Vollentsalzungspatrone MB75 für Heizungsbefüllung

Vollentsalzungspatrone MB75 pH+ für Heizungsbefüllung und UO-Polishing

Die Vollentsalzungspatrone MB75 pH+ ist eine wiederbefüllbare Mischbettpatrone mit 75 Litern Harzvolumen. Sie eignet sich für größere Heizungsanlagen, regelmäßig benötigte Mengen vollentsalzten Wassers und als Polisher zur Nachbehandlung von Permeat aus Umkehrosmoseanlagen.

Das eingesetzte Mischbettharz besitzt einen erhöhten Anteil starkbasischen Anionenaustauscherharzes. Diese spezielle Zusammensetzung unterstützt bei der Heizungsbefüllung eine Anhebung des pH-Werts. Hinter einer Umkehrosmoseanlage stellt sie zusätzliche Anionenkapazität für die im Permeat vorhandene CO₂- und Kohlensäurebelastung bereit.

Mit 75 Litern Harz bietet die MB75 pH+ längere Betriebsintervalle als die kleineren Patronen der Baureihe. Sie ist besonders für stationäre Anwendungen geeignet, bei denen größere Wassermengen aufbereitet oder längere Laufzeiten zwischen den Harzwechseln erreicht werden sollen.

Größere Kapazität für stationäre Anwendungen

Die MB75 pH+ eignet sich für Anwendungen, bei denen die Kapazität einer MB50 nicht ausreicht und ein regelmäßig höherer Wasserbedarf besteht.

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

• Polishing von UO-Permeat

• Nachbehandlung industrieller Umkehrosmoseanlagen

• Labor-, Prüfstands- und Produktionsanwendungen

• Herstellung größerer Mengen VE- und Reinstwasser

• stationäre Polisher-Stufe nach einer Membrananlage

Die 75-Liter-Ausführung reduziert bei einem regelmäßig hohen Bedarf die Häufigkeit der notwendigen Harzwechsel.

Heizungsbefüllung mit salzarmem Wasser

Bei der Vollentsalzung werden die im Füllwasser enthaltenen Kationen und Anionen durch das Mischbettharz aufgenommen. Wasserhärte und elektrische Leitfähigkeit werden dadurch stark 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

• die Anforderungen moderner Wärmeerzeuger zu erfüllen

• die Vorgaben des Anlagen- oder Komponentenherstellers einzuhalten

Die erforderliche Füllwasserqualität ist abhängig von:

• Anlagenvolumen

• Leistung und Bauart des Wärmeerzeugers

• eingesetzten Werkstoffen

• Rohwasserqualität

• Herstelleranforderungen

• Betriebstemperatur

• Betriebsweise und Nachspeisemenge

Die Patrone bereitet das Füll- und Ergänzungswasser auf. Die Wasserqualität und der Zustand der gesamten Heizungsanlage müssen zusätzlich kontrolliert werden.

pH+-Harz mit erhöhtem Anionenanteil

Das eingesetzte Mischbettharz besteht aus:

• starksaurem Kationenaustauscherharz in H-Form

• starkbasischem Anionenaustauscherharz Typ 1 in OH-Form

• einem erhöhten Anteil an Anionenaustauscherharz

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

H⁺- und OH⁻-Ionen verbinden sich zu Wasser. Dadurch sinkt die Konzentration der gelösten Salze und damit die elektrische Leitfähigkeit.

Durch den erhöhten Anionenanteil kann das aufbereitete Wasser abhängig vom Rohwasser und den Betriebsbedingungen einen pH-Wert von ungefähr 8 bis 9 erreichen.

Der tatsächlich erzielbare Wert wird unter anderem beeinflusst durch:

• Zusammensetzung des Rohwassers

• Rohwasserleitfähigkeit

• CO₂-Gehalt

• Durchflussgeschwindigkeit

• Temperatur

• Zustand und Beladung des Harzes

• Kontaktzeit im Harzbett

• Zeitraum zwischen Aufbereitung und Messung

Der pH-Wert sollte nach der Befüllung und gegebenenfalls erneut nach einer Betriebsphase kontrolliert werden.

Als Polisher hinter einer Umkehrosmoseanlage

Die MB75 pH+ eignet sich auch als größere Polisher-Stufe hinter einer Umkehrosmoseanlage.

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

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

Die CO₂- beziehungsweise Kohlensäurebelastung beansprucht im Mischbett überwiegend die Kapazität des Anionenaustauschers. Bei einem üblichen Mischbettharz mit geringerem Anionenanteil kann daher die Anionenseite vorzeitig erschöpft sein, obwohl im Kationenaustauscher noch freie Kapazität vorhanden ist.

Längere Laufzeiten bei CO₂-haltigem UO-Permeat

Der erhöhte Anionenanteil der pH+-Harzmischung ist besser an die typische Belastung eines UO-Permeats angepasst.

Gegenüber Mischbettharzen mit geringerem Anionenanteil können 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 Restsalzkonzentration bereits sehr niedrig ist

• die Anionenkapazität die Standzeit begrenzt

• eine dauerhaft niedrige Ausgangsleitfähigkeit benötigt wird

Die tatsächlich erreichbare Standzeit hängt von den jeweiligen Betriebsbedingungen ab. Ein pauschaler Verlängerungsfaktor gegenüber einem anderen Mischbettharz kann nicht angegeben werden.

Wichtige Einflussgrößen sind:

• CO₂-Gehalt des Permeats

• pH-Wert des Permeats

• Leitfähigkeit des Permeats

• Temperatur

• Volumenstrom

• tägliche Betriebsdauer

• gewünschte Ausgangsleitfähigkeit

• erforderliche Gesamtwassermenge

Warum die Permeatleitfähigkeit allein nicht ausreicht

Bei Leitungswasser kann die Harzkapazität näherungsweise anhand der Rohwasserleitfähigkeit eingeschätzt werden. Bei UO-Permeat reicht dieser Wert für eine belastbare Polisher-Auslegung häufig nicht aus.

Gelöstes CO₂ trägt nur begrenzt zur gemessenen Leitfähigkeit bei, kann die Anionenkapazität des Mischbettharzes jedoch erheblich beanspruchen.

Für die technische Auslegung sollten deshalb folgende Angaben berücksichtigt werden:

• Leitfähigkeit des UO-Permeats

• pH-Wert des Permeats

• CO₂-Konzentration

• Säurekapazität des Rohwassers

• Permeatleistung der Umkehrosmoseanlage

• tägliche Produktionsmenge

• maximaler Volumenstrom

• geforderte Ausgangsleitfähigkeit

• gewünschte Standzeit bis zum Harzwechsel

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

Kapazität bei direkter Aufbereitung von Leitungswasser

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

Für die MB75 pH+ gelten folgende Richtwerte:

• bei 300 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 9.375 Liter

• bei 600 µS/cm Rohwasserleitfähigkeit: ca. 4.687 Liter

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

Die tatsächlich nutzbare Kapazität hängt zusätzlich ab von:

• Zusammensetzung des Wassers

• gewünschter Ausgangsleitfähigkeit

• Durchflussgeschwindigkeit

• Temperatur

• Harzzustand

• CO₂-Gehalt

• gefordertem pH-Wert

Die Kapazitätswerte für Leitungswasser lassen sich nicht unmittelbar auf UO-Permeat übertragen.

Leitfähigkeit und pH-Wert kontrollieren

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 der pH-Wert mit einem geeigneten Messmittel kontrolliert werden.

Ein Harzwechsel ist erforderlich, wenn:

• der festgelegte Leitfähigkeitsgrenzwert überschritten wird

• der notwendige pH-Bereich nicht mehr erreicht wird

• die erzeugte Wasserqualität für die Anwendung nicht mehr ausreicht

• bei einer Polisher-Anwendung ein Leitfähigkeitsdurchbruch erkennbar wird

• die verbleibende Kapazität für die geplante Befüllung nicht ausreicht

Der zulässige Grenzwert muss für die jeweilige Heizungsanlage oder den nachfolgenden technischen Prozess festgelegt werden.

Drei Harzsäcke für 75 Liter Füllvolumen

Die MB75 pH+ wird wegen des Gewichts nicht mit eingefülltem Harz transportiert. Drucktank und Mischbettharz werden getrennt geliefert.

Zum Lieferumfang gehören drei Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz. Die drei Säcke entsprechen genau der vollständigen Füllmenge von 75 Litern.

Die getrennte Lieferung erleichtert:

• den Transport zum Aufstellort

• das Einbringen in Technikräume

• die Handhabung bei Treppen und schmalen Zugängen

• das Positionieren der leeren Patrone

• die Befüllung direkt am endgültigen Standort

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

Erstbefüllung der MB75 pH+

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

Grundsätzlicher Ablauf:

• Drucktank am endgültigen Standort aufstellen

• Verteilerkopf vorsichtig entfernen

• internes Verteilerrohr mittig positionieren

• obere Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• drei 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. Gewinde und Dichtflächen müssen vor dem Verschließen frei von Harzkugeln sein.

Wiederverwendbar durch Harzwechsel

Die MB75 pH+ ist keine Einwegpatrone. Drucktank, Innenbehälter, Verteilerrohr und Verteilerkopf können nach Erschöpfung des Harzes weiterverwendet werden.

Für eine vollständige Neubefüllung werden 75 Liter beziehungsweise drei 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

• drei neue 25-Liter-Säcke 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 nach technischer Prüfung auch mit einem anderen geeigneten Ionenaustauscherharz befüllt werden.

Mögliche Anwendungen sind:

• klassische Vollentsalzung mit einem anderen Mischbettharz

• Enthärtung mit geeignetem Kationenaustauscherharz

• getrennte Kationen- oder Anionenaustauschverfahren

• 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 Material vollständig entfernt und der Drucktank sowie das Verteilerrohr gründlich gereinigt werden.

Anforderungen an den Aufstellort

Die MB75 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

• ausreichend Platz für die drei Harzsäcke

• freie Zugänglichkeit der Wasseranschlüsse

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

Aufbau der MB75 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 75 Liter pH+-Mischbettharz

• Mischbettharz mit erhöhtem Anionenanteil

• drei separate 25-Liter-Harzsäcke

• wiederbefüllbar und mehrfach verwendbar

Technische Daten

Lieferumfang

• Vollentsalzungspatrone MB75 pH+

• GFK-Drucktank mit PE-Innenbehälter

• Verteilerkopf mit Entlüftungsfunktion

• internes Verteilerrohr

• drei Säcke mit jeweils 25 Litern pH+-Mischbettharz

• insgesamt 75 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 MB75 pH+ auswählen

Die MB75 pH+ ist für größere Heizungsbefüllungen, längere Polisher-Laufzeiten und regelmäßig höhere Wassermengen vorgesehen.

Die beiden Größen unterscheiden sich insbesondere durch:

• MB50 pH+ mit 50 Litern Harz für mittlere Wassermengen

• MB75 pH+ mit 75 Litern Harz für längere Betriebsintervalle

• zwei Harzsäcke für die vollständige MB50-Befüllung

• drei Harzsäcke für die vollständige MB75-Befüllung

• größere Bauhöhe und höherer Platzbedarf der MB75

• höhere Gesamtkapazität der MB75

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