Verfahren zur Beseitigung von Salzen aus Wasser auf elektroosmotischem Wege. Viele Industrien sind zur Herstellung ihrer Erzeugnisse auf die Verwendung salzarmen bezw. salzfreien Wassers angewiesen, und zwar in allen den Fällen, bei denen eine Umsetzung der in jedem natürlichen Wasser enthaltenen Salze mit anderen chemischen Körpern zum Nachteil des Endproduktes er folgt.
Es sei auf die Färberei, Wäscherei, künstliche Mineralwasserfabrikation, Brauerei, Seifensiederei, Leinifabrikation, Ledergerberei usw. hingewiesen, insbesondere auf alle die Fälle, bei welchen ein besonders weiches oder destilliertes Wasser angewendet werden muss.
Will man auf rein chemischem Wege eine gewisse Entsalzung des Wassers be wirken, so muss man in vielen Fällen den Übelstand in den Kauf nehmen, dass durch die chemische Umsetzung -ein Salz zwar ent fernt, dafür aber ein neues erzeugt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Beseitigung von Salzen aus Wasser auf elektroosmotischem Wege, ohne dass ein neues Salz an Stelle des entfernten erzeugt wird. Erreicht wird dies dadurch, dass das zu reinigende Wasser zwischen Diaphragmen in einer solchen Schicht, welche in der Wanderungsrichtung der zu beseitigenden chemischen Verbindungen ge messen, dünn ist, der Wirkung des elektri- sehen Gleichstromes ausgesetzt -wird.
Dieses Verfahren gestattet ein kontinuier liches Arbeiten; hierbei wird ein geringerer Stromverbrauch als sonst erzielt; auch sind irgendwelche chemische Zusätze nicht nötig. Die elektroosmotische Entsalzung kann nach chemischer Vorbehandlung <B>.</B> oder auch ohne diese angewendet werden; beispielsweise wird ein besonders erdalkalikarbonathaltiges Wasser vor der elektroosmotischen Behandlung von den Karbonaten nach irgend einem bekannten Verfahren so weitgehend wie möglich befreit werden.
Bezüglich der Diaphragmen sind als katho- disches Diaphragn-tenmaterial Gewebe aus vegetabilischen Stoffen, beispielsweise Kutter- tuch, zu empfehlen, während als anodisches Diaphragmenmaterial beispielsweise Chrom leder in Betracht kommt. Als Anodenmaterial hat sich eine Elektrode aus Kohle oder aus Magnetit als sehr vorteilhaft erwiesen.
Die Fig. <B>1</B> und 2 der Zeichnung zeigen eine zur Ausübung des neuen Verfahrens ge eignete Vorrichtung- in schematischer Dar stellung, wobei Fig. <B>1</B> ein Aufriss und Fig. 2 ein Grundriss desselben ist. In 'dem Sanimel- gefäss <B>8</B> befindet sieh das zu eritsalzende Wasser und strömt durch eigenes Gefälle in den Mittelraum des Osmoseapparates bei<B>E</B> ein.
Dieser besteht aus dem Mittelraum<B>31,</B> der von den beiden Seitenräumen<B>An</B> und Ka durch ein anodisches und ein kathodisches, geeignet eingespamites Diaphragnia getrennt ist. Im Seitenraum<B>An</B> befindet sich die Anode, im Seitenraum En die Kathode. Die die einzelnen Räume abschliessenden Rahmen sind filterpressenartig zusammengesetzt. Das zu entsalzende Wasser tritt durch einen Überlauf bei Z aus dein Mittelraum aus und wird durch eine Pumpe P wieder in das Sammelgefäss<B>S</B> befördert.
Damit sich während der elektrischen Behandlung des zu ent salzenden Wassers die anodisch und katlio- disch abuewanderten Elektrolyte nicht zu sehr konzentrieren, so findet in den Seiten- räumen An und Kii eine dauernde Spülung i it gewöhnlichem Leitungswasser statt.
Der ni <B>z3</B> Zutritt des Spülwassers, das die an den Elek troden sich bildenden elektrolytischen Zer setzungsprodukte des Mittelraumwassers auf nimmt und abführt, erfolgt bei<B>D</B> und der Austritt bei<I>F.</I> Der Grad der Entsalzung ist regulierbar durch die Zeitdauer und die an gewandte Spannung.
Die Fig. <B>3</B> zeigt die apparative Anordnung schematisch für kontinuierlichen Betrieb. -Ins dein Gefäf, <B><I>S</I></B> fliesst das zu entsalzende Wasser nacheinander von Mittelraum zu Nittelraum der hintereinander angeordneten Osmoseappa- rate und verlässt den letzten Mittelraum bei dein gewünschten Entsalzungsgrad. Bei dieser Anordnung ist der Grad der Elektrolyten- entfernung regulierbar durch die Zahl der hintereinander geschalteten Elemente,
durch die Durchflussgeschwindigkeit und die ver wendete Spannung zwischen den Elektroden. Ausf;ihrungsbeispiel Aus folgenden Wasseranalysen geht die Wirkung bei dem neuen Verfahren ohne weiteres hervor<B>-</B>
EMI0002.0040
<I>Berliner <SEP> Leiffingsicasser</I>
<tb> Analyse
<tb> Sämtliche <SEP> Angaben <SEP> beziehen <SEP> sich <SEP> auf <SEP> <B>1 <SEP> bl</B> <SEP> Wasser
<tb> Kar- <SEP> <B><U>Cl <SEP> SO,3</U></B><U> <SEP> Ca0 <SEP> <B>31g0</B> <SEP> N-205</U> <SEP> Mittl. <SEP> Mit.. <SEP> K. <SEP> <B>w.</B>
<tb> bonate <SEP> Volt <SEP> Amp <SEP> Std.
<tb> Leitungswasser <SEP> <B>. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 19,0 <SEP> 2,8</B> <SEP> 4,7 <SEP> 11,2 <SEP> <B>1,7 <SEP> 0</B>
<tb> Dieses <SEP> Wassf-r <SEP> wurde <SEP> mit <SEP> der <SEP> berech npten <SEP> Menge <SEP> Kalziumhydroxyd <SEP> entkir bonisiert
<tb> Leitungswasser, <SEP> entkarbonisiert <SEP> 4,5 <SEP> <B>2,8</B> <SEP> 4,7 <SEP> 4,2 <SEP> <B>1,7 <SEP> 0</B>
<tb> Das <SEP> entkarbonisierte <SEP> Wasser <SEP> wurde <SEP> der
<tb> osmotischen <SEP> Behandlung <SEP> unterworfen.
<tb> Osmosedauer <SEP> <B>9</B> <SEP> Stunden <SEP> <B>. <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,5 <SEP> 1,7 <SEP> 2,6</B> <SEP> 2,1 <SEP> <B>0,9 <SEP> 0</B> <SEP> 40 <SEP> <B>1,31</B> <SEP> 0,47
<tb> 20 <SEP> <B>0,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,3 <SEP> 0,0 <SEP> 0, <SEP> .7 <SEP> 0</B> <SEP> 45 <SEP> 1,14 <SEP> 1,02
<tb> <B>23 <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,8 <SEP> (),0 <SEP> 0,5</B> <SEP> i <SEP> <B>0 <SEP> 50 <SEP> 1,16 <SEP> 1,33</B>
EMI0003.0001
Der <SEP> nächste <SEP> Versuch <SEP> wurde <SEP> bei <SEP> erhöhter <SEP> Spannung <SEP> ebenfalls <SEP> mit <SEP> entkarbonisiertem
<tb> Leitungswasser <SEP> durchgeführt.
<tb> bonat, <SEP> Kar- <SEP> <B><U>ci <SEP> SO3</U></B><U> <SEP> Ca0 <SEP> <B>Mg0 <SEP> <I>NI-05</I></B></U> <SEP> Mittl, <SEP> Volt
<tb> üsmosedauer <SEP> <B>10</B> <SEP> Stunden <SEP> <B>1,0 <SEP> #</B> <SEP> 1,4 <SEP> 2,4 <SEP> 2,2 <SEP> <B>0,8 <SEP> 0 <SEP> 61 <SEP> 1,65 <SEP> 0,93</B>
<tb> <B>33</B> <SEP> 20 <SEP> <B><I>030</I> <SEP> 0,5 <SEP> 0,7 <SEP> 0,7 <SEP> 0,0 <SEP> 0 <SEP> 67 <SEP> 1,39 <SEP> 1,79</B>
<tb> <B>77 <SEP> 2.5 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> Spur <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0 <SEP> 1</B> <SEP> 84 <SEP> <B>1,25 <SEP> 2,
65</B>
<tb> Ein <SEP> weiterer <SEP> Vers <SEP> Li <SEP> eh <SEP> wurde <SEP> mit <SEP> einem <SEP> künstlich <SEP> zusammengesetzten <SEP> Wasser <SEP> durchgeführt.
<tb> <I>KünsIliches <SEP> Tasser</I>
<tb> Analyse
<tb> Kar- <SEP> <B><U>ci <SEP> s03</U></B><U> <SEP> Cao <SEP> <B>Algo <SEP> N20ä</B></U> <SEP> mittl. <SEP> Mit. <SEP> K. <SEP> W.
<tb> bonat, <SEP> Volt <SEP> <B><U>Amp.</U></B> <SEP> Std.
<tb> Originalwasser <SEP> <B>. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> .</B> <SEP> 2,0 <SEP> <B>3,5 <SEP> 9,9 <SEP> 6,7</B> <SEP> 2,4 <SEP> stark
<tb> ,Dsrnosedatier <SEP> 20 <SEP> Stunden <SEP> <B>1,0 <SEP> 1,8 <SEP> 3,5 <SEP> 1,1 <SEP> 1,8 <SEP> 1 <SEP> 25</B> <SEP> 1,24 <SEP> <B>0,62</B>
<tb> <B><I>37</I> <SEP> 281/2 <SEP> 0,0 <SEP> 1,1</B> <SEP> 2,2 <SEP> Spur <SEP> Spur <SEP> Spur <SEP> <B>28,2 <SEP> 1,17</B> <SEP> 0,94
<tb> 21 <SEP> <B>375 <SEP> 0,0 <SEP> 1,0 <SEP> 0,8</B> <SEP> 21 <SEP> <B><I>31</I> <SEP> 30,8</B> <SEP> 1,14 <SEP> <B>1332</B> Aus obigen Ausführungsbeispielen ist ohne weiteres ei-sichtlich, wie erfindungsgemäss auf 'billige Weise technisch reines und brauch bares Wasser in beliebiger Menge zu ge- wirinen ist.
Process for the elimination of salts from water by electroosmotic means. Many industries are based on the use of low-salt bezw for the manufacture of their products. dependent on salt-free water, in all cases in which a reaction of the salts contained in any natural water with other chemical bodies to the detriment of the end product it follows.
Reference should be made to dyeing, laundry, artificial mineral water production, brewing, soap making, linseing, leather tannery, etc., in particular to all those cases in which particularly soft or distilled water must be used.
If one wants to effect a certain amount of desalination of the water in a purely chemical way, in many cases one has to accept the disadvantage that the chemical conversion removes one salt but creates a new one.
The invention relates to a method for the complete or partial elimination of salts from water by electroosmotic means without a new salt being produced in place of the removed one. This is achieved in that the water to be cleaned between diaphragms in such a layer, which is measured in the direction of migration of the chemical compounds to be removed, is thin, is exposed to the effect of the electrical direct current.
This process allows continuous work; this results in a lower power consumption than usual; no chemical additives are necessary either. Electroosmotic desalination can be used after chemical pretreatment <B>. </B> or without it; For example, a particularly alkaline earth carbonate-containing water will be freed as far as possible from the carbonates by any known method before the electroosmotic treatment.
With regard to the diaphragms, fabrics made of vegetable materials, for example cutter cloth, are to be recommended as cathodic diaphragm material, while chrome leather, for example, is considered as anodic diaphragm material. An electrode made of carbon or magnetite has proven to be very advantageous as the anode material.
FIGS. 1 and 2 of the drawing show a device suitable for practicing the new method in a schematic representation, FIG. 1 being an elevation and FIG. 2 being a floor plan is the same. The water to be salted is located in the Sanimel vessel <B> 8 </B> and flows through its own gradient into the center of the osmosis apparatus at <B> E </B>.
This consists of the central space <B> 31 </B> which is separated from the two side spaces <B> An </B> and Ka by an anodic and a cathodic, suitably spamites diaphragm. The anode is located in the side space <B> An </B>, the cathode in the side space En. The frames closing off the individual rooms are composed like a filter press. The water to be desalinated exits the central area through an overflow at Z and is pumped back into the collecting vessel <B> S </B>.
So that the anodic and catalytic migrated electrolytes do not concentrate too much during the electrical treatment of the water to be desalinated, the side rooms An and Kii are continuously rinsed with ordinary tap water.
The ni <B> z3 </B> access of the rinsing water, which absorbs and removes the electrolytic decomposition products of the central area water that forms on the electrodes, takes place at <B> D </B> and the exit at <I> F . </I> The degree of desalination can be regulated by the length of time and the applied voltage.
FIG. 3 shows the apparatus arrangement schematically for continuous operation. -In your vessel, <B><I>S</I> </B> the water to be desalinated flows one after the other from the middle room to the middle room of the osmosis devices arranged one behind the other and leaves the last middle room at the desired degree of desalination. With this arrangement, the degree of electrolyte removal can be regulated by the number of elements connected in series,
by the flow rate and the voltage used between the electrodes. Exemplary embodiment The effect of the new method is readily apparent from the following water analyzes <B> - </B>
EMI0002.0040
<I> Berliner <SEP> Leiffingsicasser </I>
<tb> analysis
<tb> All <SEP> information <SEP> refer <SEP> <SEP> to <SEP> <B> 1 <SEP> bl </B> <SEP> water
<tb> Kar- <SEP> <B> <U> Cl <SEP> SO, 3 </U> </B> <U> <SEP> Ca0 <SEP> <B> 31g0 </B> <SEP> N-205 </U> <SEP> Avg. <SEP> With .. <SEP> K. <SEP> <B> w. </B>
<tb> bonate <SEP> Volt <SEP> Amp <SEP> Std.
<tb> tap water <SEP> <B>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 19.0 <SEP> 2.8 </B> <SEP> 4.7 <SEP> 11.2 <SEP> <B> 1.7 <SEP> 0 </B>
<tb> This <SEP> Wassf-r <SEP> was <SEP> de-characterized with <SEP> the <SEP> calculated <SEP> amount of <SEP> calcium hydroxide <SEP>
<tb> Tap water, <SEP> decarbonised <SEP> 4.5 <SEP> <B> 2.8 </B> <SEP> 4.7 <SEP> 4.2 <SEP> <B> 1.7 < SEP> 0 </B>
<tb> The <SEP> decarbonized <SEP> water <SEP> became <SEP> the
<tb> Subject to osmotic <SEP> treatment <SEP>.
<tb> Osmosis duration <SEP> <B> 9 </B> <SEP> hours <SEP> <B>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 2.5 <SEP> 1.7 <SEP> 2.6 </B> <SEP> 2.1 <SEP> <B> 0.9 <SEP> 0 </B> <SEP> 40 < SEP> <B> 1.31 </B> <SEP> 0.47
<tb> 20 <SEP> <B> 0.0 <SEP> 1.0 <SEP> 1.3 <SEP> 0.0 <SEP> 0, <SEP> .7 <SEP> 0 </B> < SEP> 45 <SEP> 1.14 <SEP> 1.02
<tb> <B> 23 <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 0.0 <SEP> 0.5 <SEP> 0.8 <SEP> (), 0 <SEP> 0.5 </B> <SEP> i <SEP> <B> 0 <SEP> 50 <SEP> 1.16 <SEP> 1.33 </B>
EMI0003.0001
The <SEP> next <SEP> attempt <SEP> was <SEP> with <SEP> increased <SEP> voltage <SEP> also <SEP> with <SEP> decarbonised
<tb> tap water <SEP> carried out.
<tb> bonat, <SEP> Kar- <SEP> <B> <U> ci <SEP> SO3 </U> </B> <U> <SEP> Ca0 <SEP> <B> Mg0 <SEP> < I> NI-05 </I> </B> </U> <SEP> Medium, <SEP> Volt
<tb> duration of use <SEP> <B> 10 </B> <SEP> hours <SEP> <B> 1.0 <SEP> # </B> <SEP> 1.4 <SEP> 2.4 <SEP > 2.2 <SEP> <B> 0.8 <SEP> 0 <SEP> 61 <SEP> 1.65 <SEP> 0.93 </B>
<tb> <B> 33 </B> <SEP> 20 <SEP> <B> <I> 030 </I> <SEP> 0.5 <SEP> 0.7 <SEP> 0.7 <SEP> 0.0 <SEP> 0 <SEP> 67 <SEP> 1.39 <SEP> 1.79 </B>
<tb> <B> 77 <SEP> 2.5 <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> track <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> 0 <SEP> 1 </ B > <SEP> 84 <SEP> <B> 1.25 <SEP> 2,
65 </B>
<tb> Another <SEP> <SEP> verse <SEP> Li <SEP> eh <SEP> was performed <SEP> with <SEP> an <SEP> artificially <SEP> composed <SEP> water <SEP>.
<tb> <I> Artificial <SEP> Tasser </I>
<tb> analysis
<tb> Kar- <SEP> <B> <U> ci <SEP> s03 </U> </B> <U> <SEP> Cao <SEP> <B> Algo <SEP> N20ä </B> < / U> <SEP> avg. <SEP> with. <SEP> K. <SEP> W.
<tb> bonat, <SEP> Volt <SEP> <B><U>Amp.</U> </B> <SEP> Std.
<tb> Original water <SEP> <B>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP>. </B> <SEP> 2.0 <SEP> <B> 3.5 <SEP> 9.9 <SEP> 6.7 </B> <SEP> 2.4 <SEP> strong
<tb>, Dsrnoseatier <SEP> 20 <SEP> hours <SEP> <B> 1.0 <SEP> 1.8 <SEP> 3.5 <SEP> 1.1 <SEP> 1.8 <SEP> 1 <SEP> 25 </B> <SEP> 1.24 <SEP> <B> 0.62 </B>
<tb> <B> <I> 37 </I> <SEP> 281/2 <SEP> 0.0 <SEP> 1.1 </B> <SEP> 2.2 <SEP> track <SEP> track <SEP> track <SEP> <B> 28.2 <SEP> 1.17 </B> <SEP> 0.94
<tb> 21 <SEP> <B> 375 <SEP> 0.0 <SEP> 1.0 <SEP> 0.8 </B> <SEP> 21 <SEP> <B> <I> 31 </ I > <SEP> 30.8 </B> <SEP> 1.14 <SEP> <B> 1332 </B> From the above exemplary embodiments it is readily apparent how, according to the invention, technically pure and usable water in a cheap way is to be combined in any amount.