DE1454874A1

DE1454874A1 - Verfahren zur Herstellung von starkbasischen Anionenaustauscherharzteilchen

Info

Publication number: DE1454874A1
Application number: DE19651454874
Authority: DE
Inventors: Levensdusky Joseph Anthony
Original assignee: Union Tank Car Co
Current assignee: Union Tank Car Co
Priority date: 1964-01-30
Filing date: 1965-01-29
Publication date: 1969-03-06
Also published as: CH462114A; US3409566A; GB1079131A

Description

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ΡΒΟΤΚΟΤΡΛΦΚΗΤ

1Α-29 240

Beschreibung zu der Patentanmeldung

UNION TANK CAR COMPANY Y/est Jackson Boulevard, Chicago 4» Illinois, TJ.SoA«.

betreffend

Verfahren zur Herstellung von starkbasischen Anionenaustauscherharzteilchen .

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von granulierten starkbasischen Anionenaustauscherharzen mit Teilchen in der Grössenordnung von etwa 0,037 bis 0,25 mm (60-400, mesh Tylersieb), die aus einem Copolymerisat von. Diphenylbenzol mit Styrol in der Hydroxydform bestehen. Bekanntlich bezeichnet man mit "stark basischen" Austauscherharzen solche Harze, die als hauptsächliche funktionelle Gruppen quaternäre Ammoniumgruppen aufweisen_e

Teilchen von üarzen in der Hydroxydform mit einem Grössenbereich von 0,037 bis 0,25 mm (60-400 mesh, Tylersieb)wurden bisher dadurch hergestellt, dass man Teilchen eines Harzes in der

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Chloridform in der G-rÖssenordnung von etwa 0,30 bis 0,83 mm (20-50 mesh, Iylersieb) zerkleinerte und sie dann durch Einwirkung einer geeigneten wässrigen Alkalihydroxydlösung aus der Ohloridform in die Hydroxydform überführte. Dieses Verfahren zur Herstellung von Harzteilchen in der Hydroxydform in der 6-rössenordnung von etwa 0,037 bis 0,25 mm ist nicht ganz befriedigend, da die Harzteilchen noch Chloridionen eingeschlossen halten,, Benutzt man ei» derartige Harzteilchen zur Behandlung eines Flüssigkeitsstromes ZoB. von Kondensationswasser, so werden die Ghloridionen frei und e rscheinen in dem Abfluss aus dem Aus tauscher harz. Man nimmt an, dass während des Zerkleinerns dieser Harzteilchen gewisse Anteile der Harzmatrix zusammenbrechen und einige der Chloridionen einschliessen. Die auf diese Weise in der Matrix festgehaltenen Chloridionen werden meist nicht beeinflusst, wenn die Harzteilchen von der Chloridform in die Hydroxydform übergeführt werden. Beim längeren Gebrauch der Harzteilchen finden die Chloridionen jedoch (feJ^enheit, frei zu werden und treten dann im Abfluss als Verunreinigung auf. Im übrigen haben die auf diese Weise hergestellten Harzteilchen eine verhältnismässig niedrigere Kapazität, d,h„ eine verhältnismässig geringe Fähigkeit, Anionen aus einer sauren Lösung zu entfernen»

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Um diese Nachteile zu umgehen, hat man aueh schon Teilchen von Harzen, die bereits in die Hydroxydform überführt worden waren und einen G-rössenfeereich von 0,30 bis 0*83 mm (20-50 mesh) einnahmen, auf einen Grössehbereich von etwa 0,037 bis 0,25 mm (60-400 mesh) zerkleinert. Die auf diese Y/eise hergestellten Harzteilchen erwiesen sich jedoch als noch weniger zweckmässig, da sie eine nur geringe Basizität, eine niedrige Kapazität und bzw. oder einen Überschuss an Feinteilchen aufwiesen, d.h.«, an extrem kleinen Teilehen, die den Druckabfall in der Schicht aus Harzteilchen wesentlich erhöhen. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zur Herstellung von Harz— teilchen in der Grössenordnung von etwa 0,037 bis 0,25 mm, die durch Zerkleinern von !Teilchen eines Harzes in der Hydroxydform von der Grössenordnung von etwa 0,30 bis 0,83 mm gewonnen werden und eine hohe. Basizität und Kapazität aufweisen, wobei ihr^Anteil an Peinteilchen verhältnismässig gering ist.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglichet die Herstellung derartiger Teilchen, die während der Behandlung von,Flüssigkeitsströmen keine Chloridgruppen abgeben* eine hohe Basizität und ein gutes Austauschvermögen (Kapazität) aufweisen und dabei keinen so hohen .,Anteil an Feinteilchen haben, dass sie

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In den Flüssigkeitsströmen einen starken Druckabfall verursachen.

Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung von Teilchen eines Austauscherharzes in der Hydroxydform in der Grössenordnung von etwa 0,037 - 0,25 mm mit hoher Basizität und gutem Austauschvermögen (Kapazität) ist dadurch gekennzeichnet, dass man den Gehalt an freiem Wasser von Hydroxydharzteilchen in der Grössenordnung von etwa 0,30 - 0,83 mm auf einen Bereich einstellt, der bei etwa 1,9—7,6 f>""des' Harzgewichtes liegt und diese Harzteilchen damr in einer Hammermühle auf die gewünschte Grosse von 0,03.7 - 0,25 mm verkleinert. Vorzugsweise liegt der Gehalt der Harzteilchen an freiem Wasser vor dem Zerkleinern in einem Bereich von etwa 2 - 5 i° des Harzgewichtes ο -

Die zur Erläuterung der Erfindung, beigefügte Zeichnung ist eine graphische Darstellung der Basizität, des Austauschvermögens (Kapazität) und' des Druckabfalles bei Austauscherharzeh aus feinen'Harzteilchenο (Der Einfachheit halber seien" die Harze mit Teilchen im Grössenbereich von

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etwa 0,30 - 0,83 mm (20-50 Maschen) als "großperlige" Harze bezeichnet, während die Harze mit Teilchen in der Grössenordnung von etwa 0,037 - 0*25 mm (60 - 400 Maschen) als "feinteilige" Harze bezeichnet sind)_o

Als "Basizität" gilt die !Fähigkeit der Harzteilchen ein neutrales Salz zu spalten; sie wird ausgedrückt in Hilliäquivalent Anionen, die je Gramm des absolut trockenem Anicnenaustauscherharzes der wässrigen Salzlösung entzogen werden. Die "Basizität" gibt auch ein Maß für die !Fähigkeit der Harzteilchen_} einem V/asserstrom schwache Säuren und Kieselsäure zu entziehen, was ausserordentlich wichtig ist für die Reinigung von Wasserdampfkondensaten. Als "Austauschvermögen" oder "Kapazität" gelte die Fähigkeit der. Harzteilchen, einer sauren Lösung Anionen zu entziehen, ausgedrückt in Milliäquivalent Anionen, die der sauren Lösung je Gramm absolut trockener Anionenaustauscherharζteilchen entzogen wird.

Der Ausdruck "freies V/asser" bezieht sich auf das v/asser, das den Harzteilchen mit Hilfe eines Buchnertrichters entzogen werden kann, wobei eine Probe der Harzteilchen von bestimmtem Gewicht auf Filterpapier

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in den trichter eingebracht wird, der an eine Takutüapiimpe oder dg]* angeschlossen ist. Beim Ein- w schalten saugt die Pumpe Luft durch die Harzteilchen, wobei ihnen Wasser entzogen wird. Man lässt die Einrichtung 10 Hinuten laufen und wiegt die Probe dann zurück. Der Gewichtsverlust ist das "freie Wasser", d.h_e im wesentlichen die Gesamtmenge des an der .Oberfläche und in den Zwischenräumen der Harzteilchen physikalisch festgehalten® Wasseus. Der gewichtsmässige G-ehalt der Harzteilchen an freiem Wasser kann dann leicht .. berechnet werden. Dieser Gehalt an physikalisch festgehaltenem Wasser steht im Gegensatz zu dem chemisch in den Harzteilchen gebundenen Wasser, das, zusammen mit dem freiem Wasser, den "Gesamtwassergehalt¹¹ darstellt.

Großperlige Harze in Hydroxydform sind bekannt. Erfindungsgemäss wird der Gehalt an freiem Wasser dieser perlenförmigen Harzteilchen Tor dem Zerkleinern derart eingestellt, dass er in einem Bereich von etwa 1,9 bis 7,6, vorzugsweise von etwa 2 - 5 $> des Harzgewichtes liegt» Der Anteil des Harzes an freiem Wasser muss daher wie oben beschrieben vor dem Zerkleinern unter Verwendung eines Buchnertrichters festgestellt werden,,

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Hat das großperlige Harz einen Wassergehalt von weniger als etwa 1,9 Gew.-^b, so muss ihm vor dem Zerkleinern freies Wasser beigefügt werden« Ist dagegen der Gehalt an freiem Wasser grosser als etwa 7,6 Gew,-$, so muss dem großperligen Harz vor dem Zerkleinern freies Wasser entzogen werden.

■ Der Jaehmann verfügt über zahlreiche Methoden um dem größperligem Harz freies V/asser zuzufügen; so kann man beispielsweise entmineralisiertes Wasser so lange und in einer solchen Menge über die Harz— teilöhen Versprühen, bis diese soviel Y/asser absorbiert'haben, dass der Gehalt an freiem Wasser auf-ö*e etwa·1,9 bis 7»6 Gew.-^ ansteigt. Auch zur Entziehung des freien Wassers aus den Harzteilehen existieren selbstverständlich zahlreiche Methoden» beispielsweise kann man trockene Heißluft durch die Harzteilchen führen. Die Methode zur Einstellung des Gehaltes eines großperligen Harzes vor dem

Zerkleinern ist kein Teil der Erfindung und fällt nicht unter den Schutzumfango

Nach Einstellen des Gehaltes an freiem Wasser auf etwa 1,9 bis 7>6$ des Harzgewichtes werden die großperligen Harzteilchen erfindungsgemäss in einer Hammermühle auf einen Grösüenbereich von 0,037-0,25

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(60-400 mesh)zerkleinert. Hierzu kann jede bekannte Hammermühle benutzt werden. Es wurde empirisch

festgestellt, dass andere Arten von Zerkleinerungseinrichtungen, z.B. Kugelmühlen, nicht geeignet sind, da sie zur Enstehung eines feinteiligen Harzes mit niedriger Basizität bzw. von grossen Mengen an ultrafeinem Staub führen. Dies ist insbesondere deshalb unerwünscht, weil der Peinstaubanteil u.a. dazu Anlass gibt, dass der Druck in der Schicht aus feinen Harzteilchen stark abfällt. Als Beispiel für eine vorbildliche Hammermühle sei genannt der "Model A Pulva-Sizer" der" Pulva Corporation, Perth Amboy Hew Jersey, U.S.A. Der Fachmann bestimmt die Wahl der Siebfeinheit, mit welcher der gewünschte Teile.hengrössenbereieti von 0,037 - 0,25 mm (60-400 Maschen nach dem amerikanischen lyler-System) erreicht wird.

Die erfindungsgemäss hergestellten feinteiligen Anionenaustauscherharze finden vielerlei Anv/endung bei der Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen. Von besonderem Interesse ist die Verwendung der feinen Harzteilchen als Unterlageschicht (pre-coat layer), mit oder ohne Kationenharzaustauscherteilchen, auf einem Filtersieb. Es hat sich erwiesen, dass derartige, mit einer Unterlageschicht versehene Filtersiebe ausserordentlich wirksam sind bei der Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen,

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insbesondere bei der Reinigung von Kondensationswasser bei Dampferzeugung in Elektrizitätswerken.

Die -Beispiele dienen zur näheren Erläuterung · der Erfindung.

Beispiel I

Teilchen eines Harzes in der Epoxydfor in von der Grössenordnung 0,30 bis 0,83 mm wurden auf ihren Gehalt an freiem '«/asser untersucht. Von degi großperligen Harz wurden 50 g ausgewogen und in einen Buchnertrichter eingebracht. Hit Hilfe einer Vakuumpumpe wurde durch die in den Buchneitrichter eingebrachte Probe 10 Minuten lang Luft gesaugt, um das von den Harzteilchen festgehaltene freie Wasser zu entfernen, worauf die Probe zurückgewogen wurde. Der Gewichtsverlust zeigte die von den Harzteilchen festgehaltene Menge an freiem Wasser an. Die Berechnung ergab, dass der Gehalt an freiem Wasser 3»1 $ des Gewichtes der Harzteilchen betrüge

Der Gesamtwassergehalt dieser grossperligen Harzteilchen wurde ebenfalls bestimmt und zwar auf folgende Weiße:

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Ss wurde wiederum eine. Probe von 50 g Harz teilchen ausgewogen, die in einem Ofen bei 40⁰C (105°?) auf G-ewiehtskonstanz getrocknet wurden. Der Gewichtsverlust der Harzteilchen gab ein Maß für das gesamte physikalisch und chemisch durch die Teilchen festgehaltene Wasser_e Es ergab sich ein G-esaintwassergehalt von 62,1 fo des IlarzgewichteSo

Etwa 22,7 kg großperliges Harz wurden in eine Hammermühle des oben erwähnten Modells eingeführt, die mit einem entsprechenden Sieb (0,55 zölliges "i^lischgräten"-Sieii) ausgerüstet war. In der Hammermühle wurden die großperligen Harzteilchen zu einer Teilehagrösse von etwa 0,037 - Φ»15 ¹^ (100-400 mesh) zerkleinert, wobei der Hauptahteil in einem Grössenbereich von etwa 0,057-0,075 (200-400 mesh) vorlag.

Ton dem feinteiligen Harz wurden 50 g ausgewogen, und in einem Ofen bei 4O⁰G auf Gewichtskonstanz getrocknet. Der G-e samtwas sergehalt der feinen Harzteilchen betrug 58,5$ des Harzgewichtes„

Die feinen Harzteilchen wurden noch auf ihren Gehalt an freiem Alkali untersucht. Hierzu wurde eine Probe von 10g ausgewogen und in einen Buchnertrichter eingebracht, wo die Probet mit 200 cm entmineralisisrtem \7asser Übergossen wurde. Das Wasser wurde durch die

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Harz teilchen hindurchge saugt und ng.lt einer Säurelösung titriert. Das Wasser erwies sich als alkalifrei und somit enthielten die Harzteilchen kein freies Alkalic

Zur Feststellung der Basizität des feinteiligen Harzes wurden 100 ml einer 0,75-normalen wässrigen Natriumchloridlösung durch 10g der feinen Harzteilchen hindurch^eleitet und gesammelte Die Harzteilchen wurden mit entmineralisiertem Wasser gespült und die Spülwässer der Hatriumehloridlösung zugefügt· Nun wurde das Gemisch mit Säure titriert um die Menge an Hydroxylionen festzustellen, die gegen Chloridionen in der Natriumchloridlösung ausgetauscht worden waren. Auf diese Weise wurde gefunden, dass die Basizität des feinteiligen Harzes einem

Austausch von 4,7 Milliäquivalent Chloridionen je Gramm trockener Harzteilchen entsprach·

Das Austauschvermögen (Kapazität) der Harzteilchen wurde dadurch bestimmt, dass man.75 ml einer 1,0-normalen Chlorwasserstofflösung durch 10g Harzteilchen hindurchleitete, mit Wasser nachspülte und das Spülwasser mit der abgezogenen Chlorwasserstoff säure vermischte» Das Gemisch wurde mit einer Base

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titriert, um die in Lösung gebliebenen Chloridionen (in Milliäquivalent) festzustellen. Hieraus , ließen sich die aus der sauren Lösung entfernten Chloridionen berechnen. Die so ermittelte Kapazität der Harzteilchen betrug 4,82 Milliäquivalent Chloridionen je Gramm trockener Harzteilchen.

20 g des obigen feinteiligen Anionenaustauscherharzes wurden vermischt mit 20 g eines stark sauren Kationenaustauscherharzes aus einem Diphenylbenzol-Styrol-Copolymerisat in Wasserstofform, das in Teilchen von einer Größe von etwa 0,037 bis 0,15 mm (100 - 400 mesh) vorlag. Mit dem Gemisch aus feinverteilten Harzteilchen wurde ein rundes Baumwollfiltersieb beschichtet, das eine Oberfläche von 0,037 dm² hatte«, Die Schicht hatte eine Dicke von etwa 4,76 mm (3/16")« Durch das beschichtete Filter wurde nun eine 0,75 — normale Natriumchloridlösung hindurchgeschickt, und zwar, mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,45 g 3^e dm Miterflache in der Minute. Der Druckabfall betrug 0,06 kg/cm , was anzeigt, daß beim Zerkleinern kein besonders großer Anteil an Peinteilchen entstanden war. Die Leitfähigkeit des Abflußes wurde kontinuierlich. gemessen. Wenn sie 0,5 mOhm erreicht hatte, war der Ansatz beendet. Die Berechnung der Arbeitskapazität (operating capacity) ergab 3»O5 Milli-

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äquivalent an ausgetauschten Chloridionen je Gramm trockener Anionenaustauscherharzteilchen·

Beispiel II

Teilchen eines großperligen Harzes in Hydroxydform in der Größenordnung von etwa 0,30 bis 0,83 mm wurden in einem Vakuumtrockner getrocknet. Der Trockner enthielt eine zylindrische Trockenkammer von ca· 45 cm Durchmesser und 94 cm Länge. In der Kammer waren 3 -üöden mit einer Gesamtoberfläche von

2
0,84 m angeordnet. An den unteren Teilen der Böden war ein Kupferrohr angelötet, das an ein Heißwasserzirkulationseystem angeschlossen war. In die Vorrichtung wurden 74,9 kg der großperligen Harzteilchen eingebracht und unter einem Druck von 686 mm Hg erwärmt; in dem Rohr lief 17 stunden lang Wasser von 53° G um. Bann wurde als Heizmedium noch Dampf benutzt und der Druck wurde auf t?59 mm/Hg gesenkt. Der Wasserdampf hatte eine Temperatur von 100° und durchströmte die Troekenschlange 5 1/2 Stunden lang. Nach Abschalten der Vorrichtung und Herausnahme des obersten Bodens zeigte sich, daß das Material auf diesem Boden einen Gesamtwaseergehalt von 57,4 Gew.-#, bezogen auf das Harzgewicht, hatte.

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Die anderen beiden Böden blieben im trockner zurück und wurden nochmals 25 3/4 Standen bei 635 mm/Hg mit Dampf von 100° getrocknet. Die so getrockneten großperligen Harzteilchen auf den unteren beiden Boden hatten, dann noch einen G-esamtwassergehalt von 31,1

Die von den beiden unteren Böden entnommenen Perlharzteilchen wurden nun in gleicher Weise und mit derselben ¥orrichtung, wie die Teilchen in Beispiel I, untersucht and. zerkleinert. Die Resultate gehen aus Tabelle A hervor.

Tabelle A

Gesamtwassergehalt der großperligen Teilchent 31,1 Gehalt der großperligen Teilchen an freiem

Wassers - 27,9 .^

Sesamtwassergehalt der feinen Teilchen« 28,5 Gew.-?5

freies Alkali je g Trockenteilcheni 0,01 mÄqu.

Basizität je g Troekenteilchent 3,0 mÄqu·

Kapazität je g TroekentelTchent 3,7 mäqu.

Arbeitskapazität je g Trockenteilehen: 1,3 miqu«

Druckabfall im Torversucht 0,014 kg/cm

In obiger Tabelle ist der G-ehalt an freiem Wasser als negativer Wert ausgedrückt. Dies bedeutet, daß die großperligen Harzteilchen im wesentlichen ohne Gehalt an freiem Wasser sind und weniger chemisch gebundenes Wasser enthalten, als üblicherweise durch den. angegebenen Wert enthalten ist.

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Beispiel III

Es wurden 8 weitere Ansätze (bezeichnet als Aasätze 3 bis 10) von feinzerkleinerten Harzteilchen bereitet und in der in Beispiel I beschriebenen Weise untersucht. Bei den Ansätzen 9 und 10 wurden die großperligen Harzteilchen mit entmineralisiertem Wasser durchgesaugt} bei Ansatz 8 wurde eine vorbestimmte Menge Wasser zu den großperligen Harzteilchen des in Beispiel I benutzten Typs zugefügt. Die Ansätze in diesem Beispiel, die einen Gehalt an freiem Wasser von weniger als 3»1 $> aufwiesen, wurden (mit Ausnahme von Ansatz 6) in dem beschriebenen Vakuumtrockner bis auf den Feuchtigkeitsgehalt, der aus Tabelle B hervorgeht, getrocknet. Bei Ansatz 6 wurden petlförmige Harzteilehen, die gemäß Beispiel II hergestellt und von dem oberen Trockenboden entnommen worden waren, vermischt mit großperligen Harzteilchen des gleichen Typs, der in Beispiel I benutzt wurde.

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen gehen aus Tabelle B hervor»

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!Tabelle

co ö co

CD

ro co

■	Gesamtwasserge halt der großperligen Teilchen in Gew.-#	Ansät ζ 3	0	6	Ansatz 4	0	Ansatz 5	6	Ansatz 6	Ansatz 7	Ansatz 8	Ansatz 9 +	,0	Ansatz-, 10 +'
Gehalt der großperligen Teilchen an freiem Was ser in Gew.-fo	37.	h	4	45.	0	50.	4		60,9	66_f6	22	,0	73_r0
21,	3,	,6	■14,	5.	-8.	6	0,9	1.9	7,6	Jl	,5	14,0
Gesamtwassergehalt der feinen Teilchen in Gew.-5& 34			43,		49,		54,8	61,0	65,6	67		68,3
Freies Alkali je g Trockenteilchen in mÄqu.	o,	7	0	0	0	0	0	0	0	0	,9	0
flow ι "i»< Basizität je g Trocken- teiichen in mAqu.	8	4*	1	_4χ	2	4,0	4,6	4,6	4	_m-_Imgm	4,8
Kapazität je g Trocken- ■fceilchen in mAau*		Λ	4	.. 4,		4,7	4,4	4,6	mm	,0	4,8
Arbeitskapazität . je.g Trockenteilchen in mA'qUe	02?		028		Θ28	3,0	XUL	3,0	3	—	3,0
Druchabfall im Yorver- such in kg/cm	0,	0,	0,021	—-	0,063	-	0,148

* Die wiedergewonnenen Peinharzteilchen lagen in Pastenform vor und ließen sich ^praktisch in der Mühle nicht zerkleinern

.Benutzt wurde ein "Fischgraten"-sieb von 11,1 mm (7/16")·

CTi

Die Werte für die Basizität, Kapazität und für den Druckabfall der Beispiele I, II und III wurden zu den in der Zeichnung dargestellten Kurven verarbeitet.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei einem üehalt an freiem Wasser von weniger als etwa 1,9 Gew.-^o in den großperligen Harzteilchen die .tiasizität der nach dem Zerkleinern erhaltenen Feinharzteilchen wesentlich verringert ist. Daher zeigen die Basizitätswerte der Beispiele I, II und III an, daß erfindungsgemäß der Gehalt der großperligen Harzteilchen an freiem Wasser vor dem Zerkleinern größer als etwa 1,9 Gew.-$ gewesen sein muß, da man sonst die hohe Basizität nicht erhalten hätte. Wie außerdem aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Austauschvermögen (Kapazität) der feinen Harzteilchen in diesem Bereich am hpchsten, so daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl eine hohe Kapazität, wie eine hohe Basizität erreicht wird.

Aus der Kurve für den Druckabfall geht ferner hervor, daß bei einem Gehalt an freiem Wasser von »ehr als etwa 7,6 Gew.-& der Anfall an ultrafeinen Staubteilchen wesentlich ansteigt, wod/urch ein unerwünschter Druckabfall verursacht wird. Die Werte für

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den Druckabfall in den Beispielen I, II und III zeigen daher an, daß der Gehalt an freiem Wasser 7,6 Gew.-^ der Harzteilchen nicht überschreiten darf,

Beispiel IT

leuchen von großperligem Harz in d er Hydroxydform (Größenordnung etwa 0,30 bis 0,83 mm) wurden gemäß Beispiel I auf ihren Gehalt an freiem Wasser untersucht. Es ergab sich ein Gehalt an freiem Wasser von 4 ³A des Gewichtes der Harzteilchen.

Auch der Gesamtwassergehalt der großperligen Harzteilehen, wurde gemäß Beispiel I bestimmt. Für den Gesamtwassergehalt ergab sich ein Wert von 63 ί» des Gewichtes der Harzteilchen.

Etwa 1810 kg dieser großperligen Harzteilchen wurdefein eine Hammermühle gemäß Beispiel I eingebracht. Dort wurden die Teilchen auf eine Größe von etwa 0,037 bis 0*15 aas. (100 - 400 mesh) vermählen, wobei der Hauptanteil eine Größe von etwa 0,037 bis 0,075 mm aufwies.

Eine Probe des nunmehr feinteiligen Harzes wurde gewogen und im Öfen bei 40° auf Gewichtskonstanz getrocknet. Der Gewichtsverlust entsprach dem Gesamtwasserge-

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halt, der mit 57-58$ des gesamten Teilehengewichtes ermittelt wurde«

In einem Behälter von 1,52 m Durchmesser und 1,83 m Höhe waren 209 ringförmige Bauiawollfilterschläuche mit einem Durchmesser von je 5 cm und einer Länge von je 152 cm angeordnet.

Die, Filterschläuche hatten zusammen eine

ρ
Oberfläche Von etwa 51 m . Das fein granulierte Harz wurde nun im Gewichtsverhältnis 1:1 mit einem ebenfalls granulierten stark sauren Kationenaustauscherharz vom Diphenylbenzol-Styrol-Copolymerisattyp in der Wasserstofform vermischt, dessen Teilchen einen , Durchmesser von 0,037 - 0,15 mm (100 -400 mesh) hatten. Um die Filter mit dieser Mischung aus feinen Harzteilchen zu beschichten wurde eine Aufschlämmung der vermischten Harzteilchen in entmineralisiertem

Wasser bereitet und durch die Filterschläuche gepumpt, so dass sich die Harzteilchen auf den Filtern abschieden, wo sie eine ca. 0,64 cm dicke Überzugsschicht bildeten.

Der zu behandelnde Zustrom war Kondenswasser, das je Milliarde Gewichtsteile 200 Teile Chlorid und 50 bis 200 Teile gelöste Kieselsäure als Verunreinigungen enthielt» Das Kondenswasser wurde durch die wie oben

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beschichteten Filterschläuche gedrückt. Me Leitfähigkeit "des Kondenswasser betrug infolge der Anwesenheit der Chloridverunreinigung etwa '5 bis 6 mit" »

wurde
Die Kieselsäure/mittels der üblichen koloriiaetrisehen

Verfahren bestimmt«

Die Leitfähigkeit des Abflusses aus dem Austauscherfilter betrug anfänglich etwa 0,3 bis 0,5 mic . Der Durchfluss wurde beendet wenn das abfliessende Wasser eine Leitfähigkeit von mehr als 1,0 m·»«-" aufwiese Gleichzeitig wurden Proben des Abflusses durch die üblichen kolorimetrisehen Verfahren auf ihren Kieselsäuregehalt untersucht. Es ergab sich, dass der Abfluss weniger als 20 Teile je Milliarde (ppb) Kieselsäure aufwi'es, wohei gegen Ende· des Arbeitsvorganges der Kieselsäuregehalt auf etwa 40 bis 50 Teile je Milliarde anstiege Auf diese Weise war eine bekannte Menge Kondenswasser durch die FiItereinrichtung geschickt worden, die eine bekannte Konzentration an Kieselsäure und Chloriden aufwiese Durch Ermittlung der Werte für diese Konzentration an Kieselsäure und Chloridlonen im Abfluss ließ sich

somit die Arbeitskapazität der verwendeten Harzteilehen bestimmen.

Diese Arbeitskapazität wurde berechnet zu etwa 2,9 Milliäquivalent an anionischen Verunreinigungen, die je Gramm trockener Harzteilchen dem Wasser entzogen worden waren. 9-098 10/0729

Das Beispiel zeigt, dass die erfindungsgemäss hergestellten feinen Harzteilchen eine Arbeitskapazität aufwiesen, die dem im Laboratoriumsversuch (Beispiel 1 und 3) festgestelltem Wert entspräche

Pat entanspruch

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Claims

Verfahren zur Herstellung von fein granulierten staricbasiochen Anioneriaustauscherharzen, von -jJivinyl-ötyrol-Copolymerisattyps in der Hydroxydform, dadurch gekennzeichnet , dass man ein in der xiydroxydform vorliegendes gröber granuliertes starkbasisches Anionenaustauscherharz,des obigen Sypa mit einer Seilchengrösse von 0,30 bis 0,83 mm (60-4Ü0 Maschen, 2yler-diebsystem) mit einem gegebenenfalls vorher einzustellenden ,/assergehalt von etwa 1,9 bis 7» 6 ^L/a des Teilchengewichtes in einer Hammermühle auf eine Teilchengrösse von O£57 bis 0,25, vorzugsweise von 0,037 bis 0,15 mm (60-400 bzw, 100 bis 400 Haschen, Tyler-Siebsystem) zerkleinert,,

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