Vollentsalzungspatrone MB50 für Heizungsbefüllung

Vollentsalzungspatrone MB50 pH+ für Heizungsbefüllung und UO-Polishing

Die Vollentsalzungspatrone MB50 pH+ ist eine wiederbefüllbare Mischbettpatrone mit 50 Litern Harzvolumen. Sie eignet sich zur Herstellung von salzarmem Füll- und Ergänzungswasser für Heizungsanlagen sowie als Polisher zur Nachbehandlung von Permeat aus Umkehrosmoseanlagen.

Das eingesetzte Mischbettharz besitzt einen erhöhten Anteil starkbasischen Anionenaustauscherharzes. Diese Harzzusammensetzung unterstützt bei der Heizungsbefüllung eine Anhebung des pH-Werts. Hinter einer Umkehrosmoseanlage stellt der erhöhte Anionenanteil zusätzliche Kapazität für gelöstes CO₂ beziehungsweise die daraus entstehende Kohlensäure bereit.

Mit 50 Litern Harz und einer maximalen Durchflussleistung von 1.500 l/h eignet sich die MB50 pH+ für größere Heizungsbefüllungen, regelmäßig benötigte VE-Wassermengen und Polisher-Anwendungen mit höherem Permeatdurchsatz.

Größere Harzkapazität für längere Betriebsintervalle

Die MB50 pH+ besitzt das doppelte Harzvolumen der MB25 pH+. Dadurch verlängern sich die Betriebsintervalle zwischen den Harzwechseln bei vergleichbarer Wasserqualität und gleichem Volumenstrom.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Erstbefüllung größerer Heizungsanlagen

• Ergänzungswasser für geschlossene Heizkreisläufe

• Wärmepumpen- und Flächenheizungssysteme

• Kessel- und Wärmeerzeugertausch

• gewerbliche Wartungs- und Serviceeinsätze

• größere technische Befüllungen

• Nachbehandlung von UO-Permeat

• Polisher hinter industriellen Umkehrosmoseanlagen

• Labor-, Prüfstands- und Produktionsanwendungen

• Herstellung von VE- und Reinstwasser

• abschließende Leitfähigkeitsreduzierung nach Membrananlagen

Für kleinere Wassermengen und eine gefüllt gelieferte, leichter transportierbare Ausführung eignet sich die Vollentsalzungspatrone MB25 pH+.

Heizungsbefüllung mit salzarmem Wasser

Bei der Vollentsalzung nimmt das Mischbettharz einen großen Teil der im Füllwasser enthaltenen Kationen und Anionen auf. Dadurch werden Wasserhärte und elektrische Leitfähigkeit deutlich reduziert.

Eine fachgerecht ausgelegte salzarme Befüllung kann dazu beitragen:

• Kalk- und Steinbildung zu reduzieren

• Ablagerungen an Wärmeübertragungsflächen zu vermeiden

• die elektrische Leitfähigkeit des Heizungswassers zu senken

• Korrosionsrisiken unter geeigneten Betriebsbedingungen zu reduzieren

• Vorgaben des Anlagen- und Wärmeerzeugerherstellers einzuhalten

• die Betriebsbedingungen moderner Heizsysteme zu verbessern

Die erforderliche Füllwasserqualität ist abhängig von:

• Leistung und Bauart des Wärmeerzeugers

• Anlagenvolumen

• eingesetzten Werkstoffen

• Rohwasserqualität

• Herstelleranforderungen

• Betriebstemperatur

• vorhandener Nachspeisung

Die Patrone stellt das aufbereitete Füll- und Ergänzungswasser bereit. Die Auslegung und Kontrolle der gesamten Heizungsanlage bleibt zusätzlich erforderlich.

Erhöhter Anionenanteil zur pH-Anhebung

Das pH+-Mischbettharz besteht aus:

• starksauren Kationenaustauscherharzen in H-Form

• starkbasischen Anionenaustauscherharzen Typ 1 in OH-Form

• einem gegenüber üblichen Mischbettharzen erhöhten Anionenanteil

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

Der tatsächlich erzielbare pH-Wert wird unter anderem beeinflusst durch:

• Zusammensetzung des Rohwassers

• Rohwasserleitfähigkeit

• CO₂-Gehalt

• Durchflussgeschwindigkeit

• Kontaktzeit im Harzbett

• Temperatur

• Zustand und Beladung des Harzes

• Standzeit nach der Befüllung

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

Polisher hinter einer Umkehrosmoseanlage

Die MB50 pH+ eignet sich als nachgeschaltete Polisher-Stufe hinter einer Umkehrosmoseanlage.

Eine Umkehrosmosemembran reduziert gelöste Salze sehr wirkungsvoll. Gelöstes Kohlendioxid wird von der Membran jedoch nur begrenzt zurückgehalten und kann deshalb zu einem erheblichen Anteil in das Permeat gelangen.

Das Permeat kann bereits eine niedrige Leitfähigkeit besitzen und trotzdem eine für den nachgeschalteten Ionenaustauscher relevante CO₂-Belastung enthalten.

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

Bei einer üblichen Mischbettharzmischung mit geringerem Anionenanteil kann deshalb die Anionenseite frühzeitig erschöpft sein, obwohl im Kationenaustauscher noch nutzbare Kapazität vorhanden ist.

Längere Polisher-Laufzeiten bei CO₂-haltigem Permeat

Der erhöhte Anionenanteil der pH+-Harzmischung stellt zusätzliche Kapazität für die typische CO₂-Belastung hinter einer Umkehrosmoseanlage bereit.

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

• das UO-Permeat einen erhöhten CO₂-Gehalt besitzt

• keine vorgeschaltete CO₂-Entgasung vorhanden ist

• keine pH-Anhebung vor dem Polisher erfolgt

• die ionische Restsalzbelastung bereits niedrig ist

• hauptsächlich die Anionenkapazität die Standzeit begrenzt

• eine dauerhaft niedrige Ausgangsleitfähigkeit benötigt wird

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

Ein fester Verlängerungsfaktor gegenüber einem Standard-Mischbettharz kann deshalb nicht pauschal angegeben werden.

CO₂ kann das Mischbettharz trotz niedriger Leitfähigkeit erschöpfen

Die elektrische Leitfähigkeit des UO-Permeats bildet die gesamte Belastung des Mischbettharzes nicht immer vollständig ab.

Gelöstes CO₂ trägt nur begrenzt zur gemessenen Leitfähigkeit bei, beansprucht bei der nachgeschalteten Entsalzung jedoch Anionenaustauschkapazität.

Für die Polisher-Auslegung bedeutet dies:

• ein niedriger Permeatleitwert garantiert keine geringe CO₂-Belastung

• CO₂ kann die Standzeit des Mischbettharzes deutlich verkürzen

• die Anionenseite kann vor der Kationenseite erschöpft sein

• ein höherer Anionenanteil kann die nutzbare Kapazität verbessern

• bei sehr hoher CO₂-Belastung kann eine vorgeschaltete Entgasung wirtschaftlich sinnvoll sein

Bei dauerhaft hohem Reinstwasserbedarf sollte die gesamte Aufbereitung einschließlich Umkehrosmose, CO₂-Reduzierung und Polisher-Stufe technisch aufeinander abgestimmt werden. Für kontinuierliche Anwendungen stehen auch vollständige Reinstwasseraufbereitungsanlagen zur Verfügung.

Erforderliche Angaben für die Polisher-Auslegung

Für eine belastbare Beurteilung der möglichen Standzeit 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 Betriebsdauer

• benötigte Gesamtwassermenge

• maximaler Volumenstrom

• geforderte Ausgangsleitfähigkeit

• gewünschte Betriebsdauer bis zum Harzwechsel

Bei UO-Permeat kann die Kapazität 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 praktischer Orientierungswert für die vorhandene Salzfracht.

Für die MB50 pH+ gelten folgende Richtwerte:

• bei 300 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 6.250 Liter

• bei 600 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 3.125 Liter

Bei höherer Leitfähigkeit ist das Harz entsprechend schneller erschöpft. 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 Kapazitätswerte für Leitungswasser lassen sich nicht unmittelbar auf UO-Permeat übertragen.

Bis zu 1.500 Liter pro Stunde

Die maximale Durchflussleistung der MB50 pH+ beträgt 1.500 l/h.

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

Für einen zuverlässigen Betrieb sind folgende Punkte zu beachten:

• Patrone vollständig entlüften

• maximale Durchflussleistung nicht überschreiten

• Druckstöße vermeiden

• Fließrichtung beachten

• Wasserzufuhr langsam öffnen

• Leitfähigkeit regelmäßig kontrollieren

• bei Heizungsbefüllungen zusätzlich den pH-Wert prüfen

Separate Harzlieferung für einfachere Aufstellung

Die MB50 pH+ wird aufgrund des Gesamtgewichts nicht mit eingefülltem Harz transportiert. Drucktank und Harz werden getrennt geliefert.

Zum Lieferumfang gehören zwei Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz. Beide Säcke zusammen entsprechen genau der vollständigen Harzfüllung von 50 Litern.

Die getrennte Lieferung erleichtert:

• den Transport zum Aufstellort

• das Einbringen in Technikräume

• die Handhabung bei Treppen und schmalen Zugängen

• das senkrechte Positionieren der Patrone

• die Befüllung direkt am endgültigen Standort

Die Patrone sollte vor der Harzbefüllung am vorgesehenen Standort aufgestellt werden. Nach dem Einfüllen des Harzes und der Befüllung mit Wasser sollte sie möglichst nicht mehr umgesetzt werden.

Erstbefüllung der MB50 pH+

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

Grundsätzlicher Ablauf:

• Drucktank am endgültigen Standort senkrecht aufstellen

• Verteilerkopf vorsichtig entfernen

• Verteilerrohr mittig im Drucktank positionieren

• obere Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• beide 25-Liter-Säcke vollständig einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen 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. Vor der Montage müssen Gewinde und Dichtflächen frei von Harzkugeln und Verunreinigungen sein.

Leitfähigkeit und pH-Wert überwachen

Mit zunehmender Beladung des Mischbettharzes steigt die Leitfähigkeit des Ausgangswassers wieder an.

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

Ein Harzwechsel ist erforderlich, wenn:

• der festgelegte Leitfähigkeitsgrenzwert überschritten wird

• der notwendige pH-Bereich nicht mehr erreicht wird

• die Wasserqualität für den nachfolgenden Prozess nicht mehr ausreicht

• bei einer Polisher-Anwendung ein Leitfähigkeitsdurchbruch auftritt

• die verfügbare Kapazität für die geplante Befüllung nicht mehr ausreicht

Der zulässige Grenzwert richtet sich nach der jeweiligen Anwendung.

Wiederverwendbar durch einfachen Harzwechsel

Die MB50 pH+ ist keine Einwegpatrone. Drucktank, PE-Innenbehälter, Verteilerrohr und Verteilerkopf können dauerhaft weiterverwendet werden.

Nach Erschöpfung wird das Harz vollständig entfernt und durch 50 Liter frisches pH+-Mischbettharz ersetzt.

Für eine vollständige Neubefüllung werden zwei Säcke Mischbettharz mit pH-Anhebung mit jeweils 25 Litern benötigt.

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

• obere Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• zwei Säcke mit jeweils 25 Litern neuem Harz einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen sorgfältig 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 mit normalem Leitungswasser oder unbelastetem UO-Permeat betrieben, kann das erschöpfte Harz über den Hausmüll entsorgt werden.

Wurde Prozesswasser mit besonderen Verunreinigungen behandelt, muss der Entsorgungsweg anhand der vom Harz aufgenommenen Stoffe geprüft werden.

Verwendung mit anderen Ionenaustauscherharzen

Der wiederverwendbare Drucktank kann bei Bedarf mit einem anderen geeigneten Ionenaustauscherharz befüllt werden.

Mögliche Anwendungen sind:

• klassische Vollentsalzung mit anderem Mischbettharz

• Enthärtung mit geeignetem Kationenaustauscherharz

• getrennte Kationen- oder Anionenaustauschverfahren

• spezielle Ionenaustauscheranwendungen nach technischer Prüfung

Geeignete Harzgruppen finden Sie in den Shopbereichen:

• Kationenaustauscherharze

• Anionenaustauscherharze

Die eingefüllte Harzart bestimmt die Funktion der Patrone. Wird Enthärtungsharz verwendet, entsteht kein vollentsalztes Wasser. Ein einzelnes Kationen- oder Anionenaustauscherharz erzeugt ebenfalls kein vollständiges VE-Wasser.

Vor einem Harzwechsel auf eine andere Harzart müssen das bisherige Harz vollständig entfernt sowie Drucktank und Verteilerrohr gründlich gereinigt werden.

Anforderungen an den Aufstellort

Die MB50 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

• Zugang zum Verteilerkopf

• zusätzliche Arbeitshöhe für Befüllung und Harzwechsel

• Ablaufmöglichkeit für Spül- und Entleerungswasser

• ausreichend Platz für zwei 25-Liter-Harzsäcke

• gute Zugänglichkeit der Wasseranschlüsse

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

Aufbau der MB50 pH+

• Drucktank aus glasfaserverstärktem Kunststoff

• druckbeständiger Innenbehälter aus PE

• Verteilerkopf aus PE/PVC

• integrierte Entlüftungsfunktion

• internes Wasserverteilersystem

• Ein- und Ausgang mit ¾-Zoll-Innengewinde

• vorgesehen für 50 Liter pH+-Mischbettharz

• erhöhter Anionenanteil

• zwei separate 25-Liter-Harzsäcke

• wiederbefüllbar und mehrfach verwendbar

Technische Daten

Lieferumfang

• Vollentsalzungspatrone MB50 pH+

• GFK-Drucktank mit PE-Innenbehälter

• Verteilerkopf mit Entlüftungsfunktion

• internes Verteilerrohr

• zwei Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz

• insgesamt 50 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.

MB25 oder MB50 pH+ auswählen

Die MB50 pH+ ist für größere Heizungsbefüllungen, regelmäßig benötigte VE-Wassermengen und UO-Polisher-Anwendungen mit höherem Durchsatz vorgesehen.

Die Größen unterscheiden sich insbesondere durch:

• MB25 pH+ mit 25 Litern Harz, gefüllter Lieferung und bis zu 1.200 l/h

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

• zwei vollständige 25-Liter-Säcke für jede Neubefüllung der MB50

• größere Bauhöhe und höherer Platzbedarf der MB50

Für die Auswahl sind die benötigte Wassermenge, Rohwasser- oder Permeatqualität, CO₂-Belastung, Ziel-Leitfähigkeit, Durchflussleistung und verfügbare Stellfläche zu berücksichtigen.