Ionenaustauscher wasser
Ionenaustauscher Wasser ist das aus einer Ionenaustauscheranlage produzierte Wasser. Eine Ionenaustauscheranlage mit dem jeweiligen Ionenaustauscher hat typischerweise in der Anwendung Vollentsalzung oder Kreislaufführung eine Anzeige für die Leitfähigkeit in µS/cm für das produzierte Ionenaustauscher Wasser (bei der Vollentsalzung VE Wasser). Bei der Anwendung Selektivaustauscher in der chemisch physikalischen Abwasserbehandlung wird stattdessen Abwasser produziert. Selektivaustauscheranlagen haben diese Leitfähigkeitsanzeige in der Regel nicht, hier wird eine analytische Überwachung durchgeführt.
Die Funktionsweise einer Ionenaustauscheranlage zur Vollentsalzung (z.B. auch eine Vollentsalzungspatrone) äußert sich in der Leitfähigkeitskurve im Wesentlichen durch eine überaus konstante, sehr flache Kurve, die auf dem erreichbaren Leitwert des produzierten Ionenaustauscher VE Wassers von wenigen µS/cm quasi gerade verläuft. Erst gegen Ende der Laufzeit bzw. Kapazität des Ionenaustauschers steigt die Kurve in sehr kurzer Zeit exponentiell an. Das ist die Phase, in der der Ionenaustauscher zwar noch aufnimmt, zugleich werden aber die (noch im Leitwert sichtbaren Elemente) bereits wieder in das VE Wasser abgegeben und zwar zuerst diejenigen, die am schwächsten gebunden werden. Der Anstieg des Leitwerts ist daher nicht als kleiner Anteil des Feeds zu betrachten, der nun eben „durchrutscht“. Vielmehr hat das Bett des Ionenaustauschers durch die Aufnahme wie eine automatische Sortiermaschine dafür gesorgt, dass die am Ablauf nächste Fraktion des Ionenaustauschers nur noch mit den schwächst gebundenen Stoffen (z.B. gelöste Gase, Chlorid, Silikate/Kieselsäure) beladen ist. Wenn nun eine fortwährende Beladung durch „überfahren“ der Ionenaustauscheranlage stattfindet kommen ja aus dem Feed eine Anzahl Elemente die höherselektiv sind als die schwächst gebundenen Stoffe. Diese werden alle noch gebunden, jedoch werden dafür überproportional die schwächst gebundenen Stoffe wieder abgegeben. Es kommt daher zu einer im Vergleich zum Zulauf überproportionalen Häufung von unerwünschten Stoffen.
Beim Selektivaustauscher als Schlussaustauscher ist dies häufig Nickel im Abwasser, das zuerst wieder abgegeben wird, bei Kreislaufanlagen oder VE-Anlagen sind dies häufig das unerwünschte korrosive Chlorid oder nur schwer entfernbare Ablagerungen bildende Silikat/Kieselsäure. Ionenaustauscheranlagen sollten daher beim ersten Anzeigen der Kapazitätserschöpfung, also wenn der Leitwert beginnt anzusteigen, Ionenaustauscher regeneriert werden. Bei vielen Anwendungen (z.B. Vollentsalzungspatronen, Selektivaustauscher) empfehlen wir daher stehts die Reihenschaltung von 2 Patronen.
Sofern es sich um eine Kreislaufanlage handelt, werden die abgebundenen Stoffe grundsätzlich auch wieder von der neu regenerierten Anlage wieder aufgenommen. Jedoch wird der Anteil der nur schwach gebundenen Stoffe nun noch größer. Problematisch ist dies insbesondere bei den nicht im Leitwert ersichtlichen Silikate/Kieselsäure, die ebenfalls nur schwach gebunden sind und in diesem Zeitpunkt bereits durchgebrochen sind. Es empfiehlt sich ein frühes erneutes Ionenaustauscher Regenerieren um diese auszuschleusen.
Typische Leitfähigkeitsgrenzen für VE-Wasser aus einer Ionenaustauscheranlage für das Anzeichen eines Überfahrens in verschiedenen Anwendungen:
- Feuerverzinken (vor Konservierung): 50 µS/cm
- Eloxal: 30 µS/cm
- Batteriewasser Gabelstapler: 30 µS/cm
- Galvanik: 20 µS/cm
- Hartverchromen (Endspüle): 3 µS/cm
- Optik: 0,1 µS/cm
- Wasserstoff Herstellung: 0,25 µS/cm
- Halbleiter: 0,08 µS/cm
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