DE1467216C - Verfahren zur Herstellung von Natrium hydroxyd aus Seewasser Ausscheidung aus A41921 IVa/121 - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Natrium hydroxyd aus Seewasser Ausscheidung aus A41921 IVa/121Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Natriumhydroxyd aus Seewasser und einer Ca(OH)2-Aufschlämmung in einer Ionenaustauschvorrichtung
mit Flüssigkeits-Zirkulationskessel, Regenerationskessel und Wasser-Waschkessel.
Ein sehr billiger Ausgangsstoff zur Herstellung von Natriumhydroxyd ist Kalkmilch. An den Verfahren
zur Herstellung von Natriumhydroxyd aus Kalkwasser und wäßriger Natriumchloridlösung unter Verwendung
von Anionenaustauscherharzen sind in der Vergangenheit
zahlreiche Verbesserungsversuche unternommen worden. Die bisher vorgeschlagenen Verfahren unter
Verwendung von Kalkwasser leiden jedoch an schwerwiegenden Nachteilen und sind daher nicht praktisch
verwertet worden. Wegen der geringen Löslichkeit von Calciumhydroxyd in Wasser, die bei Raumtemperatur
1500 mg je Liter beträgt, werden zur Herstellung des Natriumhydroxyds riesige Betriebsanlagen und
große Wassermengen benötigt. Die bekannten mit Kalkwasser arbeitenden Verfahren sind daher unwirtschaftlich
und nicht annehmbar, wenn das der Industrie zur Verfügung stehende Wasser knapp ist.
Aus der USA.-Patentschrift 2 917 368 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Natriumhydroxyd
unter Verwendung einer Ionenaustauschvorrichtung bekannt, bei dem wäßrige Calciumhydroxydlösungen
und/oder -suspensionen sowie Natriumchloridlösungen eingesetzt werden. Nach den dortigen Ausführungsbeispielen werden die Ionenaustauschharze durch
Calciumhydroxydlösungen, gegebenenfalls in Verbindung mit Calciumhydroxydsuspensionen, regeneriert.
Bei diesem bekannten Verfahren werden ferner zwei Ionenaustauschharze unterschiedlicher Basenstärke
verwendet, um dadurch die Leistungsfähigkeit des Ca(OH)2 zu erhöhen. Die Ionenaustauschharze
befinden sich in stationären Betten. Bei Verwendung der Calciumhydroxydlösungen sind wiederum große
Mengen Wasser erforderlich. Insbesondere aber besteht bei diesen stationären dichtgepackten Ionenaustauschharzbetten
die Gefahr, insbesondere wenn man konzentriertere Calciumhydroxydsuspensionen
verwenden wollte, daß die Harzschichten durch ungelöstes Ca(OH)2 verstopft werden und der Strömungsfluß der Lösung unterbrochen wird.
Aus der deutschen Patentschrift 448 048 ist es schließlich noch bekannt, bei einem Verfahren zum
Enthärten von Wasser das Austauschermaterial im Kreislauf über einen Flüssigkeits-Zirkulationskessel,
einen Regenerationskessel und einen Wasser-Waschkessel zu führen. Bei einer derartigen kontinuierlich
arbeitenden Ionenaustauschanlage liegen die Ionenaustauschharze nicht in enger Füllung vor. Daher ist
die Kontaktleistung des Austauschermaterials gegenüber der Lösung gering. Um dem Austauschermaterial
zu ermöglichen, entgegen der aufsteigenden Lösung abwärts zu sinken, ist außerdem die Aufsteigegeschwindigkeit
der dem Ionenaustausch zu unterwerfenden Lösung zwangsläufig begrenzt. Ebenso sind bei einem
industriellen Einsatz sehr große Apparaturen erforderlich.
Demgegenüber ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren
zur Herstellung von Natriumhydroxyd aus Seewasser unter Verwendung von Calciumhydroxyd
in einer Ionenaustauschvorrichlung zur Verfügung zu stellen, bei dem nur eine kleine Menge Wasser
für die notwendige Regenerierung deslonenaustauschharzes erforderlich ist und bei dem die Regenerierung
des lonenaustauschharzes sehr wirksam durchgeführt wird, ohne daß die Gefahr einer Verstopfung der
lonenaustauscherharzschichten besteht oder eine große
Apparatur erstellt werden müßte.
Nach der Erfindung wurde ein Verfahren zur Herstellung von Natriumhydroxyd aus Seewasser und einer
Ca(OH)2-Aufschlämmung in einer Ionenaustauschvorrichtung
mit Flüssigkeits-Zirkulationskessel, Regenerationskessel und Wasser-Waschkessel gefunden,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Seewasser
ίο einem in der OH~-Form befindlichen Harz in einem
Flüssigkeits-Zirkulationskessel entgegenführt, das in die Cl~-Form umgewandelte Harz im Regenerationskessel unter Rühren im Gegenstrom mit einer verhältnismäßig
konzentrierten Ca(OH)2- Aufschlämmung umsetzt, das in die OH~-Form umgewandelte Harz
mit Wasser wäscht und anschließend wieder in den Flüssigkeits-Zirkulationskessel zurückleitet.
Wie weiter gefunden wurde, ist es bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft, wenn
man das Harz in der Cl~-Form intermittierend in den Regenerationskessel zu den Zeiten einführt, in denen
kein Wasser in den .Regenerationskessel durch sein unteres Ende eingeführt wird.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ferner vorteilhaft, die Ca(OH)2-AuI-schlämmung
nur zu den Zeiten in den Regenerationskessel einzuführen, in denen kein Wasser in den
Regenerationskessel durch sein unteres Ende eingeführt wird.
In den Zeichnungen sind
F i g. 1 und 2 Fließbilder, die die Herstellung von NaOH aus gereinigtem Seewasser und einer Aufschlämmung von Calciumhydroxyd unter Verwendung
einer kontinuierlich betriebenen Ionenaustauschvorrichtung erläutern;
F i g. 3 ist ein Fließbild, das die bei der Verwertung des Seewassers durchgeführten Verfahrensmaßnahmen
näher erläutert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
In F i g. 1 bedeutet 1 einen Flüssigkeits-Zirkulationskessel, in den vom unteren Teil her vorgereinigtes
Seewasser 2 eingeführt wird, damit mit einem Harz vom OH~-Typ, das durch den oberen Teil 3 des
Kessels eingeführt wird, eine Berührung im Gegenstrom stattfinden kann. Die gebildete NaOH wird aus
einer Öffnung 4 entnommen, die am oberen Teil des Kessels voi gesehen ist. Das Harz, das an der Reaktion
teilgenommen hat, ist nunmehr vom Cl~-Typ und
wird durch eine Öffnung 6 am unteren Teil des Kessels zum oberen Teil eines sich anschließenden Regenerationskessels
7 geleitet.
In dem Regenerationskessel wird von unten her eine Ca(OH)2-Aufschlämmung 8 eingeführt und mit
Hilfe eines in dem Kessel vorgesehenen Rührers 9 mäßig mit dem Harz von Cl--Ty ρ gerührt, wodurch
das Harz zum OH~-Typ regeneriert wird, das durch eine Öffnung 10 am unteren Teil des Kessels in einen
Wasser-Waschkessel 11 weitergeleitet wird. Die ent-
standene CaCl2-Lösung wird durch eine* Öffnung 12
abgeführt.
In dem Wasser-Waschkessel wird das herabsinkende Harz vom OH~-Typ, das von großen Mengen Ca(OH)2-Aufschlämmung
begleitet ist, mit Wasser 13 gewaschen, das vom unteren Teil des Kessels her eingeführt wird.
Das oben abfließende Waschwasser wird zur Vermeidung von Ca(OH)2-Verlusten zu der Anlage zurück*
geleitet, in der die Herstellung der Ca(OH)2-Auf-
schlämmung durchgeführt wird. Das mit Wasser ansprucht wenig Platz. Damit liegt ein wirtschaftlich
gewaschene Harz vom OH~-Typ wird durch die annehmbares Verfahren vor.
öffnung 14 in den Flüssigkeits-Zirkulationskessel 1 ' Für den erfindungsgemäß verwendeten Flüssigkeitszurückgeleitet.
Es ist auch möglich, den Ionenaustausch Zirkulationskessel und den Wasser-Waschkessel können
der Aufschlämmung mit Hilfe einer Vorrichtung 5 übliche, bekannte Ionenaustauschvorrichtungen verdurchzuführen,
wie sie in der japanischen Patent- wendet werden, mit denen eine Weiterleitung des
anmeldung 26 656/1960 beschrieben ist. Eine Aus- Harzes durchgeführt werden kann,
führungsform dafür wird in F i g. 2 gezeigt. In F i g. 2 Die auf diese Weise erhaltene verdünnte NaOH-
führungsform dafür wird in F i g. 2 gezeigt. In F i g. 2 Die auf diese Weise erhaltene verdünnte NaOH-
bedeutet 1 einen Flüssigkeits-Zirkulationskessel. In Lösung enthält eine gewisse Menge an NaCl. Da bei
ähnlicher Weise wie in F i g. 1 wird das Harz vom io der Dialyse unter Verwendung einer Ionenaustausch-Cl~-Typ,
das sich bei der Behandlung der Salzlösung membran die Beweglichkeit der OH~-Ionen größer
gebildet hat, durch die Auslaßöffnung 6 am unteren ist als diejenige der Ch-Ionen, gelangen vorzugsweise
Teil des Kessels in den Aufgabetrichter 9 getrieben, OH--Ionen durch die Membran, wodurch eine sehr
der sich am oberen Teil des Regenerationskessels 7 bequeme Konzentrierung und gleichzeitige Reinigung
befindet. 15 bewirkt wird. Nach dem Konzentrieren kann die
Das im Aufgabetrichter befindliche Harz wird in Lösung als solche verwendet oder gegebenenfalls bis
bestimmten Zeitabständen in den Kessel gelassen. zum festen NaOH eingedampft werden.
Wird durch den unteren Teil des Kessels Wasser Mit Hilfe des auf diese Weise aus Seewasser hereingeführt, wird das in dem Kessel befindliche Harz gestellten Natriumhydroxyds lassen sich die Mg++- mit Hilfe des hydraulischen Druckes des zirkulierenden 20 und Ca++-Ionen aus Seewasser entfernen. Bei bekannten Wassers in Form von Schichten nach oben getrieben. Verfahren wird das Seewasser zu einer konzentrierten Durch die Zunahme des innerhalb des Kessels herr- Salzlösung eingeengt, aus der die kristallisierten Besehenden Druckes wird ein Kontrollventil 16 ge- standteile gewonnen werden. Dabei ist nachteilig, daß schlossen, wodurch die Einführung von Harz aus dem das Calcium Calciumsulfat bildet, das eine Bildung Aufgabetrichter in den Kessel abgebrochen wird. Die 25 von Kesselstein hervorrufen kann, und das Magnesium im mittleren Teil des Kessels eingeführte Ca(OH)2- bildet Magnesiumchlorid. Dadurch entstehen die Aufschlämmung steigt zusammen mit dem eingeleiteten folgenden Nachteile: verringerter Strom-Nutzeffekt Wasser nach oben und tritt dabei mit dem Harz in bei der Dialyse unter Verwendung von Ionen-Reaktion. Die entstandene CaCl2-Lösung wird durch austauschmembranen, Erhöhung des Siedepunktes die Öffnung 12 abgezogen. Das entstandene Harz vom 30 beim Eindampfen der Lösungen und Abnahme der OH~-Typ andererseits wird nach der Umsetzung mit . NaCl-Ausbeute, wenn konzentrierte Salzlösungen ab-Hilfe des Druckes des durchgeleiteten Wassers durch gezogen werden. Dementsprechend kann erwartet die Auslaßöffnung 10 allmählich in den oberen Teil werden, daß durch eine vorherige Entfernung sowohl des Wasser-Waschkessels 11 geleitet. des Calciums als auch des Magnesiums aus dem
Wird durch den unteren Teil des Kessels Wasser Mit Hilfe des auf diese Weise aus Seewasser hereingeführt, wird das in dem Kessel befindliche Harz gestellten Natriumhydroxyds lassen sich die Mg++- mit Hilfe des hydraulischen Druckes des zirkulierenden 20 und Ca++-Ionen aus Seewasser entfernen. Bei bekannten Wassers in Form von Schichten nach oben getrieben. Verfahren wird das Seewasser zu einer konzentrierten Durch die Zunahme des innerhalb des Kessels herr- Salzlösung eingeengt, aus der die kristallisierten Besehenden Druckes wird ein Kontrollventil 16 ge- standteile gewonnen werden. Dabei ist nachteilig, daß schlossen, wodurch die Einführung von Harz aus dem das Calcium Calciumsulfat bildet, das eine Bildung Aufgabetrichter in den Kessel abgebrochen wird. Die 25 von Kesselstein hervorrufen kann, und das Magnesium im mittleren Teil des Kessels eingeführte Ca(OH)2- bildet Magnesiumchlorid. Dadurch entstehen die Aufschlämmung steigt zusammen mit dem eingeleiteten folgenden Nachteile: verringerter Strom-Nutzeffekt Wasser nach oben und tritt dabei mit dem Harz in bei der Dialyse unter Verwendung von Ionen-Reaktion. Die entstandene CaCl2-Lösung wird durch austauschmembranen, Erhöhung des Siedepunktes die Öffnung 12 abgezogen. Das entstandene Harz vom 30 beim Eindampfen der Lösungen und Abnahme der OH~-Typ andererseits wird nach der Umsetzung mit . NaCl-Ausbeute, wenn konzentrierte Salzlösungen ab-Hilfe des Druckes des durchgeleiteten Wassers durch gezogen werden. Dementsprechend kann erwartet die Auslaßöffnung 10 allmählich in den oberen Teil werden, daß durch eine vorherige Entfernung sowohl des Wasser-Waschkessels 11 geleitet. des Calciums als auch des Magnesiums aus dem
Innerhalb einer voherbestimmten Zeitdauer wird 35 Seewasser eine Vereinfachung der Verfahrensschritte ,
der obige Vorgang wiederholt, und danach .wird das für die Konzentrierung und Kristallisation sowie eine
Durchleiten von Wasser durch Betätigung eines Regel- Kostenverringerung und Qualitätsverbesserung des
ventils unterbrochen. Zur gleichen Zeit wird die Produktes zu erreichen sind. Wird Natriumhydroxyd
Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsauslaß 17 abgezogen, zu Seewasser gegeben, fällt reines Magnesiumhydroxyd
wodurch der innerhalb des Kessels herrschende Druck 40 aus, während die überstehende Flüssigkeit frei von
abnimmt. Dadurch gelangt wieder Harz aus dem Magnesium ist. Weiterhin kann durch eine Entfernung
Aufgabetrichter in den Kessel, und die Weiterleitung der Calciumionen in Form von Calciumcarbonat
des Harzes 10 wird unterbrochen. . durch Zugabe von Carbonationen — wie durch Zugabe
Durch die Wiederholung dieser Vorgänge wird das von CO2, Na2CO3 usw. — eine vollständige Entfernung
Harz in Zirkulation gebracht. Der folgende Wasser- 45 der Magnesiumionen und der Calciumionen aus dem
Waschkessel 11 gleicht ganz dem in Fig. 1 ver- Seewasser erzielt werden,
wendeten. Auf diese Weise wird ein gereinigtes Seewasser
wendeten. Auf diese Weise wird ein gereinigtes Seewasser
Wird bei den obengenannten Stufen die Kalkmilch 8 erhalten, das sowohl von den Calcium- als auch von
ohne eine damit verbundene Verwendung von Wasser den Magnesiumionen befreit ist. Dieses gereinigte See-15
in den Regenerationskessel 7 eingeführt, bildet sich 50 wasser wird dann weiter zu einer konzentrierten SaIzdie
»Wand« von Ca(OH)2 an der Stelle, an der das lösung eingeengt, die als Ausgangsmaterial für die
Harz nach oben gepreßt wird, wodurch eine gleich- Natriumchloridelektrolyse oder zur Herstellung von
mäßige Einführung der Aufschlämmung verhindert kristallinem Speisesalz verwendet werden kann. Das
wird. Die Einführung der Kalkmilch im mittleren Mg(OH)2 andererseits ist für die verschiedensten
Teil des Kessels sollte daher durchgeführt werden, 55 Zwecke brauchbar, z. B. zur Herstellung von Magnesiawenn
das Durchleiten von Wasser unterbrochen wird, klinkern, von metallischem Magnesium, usw. Das
wodurch das in Schichten nach oben gepreßte Harz obengenannte Reinigungsverfahren, bei dem eine
von dem nach oben gerichteten Druck befreit wird Reinigung von calcium- und magnesiumhaltigem
und absinken kann. Weiterhin ist die obere Auslaß- konzentriertem Salzwasser mit Natriumhydroxyd oder
öffnung frei von Verstopfungen, da die Reaktion in 60 Natriumcarbonat vorgenommen wird, wird bereits in
dem Kessel so lange durchgeführt wird, bis die Fest- Betrieben durchgeführt, die sich mit der Natriumstoffe
verschwunden sind, und die Reaktionsflüssigkeit chloridelektrolyse befassen,
kann mit beträchtlicher Geschwindigkeit fließen. Wie bekannt, entstehen beim Brennen von Kalkstein
kann mit beträchtlicher Geschwindigkeit fließen. Wie bekannt, entstehen beim Brennen von Kalkstein
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vor- gebrannter Kalk und Kohlendioxyd. Der gebrannte
richtung wird die erforderliche Menge an Wasser von 65 Kalk wird dann gelöscht. Wird nun unter Verwendung
etwa 130 Tonnen auf etwa 2 Tonnen pro Tonne im des erhaltenen gelöschten Kalks aus Seewasser NaOH
Seewasser enthaltenen Natriumchlorids verringert. gewonnen und dieses NaOH zu einer weiteren Menge
Die Vorrichtung kann sehr kompakt sein bzw. be- Seewasser gegeben, um die Mg+''-Ionen als Mg(OH)2
5 6
zu entfernen, und das Kohlendioxyd zur Entfernung Beispiel 1
der Ca++-Ionen als CaCO3 zugesetzt, liegt ein wirtschaftlicheres Verfahren zur Reinigung von Seewasser Unter Verwendung von Seewasser, das vorher von vor. ' Mg++, Ca++ und SO4— befreit worden ist, wird unter ' In diesem Falle sind jedoch die im Seewasser ent- 5 Verwendung einer Kalkmilch mit einer Konzentration haltenen SO4--Ionen von gewissem Einfluß. Bei der von 100 g/Liter mit Hilfe einer Vorrichtung nach Umsetzung des Harzes vom OH~-Typ mit dem See- Fig. 1 NaOH hergestellt. In dem Flüssigkeitswasser kann Harz vom Cl~-Typ und Harz vom Zirkulationskessel wird vom Bodenteil des Kessels her SO4—-Typ. entstehen. Werden SO4—-Ionen mit gereinigtes Seewasser mit einer Geschwindigkeit von Ca(OH)2 zur Umsetzung gebracht, bildet sich CaSO4, io 5,8 m3/Stunde eingeführt, während ein stark basisches das sich ausscheiden kann. Es ist also erforderlich, Anionenaustauscherharz in der OH~-Form mit einer die SO4—-Ionen vorher zu entfernen. Geschwindigkeit von 2,3 m3/Stunde durch den unteren
der Ca++-Ionen als CaCO3 zugesetzt, liegt ein wirtschaftlicheres Verfahren zur Reinigung von Seewasser Unter Verwendung von Seewasser, das vorher von vor. ' Mg++, Ca++ und SO4— befreit worden ist, wird unter ' In diesem Falle sind jedoch die im Seewasser ent- 5 Verwendung einer Kalkmilch mit einer Konzentration haltenen SO4--Ionen von gewissem Einfluß. Bei der von 100 g/Liter mit Hilfe einer Vorrichtung nach Umsetzung des Harzes vom OH~-Typ mit dem See- Fig. 1 NaOH hergestellt. In dem Flüssigkeitswasser kann Harz vom Cl~-Typ und Harz vom Zirkulationskessel wird vom Bodenteil des Kessels her SO4—-Typ. entstehen. Werden SO4—-Ionen mit gereinigtes Seewasser mit einer Geschwindigkeit von Ca(OH)2 zur Umsetzung gebracht, bildet sich CaSO4, io 5,8 m3/Stunde eingeführt, während ein stark basisches das sich ausscheiden kann. Es ist also erforderlich, Anionenaustauscherharz in der OH~-Form mit einer die SO4—-Ionen vorher zu entfernen. Geschwindigkeit von 2,3 m3/Stunde durch den unteren
Die SO4—-Ionen können aus der Flüssigkeit, in der Teil des Kessels eingeführt wird, wodurch eine Gegensie
enthalten sind, auf folgende Weise entfernt werden. Stromberührung hervorgerufen wird. Die behandelte
Die Flüssigkeit, die die SO4—-Ionen enthält, wie z. B. 15 Flüssigkeit wird mit einer Geschwindigkeit von
Seewasser, wird mit einem in der Cl~-Form befind- 5,8 m3/Stunde aus dem am oberen Teil des Kessels
liehen schwach basischen Anionenaustauscherharz in vorgesehenen Auslaß für die behandelte Flüssigkeit
Berührung gebracht und hierdurch von SO4— befreit, abgeführt. Sie weist die folgende Zusammensetzung auf:
wobei gereinigtes Seewasser erhalten wird. . ^ n,
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine ao ^p1 nr\d
wirtschaftliche Herstellung von Natriumhydroxyd aus ■ NaU u,U4n
Seewasser. Weiterhin können durch Zugabe des auf Nach beendeter Umsetzung liegt das Harz in der
diese Weise hergestellten Natriumhydroxyds zu See- Ch-Form vor, die dann in den anschließenden
wasser die Mg1+-Ionen als Mg(OH)2 und die Ca++- Regenerationskessel geleitet wird. In diesem Kessel
Ionen als CaCO3 abgetrennt werden, so daß die Haupt- 25 wird das Harz durch Berührung mit einer Ca(OH)2-
bestandteile des Seewässers in sehr wirksamer Weise Aufschlämmung, die eine Konzentration von 100 g/
verwertet werden können. Liter aufweist und mit einer Geschwindigkeit von
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie 1,2 m3/Stunde vom Boden des Regenerationskessels
oben ausgeführt worden ist, das Calciumhydroxyd in her eingeführt wird, zur OH--Form regeneriert. Das
Form einer verhältnismäßig konzentrierten Ca(OH)2- 30 regenerierte Harz besitzt die folgende Zusammen-
Aufschlämmung verwendet, und es ist daher nur eine setzung:
kleine Menge Wasser für die Regenerierung des Aus- nT>_ 1 ,r v,| H .
tauschermaterials erforderlich. Ein besonderer Vorteil "" : ^f; ^6™ 5tarz
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Re- ^1 u'iZ m vai/ccm naTZ
generierungsleistung sehr groß ist. Wenn das in der 35 Das regenerierte Harz vom OH~-Typ wird in dem
Regenerierungsflüssigkeit vorhandene ungelöste CaI- Wasser-Waschkessel mit Wasser gewaschen und dann
ciumhydroxyd in Berührung mit dem unregenerierten erneut in den Flüssigkeits-Zirkulationskessel zurück-
Harz kommt, wird das Harz auf die folgende Weise geleitet. In den obigen Stufen sind zur Herstellung
regeneriert: von 1 Äquivalent NaOH etwa 1,2 Äquivalente Ca(OH)2
40 erforderlich.
ungelöstes Ca(OH)2 Die erhaltene verdünnte NaOH-Lösung wird mit
+ Ca(OH)2-Lösung-—>
Harz-OH + CaCl2 Hilfe einer Ionenaustauschmembran dialysiert. Bei
Harz-Cl (unregeneriertes Harz) einer Ausnutzung von 80% des NaOH wird eine
Natronlauge mit der folgenden Zusammensetzung
In dem Maße, wie der gelöste Ca(OH)2-Anteil ver- 45 erhalten:
braucht wird, beginnt ungelöstes Ca(OH)2 sich zu
braucht wird, beginnt ungelöstes Ca(OH)2 sich zu
lösen, und diese Reaktion findet fortlaufend statt. Auf μγί ' η η«
diese Weise liegt immer eine gesättigte Ca(OH)2- NaU
υ'υ8η
Lösung vor.
Die Anwendbarkeit von Calciumhydroxyd in Form 50 Beispiel2
einer verhältnismäßig konzentrierten Aufschlämmung ·
ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne In diesem Beispiel wird nach dem Verfahren von
nachteilige Begleitumstände, wie z. B. ein Verstopfen Beispiel 1 NaOH hergestellt und eine Entfernung von
der Harzschicht, im Gegensatz zu dem Verfahren der Ca++ und Mg++ aus dem Seewasser unter Verwendung
USA.-Patentschrift 2 917 368 durch das spezielle 55 der NaOH-Lösung durchgeführt, indem dieses See-Fließbettverfahren
gegeben. Bei letzterem wird die wasser mit einer Geschwindigkeit von 10 m3/Sturide
Harzschicht während der Flüssigkeitsabzugsperiode zugeleitet wird. Die Zusammensetzung des Seewassers,
des Fließbetts locker oder beweglich (d. h., es tritt eine das zur Abtrennung und Verwertung des in ihm entPeriode
ein, nach der sich die Harzschicht durch haltenen Ca++ und Mg++ eingesetzt wurde, war wie
Unterbrechen der Lösungszufuhr und Abziehen eines 60 folgt: N
Teils der Lösung aus dem unteren Teil der Säule nach xj + q 4575«
unten bewegt), und es vergrößert sich der Abstand Me++
01065 η
zwischen den einzelnen Teilchen der Harzschicht, Ca++ 0020On
wodurch der Slrömungsfluß der Lösung verbessert £i_
und gleichzeitig die Einspeisung einer Aufschlämmung 65 er» -'-
möglich gemacht wird. ^4 "V / '
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Bei- Zunächst wird in 3 von F i g. 3 nach dem Verfahren
spiele weiter erläutcrl. von Beispiel Ϊ aus 1,34 kVal/Stunde Ca(OH)2 4 und
3,45 m3/Stunde Seewasser 13, aus dem Mg++, Ca++
und SO4-" vorher entfernt worden sind, eine verdünnte
NaOH-Lösung S hergestellt, während die CaCI2-Lösung
6 abgezogen wird. Die auf diese Weise gebildete NaOH wird in einer Menge entsprechend
1,22 kVal/Stunde OH" erhalten; ihre Zusammensetzung
ist wie folgt:
NaOH . 0,353n
NaCl .' 0,11On
Diese verdünnte NaOH-Lösung wird mit dem mit einer Geschwindigkeit von 10 m3/Stunde zugeführten
rohen bzw. frischen Seewasser 7 in einem Reaktionsgefäß 1 umgesetzt, in dem unter Rückführung der
Aufschlämmung im Kreislauf eine rasche Umsetzung undFällung vorgenommen werden kann, umMg(OH)28
zu bilden und abzutrennen, wodurch Mg++ entfernt wird. Die Natronlauge wird hierbei in einer Menge
entsprechend 1,07 kVal/Stunde verwendet, und der pH-Wert wird bei 10,7 gehalten. Sodann wird der
übrige Teil der verdünnten NaOH-Lösung, also eine 0,15 kVal/Stunde OH~ entsprechende Menge, mit dem
Mg++-freien Seewasser 9 in einem Schnellreaktionsgefäß
2 vermischt, wobei gleichzeitig CO2-GaS 10 eingeleitet wird. Das Ca++ wird hierdurch in einer Menge
von 0,15 kVal/Stunde in Form von CaCO3Il abgetrennt.
Das auf· diese Weise erhaltene Ca++- und Mg++-
freie Seewasser fällt in einer Menge von 13,45 m3/ Stunde 12 an, wovon 3,45 m3/Stunde 13 zu der Stufe
zurückgeleitet werden, wo die NaOH-Herstellung erfolgt. Der übrige Teil, d. h. 10 m3/Stunde, wird zur
NaCI-Herstellung 14 verwendet.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Natriumhydroxyd aus Seewasser und einer Ca(OH)2-Aufschlämmung
in einer Ionenaustauschvorrichtung mit Flüssigkeits-Zirkulationskessel, Regenerationskessel und Wasser-Waschkessel, dadurch g e -
kennzeichnet, daß man Seewasser einem in der OH~-Form befindlichen Harz in einem
Flüssigkeits-Zirkulationskessel entgegenführt, das in die Cl~-Form umgewandelte Harz im Regenerationskessel unter Rühren im Gegenstrom mit
einer verhältnismäßig konzentrierten Ca(OH)2-Aufschlämmung
umsetzt, die behandelten Flüssigkeiten am oberen Teil abzieht, das in die OH~-
Form umgewandelte Harz mit Wasser wäscht und anschließend wieder in den Flüssigkeits-Zirkula-
ao tionskessel zurückleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in der CI~-Form intermittierend
in den Regenerationskessel zu den Zeiten eingeführt wird, in denen kein Wasser in
as den Regenerationskessel durch sein unteres Ende
eingeführt wird. "
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ca(OH)2-Aufschlämmung nur zu den Zeiten in den
Regenerationskessel eingeführt wird, in denen kein Wasser in den Regenerationskessel durch sein
unteres Ende eingeführt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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