201690. lajstromszámú szabadalom • Ioncserélő eljárás és berendezés
3 HU 201 690 B 4 nek tartálya, legalább alsó és középső folyadékelosztó szerkezete működő ioncserélő gyantatöltete és szemcsés támasztórétege van. a berendezés lényege, hogy a szemcsés támasztóréteg magasságában legalább két folyadékszint-érzékelővel rendelkező és a tartályt felülről levegőnyomás alá helyező, ill. a nyomólevegőt kiengedő zárószerelvényekkel vezérlő kapcsolatban álló szintszabályozó egysége van. A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés vázlatát tüntettük fel. A rajzon csak a találmány szerinti megvalósításhoz feltétlenül szükséges elemek szerepelnek, a berendezés működéséhez egyébként szükséges nyomásmérők, búvónyílások stb. mint ismert szerkezeti elemek az egyszerűség kedvéért nincsenek feltüntetve. A berendezés egy domború cdényfcnekekkel ellátott 2 hengeres 1 tartály, amelynek 23 felső, 3 középső és 2 alsó folyadékelosztó szerkezete van. A 23 felső és 2 alsó folyadékelsoztó szerkezet tetszőleges kialakítású lehet, 3 középső folyadékelosztó szerkezet viszont csakis olyan, hogy átengedje a tartályon keresztül áramló folyadékot, de alkalmas legyen folyadék egyenletes elvezetésére is a tartályból. A kiviteli példa esetén ez célszerűen ágcsöves kialakítású. Az 1 tartályban alul helyezkedik el a szemcsés 19 ioncserélő gyantatöltet, felette pedig a szemcsés 21 támasztóréteg, úgy, hogy a 19 ioncserélő gyantatöltet 24 felső szintje kitágult állapotában is a 3 középső folyadékelosztó szerkezet alatt legyen. A szemcsés 21 inert támasztóréteg 20 felső szintje olyan magasan van, hogy a 22 folyadékszint feletti szárazon lévő réteg súlya a gyantaágy elmozdulását meggátolja. A szárazon lévő réteg vastagsága függ az anyag fajsúlyától, a felfelé áramló közeg fajsúlyától és sebességétől, valamint az ioncserélő gyanta fajsúlyától és szemcseméretétől. A tartály oldalához 4 szintjelző cső csatlakozik, amely a tartály töltet felöli oldalán egy-egy szűrőfejben végződik, és így megakadályozza a töltet behatolását a 4 szintjelző csibe. A 4 szintjelző cső alsó csatlakozási pontja a 3 folyadékelosztó szerkezet alatt, vagy legfeljebb annak magasságában van, a felső csatlakozási pontja pedig a 21 támasztó réteg 20 felső szintje fölött helyezkedik el. A 4 szintjelző csövön 5 szintszabályozó egység van elhelyezve, amelynek legalább két szintérzékelője van. Az 5 szintszabályozó egység felső szintérzékelője sűrített levegőt a tartályba szállító vezetékbe épített 9 zárószerelvénnyel, alsó szintérzékelője pedig a szabadba vezető vezetékbe épített 10 zárószerelvénnyel áll vezérlő kapcsolatban. A berendezés működését ábra segítségével, alulról felfelé történő regenerálás esetében ismertetjük. Az ioncserélő tartályban a kimerítési művelet felülről lefelé haladó irányban történik a 11,17 nyilakkal jelölt útvonalon úgy, hogy a kezelendő víz először az inert 21 támasztórétegen, majd a 19 ioncserélő gyantatölteten halad keresztül. A regenerálási művelet megkezdése előtt a 21 inert támasztóréteget a 3 középső folyadékelosztó szerkezeten keresztül bevezetett mosóvíz és/vagy sűrített levegő segítségével a 14,13 nyilakkal jelölt útvonalon visszamosással fellazítjuk és megtisztítjuk. Ezáltal a 3 középső folyadékelosztó szerkezet rései is megtisztulnak. Ezután bekapcsoljuk az 5 szintszabályozó egységet, amelynek felső szintérzékelője magas szintet érzékel és nyitja a 9 záró szerelvényt, amelyen keresztül sűrített levegő áramlik a tartályba. A sűrített levegő által a tartályból kiszorított folyadék a 15 nyíllal jelölt vonalon keresztül távozik cl. Miután a tartályban a folyadékszint az 5 szintszabályozó egység felső szintje alá süllyed, leáll a sűrített levegő beadagolása és beindítjuk a regenerálást. A regeneráló folyadék a 2 alsó folyadékelosztó szerkezeten keresztül áthalad a kimerült 19 ioncserélő gyantatölteten, azt regenerálja, majd a 3 középső folyadékelosztó szerkezeten át kilép a tartályból a 16,15 nyilakkal jelölt útvonalon. A regenerálás kezdetekor a 21 támasztórétegben elkezd a 22 folyadékszint emelkedni a 3 középső folyadékclosztó szerkezet és az ahhoz kapcsolódó csőrendszer hidraulikai ellenállásának függvényében. Amikor a 22 folyadékszint eléri az 5 szintszabályozó egység felső szintérzékelőjét, az 5 szintszabályozó egység ismét kinyitja a 9 zárószerelvényt és beállítja a megfelelő 22 folyadékszintet. Stacioner állapotban a tartály légterében uralkodó nyomás megegyezik a 3 középső folyadékelosztó és az ehhez kapcsolódó csőrendszer hidraulikai ellenállásának értékével. Ha regenerálás közben a térfogatáram, vagy a csőrendszer hidraulikai ellenállása csökken, akkor a 22 folyadékszint is csökkenni kezd. Annak elkerülésére, hogy ilyenkor levegő kerüljön a regenerátumot elvezető csőrendszerbe, az 5 szintszabályozó egység alsó szintérzékelője nyitja a 10 záró szerelvényt, amely az atmoszféra felé nyitja a tartály légterét, és visszaállítja a 22 folyadékszintet a szükséges értékre. A regeneráló folyadék átengedését követi az úgynevezett vegyszerkiszorító mosás, amely az előzőkben ismertetett útvonalon és szabályozási módon történik. Ezután következik a tartály feltöltése a kezelendő vízzel. Ekkor kikapcsoljuk az 5 szintszabályozó egységet, a 11 nyíllal jelölt útvonalon kezelendő vizet engedünk a tartályba, amelyből a levegő a 12 nyíllal jelölt útvonalon keresztül távozik el. A tartály feltöltése, légtelenítése után kezdődik a kimerítés, azaz a tisztítás a 11,17 nyilakkal jelölt útvonalon. A felsorolt technológiai lépéseknél figyelembe kell venni, hogy a működő ioncserélőn elhelyezett szemcsés támasztóréteg lehet az ioncserélő nem működő rétege, vagy esetleg bármely szemcsés anyag, melynek jelenléte egyéb szempontok miatt (pl. szűrés) kedvező és fajsúlya, illetve szemcsemérete lehetővé teszi használatát. Alkalmazhatósága ennek megfelelően lehet egyszeri, vagy többszöri is. A találmány előnyei a következők:- A találmány lehetőséget ad úgy az alulról felfelé, mint a felülről lefelé haladó irányban végzett kimerítéseknél az ellenáramú regenerálás megvalósítására.- A felülről lefelé végzett kimerítés kedvező, mivel szakaszos üzemben is végezhető, és kevésbé érzékeny a lebegőanyag-szennyezésre, ugyanis jó szűrőhatás érhető el az inertrétegen. Felülről lefelé végzett regenerálás akkor célszerű, ha a regenerálószer szennyezett, és így egyidejűleg tisztítása is megtörténik.- A közbenső folyadékelosztó szerkezet fölött elhelyezett inert réteg szűrőhatása védi a működő réteget az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
