SE445303B - Sett och apparat for att behandla en blandning av anvenda anjonhartser och katjonhartser - Google Patents

Description

7810265-4 luster, till ett avlopp, som normalt avges till omgivningen, om innehållet av lösta, fasta ämnen i avloppsströmmen är alltför hög för att medge ekonomisk återvinning av vattnet. Så sker emellertid icke i kärnreaktoranläggningar på grund av att av- fallsströmmen normalt innehåller radioaktiva nukleider i vattnet.

Sålunda måste för en kärnreaktoranläggning avgivningen av varje del av avloppsströmmen till omgivningen noggrant övervakas och regleras, och ofta är avloppsströmmens radiologiska aktivitet tillräckligt hög för att kräva behandling av avloppsströmmen, innan denna avges till omgivningen. Normalt rengöres avlopps- strömmen för återanvändning av vattnet.

För närvarande begagnade avloppsströmsbehandlingsmeto- der vid kärnreaktoranläggningar innefattar antingen kemisk de- mineralisering för rening av avloppsströmmen, innan denna avges eller återtages i tjänst eller behandling av avloppsströmmen genom en förångningsanordning, som ger upphov till ett fast av- fall, som kan avyttras. Demineraliseringen av avloppsströmmen ger upphov till ett sekundärt rengöringsproblem, när jonbytes- hartserna i avloppsströmsdemineraliseringsanordningen utarmas.

Ofta kan dessa hartser icke rengöras ekonomiskt, så att de av- tappas och avyttras efter endast en användning. Denna praxis är dyrbar och ger upphov till stora kvantiteter radioaktivt av- fall i fast form. Förångningen av avfallsströmmen ger upphov till mindre fast avfall än demineralisering, men förångnings- anordningarna är dyrbara och förbrukar stora mängder energi under det att de arbetar.

Dessa med avyttrandet av avfallsströmmen sammanhängande problem försvåras i hög grad, när de jonbyteshartser, som nor- malt begagnas för polering av kondensatet från turbinen, kräver regenerering, antingen på grund av uppbyggande av föroreningar eller en utarmning av jonbytesförmâgan. Detta beror på att det för närvarande tillämpade sättet att rengöra hartsernas yta med ultraljudenergi och kemiskt regenerera hartserna ger upp- ' hov till stora mängder avloppsvatten, som innehåller radioak- tiva föroreningar.

Tidigare kända kondensationshartsbehandlingssystem har ofta utnyttjat en katjonregenereringstank, en anjonregenere- ringstank och en ultraljudhartsrengöringsanordning vid olika 7810265-4 arbetsstationer på samma nivå. Detta kräver energi och stora mängder vatten för överföring av hartserna mellan arbetsstatio- ner. Detta överföringsvatten är därefter icke längre användbart för andra syften och tillföres slutligen avfallsströmmen. En annan källa för avfallsvatten vid tidigare kända kondensations- hartsbehandlingssystem är den bärarfluid, normalt vatten, som begagnas i hartsseparatorn och i ultraljudhartsrengöringsanord- ningen. Förutom att de tidigare kända kondensationshartsbehand- lingssystemen alstrar stora mängder avfallsvatten innefattar de icke arrangemang för koncentrering av föroreningar i harts- behandlingssystemets processflödesström. Sålunda avges fast, radioaktivt avfall, som avlägsnas under regenereringen av hart- serna, med avfallsströmmen. Vidare kräver tidigare kända konden- sationshartsbehandlingssystem, där regenereringen av hartserna sker i separata kärl, mera golvutrymme och ett större antal tankar och överföringsledningar, vilket allt ökar kostnaden för hartsbehandlingssystemet.

Föreliggande uppfinning syftar sålunda till att erbjuda en kondensationshartsbehandlingsanordning, som väsentligt redu- cerar den mängd vatten, som erfordras under rengöringen, över- föringen och den kemiska regenereringen av en blandning av katjon- och anjonbyteshartser. Anordningen enligt uppfinningen skall vidare kräva mindre golvutrymme och ett färre antal tan- kar och överföringsledningar än tidigare kända kondensations- hartsbehandlingsanläggningar. Anordningen enligt uppfinningen skall vidare kunna behandla hartser av inom vida gränser varie- rande katjon/anjonförhållanden.

Enligt uppfinningen anordnas en hartsseparator och en anjonregenereringstank (i det följande kollektivt betecknad hartsseparator), en ultraljudhartsrengöringsanordning och en hartsblandnings- och katjonregenereringstank (i det följande betecknad hartsblandare) i ett vertikalt arrangemang som erbju- der rengöring, separering, kemisk regenerering och blandning av hartserna i en enda processflödesström. Hartsseparatorn pla- ceras vid arrangemangets högsta nivå. Ultraljudhartsrengörings- anordningen placeras omedelbart under hartsseparatorn. Harts- blandaren placeras omedelbart under ultraljudhartsrengörings- anordningen. Vid den föredragna utföringsformen strömmar harts- 7810265-4 erna med hjälp av tyngdkraften från hartsseparatorn genom ultra- _ ljudhartsrengöringsanordningen till hartsblandaren i ett mot- strömsflöde med avseende på bärarfluiden, som insläppes nära hartsblandarens botten och avges nära hartsseparatorns övre del.

Under denna tid tillföres ultraljudenergi till de hartser, som strömmar genom ultraljudhartsrengöringsanordningen för lösgöring av föroreningarna. Bärarfluiden medför alla föroreningar, som lossats från hartserna under ultraljudrengöringen och bär_desam- ma till hartsseparatorn. Sedan alla hartserna strömmat till hartsblandaren och de lossgjorda föroreningarna och de finaste hartsfraktionerna avgivits från hartsseparatorn, återföres hartserna i tjänst eller till hartsseparatorn, om kemisk rege- nerering erfordras.

Som förberedelse för kemisk regenerering hydroklasSe~ räfl hartserna genom begagnande av bärarfluiden, som insläppes nära hartsseparatorns botten och uttages nära dennas övre del.

Hartserna hydroklasseras därigenom i enlighet med deras densitet, varvid de tyngre katjonhartserna samlas i den nedre delen av separatorn och de lättare anjonhartserna i den övre delen. Sedan hydroklassering av hartserna skett, avges de tyngre katjonhartserna från hartsseparatorns botten och strömmar till hartsblandaren. En pH-avkännare är placerad nära hartsseparatorns utlopp för stängande av en ventil vid utlopp- et, när avkännaren detekterar, att väsentligen alla katjonhart- serbortförts varigenom anjonhartserna kvarhålles i hartssepa- ratorn och katjonhartserna i hartsblandaren. De i hartssepara- torn kvarvarande anjonhartserna regenereras därefter kemiskt genom tillförsel av en given mängd kaustik lösning till anjon- hartserna i hartsseparatorn. Katjonhartserna regenereras ke- miskt genom tillförsel av en given mängd syra till katjonhart- serna i hartsblandaren. Efter den kemiska regenereringen bring- as_anjonhartserna att medelst tyngdkraften strömma till harts- Iblandaren, där anjonhartserna och katjonhartserna blandas genom att luft tvingas genom det vattenhaltiga hartsslammet, innan slammet âterföres-till kondensatbehandlingsanordningen. 7 Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogad ritning, som schematiskt visar en konden- sationshartsbehandlingsanordning enligt uppfinningen. 7810265-4 3:! Den på ritningen visade apparaten kan såväl rengöra som kemiskt regenerera hartserna enligt vad som erfordras. En källa för utarmad harts i en hartstank 10 är anordnad och represente- rar en typisk demineraliseringsbetjäningsenhet. En ledning 13, som regleras av en ventil 14, är ansluten till tankens topp för återförande av regenererade hartser till tanken 10. Ledningen 24, som regleras av ventiler 16 och 24a, är ansluten till tan- kens 10 botten för medgivande av avgivning av utarmade hartser därifrån för behandling i apparaten enligt uppfinningen. Led- ningen 17 förbinder tankens 10 övre del med en tryckluftkälla för åstadkommande av förflyttning av hartserna från tanken 10 till behandlingsapparaten enligt önskan. Tillförseln av tryck- luft genom ledningen 17 regleras av en ventil 18. En avluft- ningsledning 19, som regleras av en ventil 20, är ansluten till tankens 10 topp för avluftning av tanken för underlättande av återförandet av rengjorda och regenererade hartser från behand- lingsapparaten till tanken 10.

Apparaten enligt uppfinningen är kopplad i ett vertikal- arrangemang, som underlättar hartsflödet medelst tyngdkraften under behandlingsstegen. Detta arrangemang medger även en kom- pakt placering av komponenterna, så att långa överföringsled- ningar elimineras och den mängd vatten, som begagnas under be- handlingen, blir så liten som möjligt, så att sålunda den mängd avloppsvatten, som till slut måste behandlas eller avyttras, blir så liten som möjligt. Närmare bestämt innefattar apparaten en hartsseparator och anjonregenereringstank (hartsseparator) 21, en ultraljudhartsrengöringsanordning 22 och en hartsbland- nings- och katjonregenereringstank (hartsblandare) 23. Harts- separatorn, ultraljudhartsrengöringsanordningen och hartsblan- daren är anordnade vid olika höjder vertikalt i linje med va- randra och i en kompakt konfiguration, som underlättar den ef- fektiva behandlingen av hartserna. Hartsseparatorn 21 befinner sig vid den högsta nivån i arrangemanget, ultraljudrengörings- anordningen 22 befinner sig omedelbart under hartsseparatorn, och hartsblandaren 23 befinner sig vid den lägsta nivån, direkt under ultraljudhartsrengöringsanordningen. Detta arrangemang erbjuder rengöring, separering, kemisk regenerering och bland- ning av hartserna i en enda processflödesström. 7810265-42 Hartsseparatorn 21 kan vara av vilken som helst lämplig typ, där de inkommande hartserna separeras genom hydroklasßë- ring och i följd avges i enlighet med hartstyp. En hartssepa- rator, som är särskilt lämpad för begagnande i kombination med föreliggande uppfinning, visas i den amerikanska patentansök- ningen 782 327, ingiven den 29 mars 1977. Den tank, som bildar hartsseparatorn 21, innefattar en behandlingszon, där hydroklas- seringen av hartserna utföres. Tankens botten har konisk form för underlättande av tillförseln av hartser från hartssepara- torn till ultraljudhartsrengöringsanordningen och för erbjudande av en relativt smal passage för effektivare separering av an- jonhartser och katjonhartser på ett sätt, som utförligare be- skrives nedan. Hartsen matas från tanken 10 till hartssepara- torns 21 övre del för behandling i apparaten. Då så erfordras tillföres nytt harts till tanken 21 från tanken 9 via ledningen 11, som regleras av ventilen 12.

Bärarfluid 26, normalt vatten, tillföres motströms hart- serna i hartsseparatorn 21 genom ledningarna 27 och 25 (som regleras av ventilen 28), varvid ledningen 25 tömmer i hartsse- paratorn 21, nära dennas botten. Bärarfluiden passerar likfor- migt genom en porös, koniskt formad fördelningsanordning 29 och över behandlíngszonens botten. Bärarfluiden tömmes från ett ställe nära hartsseparatorns 21 topp i ledningen 30, som regle- ras av ventilen 53a.

Ett utlopp 31 av relativt liten diameter_är anordnat vid den nedre änden av hartsseparatorns koniskt formade botten för underlättande av den effektiva separeringen av katjonhart- iserna från anjonhartserna. En ventil 32 är anordnad intill ut- loppet 31 för reglering av avgivningen av hartserna från harts- separatorn 21. Under hydroklasseringen ansamlas de tyngre kat- ïjonhartserna nedtill i hartsseparatorn¿21§ medan de.lättare an- jonhartserna'ansamlasQi_dess övre del."Éålunda avges först, när ventilen 32 öppnas, katjonhartserna från hartsseparatorn 21. För stängning av ventilen 32, när katjonhartserna avgivits, är en ventilkontröller 33 ansluten till ventilen 32. Ventil- »-_kontrollern 33 innefattar en pH-ávkännare 34 vid utloppet 31 för avkänning av den ökning i surhetsgraden, som åtföljer slut- förandet av avgivningen av katjonhartserna från hartsseparatorn 7810265-4 21 och som tillsluter ventilen 32 vid denna tidpunkt.

För utförande av kemisk regenerering av anjonhartser i hartsseparatorns 21 tank är denna anordnad att tillföras kaus- tik lösning. En kaustikmätningstank 35 för en på förhand be- stämd, uppmätt mängd kaustik lösning är placerad vid en nivå ovanför hartsseparatorns 21 övre del. En överströmningsledning 36 är anordnad i den önskade nivån i kaustikmätningstanken för tillförsäkrande av att den på förhand bestämda volumetriska mängden kaustik lösning finnes däri. Överströmningsledningen 36 är ansluten till en tank för förvaring av kaustik lösning.

Kaustik lösning tillföres från mättanken 35 genom ledningen 37, som regleras av ventilen 38 upptill i hartsseparatorn 21.

För sköljning av den kaustika lösningen från anjonhart- serna efter regenereringsbehandlingen är en sköljningsvatten- sprinkler 39 placerad nära hartsseparatorns 21 övre del vid be- handlingszonens övre del. Sköljvatten strömmar från källan 26 genom ledningen 40 till sprinklern 39, och flödet;regleras av en ventil 41. Kaustik lösning avtappas genom ledningen 42 från ett ställe nära hartsseparatortankens 21 botten och till en neutraliseringstank 43. Strömningen genom ledningen 42 regleras av en ventil 44. Bärarfluid och fast avfall avges från hartsse- paratorn 21 vid utloppet 31. Ledningen 45, som regleras av ven- tiler 47 och 48, tömmer i en avfallsavyttringstank 46 av hög konduktivitet. Gas avluftas från övre delen av hartsseparatorn 21 genom avluftningsledningen 49.

Bärarfluidavtappningsledningen 30, som omnämnts tidiga- re i beskrivningen, är placerad nära övre delen av hartssepara- torn 21 och är ansluten till en avfallsvattenbehandlingsanord- ning. I den visade formen innefattar denna avfallsvattenbehand- lingsanordning en sump 50, till vilken avtappningsledningen 30 avger, en pump 51 och ett filter 52. En ventil 53a är anordnad i ledningen 30 för reglering av flödet genom denna. Behandlat avfallsvatten, som avges från filtret 52, föres till en prov- tagnings- och förvaringstank 53. Avtappningsledningen 45 är an- sluten till avtappningsledningen 30, när ventilen 47 är öppen och ventilen 48 sluten, så att avgívninqon genom ledningen 4% kan enligt val riktas antingen till avtallsavyttringstankun 46 eller sumpen 50 enligt önskan och beroende på innehållet i det 7810265-4 avgivna materialet.

Den tidigare teknikens problem, som är förbundna med överföringen av hartser över en avsevärd sträcka till och från en ultraljudhartsrengöringsanordning, en operation, som kräver stora mängder vatten, elimineras genom apparaten enligt uppfin- ningen genom att vid denna apparat ultraljudhartsrengöringsan- ordningen 22 placeras omedelbart under hartsseparatorn 21. Detta ger ett enkelt hartsflöde med hjälp av tyngdkraften mellan pro- cesstegen. Ultraljudhartsrengöringsanordningen 22 kan vara av vilken som helst lämplig typ, vid vilken ultraljudencrgi utnytt- jas och tillföres hartserna för lösgörande av de på dessa burna föroreningarna. En ultraljudhartsrengöringsanordning, som är särskilt lämpad för begagnande i apparaten enligt uppfinningen visas i de amerikanska patentskrifterna 3 822 055 och 3 849 196.

I korthet sagt innefattar ultraljudhartsrengöríngsanord- ningen 22 enligt ovannämnda patentskrifter ett hus 54, som bil- dar en ultraljudrengöringszon. Ett flertal ultraljudomvandlare 55 är placerade längs husets 54 sida och är fästa därvid för tillförande av ultraljudenergi för rengöring av hartserna, som medelst tyngdkraften strömmar (faller) genom huset. Bärarflui- den, normalt vatten, tillföres ultraljudrengöringsanordningen 22 i ett motströmsflöde med avseende på de med hjälp av tyngd- kraften därigenom framförda hartserna, Bärarfluiden för detta- ändamäl tillföres från en källa för vatten 26 genom ledningen 27, som är ansluten vid ett ställe nära hartsblandarens 23 bot- ten. En ventil 56 är anordnad för reglering av flödet genom ledningen 27. Bärarfluiden strömmar från ledningen 27 genom hartsblandaren 23, ultraljudhartsrengöringsanordningen 22, den öppna ventilen 32 och hartsseparatorn 21 samt avgår genom av- tappningsledningen 30. Bärarfluidens och hartsernas motströms- flöde i ultraljudhartsrengöringsanordningen tjänar såväl att expandera volymen av hartsbädden i rengöringszonen som att med- föra eventuella föroreningar, som lossats från hartsernas yta.

Hartsseparatorns 21 tvärsnittsarea är mycket större än ultraljudhartsrengöringsanordningens 22 tvärsnittsarea, så att en avsevärd minskning i bärarfluidhastigheten sker, då bärar- fluiden inkommer vid hartsseparatorns 21 botten från rengörings- anordningen 22. Härigenom kan föroreningarna medföras av bärar- 7810265-4 fluiden från rengöringsanordningen 22 och ansamlas i hartssepa- ratorn 21.

Hartsblandaren 23 är anordnad direkt under rengöríngsan- ordningen 22, så att den medelst tyngdkraften mottager medelst ultraljud rengjorda hartser, som avges från rengöringsanord- ningen 22. För kemisk regenerering av katjonhartserna i harts- blandaren 23 tillföres hartsblandaren 23 en lämplig syra. För detta ändamål är en syrautminuteringstank 60 anordnad. En över- strömningsledning 61 är anordnad vid den önskade nivån i syra- utminuteringstanken 60 för tillförsäkrande av att en på förhand bestämd volymetrisk mängd av syra kvarhålles däri. Överström- ningsledningen 21 är ansluten till en förvaringstank för syra (icke visad). Syra från utminuteringstanken 60 strömmar genom ledningen 62 med en hastighet, som regleras av ventilen 63, till övre delen av hartsblandaren 23.

För sköljning av syran från katjonhartserna efter rege- nereringsbeahndlingen är en sköljningsvattensprinkler 64 place- rad nära hartsblandarens 23 övre del, vid övre delen av blanda- rens behandlingszon. Sprinklern 64 mottager sköljningsvatten från en källa för sköljningsvatten 26 genom ledningarna 27 och 65. Ledningen 65, som regleras av ventilen 66 avger till övre delen av blandaren 23.

För avtappning av syra, som använts vid regenerering av katjonhartserna från blandaren 23, är en avtappningsledning 27 anordnad. Denna är ansluten till blandaren 23 nära dess ut- lopp 68 och är anordnad att anslutas till en neutraliserings- tank 43 för överföring av den avtappade syran till densamma. En ventil 69 är anordnad i ledningen 67 för reglering av ström- ningen genom densamma.

För avtappning av bärarfluid från blandaren 23 efter det att ultraljudhartsrengöringsoperationen slutförts är en andra avtappningsledning 70 anordnad vid blandarens 23 utlopp 68.

Bärarfluiden avtappas från utloppet 68 till ledningen 70, genom ledningen 71 till avfallsvattensbehandlingsanordningens sump 50.

En ventil 72 är anordnad i ledningen 70 för reglering av flödet därigenom.

Bärarfluiden kan även avtappas från övre delen av blan- daren 23 till ledningen 73, som tömmer i avfallsvattenbehand- 7810265-4 10 lingsanordningens sump 50. En ventil 74 reglerar bärarfluidens strömning genom ledningen.73.

- Tryckluft från en källa 76 tillföres genom ledningen 75 till övre delen av hartsblandaren 23 för överföring av hartser från blandaren 23 enligt vad som erfordras. En ventil 77 är an- ordnad i ledningen 75 för reglering av luftflödet genom den- samma. En avluftningsledning 78 är också ansluten till blanda- rens 23 övre del. En ventil 79 är anordnad i denna ledning för reglering av avluftningen genom densamma.

För blandning av anjonhartserna ocd katjonhartserna i blandaren 23 sedan rengörings- och regenereringsprocesserna slutförts, är en luftledning 80 ansluten till hartsblandarens botten nära dess utlopp 68. Luft under tryck 81 inmatas från en lämplig källa genom ledningen 81 i blandarens 23 botten. En ven- til 82 är anordnad i ledningen 80 för reglering av luftström- ningen genom densamma. ' Behandlat harts avges från blandaren 23 till ledningen 83, som regleras av ventilen 84 och matas antingen till harts- tanken 10, om ventilen 16 är öppen, eller till hartsseparatorn 21, om ventilen 24a är öppen. En ventil 84 är anordnad i led- ningen 83 för reglering av strömningen genom ledningen 83. 78 7 Då man önskar rengöra och kemiskt regenerera hartserna i tanken 10 stänges samtliga ventiler i kondensatbehandlings- anordningen sånär som på ventilen 32 mellan separatorn 21 och rengöringsanordningen 22 och ventilerna 47 och 53a, som regle- rar bärarfluidströmningen till sumpen 50 genom ledningarna 45 resp 30. Ventilen 79 för avgivning av gas i ledningen 78 är även öppen. Ventilen 56 öppnas därefter för fyllning av blanda- ren 23 och rengöringsanordningen 22 med vatten, till dess vat- U ten strömmar över i avtappningsledningen 45. Ventilerna 32 och I-56 stänges därefter, och innehåller i hartstanken 10 överföres till separatorn 21. Överföring av de begagnade hartserna från tanken 10 sker genom att lufttillförselventilen 18, ventilerna 16 och 24a i ledningen 24 öppnas, så att tryckluft kan inkomma upptill i tanken 10 och skjuta in de däri befintliga hartserna i separatorns 21 övre del genom ledningen 24. Sedan överföring- _ en slutförts stänges åter ventilerna 18, 16 och 24a. iSedan hartserna överförts till separatorn 21, öppnas 7810265-4 11 ventilen 32, så att de blandade anjon- och katjonhartserna kan strömma genom rengöringsanordningen 22 till blandaren 23. Sam- tidigt öppnas ventilen 56, så att bärarfluid i form av vatten tillföres från vattenkällan 26 genom ledningen 27 till nedre delen av blandaren 23. Ventilen 53a har förblivit öppen och tillåter avgivning av bärarfluid till avfallsvattenbehandlings- anordningens sump 50. Bärarfluiden strömmar uppåt genom blan- daren 23, rengöringsanordningen 22 och separatorn 21 i mot- strömsflöde med avseende på hartserna, som på grund av tyngd- kraften sjunker från separatorn 21. Bärarfluiden avges genom avtappningsledningen 30 nära övre delen av hartsseparatorn 21, strömmar till sumpen 50 och behandlas därefter i avfallsvatten- behandlingsanordningen samt avges slutligen till provtagnings- och förvaringstanken 53. Samtidigt slås ultraljudhartsrengö- ringsanordningen på, så att omvandlarna 55 erhåller energi för lösgöring av föroreningar från de hartser, som strömmar genom rengöringsanordningen. Dessa föroreningar föres av bärarfluiden till separatorn 21. Det avsevärt större tvärsnittet för separa- torn 29 i jämförelse med rengöringsanordningens 22 tvärsnitt medför, att bärarfluidhastigheten i separatorn minskas. På grund härav ansamlas krossaäe hartskorn eller finare fraktioner härav och föroreningar, som lossats i ultraljudrengöringsan- ordningen, i hartsseparatorn 21.

Sedan alla hartserna överförts medelst tyngdkraften från separatorn 21 genom rengöringsanordningen 22 till blanda- ren 23 och rengöringsoperationen sålunda slutförts, slås ren- göringsanordningen från, stänges ventilerna 32 och 56 samt öpp- nas därefter ventilen 47 för avgivning av bärarfluiden inklusi- ve i separatorn 21 ansamlade föroreningar genom ledningen 45, den öppna ventilen 53a till sumpen 50. Om föroreningarnas be- skaffenhet är sådan, att det anses önskvärt, att de överföres till avfallsavyttringstanken 46 av hög konduktivitet, sker det- ta lätt genom att ventilen 53a stänges och ventilen 48a öppnas, varigenom bärarfluiden och föroreníngarna i separatorn 21 till- föres tanken 46 i stället för sumpen 50.

Därefter stänges ventilen 47 och båda ventilerna 48 och 53a placeras i stängt läge. Ventilerna 84 och 24a öppnas där- efter, sâ att en överföringsväg erhålles från blandarens 23 7810265-4 12 botten till separatorns 21 övre del genom ledningarna 83 och 24.

Samtidigt öppnas ventilen 77, så att luft insläppes från en käl- la 76 till övre delen av blandaren 23, så att hartserna tvingas från blandaren 23 till separatorn 21. Sedan hartserna överförts till separatorn, stänges ventilerna 84, 24a och 77.

Dä hartserna bär en större mängd föroreningar, kan det vara nödvändigt att föra hartserna genom rengöringsanordningen 22 mer än en gång. Detta åstadkommas genom att man helt enkelt upprepar den tidigare beskrivna rengöringsoperationen och där- efter återför hartserna till separatorn såsom beskrivits ovan.

Därefter utföres hydroklasseringen av hartserna i se- paratorn 21. Detta åstadkommes genom att ventilen 28 öppnas, så att bärarfluid strömmar till nedre delen av separatorn 21 och ventilen 53a öppnas. Sedan bärarfluiden börjat strömma över genom ledningen 30 inställes ventilen 28 att utminutera bärar- fluid till en hastighet uppåt av ungefär 1 m per minut i harts- separatorn 21. Detta bärarfluidflöde är tillräckligt för att expandera hartsernas volym med ungefär 25 %. Hydroklasse- ringen av hartserna sker på ungefär 5 minuter, varvid katjon- hartserna bildar ett skikt på bottnen av separatorn 21 på grund av deras större densitet, medan anjonhartserna intager ett läge i den övre delen av separatorn 21 ovanför katjonhartserna.

Sedan hartsernas hydroklassering slutförts avlägs- nas de separerade katjonhartserna från nedre delen av separa- torn 21 genom att ventilen 32 öppnas, så att katjonhartserna medelst tyngdkraften kan strömma till och genom rengöringsan- ordningen 22 till blandaren 23. Liksom vid den just beskrivna rengöringsoperationen tillåter det kompakta vertikala arrange- magnet av separatorn, rengöringsanordningen ocl blandaren, att katjonhartserna överföras medelst tyngdkraften till blandaren med undvikande av användning av en avsevärd mängd överförings- fluid, som annars skulle erfordras för överföring av hartserna mellan komponenter, som icke är anordnade vertikalt på kompakt' sätt enligt föreliggande uppfinning.

Då gränsytan mellan de separerade katjonhartserna och anjonhartserna när separatorns 21 botten, detekterar pH-avkän- naren 34 minskningen i surhetsgrad, och genom ventilkontrollern 33 slutes ventilen 32 automatiskt. Ventilens 32 stängning iso- lerar effektivt de separerade anjonhartserna i separatorn 21 781026544 13 och de separerade katjonhartserna i blandaren 23.

Sedan anjonhartserna och katjonhartserna isolerats från varandra enligt ovan, initieras den kemiska regenereringen av dessa hartser. Anjonhartserna i separatorn 21 regenereras ke- miskt genom att utminuteringstanken 35 för kaustik lösning fyl- les med en kaustik lösning, till dess denna strömmar över genom överströmningsledningen 36. ventilen 38 öppnas därefter för över- föring av tankens 35 hela innehåll till separatorn 21 för ke- misk regenerering av anjonhartserna i separatorn 21. Efter över- föringen stänges ventilen 38. Sedan regenereringsoperationen slutförts, avtappas den förbrukade lösningen från separatorn 21 genom ledningen 42 till neutraliseringstanken 43, genom att ventilen 44 öppnas. Denna ventil stänges sedan avtappningen av förbrukad lösning slutförts. 1 A _ De regenererade anjonhartserna sköljes därefter med vatten för avlägsnande av kvarvarande kaustik lösning från de- samma. Detta åstadkommas genom att ventilen 41 öppnas för till- försel av sköljningsvatten från källan 26 till sprinklern 39 nära separatorns 21 övre del. Sköljningsvattnet med däri in- blandad, kvarvarande kaustík lösning avtappas till neutralise- ringstanken 43 genom ledningen 42 genom att ventilen 44 öppnas.

För tillförsäkrande av att den kaustika lösningen avlägsnas fullständigt fylles separatorn 21 vanligen med sköljningsvatten och avtappas till neutraliseringstanken approximativt tre gång- er eller till dess det icke längre förekommer någon avsevärd ökning i sköljningsvattnets elektriska ledníngsförmåga som en följd av strömning över anjonhartserna i separatorn 21. Sedan sköljningsoperationen slutförts, stänges ventilerna 41 och 44.

På liknande sätt regenereras kemiskt katjonhartserna i blandaren 23. Syrautminuteringstanken 60 fylles med en lämplig syra, till dess syran strömmar över genom överströmningsled- ningen 61. Ventilen 63 öppnas därefter för överföring av den uppmätta mängden syra genom ledningen 62 till blandaren 23. ventilen 63 stänges efter överföringen. Sedan den kemiska re- genereringen av katjonhartserna slutförts, öppnas ventilen 69 för avgivning av syran genom ledningen 67 till neutruliserings- tanken 43, samt stänges därefter. På liknande sätt som för an- jonhartserna.skö1jes därefter katjonhartserna genom att venti- 7810265-4 14 len 66 öppnas, varigenom sköljningsvatten tillföres sprinklern 64 från källan 26 genom ledningarna 27 och 65. Sköljningsvatt- net med däri kvarvarande syra avtappas till neutraliseringstan- ken genom ledningen 67 genom att ventilen 69 öppnas. Såsom för anjonhartserna fylles hartsblandaren vanligen med sköljnings- vatten och avtappas till neutraliseringstanken approximativt tre gånger eller till dess det icke längre förekommer någon av- sevärd ändring i sköljningsvattnets elektriska ledningsförmåga.

Sedan sköljningsoperationen slutförts, stänges ventilerna 66 och 69.

Det torde observeras, att såväl den kaustika lösningen som syran avtappas i samma neutraliseringstank 43, där de del- vis neutraliserar varandra. I den mån innehållet i tanken 43 därefter antingen är basiskt eller surt kan ett lämpligt neu- traliseringsmedel tillföras.

Sedan den kemiska regenereringsoperationen slutförts, öppnas ventilen 32, så att anjonhartserna från separatorn 21 kan falla genom rengöringsanordningen 22 och in i blandaren 23.

Ventilen 32 stänges därefter. De kemiskt regenererade hartserna blandas därefter i blandaren 23 genom att ventilen 79 i led- ningen 78 öppnas liksom ventilen 82 i luftledningen 80, så att luft lämnar tanken 23 genom ledningen 78 och den öppna venti- len 79. Luft under tryck, som inkommer nedtill i blandaren, stiger genom det vattenhaltiga slammet av hartser och ger upp- hov till turbulens, varigenom hartserna effektivt blandas.

Sedan hartserna i blandaren 23 blandats på tillfreds- ställande sätt, stänges ventilerna 79 och 82. I Därefter återföres hartserna till tanken 10 genom att ventilerna 84 och 14 öppnas, så att en väg erhålles från blan- darens 23 nedre del genom ledningarna 83, 24 och 13 till övre delen av hartstanken 10 genom att ventilen 77 öppnas, så att luft under tryck strömmar från källan 76 genom ledningen 75 till blandaren 23, så att det vattenhaltiga slammet av hartser tvingas från hlandaren 23 till tanken 10, samt genom att öppna ventilen 20 för avluftning av tanken 10. Efter överföringen stänges ventilerna 84, 14, 77 och 20.

Om av något skäl hartsernas beskaffenhet är sådan, att endast kemisk regenerering erfordras, utlämnas det ovan beskriv- 7810265-4 15 na ultraljudrengöringssteget, och hartserna i hartsseparatorn 21 hydroklasseras helt enkelt såsom tidigare beskrivits samt separeras därefter så, att katjonhartserna strömmar till blandaren 23 och anjonhartserna kvarhålles i separatorn 21. Den kemiska regenereringen av de separerade hartserna utföres där- efter såsom beskrivits ovan.

Genom det kompakta, vartikala arrangemanget av utrust- ningen enligt uppfinningen, minskas den mängd överföringsvatten, som erfordras, och därmed mängden erhållet avfallsvatten från ungefär 38000 liter till mindre än 3800 liter. Arrangemanget enligt uppfinningen av komponenterna kräver även mindre golvut- rymme och färre överföringsledningar. Arrangemanget enligt upp- finningen tillåter även användning av hartsseparatorn såsom an- jonhartsregenereringstank och hartsblandaren såsom katjonharts- regenereringstank. Kombineringen av bärarfluidflödet genom ul- traljudhartsrengöringsanordningen 22 och hartsseparatorn 21 bi- drager ytterligare till att reducera den alstrade mängden av- loppsvatten.

Uppfinningen är icke begränsad till den beskrivna ut- föringsformen utan är många variationer och modifikationer möj- liga inom ramen för uppfinningen.

Claims (8)

7810265-4 d '16 PATENTKRAV

1. l. Sätt att behandla en blandning av använda anjonhartser och katjonhartser, k ä n n e t e c k n a t av att en harts- separator tillföres en blandning av använda hartser, varvid utnyttjas ett vertikalt arrangemang, i vilket hartsseparatorn ,anordnats vid den högsta nivån, en ultraljudhartsrengöringsë zon anordnats omedelbart under hartsseparatorzonen och en hartsblandarzon anordnats omedelbart under ultraljudharts- rengöringsanordningen, och där nämnda zoner utgör särskilda separata zoner med given kapacitet, att hartserna bringas att medelst tyngdkraften falla från hartsseparatorzonen genom hartsrengöringszonen till hartsblandningszonen, att harts- rengöringszonen tillföres energi för att bringa föroreningar att lossna från hartserna, att bärarfluid avges samtidigt till hartsrengöringszonen i ett motströmsflöde med avseende på hartsernas rörelseriktning, för att föra lossade föroreningar till hartsseparatorzonen, och att föroreningarna avtappas från hartsseparatorzonen.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att rengjorda hartser återföres från hartsblandningszonen till hartsseparatorzonen, att anjonhartserna och katjonhartserna bringas att separeras i hartsseparatorzonen, så att katjon- hartserna ansamlas i den nedre delen av hartsseparatorzonen, att hartserna bringas att medelst tyngdkraften strömma från hartsseparatorzonen till hartsblandningszonen samt hartsernas pH-värde avkännes vid stället för avgivningen från harts- separeringszonen, samt att flödet av hartser från harts- separeringszonen avbrytes, när det avkända pH-värdet anger, att i huvudsak alla katjonhartser avgivits från harts- separeringszonen, varigenom anjonhartser kvarstannar i harts- separeríngszonen och katjonhartser ansamlas i hartsblandnings- '~zonen.

3. sätt enLigt kravet 2, k n ni e t e c k n a t av att kaustik lösning tillföres hartssepareringszonen för kemisk regenerering av anjonhartser i hartssepareringszonen, samt att 7sio2esf4g 17 syra tillföres hartsblandningszonen för kemisk regenerering av katjonhartser i hartsblandningszonen.

4. Apparat för behandling av en blandning av använda anjon- hartser och katjonhartser, k ä n n e t e c k n a d av en hartsseparator (21), en ultraljudhartsrengöringsanordning (22) och en hartsblandare (23), anordnade i ett vertikalt arrange- mang, i vilket separatorn, rengöringsanordningen och blandaren utgör särskilda, separata behållare med given volym, och i vilket hartsseparatorn befinner sig vid den högsta nivån i arrangemanget, ultraljudhartsrengöringsanordningen omedelbart under hartsseparatorn, och hartsblandaren omedelbart_under ultraljudhartsrengöringsanordningen, organ för tillförsel av använda hartser som skall behandlas till hartsseparatorn, organ, innefattande ett utlopp (31) och en ventil (32) för att bringa hartserna att medelst tyngdkraften falla genom ultraljudhartsrengöringsanordningen (22) till hartsblandaren (23), organ, innefattande ultraljudsomvandlare (55), för att föra energi till ultraljudhartsrengöringsanordningen (22L medan hartserna passerar genom densamma för avlägsnande av föroreningar från hartserna, organ (25, 27, 28) för att till hartsseparatorn föra en fluid (26), som bär föroreningar, som lossats från hartserna, i motströmsflöde med avseende på hartsernas rörelseriktning, och organ (31, 45-48) för uttagning av föroreningar från hartsseparatorn.

5. Apparat enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d av organ (24, 24a, 83, 84) för överföring av hartser från harts- blandaren (23) till hartsseparatorn (21).

6. Apparat enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a d av organ för utförande av hydroklassificering av anjonhartser och katjonhartser i hartsseparatorn (21) för att därigenom samla de tyngre katjonhartserna vid hartsseparatorns botten, samt organ (34) nära hartsseparatorns utlopp (31) för avkänning av pH-värdet för hartser, som passerar genom utloppet, vilka organ är anordnade att stoppa hartsflödet från harts- separatorn till hartsblandaren, när det avkända pH-värdet anger, att väsentligen alla katjonhartser avgivits från harts- separatorn, varigenom katjonhartser ansamlas i hartsblandaren och anjonhartser kvarstannar i hartsseparatorn. _ _ .._...._....._._........._-ï._.--.--.__..---_. 75210265-4 18

7. Apparat enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a de av organ (35, 37, 38) för tillförsel av en på förhand bestämd mängd kaustik lösning till hartsseparatorn (21) för kemisk regenerering av anjonhartserna däri, varigenom hartsseparatorn tjänar såväl för hartsseparering som för kemisk regenerering av anjonhartser, organ (60, 62, 63) för tillförsel av en på förhand bestämd nängd syra till hartsblandaren för kemisk regenerering av katjonhartserna däri, varigenom hartsblandaren tjänar såväl för kemisk regenerering av katjonharser som för blandning av hartser, samt organ (33) för avgivning av de kemiskt regenererade anjonhartserna till hartsblandaren.

8. Apparat enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d av organ (80, 82) för blandning av anjonhartserna och katjon~ hartserna i hartsblandaren (23), en hartstank (10), organ (15, 16, 24aJ för avgivning av använda hartser från hartstanken till hartsseparatorn, och organ (16, 83, 84) för avgivning av behandlade blandade hartser från hartsblandaren till harts- oförvaringstanken.