DE2132172B2 - Filterhilfsmittel fuer anschwemmfiltration - Google Patents

Filterhilfsmittel fuer anschwemmfiltration

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DE2132172B2 DE19712132172 DE2132172A DE2132172B2 DE 2132172 B2 DE2132172 B2 DE 2132172B2 DE 19712132172 DE19712132172 DE 19712132172 DE 2132172 A DE2132172 A DE 2132172A DE 2132172 B2 DE2132172 B2 DE 2132172B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D37/02Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered

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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
Tabelle
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
Beispiel 1
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)

Patentansprüche:
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
DE19712132172 1971-06-29 1971-06-29 Filterhilfsmittel für Anschwemmfiltration Expired DE2132172C3 (de)

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IT5120872A IT958620B (it) 1971-06-29 1972-06-28 Agenti ausiliari di filtrazione per filtrazioni ad alluvionamento
BE785616A BE785616A (fr) 1971-06-29 1972-06-29 Agents de filtration pour la filtration sur couche deposee
NL7209055A NL7209055A (de) 1971-06-29 1972-06-29
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BE785616A (fr) 1972-12-29
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