CH459153A

CH459153A - Verfahren zur Regenerierung eines mit nichtionogenen Detergentien beladenen Ionenaustauschers

Info

Publication number: CH459153A
Application number: CH948166A
Authority: CH
Inventors: Christian Dr Oehme; Brost Hans
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1965-07-03
Filing date: 1966-06-30
Publication date: 1968-07-15
Also published as: DE1442411A1; US3420774A; DE1442411C3; GB1079330A; BE683428A

Description

Verfahren zur Regenerierung eines mit nichtionogenen Detergentien beladenen Ionenaustauschers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, von einem schwach sauren Kationenaustauscher gebundene nichtionogene Detergentien mittels alkalisch reagierender wässriger Lösungen zu desorbieren und den Ionenaustauscher dann wiederzubeleben.

In der analytischen Chemie ist bekannt, dass nichtionogene Detergentien wie z. B. Alkylphenolpolyäthylenoxyd, Abietinsäurepolyglykolester etc. von anionischen Detergentien dadurch abgetrennt werden können, dass man sie an einem schwach sauren Kationenaustauscher auf Acrylatharzbasis adsorbiert.

Solche schwach sauren Kationenaustauscher binden in der H+-Form nichtionogene Detergentien selektiv, während die anionenaktiven nicht adsorbiert werden und sich im Filtrat befinden.

Es ist ferner bekannt, dass die so vom Kationenaustauscher adsorbierten nichtionogenen Detergentien nicht wie üblich mit sauren wässrigen Lösungen, sondern nur mit methanolischer Salzsäure praktisch vollständig heruntergelöst und dann analytisch-quantitativ bestimmt werden können. Der Ionenaustauscher ist dann gleichzeitig eluiert und regeneriert und kann für neuerliche Adsorption von nichtionogenen Detergentien eingesetzt werden.

Es gibt nun eine Reihe von Fällen, wo Wässer, insbesondere Abwässer, die nichtionogene Detergentien enthalten, im technischen Massstab mit Ionenaustauschern behandelt werden müssen. Ein solcher Fall ist die Aufarbeitung und Wiedergewinnung von galvanischen Spülwässern, die meist im Kreislauf geführt werden und in denen sich Detergentien anreichern. Diese Anreicherung von Detergentien im Kreislaufprozess ist unerwünscht. Mit Hilfe eines Filters, gefüllt mit schwach saurem Kationenaustauschermaterial in der H -Form, zumeist nachgeschaltet einer lonenaustauscheranlage, gelingt es, die nichtionogenen Detergentien zu binden.

Die technische Regenerierung des Harzes macht jedoch grosse Schwierigkeiten, da methanolische oder acetonhaltige Salzsäure im technischen Betrieb schwer zu handhaben ist. Mit wässriger Säurelösung findet keine Desorption der gebundenen Detergentien vom Harz statt.

Es wurde nun ein Verfahren zur Regenerierung schwach saurer, mit nichtionischen Detergentien beladener Kationenaustauscher gefunden, bei dem man diesen Austauscher in erster Stufe mit alkalisch reagierenden wässrigen Lösungen und in zweiter Stufe mit verdünnten wässrigen Mineralsäuren behandelt. Schwach saure Kationenaustauscher im Sinne der Erfindung sind z. B. Carboxylgruppen enthaltende Kationenaustauscher auf Polymerisatbasis, vorzugsweise Polymerisate, die aus Acrylsäure bzw. Methacrylsäureestern mit Vernetzern wie Divenylbenzol durch Mischpolymerisation erhalten werden oder die durch Pfropfpolymerisation von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und deren Estern auf Polybutadien zugänglich sind. Die Estergruppen werden zweckmässig durch nachträgliche Verseifung abgetrennt.

Eine Vorzugsstellung haben sogenannte makroporöse oder schwammförmige Kationenaustauscher, d. h. Austauscher aus Polymerisaten, die unter Verwendung einer Flüssigkeit als Polymerisationsmedium hergestellt sind, die die Monomeren löst und die Polymerisate weder löst noch quillt.

Nichtionische Detergentien sind z. B. alle üblichen nichtionogenen Waschmittel, wie z. B. in Organische und anorganische Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittel von C. Lüttgen, Verlag Strassenbau, Chemie und Technik, Heidelberg, 1952, Seiten 29-32 und Seiten 95-99 und in Angewandte Chemie , 69. Jahrgang Nr. 8 (1953), Seiten 201-224, insbesondere Seiten 209 und 210 und in der dort genannten Literatur beschrieben sind.

Geeignete alkalische wässrige Lösungen sind z. B.

1-1 00/oige Lösungen von Ammoniak, Alkalihydroxyden (Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd), Alkalicarbonaten (Soda, Kaliumcarbonat), Alkalibicarbonaten (Natriumhydrogencarbonat), Alkaliphosphaten (sekundäres Natriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat).

Wässrige Mineralsäuren, die für das Verfahren geeignet sind, sind z. B. 1-100/oige Schwefelsäure und Salzsäure.

Das Verfahren wird im allgemeinen so durchgeführt, dass man den beladenen Austauscher mit 2 iI Volumen- teilen, bezogen auf die Austauschermenge, eines der oben beschriebenen alkalischen Regeneriermittel behandelt, dann dieses Regeneriermittel mit etwa 2-5 Volumenteilen Wasser, bezogen auf die Austauschermenge, ausspült und den Austauscher dann mit 2-4 Volumenteilen, bezogen auf die Austauschermenge, der Mineralsäurelösung in die H+-Form überführt. Es ist zweckmässig, dass alkalische Regeneriermittel eine gewisse Zeit, bis etwa zwei Stunden, auf den Austauscher einwirken zu lassen, bevor es mit Wasser ausgespült wird.

Zur Erläuterung der Erfindung dient das folgende Beispiel.

Über einen Volumenteil eines schwach sauren Kationenaustauschers (eines Mischpolymerisates aus 92 /o Acrylsäuremethylester und 80/o Divenylbenzol, hergestellt in Heptan, das nachträglich verseift wurde) in der H+-Form wurden 800 Volumenteile eines Wassers geleitet, das pro Liter 50 mg eines Nonylphenolpolyglykol äthers als nichtionogenes Detergens enthält. Die Adsorption des Detergens findet zu ca. 95 /o statt. Ein Durchbruch war noch nicht erkennbar.

Das beladene Harz wurde daraufhin gemischt, geteilt und mit folgenden Re generiermitteln die Regenerierung durchgeführt (jeweils 2 Volumenteile auf ein Volumenteil Harz) und das Detergen im Eluat quantitativ bestimmt: Ammoniumhydroxyd, 40/o 40,3 g Detergensil Austauscher Natronlauge, 40/0 39,2 g Detergens/l Austauscher Kochsalz, 50/0 kein Effekt Salzsäure, 30/o 0,2 g Detergensil Austauscher Methanol 37 g Detergensll Austauscher Soda, 50/0 32 g Detergensll Austauscher Na-Bicarbonat,

8 /o 29 g Detergensll Austauscher
Darauf wurde der Austauscher mit 5 Volumenteilen Wasser ausgewaschen und dann mit 3 Volumenteilen 30/oiger Salzsäure wieder in die H+-Form übergeführt, worauf der Austauscher für den nächsten Beladungszyklus eingesetzt wurde.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Regenerierung eines schwach sauren, mit nichtionischen Detergentien beladenen Kationenaustauschers, dadurch gekennzeichnet, dass man diesen Austauscher in erster Stufe mit alkalisch reagierenden wässrigen Lösungen und in zweiter Stufe mit verdünnten wässrigen Mineralsäuren behandelt.

UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als alkalisch reagierende wässrige Lösung eine 1-100/oige Ammoniak-, Alkalihydroxyd-, Alkalicarbonat-, Alkalibicarbonat- oder Alkaliphosphatlösung verwendet.