DE3016708C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß Anspruch 1.

Aus der DE-PS 26 02 232 ist eine Einrichtung zur Wiederge­ winnung von in Spülwässern von Galvanisieranlagen befindlichen Metallen mit mindestens zwei hintereinander geschalteten transportablen Ionenaustauscherbehältern und einem vorge­ schalteten Filter bekannt, bei der die von unten nach oben durchströmten, oben und unten mit einem Sieb abgedeckten, an den Rändern mit umlaufenden Dichtungen versehenen Ionen­ austauscherbehälter vertikal übereinander angeordnet sind.

Die Hintereinanderschaltung von mehreren Ionenaustauscher­ behältern ist vorteilhaft, weil dann jeweils der Behälter an der Einlaufseite, der bis zur vollen Kapazität ausgenutzt worden ist, durch einen neuen ersetzt werden kann, während der bis zur vollen Kapazität genutzte Ionenaustauscherbe­ hälter der Regenerierung zugeführt wird. Bei der säulen­ artigen Anordnung mit von unten nach oben durchströmten, mit umlaufenden Dichtungen vertikal übereinander angeord­ neten Ionenaustauscherbehältern nach diesem Stand der Technik muß jedoch zum Auswechseln des untersten, an der Einlaufseite angeordneten Ionenaustauscherbehälters die ganze Säule auseinandergenommen werden und da die Behälter oben und unten offen sind, fließt die Flüssigkeit aus und die Ionenaustauschermassen können bis zur Regenera­ tion antrocknen, was ihre Regenerationsfähigkeit beein­ trächtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen anzugeben, bei der jeweils ein einfacher Austausch des bis zur vollen Kapazität genutzten Ionenaustauschers möglich ist und bei der die Ionenaustauscherbehälter ohne Gefahr des Aus­ trocknens der Ionenaustauschermasse der Regenerierung zuge­ führt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben.

Bei Ausführung der Lehre der Erfindung können mehrere Ionen­ austauscherbehälter in gleicher Höhe nebeneinandergereiht und benachbarte Ionenaustauscherbehälter über die Anschluß­ stücke miteinander verbunden werden. Ist einer der Ionen­ austauscherbehälter bis zur vollen Kapazität der in ihm enthaltenen Ionenaustauschermasse ausgenutzt, läßt er sich ohne Schwierigkeit durch einen frischen Ionenaustauscherbe­ hälter ersetzen. Eine Gefahr des Austrocknens der Ionen­ austauschermassen besteht nicht, da die Kammern durch einen Bodenraum miteinander verbunden sind, der ein Abfließen von Flüssigkeit verhindert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind zum Gegenstand von Unter­ ansprüchen gemacht worden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt in der Mittelebene eines Ionenaus­ tauscherbehälters senkrecht zur Kammertrennwand,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Batterie von angeschlossenen Ionenaustauscherbehältern,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Batterie nach Austausch und Verschiebung der Ionenaustauscherbehälter um eine Behälterbreite und

Fig. 4 einen Ionenaustauscherbehälter mit als Traggriff aufge­ setztem Anschlußstück.

Der in Fig. 1 gezeigte Ionenaustauscherbehälter 10 ist mittels der Kammertrennwand 19 in zwei gleiche Kammern bis zu einem beiden Kammern gemeinsamen Bodenraum 5 unterteilt. In der in der Zeichnung linken Kammer ist zwischen Sieben 2 und 4 eine Ionenaustauschermasse 3 und in der in der Zeichnung rechten Kammer zwischen Sieben 6 und 8 eine Ionenaustauschermasse 7 angeordnet. Die zu reinigende Flüssigkeit tritt durch einen Einlaufstutzen 1 ein, wird durch ein Verteilungsblech 18 ver­ teilt und durchströmt zunächst die zwischen den Sieben 2 und 4 angeordnete Ionenaustauschermasse 3, um dann durch den beiden Kammern gemeinsamen Bodenraum 5 im Aufwärtsstrom die zwischen den Sieben 6 und 8 angeordnete Ionenaustauschermasse 7 nach oben zu durchströmen und den Ionenaustauscherbehälter durch den Stutzen 9 zu verlassen. Da der Ionenaustauschbehälter symme­ trisch ausgebildet ist, kann auch - was insbesondere zur Regeneration wünschenswert ist - die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung durch den Ionenaustauscherbehälter strömen gelassen werden.

Zur Beruhigung und Verbesserung der Strömung besitzt der Be­ hälter 10 in der zur Kammertrennwand 19 senkrechten Mittelebene nach unten verjüngt trapezförmigen Querschnitt, so daß strömungs­ technisch eine Art Venturidüse mit zunächst sich verengendem Querschnitt, dann im Bodenraum konstantem Querschnitt und an­ schließend sich erweiterndem Querschnitt gegeben ist.

Mehrere solcher Ionenaustauscherbehälter 10 können mit den zu den Kammertrennwänden senkrechten Seitenwänden rechteckig aneinander stoßend nebeneinander gesetzt werden, um eine Ionenaustauscherbatterie aus den Behältern A, B, C (Fig. 2) zu bilden. Dabei werden - mit Ausnahme der beiden äußeren Kammern der Batterie - alle inneren Kammern der Batterie parallel mit­ einander durch Anschlußstücke 12 b, 12 c und 12 d miteinander verbunden, während die äußerste, als Einlaufkammer der Batterie dienende Kammer über ein Anschlußstück 12 a mit einem fest angeordneten Einlaufstutzen 11 und die letzte Kammer der Batterie über ein Anschlußstück 12 e mit dem Ablaufstutzen 15 der Einrichtung verbunden sind.

Die Anschlußstücke 12 a bis 12 e besitzen vorzugsweise alle den gleichen Aufbau und sind mit einem Fenster 16, hinter dem eine Indikatormasse angeordnet ist, sowie einer Be- und Entlüftungsvorrichtung 17 versehen. Der Abstand der Zu- und Auslaufstutzen 1 und 9 ist so gewählt, daß er auch dem Ab­ stand zweier paralleler Stutzen nebeneinander angeordneter Ionenaustauscherbehälter 10 entspricht sowie vorteilhaft auch bei anzuschließender Batterie dem Abstand zu dem in Höhe der Kammertrennwände 19 fest angeordneten Einlaufstutzen 11 an der einen Seite der Batterie und dem entsprechend am anderen Ende der Batterie fest angeordneten Auslaufstutzen 15.

Wenn nun der durch das Fenster 16 im grifförmigen Anschluß­ stück 12 b zwischen dem Ionenaustauscherbehälter A und dem Ionenaustauscherbehälter B sichtbare Indikator anzeigt, daß der Ionenaustauscher­ behälter A bis zur vollen Kapazität genutzt ist, werden die Verbindungen zwischen den fest angeordneten Anschlußstutzen und den Anschlußstutzen der äußersten Kammer gelöst, der Ionenaus­ tauscherbehälter A wird aus der Batterie herausgenommen, die Reihe der Ionenaustauscherbehälter B, C und D wird in Rich­ tung der Kammertrennwände 19 zum fest angeordneten Zulauf­ stutzen 11 um eine Ionenaustauscherbehälterbreite verschoben und ein neuer Ionenaustauscherbehälter E wird angefügt. Dann wird unter Schwenkung des Anschlußstückes 12 a um 60° der Ionenaustauscherbehälter B an den fest angeordneten Zulauf­ stutzen 11 und das neue Anschlußstück 12 f vom Behälter E an den fest angeordneten Ablaufstutzen 15 angeschlossen, während das bisher mit diesem Ablaufstutzen verbunden ge­ wesende Anschlußstück 12 e mit dem anderen Stutzen des Ionen­ austauscherbehälters E verbunden wird. Das Anschlußstück 12 b wird über dem Ionenaustauscherbehälter A, der in Fig. 4 wieder allgemein mit 10 bezeichnet ist, so geschwenkt, daß es dessen beiden Zulauföffnungen unter Bildung eines Traggriffes mit­ einander verbindet, wodurch ein sicherer Transport des Behäl­ ters mit der bis zur vollen Kapazität ausgenutzten Ionenaus­ tauschermasse zur Regeneration erfolgen kann. Dabei ist sicher­ gestellt, daß die Ionenaustauschermasse immer mit Flüssigkeit bedeckt ist und das Anschlußstück bildet einen zur Expansion geeigneten Luftraum oder bei Abkühlung einen Unterdruckraum, der mittels des Ventils 17 erforderlichenfalls be- oder ent­ lüftet werden kann.

Der Austauschvorgang der Ionenaustauschbehälter wird wieder­ holt, wenn der Indikator im Anschlußstück 12 c anzeigt, daß der Ionenaustauschbehälter B bis zur vollen Kapazität ausge­ nutzt ist und dann wird der Ionenaustauscherbehälter B aus der Batterie entnommen, die Behälter C, D und E werden um eine Ionenaustauschbehälterbreite in Richtung auf den fest angeordneten Zulaufstutzen 11 verschoben und als neuer Be­ hälter kann beispielsweise der zwischenzeitlich regenerierte Behälter A mit seinem Anschlußstück 12 b wieder angeschlossen werden.

Die griffartig gebogenen Anschlußstücke 12 a bis 12 f und die Stutzen 1, 9 der Ionenaustauscherbehälter 10 sowie des fest angeordneten Einlaufstutzens 11 bzw. des fest angeordneten Aus­ laufstutzens 15 besitzen unterschiedliche Anschlußkupplungen derart, daß nur entsprechend einer gewünschten Durchflußrichtung durch die Ionenaustauschermassen Anschlußmöglichkeit gegeben ist.

Die in den Kammern jedes Ionenaustauscherbehälters 10 angeordneten Ionenaustauschermassen können verschieden sein, beispielsweise kann in der einen Kammer eine Anionenaustauschmasse 3 und in der anderen Kammer eine Kationenaustauschmasse 7 angeordnet werden, wobei durch die unterschiedlichen Anschlußkupplungen sicherge­ stellt werden kann, daß jeweils immer zunächst die Anionenaus­ tauschermasse 3 und dann die Kationenaustauschermasse 7 durchströmt wird.

Wenn eine vorherige Filterung oder Reinigung der Flüssig­ keit, beispielsweise von störenden Detergenzien usw. er­ forderlich ist, kann in der zuerst durchströmten Kammer auch statt einer Ionenaustauschermasse ein Adsorbens oder Absorbens, wie Aktivkohle, angeordnet werden, das eine Adsorption oder Absorption unerwünschter Bestandteile vor dem Ionenaustauschprozeß sicherstellt.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen mit mindestens zwei hintereinander geschalteten, transpor­ tablen, Ionenaustauschermassen (3, 7) enthaltenden Ionen­ austauscherbehältern (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauscherbehälter (10) durch eine senkrechte Trennwand (19) in zwei gleiche, die Ionenaustauschermassen (3, 7) enthaltende Kammern unterteilt sind, die unterhalb eines die Ionenaustauschermassen (3, 7) in beiden Kammern haltenden Siebes (4, 6) durch einen Bodenraum (5) mitein­ ander verbunden sind, daß jede Kammer einen Anschluß­ stutzen (1, 9) und jeder Ionenaustauscherbehälter (10) mindestens ein schwenkbar griffartig gebogenes, mit einem Anschlußstutzen (1, 9) zu verbindendes Anschlußstück (12) aufweist, über das die Kammern jedes Ionenaustauscherbe­ hälters (10) miteinander und mit benachbarten Ionenaus­ tauscherbehältern (10) verbindbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (12) ein Sichtfenster (16) mit da­ hinterliegender Indikatormasse und/oder eine Be- und Ent­ lüftungseinrichtung (17) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ionenaustauscherbehälter (10) in einem recht­ winklig zu der in ihm befindlichen Trennwand (19) ver­ laufenden Schnitt einen sich nach unten verjüngenden trapezförmigen Querschnitt aufweist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauscherbehälter (10) bei Aneinanderreihung zu einer Batterie (A, B, C, D; B, C, D, E) mit in Flucht liegenden Trennwänden (19) in Richtung der Trennwände (19) auf einem Schlitten oder dergleichen verschiebbar angeordnet und an einen von der Batterie (A, B, C, D; B, C, D, E) liegenden fest angeordneten Einlaufstutzen (11) und einer hinter der Batterie (A, B, C, D; B, C, D, E) liegenden fest angeordneten Auslaufstutzen (15) anschließbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß an den fest angeordneten Einlaufstutzen (11) und der Anschluß an den fest angeordneten Auslauf­ stutzen (15) mittels der Anschlußstücke (12 a bzw. 12 f) erfolgt.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (12) und die Anschlußstutzen (1, 9) der Ionenaustauscher­ behälter (10) sowie der fest angeordnete Einlaufstutzen (11) und der fest angeordnete Auslaufstutzen (15) unter­ schiedliche Anschlußkupplungen aufweisen, die Anschluß­ möglichkeiten nur in einer gewünschten Durchflußrichtung durch die Ionenaustauschermassen (3, 7) zulassen.

7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauschermassen (3, 7) Anionenaustauschermassen oder Kationenaus­ tauschermassen sind.

8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kammern mit einem Adsorbens oder Absorbens gefüllt ist.

9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kammern mit Aktivkohle gefüllt ist.

10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (1, 9) jedes Ionenaustauscherbehälters (10) in einem Ab­ stand (z) voneinander angeordnet sind, der dem Ab­ stand (z) zweier paralleler Anschlußstutzen (1, 9) zweier in einer Batterie (A, B, C, D; B, C, D, E) nebeneinander angeordneter Ionenaustauscherbehälter (10) entspricht.

11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (12) griffartig gebogen ist.