Glassäule für Labortests mit Ionenaustauschernharzen
4.12 Regeneration
Es wurden viele verschiedene Abläufe zur Regeneration von Ionenaustauscherharzen entwickelt.
Die einfachste und am meisten verbreitete Methode ist die Gleichstromregeneration. Bei dieser
Methode durchströmen das Regenerationsmittel und das Prozessmedium das Harzbett in identischer
Richtung.
Der erste Schritt bei der Gleichstromregeneration ist stets ein Rückspülen des Harzes mit
vollentsalztem Wasser, um die Kompaktierung des Harzbettes zu lösen und Verunreinigungen
zu entfernen. Generell sollte der Eintritt von Partikeln in das Harzbett durch Vorfiltration der
Prozesslösung verhindert werden.
Nach dem Rückspülen wird die Regeneration, gefolgt von der langsamen Verdrängungsspülung und
dem finalen Ausspülen, durchgeführt.
Eine effektivere Regeneration der Harze kann mit der Gegenstromregeneration erreicht werden.
Bei der Gegenstromregeneration durchströmt das Regeneriermittel das Harzbett entgegen
der normalen Betriebsrichtung, was einen wesentlich geringern Schlupf zur Folge hat. Mit der
Ionenaustauschersäule PUREval MX-G kann die Gegenstromregeneration mit einer zusätzlichen
Pumpe einfach realisiert werden.
Bei der Gegenstromregeneration, die normalerweise im Aufstromprinzip erfolgt, muss eine
Verwirbelung der Harze vermieden werden. Die Harze müssen zur Stabilisierung des Harzbettes
mit hoher Geschwindigkeit an die obere Filterplatte gefahren werden. Alternativ kann der Freiraum
oberhalb des Harzbettes mit Watte oder speziellen Inertharzen aufgefüllt werden.
In Labortests wird stets mit Ionenaustauschern vollentsalzes Wasser zur Verdünnung von
Regenerationsmitteln und für die Spülvorgänge verwendet. Dies vereinfacht sowohl die
Kapazitätsberechnung und vermeidet darüber hinaus eine zusätzliche Beladung des Harzbettes mit
anderen Ionen.
4.13 Vorteile der Labortests
Mit durchdachten und kontrollierten Labortests lassen sich eine große Menge an Daten und
Erfahrungswerten für individuelle Prozessanwendungen sammeln, bevor ein Ionenaustauschersystem
im realen Betrieb implementiert wird.
Die Evaluierung aller einzelnen Schritte unter kontrollierbaren reproduzierbaren Bedingungen ist der
zuverlässigste und ökonomisch sinnvollste Weg, um das Verhalten der Ionenaustauscherharze zu
bewerten und Erkenntnisse für ein finales Ionenaustauschersystem zu sammeln.
Durch die Laborversuche werden Prozessabläufe proaktiv optimiert. Durch die im Versuch
gesammelten Daten können im Vorfeld die Konzentration an Regenerationsmitteln, die Durchflussrate
und andere entscheidende Parameter optimiert werden, bevor ein Ionenaustauschersystem im realen
Maßstab in Betrieb geht.
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