水的脱矿质的组合方法技术

本发明专利技术涉及水的脱矿质的一种方法，是使用作为一个提升床运作的一个单分散阳离子滤器和在并流过程中运作的一个单分散的阴离子滤器的一个组合，并且还涉及多种装置，该装置包括这样一个提升床与至少一个并流滤器和，若合适的话，一个滴流除气器和／或一个混合床滤器的组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水的脱矿质的一种方法，该方法使用了作为提升床(lift bed)运作的一个单分散阳离子滤器与在并流程序中运作的一个单分散阴离子滤器的一个组合，并且还涉及多种装置，该装置包括这样一个提升床与至少一个并流滤器以及，若合适的话，一个滴流除气器和/或一个混合床滤器的组合。
技术介绍
例如在DE 2950875 A1中披露了被称为用于液体处理的提升床方法。这涉及用吸附介质处理液体的一种逆流方法，它是通过在上行流中装载吸附介质，该吸附介质总体的下面的部分作为流化床存在而上面的部分作为固定床存在，将滤器空间再细分为由多个液体可渗透的基座分隔开的至少两个室以便在下行流中使所装载的吸附介质进行再生并且在上行流中进行反洗，通过桥接该多个液体可渗透的基座的管道将这些室彼此连接，允许吸附介质的输送并且提供一个关闭部件，在各室之间并在每一个运作阶段之前和/或之中对该吸附介质进行分配，通过桥接该液体可渗透基座的管道利用所要处理的液体、再生介质或反洗液体将吸附介质从一个室转移到另一个室内，以此来设定单个室内所限定的填充水平。在很多情况下，除了离子交换树脂之外，使用一种惰性材料是有利的。在这种方式下，阻塞喷嘴孔的风险基本上被排除。根据DE 2 950 875 A1的提升床方法比之常规方法的优势是更高的再生效率结合以所需化学品的减少，废水量的减少，内部反洗，并且还有灵活性，而与之相对的是以悬浮物质的形式引进的杂质并且还有同时对负载变化的不敏感性。但是，这种提升床方法需要更高的资本支出并且另外需要增加闭环和开环控制的支出。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是针对所述缺点来优化按照DE 2 950 875A1已证明的方法。已经发现在提升床方式下运作该阳离子滤器，并且在并流方式下运作该一个或多个阴离子滤器，此外，所用离子交换树脂具有一个单分散的颗粒大小分布时，即获得了高效率的脱矿质设备。因此本专利技术涉及使用离子交换滤器的水的脱矿质的一种方法，其中包括使用包括单分散的强酸性阳离子交换剂并且作为一个多室提升床来运作的一个阳离子滤器以及还包括单分散的强碱性或弱碱性阴离子交换剂并且在并流中运作的至少一个阴离子滤器的组合。在本方法的一个优选实施方案中，该多室提升床与1至5个，优选2至3个并流滤器一起运作。在另一个优选实施方案中，本专利技术的方法使用一个滴流除气器来运作，该除气器被连接在该多室提升床和并流滤器之间。在另一个优选的实施方案中，一个混合床滤器被连接在该并流滤器的下游。具体实施例方式以下将本专利技术的方法称为组合提升床法。本专利技术的组合提升床法是适合于任何类型离子交换和吸附的一种技术，该技术使用了在阳离子级逆流中的多室提升床滤器的再生(上行流装载，下行流再生)，以及还有在阴离子级的各并流滤器的整合，它们作为混合体而再生。在该提升床滤器中实行的下行流再生结合了逆流再生的主要优势和精细纯化区的最高的交换率的特别优点、技术上唯一正确的再生化学品的下行置换以及液流在柱截面上的自动均衡。整体来看，不管那一个对应的液流运作阶段，按照该提升床方法运作阳离子滤器对于间歇运作或装载变化是特别地不敏感。另一个优势是，若需要的话，该树脂的整体能够在滤器本身内反洗。不需要其它额外的外部反洗容器！为了保护喷嘴孔免除杂质，根据滤器的直径，该提升床滤器的各个滤器室装备了一个大约100-200mm层高，优选LewatitIN 42的惰性物质。使用单分散的离子交换剂的组合提升床法的独特之处在于该再生化学品极高的利用率同时有很高的可用容量。另外，很低的内在需水量以及所造成的废水量的减少保证了非常高的经济效率以及很高的生态贡献。进一步的特征，例如对于装载变化的非常高的灵活性和/或悬浮杂质相对高的输入速率等，是该组合提升床方法特有的特征。对于本专利技术的组合提升床法，使用了单分散的离子交换剂。作为离子交换剂的单分散性的一个指标，使用了容量分布的90％值((90))和10％值((10))之比。该90％的值((90))给出了90％的颗粒达不到的直径。相应地，10％的颗粒达不到的直径为10％值((10))。在本申请含义范围内的单分散的颗粒大小分布的意思是(90)/(10)≤1.4，优选(90)/(10)≤1.25，特别优选(90)/(10)≤1.15。单分散的大孔离子交换剂的生产对于本领域熟练人士原则上是已知的。除了通过筛分来使多相分散的离子交换剂分段分离之外，在其前体，单分散球聚合物的生产中，本质上分化为两种直接生产方法，也就是喷雾法或喷射法以及晶种加料法(seed-feedmethod)。在晶种加料法的情况下，使用了一个单分散的加料，它本身能够例如通过筛分或喷射来生产。该单分散的球聚合物，即离子交换剂的前体，例如，其生产能够通过在水性悬浮液中反应单分散的，若合适的话，被包裹了的包括一个单乙烯基芳香族化合物、一个聚乙烯芳香族化合物还有一个起始因子或起始因子混合物的单体小滴，以及若合适的话，一个生孔剂(porogen)。为了获得用于生产大孔离子交换剂的大孔球聚合物，生孔剂的存在是绝对必要的。在聚合之前，若合适而被包裹的该单体小滴由一个(甲基)丙烯酸化合物掺杂，随后被聚合。因此在本专利技术的一个优选实施方案中，为了合成该单分散的球聚合物，使用了微包裹的单体小滴。单分散球聚合物的不同生产方法，不仅通过喷射原理还通过晶种加料原理，对本领域的熟练人士来说它们在先有技术中是已知的。对此可参见US-A 4,444,961，EP-A 0 046535，US-A 4,419,245和WO 93/12167。通过先有技术可获得的球聚合物的该组合提升床法所需要的官能化来得到单分散的阳离子交换剂对本领域的熟练人士来说它们同样在先有技术中是已知的。作为用于组合提升床法的阳离子交换剂，使用了单分散的、基于磺化的苯乙烯-二乙烯基苯的球聚合物的强酸性阳离子交换剂。于是该单分散的强酸性阳离子交换剂可具有一个凝胶型或大孔结构。术语大孔和凝胶型在专家文献中详细地进行了描述，例如在Seidl，Malinsky，Dusek，Heitz，adv.Polymer Sci.，vol.5 pages 113 to 213(1967)(第5卷第113至213页(1967))。适合本专利技术方法的凝胶型强酸性阳离子交换剂一般具有一个总容量(TC)为1.6至2.5mol/l，优选1.8至2.4mol/l，特别优选1.8至2.2mol/l，这是以H形式测量的。例如，在本专利技术的组合提升床方法中，在提升床内使用了按照EP-A 1 256 383生产的单分散的强酸性阳离子交换剂。在本专利技术的一个特别的实施方案中，在提升床内使用了具有不同的总容量(total capacity TC)的单分散的强酸性阳离子交换剂，该单分散的强酸性阳离子交换剂的容量(以H形式测量)至少在一个室内，例如优选1.8至2.5mol/l，特别优选1.9至2.4mol/l，要高于剩下其他室的阳离子交换剂的总容量，它们的TC在1.6至2.5mol/l范围内，优选1.8至2.0mol/l。具有更高总容量的该阳离子交换剂优选在上室内。用这种方式，令人惊讶地在使用非常低的化学品情况下获得了非常低的残余传导率。在一个替代实施方案中，在该提升床内，除了一个阳离子交换剂外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用离子交换剂滤器的水的脱矿质的方法，其包括使用一种包括单分散的强酸性阳离子交换剂并且作为一个多室提升床运作的阳离子滤器以及还有至少一个包括单分散的强碱性阴离子交换剂并且进行并流运作的阴离子滤器的一个组合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布克哈特布林斯，沃尔夫冈波德斯尊，
申请(专利权)人：兰爱克谢丝德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]