Verfahren zum Entsalzen von Wasser mittels Kationen-und Anionenaustauschern
Es
ist bekannt. Wasser mittels Kationen- und Anionenaustauschern zu entsalzen, indem
man sie zunächst über einen Wasserstoffionenaustauscher und anschließend über einen
Hydroxylionenaustauscher führt. Die erschöpfen Materialien werden dabei mit Säure
bzw. mit Alkalien regenlerilert.Process for the desalination of water by means of cation and anion exchangers
It
is known. To desalinate water by means of cation and anion exchangers by
you first over a hydrogen ion exchanger and then over a
Hydroxyl ion exchanger leads. The exhausted materials are doing this with acid
or regenerated with alkalis.
Während des Entsalzungsvorganges wird das Wasser im Kationenaustauscher
sauer und im Anionenaustauscher neutral bzw. schwach alkalisch, d. h. der pn-Wert
des Wassers ändert sich während der Aufarbeitung in erheblichen Grenzen, und auch
die PH-Stufe des schließlich ablaufenden entsalzten Wassers schwankt in geringem
Umfang, so daß es zweckmäßig ist, ein PH-Ausgleichsfilter nachzuschaflen. Die Armaturen,
Rohrleitungen, Pumpen usw. müssen bei diesem bekannten Verfahren säurefest ausgekleidet
sein. Auch die Abwässer, die nach der Regenerierung des Kationenaustauschers anfallen,
reagieren stark sauer, während die erschöpften Regenerierlösungen des Anionenaustauschers
stark alkalisch sind. Da nun aber die sauren Abwässer in der Regel stark überwiegen,
müssen die Lösungen auch nach dem Zusammenbringen vor dem Ablasen in den Vorfluter
zusätzlich noch neutralisiert werden, wozu eine ebenfalls säurefest ausgekleidete
Grube erforderlich ist.During the desalination process, the water is in the cation exchanger
acidic and neutral or weakly alkaline in the anion exchanger, d. H. the pn value
of the water changes within considerable limits during the work-up, and also
the pH level of the desalinated water that is finally running off fluctuates slightly
Scope, so that it is advisable to re-create a PH compensation filter. The fittings,
In this known method, pipes, pumps, etc. have to be lined to be acid-proof
be. Also the wastewater that occurs after the regeneration of the cation exchanger,
react strongly acidic, while the exhausted regeneration solutions of the anion exchanger
are strongly alkaline. But since the acidic wastewater usually predominates,
the solutions must also after being brought together before being discharged into the receiving water
can also be neutralized, including an acid-proof lining
Pit is required.
Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, die erwähnten Nachteile zu
vermeiden, wenn man das Wasser anstatt zunächst über einen Wasserstoffonenaustauascher
über einen Ammoniumionenaus-
tauscher führt und anschließend mit
einem Hydroxylionenaustauscher behandelt, worauf man aus der entstatenden Ammoniumhydroxydlösung
das Ammoniak in an sich bekannter Weise, z. B. durch Erwärmen, entfernt. Es wird
mithin nach dlem Verfahren gemäß der Erfindung ein ganz schwach alkalisches Wasser,
z. B; ein Kesselspeisenwasser für Hochdruckanlagen, erzeugt, das keinerlei Korrosionen
in den Leitungen, Pumpen, Vorfwärmen usw. .mft sich bringt. It has now been found that it is possible to overcome the disadvantages mentioned
avoid using the water instead of first using a hydrogen exchange ashtray
via an ammonium ion expression
exchanger leads and then with
Treated a hydroxyl ion exchanger, whereupon from the resulting ammonium hydroxide solution
the ammonia in a manner known per se, for. B. by heating removed. It will
therefore, according to the method according to the invention, a very weakly alkaline water,
z. B; a boiler feed water for high pressure systems, which generates no corrosion whatsoever
in the pipes, pumps, preheating, etc. .mft brings itself.
Die Regeneration der Austauscher geschieht er findungsgemäß zweckmäßig
in der Weise, daß man den erschöpfen Kationenaustauscher mit einer Ammonsalzlösung
und den erschöpften Anionenaustauscher mit einer wäßrigen Ammoniaklösung wiederbelebt.
Die verbrauchte Regenerierlösung des Kationenaustauschers wirdt mit Kalk zersetzt,
und die erhaltene ammoniakalische Lösung vet wendet man zusammen mit dem aus dem
entsalzten Wasser stammenden Ammoniak zur Wiledierbelebung des Anionenaustauschers.
Andererseits wird dlie verbrauchte Regenerierlösung des Anionenaustauschers ganz
oder teilweise mit einer Säure, z: B. Salz- oder Schwefelsäure, neutralisiert und
dient dann ais Regeneriermittel für den Kationeneaustauscher. Im ganzen gesehen
ergibt sich daher ein Kreislauf des Ammoniaks, und als zusätzliche Chemikalien müssen
lediglich Kalk zur Austreibung des Ammoniaks und Säure zur Neutralisation während
des Arbeitsprozesses aufgewendet werden. The regeneration of the exchanger is done according to the invention appropriately
in such a way that one exhausts the cation exchanger with an ammonium salt solution
and revived the exhausted anion exchanger with an aqueous ammonia solution.
The used regeneration solution of the cation exchanger is decomposed with lime,
and the ammoniacal solution obtained is used together with that from the
ammonia derived from desalinated water to revitalize the anion exchanger.
On the other hand, the spent regenerating solution of the anion exchanger becomes whole
or partially with an acid, for example hydrochloric or sulfuric acid, and neutralized
then serves as a regenerant for the cation exchanger. Seen as a whole
There is therefore a cycle of ammonia, and must be used as additional chemicals
only lime to drive off the ammonia and acid for neutralization during
of the work process.
Es besteht ferner der Vorteil, daß das Wasser in seiner PH-Stufe
nunmehr nur noch innerhalb der alkalischen Seite schwankt, d.h. der isolektrische
Punkt wird in keinen Fall durchschritten, während dies bisher mehrmals geschah.
Bei der Aufarbeitung von Oberflächenwässern fallen aber am isolektrischien Punkt
leicht eine Reihe von Verunreinigungen, z. B. organischer Natur, aus, die den Austauscher
verschlammen, was. zu erheblichen technischen Schwierigkeiten führen kann, Schließlich
können die erfindungsgemäß anfallenden Abwässer direkt in den Vo'rfluter abgelassen
werden, so daß säurefeste Gruben u. dlgl. nicht mehr notwendig sind; ganz abgesehen
davon, daß das beschriebene Verfahren schon dadurch besondere Vorteile mit sich
bringt, daß auch diie säurefeste Auskleidung der gesamten Apparatur, wie bereits
eingangs erwähnt, in Fortfall kommt. There is also the advantage that the water is in its PH stage
now fluctuates only within the alkaline side, i.e. the isolectric side
Point is never crossed, while this has happened several times so far.
When processing surface water, however, fall at the isolectric point
easily a number of impurities, e.g. B. organic nature, from which the exchanger
silt up what. can lead to significant technical difficulties, finally
the wastewater produced according to the invention can be drained directly into the floodwater
so that acid-proof pits and the like. are no longer necessary; not to mention
from the fact that the method described has particular advantages
brings that the acid-proof lining of the entire apparatus, as already
Mentioned at the beginning, in discontinuation comes.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestaltet sich beispielsweise folgendermaßen:
Ein zur Speisung einer Hochdruckkessekanlage bestimmtes, mittels Natriumaluminat
und Chlormagnesium entkiesel Wasser mit einem PH-Wert von 8,5 wird über einen Ammoniumionenaustauscher
geleitet. Das ablaufende Wasser enthält danach nur noch Ammonsalze. Es wird anschließend
über einen Hydroxylionenaustauscher geleitet, wodurch nunmehr die Anionen, z.B.
Cl'und SO4", weitgehendst entfernt werden. Das schließlich erhaltene ammoniakalische
Reinwasser wird in einem üblichen Entgaser erwärmt, um das Ammoniaik auszutreiben,
welches in Wasser gelöst zur Regenerierung des Anionenaustauschfilters mitverwendet
wird. The method according to the invention is designed, for example, as follows:
A sodium aluminate designed to feed a high pressure boiler system
and chlorine magnesium decilicate water with a pH value of 8.5 is passed through an ammonium ion exchanger
directed. The running off water then only contains ammonium salts. It will subsequently
passed through a hydroxyl ion exchanger, whereby the anions, e.g.
Cl 'and SO4 ", are largely removed. The ammoniacal
Pure water is heated in a standard degasser to drive off the ammonia,
which, dissolved in water, is used to regenerate the anion exchange filter
will.
D."as von der Regenerierung des Kationenaustauschers mit Ammonsalzen
stammende Abwasser wird mit Kalk behandelt, um das Ammoniak auszutreibenn, und die
erhaltene ammoniakalische Lösung dient zusammen mit dem bereits erwähnten Anteil
ebenfalls zur Regenerierung des Anionenaustauschers. Die bei der Wiederbelebung
des Hydroxylionenaustauschers anfallende Lösung enthält neben Ammonsalzen noch überschüssiges
freies Ammoniak, das durch Zugabe von technischer Salzsäure neutralisiert wird.
Diese Lösung dient dann zur Regenerierung des Kationenaustauschers. D. "as of the regeneration of the cation exchanger with ammonium salts
originating wastewater is treated with lime to drive off the ammonia, and the
ammoniacal solution obtained serves together with the already mentioned portion
also for the regeneration of the anion exchanger. The one in resuscitation
The solution obtained from the hydroxyl ion exchanger contains, in addition to ammonium salts, an excess
free ammonia, which is neutralized by adding technical hydrochloric acid.
This solution is then used to regenerate the cation exchanger.