Vollentsalzungspatrone MB100 für Heizungsbefüllung

Vollentsalzungspatrone MB100 pH+ für Heizungsbefüllung und UO-Polishing

Die Vollentsalzungspatrone MB100 pH+ ist die größte Ausführung dieser Patronenbaureihe. Mit 100 Litern pH+-Mischbettharz und einer maximalen Durchflussleistung von 2.000 l/h eignet sie sich für größere Heizungsbefüllungen, regelmäßig benötigte VE-Wassermengen und stationäre Polisher-Anwendungen hinter Umkehrosmoseanlagen.

Das eingesetzte Mischbettharz besitzt einen erhöhten Anteil starkbasischen Anionenaustauscherharzes. Bei der Heizungsbefüllung unterstützt diese Harzzusammensetzung eine Anhebung des pH-Werts. Bei der Nachbehandlung von UO-Permeat stellt der höhere Anionenanteil zusätzliche Kapazität für gelöstes CO₂ und die daraus entstehende Kohlensäure bereit.

Die MB100 pH+ wird aufgrund des hohen Gewichts nicht mit eingefülltem Harz transportiert. Zum Lieferumfang gehören vier Säcke mit jeweils 25 Litern betriebsbereitem pH+-Mischbettharz. Die Befüllung erfolgt am endgültigen Aufstellort.

Hohe Kapazität für größere Wassermengen

Die MB100 pH+ ist für Anwendungen vorgesehen, bei denen lange Betriebsintervalle und ein höherer Durchfluss benötigt werden.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Erstbefüllung größerer Heizungsanlagen

• Ergänzungswasser für ausgedehnte Heizkreisläufe

• Heizungsanlagen in Gewerbe- und Industriegebäuden

• größere Wärmepumpen- und Flächenheizungssysteme

• Kessel- und Wärmeerzeugertausch

• technische Befüll- und Spülvorgänge

• Nachbehandlung von UO-Permeat

• Polisher hinter industriellen Umkehrosmoseanlagen

• Labor-, Prüfstands- und Produktionsanwendungen

• Herstellung größerer Mengen VE- und Reinstwasser

• stationäre Wasseraufbereitung mit regelmäßigem Bedarf

Das Harzvolumen von 100 Litern reduziert bei vergleichbaren Betriebsbedingungen die Häufigkeit der Harzwechsel gegenüber kleineren Patronen.

Heizungsbefüllung mit salzarmem Wasser

Bei der Vollentsalzung nimmt das Mischbettharz die im Füllwasser enthaltenen Kationen und Anionen auf. Wasserhärte und elektrische Leitfähigkeit werden dadurch stark reduziert.

Eine fachgerecht ausgelegte salzarme Heizungsbefüllung kann dazu beitragen:

• Kalk- und Steinbildung zu reduzieren

• Ablagerungen an Wärmeübertragungsflächen zu vermeiden

• die elektrische Leitfähigkeit des Heizungswassers abzusenken

• Korrosionsrisiken unter geeigneten Betriebsbedingungen zu reduzieren

• Anforderungen moderner Wärmeerzeuger zu erfüllen

• Vorgaben des Anlagen- und Komponentenherstellers einzuhalten

Die erforderliche Qualität des Füll- und Ergänzungswassers richtet sich unter anderem nach:

• Anlagenvolumen

• Leistung und Bauart des Wärmeerzeugers

• eingesetzten Werkstoffen

• Rohwasserqualität

• Betriebstemperatur

• Herstelleranforderungen

• Häufigkeit und Menge der Nachspeisung

Die Patrone bereitet das Füllwasser auf. Sie ersetzt keine Prüfung der gesamten Heizungsanlage hinsichtlich Werkstoffen, Sauerstoffeintrag, Verschlammung, Undichtigkeiten und Betriebsweise.

Erhöhter Anionenanteil zur pH-Anhebung

Das pH+-Mischbettharz besteht aus:

• starksaurem Kationenaustauscherharz in H-Form

• starkbasischem Anionenaustauscherharz Typ 1 in OH-Form

• einem erhöhten Anteil an Anionenaustauscherharz

Der Kationenaustauscher nimmt positiv geladene Wasserinhaltsstoffe auf und gibt H⁺-Ionen ab. Der Anionenaustauscher bindet negativ geladene Wasserinhaltsstoffe und gibt OH⁻-Ionen ab.

Die freigesetzten H⁺- und OH⁻-Ionen verbinden sich zu Wasser. Dadurch sinken Salzgehalt und elektrische Leitfähigkeit.

Der erhöhte Anionenanteil unterstützt nach der Vollentsalzung einen höheren pH-Wert. Abhängig von Rohwasser und Betriebsbedingungen kann das aufbereitete Wasser einen pH-Wert von ungefähr 8 bis 9 erreichen.

Der tatsächliche pH-Wert wird beeinflusst durch:

• Zusammensetzung des Rohwassers

• Rohwasserleitfähigkeit

• CO₂-Gehalt

• Durchflussgeschwindigkeit

• Kontaktzeit im Harzbett

• Wassertemperatur

• Zustand und Beladung des Harzes

• Zeitpunkt der Messung

Der pH-Wert sollte nach der Befüllung und gegebenenfalls erneut nach einer Betriebsphase kontrolliert werden. Der erforderliche Zielbereich richtet sich nach den Werkstoffen und Herstellervorgaben der jeweiligen Heizungsanlage.

Polisher hinter einer Umkehrosmoseanlage

Die MB100 pH+ eignet sich als größere Polisher-Stufe hinter einer Umkehrosmoseanlage.

Umkehrosmosemembranen halten gelöste Salze sehr wirkungsvoll zurück. Gelöstes Kohlendioxid wird von der Membran jedoch nur begrenzt zurückgehalten und kann deshalb mit dem Permeat durch die Membran gelangen.

Das UO-Permeat kann bereits eine niedrige Leitfähigkeit besitzen und trotzdem noch eine erhebliche CO₂-Belastung aufweisen. Diese Belastung wird durch die reine Leitfähigkeitsmessung nicht immer vollständig abgebildet.

Im nachgeschalteten Mischbett beanspruchen Kohlendioxid, Kohlensäure sowie die daraus entstehenden Hydrogencarbonat- und Carbonationen überwiegend die Kapazität des Anionenaustauschers.

Mehr Anionenkapazität für CO₂-haltiges UO-Permeat

Bei einer üblichen Mischbettharzmischung kann die Anionenseite durch die CO₂-Belastung frühzeitig erschöpft werden, obwohl im Kationenaustauscher noch nutzbare Kapazität vorhanden ist.

Der erhöhte Anionenanteil der pH+-Harzmischung stellt zusätzliche Kapazität für diese Belastung bereit.

Dadurch können gegenüber Mischbettharzen mit geringerem Anionenanteil längere Polisher-Laufzeiten erreicht werden, insbesondere wenn:

• das UO-Permeat einen erhöhten CO₂-Gehalt besitzt

• keine vorgeschaltete CO₂-Entgasung vorhanden ist

• vor dem Polisher keine pH-Anhebung erfolgt

• die ionische Restsalzkonzentration bereits niedrig ist

• die Anionenkapazität die Standzeit begrenzt

• eine dauerhaft niedrige Ausgangsleitfähigkeit benötigt wird

• größere Permeatmengen behandelt werden

Die tatsächlich erreichbare Laufzeit hängt von der Permeatqualität, dem CO₂-Gehalt, dem pH-Wert, der Temperatur, dem Volumenstrom und der geforderten Ausgangsleitfähigkeit ab.

Ein allgemeingültiger Verlängerungsfaktor gegenüber einem anderen Mischbettharz kann nicht angegeben werden.

CO₂ kann die Standzeit trotz niedriger Leitfähigkeit begrenzen

Die elektrische Leitfähigkeit des UO-Permeats ist für die Polisher-Auslegung wichtig, reicht allein jedoch häufig nicht aus.

Gelöstes CO₂ trägt nur begrenzt zur gemessenen Leitfähigkeit bei. Bei der nachgeschalteten Ionenaustauschstufe kann es dennoch einen erheblichen Teil der Anionenkapazität verbrauchen.

Für die praktische Auslegung bedeutet dies:

• ein niedriger Permeatleitwert garantiert keine niedrige CO₂-Belastung

• CO₂ kann die Standzeit des Mischbettharzes deutlich verkürzen

• der Anionenaustauscher kann vor dem Kationenaustauscher erschöpft sein

• ein erhöhter Anionenanteil kann die nutzbare Polisher-Kapazität verbessern

• bei sehr hohen CO₂-Werten kann eine vorgeschaltete Entgasung wirtschaftlich sinnvoll sein

Für kontinuierliche Anwendungen sollte die gesamte Wasseraufbereitung einschließlich Umkehrosmose, möglicher CO₂-Reduzierung und Polisher-Stufe technisch aufeinander abgestimmt werden. Für entsprechend ausgelegte Gesamtsysteme stehen auch Reinstwasseraufbereitungsanlagen zur Verfügung.

Angaben zur Auslegung als UO-Polisher

Für eine belastbare Beurteilung der möglichen Laufzeit werden folgende Angaben benötigt:

• Permeatleistung der Umkehrosmoseanlage

• Leitfähigkeit des Permeats

• pH-Wert des Permeats

• CO₂-Gehalt des Permeats

• Rohwasser-pH-Wert

• Säurekapazität beziehungsweise Hydrogencarbonatgehalt des Rohwassers

• Temperatur des Permeats

• tägliche Produktionsmenge

• tägliche Betriebsdauer

• maximaler Volumenstrom

• geforderte Ausgangsleitfähigkeit

• gewünschte Standzeit bis zum Harzwechsel

Bei UO-Permeat kann die Standzeit nicht zuverlässig ausschließlich anhand der Leitfähigkeit berechnet werden. Der CO₂-Eintrag muss zusätzlich berücksichtigt werden.

Kapazität bei direkter Aufbereitung von Leitungswasser

Bei der direkten Aufbereitung von Leitungswasser dient die elektrische Leitfähigkeit als Orientierungswert für die vorhandene Salzfracht.

Für die MB100 pH+ gelten folgende Richtwerte:

• bei 300 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 12.500 Liter

• bei 600 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 6.250 Liter

Bei höherer Rohwasserleitfähigkeit wird die Austauschkapazität entsprechend schneller verbraucht. Bei niedrigerer Leitfähigkeit kann mit derselben Harzfüllung eine größere Wassermenge behandelt werden.

Die tatsächlich nutzbare Kapazität hängt zusätzlich ab von:

• individueller Wasserzusammensetzung

• gewünschter Ausgangsleitfähigkeit

• Durchflussgeschwindigkeit

• Temperatur

• Zustand des Harzes

• CO₂-Gehalt

• gefordertem pH-Wert

Die Richtkapazitäten für Leitungswasser können nicht unmittelbar auf UO-Permeat übertragen werden.

Bis zu 2.000 Liter Durchfluss pro Stunde

Die maximale Durchflussleistung der MB100 pH+ beträgt 2.000 l/h.

Der geeignete Betriebsdurchfluss richtet sich nach der geforderten Ausgangsqualität. Bei besonders niedrigen Zielwerten kann ein geringerer Volumenstrom vorteilhaft sein, da dadurch die Kontaktzeit zwischen Wasser und Harz verlängert wird.

Für einen zuverlässigen Betrieb sind folgende Punkte zu beachten:

• Patrone vollständig entlüften

• maximale Durchflussleistung nicht überschreiten

• Fließrichtung beachten

• Wasserzufuhr langsam öffnen

• Druckstöße vermeiden

• Leitfähigkeit regelmäßig kontrollieren

• bei Heizungsbefüllungen zusätzlich den pH-Wert prüfen

Der maximal mögliche Durchfluss ist nicht automatisch der optimale Betriebsdurchfluss für jede Anwendung.

Vier Harzsäcke für die Befüllung am Aufstellort

Die MB100 pH+ wird wegen des hohen Gesamtgewichts nicht mit eingefülltem Harz transportiert. Drucktank und Harz werden getrennt geliefert.

Zum Lieferumfang gehören vier Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz. Die vier Säcke entsprechen genau dem vorgesehenen Füllvolumen von 100 Litern.

Die getrennte Lieferung erleichtert:

• den Transport zum Aufstellort

• das Einbringen in Technikräume

• die Handhabung bei schmalen Zugängen

• das senkrechte Positionieren der Patrone

• die Befüllung direkt am endgültigen Standort

Der Drucktank sollte vor der Harzbefüllung am vorgesehenen Standort aufgestellt und ausgerichtet werden. Nach der Befüllung mit Harz und Wasser sollte die Patrone möglichst nicht mehr bewegt werden.

Erstbefüllung der MB100 pH+

Für die vollständige Befüllung werden alle vier mitgelieferten 25-Liter-Säcke benötigt.

Grundsätzlicher Ablauf:

• Drucktank am endgültigen Standort senkrecht aufstellen

• Verteilerkopf vorsichtig entfernen

• internes Verteilerrohr mittig positionieren

• obere Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• vier 25-Liter-Säcke vollständig einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen sorgfältig reinigen

• Verteilerkopf fachgerecht montieren

• Wasseranschlüsse herstellen

• Patrone langsam mit Wasser füllen

• Drucktank vollständig entlüften

• Harzbett gründlich spülen

• Leitfähigkeit des Ausgangswassers kontrollieren

• bei Heizungsanwendungen zusätzlich den pH-Wert messen

Während der Befüllung darf kein Harz in das Verteilerrohr gelangen. Gewinde und Dichtflächen müssen vor der Montage vollständig frei von Harzkugeln sein.

Leitfähigkeit und pH-Wert überwachen

Mit zunehmender Beladung des Mischbettharzes steigt die Leitfähigkeit am Ausgang der Patrone wieder an.

Für mobile Kontrollmessungen eignet sich ein Hand-Leitfähigkeitsmessgerät. Bei der Heizungsbefüllung sollte zusätzlich ein geeignetes pH-Messmittel eingesetzt werden.

Ein Harzwechsel ist erforderlich, wenn:

• der festgelegte Leitfähigkeitsgrenzwert überschritten wird

• der erforderliche pH-Bereich nicht mehr erreicht wird

• die Wasserqualität für den nachfolgenden Prozess nicht mehr ausreicht

• bei einer Polisher-Anwendung ein Leitfähigkeitsdurchbruch auftritt

• die verbleibende Kapazität für die geplante Befüllung nicht ausreicht

Der zulässige Grenzwert ist für die jeweilige Heizungsanlage oder den nachfolgenden Prozess festzulegen.

Wiederverwendbar durch vollständigen Harzwechsel

Die MB100 pH+ ist keine Einwegpatrone. Drucktank, PE-Innenbehälter, Verteilerrohr und Verteilerkopf können nach der Erschöpfung des Harzes weiterverwendet werden.

Für eine vollständige Neubefüllung werden 100 Liter beziehungsweise vier Säcke Mischbettharz mit pH-Anhebung benötigt.

Grundsätzlicher Ablauf des Harzwechsels

• Wasserzuführung schließen

• Patrone vollständig drucklos machen

• vorhandenes Wasser ablassen

• Verteilerkopf vorsichtig öffnen

• erschöpftes Harz vollständig entfernen

• Drucktank und Verteilerrohr mit sauberem Wasser spülen

• Verteilerrohr mittig positionieren

• Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• vier neue 25-Liter-Säcke einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen reinigen

• Verteilerkopf fachgerecht montieren

• Patrone langsam mit Wasser füllen

• vollständig entlüften

• Harzbett gründlich spülen

• Leitfähigkeit und gegebenenfalls pH-Wert kontrollieren

Entsorgung des erschöpften Harzes

Wurde die Patrone ausschließlich zur Aufbereitung von normalem Leitungswasser oder unbelastetem UO-Permeat eingesetzt, kann das erschöpfte Harz über den Haus- beziehungsweise Restmüll entsorgt werden.

Wurde Prozesswasser oder Wasser mit besonderen Verunreinigungen behandelt, richtet sich der Entsorgungsweg nach den vom Harz aufgenommenen Stoffen. In diesem Fall muss vor der Entsorgung eine geeignete Einstufung erfolgen.

Verwendung mit anderen Ionenaustauscherharzen

Der wiederverwendbare Drucktank kann nach technischer Prüfung auch mit einem anderen geeigneten Ionenaustauscherharz befüllt werden.

Mögliche Anwendungen sind:

• klassische Vollentsalzung mit anderem Mischbettharz

• Enthärtung mit geeignetem Kationenaustauscherharz

• getrennte Kationen- oder Anionenaustauschstufen

• spezielle Ionenaustauscheranwendungen

Geeignete Harzgruppen finden Sie in den Shopbereichen:

• Kationenaustauscherharze

• Anionenaustauscherharze

Die eingefüllte Harzart bestimmt die Funktion der Patrone. Ein einzelnes Kationen- oder Anionenaustauscherharz erzeugt allein kein vollständig entsalztes Wasser.

Vor einem Wechsel der Harzart müssen das bisherige Harz vollständig entfernt und Drucktank sowie Verteilerrohr gründlich gereinigt werden.

Anforderungen an den Aufstellort

Die MB100 pH+ benötigt einen ebenen, tragfähigen und frostfreien Aufstellort.

Zu berücksichtigen sind:

• senkrechte und standsichere Aufstellung

• ausreichende Tragfähigkeit des Bodens

• Schutz vor Frost und direkter Sonneneinstrahlung

• ausreichende Raumhöhe

• zusätzliche Arbeitshöhe für Befüllung und Harzwechsel

• gute Zugänglichkeit des Verteilerkopfes

• Ablaufmöglichkeit für Spül- und Entleerungswasser

• Platz für die vier Harzsäcke

• freie Zugänglichkeit der Wasseranschlüsse

Der Verteilerkopf und die angeschlossenen Leitungen dürfen nicht als Hebe- oder Tragepunkte verwendet werden.

Aufbau der MB100 pH+

• Drucktank aus glasfaserverstärktem Kunststoff

• druckbeständiger Innenbehälter aus PE

• Verteilerkopf aus PE/PVC

• integrierte Entlüftungsfunktion

• internes Wasserverteilersystem

• Ein- und Ausgang mit ¾-Zoll-Anschluss

• vorgesehen für 100 Liter pH+-Mischbettharz

• Mischbettharz mit erhöhtem Anionenanteil

• vier separate 25-Liter-Harzsäcke

• wiederbefüllbar und mehrfach verwendbar

Technische Daten

Lieferumfang

• Vollentsalzungspatrone MB100 pH+

• GFK-Drucktank mit PE-Innenbehälter

• Verteilerkopf mit Entlüftungsfunktion

• internes Verteilerrohr

• vier Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz

• insgesamt 100 Liter betriebsbereites Mischbettharz

Die Patrone wird zur Erleichterung von Transport und Aufstellung nicht mit eingefülltem Harz geliefert. Die Befüllung erfolgt am vorgesehenen Aufstellort.

Anschlussleitungen, Absperrarmaturen, Leitfähigkeitsmessgeräte und pH-Messmittel sind nicht Bestandteil des Lieferumfangs, sofern sie nicht ausdrücklich zusätzlich ausgewählt werden.

MB50 oder MB100 pH+ auswählen

Die MB100 pH+ ist für große Heizungsbefüllungen, stationäre Polisher-Anwendungen und einen regelmäßig hohen Wasserbedarf vorgesehen.

Die beiden Größen unterscheiden sich insbesondere durch:

• MB50 pH+ mit 50 Litern Harz und bis zu 1.500 l/h

• MB100 pH+ mit 100 Litern Harz und bis zu 2.000 l/h

• zwei 25-Liter-Säcke für eine vollständige MB50-Befüllung

• vier 25-Liter-Säcke für eine vollständige MB100-Befüllung

• längere Betriebsintervalle bei der MB100

• größerer Platz- und Handhabungsbedarf bei der MB100

Für die Auswahl sind benötigte Wassermenge, Rohwasser- oder Permeatqualität, CO₂-Belastung, erforderliche Ausgangsleitfähigkeit, verfügbarer Platz und gewünschte Standzeit zu berücksichtigen.