195164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fűtési rendszerekben áramló víz tisztítására
1 195164 A találmány tárgya új eljárás fűtési rendszerekben áramló víz tisztítására. A találmány elsősorban forróvíz rendszerekben áramló víz, valamint ipari kondenzátumok tisztítására alkalmas, de alkalmazható a hőszolgáltatás, a gőzszolgáltatás és a forróvízszolgáltatás minden területén, ahol a vizet tisztítani, különösen szűrni és sótalanitani kell. A fűtési rendszerekben áramló víz a csővezetékek, kazánok, hőcserélők és egyéb berendezések korróziós termékeivel és a rendszerbe vízbetörések folytán behatoló víz által szennyeződik, ezért tisztítani kell. A mechanikai szennyeződéseket szűréssel távolítják el, míg az oldott szennyezések eltávolítására sótalanítják és gáztalanítják a vizet. A sótalanításhoz ioncserélő gyantát használnak, a gáztalanítást termikus vagy kémiai kezeléssel végzik. Általában arra törekednek, hogy a sótalanítás minél nagyobb mértékű legyen, mert így a nagy energiát igénylő gáztalanítás korlátozható, vagy el is hagyható. Napjainkban egyre nagyobb víztérfogatú rendszerekben kell megfelelő tisztaságú vizet biztosítani. Ez az ismert sótalanítási és gáztalanítási eljárások alkalmazása mellett csak nagy mennyiségű pótvíz bevezetésével és azzal arányos vízelvezetéssel, következésképp nagy hőveszteséggel oldható meg. A szokásos ioncserélő gyanták kapacitása ugyanis aránytalanul csekély a tisztítandó víz sótartalmához képest, így a kielégítő mértékű sótalanításhoz óriási mennyiségű ioncserélőre volna szükség. E probléma megoldására megkísérelték nagyobb fajlagos ioncserélő kapacitású apró szemcsés, úgynevezett porgyanták használatát, ezek azonban nem bizonyultak megfelelőnek. Ioncserélő képességüket ugyanis még kapacitásuk kimerülése előtt elvesztik, mert adszorbeálják a finom szennyezéseket, amellett nagy az áramlási ellenállásuk, és sokszor eltömődnek. A korszerű nagy víztérfogatú rendszerekben néhány óránál tovább nem lehet használni őket. A tisztítandó közeg rendszerint nagy hőmérsékletű (az előremenőágban mintegy 140°C, a visszatérő ágban általában 70°C), ilyen hőmérsékleten viszont a hagyományos ioncserélő gyanták kioldódás miatt nem használhatók. A tisztítandó közeget előbb — nagyméretű hőcserélőben, jelentős energiaveszteséggel — le kell hűteni. Az ilyen közegek tisztítása te hát hagyományos berendezésekben, illetve technológiával mind üzemvitel, mind a gyanta regenerálása szempontjából nehézségekbe ütközik. A nagy víztérfogatú rendszerekben tehát más megoldást kell keresni a víz tisztítására. A különféle fűtési szolgáltatásokban gyakran kell számolni azzal, hogy a víz sótartalma vagy más szennyezései hirtelen megváltoznak. Olyan vízkezelési eljárás nem ismeretes, amely alkalmas a szennyezések menynyiségi és minőségi változásának üzem közbeni követésére. 2 A találmány célja, hogy olyan eljárást biztosítson fűtési rendszerekben áramló víz tisztítására, amellyel nagy térfogatú vízrendszerek sótartalma is kielégítő mértékben csökkenthető, és amely alkalmas a víz tisztítására a szennyeződések mennyiségének és öszszetételének ingadozása és gyors változása esetén is. Az találtuk, hogy az említett célt elérhetjük, ha az áramló víz legalább 30%-át önmagában ismert szürőanyaggal védett 2-300 pm, előnyösen 5-100 pm szemcsenagyságú, hidrogén vagy só formájú erősen savas kationcserélő gyantán és só formájú erősen bázisos anioncserélő gyantán vezetjük át 5- 10 m/óra, előnyösen 6-8 m/óra sebességgel. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a vizet az említett szemcsenagyságú ioncserélő gyantából álló ágyon meghatározott sebességgel vezetjük át, akkor a gyakorlatban előforduló legnagyobb sótartalom esetén is megfelelő mértékű sótalanitást érhetünk el, ugyanakkor azonban nem következik be a gyanta ioncserélő képességét rontó adszorpció. A megjelölt szemcsenagyságú erősen savas kationcserélő gyanták és erősen bázisos anioncserélő gyanták fajlagos ioncserélő kapacitása ugyanis elég nagy, áramlási ellenállásuk pedig elég csekély ahhoz, hogy a fűtési rendszerekben áramló viz tekintélyes hányadát vagy akár teljes egészét átvezethessük rajtuk a vízkezelés során. A só formára hozott gyanták nagyobb hőtörő képességük folytán lehetővé teszik az ioncserét a fűtőközeg hőmérsékletén. A gyakorlatban úgy járunk el, hogy a találmány szerinti vízkezelésnek alávetett részáramot az adott vízszennyezésnek és a kívánt tisztítási időnek megfelelően választjuk meg. Ez a tészáram, mint említettük, legalább 30%, de általában ennél nagyobb, sőt adott esetben célszerű lehet a rendszerben áramló víz teljes egészét alávetni a találmány szerinti vízkezelésnek. A sótalanítás ennek megfelelően 12 óra és 40 óra közötti idő alatt, általában mintegy 15-24 óra alatt elvégezhető. A víz találmány szerinti tisztítását célszerűen a rendszer visszatérő ágában foganatosítjuk. A víz sótalanítására, mint említettük, 2-300 pm, előnyösen 5-100 pm szemcseméretű erősen savas kationcserélő gyantát és erősen bázisos anioncserélő gyantát használunk. A találmány szerinti eljárás szempontjából előnyösnek bizonyultak azok a gyanták, amelyek 50%-ban 10-30 pm-es szemcsefrakciót tartalmaznak, illetve azok, amelyekben az imént említett 5-100 pm-es intervallumon kívül eső szemcsék aránya nem haladja meg az 5%-ot. A kationcserélő gyantát és az anioncserélő gyantát a víz sótalanítására egymásra rétegezzük célszerűen úgy, hogy a rajtuk átáramló víz előbb a katíoncserélő gyantával, azután az anioncserélő gyantával érintkezzék. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a kezelésnek alávetett vizet 2 5 10 1á 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
