DE1910585A1 - Verminderung des Agglomerationsvolumens bei der Anschwemmfiltration durch feinpulverige Ionenaustauscher - Google Patents

Description

• Verminderung des Agglomerationsvolumens bei der Anschwemmfiltration durch feinpulvrige Ionenaustauscher Bei der Anschwemmfiltration mit ionenaustauschenden Flverharzen wird in erster Linie die sehr gute mechanische Filtrationswirkung der Anschwemmschicht, aher auch der Ionenaustausch selbst nutzbar gemacht.
• Man verwendet grundsätzlich stets zwei feinpulvrige Austauscherkomponenten, die gegensinnig geladen sein müssen.
• Je nach Art und Mischungsverhältnis der Pulverharzkomponenten bildet sich beim Aufschlämmen im Wasser ein voluminöses Agglomerat bestimmter Dichte und Porenweite. Durch die aus diesem Agglomeratsystem gebildete Anschwemmschicht läßt sich das zu reinigende Wasser ohne großen Druckverlust filtrieren, während suspendierte mechanische Verunreinigungen, auch kollóider oder semikolloider Natur, zurückgehalten werden, wohl infolge der in der Anschwemmschicht herrschenden Oherflächenladung.
• Je dichter die Anschwemmschicht, desto größer die mechanische Filterwirkung, desto hdher auch der Druckverlust.
• Die fUr die Anschwemmfiltration verwendeten Pulverharze haben einen natürlichen Kornaufbau. Die Teilchen sind im allgemeinen kleiner als 200 µ; der Hauptanteil liegt jedoch zwischen 100 und 10/u. Der Austauscher ist also sehr fein gemahlen, Das hat zur Folge, daß beim Zusammenmischen der beiden Komponenten sehr voluminöse Agglomerationen entstehen, die eine zu grobporige Anschwemmschicht mit ungenügender Filtrationswirkung bilden0 Es ist bekannt, daß man eine Verminderung dieser Volumenzunah'ne bei Gemischen von Kationen- und Anionenaustauscherharzteilchen mit wäßrigen Lösungen harzartiger Polyelektrolyte wie zO Bo mit Polyacrylsäure oder Polystyrolsulfosäure erreichen kann.
• Es wurde nun ein Verfahren zur Verminderung des Agglomerations volumens bei dem gleichzeitigen Aufschlämmen von Kationenaustauschern und Anionenaustauschern, die in Form von feinem Pulver vorliegen, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der Mischung der Icnenaustauscher 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf-Trockensubstanz des Austauschergemisches, einer höhermolekularen organischen Base zusetzt.
• höhermolekulare organische Basen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind z. B. die als kationenaktive Nachbehandlungsmittel f.iir Färbungen mit substantiven Farbstoffen bekannten und in Ullmann "Enzyklopädie der technischen Chemie Bd. VII, Seit 18 und Seite 72 genannten. Besonders geeignet sind Polykondensate aus Dicyandiamid, Guanidinchlorhydrat und Formaldehyd, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 226 301 beschieben sind.
• Die im Verfahren der Erfindung einzusetzenden Ionenaustauscher sind z.B. solche auf der Basis von vernetzten Polyaorylsäuren oder von z.B. mit Divinylbenzol copolymerisiertem Styrol. Als kationenaustauschende Gruppe dient im Falle der Styroloopolymerisate vielfach die Sulfogruppe, während für die Verwendung als Anionenaustauscher z.B. Amino- und/oder substituierte Ammoniumgruppen wie Trimethylammonium- oder Dimethyläthanolammoniumgruppen anwesend sind. Sie können z.B. Korngrößen zwischen etwa 200 und lo/u besitzen. Das Mischungsverhältnis zwischen den beiden Austauschertypen liegt bevorzugt zwischen lo t 1 und 1 : Io.
• Die höhermolekularen organischen Basen werden im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 2 %, bezogen auf Trockensubstanz der Austauscher, bevorzugt 0,1 bis 1,0 °k angewendet.
• Nach dem Aufbringen der Harzaufschlämmung auf die Filterstützschicht eines Anschwemmfilters kann das Nachbehandlungsmittel im Filtrat nicht mehr nachgewiesen werden. Es wird bei der Aggiomerätion von den Tonenaustauscherpartikeln infolge Salzhildung mit deren sauren Gruppen festgehalten.
• Beispiel Für den Versuch wurde ein gemahlener Kationenaustauscher in der Wasserstoff-Form auf der Basis eines sulfonierten Styrol-Divinyl-Copolymerisates und ein Anionenaustauscher mit gleicher Matrix mit Trimethylammoniumgruppen als aktiven Zentren verwendet. Je 30 g der beiden Komponenten wurden nacheinander in 850 ml Wasser aufgeschlämmt. Zu der Agglomeration wurden wechselnde Mengen eines kationenaktiven Kondensationsproduktes aus 84 g Dicyandiamid, 325 E einer 30 %igen Formaldehydlösung und 95,5 g Guanidinchlorhydrat zugegeben, wie man es nsch DAS 1 226 301, Beispiel, zum Zwecke der Nachbehandlung von substantiven Färbungen erhelt; danach wurde die Anschwemmfäbigkeit auf einer Filterkerze mit V2A-Köper-Tressengewebe, dessen lichte Weite 50/u betrug, geprüft. Die Ergebnisse der Versuche sind in der Tabelle zusammengetragen: Zusatz in Volumenver- Druckverlust in kp/cm² % minderung in % im Filter n 0 0,1 - 17 0 0,2 20,6 0,1 0, 22 0,1 0,6 29 0,15 0,8 28 0,15 1,0 27,6 0,15 Vergleichsweise hierzu wurden die gleichen Versuche mit einer wäBrigen Polyacrylsäure, deren Molekulargewicht ca. 106 beträgt, durchgeführt.
• Zusatz in Volumenverminderung in % 0,1 8 0,4 11 0,7 11

Claims (3)

1. Patentansnrüche 1. Verfahren zur Verminderung des Agglomerationsvolumens bei dem gleichzeitigen Aufschlämmen von Kationenaustauschern und Anionenaustauschern, die in Form von feinem Pulver vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß man der Mischung der Ionenaustauscher 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockensiibstanz des Austauschergemisches, einer höhermolekularen organischen Base zusetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenazeichnet, daß Mischungen von feinpulvrigen Kationenaustauscherpartikeln mit Carboxyl- oder Sulfogruppen als kationenaustauschende Zentren und feinpulvrige Anionenaustauscherpartikel mit Amino- und/ oder substituierten Amino- und/oder substituierten Ammoniumgruppen als anionenaustauschende Zentren verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kationenaustauscher in der Wasserstoff- und/oder Salzform und die Anionenaustauscher in der Hrdroxyl- und/oder Salzform in den Mischungsverhältnissen 10 : 1 bis 1 : 10 angewendet werden.