DE1132057B

DE1132057B - Verfahren zum Entgasen von sauerstoffhaltigem Wasser

Info

Publication number: DE1132057B
Application number: DEB50717A
Authority: DE
Original assignee: BRAN and LUEBBE
Current assignee: BRAN and LUEBBE
Priority date: 1958-10-02
Filing date: 1958-10-02
Publication date: 1962-06-20

Description

Verfahren zum Entgasen von sauerstoffhaltigem Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dessen Hilfe es gelingt, strömendes sauerstoffhaltiges Wasser auf elektrochemischem Wege zu entgasen. Man hat bereits versucht, Wasser durch Elektrolyse zu entgasen. Hierbei tritt jedoch eher eine Sauerstoffsättigung als eine wirkliche Entfernung der Gase ein.
Es ist andererseits zur Entgasung von Wasser die Verwendung eines Filters bekannt, das mit verschiedenartigen Metallen gefüllt sein soll. Eine Stromzuleitung von außen findet hierbei nicht statt. Für die Bildung eines galvanischen Elementes ist demnach mindestens die Anwesenheit eines Wassers mit entsprechendem Salzgehalt erforderlich. Das gleiche gilt für Vorschläge, das Filterbett aus Kohlekömern herzustellen, die mit Eisensulfatlösung getränkt sein können. Auch hierbei ist eine Stromzuführung von außen nicht vorgesehen, so daß das Verfahren mindestens bei salzfreiem Wasser versagen muß.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Entgasen von strömendem sauerstoffhaltigem Wasser auf elektrocheinischein Wege durch Anlegen einer Gleichspannung von geringer Spannung und geringer Stromdichte an ein mit Elektroden ausgestattetes Behandlungsgefäß., wobei die Kathode aus chemisch widerstandsfähigem Material, die Anode dagegen aus leicht angreifbarem Material besteht. Erfindungsgemäß wird hierbei derart verfahren, daß man das Wasser durch einen Behälter leitet, der mit einer inerten Masse gefüllt ist, die mit einer Lösung von Eisen- und Kupfersalzen getränkt ist, wobei in der inerten Masse die Kathode eingebettet ist, während an oder in der Nähe der Gefäßwand eine Gegenelektrode vorgesehen ist, die vorteilhaft über ein Regelpotentiometer mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle in Verbindung steht.
Durch die kombinierte Anwendung von Gleichstrom und der angegebenen Filterfüllmasse gelingt es, auch völlig salzfreies Wasser auf elektrochemischem Wege von Gasen, insbesondere Sauerstoff, völlig zu befreien. Das zu behandelnde Wasser braucht also beim Verfahren gemäß der Erfindung keine eigene Leitfähigkeit zu besitzen; auch kann es bei normaler Temperatur durchgeführt werden.
Vorzugsweise besteht die Füllung des Behälters aus einer Mischung von Aktivkohle und saurem Kationenaustauschmaterial, welche beide mit einer Eisen- und Kupfersalze enthaltenden Lösung getränkt sind. Durch die verwendete Mischung aus Aktivkohle und Kationenaustauscher wird dem strömenden Wasser ein großer Reaktionsraum mit erheblicher aktiver Oberfläche zur Verfügung gestellt; damit wird die Reaktionszeit verkürzt, so daß gute Filtrationszeiten und ein rascher Entgasungseffekt erreicht werden.
In die Füllmasse des Behälters kann noch eine Meßelektrode, beispielsweise aus Nickel, eingebettet sein, welche über ein Galvanometer an die Anode angeschlossen ist. Die Meßelektrode kann sich jedoch auch außerhalb der Anordnung befinden.
Vor Beginn der Entgasung ist es vorteilhaft, in bekannter Weise die FüUmasse zunächst mit einer vorzugsweise sauren Lösung, welche, reduzierende Eigenschaften aufweist, zu behandeln; hierfür können Zitronensäure oder Weinsäure oder auch ähnlich wirkende Stoffe, wie Hydranzinsulfat, verwendet werden. Bei dieser Vorbehandlung wird das Wasser im allgemeinen eine alkalische Reaktion annehmen, weil durch die Reduktion des Sauerstoffs Hydroxylionen entstehen, wobei auch basische Metallverbindungen von der Kathode ins Wasser gelangen. Eine schwach alkalische Reaktion des behandelten Wassers kann in vielen Fällen erwünscht oder vorteilhaft sein. In anderen Fällen kann der beschriebenen Entgasungseinrichtung ein Basenaustauscher nachgeschaltet werden, um das Wasser von seinen alkalischen Verbindungen zu befreien. Statt der Verwendung eines Basenaustauschers genügt es oft, das Wasser nach der Entgasung lediglich schwach anzusäuern.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung gelingt es, Wasser, welches mit Sauerstoff nahezu gesättigt ist und etwa einen Gehalt von 8 mg Sauerstoff im Liter aufweist, auf einen Gehalt unter 100 Rg/l, ja sogar unter 30 j£g/1 herabzudrücken.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand derZeichnungen erläutert. In diesen ist eine geeignete Vorrichtung in Fig. 1 im Schnitt dargestellt, während Fig. 2 das Schaltschema einer derartigen Einrichtung zeigt.
Nach der Darstellung in Fig. 2 ist die Kathode 1 in die gekömte Füllmasse, 6 eingebettet, die sich ihrerseits in dem Behälter 2 befindet, der gleichzeitig als Gegenelektrode (Anode) dient. Die, Kathode 1 ist mit dem negativen Pol einer nicht dargestellten Gleichstromquelle verbunden, während die Gegenelektrode 2 über ein Regelpotentiometer 4 am positiven Pol der Gleichstromquelle anliegt. In die körnige Füllmasse ist noch die Meßelektrode 3 eingesetzt, die über ein Meßgalvanometer 5 mit der Gegenelektrode in Verbindung steht.
Die praktischeAusführungsforrn einer solchenEinrichtung läßt Fig. 1 erkennen. Hier bedeutet A den Kathodenanschluß; B stellt die Leitung für die Entlüftung des strömenden Wassers dar. Das zu entgasende Wasser tritt durch den Stutzen D in die Vorrichtung ein und beim Stutzen C wieder aus. Eine Verstopfung der Ein- und Austrittsstuzen wird durch vorgeschaltete Siebe, L verhindert. An der Innenwand des Gefäßes befindet sich die Gegenelektrode E, die in diesem Fall aus Kadmium gebildet ist, während die am Boden des Behälters angeordnete Meßelektrode F aus Nickel besteht. Das Gefäß ist durch den Kabelanschluß K mit dem positiven Pol der Strornquelle verbunden. über dem Behälter befindet sich die Verschlußkappe, H, die, mit Hilfe der Dichtung G dichtschließend auf dem Behälter befestigt ist. J stellt die aus V2A-Stahl bestehende Arbeitselektrode dar, die in dem gekörnten Gemisch M aus Kohle und Austauschermasse eingebettet ist.
Die an die Kathode anzulegende Spannung soll vorteilhaft unter 2 Volt liegen; sie richtet sich zweckmäßig nach der am Galvanometer des Sauerstoffmeßkreises abzulesenden Anzeige. Die Reduktionsspannung am Potentiometer regelt man in Abhängigkeit von der Durchsatzmenge und vom Sauerstoffgehalt des Wassers so ein, daß die Galvanometeranzeige vorteilhaft zwischen 0 und 5 Mikroampere liegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Entgasen von strömendem sauerstoffhaltigem Wasser auf elektrochemischem Wege durch Anlegen einer Gleichspannung niedriger Spannung und Stromdichte an ein mit Elektroden ausgestattetesBehandlungsgefäß, wobei die Kathode aus chemisch widerstandsfähigem Material, die Anode dagegen aus leicht angreifbarein Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wasser durch einen Behälter leitet, der mit einer inerten Masse gefüllt ist, die mit einer Lösung von Eisen- und Kupfersalzen getränkt ist, wobei in der inerten Masse eine als Kathode wirkende Elektrode eingebettet ist, während an oder in der Nähe der Gefäßwandung eine Gegenelektrode vorgesehen ist, die vorteilhaft über ein Regelpotentiometer mit dem positiven Pol der Gleichstromqeulle in Verbindung steht.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des Behälters aus einer Mischung von Aktivkohle und saurem Kationenaustauschmaterial besteht, welche beide mit einer Eisen- und Kupfersalze enthaltenden Lösung getränkt sind. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Füllmasse des Behälters noch eine Meßelektrode (z. B. aus Nickel) eingebettet ist, die über ein Galvanometer an die Anode angeschlossen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 663 080, 456 459, 365 665; französische Patentschriften Nr. 1074 158, 938 936, 921315, 855 849.