CH295648A - Verfahren zur Entfernung von Ionen von Salzen von Mineralsäuren aus wässrigen Lösungen. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Entfernung von Ionen von Salzen von Mineralsäuren aus wässrigen   Losungen.   



   Es ist bekannt, z. B. eine wässrige   Ijösung    von Natriumsulfat dadurch von ihrem Salzgehalt zu befreien, dass man sie zunäehst über einen   Wasserstoffionenaustauscher und      ansehliessend über einen    Hydroxylionenaustauseher leitet. Es bildet sich bei dieser   Ar-      beitsweise    zunächst freie Schwefelsäure, die dann vom Anionenaustauscher gebunden wird. Die Regenerierung des Kationenaustauschers erfolgt mit Mineralsäure, die des Anionenaustausehers mit Alkalien, wobei man mit etwa   5  /oigen Bicarbonatlosungen,    etwa   1.      Zeigen Natriumcarbona. tlosungen    oder etwa 1-bis 2  /oiger Natronlauge arbeitet.



  Versucht man dagegen, den wie üblieh rege  nerierten      Hydroxylionenaustauseher    an erster Stelle zu schalten, so findet eine Neutralsalz  spa. ltung    nicht   statt, und    es gelingt daher auch nicht, die wässrige   Losung    von   sämt-    lichen   ionien    zu befreien.



   Es wurde nun gefunden, dass die Entfernung von Anionen von Salzen von Mineralsauren aus wässrigen Lösungen durch mittels Alkalien regenerierte   Hydroxylionenaustau-    seher dann gelingt, wenn man den   Losungen    Kohlensäure zusetzt. Auf diese Weise ist es möglich, selbst Salze starker Säuren, wie z. B.   Nat. riumehloridv Natriumsulfat, Amrnon-    chlorid, Ammonsulfat usw. aufzuspalten, wobei die entsprechenden Basen in der Lösung verbleiben. Als Anionenaustauscher können die für der-tige Zwecke bekannten Festbasen verwendet werden, wie z. B.   Metall-      oxygele,      Anilinschwarzprodukte,    Kondensationsprodukte von aromatischen Basen, wie z. B.   m-Phenylendiamin,    mit Aldehyden usw.



  Die den   Losimgen    erfindungsgemäss zugesetzte Kohlensäure ist so schwach, dass sie   zon    dem   Hydroxylionenawstauscher    nicht ge  bunden    wird ; sie kann aus den   Losungen      z.    B. durch Entgasung leicht wieder entfernt werden.



     Glemäss    den nachstehenden Beispielen wurden die dort   angegebenen Losungen    durch ein Filter geführt, welches mit 0,4 Liter eines Anionenaustauschers auf der Grundlage von   m-Phenylendiamin    gefüllt war. Der   Austau-    scher war in bekannter Weise mit Alkalien regeneriert. Die angegebenen Zahlen sind Mittelwerte aus fünf aufeinanderfolgenden einzelnen   Arbeitsspielen.   



   Beispiel 1 :
In eine Lösung von 400 mg pro Liter Na  triumsulfat    wurde Kohlensäure eingeleitet und danach über den   Hydroxylionenaustau-    scher filtriert. In den ersten 40 Litern des ablaufenden Wassers konnten Sulfationen nicht mehr nachgewiesen werden, in den nächsten 10 Litern stieg der Sulfatgehalt langsam an.



   Die gleiche Losung ohne Kohlensäurebeha. ndlung zeigte bei der Filtration über den Austauscher eine vollkommen unveränderte Sulfat. konzentration. 



      Beispiel 2 :   
In eine Lösung von 400 mg pro Liter   Koehsalz    wurde Kohlensäure eingeleitet und   ansehliessend    über den   Hydroxylionenaus-      tauscher    filtriert. In den ersten 22 Litern des Ablaufs war der Chloridgehalt unter 40 mg pro Liter gesunken, d. h. um mehr als   900/o    herabgesetzt.



   Filtrierte man die gleiche Lösung ohne Zusatz von Kohlensäure, so war die   Chlorid-    konzentration im Ablauf unverändert.



   Beispiel 3 :
Eine Lösung von 350 mg pro Liter Ammonsulfat wurde nach Einleiten von Kohlensäure über den Anionenaustauscher   gefiihrt,    wobei in etwa 45 Liter des Ablaufs kein Sulfat mehr nachgewiesen werden konnte.



   Ohne Behandlung mit Kohlensäure war dagegen die   Sulfatkonzentration    im Ablauf nur unwesentlich verändert.



   Beispiel 4 :
Es wurde enthärtetes Trinkwasser, das neben 180 mg pro Liter   SO4    noch 50 mg pro Liter Cl enthielt, über den   Anionenausta. u-    seher filtriert, wobei im Ablauf die gleiche Anionenmenge festgestellt wurde.



   Wurde dagegen Kohlensäure eingeleitet, so waren die ersten 39 Liter frei von Sulfat, und der Chloridgehalt lag unter 10 mg pro Liter.



   Behandelt man gemäss dem beschriebenen Verfahren Rohwasser, so werden die Sulfate und Chloride in die entsprechenden Bicarbonate umgewandelt, und ein zuvor ent  härtetes Wasser    zeigt nach der Behandlung einen   beträehtliehen    Gehalt an Natrumbicarbonat.



   Es wurde nun weiter gefunden, dass man die Bicarbonate in solchen Wässern vorteilhaft ganz oder teilweise durch nachgeschaltete   Wasserstoffionenaustauscher    zersetzen kann. Hierzu eignen sieh besonders Kationenaustauscher mittlerer Säurestärke, die Carbonsäuregruppen tragen und die mit verdünnter Mineralsäure oder nach dem be  kannten    Verfahren der   Gemischtregenerie-    rung mit Mineralsäure und Kochsalzlösung   wiederbelebt    werden. Anderseits können auch Sulfonsäuregruppen tragende Austauscher hoher Säurestärke angewendet werden, die unter anderm mit   Rücksicht    auf einen even  tuellen    Restgehalt des Wassers an Sulfaten oder Chloriden vorteilhaft unter   Anwenduna,    des Teilstromprinzips benutzt werden.

   Dabei wird   zweekmässig ein    Teil des vorbehandelten Wassers über H-Austauscher und ein anderer Teil über Na-Austauscher filtriert, und die   Teilstrome    derart bemessen, dass ein enthärtetes Mischwasser mit dem   gewünsch-    ten   Restbicarbonatgehalt    anfällt.



   Beispiel   5    :
Ein Brunnenwasser mit   24,      8       Gesamt-    und 4,   2       Carbonathärte    sowie mit 60 mg pro Liter Cl und 380 mg pro Liter   SOs    wird mit   rtmd    1000 mg pro Liter   CO2    versetzt und über einen mit Natriumbiearbonatlösung regenerierten Anionenaustauscher filtriert, wobei stündlich 2   m3    Wasser über 300 Liter eines   Harzaustauschers    auf der Grundlage von   m-Phenylendiamin gegeben    werden.

   Erhalten wird ein. über die Laufzeit praktisch gleichbleibendes Filtrat mit 0 mg pro Liter   SO3,    unter 10 mg pro Liter Cl und. einem   m-Wert    von   12,    8 (entspreehend 35,8  Carbonathärte bzw.   Bicarbonatgehalt).   



   Dieses Filtrat wird anschliessend über 1. 80 Liter eines   vomviegend      Carbonsäure-    gruppen tragenden   : FIarzaustausehers    filtriert, welcher zuvor mit   7'Voiger Salzsäure    behandelt wurde.



   Das a. us diesem Filter abfliessende Wasser weist eine Resthärte von 0,03o d. H. und einen konstanten   m-Wert    von       0 auf, es ist also frei von Härte und Bicarbonat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Entfernung von Ionen von Salzen von Mineralsäuren aus wässrigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dass man zwecks Entfernmg der Anionen der Salze aus den Lösungen letztere mit mittels Alka li en regenerierten Hydroxylionenaustau- schern behandelt, wobei den Lösungen Koh lensäure ztlgesetzt wird.

   UNTERA. NSPRUCH : Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Anionen der Salze befreiten Wässer zwecks Entfernung der Kationen der Salze mit Was- serstoffionenaustauschern nachbehandelt werden.