CH294010A - Verfahren zur Gewinnung von magnesiumfreiem Brauwasser durch Ionenaustausch. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Gewinnung von magnesiumfreiem Brauwasser durch Ionenaustausch.



   Bei der Verwendung von   Wassern für    Brauzwecke werden häufig ein zu hoher Car   bonatgehalt und vorhandene Magnesiahärte    als störend angesehen, da beide den   Ceschmaek    des Bieres   naehteilig beeinflussen. Die    bekannten   Ionenattstauseleerfahren    zur Wasseraufbereitung liefern entweder ein enthärtetes,    entsalztes oder teilentsalztes Wasser. Carbo-      nathaltige    Rohwasser, die auf diese Weise aufbereitet worden sind, enthalten an Stelle der Ilärtebildner Natriumsalze, keine Salze oder die Natriumsalze der Mineralsäuren.



     Für Brauzwecke besonders erwünscht    ist    jedoch ein relativ weiches, von Magnesium    und CarbonathÏrte m¯glichst freies Wasser, welehes noeh Härtebildner enthält.



   Es wurde nun gefunden, dass man dureh   Tonenaustauseh    ein   magnesiumfreies      Brauwas-    ser unter   gleiehzeitigel Beseitigung    der Car  bonathärte    und Erhaltung der bleibenden llärte des Rohwassers erhält, wenn man das   Rohwasser mit Austauschmaterial    in   Berüh-    rung bringt, das mit Wasserstoffionen und mit   Caleiumionen beladen    ist.



   Man kann dabei entweder mit einem ein  zigen    Filter arbeiten, das sowohl Caleium als auch Wasserstoffionen enthält. Man kann aber auch mit zwei Filtern arbeiten, von denen das eine die Caleiumionen und das andere die Wasserstoffionen enthÏlt.



   Arbeitet man in einem einzigen Filter, so verfährt man zum Beispiel wie folgt :
Der Austauseher wird in der Weise vorbehandelt, dass sowohl   Caleium-als    auch Wasserstoffionen auf dem Austausehermaterial adsorbiert werden. Das Verhältnis wird dabei derart gewählt, dass die   Carbonathärte    durch Umsetzung mit den Wasserstoffionen des Austausehers unter Bildung von freier KohlensÏure aus dem Wasser entfernt wird. Die bleibende Härte dagegen bleibt im Wasser erhalten. Das   Alagnesium      wird gleiehzeitig    gegen die   äquivalente Menge Caleium eingetauscht.   



  Es läuft aus dem Filter ein Wasser ab, das die ursprüngliehe bleibende Härte in Form von   CaO-Härte    neben freier Kohlensäure enthält. Die dabei erzielte saure   pl-Stufe    ist für Brauzweeke besonders vorteilhaft.



   Zur   Vorbehandlung und Wiederbelebung    des   Austauschermaterials    wird zum Beispiel SalzsÏure und Calciumchlorid angewendet.



  Diese   Regeneriermittel können getrennt    mit einer Zwisehenwaschung oder   aueh gemeinsam    in einer L¯sung verwendet werden. Das Ver  hältnis    von   Caleium    zu   Wasserstoffrichtet    sieh   naeh    dem Verhältnis der bleibenden Härte zur   Carbonathärte.    Die   Regeneriermit-    telmengen werden so gewählt, dass auf die aufgenommene   Carbonathärte      bereehnet    110 bis    130"/o d. Th. an Salzsäure in 7-bis 10'Voiger      Losung angewendet    werden. Bereehnet auf die bleibende Härte des   durchgesetztenWassers    werden 600 bis 750% d.

   Th. an Calciumchlorid in 8- bis   10 /oiger Losung benotigt.    



   Man kann sowohl Austauschermaterialien -auf Kohle-als auch auf Kunstharzbasis mit   Erfolg verwenden. Ganz    besonders eignen sicli jedoch Kunstharzaustauscher geringer bis mittlerer Säurestärke, da man so ein über die gesamte Laufzeit des Filters   gleiehmässiges    Wasser erhält, dessen   Resthärte, m-Wert und      pH-Wert    keine oder nur äusserst geringe Schwankungen aufweisen.



   Arbeitet man mit zwei Filtern, so verfährt man zum Beispiel wie folgt :
Es wird zuerst ein Wasserstoffionenaustauscher, dann ein   Caleiumionenaust, ausehel    angewendet. Als   Wasserstoffionenaustauseher    kann dabei grundsätzlieh jede bekannte Art benutzt werden. Austauseher mit hoher Lei  stung,    insbesondere solche auf Kunstharzbasis, gewähren eine besonders lange Laufzeit der   Anlage. Als Caleiumionenaustauscher    ist dagegen wie beim   Einfilterverfahren    ein Aus  tauseher geringer    bis mittlerer Säurestärke zu bevorzugen, weleher neben den Calciumione noeh wenig Wasserstoffionen enthalten soll.



     Zweekmässig    wird daher eine salzsaure Calciumchloridl¯sung zum Vorbereiten bzw. Regenerieren des Austauschers verwendet. Man   Lann jedoeh aueh    erst mit einer Koehsalzlösung im ¯berschu¯ und ansehliessend mit einer sauren Calciumchloridl¯sung oder auch zuerst mit einer sauren   Kochsalzlosung    und dann mit einer neutralen   C aleiumehlorid-    lösung arbeiten.



   Beispiel 1:
100 Liter eines Carbonsäuregruppen tra  genden Kunstharzaustausehers    werden mit   lO'/oiger Salzsäure    behandelt, und   naeh    dem   Auswasehen    der Säure wird eine Lösung von R kg CaCl2 in 1 m3 Wasser über den   Austau-    scher geführt und wiederum   ausgewasehen.   



  Der Austanseher ist somit mit Caleium-und wenig Wasserstoffionen beladen. Nunmehr wird ein Wasser von 10  d.   H.      Carbonathärte      und 4  d. H. bleibender Härte, welches 3     d. H.   als ilg enthält, über    den   Austauseher    geführt.



  Die   Analvsen    der Abläufe zeigen folgende   Verte    :   Ablauf M,--'d.H.Rest
Nr. Wasser H h härte   
1   10      2,    9 -0. 7   3,    2 
2 20 2. 9-0, 7   3, 2-   
3 30 2,9 -0,7 3,2   
4 40 2, !) 6-0, 6 3,   
5   50    2, 96 -0,6 3,3
6 60 2, 96-05 3, 3
7 70 3,0 -0.5 3,3 
8 80 3,0 -0.5 3,4 
9 90 3,0 -0,5 3,4 
1   90 3, 0-0, 5'3, 4   
11   100-0. 4 3, 4   
12 130 4,8 +0,8 6,5 +
13 140 5, 05 +1,1 6. 9 +    Beisi) icl 2 :

     
Die Vorbehandlung des   Austausehers ge-    mäss Beispiel 1 wird in der Weise abgeÏndert, dass an Stelle des Calciumchlorids 1,8 kg Caleiumaeetat in 100 Liter Wasser zur Umwand  lung    des H-Austausehers in den Ca-Austauseher verwendet werden. Auch nach dieser Behandlung enthält der Austauscher noch Wasserstoffionen. Beim Überleiten eines Wassers mit 10,4¯ d. H. CarbonathÏrte und 4,7¯ d. H. bleibender HÏrte, welches 2¯ d.   H.    als Mg enthält wird ein   magnesiumfreies    Wasser mit einer durchschnittlichen ResthÏrte von etwa   4,    2¯ d. H. erhalten.



   Beispiel 3 :
Bei dem   Zweifilterverfahren werden der    Wasserstoffionen- und der Calciumionenaus  tauseh    getrennt in zwei   Filtern durehgeführt.   



  Die Filter werden in   folgenderWeisevorbe-    reitet :
Filter 1:
100 Liter eines   Kationenaustausehers auf    Kunstharzbasis mit   Kernsulfonsäuregruppen    als aktiven Komponenten werden mit   7-bis    8%iger SalzsÏure in bekannter Weise regeneriert und   ausgewasehen.   



      Filtre   
100 Liter eines   Kationenaustausehers       ge-    ringer bis mittlerer Säurestärke, beispielsweise ein   Kunstharzaustauscher    mit CarbonsÏure   ruppen als aktiven Komponenten, werden    mit Kochsalzlösung behandelt, ausgewaschen und anschlie¯end mit saurer Caleiumehloridl¯sung von 5% CaCl2, die in bezug   auf Salz-    säure   0,    015 normal ist, im Überschuss beladen und so in den Ca-Austauseher übergeführt,    weicher jetzt noch Wasserstoi'fionen enthält.   



   Die Vorbereitung des Austauschers kann    auch in der Weise erfolgen, dass nach Regene-    rierung mit Saure und Auswaschen eine 5% ige L¯sung von CaCl2, die mit Ca(OH)2 gesättigt ist, über den Austauscher geführt wird.



   Beim ¯berf hren eines Wassers mit 10, 4  d.   H.      Carbonathärte und 4, 9     d. H. bleibender   lläi-te, welches 40 d. H.    in Form von Magnesium enthält, über Filter 1 und anschliessend   über Filter ? werden 340    bis 360 hl magnesimnfreies Wasser mit durchschnittlich   4,    5 bis   5"Resthärte    erhalten.   Der p-Wert beträgt    etwa 3 bis 3, 3 der   m-Wert    etwa 0, 5 bis 0, 7.



  Beide Werte sind über die gesamte Laufzeit der Filter konstant und steigen erst nach dem Durchbruch des Magnesiums und dem Ansteigen der restlichen Härte.



   Durch Mischen von beispielsweise 8 Teilen des in der vorbeschriebenen Weise   aufbereite-    ten Brauwassers mit 2 Teilen Originalwasser kann beispielsweise auch ein Wasser mit etwa   5     bleibender Härte und 2    Carbonathärte    erhalten werden. Allerdings enthält dieses Misehwasser dann noch 0,   8     d. H. in Form   von MgO.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Gewinung von magnesiumfreiem Brauwasser durch Ionenaustauseh unter gleichzeitiger Beseitigung der Carbonathärte und Erhaltung der bleibenden Härte des Rohwassers, dadurch gekennzeichnet, dass man das Rohwasser mit Austauschmaterial in Berührung bringt, das mit Wasserstoffionen und mit Calciumionen beladen ist.

   UNTERANSPRÜCHE : : 1. Verfahren gemϯ Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austauseher geringer bis mittlerer Säurestärke verwendet wird, der Caleium-und Wasserstoffionen enthält.

   2. Verfahren gemäss Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Wasserstoffionen und ein mit Caleiumionen beladener Austauscher hintereinandergesehaltet angewendet werden.