DE3418102C1

DE3418102C1 - Apparatus for desalting water by electrodialysis

Info

Publication number: DE3418102C1
Application number: DE19843418102
Authority: DE
Inventors: Winfried 7031 Gäufelden Blank; Hanns-Heinz 7031 Gärtringen Eumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-09-12
Also published as: JPH0323207B2; JPS60255117A

Abstract

A vessel is provided which is composed of two circular cylindrical tanks and two or more flange inlets radial to both tanks. In the radial direction, in one tank, a circular cylindrical anode chamber, a hollow cylindrical cation resin chamber and a hollow cylindrical brine part-chamber follow each other and in the other tank a circular cylindrical cathode chamber, a hollow cylindrical anion resin chamber and a hollow cylindrical brine part-chamber follow each other. The brine chamber is completed by the inner space of the flange inlets. The division of the space is carried out respectively by a cation-permeable or an anion-permeable membrane. The apparatus thus receives a structural shape which can be cheaply manufactured for a high efficiency in the treatment of aqueous liquids, which is easy to transport, occupies a relatively small floor area, is not readily susceptible to faults and is simple to maintain. Despite all this, to remove deposits inhibiting throughflow and to homogenise the two successive ion exchange beds in the cation resin chamber and the anion resin chamber, one backwash chamber each located above the level of the upper flange inlet in the upright operating position of the vessel can be connected.

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dergestalt gelöst, daß das Gefäß aus zwei kreiszylindrischen Behältern und zwei oder mehr zu beiden Behälter radialen Flanschübergängen besteht, in radialer Richtung im einen Behälter ein kreiszylindrischer Anodenraum, ein hohlzylindrischer Kationenharzraum und ein hohlzylindrischer Soleteilraum und im anderen Behälter ein kreiszylindrischer Kathodenraum, ein hohlzylindrischer Anionenharzraum und ein hohlzylindrischer Soleteilraum aufeinanderfolgen und der Soleraum durch den Innenraum der Flanschübergänge vervollständigt ist. This object is achieved according to the invention in such a way that the vessel from two circular cylindrical containers and two or more radial to both containers There is flange transitions, a circular cylindrical one in the radial direction in a container Anode space, a hollow cylindrical cation resin space and a hollow cylindrical brine compartment and in the other container a circular cylindrical cathode space, a hollow cylindrical one Anion resin room and a hollow cylindrical brine partial space follow one another and the brine space through the interior of the flange transitions is completed.

Eine solche Bauform der Vorrichtung zur elektrodialytischen Wasserentsalzung bedeutet nicht nur ein Abrücken von allerorts äquidistanten Membranen und von einem überwiegend homogenen elektrischen Feld, sondern auch einen weitgehenden Verzicht auf einen in direkter Verbindung durchgehenden Soleraum. Dafür ist die Vorrichtung leicht mittig teilbar und dementsprechend bequem in Teilen zu transportieren. Auch braucht beispielsweise beim Austausch einer Membran nicht mehr fast die gesamte Vorrichtung demontiert zu werden. Ferner erleichtert der Wechsel zu der Doppeltankkonfiguration die Abdichtung auf einen höheren Betriebsdruck, die gleichmäßige Verteilung der zu behandelnden Flüssigkeit über die Querschnittsfläche des jeweiligen lonenaustauschbetts und den Abzug der im Anodenraum und im Kathodenraum sich bildenden Gas. Such a design of the device for electrodialytic water desalination does not just mean moving away from equidistant membranes everywhere and from one predominantly homogeneous electric field, but also an extensive waiver to a directly connected brine room. That's what the device is for easy to divide in the middle and therefore easy to transport in parts. Even no longer needs almost the entire membrane when replacing a membrane, for example Device to be dismantled. It also makes it easier to switch to the twin tank configuration the sealing to a higher operating pressure, the even distribution of the liquid to be treated over the cross-sectional area of the respective ion exchange bed and the removal of the gas that forms in the anode compartment and in the cathode compartment.

In den beiden Behältern läßt sich die Unterbringung vergleichsweise großer Mengen an lonenaustauschharz vorsehen, was zu einer höheren Speicherkapazität der Ionenaustauschbetten und zu einem größeren Spielraum in der Salzbelastung führt. Damit kann auch eher einmal durch Abschaltung oder Ausfall des elektrischen Feldes vorübergehend im gewöhnlichen Ionenauszauschbetrieb gearbeitet werden oder das Regenerieren der lonenaustauschbetten auf Billigstromzeiten beschränkt werden. Ein vergleichsweise großer Durchmesser der den Soleraum im einzelnen Behälter begrenzenden äußeren Membran führt zudem zu einem kleineren elektrischen Widerstand. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen aber insbesondere auch darin, daß zur Beseitigung durchflußhemmender Ablagerungen und zur Homogenisierung für jedes lonenaustauschbett eine funktionstüchtige Rückspülmöglichkeit vorgesehen werden kann und man bei alledem mit niedrigen Herstellungskosten und einer relativ kleinen Stellfläche der Vorrichtung auskommt.The accommodation can be compared in the two containers Provide large amounts of ion exchange resin, resulting in higher storage capacity the ion exchange beds and leads to a greater latitude in the salt load. This can also be due to switching off or failure of the electrical field work temporarily in normal ion exchange operation or regeneration the ion exchange beds are limited to low-cost electricity times. A comparatively large diameter of the outer membrane delimiting the brine space in the individual container also leads to a lower electrical resistance. The achieved with the invention However, there are also particular advantages in the fact that the elimination of flow-inhibiting Deposits and a functional one for homogenization for each ion exchange bed Backwashing can be provided and you can do this with low manufacturing costs and a relatively small footprint of the device gets by.

Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Erfindungsausgestaltungen besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der teilweise schematischen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. One based on the embodiments of the invention specified in the subclaims particularly preferred embodiment of the invention is in the partially schematic Drawing shown and is described in more detail below.

Nach der Zeichnung sind zur Bildung des Gefäßes zwei abmessungsgleiche Behälter 10 und zwei Flanschübergänge 11 vorgesehen, die ebenfalls in ihren Abmessungen übereinstimmen. Das Flanschpaar jedes Flanschübergangs 11 liegt mit seiner Kontaktfläche in einer Symmetrieebene des Gefäßes. Das Gefäß der Vorrichtung zur elektrodialytischen Wasserentsalzung ist damit leicht in zwei Hälften teilbar, was unter anderem den Transport erleichtert Jeder der beiden kreiszylindrischen Behälter 10 besitzt einen radial abstehenden Leitungsanschluß 12 knapp unterhalb seines oberen Endes und einen axial abstehenden Leitungsanschluß 13 an seinem unteren Ende. Das obere Ende jedes Behälters 10 wird von einem angeflanschten ebenen Deckel 14 und das untere Ende jedes Behälters 10 von einem angeflanschten schüsselförmigen Boden 15 gebildet, wodurch alle Einbauten der Behälter 10 bequem zu erreineu sind. An jedem der beiden Böden 15 sind zwei aus einem Stahlrohrstück und einer Endplatte bestehende Füße 16 angeschweißt, so daß sich die Doppelbehälterkonfiguration insgesamt ein vierfüßiges Gestell ergibt, aas die vertikale Gebrauchsstellung der beiden Behälter 10 gewährleistet. According to the drawing, two of the same dimensions are used to form the vessel Container 10 and two flange transitions 11 are provided, also in their dimensions to match. The flange pair of each flange transition 11 lies with its contact surface in a plane of symmetry of the vessel. The vessel of the device for electrodialytic This means that water desalination can easily be divided into two halves, which includes the Transport facilitated. Each of the two circular cylindrical containers 10 has one radially protruding line connection 12 just below its upper end and one axially protruding line connection 13 at its lower end. The top of each Container 10 is flanged by a flat lid 14 and the lower end each container 10 is formed by a flanged, bowl-shaped bottom 15, whereby all internals of the container 10 are easy to reach. Each of the two Bottoms 15 are two feet consisting of a piece of steel pipe and an end plate 16 welded on, so that the double container configuration is a four-legged Frame results, aas the vertical position of use of the two containers 10 is guaranteed.

Während in einen Behälter 10 in radialer Richtung ein kreiszylindrischer Anodenraum 17, ein hohlzylindrischer Kationenharzraum 18 und ein hohlzylindrischer Soleteilraum 19 aufeinanderfolgen, sind im anderen Behälter 10 in radialer Richtung ein kreiszylindrischer Kathodenraum 20, ein hohlzylindrischer Anionenharzraum 21 und ein hohlzylindrischer Soleteilraum 19 aneinandergereiht. Die beiden Soleteilräume 19 bilden zusammen mit dem Innenraum der beiden Flanschübergänge 11 den Soleraum 22. Zur Begrenzung des Kationenharzraumes 18 sind eine kationendurchlässige Innenmembran 23 und eine kationendurchlässige Außenmembran 24 vorgesehen und zur Begrenzung des Anionenharzraumes 21 eine anionendurchlässige Innenmembran 25 und eine anionendurchlässige Außenmembran 26. Hierbei werden die schlauchartigen Innenmembran 23 und 25 auf der Außenseite je eines gelochten Stützinnenrohres 27 verlegt und die schlauchartigen Außenmembranen 24 und 26 auf der Innenseite Je eines gelochten Stützaußenrohres 28. An dieser Stelle sei zur Begriffserläuterung festgehalten, daß mit der Durchlässigkeit einer Membran für Ionen der einen Polarität die Undurchlässigkeit der Membran für Ionen der anderen Polarität und für ladungsneutrale Moleküle verbunden ist. While in a container 10 in the radial direction a circular cylindrical Anode space 17, a hollow cylindrical cation resin space 18 and a hollow cylindrical one Brine subspace 19 successive are in the other container 10 in the radial direction a circular cylindrical cathode space 20, a hollow cylindrical anion resin space 21 and a hollow cylindrical brine compartment 19 lined up next to one another. The two brine subspaces 19 together with the interior of the two flange transitions 11 form the brine room 22. A cation-permeable inner membrane is used to delimit the cation resin space 18 23 and a cation-permeable outer membrane 24 are provided and to limit the Anionenharzraumes 21 an anion-permeable inner membrane 25 and an anion-permeable Outer membrane 26. Here, the hose-like inner membrane 23 and 25 are on the Outside each of a perforated inner support tube 27 laid and the hose-like Outer membranes 24 and 26 on the inside each of a perforated outer support tube 28. At this point, to explain the term, it should be noted that with permeability a membrane for ions of one polarity the impermeability of the membrane for Ions of the opposite polarity and for charge-neutral molecules is connected.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung zur elektrodialytischen Wasserentsalzung weist unter anderem die Besonderheit auf, åaß sich an den Kationenharzraum 18 und den Anionenharzraum 21 je ein in der aufrechten Gebrauchsstellung des Gefäßes über dem Niveau des oberen Flanschübergangs 11 befmd cher Rückspülraum 29 anschließt. Damit lassen sich durch Rückspülen von unten nach oben die in den beiden Behältern 10 befindlichen lonenaustauschbetten aus ionenaustauschharz rasen und einfach renomogeulsieren und von durchflußhemmenden Ablagerungen befreien. Hierbei genügt für jedes Ionenaustauschbett eine Volumensvergrößerung um etwa 60 bis 80 Prozent. Dadurch, daß der Rückspülraum 29 in radialer Richtung bis an die Behälterwand heranreicht und zwischen dem hohlzylindrischen Soleteilraum 19 und dem Rückspülraum 29 eine kreisringförmige Trennwand 30 vorgesehen ist, kommt man für den Rückspülbetrieb mit einer geringfügigen Verlängerung der beiden Behälter 10 nach oben aus. Die kreisringförmige Trennwand 30 ist trichterförmig nach innen abgeschrägt, um bei der Beendigung des Rückspülens das Zurücksinken der in der Zeichnung durch Punktierung angedeuteten Harzpartikel zu erleichtern. Zur baulichen Vereinfachung sind der Anodenraum 17 und der Kathodenraum 20 jeweils durch den Rückspülraum 29 hindurch bis an das obere Behälterende mit einer ionenundurchlässigen Zwischenwand 31 zum Rückspülraum 29 verlängert. Vorzugsweise ist hierbei die Zwischenwand 31 eine ungelochte Fortsetzung des gelochten Stützinnenrohres 27. The electrodialytic device shown in the drawing Water desalination has, among other things, the peculiarity that it adapts to the cation resin space 18 and the anion resin chamber 21 each one in the upright position of use of the vessel Above the level of the upper flange transition 11, there is a backwashing chamber 29. This allows the in the two containers to be removed by backwashing from bottom to top 10 existing ion exchange beds made of ion exchange resin rush and simply renomogeulsate and free from deposits that prevent the flow. Sufficient for each ion exchange bed an increase in volume of around 60 to 80 percent. Because the backwashing area 29 extends in the radial direction up to the container wall and between the hollow cylindrical Brine sub-space 19 and the backwashing space 29, an annular partition 30 is provided is, you get for the backwash operation with a slight extension of the two containers 10 upwards. The annular partition 30 is funnel-shaped beveled inwards to prevent the sinking back when the backwash is complete Resin particles indicated by dots in the drawing. To the Structural simplification, the anode compartment 17 and the cathode compartment 20 are each through the backwashing chamber 29 through to the upper end of the container with an ion-impermeable Partition 31 extended to the backwash chamber 29. The intermediate wall is preferred here 31 an unperforated continuation of the perforated inner support tube 27.

Unterhalb der beiden hohlzylindrischen Soleteilräume 19 ist je ein im Bereich des Kationenharzraumes 18 oder Anionenharzraumes 21 mit harzundurchlässigen Düsen 32 versehener Behälterzwischenboden 33 eingefügt, und zwar zwischen dem Anschlußflanschpaar für den schüsseiförmigen Boden 15 am unteren Ende des Tanks 10. Die vorzugsweise als Schlitzkappendüsen ausgebildeten Düsen 32 gestatten den Durchtritt von rlüssigkeiten m Weiden Richtungen una nalten zuglelch die jeweiligen Harznartike im satlonenharzraum i8 una Xnionenharzraum 21 zurück. Um die 3ehälterzwlscnenböden 33 besser für ale clnterbringung von Düsen 32 ausnützen zu können, ist jeder Soletetiraum 19 an seinem unteren Ende von liner kreisringförmigen Trennwand 34 begrenzt, die der oberen Trennwand 30 entspricht, jedoch umgekehrt in den Behälter 10 eingesetzt ist, so daß sie mit ihrer inneren Abschrägung trichterförmig nach oben weist. Die kreisringförmigen Trennwände 34 und 30 dienen dem gelochten Stützaußenrohr 28 für die Außenmembran 24 bzw. 26 als Zentrierorgan und Halter. Außerdem dienen sie der Aufnahme riemenartiger Membranbefestiger 35, die lediglich die Stirnenden der schlauchartigen Außenmembran 24 bzw. 26 rundum festlegen. Below the two hollow cylindrical brine sub-spaces 19 is one each in the area of the cation resin space 18 or anion resin space 21 with resin-impermeable Nozzles 32 provided container intermediate floor 33 inserted, namely between the connecting flange pair for the bowl-shaped bottom 15 at the lower end of the tank 10. The preferably Nozzles 32 designed as slot cap nozzles allow the passage of liquids In the willow directions and also the respective resin items in the satellite resin room i8 una Xnionenharzraum 21 back. In order to make the 3 container inner floors 33 better for all To be able to take advantage of the placement of nozzles 32, each Soleti space 19 is at its own lower end of liner circular ring-shaped partition 34 bounded by the upper partition 30th corresponds, but is inserted the other way around in the container 10, so that it points upwards in a funnel shape with its inner bevel. The circular ones Partition walls 34 and 30 serve the perforated outer support tube 28 for the outer membrane 24 or 26 as a centering element and holder. In addition, they are used to accommodate belt-like Membrane fastener 35, which only the front ends of the hose-like outer membrane Set 24 or 26 all around.

Das gelochte Stützinnenrohr 27 für die Innenmembran 23 bzw. 25 wird über seine obere Verlängerung durch die ungelochte Zwischenwand 31 von dem ebenen Deckel 14 in einer koaxialen Position gehalten und endet oberhalb der Düsen 32 mit einer ungelochten Stirnplatte 36. In entsprechend kürzerer Ablängung sind auch hier riemenartige Membranbefestiger 35 vorgesehen, die lediglich die Stirnenden der schlauchartigen Innenmembran 23 bzw. 25 rundum auf dem gelochten Stützinnenrohr 27 festlegen. Zum Auswechseln der Außenmembran 24 oder 26 braucht nur einer der beiden Behälter 10 geöffnet zu werden. Zum Ausw#echseln der Innenmembran 23 oder 25 genügt sogar die Öffnung des betreffenden Behälters 10 an seinem oberen Ende. Das gelochte Stützinnenrohr 27 läßt sich nach dem Lösen des angefügten Deckels 14 leicht aus dem Behälter 10 herausziehen, so daß die auf dem Stützinnenrohr 27 angebrachte Innenmembran 23 oder 25 frei zugänglich ist. The perforated inner support tube 27 for the inner membrane 23 or 25 is via its upper extension through the unperforated partition 31 from the flat Lid 14 is held in a coaxial position and ends above nozzles 32 with an unperforated face plate 36. In a correspondingly shorter cut are also here belt-like membrane fastener 35 is provided, which only the front ends of the hose-like Fix the inner membrane 23 or 25 all around on the perforated inner support tube 27. To the Only one of the two containers 10 needs to be exchanged for the outer membrane 24 or 26 to be opened. To change the inner membrane 23 or 25, even the Opening of the container 10 in question at its upper end. The perforated inner support tube 27 can easily be removed from the container 10 after the attached cover 14 has been detached pull out so that the inner membrane 23 or 25 is freely accessible.

Die Anode 37 der Vorrichtung zur elektrodialytischen Wasserentsalzung besteht aus einem Titanstahlrohr mit Platinüberzug, reicht im kreiszylindrischen Anodenraum 17 nahezu bis zur dortigen Stirnplatte 36 hinab, ist im Dichtsitz und elektrisch isoliert durch den Deckel 14 des betreffenden Behälters 10 hindurchgeführt und endet über dem Elektrodenanschluß 38 mit einem Schwimmerbehälter 39 zum schubweisen Ablaß des im Betrieb anodenseitig entstehenden Sauerstoffgases und zum gelegentlichen Ersetzen des Verbrauchs an Wasser, welches den Elektrolyt Schwefelsäure verdünnt. Entsprechendes gilt für die Kathode 40 im Kathodenraum 20 nur mit dem Unterschied, daß sie aus V4A-Stahlrohr besteht, dem Elektrolyt Natronlauge ausgesetzt ist und Wasserstoffgas entstehen läßt. The anode 37 of the device for electrodialytic water desalination consists of a titanium steel tube with a platinum coating, enough in a circular cylindrical shape The anode space 17 almost down to the face plate 36 there is in the sealing seat and passed through the cover 14 of the container 10 in question in an electrically insulated manner and ends above the electrode connection 38 with a float tank 39 for batchwise operation Discharge of the oxygen gas generated on the anode side during operation and occasionally Replacing the consumption of water, which dilutes the electrolyte sulfuric acid. The same applies to the cathode 40 in the cathode compartment 20 with the only difference that it consists of V4A steel pipe, is exposed to the electrolyte sodium hydroxide solution and Lets hydrogen gas arise.

Im elektrodialytischen Betrieb der Vorrichtung werden aus der zu behandelnden wäßrigen Flüssigkeit unter der treibenden Kraft des elektrischen Feldes zunächst im Kationenharzraum 18 Kationen, nach der Zeichnung beispielsweise Natriumionen, über die kationendurchlässige Außenmembran 24 in den Soleraum 22 abgedrängt, während über die kationendurchlässige Innenmembran 23 Wasserstoffionen aus dem Anodenraum 17 nachwandern, und danach im Anionenharzraum 21 Anionen, nach der Zeichnung beispielsweise Chlorionen, über die anionendurchlässige Außenmembran 26 in den Soleraum 22 abgedrängt, während über die anionendurchlässige Innenmembran 25 Hydroxylionen aus dem Kathodenraum 20 nachwandern. Aufgrund der dort wesentlich höheren lonenkonzentration erfolgen die lonentransporte jedoch überwiegend über die lonenaustauschharze, womit eine starke Reduzierung der elektrischen Widerstände verbunden ist und sich die engen Membranabstände einer gewöhnlichen Elektrodialyse mit einer entsprechend bescheidenen Durchflußleistung vermeiden lassen. Die Reduzierung des elektrischen Widerstandes durch die Zwischenfügung von lonenaustauschharzen wirkt sich insbesondere bei einem geringen Salzgehalt der zu behandelnden wäßrigen Flüssigkeit bzw. bei einer niedrigen lonenkonzentration dieser Flüssigkeit im Endbereich der Wasserentsalzung aus. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die Scheidewirkung der Membranen 23, 24, 25 und 26 auf der Einlagerung von Ionenaustauschsubstanzen in einem Gerüstmaterial beruht. In the electrodialytic operation of the device from the to treating aqueous liquid under the driving force of the electric field initially 18 cations in the cation resin chamber, for example sodium ions according to the drawing, displaced via the cation-permeable outer membrane 24 into the brine space 22, while Via the cation-permeable inner membrane 23, hydrogen ions from the anode compartment 17 migrate, and then 21 anions in the anion resin chamber, according to the drawing, for example Chlorine ions, displaced via the anion-permeable outer membrane 26 into the brine space 22, while 25 hydroxyl ions from the cathode compartment via the anion-permeable inner membrane 20 hike afterwards. Because of the significantly higher ion concentration there the ion transports, however, predominantly via the ion exchange resins, with which a strong reduction in electrical resistance is connected and the tight Membrane distances of an ordinary electrodialysis with a correspondingly modest one Let flow capacity be avoided. The reduction in electrical resistance by the interposition of ion exchange resins has an effect in particular on one low salt content of the aqueous liquid to be treated or a low one ion concentration of this liquid in the end area of the water desalination. In In this context it should be noted that the separating effect of the membranes 23, 24, 25 and 26 on the incorporation of ion exchange substances in a framework material is based.

Die sich im Soleraum 22 beim elektrodialytischen Betrieb der Vorrichtung anreichernde Salzsole wird von Zeit zu Zeit unter Nachführung von abgezweigtem Reinwasser teilweise abgelassen und damit rückverdünne Dadurch, daß die Zuleitung 41 und die Ableitung 42 des Soleraums 22 an den die beiden Behälter 10 verbindenden Flanschübergängen 11 angebracht sind, behindern sie nicht die Montage- und Wartungsarbeiten an den einzelnen Behältern 10 und ermöglichen zudem eine besonders platzsparende Leitungsführung. Which is in the brine room 22 during the electrodialytic operation of the device enriching brine is from time to time with the addition of diverted pure water partially drained and thus rediluted by the fact that the supply line 41 and the Discharge 42 of the brine space 22 at the flange transitions connecting the two containers 10 11 are attached, they do not interfere with the assembly and maintenance work on the individual containers 10 and also allow a particularly space-saving line routing.

Bei einem vorübergehenden Ausfall oder einer zeitweiligen Abschaltung des elektrischen Stromes kann die Wasserentsalzung ohne Unterbrechung im gewöhnlichen Filterbettverfahren fortgesetzt werden, da die im Kationenharzraum 18 und im Anionenharzraum 21 untergebrachten Mengen an Ionenaustauschharz dazu eine genügend große Beladekapazität haben. Ohne die permanente Regeneration der Ionenaustauschharze durch die Kraft des elektrischen Feldes ändern sich allerdings im von der jeweiligen wäßrigen Flüssigkeit nacheinander von oben nach unten durchströmten Kationenharzraum 18 und Anionenharzraum 21 die Ionenprofile. Wird der elektrische Strom wieder eingeschaltet, so dauert es eine Weile, bis sich quer zur Strömungsrichtung der zu behandelnden Flüssigkeit entlang der Feldlinien des elektrischen Feldes die alten Gleichgewichte in der Konzentration der sich gegenseitig verdrängenden Ionen eingestellt haben. In the event of a temporary failure or a temporary shutdown of the electric current, the water desalination can normally be done without interruption Filter bed processes continue as those in the cation resin space 18 and in the anion resin space 21 stored quantities of ion exchange resin for a sufficiently large loading capacity to have. Without the permanent regeneration of the ion exchange resins through the force of the electric field change in the respective aqueous liquid Cation resin space 18 and anion resin space flowed through one after the other from top to bottom 21 the ion profiles. If the electric current is switched on again, it lasts it takes a while until it is transverse to the direction of flow of the liquid to be treated along the field lines of the electric field the old equilibria in concentration of the mutually displacing ions have stopped.

Durch die an der beschriebenen Vorrichtung zur elektrodialytischen Wasserentsalzung vorgesehene Rückspülmöglichkeit können durchflußhemmende und damit leistungsmindernde Ablagerungen zwischen den Harzpartikeln von Zeit zu Zeit auf einfache Weise wieder beseitigt werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Behandlung trüber wäßriger Flüssigkeiten wie junger Wein oder Fruchtsaft ansteht Nachdem sich in Richtung des elektrischen Feldes allmählich fingerförmige Unregelmäßigkeiten in der lonenverteilung auszubilden pflegen, findet mit dem Rückspülen zugleich eine äußerst vorteilhafte Rehomogenisierung der beiden Ionenaustauschbetten statt. Dazu werden das Rohwasserventil 43, das Überleitungsventil 44 und das Reinwasserventil 45 geschlossen und die zwei Spülwasserventile 46 bei den unteren Leitungsanschlüssen 13 der beiden Behälter 10 und die zwei Abwasserventile 47 bei den oberen Leitungsanschlüssen 12 der beiden Behälter 10 geöffnet. Der Spülwasserdruck läßt sich so bemessen, daß der Pegel des Ionenaustauschharzes nur bis knapp unter den vom Behälter 10 radial abstehenden Leitungsanschluß 12 ansteigt und ein Rückhaltesieb entbehrlich ist. By using the device described for electrodialytic Water desalination provided backwash facility can flow-inhibiting and thus performance-reducing deposits between the resin particles from time to time easy way to be eliminated. This is of particular concern when the treatment of cloudy watery liquids such as young wine or fruit juice is pending After moving in the direction of the electric field gradually finger-shaped irregularities The practice of training in ion distribution also finds one with backwashing extremely advantageous re-homogenization of the two ion exchange beds takes place. In addition become the raw water valve 43, the transfer valve 44 and the pure water valve 45 closed and the two flushing water valves 46 at the lower line connections 13 of the two containers 10 and the two waste water valves 47 at the upper line connections 12 of the two containers 10 open. The flushing water pressure can be dimensioned so that the level of the ion exchange resin only to just below that of the container 10 radially protruding line connection 12 increases and a retaining screen is dispensable.

Bezugszeichenliste 10 Behälter 11 Flanschübergang 12 Leitungsanschluß 13 Leitungsanschluß 14 Deckel 15 Boden 16 Fuß 17 Anodenraum 18 Kationenharzraum 19 Soleteilraum 20 Kathodenraum 21 Anionenharzraum 22 Soleraum 23 Innenmembran 24 Außenmembran 25 Innenmembran 26 Außenmembran 27 Stützinnenrohr 28 Stützaußenrohr 29 Rückspülraum 30 Trennwand 31 Zwischenwand 32 Düse 33 Behälterzwischenboden 34 Trennwand 35 Membranbefestiger 36 Stirnplatte 37 Anode 38 Elektrodenanschluß 39 Schwimmerbehälter 40 Kathode 41 Zuleitung 42 Ableitung 43 Rohwasserventil 44 Überleitungsventil 45 Reinwasserventil 46 Spülwasserventil 47 Abwasserventil - LeerseiteLIST OF REFERENCE NUMERALS 10 container 11 flange transition 12 line connection 13 Line connection 14 Cover 15 Base 16 Foot 17 Anode compartment 18 Cation resin compartment 19th Brine sub-space 20 cathode space 21 anion resin space 22 brine space 23 inner membrane 24 outer membrane 25 Inner membrane 26 Outer membrane 27 Inner support tube 28 Outer support tube 29 Backwash chamber 30 Partition 31 Partition 32 Nozzle 33 Intermediate tank bottom 34 Partition 35 Membrane fastener 36 front plate 37 anode 38 electrode connection 39 float tank 40 cathode 41 Inlet 42 Discharge 43 Raw water valve 44 Transfer valve 45 Pure water valve 46 Flush water valve 47 Waste water valve - Blank page

Claims

Claims: 1. Device for electrodialytic water desalination, in the one in a vessel through one cation-permeable or one anion-permeable Membrane successive spaces for cation resin, anion resin, brine, an anode and a cathode are partitioned, both the anode compartment and the cathode compartment as also the cation resin space and the anion resin space through the brine space on each other Are kept distance and the cation resin chamber and the anion resin chamber by a Connecting lines for the partially desalinated water are connected in series, d a d u r c h characterized that the vessel consists of two circular cylindrical containers (10) and there are two or more radial flange transitions (11) to both containers (10), in the radial direction in a container (10) a circular cylindrical anode space (17), a hollow cylindrical cation resin space (18) and a hollow cylindrical brine sub-space (19) and in the other container (10) a circular cylindrical cathode space (20) hollow cylindrical anion resin space (21) and a hollow cylindrical brine sub-space (19) one after the other and the brine room (22) through the interior of the flange transitions (11) is completed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that to the cation resin space (18) and the anion resin space (21) each one in the upright Use position of the vessel above the level of the upper flange transition (lot}) located backwashing room (29) connects

3. Apparatus according to claim 2, characterized characterized in that the backwashing space (29) in a radial direction up to the container wall reaches and between the hollow cylindrical brine sub-space (19) and the backwashing space (29) an annular partition (30) is provided.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the anode space (17) and the cathode space (20) each through the backwash space (29) through to the upper end of the container with an ion-impermeable partition (31) are extended to the backwash chamber (29)

5. Device according to one of the claims 2 to 4, characterized in that below the two hollow cylindrical brine sub-spaces (19) each with one in the area of the cation resin space (18) or anion resin space (21) Resin-impermeable nozzles (32) provided container intermediate floor (33) is inserted.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the supply line (41) and the discharge line (42) of the brine room (22) to which the two Container (connecting flange transitions (are attached.

The invention relates to a device for electrodialytic Water desalination, in which in a vessel through one cation-permeable or anion-permeable membrane successive spaces for cation resin, anion resin, Brine, an anode and a cathode are partitioned off, both the anode compartment and the Cathode space as well as the cation resin space and the anion resin space through the brine space are kept at a mutual distance and the cation resin space and the anion resin space connected in series by a connecting line for the partially desalinated water are.

Such a device embodies one thing in addition to the summary Cation exchanger and an anion exchanger, the combination of ion exchange materials with a dialysis device and an electrolysis device. Is salient the continuous regeneration of the ion exchange materials on this combination by the driving force of the electric field and the separating effect of each adjacent membrane. In the case of an ordinary ion exchanger, on the other hand, close if a loading phase is followed by a regeneration phase and a washing phase, they become considerable Quantities of regeneration chemicals are required, considerable wastewater losses occur on, alternating operation with a second system is usually required and they are extensive Control devices required.

A device of the type outlined at the beginning is already out the US-PS 36 86 089 known. In this known device, all membranes are flat, of the same rectangular cut and arranged parallel to one another. The same thing also applies to the spaces separated by the membranes for cation resin, anion resin, Brine, an anode or a cathode. So that the device resembles its in that a vessel successive spaces in the use position of the form after a Stack of boards tilted at a right angle. The layering allows it to be in the same electric field between two electrode spaces through a cation-permeable Membrane separated from each other two or more ion exchange resins of different Cation selectivity and separated from each other by an anion-permeable membrane two or more ion exchange resins of different anion selectivity follow one another On the other hand, it appears on this device as. disadvantageous that for the device requires a lot of floor space, the maintenance of a room frequently the dismantling of the entire device requires the sealing to a higher level Operating pressure causes difficulties, no even distribution of the from above incoming liquid to be treated is possible, the discharge of the forming Gases too unevenly, increasing irregularities tending to ion breakthrough not easy to correct in the state profile of an ion exchange bed and deposits increasing the flow resistance of the ion exchange bed at best can be removed with great effort.

The invention is based on the object for a device of The type mentioned at the beginning is aqueous with a high performance in the treatment Liquids inexpensive to produce, easy to transport, with a Relatively small footprint, not very susceptible to failure and easy to use to create a waiting design.