FI118630B - Method and apparatus for treating solutions - Google Patents

Method and apparatus for treating solutions Download PDF

Info

Publication number
FI118630B
FI118630B FI20021814A FI20021814A FI118630B FI 118630 B FI118630 B FI 118630B FI 20021814 A FI20021814 A FI 20021814A FI 20021814 A FI20021814 A FI 20021814A FI 118630 B FI118630 B FI 118630B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
ion exchange
resin
exchange resin
solution
tube
Prior art date
Application number
FI20021814A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021814A (en
FI20021814A0 (en
Inventor
Erkki Paatero
Esa Paavola
Ari Kaerki
Joni Helenius
Janne Kauppi
Original Assignee
Larox Oyj
Finex Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Larox Oyj, Finex Oy filed Critical Larox Oyj
Priority to FI20021814A priority Critical patent/FI118630B/en
Publication of FI20021814A0 publication Critical patent/FI20021814A0/en
Priority to PCT/FI2003/000753 priority patent/WO2004033097A1/en
Priority to AU2003268983A priority patent/AU2003268983A1/en
Publication of FI20021814A publication Critical patent/FI20021814A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118630B publication Critical patent/FI118630B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/12Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor characterised by the use of ion-exchange material in the form of ribbons, filaments, fibres or sheets, e.g. membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
    • B01D29/055Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported ring shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D29/54Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/902Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding containing fixed liquid displacement elements or cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/92Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for discharging filtrate
    • B01D29/925Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for discharging filtrate containing liquid displacement elements or cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02Column or bed processes
    • B01J47/022Column or bed processes characterised by the construction of the column or container

Description

118630 MENETELMÄ JA LAITE LIUOSTEN KÄSITTELEMISEKSI.118630 METHOD AND APPARATUS FOR SOLUTION SOLUTION.

5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä liuosten käsittelemiseksi, erityisesti ionivaihtohartsin käyttöön perustuvalla laitteistolla sekä patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen laitteisto menetelmän soveltamiseksi.The present invention relates to a method for treating solutions according to the preamble of claim 1, in particular to an apparatus based on the use of an ion exchange resin, and to an apparatus according to the preamble of claim 6 for applying the method.

10 Yleisesti käytössä oleva ioninvaihtolaitteisto tunnetaan ioninvaihtokolonnina ja se koostuu tyypillisesti pystysuorasta lieriömäisestä paineastiasta. Kolonni on tyypillisesti täytetty puoliksi, s.o. yleensä 1 - 2 m paksu kerros, löysästi pakatulla pallomaisella ioninvaihtohartsilla, jonka päälle käsiteltävä liuos johdetaan. Liuos kulkee hartsikerroksen läpi ja se poistuu käsiteltynä kolonnin pohjassa 15 olevan yhteen kautta.A commonly used ion exchange apparatus is known as an ion exchange column and typically consists of a vertical cylindrical pressure vessel. The column is typically half-filled, i. usually a layer 1 to 2 m thick, loosely packed with a spherical ion exchange resin onto which the solution to be treated is led. The solution passes through the resin layer and exits when treated through one of the bottom 15 of the column.

Kolonnin yläosaan jäävä tyhjä tila on tarpeen, koska käytön aikana hartsin tila- .·. vuus yleensä muuttuu jonkin verran. Lisäksi tyhjä tila on tarpeen myös hartsin !!!!: regeneroivia tai puhdistusta varten, jolloin vastakkaiseen suuntaan johdettu * · 20 puhdistusneste fluidisoi hartsikerroksen ja särkyneet hartsipartikkelit voidaan • * ....: poistaa ylivuotona.An empty space at the top of the column is necessary because of the resin space during use. the degree of change usually changes slightly. In addition, the empty space is also required for the resin !!!!: regenerative or cleaning, where the * · 20 cleaning fluid applied in the opposite direction fluidizes the resin layer and the broken resin particles can be removed by overflow.

• a • * * * a · • *• a • * * * a · • *

Hartsikerros aiheuttaa virtausvastuksen, jonka johdosta käsiteltävä neste joh- • * · detaan paineenalaisena hartsipedin läpi. Paineen on oltava riittävän suuri tar-25 peellisen virtausmäärän aikaansaamiseksi. Toisaalta liian suuri paine voi puristaa hartsikerroksen kokoon lisäten virtausvastusta ja pienentäen virtausmäärää :.··· entisestään.The resin layer causes a flow resistance which causes the fluid to be treated to pass under pressure through the resin bed. The pressure must be high enough to provide the necessary flow rate. On the other hand, excess pressure can compress the resin layer to increase flow resistance and reduce flow rate:.

• · • · * • * Tällaisessa kolonnissa käytetty hartsi on yleensä pallomaista partikkelikoon oi- • * * *:·*: 30 lessa tyypillisesti 0,5 - 1,2 mm, pienimmillään noin 0,3 mm. Suuri palloskoko mahdollistaa pienen ominaisvirtausvastuksen, mutta toisaalta hartsipedin on * « ..... oltava paksu tehokkaan puhdistusvaikutuksen aikaansaamiseksi. Paksu hartsi- 2 118630 kerros tarvitaan myös kanavoitumisen välttämiseksi, koska hartsin käytönaikaisesta suuresta tilavuudenmuutoksesta johtuen puhdistettava neste pyrkii muodostamaan tasaisen virtauksen sijaan kanavia, jolloin puhdistusvaikutus huononee oleellisesti.The resin used in such a column is typically spherical with a particle size of about 0.5 to 1.2 mm, with a minimum of about 0.3 mm. The large spherical size allows for a low specific flow resistance, but on the other hand the resin bed must be * «..... thick to achieve an effective cleaning effect. A thick layer of resin 2 118630 is also required to avoid ducting, since due to the large volume change of the resin during use, the fluid to be cleaned tends to form channels instead of steady flow, thereby substantially reducing the cleaning effect.

55

Edelläkuvatun rakenteen puhdistusvaikutus ei ole kovin hyvä, jos liuoksesta on poistettava suuria orgaanisia molekyylejä tai kolloidaalisia epäorgaanisia yhdisteitä. Ne eivät nimittäin mahdu pallomaisen hartsin huokosiin tai niiden diffuusio huokosissa on hidas. Tällainen rakenne on myös tehoton, kun poistetta-10 vien aineiden pitoisuus liuoksessa on pieni.The cleaning effect of the above structure is not very good if large organic molecules or colloidal inorganic compounds have to be removed from the solution. Namely, they do not fit into the pores of the spherical resin or their diffusion in the pores is slow. Such a structure is also ineffective when the concentration of excipients in the solution is low.

Tunnetaan myös ratkaisu, jossa painesäiliössä olevien vertikaalisten putkimaisten elementtien päälle on muodostettu suodattamalla ohut kerros pulveri-maista ioninvaihtohartsia. Tällaisessa laitteistossa voidaan hartsipedin läpi joh-15 taa puhdistettava liuos suurella virtausnopeudella ilman, että painehäviö nousee liian suureksi. Tällainen ratkaisu vaatii kuitenkin jatkuvaa nestevirtausta hartsi-kerroksen läpi, koska virtauksen aiheuttaman paineen poistuttua hartsikerros ·:· valuu pois elementtien pinnalta.A solution is also known in which a thin layer of powdery ion-exchange resin is formed on the vertical tubular elements in the pressure vessel. In such an arrangement, the solution to be cleaned can be passed through the resin bed at a high flow rate without too high a pressure drop. However, such a solution requires a continuous flow of liquid through the resin layer because, as the pressure exerted by the flow is removed, the resin layer ·: · leaks off the surface of the elements.

* • * * · -• :Y- 20 On tunnettua, että hienojakoisten partikkelien suodatuksessa syntyy suodatin- kakkuun kanavia, joiden kautta huomattava osa suodoksesta poistuu kakusta • · \**i puhdistamattomana. Erityisen suuri kanavoitumisriski syntyy, jos suodatuskakku t t ·’...· pääsee kuivumaan, loninvaihtohartsien kohdalla on lisäksi huomioitava, että hartsipartikkelit kutistuvat ja turpoavat käytön aikana, mikä lisää kanavoitumista 25 ja reunavuotoja.* • * * · - •: Y-20 It is known that the filtering of finely divided particles creates channels in the filter cake through which a significant part of the filtrate is removed from the cake without being purified. In particular, if the filter cake t t · '... · gets dry, the risk of channeling is particularly high, and in the case of ion exchange resins, it must be noted that the resin particles shrink and swell during use, which increases channeling and edge leakage.

• · • * · / Eräs tunnettu ratkaisu pulverihartsin kanavoitumisen välttämiseksi vertikaali- ’. sessa suodatuselementissä on puristaa mekaanisesti ioninvaihtohartsikerrosta.• · • * · / One known solution to avoid powder resin channeling is vertical. this filtering element is to mechanically compress the ion exchange resin layer.

• · · :... Tämän epäkohtana on liian suuri ja epätasainen petitiheys.• · ·: ... This has the disadvantage of having too high and uneven bed densities.

♦ 30 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edelläkuvatut epäkohdat ja saada *:*·: aikaan tilaa säästävä suurien nestemäärien käsittelyyn tarkoitettu pienikokoisen 3 118630 ioninvaihtohartsin käyttöön perustuva laite. Siinä virtaus voidaan pysäyttää ja käynnistää uudelleen ilman, että edelläkuvattua kanavoitumista ilmenee.It is an object of the present invention to overcome the drawbacks described above and to provide *: * ·: a space-saving device for handling large volumes of liquid based on the use of a small 3118630 ion exchange resin. Here, the flow can be stopped and restarted without the channeling described above occurring.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä sekä laitteella, 5 jossa vaakasuorat suodatuselementit on sijoitettu päällekkäin paineenkestävään umpinaiseen säiliöön. Suodatuselementtien yläpinnalle muodostetaan keksinnön mukaisesti ohut noin 10-100 mm, tyypillisesti 10-40 mm paksuinen, pulverimaisesta ioninvaihtohartsista, partikkelikoko alueella 1 - 300 pm, tyypillisesti 10 - 300 pm, koostuva kerros, jonka päällä on joustava virtauksen-10 jakoelementti hartsikerroksen halkeilun ja kanavoitumisen estämiseksi.This object is achieved by the method according to the invention and by a device 5 in which the horizontal filtering elements are superimposed in a pressure-resistant sealed container. According to the invention, a thin layer of about 10-100 mm, typically 10-40 mm thick, powdered ion-exchange resin, having a particle size in the range of 1 to 300 µm, typically 10-300 µm, is formed on the upper surface of the filtering elements, with a flexible flow-10 partitioning resin layer prevent it.

Keksinnön mukaiselle ratkaisulle tunnusomaiset piirteet on tarkemmin ilmaistu oheisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.The features of the solution according to the invention are more specifically described in the characterizing parts of the appended claims.

15 Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joistaThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää halkileikattuna erästä keksinnön mukaista laitetta, »»*· • · \v 20 Kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaista puhdistuselementin konstruktiota, • · > *· Kuvio 3 esittää vaahdotuskemikaalia sisältävän vesiliuoksen suodatustulosta, • · 1 * * «Fig. 1 is a cross-sectional view of an apparatus according to the invention, Fig. 2 illustrates a construction of a cleaning element according to the invention, Fig. 3 shows the filtration result of an aqueous solution containing a foaming chemical,

Kuvio 4 esittää erään heksaanipohjaisen prosessiliuoksen kuiva-aineen tuhka-25 pitoisuutta ja t · • · * • · · ,··· Kuvio 5 esittää e.m. kokeen tuhkan koostumusta.Figure 4 shows the dry matter content and t · · · * · · · · · · · · · · ··· of a hexane-based process solution. test the ash composition.

• * - * · ··· '***, Eräs keksinnön mukainen laite koostuu kuvion 1 mukaisesta paineenkestävästä • · * · ! 30 säiliöstä (1), jonka yläosaan puhdistettava liuos johdetaan tuloputken (2) kautta.• * - * · ··· '***, An apparatus according to the invention consists of a pressure-resistant • · * ·! 30 containers (1), the upper part of which is to be cleaned through the inlet (2).

"*** Säiliön (1) alaosassa on putki (3), jonka kautta puhdistuselementtien (4) läpi kulkenut liuos poistuu puhdistuneena säiliön (1) ulkopuolelle. Säiliössä (1) on 4 118630 myös laippa-, bajonetti-, tms. liitos (5), joka mahdollistaa säiliön avaamisen huoltoa, elementtien (4) vaihtoa, tai muuta tarkoitusta varten."*** At the bottom of the tank (1) is a pipe (3) through which the solution which has passed through the cleaning elements (4) is discharged cleanly outside the tank (1). The tank (1) also has a flange, bayonet or similar connection (11). 5), which allows the container to be opened for maintenance, replacement of the elements (4), or for other purposes.

Säiliön (1) pohjalla on tukiputki (6), josta alkaen puhdistuselementit (4) pinotaan 5 toistensa perään yhtenäiseksi sarjaksi (7). Sopivilla elementtien (4) dimensioilla saavutetaan sarjan (7) riittävä käytönaikainen stabiilisuus, mutta elementit (4) voidaan myös tukea esimerkiksi säiliön (1) seinämiin. Elementtisarjan (7) yläpuolelle sijoitetaan tulovirtauksen ohjaamiseksi ohjauslevy (8), joka mahdollistaa tulovirtauksen jakaantumisen tasaisesti kaikille puhdistuselementeille (4).At the bottom of the container (1) is a support tube (6), from which the cleaning elements (4) are stacked 5 in succession into a continuous series (7). Suitable dimensions of the elements (4) achieve a sufficient lifetime stability of the set (7), but the elements (4) can also be supported, for example, on the walls of the container (1). A baffle plate (8) is placed above the array of elements (7) to control the inlet flow, which allows for an even distribution of the inlet flow to all cleaning elements (4).

1010

Kuviossa 2 on esitetty eräs soveltuvan puhdistuselementin konstruktio. Elementin (4) keskiputki (9) muodostuu sisäputkesta (10) ja ulkoputkesta (11), jotka on mitoitettu siten, että elementeistä (4) voidaan koota yhtenäinen sarja (7) putken (10) sijoittuessa viereisen elementin (4) putken (11) sisään.Figure 2 shows a construction of a suitable cleaning element. The center tube (9) of the element (4) consists of an inner tube (10) and an outer tube (11) which are dimensioned so that an integral series (7) of elements (4) can be assembled with the tube (10) of the adjacent element (4). in.

1515

Putkien (10) ja (11) muodostamaan keskiputkeen (9) on kiinnitetty elementin pohjalevy (12), jonka ulkoreunassa on pystysuora seinämä (13). Pohjalevyn *j· (12) päällä on ritilä (14), joka tukee kangasta (15) mahdollistaen pystysuoran ·:··. nestevirtauksen kankaan (15) läpi pohjalevyn (12) päälle ja siitä edelleen auk- : Y· 20 kojen (16) kautta keskiputken (9) sisään.In the center tube (9) formed by the tubes (10) and (11), there is attached an element bottom plate (12) having a vertical wall (13) at its outer edge. On the bottom plate * j · (12) there is a grille (14) which supports the fabric (15) allowing vertical ·: ··. flow of liquid through the fabric (15) onto the base plate (12) and further through the openings Y · 20 through the openings (16) into the center tube (9).

·« ·· - ·,*·' Ritiläalueen sisäreuna (17) ja ulkoreuna (18) ovat nestettä läpäisemättömiä, • v.: jolla pyritään estämään puhdistettavan nesteen kanavoituminen elementin pys tysuorien seinämien viereen.· "·· - ·, * ·" The inner edge (17) and outer edge (18) of the grille area are impermeable to liquid, • v .: to prevent the liquid to be cleaned from ducting adjacent the vertical walls of the element.

2525

Kankaan (15) päälle on pakattu kerros jauhettua ioninvaihtohartsia (19). Opti- • * maalinen hartsikerroksen paksuus määräytyy kulloisenkin hartsilaadun ja so- **;. vellutuksen perusteella, mutta tyypillisesti kerrospaksuus on 10-40 mm. Kan- *·· gas (15) on edullisimmin suodatinkangas tai vaihtoehtoisesti nano- tai mik- * 30 rosuodatusmembraani.A layer of powdered ion exchange resin (19) is packed on the fabric (15). The optical thickness of the * * resin layer is determined by the particular resin grade and color. warping, but typically has a layer thickness of 10-40 mm. Can * ·· gas (15) is most preferably a filter cloth or, alternatively, a nano or micro filtration membrane.

* · »··· • · 5 118630* · »··· • · 5 118630

Hartsikerroksen (19) päälle on sijoitettu kangas tai muu levy (20), jonka tarkoituksena on toimia virtauksenjakolevynä ja muodostaa joustava tuki hartsiker-rokselle (19). Kankaan (20) avulla voidaan siten kompensoida hartsin (19) tilavuuden muutokset sekä ehkäistä nestevirtauksen kanavoitumista. Kangas (20) 5 estää myös hartsikerroksen (19) huuhtoutumista nestevirtauksen mukana.A fabric or other sheet (20) is provided on top of the resin layer (19) for the purpose of acting as a flow divider and providing a resilient support to the resin layer (19). The fabric (20) can thus compensate for changes in the volume of the resin (19) and prevent channeling of the fluid flow. The fabric (20) 5 also prevents the resin layer (19) from being washed away with the fluid flow.

Kangas (20) voidaan kiinnittää hartsikerroksen (19) päälle reunoistaan esimerkiksi renkailla (21) ja (22), jotka lukitaan paikoilleen esimerkiksi sokilla (23). Renkaiden alapinnassa voi olla kohoumia, uria, tms. kankaan (20) kiinnittämi-10 seksi lujemmin paikoilleen.The fabric (20) can be secured to the resin layer (19) at its edges, for example, by means of rings (21) and (22) which are locked in place by means of, for example, sockets (23). The underside of the tires may have protrusions, grooves, etc. for securing the fabric (20) in place.

Esimerkin mukaisessa konstruktiossa sisäputki (10) on lyhyempi kuin ulkoputki (11), jolloin elementtejä päällekkäin pinottaessa aukot (16) jäävät avoimiksi ul-koputken (11) tukeutuessa päästään elementin pohjalevyyn (12), johon on kiin-15 nitetty esimerkiksi kuminen tiiviste (24).In the exemplary embodiment, the inner tube (10) is shorter than the outer tube (11), whereby when the elements are stacked, the openings (16) remain open with the outer tube (11) supported by the element bottom plate (12) ).

Suodatusta varten säiliö (1) avataan laipasta (5) ja tarpeellinen määrä suoda- ... tinelementtejä (4) pinotaan päällekkäin tukiputkesta (6) alkaen. Ylimmäksi sijoi- » tetaan ohjauslevy (8), jonka keskiputken alapää on muotoiltu samanlaiseksi 20 kuin puhdistuselementin (4) sisäputki (10), jolloin se samalla sulkee keskiput- • · .... kista (9) muodostuvan suodoskanavan yläpään. Sen jälkeen säiliö (1) suljetaan.For filtration, the container (1) is opened from the flange (5) and the required number of filter elements (4) are stacked on top of each other starting from the support tube (6). At the top, a baffle plate (8) is arranged with the lower end of the central tube shaped similar to the inner tube (10) of the cleaning element (4), thereby closing the upper end of the filtration channel formed by the central tube (9). The tank (1) is then closed.

9 · · • · * :* * Varsinainen suodatusprosessi voidaan aloittaa täyttämällä säiliö (1) tuloputken • * - (2) kautta puhdistettavalla nesteellä. Koska hartsikerroksesta (19) ainakin osa 25 on keksinnön mukaisesti jauhettua hartsia, on sen virtausvastus kohtuullisen suuri. Siksi puhdistettava neste alkaa virrata hartsikerroksen läpi merkittävästi V·; vasta kun säiliö (1) täyttyy puhdistettavalla nesteellä ja säiliöön muodostuu riit- *·· . tävä paine. Säiliön (1) yläosassa voi olla myös venttiili (25), jonka kautta säili- • * ·'** öön jäänyt ilma voidaan poistaa. Venttiili (25) mahdollistaa myös säiliön (1) • · · 30 täyttämisen paineettomana.9 · · • · *: * * The actual filtration process can be started by filling the tank (1) with the liquid to be cleaned through the inlet • • - (2). Since at least a portion of the resin layer (19) is resin ground according to the invention, its flow resistance is reasonably high. Therefore, the liquid to be purified begins to flow significantly through the resin layer V ·; only when the reservoir (1) is filled with liquid to be cleaned and the reservoir has sufficient * ··. this pressure. There may also be a valve (25) at the top of the tank (1) through which the air remaining in the tank may be removed. The valve (25) also allows the container (1) to be filled under pressure without pressure.

9 · • · * · * f - β 1186309 · • · * · * f - β 118630

Suodatusprosessin aikana puhdistettavaa nestettä johdetaan paheellisena säiliöön (1), jolloin neste virtaa hartsikerroksen (19) läpi putken (3) kautta säiliön (1) ulkopuolelle.During the filtration process, the liquid to be cleaned is led into the tank (1) in a malicious manner, whereby the liquid flows through the resin layer (19) through a pipe (3) to the outside of the tank (1).

5 Kun ioninvaihtohartsi on menettänyt tehonsa, se voidaan regeneroida paikallaan sovelluskohteen edellyttämällä tavalla. Regeneroinnin ja hartsipedin pesun yhteydessä on edullista käyttää mahdollisimman pieniä liuosmääriä ja pystyä tyhjentämään laite nesteestä eri vaiheiden välillä. Tällöin hartsipeti ei kuitenkaan saisi kuivua, mikä aiheuttaisi hartsipedin halkeilua ja kanavoitumista. Hart-10 sipedin pitämiseksi aina kosteana on jokaisen elementin keskiputkessa (9) ylivuoto kouru (27), joka pitää nestepinnan aina hartsipedin yläpuolella.5 Once the ion exchange resin has lost its effect, it can be regenerated in place as required by the application. During regeneration and washing of the resin bed, it is advantageous to use as little solution as possible and to be able to drain the device between the various stages. However, in this case, the resin bed should not be allowed to dry, which would cause cracking and ducting of the resin bed. To keep the Hart-10 siped always moist, there is an overflow trough (27) in the center tube (9) of each element, which always maintains the liquid surface above the resin bed.

Säiliö (1) voidaan myös tyhjentää esimerkiksi venttiilin (26) kautta ja avata liitoksesta (5), jonka jälkeen elementit (4) voidaan korvata uusilla tai vaihtaa niihin 15 uusi hartsi.The container (1) can also be emptied through, for example, a valve (26) and opened at the joint (5), after which the elements (4) can be replaced or replaced with a new resin.

Hartsin (19) partikkelikoko on hyvin pieni, jolloin hartsi pakkautuu tiiviisti aihe- uttaen suuren virtausvastuksen. Suuresta suodatuspinta-alasta johtuen laitteis- "** tolia voidaan käsitellä suuriakin nestemääriä, vaikka virtausnopeus on pieni.The resin (19) has a very small particle size, whereby the resin is packed tightly, causing a high flow resistance. Due to the large filtration area, even large volumes of liquid can be handled even at low flow rates.

• · vY 20 Keksinnön mukainen rakenne vie myös vähän lattiapinta-alaa kapasiteettiinsa verrattuna.The structure according to the invention also occupies a small amount of floor space compared to its capacity.

« t « • t - * • t *«T« • t - * • t *

Pienikokoisen hartsin ulkopinta-ala on tyypillisesti 30 - 40-kertainen verrattuna vastaavan pallomaisen hartsin ulkopinta-alaan. Siksi se pystyy adsorboimaan 25 suuria molekyylejä ja kolloideja, jotka eivät mahdu pallomaisen hartsin huoko-. . siin tai joiden huokosdiffuusio hartsin sisään on hidas.The outer surface area of the compact resin is typically 30 to 40 times that of the corresponding spherical resin. Therefore, it is capable of adsorbing 25 large molecules and colloids that do not fit into the pore of the spherical resin. . or whose pore diffusion into the resin is slow.

* i « • e** i «• e *

Keksinnön mukainen konstruktio sallii suuret tulovirtauksen vaihtelut, koska ··· '**·' hartsikerros on vaakasuoralla pinnalla kankaan (20) suojassa eikä se pääse • it* *. \ 30 putoamaan pois vaikka virtaus loppuisi kokonaan.The construction according to the invention allows for large variations in the input flow, since the ··· '** ·' resin layer is protected on the horizontal surface by the fabric (20) and cannot penetrate it. \ 30 even if the flow stops completely.

····* • -···· * • -

Esimerkki 1 7 118630Example 1 7118630

Lignosulfonaatit ovat pinta-aktiivisia aineita ja ne adsorboituvat helposti erilaisille pinnoille, mutta ne myrkyttävät helposti katalyyttejä. Ne sitoutuvat myös periaatteessa anioninvaihtimiin, mutta koska ne ovat suuria pallomaisia molekyylejä (halkaisija n. 50 A), ne eivät mahdu tavallisten ioninvaihtimien sisään.Lignosulfonates are surfactants and readily adsorb on various surfaces, but they can easily poison catalysts. They also bind basically to anion exchangers, but because they are large spherical molecules (about 50 A in diameter), they do not fit inside conventional ion exchangers.

5 Laboratoriossa tehdyissä tasapainokokeissa verrattiin pulverimaista OH-muotoista anioninvaihtohartsia ja perinteistä pallohartsia (Amberiite IRA410). Jauhehartsilla pystyi sitomaan enimmillään 180 mg lignosulfonaattia hartsi-grammaa kohti. Vastaavasti pallohartsi sitoi 7 mg/hartsigramma. Lämpötiloissa 15 ja 35 °C välissä ei havaittu olevan vaikutusta kapasiteettiin, mutta lämpötilan 10 nosto nopeutti hieman absorptiokinetiikkaa. Koe osoitti, että jauhehartsi soveltuu pallohartsia paremmin sitomaan iignosulfonaattien kaltaisia suuria molekyylejä.Laboratory equilibrium tests compared powdered OH-shaped anion exchange resin with conventional ball resin (Amberite IRA410). The powder resin was capable of binding up to 180 mg of lignosulfonate per gram of resin. Correspondingly, the spherical resin bound 7 mg / g resin. At temperatures between 15 and 35 ° C, no effect on capacity was observed, but increasing the temperature 10 slightly accelerated the absorption kinetics. The experiment showed that powdered resin is better suited to bind large molecules like iignosulfonates than spherical resin.

Keksinnön mukaisella laitteella suodatettiin kolmea eri teollista vesiliuosta, jossa 15 olevaa hienokemikaalia oli tarkoitus hydrata. Koska liuos sisälsi epäpuhtautena myös pieniä, vaihtelevia määriä lignosulfonaattia oli se poistettava liuoksesta ennen hydrausta, koska lignosulfonaatit muuten olisivat myrkyttäneet katalyytin.Three different aqueous industrial solutions were filtered with the device according to the invention, in which the fine chemical was to be hydrated. Because the solution also contained small, varying amounts of lignosulfonate, it had to be removed from the solution prior to hydrogenation, since the catalyst would otherwise be poisoned by the lignosulfonates.

,.,'j Liuokset, jotka sisälsivät 10, 50 ja 100 ppm lignosulfonaattia, puhdistettiin kek- "** sinnön mukaisella laitteella käyttäen pulverimaista OH-muotoista anioninvaihto- » * 20 hartsia ja 40 mm ioninvaihtopedin paksuutta. Suodosten lignosulfonaattipitoi- *!'* suudet olivat vastaavasti 0,064,1,609 ja 2,253 ppm. Vastaava koe tehtiin myös ♦ *·*' 1 m korkeassa ioninvaihtopylväässä käyttäen Amberiite IRA410 pallohartsia.Solutions containing 10, 50 and 100 ppm lignosulfonate were purified by the inventive device using a powdered OH-shaped anion exchange »20 resin and 40 mm ion exchange bed thickness. nozzles were 0.064.1.609 and 2.253 ppm, respectively. A similar experiment was also performed on a ♦ * · * '1 m high ion exchange column using Amberite IRA410 sphere resin.

« loninvaihtopylväällä ei havaittu minkäänlaista puhdistustehoa.«No purification efficiency was observed on the ion exchange column.

25 Esimerkki 2Example 2

Laboratoriokokeissa tutkittiin vaahdotuskemikaalin (dialkyylidimetyyliammoni-umkloridi) poistoa vesiliuoksesta. Hartsina käytettiin seuraavia hartseja, joiden ” · runko oli polystyreenidivinyylibentseenikopolymeeria (PS-DVB): 30 PS-DVB kationinvaihtohartsi [H+], geeli, sulfonoitu, pallo dmin >200 pm, ristisil-Laboratory experiments investigated the removal of a flotation chemical (dialkyldimethylammonium chloride) from an aqueous solution. The following resins were used as resins having a "· backbone of polystyrene-divinylbenzene copolymer (PS-DVB): 30 PS-DVB cation exchange resin [H +], gel, sulfonated, sphere dmin> 200 µm, crosslinked.

’: * loitusaste 4 %-DVB': * Start-up rate of 4% DVD

#*♦* t e 118630# * ♦ * t e 118630

PS-DVB kationinvaihtohartsi [H+], geeli, sulfonoitu, pallo dmin >400 μΐη, ristisil-loitusaste 8%-DVBPS-DVB cation exchange resin [H +], gel, sulfonated, sphere dmin> 400 μΐη, degree of crosslinking 8% -DVB

PS-DVB kationinvaihtohartsi [H+], geeli, sulfonoitu, jauhettu ^<100 pm, ris-tisilloitusaste 4%-DVBPS-DVB Cation Exchange Resin [H +], Gel, Sulfonated, Ground ^ <100 µm, Crosslinking Degree 4% -DVB

5 PS-DVB kationinvaihtohartsi [H+], geeli, sulfonoitu, jauhettu ^<100 pm, ris-tisilloitusaste 8%-DVB5 PS-DVB Cation Exchange Resin [H +], Gel, Sulfonated, Ground ^ <100 µm, Crosslinking Degree 8% -DVB

Suuren amiinimolekyylin adsorptionopeus ioninvaihtohartsiin on hyvin hidas ja vaaditaan usean tunnin kontaktiaika hartsin adsorptiokapasiteetin käyttämiseksi 10 taloudellisesti. Suuria liuosmääriä käsiteltäessä, kuten esim. vaahdotusproses-sissa, ei näin pitkiin käsittelyaikoihin ole mahdollisuutta. Jauhemaisella ionin-vaihtohartsilla saadaan hartsin kapasiteetti nopeasti taloudelliseen käyttöön ja vain muutamien kymmenien minuuttien kontaktiaika riittää. Pre-coat suodatuksessa vastaavasti voidaan käyttää lyhempiä hartsipetejä.The adsorption rate of the large amine molecule to the ion exchange resin is very slow and requires several hours of contact time to use the resin adsorption capacity economically. When handling large amounts of solution, such as in flotation processes, such long processing times are not possible. The powdered ion-exchange resin provides rapid resin capacity for economical use and only a contact time of a few tens of minutes. Similarly, shorter resin beds may be used for pre-coat filtration.

1515

Keksinnön mukaisella laitteella suodatettiin vesiliuosta, joka sisälsi 4,9 ppm Ar- *·" *··* moflote 18 vaahdotuskemikaalia. Suodatusnopeutta vaihdeltiin 0,42 ja 2,28 m/h , välillä. Koe tehtiin 10 ja 30 mm ioninvaihtopedin paksuuksilla ja suodatuksen • ·- ***. tulokset on esitetty kuvassa 3.An aqueous solution containing 4.9 ppm Ar-* · "* ·· * moflote 18 foaming chemicals was filtered with the device of the invention. The filtration rate was varied between 0.42 and 2.28 m / h. The experiment was performed at 10 and 30 mm ion exchange bed thicknesses and • · - *** results are shown in Figure 3.

*·?·- * . 20 • · ' • · -* ·? · - *. 20 • · '• · -

Hartsi voitiin regeneroida 90 %:sti käyttäen vesiliuosta, joka sisälsi 10 % CaCI2 ja 50 % etanolia.The resin could be regenerated 90% using an aqueous solution containing 10% CaCl 2 and 50% ethanol.

Esimerkki 3 ;*v 25 Laboratoriokokeissa sekoitettiin 5 paino-%:a hienojakoista kalkkia (d = 2 pm) metanoliin. Normaalissa olosuhteissa tällainen kolloidinen kalkki ei laskeudu ·· ,···’ lainkaan. Lisättäessä jauhettua H+-muotoista polystyreenidivinyylibentseenirun- • · « ... koista (PS-8%DVB) vahvaa kationivaihdinta keskipartikkelikooltaan 75 pm edel- liseen liuokseen todettiin kalkin laskeutuvan ja laskeutumisnopeuden olevan 30 riippuvainen hartsin ja kalkin keskinäisestä suhteesta. Tämä koe osoittaa funk- * tionalisoidun ioninvaihtohartsin toimivan sähköisillä varauksilla myös orgaani- 9 118630 sissa liuoksissa ja kolloidisien partikkelien suhteen vastakkaismerkkisellä ionin-vaihtohartsilla voidaan kolloidisia liuoksia puhdistaa.Example 3; * v 25 In the laboratory tests, 5% by weight of fine lime (d = 2 µm) was mixed with methanol. Under normal circumstances, such colloidal lime does not settle ··, ··· 'at all. Addition of powdered H + -formed polystyrene divinylbenzene pad (PS-8% DVB) strong cation exchanger to a solution having a mean particle size of 75 [mu] m was found to be dependent on the ratio of resin to lime. This experiment demonstrates that the functionalized ion exchange resin also works with electrical charges in organic solutions, and colloidal solutions can be purified with an ion exchange resin opposite to the colloidal particles.

Keksinnön mukaisella laitteella suodatettaessa erästä teollisuuden heksaani-5 pohjaista prosessiliuosta, jonka kuiva-ainepitoisuus oli noin 5 % ja lämpötila + 60 C, puhdistettiin jauhetulla edellä mainitulla PS-8%DVB kationinvaihtohartsil-la. Kuiva-aineesta suurin osa (orgaaniset komponentit) on liuenneena ja epäorgaaniset komponentit joko liuenneena tai kolloidisena. Epäorgaanisten komponenttien (=tuhka 600 °C) osuus kuiva-aineesta on noin 0,3 %, josta pääosa oli 10 kalkkia. Eri määriä jauhettua kationinvaihtohartsia sekoitettiin liuoksessa ja hartsi erotettiin tämän jälkeen suodattamalla. Heksaani haihdutettiin ja kuiva-aine tuhkattiin 600 °C:ssa. Kuiva-aineen tuhkapitoisuus käsittelyn jälkeen on esitetty kuvassa 4. Tuhkan eri komponenttien massat kuiva-aineesta on esitetty kuvassa 5, joka osoittaa että kalkki on poistunut lähes täysin, mutta myös muita 15 epäorgaanisia yhdisteitä on poistunut tästä prosessiliuoksesta.Filtration of an industrial hexane-5-based process solution having a dry solids content of about 5% and a temperature of + 60 ° C was performed on the device according to the invention and purified with the above-mentioned PS-8% DVB cation exchange resin. Most of the dry matter (organic components) is dissolved and the inorganic components are either dissolved or colloidal. The inorganic components (= ash at 600 ° C) account for about 0.3% of the dry matter, most of which was lime. Various amounts of powdered cation exchange resin were mixed in solution and the resin was then separated by filtration. Hexane was evaporated and the solid was ashed at 600 ° C. The ash content of the dry matter after treatment is shown in Figure 4. The masses of the various components of the ash in the dry matter are shown in Figure 5, which indicates that the lime has been almost completely eliminated, but other inorganic compounds have also been removed from this process solution.

Pedin toimivuuden selvittämiseksi samaa liuosta käsiteltiin yhtäjaksoisesti siten, * ··" että keksinnön mukaisella laitteistolla, jonka kokonaissuodatuspinta-ala oli 0,5 m2, levitettiin 7 kg em. jauhettua kationivaihtohartsia märkänä. Käsiteltävää liu- • · * ‘ ***‘ 20 osta johdettiin jatkuvana virtana 4 m3/h neljän tunnin ajan. Virta pysäytettiin ker- M**· .* j ran kahden tunnin kohdalla ja laitteen annettiin pysähtyä, jonka jälkeen virtaus * · · käynnistettiin uudelleen. Yhden ioninvaihtopedin yli oli asennettu paine- • * eromittausta varten anturi. Kokeessa saatiin seuraavat tulokset: 25 Aika Tuhkapitoisuus Paine-ero : 40 min 0.06 p-% 2.1 bar * · · .··· 110 min 0.07 p-% 2.7 bar 170 min 0.06 p-% 2.7 bar * 250 min 0.04 p-% 2,9 bar • · · · · ' * • · 30 Φ * Tämä esimerkki osoittaa, että jauhetuilla ioninvaihtohartseilla voidaan kolloidisia tai liuenneita epäorgaanisia komponentteja poistaa orgaanisesta liuottimesta.In order to determine the functionality of the bed, the same solution was continuously treated with * ·· "7 kg of the above powdered cation exchange resin in the apparatus of the invention having a total filtration area of 0.5 m2. was conducted in a continuous flow of 4 m3 / h for 4 hours. The power was stopped at M ** ·. * for two hours and the unit was stopped, then the flow * · · was restarted. The following results were obtained in the experiment: 25 Time Ash Ash Differential pressure: 40 min 0.06 wt% 2.1 bar * ·. ··· 110 min 0.07 wt% 2.7 bar 170 min 0.06 wt% 2.7 bar * 250 min 0.04 % by weight 2.9 bar This example demonstrates that powdered ion exchange resins can remove colloidal or dissolved inorganic components from an organic solvent.

10 11863010 118630

Esitellyllä keksinnöllä saavutetaan alhaisemmat tuhkapitoisuudet kuiva-aineessa kuin muilla tutkituilla puhdistusmenetelmillä kuten kiteytyksellä.The present invention achieves lower ash contents in dry matter than other purification methods studied, such as crystallization.

Olennaista on lisäksi huomioida ettei keksinnön mukaisessa ratkaisussa virta-5 uksen pysäyttäminen aiheuta pudistustehon huononemista uudelleen käynnistettäessä.It is further important to note that in the solution of the invention, stopping the current 5 does not cause a reduction in the shaking power at restart.

Esimerkki 4Example 4

Esimerkin mukaisella laitteistolla poistettiin väriainetta alkoholista. Väriaineet 10 olivat pääasiassa rypäleistä peräisin olevia antsosyaaniyhdisteitä. Kokeet tehtiin sekä pienikokoisella pulverihartsilla, joka oli saatu aikaan jauhamalla kaupallista pallomaista XAD-4 polymeeriadsorbenttia (valmistaja Rohm and Haas Co.), että valmiiksi pienikokoista (10 pm) Polyspher PST10 pallomaista polymeeriadsorbenttia (valmistaja Merck KgaA.). Kumpikin polymeeri on makrohuokoinen, 15 funktionalisoimaton diviinyyIibentseenillä ristisilloitettu polystyreeni.The apparatus of the example was used to remove the dye from the alcohol. The dyes 10 were mainly antsocyanic compounds derived from grapes. The experiments were performed with both a compact powder resin obtained by grinding a commercial spherical XAD-4 polymer adsorbent (manufactured by Rohm and Haas Co.) and a pre-compact (10 µm) Polyspher PST10 spherical polymer adsorbent (manufactured by Merck KgaA.). Each polymer is a macroporous non-functionalized divinylbenzene crosslinked polystyrene.

Kumpaakin adsorbenttia käytettiin noin 30 mm korkeana petinä. Värinpoiston • t * *··*\ tehokkuutta seurattiin mittaamalla käsitellyn alkoholin näkyvän valon absorptiota • · · * · [ spektrofotometrillä. Kummanikin esimerkin adsorbentin avulla saavutettiin aal- * · · ***·. 20 lonpituuksilla 420 ja 510 nm absorbanssiarvot, jotka olivat alle 1 % lähtöliuok- • * . . sen arvosta.Each adsorbent was used as a bed about 30 mm high. The effectiveness of the color removal • t * * ·· * \ was monitored by measuring the visible light absorption of the treated alcohol • · · * · [spectrophotometer. With the adsorbent of both examples, aal * · · *** · was achieved. At 420 and 510 nm, absorbance values less than 1% of the stock solution. . its worth.

• · * • ·» • · t * · i · »• · * • · »• · t * · i ·»

Alan asiantuntijalle on selvää, että keksintö ei rajoitu edelläkuvattuun esimerkkiin vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Sovellukses-25 sa esitetyt edut saavutetaan pienikokoisella polymeerihartsilla, jonka keskimää- :*v räinen partikkelikoko on alle 200 pm, mieluiten alle 100 pm. Hartsi voi olla funk- * * tionalisoimatonta tai funktionalisoitua. Jälkimmäisessä tapauksessa hartsi voi ·· - .·*! olla missä tahansa ionimuodossa. Siten myöskään esimerkiksi ioninvaihtohart- « * · · sin tyyppiä ja valmistustapaa ei ole millään tavalla rajoitettu. Hartsipeti voi si- '; 30 sältää myös useampaa kuin yhtä ioninvaihtohartsityyppiä sekaisin, kerroksittain • · tai muulla tavoin aseteltuna. Hartsin joukossa voi olla myös inerttejä kom- „ 118630 11 ponentteja, esimerkiksi kuituja, hartsipedin huokoisuuden säätämiseksi tai sen mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the example described above, but may vary within the scope of the appended claims. The advantages disclosed in the embodiment 25 are achieved with a small polymer resin having an average particle size of less than 200 µm, preferably less than 100 µm. The resin may be non-functionalized or functionalized. In the latter case, the resin may ·· -. · *! be in any ionic form. Thus, for example, the type and method of preparation of the ion exchange resin are not limited in any way. The resin bed may contain; 30 also contains more than one type of ion exchange resin mixed, layered or otherwise. The resin may also include inert components, for example fibers, for adjusting the porosity of the resin bed or for improving its mechanical properties.

Menetelmän mukaisesti liuoksen käsittelyssä käytettävä erottava vaikutus pe-5 rustuu pinta-adsorptioon, ioninvaihtoon, ionieksklusioon ja/tai ioniinkluusioon.According to the method, the discriminant effect used in the solution treatment is based on surface adsorption, ion exchange, ion exclusion and / or ion inclusion.

Karanneiden hartsipartikkeleiden varalta poistoputken yhteydessä voi olla myös lisäsuodatus.There may also be additional filtration in connection with the drain tube for the ruptured resin particles.

10 Edellä on kuvattu hartsin sijoittaminen kahden kankaan tai kalvon väliin, joista ylin on kiinnitetty sokkakiinnitteisillä renkailla. Mainituista kankaista tai kalvoista voi molemmilla tai vain toisella olla mekaanista suodatinvaikutusta.10 The above describes the placement of a resin between two fabrics or membranes, the top of which is secured by pin-fastened rings. Both or only one of said fabrics or films may have a mechanical filter effect.

Hartsikerros voi olla myös valmiiksi pakattu levymäinen kiekko, joka sijoitetaan 15 suodatuselementtiin. Tällainen kiekko voi koostua esimerkiksi hartsin molemmilla puolilla olevista kankaista, huokoisista levyistä tms., jotka on reunoista kiinnitetty esimerkiksi muovisiin renkaisiin. On myös mahdollista kiinnittää kan-kaat reunoista esimerkiksi polyuretaanivalulla. Kiekossa voi lisäksi olla tarpeelli- : set tiivisteet, jotka estävät virtauksen elementin ohi.The resin layer may also be a pre-packed plate-like disc, which is placed in the 15 filtering elements. Such a disc may consist, for example, of fabrics, porous sheets, etc. on both sides of the resin, which are fastened at the edges, for example, to plastic rings. It is also possible to fasten the fabrics to the edges, for example by polyurethane molding. In addition, the disc may include necessary seals that prevent flow past the element.

• · • . 20• · •. 20

• t i fcV• t i fcV

• · · • «• · · • «

Edelläkuvatussa esimerkissä suodatuselementit ovat huollon ja asennuksen ; 1.t; helpottamiseksi irrallisia, mutta suodatuselementit voivat olla luonnollisesti myös • · :1 1 kiinteästi toistensa suhteen.In the example above, the filtering elements are for maintenance and installation; 1.T; for ease, but the filtering elements can of course also be · ·: 1 1 fixed relative to one another.

• m 25 Myöskään menetelmän käyttö ei rajoitu edelläkuvattuihin esimerkkeihin, vaan se soveltuu myös muiden suurten molekyylien ja ainesosien erottamiseen, ku- :2.r ten esimerkiksi proteiinit, polymeerit sekä kolloidisina tai geeleinä esiintyvät ai- C! neet.Also, the method is not limited to the above examples, but is also applicable to the separation of other large molecules and constituents, such as: proteins, polymers, and in the form of colloidal or gels a-C! the.

• · *♦1 »·· *··«1 ♦ » * ♦ ···· -• · ·1· 2 • ·• · * ♦ 1 »·· * ··« 1 ♦ »* ♦ ···· - • · · 1 · 2 • ·

Claims (16)

118630118630 1. Menetelmä liuosten käsittelemiseksi, erityisesti ionivaihtohartsin käyttöön perustuvalla laitteistolla, tunnettu siitä, että käsiteltävä liuos johdetaan säiliöön (1) ja käsitellään johtamalla liuos vaakasuoraan asennetun yhden tai useamman levymäisen puhdistuselementin (4) yläpinnalle sijoitetun noin 10 - 100 mm paksun jauhemaisen ioninvaihtohartsikerroksen läpi käsiteltynä 1 o säiliön (1) ulkopuolelle.A method for treating solutions, in particular with apparatus based on the use of an ion exchange resin, characterized in that the solution to be treated is introduced into a container (1) and treated by passing through a 10-100 mm thick powder ion exchange resin on a horizontally mounted one or more plate cleaning element (4). o outside the container (1). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä liuos johdetaan paineenkestävään säiliöön (1) jossa vaakasuorat puhdistuselementit (4) on asennettu päällekkäin sarjaksi (7) liuoksen käsitte- 15 lemiseksi ohuiden pienikokoisten ioninvaihdin- tai adsorbenttikerrosten (19) läpi.Method according to Claim 1, characterized in that the solution is introduced into a pressure-resistant container (1) in which the horizontal cleaning elements (4) are arranged one above the other in a series (7) for treating the solution through thin compact ion exchange or adsorbent layers (19). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mene- . telmässä hartsipedin halkeilun ja kanavoitumisen estämiseksi ioninvaihto- 20 hartsikerrokset (19) pidetään koko ajan kosteana esimerkiksi ylivuotokourun • ♦ (27) tai sitä vastaavan avulla. • * · • · • · : 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pai- * m .**. neastiassa (1) käytetty paine on alueella 0-30 baaria ja liuoksen puhdis- ··· 25 tukseen käytetyn suodatuselementin (4) yläpinnalle muodostetaan noin 10 -100 mm, edullisimmin 10-40 mm paksuinen kerros joko kokonaan tai osit-tain pienikokoista ioninvaihtohartsia, jonka partikkelikoko on alueella 1 - 300 : pm, tyypillisesti 10 - 300 pm, jossa keskimääräinen partikkelikoko on edulli- 9 9* 9 ;***. sesti alle 200 pm, edullisimmin alle 100 pm. • · · 30 • · 9 9 9 13 1 1 8630Method according to claim 1 or 2, characterized in that in order to prevent cracking and ducting of the resin bed, the ion exchange resin layers (19) are kept moist at all times by means of, for example, an overflow chute • ♦ (27) or the like. The method according to claims 1-3, characterized in that the pressure is **. the pressure used in the vessel (1) is in the range of 0 to 30 bar and a layer of ion exchange resin, either wholly or partially, is formed on the upper surface of the filtration element (4) used to purify the solution; having a particle size in the range of 1 to 300: pm, typically 10 to 300, where the average particle size is preferably 9 9 * 9; ***. less than 200 µm, most preferably less than 100 µm. • · · 30 • · 9 9 9 13 1 1 8630 5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuoksen käsittelyssä käytettävä erottava vaikutus perustuu pinta-adsorptioon, ioninvaihtoon, ionieksklusioon ja/tai ioniinkluusioon.Process according to claims 1-4, characterized in that the separating effect used in the treatment of the solution is based on surface adsorption, ion exchange, ion exclusion and / or ion inclusion. 6. Laite liuosten käsittelemiseksi, erityisesti ioninvaihtohartsin käyttöön perus tuvana laitteistona, tunnettu siitä, että säiliöön (1) on järjestetty vaakasuora yksi tai useampi levymäinen puhdistuselementti (4) jonka yläpinnalle on sijoitettu noin 10-100 mm paksu jauhemainen ioninvaihtohartsikerros.Apparatus for treating solutions, in particular as an apparatus based on the use of an ion exchange resin, characterized in that a horizontal one or more plate-like cleaning elements (4) are disposed on the container (1) with an approximately 10-100 mm thick powder ion exchange resin layer. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paineenkes tävään säiliöön (1) on järjestetty vaakasuorat puhdistukseen käytetyt suoda-tuselementit (4) jotka on asennettu päällekkäin sarjaksi (7) liuoksen käsittelemiseksi.Apparatus according to claim 6, characterized in that the pressure-resistant container (1) is provided with horizontal filtration elements (4) used for cleaning, which are arranged one above the other (7) for treating the solution. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elementit (4) pinotaan toistensa päälle sarjaksi (7) tukiputkesta (6) alkaen ja sarjan (7) päälle sijoitetaan päätteeksi ohjauslevy (8). . Θ. Patenttivaatimusten 6 - 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elementin • · · 20 (4) keskiputki (9) muodostuu sisäputkesta (10) ja ulkoputkesta (11) siten, et- · tä yhtenäinen sarja (7) muodostuu putken (10) sijoittuessa edellisen elemen- * · · tin (4) putken (11) sisään. • · • · • · · • ·· • * .***. 10.Patenttivaatimusten 6-9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elementti • ® · 25 (4) koostuu keskiputkeen (9) kiinnitetystä pohjalevystä (12), jonka ulkoreu- nassa on pystysuora seinämä (13) ja levyn (12) päällä olevasta ritilästä (14) sekä kankaasta (15). • · • * · • · · *·* φ .*··. 11. Patenttivaatimusten 6-10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ritilän «· ..I,. 30 (14) sisäreuna (17) ja ulkoreuna (18) ovat nestettä läpäisemättömiä. • · · 14 1 1 8630 ^.Patenttivaatimusten 6-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elementissä (4) olevan kankaan (15) päälle on pakattu ionivaihtohartsikerros (19), jonka päälle on asennettu kangas ja/tai levy (20), joka on kiinnitetty renkailla (21) ja (22) ja lukittu esimerkiksi sokilla (23). 5Apparatus according to Claim 6 or 7, characterized in that the elements (4) are stacked on top of each other in a series (7) starting from the support tube (6) and a guide plate (8) is finally placed on the series (7). . Θ. Apparatus according to claims 6 to 8, characterized in that the central tube (9) of the element · · · 20 (4) consists of an inner tube (10) and an outer tube (11) such that a continuous series (7) is formed with the tube (10) inside the pipe (11) of the preceding element (4). • · • · • · · · · · *. ***. Apparatus according to Claims 6 to 9, characterized in that the element • ® · 25 (4) consists of a base plate (12) fixed to the center tube (9) having a vertical wall (13) and a grating on the plate (12). (14) and fabric (15). • · • * · • · · * · * φ. * ··. Apparatus according to claims 6 to 10, characterized in that the grating «· ..I ,. 30 (14), the inner edge (17) and the outer edge (18) are impermeable to liquid. Apparatus according to claims 6 to 11, characterized in that an ion exchange resin layer (19) is packed on the fabric (15) of the element (4) on which the fabric and / or plate (20) is mounted, which is secured by rings (21) and (22) and locked, for example, by sockets (23). 5 13. Patentti vaati musien 6-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sisäputki (10) on lyhyempi kuin ulkoputki (11) aukon (16) aikaansaamiseksi.Apparatus according to claims 6-12, characterized in that the inner tube (10) is shorter than the outer tube (11) to provide an opening (16). 14. Patenttivaatimusten 6-13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kangas 10 (15) on suodatinkangas tai nano- tai mikrosuodatuskalvo.Apparatus according to claims 6 to 13, characterized in that the fabric 10 (15) is a filter fabric or a nano or microfiltration membrane. 15. Patenttivaatimusten 6-14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että hartsipe-din halkeilun ja kanavoitumisen estämiseksi ioninvaihtohartsikerrokset (19) pidetään koko ajan kosteana keskiputkeen muodostetun ylivuotokourun (27) 15 tai sitä vastaavan elimen avulla.Apparatus according to claims 6 to 14, characterized in that, in order to prevent cracking and channeling of the resin capsule, the ion exchange resin layers (19) are kept moist by means of an overflow channel (27) 15 or the like formed in the center tube. 16. Patenttivaatimusten 6-15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteiston paineastiassa (1) käytetty paine on alueella 0-30 baaria ja liuoksen puhdistukseen käytetyn suodatuselementin (4) yläpinnalle, kankaan (15) päälle on * S '***. 20 muodostettu noin 10-100 mm, edullisimmin 10-40 mm paksuinen kerros, «i· · 1 9 9 . . joka on kokonaan tai osittain pienikokoista ioninvaihtohartsia, jonka partikke- • · · likoko on alueella 1 - 300 pm, tyypillisesti 10 - 300 pm, jossa keskimäärä!- • · .·. : nen partikkelikoko on edullisesti alle 200 pm, edullisimmin alle 100 pm. • ** 999 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 • · · 9 99 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ··· 9 999 9 9 9 m *99 9 9 9 9 9 9 m 15 1 1 8630Apparatus according to claims 6 to 15, characterized in that the pressure in the pressure vessel (1) of the apparatus is in the range of 0 to 30 bar and on the upper surface of the filter element (4) used for cleaning the solution, * S '***. 20 formed a layer of about 10-100 mm, most preferably 10-40 mm thick. . which is wholly or partly a small ion exchange resin having a particle size range of 1 · 300 µm, typically 10 - 300 µm, with an average of - · · ·. The particle size is preferably less than 200 µm, most preferably less than 100 µm. • ** 999 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 • · · 9 99 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ··· 9 999 9 9 9 m * 99 9 9 9 9 9 9 m 15 1 1 8630
FI20021814A 2002-10-11 2002-10-11 Method and apparatus for treating solutions FI118630B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021814A FI118630B (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method and apparatus for treating solutions
PCT/FI2003/000753 WO2004033097A1 (en) 2002-10-11 2003-10-10 Method and apparatus for treating liquids
AU2003268983A AU2003268983A1 (en) 2002-10-11 2003-10-10 Method and apparatus for treating liquids

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021814A FI118630B (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method and apparatus for treating solutions
FI20021814 2002-10-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021814A0 FI20021814A0 (en) 2002-10-11
FI20021814A FI20021814A (en) 2004-04-12
FI118630B true FI118630B (en) 2008-01-31

Family

ID=8564740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021814A FI118630B (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method and apparatus for treating solutions

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003268983A1 (en)
FI (1) FI118630B (en)
WO (1) WO2004033097A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9607864B2 (en) * 2012-05-23 2017-03-28 Stmicroelectronics, Inc. Dual medium filter for ion and particle filtering during semiconductor processing
US10386100B2 (en) 2014-11-12 2019-08-20 Carrier Corporation Adsorption system heat exchanger
CN109228022B (en) * 2018-10-11 2023-09-26 华南理工大学 Enrichment device for rapidly and continuously separating microplastic and application method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250703A (en) * 1963-03-08 1966-05-10 Union Tank Car Co Process and apparatus for removing impurities from liquids
CH621947A5 (en) * 1977-02-11 1981-03-13 Chemap Ag Method for increasing the utilisation factor of the exchange capacity of ion exchange resins in an alluvial filter
FR2535621B1 (en) * 1982-11-04 1987-04-24 Siebec Sa Filtres DEVICE FOR THE TREATMENT OF ION EXCHANGES WITH GRAFT CELLULOSE
US4702833A (en) * 1985-03-09 1987-10-27 Kabushiki Kaisha Mitaka Kogyosho Filter apparatus
FR2652008B1 (en) * 1989-09-20 1991-12-13 Schaegis Pierre METHOD AND DEVICE FOR FILTERING AND TREATING FLUIDS.

Also Published As

Publication number Publication date
FI20021814A (en) 2004-04-12
FI20021814A0 (en) 2002-10-11
AU2003268983A8 (en) 2004-05-04
AU2003268983A1 (en) 2004-05-04
WO2004033097A1 (en) 2004-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5032324B2 (en) Composite filtration article
CA2286223C (en) Filter cartridge for gravity-fed water treatment devices
KR101917343B1 (en) Filter device combining beads and fibers
KR880000293Y1 (en) Water purification device
EP1577319B1 (en) Protein purification with prefiltering
CN101903296B (en) Composite polymeric filtration media
KR20050027981A (en) Organic porous article having selective adsorption ability for boron, and boron removing module and ultra-pure water production apparatus using the same
Li et al. Thermodynamics aspect of tannin sorption on polymeric adsorbents
FI118630B (en) Method and apparatus for treating solutions
EP1937598B1 (en) Scavenging filter
KR20210096665A (en) Sintered compact for adsorption, manufacturing method thereof, and adsorption device
JP6910033B2 (en) Adsorbent for calciprotein particles, adsorption removal system and its usage
MX2010011231A (en) Method for the removal of organic components from a mixture of organic components and water and a device for applying such a method.
Al-Baidhany et al. Removal of methylene blue dye from aqueous solution by using commercial granular activated carbon with different types of adsorbers
NL1015961C2 (en) Use of an adsorbent for the removal of liquid, gaseous and / or dissolved components from a process stream.
RU2619322C1 (en) Method for composite carbon-fluoroplastic sorbent production for sewage treatment from oil products and organic pollutants
RU2438994C2 (en) Method of treatment
JP4315337B2 (en) Non-particulate organic porous material having optical resolution and method for producing the same
Hussein Environmental factors of malnutrition diseases among children less than five years old in Babylon province
RU2797807C1 (en) Packaged adsorbent for sorption of substances from oil-, fat-, oil-contaminated water
JP3150514B2 (en) Water purifier and method for regenerating purification material in water purifier
Shindo et al. Water treatment by pitch-based activated carbon fiber
SE541678C2 (en) A filter apparatus and a method for removing dissolved organic compounds from a water based liquid
RU2042634C1 (en) Method for purification of waters against petroleum products
RU2465210C1 (en) Method of purifying water from phthalic esters

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118630

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed