DE917720C - Verfahren zur Aufbereitung karbonatreicher Waesser, insbesondere fuer Kesselspeisezwecke - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufbereitung karbonatreicher Wässer, insbesondere für Kesselspeisezwecke Es ist bekannt, bei, der Aufbereitung von Wässern, insbesondere für Kesselspeisezweeke, eine chemische Vorenthärtung vorzunehmen und anschließend di!e vollkommene Beseitigung der Härtebildner mit Basenaustauschern auf organischer, insbesondere Kunsth arzgrundlage durchzuführen. Um bei dieser Arbeitsweise die Kationenaustauscher zu schonen., wurde die von der Vorbcba,ndlung im Wasser verbliebene AlkaIitä.t durch Säurezugabe abgestumpft. Dementsprechend wurde z. B. ein; nahezu bei Siedetemperatur voren:thärtetes Wasser, für das als obere Grenze des p-Wertes 0,3 bis 0,4 vorgeschrieben war, mit so viel schwefliger Säure versetzt, d.aß die Alkalität beseitigt war. Dieses Verfahren arbeitete dabei in technisch einwandfreier Weise. Eine hohe Arbeitstemperatur ist aber nicht in allen Waisseraufbereitungsanlagen anwendbar, abgesehen. davon., daß chemische Vorenthärtunge:n, insbesondere Vorkalkungen, meist bei mittleren Temperaturen durchgeführt werden. Übertrug man nun. die beschriebene Arbeitsweise auf Wässer, die in dem erwähnten niedrigeren Temperaturbereich, d. h. bei etwa 5o bis etwa go° C, auf die organischen Ionenaustauscher gelangen, so stellte sich überraschenderweise heraus, daß trotz der Beseitigung des freien Alkalis eine schnelle Zerstörung des Austausche@rmateri!als nicht zu vermeiden war.
• Es wurde nun gefunden" daß man die erwähnten Mängel beseitigen kann, wenn, man in dem Temperaturbereich von etwa 5o bis etwa go° C den Fällmittelüberschuß bei der Vorenthäxtung auf den Sauerstoffgehalt des Wassers beiider gewählten Arbeitstemperatur abstimmt. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß für die .erwähnten Nachteile ein verbleibender Restgehalt an Sauerstoff verantwortlich ist, der die Austaiuscherm:aterialien, bei den, erwähnten Temperaturen, stark angreift.
• Beispielsweise siüd zur Neutralisierung eines p-Wertes von 0,3 (p-Wert = benötigte Anzahl von Kubikzentimnetern. n/io-HCl bei der Neutralisation von ioo ccm Wasser unter Verwendung von. Phenolphthalein als Indikator) 9,6 mg/1 S02 erforderlich. Wasser von 7o° C ist aber mit 3,8 mg/1 02 gesättigt, welche Menge bereits theoretisch 15,2 mg/1 S 02, in Wirklichkeit jedoch zur schnellen und. quantitativen Bindung noch mehr erfordert. Bei 8o° C und 2,8 mg/1 02 beträgt die zur Neutralisation des Wassers nach den bisher bekannten Richtlinien eingesetzte S 02 Menge von 9,6 mg/1 erst 860/o der theoretisch, benötigten Menge!. Mit anderen. Wortren:, es. zeigt sich, daß bei der Neutralisation einer nach den hiisher üblichen Richtlinien einem p-Wert von höchstens 0,3 biss 0,4 entsprechenden Alkalität die- Sulfitmenge: bei den, erwähnten Temperaturbereichen, bei weitem nii#,h:t ausreicht, um die vorhandene Sauerstoffmenge .restlos zu binden:, während bei dein eingangs erwähnten, Verfahren, welches. nahezu. bei Siedetemperatur arbeitet, diese Voraussetzung gegeben war.
• Erfindungsgemäß wird daher in den erwähnten Temperaturbereichen im Gegensatz zu den bisherigen Regeln bei der chemischen Vorenthärtung, z. B. einer Vorkalkung, ein größerer Überschuß an Fällmittel,n verwendet und damit eine höherer Restalkalität erzeugt, woraus. sich dann die Möglichkeit ergibt, bei der Neutralisation eine entsprechend. größere Schwefeldioxydmenge zuzuspeisen, die dann im Sinn der Erfindung eine vollständige Bindung des Sauerstoffs gewährleistet. In. Anbetra,cht .der normalerweise kurzen Verwei@lzeit des Wassers zwischen der Zusatzstelle dies Schwefeldioxyds. und dem Enthärtungsfilter ist im allgemeinen .dabei ein; wenigstens ioo0/oai!ger Überschuß des Red.uktion,smittels vorzusehen.
• Diese Arbeitsweise briingt gleichzeitig den "veiteren Vorteil mit sich, daß -sich, der Überschuß des Fällmittels gleichzeitig zugunsten der Vervollständigung der Vorenthärtungsreaktion. auswirkt, so daß die nachgeschaltetem Baisenaiustawscher, wenn, man von: c ilner Verwendung- von K.a,lk abisieht, .in ihrer K.apaz,iität weniger beansprucht werden;.
• Es war zwar bereits grundsätzlich auch bekannt, den Sauerstoffgehalt von Wässern durch entsprechende Zuspeisung von Schwefeldioxyd herabzusetzen; man dachte dabei aber in bestimmten Spezialfällen daran:, die korrodierende Wirkung des Sauerstoffs in den Rohrleitungen usw. auszuschalten., @so daß sich bezüglich des. Verfahrens gemäß der Erfindung besondere Anhaltspunkte hieraus nicht ergaben.
• Beispiel i Ein Brunnenwasser mit 8° d. H. Gesamthärte und 4° d. H. Karbonathärte wurde bei 70° C mit Kalkmilch vorenthärbet. Das Fällmittel wurdet so reichlich; bemessen, d;aß das entkarbonisierte Wasser einen p-Wert von. i, i aufwies, d. h. es wurden zur, Titratiom von, ioo ccm Wasser i,i ccm n/io-H Cl bei Verwendung von Phenolphthalein als Indikator verbrauch. Die Karbonathärte wurde dabei auf i° d. H. herabgesetzt. Der p-Wert wurde anschließend durch Zuspeisen von, 35 g S 02 in Form einer wäßrgen Lösung zu je i cbm Wasser auf Null ge#senkt. Bezüglich des. Sauerstoffgehalts des 7ö° C warmen Wassers von 3,8 g/ab@m, 02 stellte die zuge,füh.rte S 02-Menge einen. 1300/aigen Ü.bersch:uß dar.
• Die restlichen fünrf Härtegrade des Wassers. wurden, durch einen Kunstharzaustauscher auf entfernt.
• Beispiel 2 Ein. Flußwasser mit 12,6° d. H. Kairbon;a,th;ärte und: 7,8° d. H. bleibender Härte wurde, mit Ätzkalk bei .9o° C erstkarbonisiert und dabei das. Filtrat auf einen. p.-Wert vom; o,5 eingestellt. Die erzielte Restkarbo@na,thärte betrug 0,7° d. H., der Sauerstoffgehalt 2 g/cibm. Es wurden 16 g/chm gasförmiges S 02 zugefügt, und das behandelte Wasser wurde anschließend, durch eine verbleite, mehrfach gekrümmte, Mischstrecke geführt. Es war vor dem Eintritt in die nachgeschaltetem, mit einem Kunsfiharza,ustausehe!r auf Phenol-Kresol-co-:sufonsäuire-Grundlage gefüllten Enthärtungsfilter frei von Sauerstoff. Der p-Wert betrug Null. Die zugeführte S 0.-Menge stellte- 2oo,0/a der zur Sauersto,ftb,indung theoretisch erforderlichen, Menge dar.
• Die: Enthärtungsmassen zeugten gemäß dem, Beispielen eine über Jahre andauernde gleichmäßige Leistung, ein, in der mechaniVschen Festigkeit unverändertes Korn und keinerlei Aufquellung und damit keine Erhöhung des. Filterwiderstandes.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren, zur Aufbereiftung kairbonatreic:her Wässer, insbesondere für Kesselspeisezwecke, .unter Verwendung von schwefliger Säure als Sauerstoffentfernungs- und Neutralisatiönsmittel für die von der chemischen Vorenthärtung stammende Alkalität vor der Resten:thärtung mit Basenaustauschern,dadurch, gekennzeichnet, daß man; in einem Ternperaturl;-ereic;h von etwa. 5o bis 9o° C den; Fällmittelüiberschuß bei, der Vorenthärtung auf den jeweiligen Sauerstoffgehalt des Wasserns bei der gewählten Arbeittste.mperatur aihistimmt.