DD252128A1

DD252128A1 - PROCESS FOR ADSORPTION OF ORGANIC MATERIALS FROM WAESSEN SOLUTIONS

Info

Publication number: DD252128A1
Application number: DD29364386A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Radeke; Ruth Schmidt
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1987-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adsorption von organischen Wasserinhaltstoffen und ist anwendbar zur adsorptiven Anreicherung von Wertstoffen aus Produktstroemen der chemischen Industrie, der Biotechnologie und der Wassertechnik. Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Adsorbierbarkeit von vornehmlich schlecht sorbierbaren organischen Salzen, Saeuren und Basen. Dies wird durch Zugabe von in Wasser gut loeslichen organischen Substanzen, vorzugsweise Loesungsmitteln, wie Methanol, Ethanol oder Aceton, zu der die schlecht adsorbierbaren organischen Stoffe enthaltenden waessrigen Loesung erreicht. Der Prozess wird bei Temperaturen vorzugsweise im Bereich von 20C bis 40C ausgefuehrt.The invention relates to a method for the adsorption of organic water constituents and is applicable for the adsorptive enrichment of recyclables from Produktstroemen the chemical industry, biotechnology and water technology. The object of the invention is to improve the adsorbability of primarily poorly sorbable organic salts, acids and bases. This is achieved by the addition of water-soluble organic substances, preferably solvents, such as methanol, ethanol or acetone, to which the poorly adsorbable organic substances containing aqueous solution. The process is carried out at temperatures preferably in the range of 20C to 40C.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Adsorption von in Wasser gelösten organischen Substanzen an festen Adsorbentien, wie z. B. Aktivkohlen, polymere Adsorberharzen, Ionenaustauschern und ähnlichen Stoffen. Solche Verfahren werden angewandt einerseits zur Reinigung von Wasserströmen, beispielsweise von Abwässern der chemischen Industrie, und andererseits zur Gewinnung von in Wasser gelösten Stoffen zur Weiterverarbeitung bzw. als Endprodukt. Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt sowohl im Bereich der Wasserwirtschaft als auch in der chemischen Industrie, der Pharmaka-Industrie und in der Biotechnologie.The invention relates to the adsorption of organic substances dissolved in water on solid adsorbents, such as. As activated carbons, polymeric adsorbent resins, ion exchangers and similar substances. Such methods are used on the one hand for the purification of water streams, such as waste water from the chemical industry, and on the other hand for the recovery of substances dissolved in water for further processing or as a final product. The field of application of the invention lies in the field of water management as well as in the chemical industry, the pharmaceutical industry and in biotechnology.

Characteristic of the known technical solutions

Bei den bekannten technischen Lösungen werden die in Wasser gelösten organischen Substanzen an den entweder in Rührkesseln oder in Adsorbersäulen vorliegenden festen Adsorbentien fixiert und in einem zweiten Schritt, der Desorption, in angereicherter oder gereinigter Form eluiert. Dabei ist bekannt, daß durch Zugabe anderer Stoffe, z. B. von Salzen, Säuren oder Basen, die Adsorbierbarkeit bestimmter Stoffgruppen erhöht oder gesenkt werden kann, wie dies beispielsweise in den Patenten DD-155 035; CH-611 526 und DD-212 028 beschrieben wird.In the known technical solutions, the organic substances dissolved in water are fixed to the solid adsorbents present either in stirred tanks or in adsorber columns and in a second step, desorption, in enriched or purified form. It is known that by addition of other substances, for. As salts, acids or bases, the adsorbability of certain groups of substances can be increased or decreased, as described for example in the patents DD-155 035; CH-611,526 and DD-212,028.

Durch Zugabe von organischen Lösungsmitteln oder Lösungsvermittlern wird im allgemeinen die Adsorbierbarkeit von organischen Adsorptiven vermindert. Dieser Effekt wird häufig zur Desorption von organischen Stoffen verwendet (C. R. Fox, Chem. Eng. Progr.Addition of organic solvents or solubilizers generally reduces the adsorbability of organic adsorptives. This effect is often used for the desorption of organic substances (C.R. Fox, Chem. Eng. Progr.

August 1979, S. 70-77; US 4 303 531; DE-AS 2 427 697; DE-OS 2 802 642).August 1979, pp. 70-77; US 4,303,531; DE-AS 2 427 697; DE-OS 2,802,642).

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, daßin Wasser gut lösliche organische Stoffe, wie z. B. Säuren, Basen und organische Salze, an den üblichen Adsorbentien meist nur schwach adsorbiert werden, so daß ihre Eliminierung aus wäßrigen Lösungen auf adsorptivem Wege schlecht möglich ist.A disadvantage of the known method is that in water readily soluble organic substances such. As acids, bases and organic salts, are usually only weakly adsorbed to the usual adsorbents, so that their elimination from aqueous solutions is poorly possible by adsorptive route.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, das Anwendungsgebiet der adsorptiven Anreicherungsverfahren zu erweitern.The aim of the invention is to broaden the field of application of adsorptive enrichment processes.

Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe auch gut wasserlösliche organische Substanzen, wie z. B. Säuren, Basen oder Salze, aus ihren wäßrigen Lösungen zu eliminieren sind.The invention has for its object to provide a method by means of which well water-soluble organic substances such. As acids, bases or salts to be eliminated from their aqueous solutions.

Features of the invention

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der wäßrigen Lösung der Adsorptive weitere organische Substanzen zugefügt werden, wodurch die Adsorbierbarkeit der Adsorptive wesentlich erhöht wird.According to the invention, this is achieved by adding further organic substances to the aqueous solution of the adsorptive, whereby the adsorbability of the adsorptive is substantially increased.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Adsorption von organischen Säuren bzw. Basen durch Zusatz von niederen Alkoholen bzw. Ketonen, die selbst nur schwach adsorbiert werden, stark erhöht wird. Dies beruht offenbar auf der Zurückdrängung der Löslichkeit und der Dissoziation von gut dissoziierten organischen Salzen, Säuren und Basen durch Zugabe von organischen Lösungsmitteln. Als organische Lösungsmittel erweisen sich Stoffe wie Methanol, Ethanol und Aceton als besonders wirksam. Das Verfahren arbeitet im Temperaturbereich von etwa 5°C bis etwa 10 K unterhalb der Siedetemperatur des zugefügten Lösungsmittels, wobei natürlich die Siedegrenze des Wassers nicht überschritten werden kann. Die zweckmäßigste Arbeitstemperatur ist 2O⁰C bis 40⁰C.Surprisingly, it has been found that the adsorption of organic acids or bases by the addition of lower alcohols or ketones, which are themselves only weakly adsorbed, is greatly increased. This is apparently due to the reduction of the solubility and the dissociation of well-dissociated organic salts, acids and bases by the addition of organic solvents. As organic solvents, substances such as methanol, ethanol and acetone prove to be particularly effective. The process operates in the temperature range of about 5 ° C to about 10 K below the boiling point of the solvent added, of course, the boiling limit of the water can not be exceeded. The most suitable working temperature is 2O ⁰ C to 40 ⁰ C.

Ausführungsbeispiel .Embodiment.

Aus der wäßrigen Lösung einer aromatischen Nitrosulfonsäure werden bei einer Konzentration von 5 g/l bei einer Temperatur von 2O⁰C und einem pH-Wert von 2 an einem schwach basischen Anionenaustauscher etwa 250 mg/g Adsorbens fixiert. Gibt man zur Ausgangslösung 33% Methanol, so steigt die adsorbierte Menge auf 540 mg/g, also auf über das Doppelte, an. Effekte gleicher Größenordnung wurden auch bei Verwendung von Aceton oder Ethanol erzielt.From the aqueous solution of an aromatic nitrosulfonic acid are fixed at a concentration of 5 g / l at a temperature of 2O ⁰ C and a pH of 2 to a weakly basic anion exchanger about 250 mg / g adsorbent. If 33% methanol is added to the starting solution, the adsorbed amount rises to 540 mg / g, ie more than double. Effects of the same order of magnitude were also achieved when using acetone or ethanol.

Claims

Claim:

Process for the adsorption of organic substances from aqueous solutions, characterized in that the adsorption of the organic substances is enhanced by the addition of other, slightly sorbing substances on the selected adsorbent, preferably as additives easily soluble, relatively cheap organic solvents such. Methanol, ethanol or acetone are used and the method in the temperature range of 5 ° C to a few degrees C below the boiling point of the solvent, _ preferably between 20 and 4O ⁰ C, is performed.