DE2132172B2 - Filterhilfsmittel fuer anschwemmfiltration - Google Patents
Filterhilfsmittel fuer anschwemmfiltrationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Filterhilfsmittel für die Anschwemmfiltration.
Von diesen Filterhilfsmitteln für die Anschwemmfiltration wird gefordert, daß sie sich leicht und gleichmäßig
auf den Filterelementen anschwemmen lassen, eine wirksame Filterschicht bilden und daß sie keine
unerwünschten Stoffe an das Filtrat abgeben.
Als Filterhilfsmittel für Anschwemmfiltration hat man z. B. Kieselgur, Asbest Cellulosepulver, vorgeschlagen
(s. »Memento technique de l'eau«, Degremont 1966, Seiten 163-165). Solche Filterhilfsmittel können
aber an die zu reinigende Flüssigkeit unerwünschte Stoffe abgeben. So kann bei der Reinigung eines
Dampfkondensats (z. B. in Wärmekraftwerken) Kieselsäure in das Wasser gelangen (insbesondere bei Verwendung
von Kieselgur oder Asbest als Filterhilfsmittel) oder organische Verunreinigungen (z. B. bei
Verwendung von Cellulosepulver). Derartige Verunreinigungen sind aber in einem Wasser-Dampf-Kreislauf
schädlich. Man hat versucht, solche Verunreinigungen zu vermeiden durch Verwendung von pulverförmigen
vernetzten Polystyrolen als Filterhilfsmittel (s. das Merkblatt »Mikro-Ionex pulverisierte Harze«
D.D.L. 0.018 D, Dezember 1970, Seite 3 der Firma Diaprosim). Diese Stoffe geben zwar auch an heiße
Flüssigkeiten, z. B. heiße D.ampfkondensate, keine unerwünschten Verunreinigungen ab, haben aber nur
eine geringe Aufnahmekapazität Tür Schwebestoffe. Sie lassen sich auch nur schwierig und ungleichmäßig
anschwemmen.
Aus der FR-PS 2007 200 sind ferner aus mit oberflächenaktiven Mitteln hydrophiliertenCopolymerisat-Granulaten
bestehende Filterhilfsmittel bekannt. Diese mit oberflächenaktiven Mitteln behandelten Kunstharzgranulate
eignen sich jedoch nicht als Hilfsmittel für die Anschwemmfiltration, weil sie sich nicht hinreichend
gleichmäßig anschwemmen lassen und weil sie die oberflächenaktiven Mittel an das Filtrat abgeben.
Der Krfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Filterhilfsmittel für die Ansehwemmfiltration anzugeben
das sich leicht und gleichmäßig anschwemmen läßt, cmc hohe Aufnahmckapa/.ität für Schwebestoffe
aufweist, jedoch keine unerwünschten Stoffe an das I'iltrat abgibt.
Diese Aufgabe wird ^rfindungsgemäü gelöst durch
die Verwendung von makroporösen Copolymerisaten aus monovinylaromalischen Verbindungen und Divinylverbindungen
in Pulverform, die mit Lösungen oberflächenaktiver Stoffe vorbehandelt worden sind,
als Filterhilfsmittel für die Ansehwemmfiltration.
Die so behandelten Copolymerisate bilden leicht eine gleichmäßige Filterschicht Die in ihnen enthaltenen
oberflächenaktiven Stoffe werden an die zu behandelnde Flüssigkeit nicht abgegeben. Auch ist ihre
ίο Aufnahmefähigkeit für Schwebestoffe im Vergleich
zu der normaler Copolymerisate gleicher chemischer Zusammensetzung erheblich erhöht
Im Sinne der vorliegenden Erfindung geeignete makroporöse Copolymerisate sind bevorzugt durch
Suspensionspolymerisation in Anwesenheit eines organischen Lösungsmittels erhaltene Copolymerisate aus
99 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 98 bis 80 Gew.-% einer monovinylaromatischen Verbindung und 1 bis
50Gew.-%, vorzugsweise 2 "bis 20Gew.-% einer Di-
oder Polyvinylverbindung. Geeignete Monovinylaromaten
sind z. B. Styrol, Vinyl, Toluol und Vinylnaphthalin. Geeignete Di- und Polyvinylverbindungen sind
z. B. Di- und Polyvinylaromaten wie Divinylbenzol und Trivtnylbenzol und aliphatische Verbindungen mit
zwei oder mehr nicht konjugierten äthylenischen Doppelbindungen wie z. B. Äthylenglykoldimethacrylat,
Divinylcyclohexan, Trivinylcyclohexan.
Das Verfahren zur Herstellung der makroporösen Copolymerisate ist in der deutschen Patentschrift
12 74 128 beschrieben. Es beruht letzten Endes auf der
Mitverwendung eines organischen Lösungsmittels bei der Suspensionspolymerisation, das die Monomeren
löst aber das entstandene vernetzte Copolymerisat nicht löst und nicht quillt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate sollen eine Porosität von mindestens 10% besitzen.
Porosität ist definiert als das Gesamtvolumen der Poren in einer Volumeinheit des Copolymeren dividiert durch
diese Volumeinheit Die Oberfläche der Copolymerisate soll mindestenss 10m2/g sein. Im allgemeinen
wird das Copolymerisat in Form eines Pulvers mit einer Teilchengröße von weniger als 0,2 mm benutzt.
Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind
Copolymerisate aus Styrol und Divinylbenzol mit einem Anteil von 1 bis 50, bevorzugt 2 bis 20Gew.-%
Divinylbenzol.
Die Vorbehandlung der gemäß der Erfindung verwendeten Copolymerisate mit oberflächenaktiven Mitteln
erfolgt im allgemeinen so, daß man das pulverförmige
Copolymerisat mit einer verdünnten wäßrigen Lösung des oberflächenaktiven Mittels in Berührung
bringt und dann diese wäßrige Lösung wieder entfernt Es empfiehlt sich, das Material nach dieser Vorbehandlung
nochmals mit Wasser auszuwaschen. Im einfachsten Falle verwendet man zur Herstellung der Anschwemmschicht
des Filterhilfsmittels auf den Filter eine wäßrige Lösung eines oberflächenaktiven Mittels.
Die Konzentration der oberflächenaktiven Mittel in der wäßrigen Lösung ist nicht kritisch und richtet sich nur
f*> nach praktischen Gegebenheiten.
Als oberflächenaktive Mittel können sowohl ionogene als auch nicht ionogene oberflächenaktive Verbindungen
verwendet werden. Geeignet sind z. B. Alkylbenzolsulfonate mit Alkylresten von etwa 8 bis
etwa 16 Kohlenstoffatomen, wie Dodecylbenzolsulfonat,
die Gegenionen sind in diesem Fall bevorzugt Calium oder Natrium; Alkyl-Dimethylbenzyl-Ammonium-Verbindungcn
beispielsweise Chloride, in denen
der Alkylrest bevorzugt 12 bis 16Kohlenstoflatome
enthält Weiterhin ist z.B. Nonylphenolpolyäthylenglykoläther
geeignet Allgemein sind also wasserlösliche nicht ionogene oder kationen- bzw. anionenaktive
Verbindungen verwendbar. Ihre Menge liegt s im allgemeinen zwischen 0,1 bis 25 g pro kg Copolymerisat
In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet man eine Mischung von zwei
oder mehr verschieden vorbehandelten Copolymeri- ι ο säten. Man kann z. B. einen Teil des Copolymerisats
mit kationenaktiven und einen anderen Teil mit anionenaktiven Mitteln behandeln. Die Mischung der
beiden Polymerisate ergibt eine Anschwemmschicht, die gegenüber einer nur mit einem oberflächenaktiven
Mittel behandelten Schicht eine erhöhte Schwebestoffaufnahme zeigt
Das in den folgenden Beispielen beschriebene Filterhilfsmittel
wird vorzugsweise mit einer Korngröße von 0,03 bis 0,5 mm angewendet, wobei die Teilchen
unregelmäßig geformt sind.
Nach dem Homogenisieren im Aussatzbehälter wird das Copolymerisat in einer Menge von 0,5 bis 1,5 kg/m2
Filterfläche auf die in der Kondensataufbereitungstechnik
an sich bekannten Anschwemmfilter angeschwemmt Die erzielte Anschwemmschicht beträgt
dabei 0,35 bis 0,8 mm.
Der Eisengehalt im aufbereiteten Kondensat wurde nach Aufschluß mit Thioglykolsäure photomefrisch
nach der batho-phenantrolin-Methode ermittelt
Die folgenden Versuche wurden an einem Anschwemmfilter mit einer Fläche von 0,7 m2 durchgeführt,
das mit einem Turbinenkondensat beaufschlagt wurde. Die Temperatur dieses Kondensats
betrug 89 bis 96 C, der Eisengehalt lag zwischen 600 und 1400 μg/l, pH-Wert etwa 9, Durchsatz 3,5 m3/h.
Nach Herstellung der Anschwemmschicht wurde das Filter mit dem Turbinenkondensat beaufschlagt, wobei
zunächst ein Druckverlust von etwa 0,3 kg/cm2 auftrat Der Versuch wurde abgebrochen, wenn der Druckverlust
auf 1,6 kg/cm2 gestregen war oder der Rest
- Fe-Gehalt mehr als 50 ;ig betrug.
Die Versuchsergebnisse mit verschiedenen Polymerisaten sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt
| Polymerisat | Ver | 4 ÄDME | Poro | Ober | Ober | lammonii | g ober | Restgehalt | Schwebestoff | Standzeit |
| netzung | 4 ÄDME | sität | fläche | flächen | lmhvdroxvd | flächen | an Fe in | aufnahme | ||
| Divinylbcnzol | aktive | aktive | g/kg Poly | |||||||
| Substanz | Substanz | merisat | ||||||||
| pro kg | ||||||||||
| (%) | (ml/ml) | (m2/g) | Polymerisat | (•ig/D | (Stunden) | |||||
| Polystyrol | 3DVB | 0,4 | 60 | ohne | _ | >500 | nichl | 8 | ||
| bestimmt | ||||||||||
| Polystyrol | 3DVB | 0,4 | 60 | A | 5 | >5 | 68 | 111 | ||
| Polystyrol | 6DVB | 0,3 | 90 | ohne | — | 350 | nicht | 9 | ||
| bestimmt | ||||||||||
| Polystyrol | 6DVB | 0,3 | 90 | A | 10 | ~6 | 72 | 128 | ||
| Polystyrol | 8DVB | 0,4 | 100 | ohne | — | >400 | nicht | 5 | ||
| bestimmt | ||||||||||
| Polystyrol | 8DVB | 0,4 | 100 | A | 3 | η | 58 | 89 | ||
| Polystyrol | 10 DVB | 0,4 | 70 | B | 0,5 | ~6 | 45 | 74 | ||
| Polystyrol | 50 DVB | 0,6 | 330 | B | 0,7 | <5 | 62 | ' 121 | ||
| Poly-p-vinyltoluol 4 DVB | 0,3 | 200 | B + C | 0,5 + 0,5 | -10 | 120 | 204 | |||
| Poly-p-vinyltoluol 6 ÄDME | 0,4 | 120 | B + C | 0,5 + 0,5 | Q | 95 | 185 | |||
| Polystyrol | 0,6 | 70 | C | 1,0 | -12 | 43 | 124 | |||
| Polystyrol | 0,6 | 70 | D+ E | 0,5 + 0,5 | <5 | 147 | 370 | |||
| DVB = | ||||||||||
| ÄDME = | Äthylenglykoldimethacrylat | |||||||||
| A = | Isononylphenol verethert mit | 10 Mol Äthylenoxid | ||||||||
| B = | Na-SaIz der Dodecylbenzolsulfonsäure | |||||||||
| C = | ||||||||||
| D = E = |
AlkyliCirCiiJ-benzyldimethylarnrnoniurnchlorid | |||||||||
| Dodecylbenzolsulfonsäure AlkvKCir-CnVbenzvIdimethv |
Claims (3)
1. Verwendung von makroporösen Copolymerisaten aus monovinylaromatischen Verbindungen
und Divinylverbindungen in Pulverform, die mit
Lösungen oberflächenaktiver Stoffe vorbehandelt worden sind, als Filterhilfsmittel für die Anschwemmfiltration.
2. Verwendung von makroporösen Copolymerisaten gemäß Anspruch 1, die mit 0,1 bis 25 g/kg
Polymerisat eines nicht ionogenen, einen kationenaktiven oder anionenaktiven Mittels behandelt worden
sind.
3. Verwendung eines Copolymerisats gemäß Anspruch 1, von dem ein Teil mit einem kationenaktiven
und ein anderer Teil mit einem anionenaktiven Mittel behandelt worden ist
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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