett-Abteil zugeführt wird, um das Bett darin zu erneuern, und daß das Fluid nur durch das Bett (R2) im andern Bett-Abteil (13) geleitet wird während der Zeit, in der das eine Bett-Abteil geleert und mit regeneriertem Material gefüllt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Charge des Bett-Materials, das einem Abteil (R1, R2) der Behandlungsstation zugeführt wird, auf eine Anzahl von Bett-Abschnitten des Bett-Abteiles aufgeteilt wird, daß das Fluid in parallelen Strömen durch diese Bett-Abschnitte hindurchgeleitet wird,

   und daß während dem Entleeren der Abteile die Abschnitte in verschiedene derselben Anzahl von separaten Bett-Abteile (48, 49) der Regenerierungsstation entleert werden, um in jedem dieser Abteile ein Bett (E) zu bilden, das eine geringere Tiefe hat, aber im wesentlichen dieselbe horizontale Querschnittsfläche wie die Bett-Abschnitte.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß parallele Ströme eines Behandlungs-Fluidsdurch die Betten (E) in den Abteilen (48, 49) der Regenerierungsstation geleitet werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Charge an Bett-Material, die von einem Bett-Appartment (z.B. R1) der Behandlungsstation zu der Regenerierungsstation während einer Transport-Phase (z.B. V1) geführt wird, in eines (E) einer Mehrzahl von Regenerierungs-Abteilen (E, A, B) der Regenerierungs-Station eingeführt wird, um ein stationäres Bett in diesem Regenerierungs-Abteil zu bilden, daß während der nächsten Transport-Phase (V2) diese Charge des Materials zu einem anderen (A) der Mehrzahl von Regenerierungs-Abteilen geleitet wird und unmittelbar danach durch die Charge an Material ersetzt wird, die in dieses eine Regenerierungs-Abteil (E) aus einem anderen Bett-Abteil (R2)der Behandlungsstation entleertwird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e kennzeichnet , daß die Zufuhr an Bett-Material zu der Behandlungsstation (R1, R2) von der Regenerierungsstation (E, A, B) stets von derselben Stelle (B) in der Regenerierungsstation aus erfolgt.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet ,

   709852/080

   (, 272589S

   a) daß das zu behandelnde Fluid in eine Mehrzahl von Zweigströmen unterteilt wird, die durch verschiedene einer selben Mehrzahl von Unter-Stationen der Behandlungsstation hindurchgeleitet werden, daß jede Unterstation wenigstens zwei Bett-Abteile (43, 44 und 45, 46) umfaßt,

   b) daß während wenigstens dem Hauptteil jeder Behandlungs-Phase (T1a, T2a) jeder Zweigstrom zuerst durch eines (z.B. Ria und Rib) und dann durch das andere (z.B. R2a und R2b) eines Paares von Betten hindurchgeführt wird, die in diesen Abteilen während unterschiedlicher Transport-Phasen (V1, V2) erneuert worden sind, daß die Zweigströme durch diese Betten in der Reihenfolge hindurchgeführt werden, in der sie erneuert worden sind, und

   c) daß die Zufuhr der Chargen an Bett-Material von der Regenerierungsstation (e, A, B) zur Behandlungsstation in aufeinanderfolgende Unter-Stationen während aufeinanderfolgender Transport-Phasen erfolgt, wobei die Zufuhr innerhalb jeder Unter-Station abwechselnd zu den Bett-Abteilen darin erfolgt.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß während des Transports der Chargen an Bett-Material von einem Bett-Abteil zu einem anderen das Bett-Material in Suspension in einer Flüssigkeit gehalten wird, daß der Transport des Bett-Materials von wenigstens einem der Bett-Abteile unter der Wirkung eines erhöhten Druckes in diesem Bett-Abteil vorgenommen wird, und daß der erhöhte Druck durch ein Fluid, vorzugsweise Luft, aufrechterhalten wird, die kontinuierlich in das Bett-Abteil und durch das darin enthaltene Material strömt.

   709852/0804
10. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Behandlungsstation mit wenigstens einem Bett-Abteil für ein stationäres Bett, das durch eine Charge eines partikelförmigen Materials gebildet ist, einer Regenerierungsstation mit wenigstens einem Bett-Abteil für ein stationäres Bett, das durch eine andere Charge des Materials gebildet ist, Einrichtungen zum Durchführen des Fluids durch das Bett-Abteil der Behandlungsstation und das darin angeordnete Bett, sowie Einrichtungen zum intermittierenden Transport der Chargen des Bett-Materials durch einen geschlossenen Kreislauf, der die Bett-Abteile der Behandlungsstation und der Regenerierungsstation einschließt, dadurch gekennzeichnet ,

    a) daß die Behandlungsstation eine Mehrzahl von Bett-Abteilen (12, 13; 43, 44, 45, 46) umfaßt, von denen jedes einen festen Boden (11) zum Abstützen eines stationären Bettes (R1, R2, E, A, B) besitzt, die durch eine Charge des Bett-Materials gebildet sind,

    b) daß die Transporteinrichtung (21, 22) für das Bett-Material einen Materialeinlaß und einen Materialauslaß für jedes Bett-Abteil aufweist und daß sie periodisch über eine Anzahl von Arbeitsperioden (P) betätigbar ist, daß jede Arbeitsperiode eine Mehrzahl von Behandlungs-Phasen (T1, T2) und zeitlich im Abstand liegende Transportphasen (V1, V2) umfaßt, um während jeder Transport-Phase die Charge (R1, R2) des Bett-Materials, die in einem der Abteile (12, 13; 43, 46) der Behandlungsstation enthalten ist, in die Regenerierungsstation (14, 15, 16; 48, 54) zu transportieren und um eine Charge an Bett-Material aus der Regenerierungsstation in eines der Bettabteile der Behandlungsstation zu transportieren, um ein Bett (R1, R2) darin zu erneuern, und

    709852/0804

    c) daß die Fluid-Transporteinrichtung einen Fluideinlaß (18, 19) und einen Fluidauslaß (18) für jedes Bett-Abteil der Fluid-Behandlungsstation aufweist und daß sie entsprechend der Tätigkeit der Bett-Material-Transporteinrichtung betätigbar ist, um während der Intervalle, die die Bett-Transport-Phasen (V1, V2) trennen, das Fluid durch die Abteile in der Reihenfolge zu führen, in der die Betten (R1, R2) erneuert worden sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Bett-Abteil (12, 13; 43 - 46) der Fluid-Behandlungsstation aus einem geschlossenen Behälter besteht und daß die Regenerierungsstation eine Mehrzahl von Bett-Abteilen (14 bis 16, 48 bis 54) umfaßt, von denen jedes aus einem geschlossenen Behälter gebildet ist und einen festen Boden (11) zum Abstützen eines stationären Bettes (£, A, B) aufweist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Bett-Abteile (12 - 16, 43 - 46, 48 - 53) der Behandlungsstation und/oder der Regenerierungsstation übereinander in einem gemeinsamen Turm (10; 40, 41) angeordnet sind, und daß der Boden (11) jedes Bett-Abteils über dem untersten Bett-Abteil eine Decke für das nächst darunterliegende Bett-Abteil bildet.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e η η zeichnet, daß jedes Bett-Abteil (43 - 46) der Fluid-Behandlungsstation in eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden im wesentlichen gleichen Abschnitten durch eine oder mehrere vertikale Zwischenwände (47) unterteilt ist, und daß die Bett-Material-Transporteinrichtung Leitungen (21, 22) aufweist, die diese Abschnitte mit unterschiedlichen Bett-Abteilen (48, 49) der Regenerierungsstation verbinden.

    709852/0804
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Abschnitte jedes Bett-Abteils (43 - 46) miteinander in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Bodens (11) durch einen Überlauf an der Zwischenwand oder den Zwischenwänden (47) in Verbindung stehen.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Bett-Material-Transporteinrichtung separate Leitungen (21) aufweist, die mit den Bett-Abteilen (12, 13; 43 - 46) der Behandlungsstation und mit den Bett-Abteilen (14 - 16, 48 - 54) der Regenerierungsstation über Seitenwände der Abteile in Verbindung stehen.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Bett-Material-Transporteinrichtung Einrichtungen (23) aufweist, um das Bett-Material zu fluidisieren und um wenigstens eines der Bett-Abteile unter Druck zu setzen.

    7098B?/08D4