Sposób zmiekczania wody w filtrach jonito¬ wych polega na zastapieniu kationów, np. sodu zwiazanego w jonitach, przez kationy wapnia i magnezu, zawarte w wodzie twardej poddawa¬ nej filtracji. Jony wapnia i magnezu twardej wody zostaja zamienione przez zatkniecie z masa aktywna w odpowiadajace im jony sodu, które nie powoduja twardosci, tak iz wyplywajaca wo¬ da jest zmiekczona i przy uzyciu w kotlach nie tworzy kamienia kotlowego.Skoro tylko aktywne grupy masy wymieniaja¬ cej jony zostana wysycone kationami soli, za¬ wartymi w wodzie przepuszczanej przez filtr, powoduje to wzrost pozostalej twardosci w wo¬ dzie przefiltrowanej i maleje zdolnosc zmiekcza¬ jaca filtru. W celu przywrócenia tej zdolnosci jest rzecza konieczna usuniecie kationów wapnia i magnezu z aktywnych grup kationitu. W celu regeneracji przez warstwe masy aktywnej prze¬ puszcza sie na przyklad stezony roztwór chlorku sodu, zastepujac kationy wapnia i magnezu przez równowazne ilosci sodu zawarte w cieczy regene¬ racyjnej.W celu objasnienia tego znanego sposobu przed¬ stawiono na fig. 1—4 zalaczonego rysunku sche¬ matycznie filtr wymieniajacy wyzej opisanego ro¬ dzaju w róznych fazach, zaznaczanych przez od¬ powiednie wykresy.Cylindryczny filtr 1, zaopatrzony w czesci gór¬ nej w doplyw 2, a w dnie w odplyw 8, napelnia sie do pewnego poziomu kationitem lub amoni¬ tem. Woda twarda wchodzi przez doplyw 2 i wy¬ pelnia wpierw przestrzen 4, a nastepnie stop¬ niowo przenika warstwy 5 i 6 masy wymiennej.W warstwie 5, zwanej w dalszym ciagu warstwa reakcyjna, nastepuje wymiana miedzy kationami wapnia i magnezu a sodem, tak iz do warstwy 6 wchodzi woda juz zmiekczona, nie powodujac zadnych zmian w tej warstwie. Wynika to z wy¬ kresu na fig. 1, na którym uwidoczniono spadek z pierwotnej twardosci tp wody wchodzacej do wartosci tz.Podczas przeplywu zmiekczonej wody przez filtr aktywna jego masa zostaje wyczerpana, tak iz po pewnym czasie nastepuje stan przedsta¬ wiony na fig. 2. Warstwa 7 jest wówczas calko¬ wicie wyczerpana, tak iz twardosc wody w tej warstwie nie ulega zmianie. W tej fazie reakcyj¬ na warstwa 5 przesuwa sie w kierunku odply¬ wu 8, a poziom rezerwowej warstwy 6, jeszcze nie naruszonej, obniza sie. Wreszcie nastepuje stan uwidoczniony na fig. 3, gldy reakcyjna war¬ stwa 5 osiaga dno filtru 1, a wysokosc rezerwo¬ wej warstwy 6 spada do zera.Gdyby woda przeplywala w dalszym ciagu, wychodzilaby przez odplyw 3 przy stale wzrasta¬ jacej twardosci koncowej, az wreszcie po calko¬ witym wyczerpaniu reakcyjnej warstwy 5 filtr nie zmiekczalby juz wody. Rozumie sie, ze filtr nie moze byc uzywany, gdy ten stan zostanie osia¬ gniety. Fig. 3 przedstawia moment, w którym nieodzownie zachodzi koniecznosc wylaczenia fil¬ tru z dzialania i rozpoczecia regeneracji.Dotychczas przeprowadzono regenracje, wpro¬ wadzajac do filtru przez doplyw 2 roztwór chlor¬ ku sodu, saczac ten roztwór przez mase wypel¬ niajaca filtr i wyprowadzajac go przez odplyw 3, to znaczy w taki sam sposób, jak wode zmiek¬ czana podczas pracy filtru. W czasie tego zabiegu jony wapnia i magnezu, zatrzymane przez mase, ulegaja wymianie z jonami sodu, zawartymi w cieczy regeneracyjnej, albo innymi slowy od¬ bywa sie proces chemiczny odwrotny do procesu zmiekczania wody.Przy dodawaniu roztworu regeneracyjnego do filtru, wyczerpanego do pewnego stopnia, jak to widac na fig. 3, warstwa 8 (patrz fig. 4) masy aktywnej ulega regeneracji, wymieniajac jony wapnia i magnezu na jony sodu z roztworu rege¬ neracyjnego. Wyparte jony wapnia i magnezu przechodza przez warstwe 7, calkowicie wyczer¬ pana, bez jakiejkolwiek wymiany, a w warstwie 5, czesciowo tylko wyczerpanej, wypieraja nie- wyparte jeszcze podczas normalnego dzialania filtru jony sodowe. Tak zwany wtórny chlorek sodu przechodzi ku odplywowi 3.W ten sposób warstwa 5 (fig. 4) zostaje calko¬ wicie wyczerpana bezuzytecznie w czasie procesu regeneracyjnego, nasycajac sie jonami wapnia i magnezu, i dopiero wtedy ulega regeneracji, gdy warstwa 8, ulegajaca regeneracji, osiaga dno fil¬ tru 1, ponownie nasycajac sie jonami sodu. W ta¬ kich warunkach proces regeneracji wymaga zu¬ zycia znacznie wiekszych ilosci srodków regene¬ racyjnych, niz to jest istotnie potrzebne do tego celu.Sposób wedlug wynalazku usuwa wyzej opi¬ sane wady. Istota wynalazku polega na takim przebiegu regeneracji, aby pozostale ilosci jonów sodowych w warstwie 5 (fig. 4), tylko czesciowo wyczerpanej, nie zostaly usuniete. Cel ten osiaga sie przez regeneracje warstwy aktywnej, calko¬ wicie wyczerpanej, oddzielnie qd warstwy, wy¬ czerpanej tylko czesciowo.Sposób regeneracji wedlug wynalazku obja¬ sniony jest na fig. 5 i 6, przedstawiajacych sche¬ matycznie w przekroju pionowym i poziomym urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Wewnatrz zbiornika 9, zaostrzonego w górnej czesci w przewód doplywowy 10 twardej wody, a w dnie w przewód odplywowy 11 zmiekczonej wody, umieszczono, na poziomie hr liczac od dna 12, przepuszczalna przegrode 13 w postaci rusztu, skladajacego sie z rur 1U z dyszami odplywowymi 15. Rury 14 sa polaczone za pomoca zaworu 16 ze wspólna rura zbiorcza 17. Przewód odplywo¬ wy 11 jest zamykany zaworem 18. Dno 12 jest zaopatrzone w znane dysze odplywowe 19, przy czym na dnie tym spoczywa warstwa masy aktywnej az do poziomu K. Odstep hr przegrody 13 od dna 12 odpowiada wysokosci warstwy reak¬ cyjnej, oddzielajacej przy normalnym ¦ procesie zmiekczania calkowicie wyczerpana warstwe masy aktywnej od warstwy niezuzytej.Podczas pracy filtru zawór 16 jest zamkniety i filtr wyczerpuje sie przez przeplyw wody od przewodu doplywowego 10 do przewodu odply¬ wowego 11 w sposób znany, dopóki nie osiagnie stosunkowo cienkiej warstwy 5', znajdujacej sie miedzy przegroda 13 a dnem 12, co odpowiada stanowi przedstawionemu na fig. 5. Nastepnie filtr wylacza sie w celu przeprowadzenia regene¬ racji. Roztwór regeneracyjny wprowadza sie przewodem doplywowym 10, przy czym zawór 18 jest zamkniety, a zawór 16 otwarty. Z chwila gdy roztwór przejdzie warstwe 79 az do przegrody 13, przechodzi on przez dysze odplywowe 15 do rur 14, nastepnie przez zawór 16 do rury zbiorczej 17.Warstwa 5', lezaca miedzy przegroda 13 i dnem 12, jest w ten sposób czasowo wylaczona od prze¬ plywu roztworu regeneracyjnego, który przeply¬ wa tylko przez warstwe 7' umieszczona nad prze¬ groda 13. Po zakonczeniu regeneracji warstwy 7', co mozna poznac przez zbadanie twardosci wody, odprowadzanej rura zbiorcza 17, z?myka sie za¬ wór 16, a otwiera zawór 18. Nastepnie roztwór regeneracyjny przepuszcza sie przez cala war¬ stwe masy o wysokosci h', to znaczy kolejno przez warstwy 7' i 5'. Podczas tego procesu pozostale jony wapnia i magnezu zostaja wypierane z war¬ stwy 5' nadmiarem jonów sodu, podczas gdy jony sodu pozostaja dzieki stanowi równowagi panuja¬ cemu w aktywnych grupach wymiennej warstwy 5' i zostaja w pelni uzyte w nastepnym procesie zmiekczenia. — 2 —Oszczednosc materialu regeneracyjnego osia¬ gnieta dzieki sposobowi wedlug wynalazku jest znaczna i wynosi okolo 30% calkowitej ilosci wy¬ maganej. PL