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Neuer Mischbett-Tauscher zur Demineralisierung von Wasser

Das Spezialchemieunternehmen LANXESS hat das Mischbett-Ionenaustauscherharz Lewatit NM 3367 entwickelt, um das zum Laden und Nachfüllen moderner Warmwasserheizsysteme verwendete Wasser zu demineralisieren.

„Das maßgeschneiderte Mischbettsystem verhindert nicht nur die Bildung von Zunder in den wasserführenden Teilen einer Heizungsanlage, sondern schützt auch nachhaltig vor Korrosion.“

erklärt Hans-Jürgen Wedemeyer, Leiter Technisches Marketing bei LANXESS Deutschland.

"Dies kann nicht einfach durch Enthärten des Wassers erreicht werden" fügt er hinzu.

Details der Innovation

Lewatit NM 3367 unterscheidet sich in mehreren Punkten von anderen Mischbettsystemen auf dem Markt. Das spezifische Mischungsverhältnis berücksichtigt die Tatsache, dass Anionenaustauscherharze im Allgemeinen eine geringere Kapazität als Kationenäquivalente aufweisen. Wäre dies nicht vorgesehen, könnten weitere Anionen nach vollständiger Beladung des Anionenaustauschers mit den vom noch aktiven Kationenaustauscherharz freigesetzten Wasserstoffionen reagieren. Kohlensäure würde somit aus Hydrogencarbonatanionen und noch aggressivere Mineralsäuren aus Chlorid, Nitrat oder Sulfat erzeugt.

„Der höhere Anionenaustauscherharzanteil sorgt für eine lange Lebensdauer und damit für eine hocheffiziente Demineralisierung mit dem neuen Mischbett“

erklärt Wedemeyer.

Das System verdankt diese hohe Effizienz auch einem speziellen Verfahren zum Nachladen des verwendeten Anionenaustauscherharzes, das zu einer Hydroxidionenbeladung von über 90 Prozent führt.

„Da diese hohe Belastung bei der konventionellen Mischbettregeneration nicht reproduziert werden kann, raten wir von der Verwendung der Regeneration ab.“

fährt Wedemeyer fort.

Um diese hohe OH-Beladung während Transport und Lagerung über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, muss das Anionenaustauscherharz vor Kohlendioxid geschützt werden, da sich sonst gebundenes Hydrogencarbonat bilden würde. Gegen Ende des Austauschzyklus würde dieser dann durch Anionen mit einer höheren Bindungsaffinität ersetzt, was wiederum die Bildung von Säure ermöglichen würde.

„Wir verwenden spezielle gasdichte, aluminiumbeschichtete Folienverpackungen, um eine solche spätere Bildung von gebundenem Hydrogencarbonat zu verhindern. Wir bieten das Mischbettsystem auch in einem handlichen, relativ kleinen Behälter von 12.5 Litern an. “

sagt Wedemeyer. Sobald die Behälter geöffnet sind, kann der Inhalt somit schnell in kleinere gasdichte Einheiten wie Patronen überführt oder vollständig zum Befüllen eines Standard-Austauscherbehälters verwendet werden.

Effektive Demineralisierung

Der Hauptvorteil der Demineralisierung zur Aufbereitung von Wasser im Heizkreislauf besteht darin, dass nicht nur die aushärtenden Erdalkalikationen, sondern auch deren Gegenionen entfernt werden und so salzfreies Wasser mit einer sehr geringen Restleitfähigkeit entsteht. „Selbst in Gegenwart von Sauerstoff gibt es normalerweise keine signifikante Korrosion mit Leitfähigkeiten im 1 µS / cm-Bereich.”Verrät Wedemeyer.

Bei solch geringen Leitfähigkeiten sind pH-Messungen jedoch nicht mehr sinnvoll, da die meisten pH-Messgeräte eine Mindestleitfähigkeit des Mediums erfordern, die in diesem Fall nicht mehr erreicht werden würde. Darüber hinaus würden kleinste Mengen Kohlendioxid oder Ionen - beispielsweise von den Seiten der Glasgeräte - die Messung in offenen Systemen erheblich stören.

„Leitfähigkeit ist in diesem Bereich eindeutig das ausschlaggebende Bewertungskriterium“

sagt Wedemeyer.

Steigt die Leitfähigkeit gegen Ende eines Austauschzyklus auf einen typischen Ausschaltpunkt von 100 µS / cm an, so ist nach einschlägigen Normen wie VDI 2035 ein pH-Fenster von 8.2 bis 9.5 einzuhalten, um Korrosion zu vermeiden.

„Unsere Tests haben gezeigt, dass dies bei Verwendung von Lewatit NM 3367 gewährleistet ist.“

bestätigt Wedemeyer. Wenn die Teile des Heizkreislaufs, die Wasser befördern, aus Aluminium bestehen, ist dieses pH-Fenster noch kleiner und reicht von 8.2 bis nur 8.5. In solchen Fällen müsste der Ausschaltpunkt auf eine Leitfähigkeit von ca. 5 µS / cm vorverlegt werden, um innerhalb der angegebenen pH-Toleranz zu bleiben.

Prozessindustrie Informer

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