NL7809262A

NL7809262A - Treatment vessel with granular bed for fluids - has pressure balancing pipe extending from below to above bed

Info

Publication number: NL7809262A
Application number: NL7809262A
Authority: NL
Original assignee: Esmil B V Stationsstraat 48
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-03-14

Abstract

A pressure unloading line extends from the zone below the partition supporting the granular bed, to a height above the highest level reached by the bed during its working, in a filtration or ion exchanging plant. The pipe forming the line is dimensioned to cope with the main flow of the fluid to be treated. Similarly to conventional plant, it comprises a cylindrical pressure vessel with feed and drain connection and a system of tubes with openings in their wall positioned a little way above the partition and connected to >=1 fluid line. All the feed and drain connections for the main flow of the fluid pass through the bottom of the pressure vessel. Each pressure compensating pipe is provided at its upper end with a flow distributor. Used as a filter or as an ion exchanger. The bottom partition supporting the granular bed is not a sieve so that additional supports are not necessary. The pipe balancing the pressure above and below the bed prevents the space below the partition affecting the concn of the fluid during regeneration.

Description

- ! - ES 26 > *1 |..... ........ " ........... ‘ " .....-! - ES 26> * 1 | ..... ........ "...........‘ ".....

: ESMIL B.V., Stationsstraat 43 te Amersfoort: ESMIL B.V., Stationsstraat 43 in Amersfoort

. INRICHTING VOOR DE BEHANDELING VAN VLOEISTOFFEN MET BEHULP VAN EEN KORRELBED. Apparatus for the treatment of liquids using a granulated bed

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:The Applicants mention as inventors:

Hendricus Marinus BUNNIK te ïngen enHendricus Marinus BUNNIK and

Dieter Rudolf KOLLETH te AmeröngenDieter Rudolf KOLLETH in Ameröngen

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de behandeling van vloeistoffen, omvattende een vertikaal opgesteld cylindrisch drukvat met aanvoer- en afvoeraarnluitingen voor vloeistof, een vlakke tus-senbodem welke een korrelbed draagt, een systeem van met openingen in de wand voorziene buizen welke op korte afstand boven de tussenbodem zijn 5 aangebracht, en welke zijn aangesloten op één of meer vloeistofaansluitingen, en waarbij een ontlastleiding de ruimtes boven en onder de tussenbodem met elkaar verbindt.The invention relates to a device for the treatment of liquids, comprising a vertically arranged cylindrical pressure vessel with supply and discharge connections for liquid, a flat intermediate bottom carrying a grain bed, a system of openings provided with openings in the wall spaced above the intermediate bottom, and which are connected to one or more liquid connections, and wherein a relief pipe connects the spaces above and below the intermediate bottom.

Een dergelijke inrichting kan gebruikt wordèn als een mechanisch filter, of als een ionenwisselaar. 10Such a device can be used as a mechanical filter or as an ion exchanger. 10

Hij onderscheidt zich van traditionele filterkonstrukties doordat de tussenbodem niet als een zeefplaat of dergelijke is uitgevoerd, doch slechts als ondersteuning van het korrelbed. Dankzij de ontlast leiding wordt verder bereikt 'dat er geen verschillende vloeistofdruk aan weerszijden van de tussenbodem heerst. De tussenbodem behoeft nu niet «waar 15 ondersteund te worden teneinde het als gevolg van de bedweerstand optredende drukverlies op te vangen. Bij gebruik van de inrichting als ionenwisselaar wordt, zoals in het vervolg zal blijken, nu tevens vermeden dat bij de regeneratie in opwaartse richting de gehele ruimte onder de tussenbodem nadelig inwerkt op de concentratie van de regeneratie- 20 vloeistof.It differs from traditional filter structures in that the intermediate bottom is not designed as a sieve plate or the like, but only as a support for the grain bed. Thanks to the unloaded pipe it is further achieved that no different liquid pressure prevails on either side of the intermediate bottom. The intermediate bottom does not now need to be supported where to absorb the pressure loss due to the bed resistance. When the device is used as an ion exchanger, it will now also be prevented, as will be shown hereinafter, that during regeneration in the upward direction, the entire space under the intermediate bottom adversely affects the concentration of the regeneration liquid.

Bij het gebruik van de bekend gestelde inrichting komt de te be- 7809262 .. - - /2.When using the disclosed device, the 7809262 .. - / 2.

Λ 2 ES 26 f _ handelen vloeistof aan de "bovenzijde van het vat via een aanvoeraansluiting naar "binnen.ES 2 ES 26 f _ handle liquid at the "top of the vessel through a supply connection".

De afvoer van de vloeistof nabij de tussenbodem geschiedt via de van openingen in de wand voorziene buizen. Tergelijke openingen kunnen de vorm hebben van dwars op de buisas verlopende spleten. Diverse kon-stnukties en uitvoeringsvormen van dit soort spleetbuizen zijn bekend, bijvoorbeeld uit de openbaargemaakte Duitse octrooiaanvrage 24 14 θ8θ.The liquid is discharged near the intermediate bottom via the tubes provided with openings in the wall. Such openings can be in the form of slits running transversely to the pipe axis. Various constructions and embodiments of this type of slit tube are known, for example from the published German patent application 24 14 θ8θ.

Op de konstruktie van deze spleetbuizen behoeft daarom bij de beschrijving van de onderhavige uitvinding niet nader te worden irigegaan.Therefore, the construction of these slit tubes need not be further discussed in the description of the present invention.

Bij de bekende inrichtingen zijn de spleetbuizen aangesloten op een KIn the known devices, the slit tubes are connected to a K.

centrale afvoeropening, welke in de bodem of in de wand van het vat is aangebracht.central discharge opening, which is arranged in the bottom or in the wall of the vessel.

Het korrelbed van de inrichting moet van tijd tot tijd geregenereerd .worden. Bij gebruik van de inrichting als mechanisch filter geschiedt dit door opspoelen, waarbij de stromingsrichting van de vloeistof wordt 1! omgekee'rd. Voor de afvoer van de vloeistof wordt veelal een afroomtrechter of -goot toegepast.The grain bed of the device must be regenerated from time to time. When the device is used as a mechanical filter, this is done by flushing, the flow direction of the liquid being 1! other way around. A skimming funnel or gutter is often used for the discharge of the liquid.

, ' Indi’en met de inrichting tevens een chemische behandeling van de vloeistof plaatsvindt, dan wordt voor de regeneratie een regeneratie-vloeistof hetzij in opwaartse, hetzij in neerwaartse richting door het 2( korrelbed gevoerd. Bij de neerwaartse regeneratie wordt dan de regeneratie-vloeistof via een aparte leiding van boven in het bed aangevoerd en via de spleetbuizen afgevoerd. Bij de opwaartse regeneratie wordt de regene-ratievloeistof via de spleetbuizen toegevoerd en via de bovengenoemde aparte leiding afgevoerd. 2-If a chemical treatment of the liquid is also carried out with the device, a regeneration liquid is passed through the 2 (grain bed) before regeneration, either in the upward or downward direction. liquid supplied via a separate pipe from above into the bed and discharged via the slit tubes During the upward regeneration, the regeneration liquid is supplied via the slit pipes and discharged via the above-mentioned separate pipe.

De uitvinding heeft nu ten doel om een verbeterde konstruktie te geven voor de bekend gestelde inrichting, waarbij diverse voordelen kunnen worden bereikt. Deze voordelen zullen blijken bij de verdere^toelichting van de nieuwe konstruktie.The object of the invention is now to provide an improved construction for the disclosed device, wherein various advantages can be achieved. These advantages will become apparent from the further explanation of the new construction.

De uitvinding bestaat nu daarin dat tenminste één ontlastleiding 3CThe invention now consists in that at least one relief pipe 3C

in het vat, vanaf de tussenbodem tot boven het, in bedrijf, hoogste niveau van de korrelmassa reikt, en is gedimensioneerd voor het geleiden van de hoofdstroom van de te behandelen vloeistof.in the vessel, extends from the intermediate bottom to above the, in operation, highest level of the grain mass, and is dimensioned for conducting the main flow of the liquid to be treated.

Op deze wijze wordt bereikt dat geen afzonderlijke ontlastleiding behoeft te worden aangebracht, terwijl de nu gebruikte ontlastleiding 35 • .. /3 7809262 3 ES 26 ' > tevens zorgt voor het ontluchten van de ruimte onder de tussenbodem.In this way it is achieved that no separate relief pipe need be fitted, while the now used relief pipe 35 • .. / 3 7809262 3 ES 26 '> also provides for venting of the space under the intermediate bottom.

Tevens behoeft er nu geen aanvoerleiding van te .behandelen vloeistof buiten het vat om naar het bovenfront van het drukvat te worden geleid, hetgeen een vermindering in hoogte van de installatie betekent.Also, no supply line of liquid to be treated outside the vessel now needs to be led to the top front of the pressure vessel, which means a reduction in height of the installation.

Een verdere verbetering van de nieuwe inrichting wórdt nog verkregen 5 indien volgens de uitvinding alle aansluitingen voor aan- en afvoer «an de hoofdstroom van de te behandelen vloeistof door de bodem van het drukvat verlopen. Door met name iedere buis boven de tussenbodem afzonderlijk of per groep aan te sluiten op twee of meer afvoerleidingen door de ruimte onder de tussenbodem en door de vatbodem, wordt door 10 deze afvoerpijpen een ondersteuning van de tussenbodem verkregen welke een afzonderlijke ondersteuning overbodig'maakt. Dit is onder andere van voordeel, indien het als gevolg van de gekozen bedrijfsvoering noodzakelijk is de gehele ruimte onder de tussenbodem te eboniteren. Het eboniteren van èen afzonderlijke ondersteuningskonstruktie kan daarbij 15 dan achterwege blijven. Een meervoudige afvoer vanuit de buizen boven 'de tussenbodem heeft verder nog een voordeel, indien deze afvoerleidingen worden gebruikt om bij opwaartse regeneratie de regeneratievloeistof in de inrichting te verdelen. Hierdoor wordt dan de verdeling van deze vloeistof door het korrelbed meer homogeen. 20A further improvement of the new device is still obtained if, according to the invention, all connections for supply and discharge of the main flow of the liquid to be treated pass through the bottom of the pressure vessel. In particular by connecting each tube above the intermediate bottom individually or in groups to two or more discharge pipes through the space below the intermediate bottom and through the vessel bottom, a support of the intermediate bottom is obtained through these discharge pipes, which makes a separate support superfluous. This is advantageous, among other things, if, as a result of the chosen business operations, it is necessary to ebonitate the entire space under the intermediate floor. The ebonitation of a separate support structure can then be omitted. A multiple discharge from the pipes above the intermediate bottom has a further advantage if these discharge pipes are used to distribute the regeneration liquid in the device during upward regeneration. As a result, the distribution of this liquid through the grain bed becomes more homogeneous. 20

Een betere verdeling van de te behandelen vloeistof door de korrel-massa wordt verder nog verkregen, indien iedere ontlastleiding aan het boveneinde te voorzien van een stromingsverdeler.A better distribution of the liquid to be treated by the grain mass is furthermore obtained if each relief pipe is provided at the top end with a flow divider.

De uitvinding zal vervolgens aan de hand van een figuur worden toegelicht. 25The invention will now be elucidated with reference to a figure. 25

In deze figuur is met verwijzingscijfer 1 een vertikaal cylindrisch vat 1 aangegeven hetwelk door ketelfronten 2 en 3 is afgesloten. In de bodem 3 mondt een centrale aansluiting 4 uit welke in open verbinding staat met de inhoud van het vat. Ter weerszijden z$n aansluitingen 5 en 6 aangebracht welke door bodem 3» door een ruimte daarboven, en door 30 een tussenbodem 7 reiken. Op korte afstand boven tussenbodem 7 bevinden zich een aantal horizontale buizen 8, welke dwars op hun as van spleten zijn voorzien. Deze buizen 8 zijn aangesloten op de afvoerleidingen 5 en 6. In de bovenhelft van het vut kan eventueel nog een aparte aansluiting 9 voor de regeneratievloeistof worden aangebracht, indien de 35 /' 7809262 4 ES 26In this figure, reference numeral 1 designates a vertical cylindrical vessel 1, which is closed off by boiler fronts 2 and 3. A central connection 4 opens into the bottom 3, which is in open communication with the contents of the vessel. Connections 5 and 6 are provided on either side, which extend through bottom 3 through a space above them, and through an intermediate bottom 7. A short distance above intermediate bottom 7 there are a number of horizontal tubes 8, which are provided with slits transverse to their axis. These pipes 8 are connected to the discharge pipes 5 and 6. A separate connection 9 for the regeneration liquid can optionally be fitted in the top half of the well if the 35/7809262 4 ES 26

VV

r . inrichting wórdt gebruikt als ionenwisselaar. Op de tussenbodem 7 rust een korrelbed tot een niveau 10, welk korrelbed kan bestaan uit filter-materiaal, zoals zand, kool e.d. of uit een massa korrelvormige ionenwisselaar.r. device is used as an ion exchanger. On the intermediate bottom 7 rests a grain bed up to a level 10, which grain bed can consist of filter material, such as sand, coal, etc. or of a mass of granular ion exchanger.

Vanaf de tussenbodem 7» en in open verbinding met de ruimte daar- 5 onder, loopt tenminste één brede buis 11 vertikaal omhoog door het korrelbed tot boven niveau 10. Buis 11 mondt onder front 2 uit tegenover een stroomgeleidingsplaat 12.From the intermediate bottom 7 »and in open communication with the space below, at least one wide tube 11 extends vertically up through the grain bed to above level 10. Tube 11 opens under front 2 opposite a flow guide plate 12.

De buis 11 kan worden voorzien van een op zich bekende afroom-trechter of -goot ten behoeve van de afvoer van bij het opspbelen af- 10 gespoelde verontreinigingen bij gebruik van de inrichting als mechanisch filter.The tube 11 can be provided with a cream funnel or gutter known per se for the purpose of discharging impurities that have been rinsed off during the spitting up, when the device is used as a mechanical filter.

Tijdens het bedrijf van de inrichting wordt het ruwe water via aansluiting 4 en door buis 11 boven filtermassa 10 gebracht. Ka doorstromen van de filtermassa wordt het gereinigde water via de spleten 15 in de horizontale buizen 8, en verder door deze buizen 8 en de afvoer-leidingen 5 en 6 afgevoerd.During the operation of the device, the raw water is brought above filter mass 10 via connection 4 and through tube 11. After the filter mass flows through, the purified water is discharged through the slits 15 into the horizontal pipes 8, and further through these pipes 8 and the discharge pipes 5 and 6.

Indien de inrichting wordt gebruikt als mechanisch filter, kan, indien het nodig is om het filter op te spoelen de stromingsrichting via de aansluitingen 4» 5 en 6 omgekeerd worden. 20If the device is used as a mechanical filter, if it is necessary to flush the filter, the flow direction can be reversed via connections 4, 5 and 6. 20

Indien de inrichting wordt gebruikt als ionenwisselaar, wordt, ten behoeve van de regeneratie van het bed, éen regeneratievloeistof hetzij via leiding 9j hetzij via de spleetbuizen 8 in het' bed gevoerd.If the device is used as an ion exchanger, for the purpose of regenerating the bed, a regeneration liquid is introduced into the bed either via line 9j or via the slit tubes 8.

Eventueel kan daartoe in het eerste geval nog een verdeelsysteem van de op zichzelf bekende konstruktie boven het korrelbed worden aange- 25 bracht.Optionally, in the first case, a distribution system of the per se known construction can be arranged above the grain bed.

De aansluitingen 5 en 6 zijn zowel aan de bodem 3 als aan de tussenbodem 7 vastgelast. Hierdoor wordt een ondersteuning van de tussenbodem 7 verkregen voor het opvangen van het eigen gewicht van de kor-relmassa. 30 l 7809262The connections 5 and 6 are welded to both the bottom 3 and the intermediate bottom 7. As a result, a support of the intermediate bottom 7 is obtained for absorbing the self-weight of the grain mass. 30 l 7809262

Claims

5 "ES 26 \ CONCLUSIONS ^ BsrüSssasatsssssarasssssHvaasBssssar

1. Apparatus for the treatment of liquids, comprising a vertically arranged cylindrical pressure vessel with supply and discharge connections, liquid connections, a flat intermediate bottom carrying a granular bed, a system of openings provided with openings in the wall. a short distance above the intermediate bottom, which are connected to one or more fluid connections, and where a relief pipe connects the spaces above and below the intermediate bottom, characterized in that at least one relief pipe in the vessel, from the intermediate bottom extends above the, in operation, highest level of the grain mass, and is dimensioned for guiding the main flow of the liquid to be treated.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that all connections for supply and discharge of the main flow of the liquid to be treated pass through the bottom of the pressure vessel.

3. Device according to claim 2, characterized in that each relief pipe is provided at the top end with a flow divider. * 7809262