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Wasseraufbereitung

Kontinuierlich arbeitende Gegenstrom-Adsorber mit geschlossenem Materialkreislauf 

| Autor/ Redakteur: Raik Schönfeld, Jan Raiser* / Manja Wühr

Für die Wasseraufbereitung ist der Einsatz von Aktivkohle in Festbettadsorbern gängige und bewährte Praxis. Deren Leistung erkauft man sich jedoch mit dem Nachteil einer diskontinuierlichen Fahrweise, einer ausgedehnten Baugröße oder mit der Ausrüstung redundanter Systeme, wenn dies der Betrieb erfordert. Mit der Entwicklung eines kontinuierlich arbeitenden Adsorbers macht Blücher den Einsatz von Aktivkohle und ähnliche Adsorbenzien einfacher, kompakter und effizienter.

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(Bild: Romolo Tavani, fosin - Fotolia, [M]-Sahlmüller)

Für die Aufbereitung von Wasser ist die Adsorption im Festbettadsorber eine bewährte Technik. Hier trifft das Sorptiv nach Befüllung der Adsorptionskolonne – wenn die Aktivkohle noch ungenutzt ist – auf die volle Kapazität des Adsorbenz und wird aus dem Wasser aufgenommen. Im weiteren zeitlichen Verlauf des Prozesses werden die Sorptive durch bereits beladene Aktivkohle-Schichten transportiert und in den darauf folgenden Schichten festgehalten. Dadurch bilden sich innerhalb der Aktivkohle-Schüttung drei Zonen (idealisierte Darstellung):

  • Die beladene Aktivkohle-Schüttung: Die Aktivkohle ist vollständig mit Sorptiv gesättigt und kann kein weiteres Sorptiv mehr aufnehmen. In dieser Zone bleibt die Sorptivkonzentration im Wasser auf gleichem Niveau.
  • Die Adsorptionszone (= Massentransferzone – MTZ): In dieser Zone findet der Stofftransport vom Wasser in die Aktivkohle statt. Dadurch verändert sich die Konzentration des Sorptivs im Wasser entlang der Adsorptionszone, und es bildet sich ein Konzentrationsprofil aus. Dieses ist von den sorptiven Eigenschaften wie Beladungskapazität, Verweilzeit und Kinetik (im Wesentlichen bestimmt durch die Diffusion) abhängig. Das Konzentrationsprofil verläuft von der Eingangskonzentration c0 zu Beginn der Adsorptionszone bis auf null am Ende dieser Zone.
  • In dieser Zohne hat noch keien Adsorption stattgefunden, da hier die Konzentration des Sorptivs null ist.

Im Verlauf des Betriebs wandert die Adsorptionszone durch den Festbettadsorber. In Abbildung 1 ist die wandernde Adsorptionszone (= MTZ) schematisch dargestellt.

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