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indem die theoretischen Mengen zugegeben werden, u. zw. zuerst Enthärtungsstoffe niederer Wirkung. die bis auf eine Resthärte von 1 bis 2 @d enthärten, dann Fällungsmittel höherer Wirkung zugesetzt werden, um eine Resthärte von 0'l bis 0-2-d. d. h. praktisch 0. zu erzielen. Es ist jedoch bekannt, dass für eine
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Es ist notwendig, unter diesen Bedingungen stufenweise zu arbeiten. indem die Fällungsreagenzien verschiedener Wirkung, mit denen niederster Wirkung beginnend, nacheinander zugegeben werden und die Auswahl auf Grund der Beschaffenheit des Rollwassers getroffeu wird.
Es ist ferner bekannt, die Karbonathärtpausfällung unter Verwendung von Kalk dadurch zu be- schleunigen, dass katalytisch wirkende Stoffe beigemischt werden oder indem man das Wasser über Katalysatoren in körnigem Zustande fliessen lässt oder aber dadurch, dass man die katalytisehen Stoffe.
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rückstandes eine katalytische Wirkung erzielt.
Es ist hiebei bekannt, dass bei Verwendung katalytisch wirkender Stoffe ein kleinerer Reaktionsraum erforderlich ist als dies ohne Verwendung dieser Stoffe nötig wäre. Die Entfernung der Karbonathärte auf kaltem Wege wird sogar in der Weise vorgenommen, dass katalytisch wirkende Stoffe nur auf einem Filter erzeugt werden, also praktisch ein Reaktions- und Klärraum nicht mehr besteht.
Die Anwendung katalytischer Stoffe, wie Kalziumkarbonat u. ä@ geschieht jedoch bislang in der Kälte, und es werden jeweils nur die Karbonathärtebestandteile ausgefällt.
Es gibt auch eine Einrichtung, durch Zugabe von Soda die Gipshärte allein zur Abscheidung zu bringen, indem wiederum auf einem Filter geeigneter Konstruktion beim Aufprallen Kalziumkarbonat als katalytiseh wirkender Stoff entsteht.
Der Verzicht auf Reaktionsräume oder die Verwendung anormal kleiner Reaktionsräume ist also bisher nur durchgeführt worden, entweder zur Abscheidung der Karbonathärte allein, u. zw. nur
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Weise zur Ausfällung zu bringen.
Die vorliegende Erfindung besteht nun darin. jedes Wasser von allen Härtebestandteilen zu befreien, indem auf Reaktions-und Klärräume verzichtet wird und die jeweils sich bildenden Schlammpartikel als katalytische Stoffe verwendet werden.
Es wird in der Weise vorgegangen, dass die Karbonathärte in bekannter Weise zuerst ausgeschieden wird. entweder durch Erhitzen des Wassers in einem geeigneten Vorwärmer, der so gebaut ist, dass das dabei ausfallende Kalziumkarbonat als katalytischer Stoff wirkt. so dass nur ein äusserst kleiner Reaktions-
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ist wesentlich und eine Neuerung gegenüber den bisher bestehenden und bekannten Verfahren. dass eine Filterung nach der Entkarbonisierung nicht mehr erfolgt, damit die katalytische Wirkung des bei der Entkarbonisierung anfallenden Kalziumkarbonats bei der weiteren Enthärtung ausgenutzt wird.
Nach der in der ersten Stufe vorgenommenen Abscheidung der Karbonathärte wird das entkarbonisierte Wasser zusammen mit der jeweils erforderlichen Lösung der Fällungsstoffe, die zur Ent- fernung der Nichtkarbonathärte dienen, auf ein Filter aufgespritzt. Der im Wasser bereits enthaltene
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fein verteilte Karbonatschlamm, der aus der Entkarbonisierung herrührt, wirkt nun bei der Entfernung der Niehtkarbonathärte als katalytiseher Stoff.
Wie zahlreiche Versuche ergaben. gelingt es nicht bei gleichzeitiger Zugabe der für die Entfernung der Karbonathärte und der Nichtkarbonathärte nötigen Reagenzien auch-nur einen annähernd genügenden Enthärtungseffekt zu erhalten, vielmehr ergab sich die Notwendigkeit, stufenweise getrennt bei der Entfernung der Karbonathärte und Niehtkarbonathärte vorzugehen.
Ein Hauptmerkmal der Erfindung besteht also darin. dass die Entfernung der einzelnen Härtebildner (z. B. der Karbonat- und Nichtkarbonathärte) stufenweise getrennt aufeinanderfolgt, weil sich, wie die angestellten Versuche ergeben haben, z. B. bei gleichzeitiger Entfernung der Karbonatund Nichtkarbonathärte unter Benutzung katalytiseher Stoffe eine ausserordentlich ungünstige-Ent- härtungswirkung ergibt.
Wird in diesen Stufen, bedingt durch die jeweilige Beschaffenheit des Rohwassers, noch nicht die gewünschte Resthärte erreicht, so kann noch eine dritte Stufe nachgeschaltet werden, in der ein Fällungsreagens zugegeben wird, das andersartig ist als das in der ersten und zweiten Stufe zugegebene und höhere Wirkung besitzt. Fällungsreagenzien geringerer Wirkung sind z. B. Kalk, Soda, Ätznatron, weil mit diesen Reagenzien bei Zugabe theoretischer Mengen nur eine Enthärtung bis auf 1-2 d infolge der Löslichkeit der Endprodukte (z. B. Kalziumkarbonat) möglich ist.
Eine weitergehende Enthärtung ist nur durch Zugabe beträchtlicher Überschüsse an Fällungsreagenzien erreichbar, weil durch grosse Überschüsse die Löslichkeit des Endproduktes (Kalziumkarbonat) heruntergedrückt wird und so Resthärten von 0'5 bis 0'60. d erreicht werden können. Ein Fällungsreagens höherer Wirkung ist z. B. das alkalische Trinatriumphosphat, das bei theoretischer Zugabe ohne weiteres eine Enthärtung bis auf 0'1-0'20 d gewährleistet. Die Auswahl ist jeweils auf Grund der Wasserbeschaffenheit zu treffen.
Die Erwärmung des Wassers kann vor jeder Stufe gesondert bzw. zwischen jeweils zwei Stufen vorgenommen werden. Wann dies zu geschehen hat, ist nicht nur abhängig von den Wasserverhältnissen. sondern auch von den jeweiligen Betriebsverhältnissen. wie dies im folgenden erläutert wird :
Beispiel L Es möge zur Enthärtung ein Rohwasser zur Verfügung stehen mit einer Gesamt-
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<tb>
<tb> härte <SEP> von <SEP> .............................................. <SEP> 14 <SEP> d
<tb> Karbonathärte <SEP> ............................... <SEP> 10 <SEP> d
<tb> Nichtkarbonathärte <SEP> ........................... <SEP> 4 <SEP> d
<tb> Kalkhärte <SEP> ...................................14 <SEP> d
<tb>
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1'50 d werden bedingt durch gelöstes Kalziumkarbonat.
Soll noch eine weitere Herabminderung der Resthärte erfolgen, so müsste in der dritten Stufe alkalisches Trinatriumphospllat zugegeben werden.
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Beispiel 2 : Es möge zur Enthärtung ein Rohwasser zur Verfügung stellen mit einer
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<tb>
<tb> Gesamthärte <SEP> von <SEP> .................... <SEP> 17 d
<tb> Karbonathärte....................... <SEP> ! <SEP> 3 d
<tb> Nichtkarbonathärte <SEP> .................. <SEP> 5 <SEP> d
<tb> Kalkhärte <SEP> .......................... <SEP> 14 <SEP> d
<tb> Magnesiahärte <SEP> ....................... <SEP> 3 <SEP> d
<tb>
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härte in Kalziumkarbonat umgewandelt wird.
Da eine Löslichkeit des Kalziumkarbonats bis auf 2 d nicht zu vermeiden ist. resultiert eine Eestkalkhärte von 20 d und eine unveränderte Magnesiahärte von 20 dach der Behandlung wird auf Kochtemperatur erhitzt, wobei die Magnesiahärte ausfällt. dann für 2 alkalisches Trinatriumphosphat zugegeben und so eine Resthärte von 0#1 bis 0-2'd erreicht.
Dieses neuartige Verfahren ermöglicht es. in kleiner Apparatur, die im Verhältnis zu den bisherigen grossen Apparaturen nur einen geringen Kostenaufwand bedeutet, alle Wässer aufzubereiten bis zu der gewünschten Resthärte, wie sie für Hochdruck und Hoehleistungskessel heute verlangt wird. und besonders gestattet dieses Verfahren, sich den jeweiligen Rohwasser- und Betriebsverhältnissen an- zupassen. Es bedeutet gegenüber den bisherigen Verfahren einen Fortschritt, da die bisher bestehenden Enthärtungsverfahren zur Erreichnung obengenannter Werte sieh darauf beschränken, unter Nichtbeachtung der der Erfindung zugrunde liegenden Idee, in allen Fällen mit grossen Reaktions-und Klärräumen zu arbeiten ;
in einigen Sonderfällen bestenfalls stufenweise mit theoretischer Menge. Das Neuartige des Verfahrens ist also darin zu suchen, dass die Katalytwirkung, die bisher nur für die Abscheidung der Karbonathärte oder der Nichtkarbonathärte allein herangezogen wurde, in sinngemässer Weise in
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Stufen die Entfernung der Gesamthärte bewirkt, unter Verwendung des in der einen Stufe ausfallenden Endproduktes als Katalyt in der darauffolgenden Stufe. Aber darüber hinaus ermöglicht diese Anordnung die Enthärtung nach jeder Stufe abzubrechen, d. h. Wasser nur bis auf einen gewissen Enthärtungsgrad aufzubereiten, der für den gewünschten Zweck ausreichend ist.
Nach der Entfernung der Karbonathärte in einer kleinen, ohne Rpaktions- und Klärraum bestehenden Apparatur kann Wasser für Kühlzwecke entnommen werden, das in bekannter Weise nur von der Karbonathärte zu befreien ist. um Wassersteinansatz in den Kühlaggregaten zu vermeiden.
Ein anderer Teil des von der Karbonathärte befreiten Wassers wird dann der übrigen Apparatur zugeleitet, um die Resthärte weiter herabzumindern. Wiederum kann nach einer Enthärtung bis auf led Wasser zur Speisung von Kesseln geringerer Leistung und niederem Druck entnommen werden, während der restliche Teil dann in der letzten Stufe unter Zugabe von alkalischen Trinatriumphosphat vollkommen enthärtet wird bis auf praktisch 0. um ein Speisewasser zu liefern, das für Hochleistungs- und Hochdruckkessel geeignet ist.
In gleicher Weise kann im Laufe des Enthärtungsprozesses teilweise enthärtetes Wasser entnommen werden zu Gebrauchszwecken, wie dies in der Textilindustrie erforderlich ist, bei denen in der Kälte
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Gerbereien, in der Genussmittelindustrie und chemischen Industrie.
Da eine vollständige Enthärtung in kleinster Apparatur nach diesem Verfahren durchgeführt werden kann, ist es auch möglich, auf diese Weise eine chemische Enthärtung auf Schiffen, in denen für Reinigerapparaturen nur ein kleiner Raum zur Verfügung steht, vorzunehmen. Desgleichen ist es nach diesem Verfahren möglich, das Speisewasser für mit Dampfmaschinen betriebene Fahrzeuge. wie Dampfautomobile, Eisenbahnen usw.. in der Kälte chemisch aufzubereiten an den Wasserentnahmestellen.