Im konkurrenzstarken und wachsenden internationalen Ionenaustauschmarkt erkannte PuriTech eine Chance für eine Adsorptions- und Trenntechnologie für Flüssigkeiten, die verglichen mit konventionellen Systemen nicht nur die Betriebskosten und den Kapitalaufwand reduziert, sondern darüber hinaus Verbesserungen der Funktionalität und Leistung erzielt.
Bei der Entwicklung von IONEX lag PuriTechs wichtigstes Ziel in der Verbesserung vorhandener Systeme, insbesondere von kontinuierlichen Gegenstromverfahren, und in der Verbreiterung und Vertiefung der Anwendungsbasis dieser Technologie.

Konventionelle Systeme  [Anfang]

Zu den vorhandenen konventionellen Technologien gehören Festbettsysteme und kontinuierliche Gegenstrom-Ionenaustauschsysteme. Festbettanlagen basieren auf einem Batch-Betrieb und finden in etwa 90% der Projekte ihren Einsatz. Gegenüber kontinuierlichen Gegenstromsystemen ist ihre Leistung jedoch verhältnismäßig schwach. Darüber hinaus neigen sie in Wasseraufbereitungsanwendungen zum Verlust von 2-4% der aufbereiteten Durchflussmenge.
In modernen Festbettsystemen wird für jede Harzzelle eine Anordnung von automatischen Ventilen eingesetzt. Dadurch ergeben sich methodische Verbesserungen und einige andere Vorteile, sie benötigen jedoch eine umfangreiche Verrohrung und eine komplexe Steuerung des Betriebs.
In anderen kontinuierlichen Gegenstrom-Ionenaustauschsystemen wird ein Karussell eingesetzt, um die Harzzellen um ein Zentralventil rotieren zu lassen. Diese Methode bietet einige Vorteile, allerdings ist auch hier eine komplexe Steuerung des Betriebs erforderlich und zwischen Ventil und Harzkammern müssen Schläuche eingesetzt werden.

Elegante Lösung

PuriTech erkannte das wachsende Marktpotenzial des Ionenaustausches und brachte das Design für kontinuierliche Gegenstrom-Ionenaustauschsysteme auf ein neues Niveau. Wir suchten Lösungen für Probleme, die die Entwicklung und den verbreiteten Einsatz der aktuellen Systeme beeinträchtigten.
Das Unternehmen stellte in der Tat die bisher von der Konkurrenz angewendete Methode der Verteilung von Flüssigkeiten an die Ionenaustauschzellen oder -kammern auf den Kopf und realisierte so ein raffiniert ausgeklügeltes System. Diese elegante Lösung verbessert nicht nur die Effizienz des Flüssigkeit/Harz-Kontaktes sondern senkt außerdem die Betriebskosten. Außerdem ist die erforderliche Investition in das Sachkapital geringer.

Mehrwegeventil  [top]

IONEX setzt ein einzelnes Mehrwegeventil ein, um ein Prozesssystem für kontinuierlichen Gegenstrom-Ionenaustausch zu bilden. Das patentierte Ventil verteilt die verschiedenen Durchflussströme auf mehrere Harzzellen und bestimmt, ob sich das Harz in einem Adsorptions-, einem Regenerations- oder einem Verdrängungszyklus befindet.
Die Technologie unterscheidet sich deutlich von anderen auf dem Markt angebotenen kontinuierlichen Gegenstrom-Ionenaustauschsystemen. Anstelle eines Karussells, das die Zellen um ein mittig angeordnetes Ventil positioniert, rotiert die Prozessscheibe im IONEX-Ventil um eine Mittelachse und verteilt die verschiedenen Durchflussströme auf die Zellen, in denen sich Ionenaustauschharz oder ein anderes Adsorptionsmaterial befindet. Im Laufe einer vollen Drehung ist jede Zelle einem kompletten Sorptionszyklus ausgesetzt.

Harznutzung und -regeneration

Adsorptiv- und Ionenaustauschtrennung besteht im Allgemeinen aus einem zweiphasigen Stoffübergang - einem Adsorptionszyklus und einem Desorptionszyklus - getrennt durch Waschen und Verdrängung der Feststoff-Phase zwischen diesen Stoffübergangsschritten. Der Einsatz von kürzeren und schmaleren Harzschüttungen ermöglicht eine maximale Harznutzung.
In einer gewöhnlichen Ionenaustauschanlage ist die Stoffübergangszone normalerweise ein kleiner Abschnitt der tatsächlichen Länge des Betriebsbetts. Dieser kleine Produktionsabschnitt, in dem der Stoffübergang stattfindet, läuft als Übergangszone - von einem gesättigten Harz zu einem ungesättigten Harz - durch das Bett.
Der Inhalt eines Behälters wird vor der Durchführung einer Regeneration gesättigt, um häufige Bettregeneration zu verhindern. Jede Regeneration folgt einer Batch-Sequenz. Gegenstromkontakt auf kontinuierlicher Basis ist kein Batch-Prozess und unterliegt deshalb diesen Einschränkungen nicht.

Ventilkonfiguration  [Anfang]

Zur Abstimmung auf die jeweilige Anwendung sind verschiedene Ventilkonfigurationen und -werkstoffe lieferbar.
Für eine korrosionsfeste Produktionsumgebung bietet PuriTech beispielsweise einen serienmäßigen Edelstahlventilkopf mit Prozessscheibe aus Polytetrafluorethylen (PTFE) an. Für Anwendungen, bei denen ätzende Ströme auftreten, hat das Unternehmen einen Ventilkopf und eine adaptierte Prozessscheibe aus Polyvinylchlorid (PVC) entwickelt. Für Spezialanwendungen liefern wir außerdem Ventilköpfe aus Hasteloy oder Inconel und Scheiben aus Polyvinylidenfluorid (PVDF).

Nutzen und Vorzüge

Kurz gesagt ist das IONEX-System von PuriTech wegen seiner innovativen Eigenschaften für Trenn- und Verarbeitungsaufgaben in den unterschiedlichsten Anwendungen geeignet. Die Technologie ist aufgrund vieler dieser Eigenschaften, einschließlich der nachstehend aufgeführten, sehr begehrt. Diese Eigenschaften werden die weitere Annahme der Technologie in zahlreichen Sektoren und Industriebereichen weltweit sicherstellen. Zusammenfassend charaktersiert die IONEX-Systeme Folgendes:

*  kein Drehtisch oder Karussell;
*  kein Einsatz von Schläuchen;
*  einfache Bedienung und niedriger Wartungsaufwand;
*  ausgelegt für hohe Harzausbeute;
*  Erzeugung kleinerer Abfallmengen;
*  niedrigerer Verbrauch von Chemikalien und Wasser;
*  niedrigere Betriebskosten im Vergleich mit vorhandenen konventionellen Technologien;
*  hohe Flexibilität - um Mengen- und Konzentrationsänderungen im Zuführungsstrom zu verkraften.