Eine Ionenaustauscher Patrone ist ein Druckbehälter in dem ein Ionenaustauscherharz eingefüllt ist. Ionenaustauscher Patronen verfügen entweder über einen oben und unteren Einlaß, in dem ein sog. Sternverteiler, ein Siebkorb oder eine Prallplatte montiert sind. Alternativ gibt es auch – meist kleinere bis ca. 400L – Ionenaustauscherpatronen, die nur einen Einlaß am oberen Ende des Druckkörpers haben und einen sog. Tauchstab im Inneren haben, der einen unteren Einlaß simuliert.
Der Zweck der Ionenaustauscher Patrone bestimmt sich nach dem eingefüllten Ionenaustauscher bzw. Ionenaustauscherharz. Dies kann z.B. bei einem Mischbettharz eine Vollentsalzungspatrone sein oder bei einem Selektivaustauscherharz eine Selektivaustauscherpatrone. Weiterhin wird zwischen den extern zu regenerierenden Ionenaustauscher Patronen und den stationär verbauten Ionenaustauscherpatronen unterschieden. Die extern zu regenerierenden werden beim Kunden beladen und dann in einer zentralen Regenerationsstation regeneriert. Die stationär verbauten Patronen sind in der Regel in einer Vollentsalzungsanlage, einer Ionenaustauscher Kreislaufanlage oder einer Selektivaustauscheranlage verbaut und werden durch die vorgehaltene Regenerationsmimik vor Ort regeneriert. Die dabei entstehenden Abwässer werden dabei in der chemisch physikalischen Abwasserbehandlungsanlage vor Ort behandelt. Dies ist bei den extern zu regenerierenden Patronen nicht notwendig. Der äußere Aufbau der Ionenaustauscher Patrone ist jedoch im Wesentlichen gleich und zunächst ohne Markierung nicht voneinander zu unterscheiden. Beachten Sie beim Einsatz von Ionenaustauscher Patronen, dass diese für einen gewissen Einsatzzweck konfektioniert wurden. Tauschen Sie die Patronen nicht zu anderen Einsatzzwecken, da dies gefährliche chemische Reaktionen zur Folge haben kann, siehe in dem Zusammenhang auch: Was ist bei Ionenaustauschern zu beachten?
Die Ionenaustauscher Patrone selbst besteht im Aufbau aus GfK mit PE-Inliner, Vinylester oder Stahl, ggf. beschichtet. Je nach Material sind die chemisch-physikalischen Eigenschaften unterschiedlich. Die Kunststoffkörper haben den Vorteil einer höheren chemischen Beständigkeit, jedoch ggf. eine geringere Temperaturbeständigkeit von 40°C bzw. 60°C. Wenn beispielsweise die Gefahr von Ausfällungen besteht, kann in diesen Patronenkörpern eine chemische Behandlung zur Rücklösung durchgeführt werden. Je nach Druckbeaufschlagung und Größe weiten sich Ionenaustauscher Patronen im Betrieb, dies kann bis zu mehreren Zentimeter sein. Dieser Effekt ist nicht zu verwechseln mit der Volumenausdehnung des Ionenaustauscherharzes selbst, das im Betrieb ebenfalls sein Volumen, je nach Art und Beladung des Ionenaustauschers, ändern kann.
Die Ionenaustauscher Patronen sind in der Regel auf 250.000 Lastwechsel beschränkt und müssen danach ausgetauscht werden. Darüber hinaus sind – abhängig von der Patronengröße und dem Einsatz – gem. BetrSichV regelmäßige Druckbeaufschlagungen zur Prüfung erforderlich.
Bevor eine extern zu regenerierende Ionenaustauscherpatrone in den Versand geht, ist es regelmäßig erforderlich das enthaltene Restwasser zu entleeren. Drehen Sie die Patrone dazu nicht um, wenn sie nur einen Einlaß am Kopf (oben) hat, da dies den Patronenkörper beschädigen kann. Regelmäßig lassen sich die Patronen gut mit Druckluft 0,5 bar entleeren. Das Wasser in der Patrone kann jedoch noch Kontaminationen aufweisen und darf daher nur in den entsprechenden Vorlauf der Ionenaustauscher Patrone zurückgeführt oder einer ordnungsgemäßen Behandlung zugeführt werden (z.B. einer chemisch-physikalischen Behandlungsanlage).
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