DE888537C - Verfahren zur Ausscheidung von festen Stoffen aus Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Ausscheidung von festen Stoffen aus Lösungen Es ist bekannt, feste Stoffe aus Flüssigkeiten durch den elektrischen Strom im Wege der Elektroosmose oder Elektrodialyse abzluscheiden, jedoch sind diese Verfahren meist nur für kleine Mengen laboratoriumsmäßig anwendbar. Es ist weiter vorgeschlagen worden; sogenannte Härtebildner auf elektrischem Wege insbesondere beim Eindampfen auszuschalten, indem man den Behälter als Kathode benutzte und in die Lösung, welche sich in diesem Behälter befand, eine Anode einführte, was jedoch eine Wasserstoffablagerung an der Kathode bewirkte, welche unliebsame Zerstörungen an den Heizkörpern verursacht. Man hat auch schon vor geschlagen, Magnetfelder zu venvenden, und dabei mit hintereinandergeschalteten, polweise veru stellten Magneten gearbeitet, so daß die zu behandelnde Flüssigkeit von dauernd wechselnden Kraftfeldern beeinflußt wurde.
• Der erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es für die Abscheidung von Kolloiden oder unerwünschten Verunreinigungen darauf ankommt, eine bestimmte Größe der abgeschiedenen Stoffe zu erzielen und bei gleichzeitiger Anwesenheit von gelösten Salzen, deren Gewinnung in Kristallform erwünscht ist, auch für diese Salze zunächst eine gewisse Größe sich etwa bildender Kristalle einzuhalten, da davon das Haftvermögen der ausgeschiedenen Schlammteilchen an Heiz- und Kühlrohren und die Verkrustung derselben durch evtl. Kristalle abhängt.
• Die Elektrolyse wird daher durch besonders angeordnete Anoden und Kathoden evtl. aus einem besonderen Material, z. B. Al, durchgeführt, zweekmäß ig unter gleichzeitiger Verwendung eines konstanten-magnetischen und damit verbundenen elektrischen Feldes, um einerseits die Größe der Schlammteilchen in der gewünschten Weise zu beeinflussen, andererseits zu verhindern, daß das Kri stall'wachstum während des Ausscheidungsvorganges einen störenden Grad erreicht.
• Nach der Erfindung werden unter Zuhilfenahme von elektnschem Strom feste Stoffe, die inFlüssigkeiten entweder kolloidaler Form oder dispergiert enthalten sind, ausgeschieden, wobei mit verschiedenen Amperezahlen gearbeitet wird und unter Zuhilfenahme der an der besonderen Kathode entstehenden feinsten Glasbläschen ein Schlammtransport an die Oberfläche stattfindet. Diese in den Flüssigkeiten enthaltenen Verunreinigungen sind zu beseitigen, um entweder eine reine Lösung zu erhalten oder ein reines Produkt, sofern es sich um Salzlösungen handelt, wo Salze nachträglich durch Eindampfen oder Kühlen ausgeschieden werden.
• Sofern die von den Schmutzteilchen befreiten Lösungen eingedampft werden, hat das Entfernen der Schlammteilchen den Vorzug, daß sie beim Eindampfen nicht an den heißen Heizrohren abge lagert werden und dadurch Verkrustungen verursachen. Es hat sich gezeigt, daß es beim Eindampfen nicht einmal erforderlich ist, die Schlammteilchen restlos aus der einzudampfenden Flüssigkeit zu entfernen, da die durch die Vorbehandlung erreichteZusammenballung derSchlammteilchen zu einer sichtbar großen Form genügt, um ein Anbrennen zu verhindern. Diese groben, ausgeflockten Schlammteilchen haben kein genügendes Haftvermögen an den Heizrohren und bleiben somit in der einzudampfenden Flüssigkeit in Schwebe.
• Es hat sich nun weiter gezeigt, daß durch die Vorbehandlung von Flüssigkeiten und Lösungen unter Zuhilfenahme des elektrischen Stromes durch das elektrische Feld bzw. durch das sich ausbildende magnetische Feld auch in innermolekularer, kristallographischer Einsicht eine starke Verbände rung erfolgt. Durch das elektrische' bzw. magnetische Feld wird von der Lösung Energie absorbiert, die ihrerseits die Dissoziation und auch den Gitteraufbau der Kristalle stört. DerOrdnungssinn der gelösten oder dissoziierten Salze ist zerstört, so daß es nachträglich beim weiteren Verarbeiten dieser Lösungen zu keiner gleichmäßig guten Abscheidung der Produkte beim Eindampfen oder beim Kühlen kommt und diese in feinen Teilchen, die kaum noch ein Kristallwachstum zeigen, ausfallen. Man kann dies durch folgendes Beispiel erkennen, was lediglich als Ausführungsbeispiel gegeben: lEine Chlorkaliumlösung, die bei etwa 30'0i gesättigt ist, wird 3 Minuten mit 5 Amp. zwischen Anode und Kathode, die sich in der Flüssigkeit befinden, behandelt. In dieser nachträglich auf 200 abgekühlten Lösung fällt ein Salz an, das eine Korngröße von 45 0/o unter 0,I mm hat und 55 O/o über 0,I mm. Bei der Vorbei handlung wird der Strom nicht nur durch die Lösung geschickt, sondern vorher auch noch durch einen Magneten, dessen Pole das Glasgefäß, in dem die Lösung behandelt wurde, eben berühren. Dieselbe Lösung ergibt bei ihrer Abkühlung ohne die Vorbehandlung ein Kristall von 940/o über I mm und 60/o unter 0,I mm. In einem Fall können sich die Kristalle schön ausbilden, da infolge des dauernd vorhandenen metastabilen Gebietes ein geordneter Aufbau der Kristalle stattfinden kann.
• In dem anderen Fall ist durch das elektrisch schwach magnetische Feld zumindest das metastabile Gebiet, das in dem Bereich von etwa 30 liegt, gestört, so daß nur ein geringes Züchten der anfallenden Kristalle erfolgt.
• Die Einwirkung des elektrischen bzw. magnetischen Feldes auf das Kristallwachstum in die Lösung ist zeitlich begrenzt. Man kann bei dem angegebenen Bleispiel feststellen, daß nach 24 Stunden wieder ein, allerdings nur geringes Wachstum der Kristalle zu verzeichnen ist.
• In demselben Maße, wie dies bei dem angeführten Beispiel eintritt, können alle gelösten oder dissoziierten Salze durch das elektrische und magnetische Feld, das bei derVorbehandlung derFlüssigkeit mit dem elektrischen Strom und dem Magnetfeld zum Zwecke ihrer Klärung entsteht, derart beeinflußt werden, daß ein geordneter Gitteraufbau der Salze bei ihrem weiteren Verarbeitungswege unterbleibt. Dies bedeutet, daß z. B. auch ein Anbenennen der sogenannten Härtebildner beim Eindampfen an den Heizrohren unterbunden wird. Durch das gleichzeitige Ausflocken der Verunreinigungen wirkt sich das elektrische oder magnetische Feld noch in verstärktem Maße aus, als wenn diese Verunreinigungen noch vorhanden wären, da die von der Lösung absorbierte Energie fast ausschließlich den in der Lösung enthaltenen gelösten oder dissoziierten Salzen mitgeteilt wird. Außerdem stören die Schlammteilchen beim Eindampfen nicht, da sie vorher eliminiert wurden oder aber als solch grobe Flocken vorhanden sind, daß sie gegenüber der absorbierten Energie durch das elektrische oder magnetische Feld unempfindlich sind und auch infolge ihrer sichtbaren Größe an den Rohrwandungen nicht anhaften und dadurch festbrennen können.
• Beim Eindampfen von derartigen Lösungen kann sich nun im Laufe des Eindampfprozesses nach Verbrauch der mitgeteilten elektrischen oder magnetischen Energie zwangsläufig ein in kristallographischer Hinsicht geordneter Aufbau der Gruppen vollziehen. Es ist daher zweckmäßig, in diesem Fall nicht nur die zu verarbeitende Lösung beispielsweise vor dem Eindampfen zu behandeln, sondern dieselbe Menge bis etwa die doppelte Menge dieser Flüssigkeit zwischen dem Eindampfapparat und dem Apparat im Kreislauf zu führen, in welchem die elektrische Vorbehandlung stattfinden soll. In diesem Fall wird somit dauernd zusätzlich Energie der einzudampfenden Lösung zugeführt, so daß es beim Eindampfen zu keinem in kristallographischer Hinsicht geordneten Aufbau der Salze kommt und diese nur als Schlamm anfallen, ohne die Heizflächen zu verkrusten.
• Sofern kein Wert darauf gelegt wird, die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen zu entfernen, sondern diese nur auszuflocken, kann auch mit Wechselstrom, sowohl für die Stromzuführung zur Anode und Kathode als auch für den Magneten, gearbeitet werden. Sofern es wichtig ist, die in der Lösung enthaltenen Kristalle von den Heizwandungen fernzuhalten, kann auch die Behandlung der Flüssigkeit unter Zuhilfenahme des- elektrischen Stromes so erfolgen, daß die Anode und Katode weit auseinandergezogen werden, um dadurch das magnetische bzw. elektrische Feld zu vergrößern. Desgleichen kann auch durch Anordnung von permanenten Magneten das magnetische Feld verstärkt werden, auch können permanente Magneten allein für sich verwendet werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Ausscheidung von festen Stoffen aus Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zur Vermeidung von Verkrustungen der Kühl- oder Heizkörper außerhalb der Eindampfungs- oder Kristallisationsapparatur elektrisch mit besonders in der Flüssigkeit angeordneten Anoden und Kathoden behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung des elektrischen Effektes eine gleichzeitige Behandlung der Lösung durch ein zusätzliches Magnetfeld (durch Gleich- oder Wechselstrom erzeugt oder durch permanente Magneten erzeugt) erfährt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beeinflussung durch ein hochfrequenz-elektnsches bzw. hochfrequenzmagnetisches Feld stattfindet.
4. 4. Verfahren nach Anspruchs und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eindampfapparat und dem elektrischen Klärapparat noch die gleiche bis zur doppelten Menge der einzudampfenden oder zu kühlenden Flüssigkeit zirkuliert, um das Kristallwachstum zu stören.