DE1963101A1 - Verfahren zur Rueckgewinnung von Saeuren und Metallen durch Elektrodialyse - Google Patents
Verfahren zur Rueckgewinnung von Saeuren und Metallen durch ElektrodialyseInfo
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- DE1963101A1 DE1963101A1 DE19691963101 DE1963101A DE1963101A1 DE 1963101 A1 DE1963101 A1 DE 1963101A1 DE 19691963101 DE19691963101 DE 19691963101 DE 1963101 A DE1963101 A DE 1963101A DE 1963101 A1 DE1963101 A1 DE 1963101A1
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/243—Dialysis
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- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
Description
.-JL-JL-6. .0L. £..,£,, .£■ A. Jl .H-iLii
^u der Patentanmeldung
der Firms
ASAUI KASiSI KOGYO KABUdHIKl KAISHA
25-1» 1-ehorao, Dojiraa-Hamadori, Kita-ku, Osaka, Japan,
batreffend
Verfahren zur Rückgewinnung von Säuren und Metallen durch
Eloktrodialyse.
Priorität vom 16. Dez» 1968, Kr, 91560/68, Japan
Die iirfiadung baaieht sich auf ein Verfahren zur "Rückgewinnung
von Säuren und Metnilionen aus in chemischen Anlagen gebildeten
Ablaugen durch die Anwendung der Elektrodialyse in einem j51ek~
trodiolysator. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren,
welches die Wiedergewinnung eines wesentlichen Anteils der Salpetersäure und Metalle aus einer Ablauge gestattet, die bei
einem Verfahren zur Herstellung von Adipinsäure durch Oxydetion von Cyclohexanon oder Cyclohexanol mit Seipetersäure in
flüssiger Phase anfällt.
, ~ λ ~ 009827/2071
BAD ORiGiNAt
Bei dein Verfahran Kur Oxydation von Cyclohexanon oder Cyclohexanol mit etn-iv Y.onzsv.tvieTtzn. v/äs origin Jalpatars-üurclösung
in logeuvio-?t oino.3 Motolloxyd-Kftülys^^ors enthalt die
Mutterlauge, -su/r. der .-.dipinsäure in kristalliner Form entfernt
wurde, verschiedene Arten von Carbonsäuren, die durch
oxydativa Zersetzung des Ausgori/.sinaterials entstanden sind
sowie überschüssige Salpetersäure und aus dem verwendeten
Katalysator stanmende Metallionen.
Die erwähnten Garbonsäuren umfassen einbasische Säurent v/ie
Ameisensäure und Essigsäure und aibasische Säuren, v/ie Oxalsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure. Im Hinblick auf die Stoffbilanz des Gy st en;· s wird es daher erforderlich»
diose Säuren von Salpetersäure und Metallionen abzutrennen und aus dem System au entfernen.
Bei einem bereits bekannten Verfahren v/ird beispielsweise eine in der beiliegenden Figur 2 dargestellte Vorrichtung verwendet.
Nach diesem bekannten Verfahren wird eine Abfallflüssigkeit durch Verdampfen eines wesentlichen Anteils an balpetersäure
und Wasser in den Verdampfern 30, 31 konzentriert, die Konzentration
des erhaltenen Konzentrats mit Wssser 37 eingestellt,
die erhaltene verdünnte Lösung 34 durch eine mit einem Kationenaustausche
rharz gefüllte Ionenaustauscher-Säule 32 geleitet, um
in der Lösung enthaltene Metallionen an dem Ionenaustauscherhat-z
zu adsorbieren, das Herz mit Wasser 35 gewaschen und konzentrierte
Salpetersäure durch die Säule geleitet, wobei das
- 2 - 009827/207 ,1
^hiivz regeneriert und die en ö.#m 7lsra adsorbierten
er. go./eimer werden.
BoJ. (li-iCf.'n Yerfohro: n-'iss jedoch die Kunscocrstion d=*ir ·ίε*1~
i -.:Ι:ΘΓΡ:ίυτ·β in der der Jc-ien-sus^.'-ou^chert'."!·] β ~«:TeIoitGt on Ab-IuI1SG
unter lt0 'Ji?=;.' chtsprozsn'" ^ahDlteu -.,'erden, denn es
ist absolut erfoHerlioh, "Hg ι.ο<ιζί</:?:ϊtion der1 o^lpetersäure
bis zu dem Bereiüli zu erniedri^a;:, in c-<^i liu in der Flüs;?i:-;-koit
vorliegenden Cflrbonsäurön nicht dissoaiieren, um däi?
Gleichgewicht des Kr.tionenaustouscherhsrzes ausrsichond auf
die Iletollseite zu verschieben.
üeingam.:"sc ist es bei dcEi bolcanuton. Vorfijhroii erforderlich,
■iae in der Ablauge vorliegende V/g sr; er in den Yerdsaipfecn 3ö,
31 ira v/Qpentlichan vollständig: dyr:m3 zu Gntfernon, v:os dio
Abloßeru'-ig oinos Belajs 3us Mc-^iillsolsor von Oarbonolliiren
ouf den yäj?i'ioübe^i"r.'\Cung?fl:'chGn dor Verdampfer ζην 'I1OIq^ hat.
Un die i'fb!;?gerunr ru entrorner-, ;:;ir-rt?r. -"ieee VerdiJmpfer daher
mehrmals tätlich G'e*.^".-ic'ion -..'ardfjn, ./odu-rca die kontinuierliche
Verfahrensueico nntbrbrochen vird« _-.s? ist ausserde:.: erforderlich,
dn.?.£! das 3?&:'L-:i-e j..eit;i.ir:Giiysto..; fur die konzentrierte
Flüssic"k(?i*; einnwl Ir. Ilonat sit V/os?er υαΊ verdünnter jslpotθrsaur
e gowosch m ·. \. ϊ J.
Ziel der .Erfindung ipt e:.n neuertiges Verfahren zur Rücki?ewinnun[:
von Säurnn. uid Metallen ous Ablatigsa, welches nicht
die Kachteile der erv;ähnten bekennten Verfahren sufweist.
-I' 009827/2071 BAD
Jirfindungsgemäsr warden diese bei der bekannten Arbeitsweise
auftretenden Vori" jlvci-a^r-chwierigkeiten vollständig beseitigt,
indem nan -ine ;\leIr^rod3alyse~Tochn.ik em 'endet and die in
Figur ? der b&JJio^ond^n Zeichnung asri:--;ste.!.ltc? wiedorgewinnungssfci':Ce
dss Vekavintom Verfahrens durch einen oder mehrere
Diolys3toren erretzt.
Gegenstand der irfindunζ ist somit ein Yerfohren zur Gewin-
W nung von Salpetersäure \mä Hetellionen aus ein.or bei der
Flüssi;5ph3senox;>da&ion. von Oyclohoxanon oder Gyclohe.xsnol zu
Adipins'J.ure gebildeten sauren Ablouga, das dadurch gekennaeichnet
ist, dess man die Ablauge in einem oder raehroren
Elektrodialysstcren unter Verwendung von V/ssser oder verdünnter
wässriger Sslpeters^iure als Dislyseflüssi^koit der Elektrodialyse
unterv/irft.
Durch die ."Jrfiiiöurg wird ein wirtschaftlich vorteilhaftes
en zur Ru^V^oWinnung von Sslpeterraure uad Hetsll-
Ve
ionen :3us einer so1, .'-etcra^urehsltigen Ablauge zugänglich,
die be:, oiaem Veri;-·'rori sur Herstellung x^on Adipinsäure durch
FlÜ3si£pli8senoxyi8tion von Gye lohexe non oder Cyclohexanol
anfäll"';, weichet- die Verwendung der zurückgewonnenen Lösung
zu einer erneu bei Salpetersäureoxydation von Cyclohexanon
oder Cyclohexanol ermöglicht. Weitere Ausführungsformen und Vorteile des erfIndungsgemässen Verfahrens sind aus der nachfolgenden
Beschreibung ersichtlich.
BAD ORIGINAL
" * " 009827/2071
Das erfindung-sgiifiiässe Veriohrea soll unter !Bezugnahme auf
•Ho beiliegende»·! Zeichnungen näher erläutert v/er&an. In
diasen Ssichnunj.^n bedeuten
1 ein Bei£■ pi öl Γάν eine ?.ur Durühi'ührung des erfin
saen tf>rfahrens geeignete Vorrichtung}
Figur 2 ein Beispiel für eine bei bisher bekannten Verfahren
verwendete Vorrichtung.
Figur 5 stellt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen
.Fließschemas äst, in der mehrere Stufen von ^lektrodislysstoren
/erwendet ;;orden und
Figur 4 zeigt eixie andere Ausführung afc rm eines erfindungsfCeaäös-m
Fließschowas, bai ö.er eins Kombination aus iilektrodii»lys;»tor
und Difi'usionsdiolysofcor vai'v/endet v/ird.
In Fi£;;ir 1 bedeute?! die Bezuges iff ern 1, 2t 3, 4t 5 und 6
jevreilü einen Jileirfci'odiolysetor. In diesem Fell sind diese
sochs j'JlektrodialyßBtoren mit Hilfe einer hydraulischen
Presse 7 aneinander befestigt, öio Beijugsziffer 8 bezeichnet
einen Vorratsbehälter für die als Ablauge aus dem Oxydationsprozeß abgezogene Huttorlauge 17 und mit den Bezugszifferti 9
und 10 sind intermediäre Behälter bezeichnet. Ziffer 1$ bedeutet
einen Vorratsbehälter für eine Dialyseflüssigkeit und 11 und 12 bezeichnen intermediäre Behälter für Jüielyseflüs-
-. - 5 - 009827/2071
BAD ORIGINAL
.viglroivor1, JIp ir.it einsr Λυΐ.ν.^.;- .'lur-ih oin^ '-"/rise; con belcU-n
^lüsisl^koito,. iiixv-.vcs^cii-its I«...·!-:!".c'^ct^ur-chgr .rut-ryri ir, <ι/*'ϊύ-
•;er f;i;.' oiü3 "con a or. tricr;?^·, zu^^kgß.yoür.o-. :-. :>Uit:-s\ ^icic ^S5
dio p. v. s lev. j;;lGV..t;rndialT23tcr' dc ν ersten 'j^ufs e "tnonraeri
vrarde» ΖΊΓΙ:;:? I'i- bezeichnet ιΛη.α. VOrrstsbehüIitor und --..in.--stellbehälter
für einen üilektrol.jt, der den L-ilektrodenkerüHiern
eines Jeden Elektrodialysetors zugeführt v/ird. Per vorv/iegond
aus Schwefelsäure 27 und vlassnv 2ü hergestellte Elektrolyt
v/ird durch parallele Zuführungen den Elektrodonräumen eines
jeden Elelttrodialysators zugeführt. Die aus den Elektrodenkammern
entnommenen Slektrolyte v/erden zur Wiederverwendung rückgeführt und mit frischer Schwefelsäure und Wasser wieder
auf den erforderlichen Geholt gebrecht, während ein Teil verworfen
v/ird.
Die sus lern Gxydationsverfahr0:1 ols Ablauge ebgesogsno Mutterlauge
17 v/ird über rlea 7ot:r^tc.behälter 3 euren Leitung 18
dem Elektrodialyse tor 1 eier ernten Sbufe aug^f'Ahrt. In diesem
Elektrodialysatcr v/ird ein Teil der in der Ablauge enthaltenen
Salpetersäure und Metallioneii durch eirxe lonenaustauschernembran
in die angrenzende Eialyseflüssigkeit überführt und
die so verdünnte Ablauge wird aus dem Elektrodialysator 1
durch Leitung 19 entnommen. Die verdünnte Ablauge wird danach durch Leitung 19 dem Elektrodialysator 2 der zweiten Stufe
zugeführt und ηβοίι einer in gleicher Weise v;ie in dem Elektrodialysator
der ersten Stufe erfolgenden weiteren Verdünnung
. 6 - 009827/2071
wird die ynvdnnnta Ablouge lurch "Leitung a-ε. in den intermediären
Behälter 9 eingeführt. Unter iJinhglten der oben
beschriebenen Reihenfolge wird dann dio Ablauge während ihres
Durchgangs durch einen oder mehrere ^lektrodislysatoren auf
eine vorbcntiiniate Konzentration verdünnt und die schliesslich
erhaltene Ablauge wird über den Behälter für die endgültig
erhaltene Ablauge 15 durch Leitung 21 abgezogen, während ein Teil dieser Ablauge zum Einstellen der Konzentration der Dialyseflüssigkeit
in dem Vorratsbehälter 13 verwendet und zu diesem Zweck durch Leitung 22 diesem Behälter 13 zugeführt
wird. Dia Dialyseflüssigkeit v/ird hauptsächlich aus Wasser
23 und einer geringen Menge verdünnter Salpetersäure 22 hergestellt
und durch Leitung 24 in den ^lektrodialysator -3er
Endstufe so eingeführt, dass sie ici Gegenstrosi mit der Abfall-Hutterlouge
in Berührung gebracht v/ird.
Auf diese Weise wird ein v/es ent Ii eher Anteil der in der Abfoll-liutvorlauge
enthaltenen Salpetersäure und Metellionon
in die Pielyseflüssigkeit über.jef'Jhrt und die dabei erzielte,
die zurückgewonnenen Substanzen enthaltende Dialyseflüssigkeit
(zurückgewonnene Flüssigkeit) zunächst in dem Vorratsbehälter
16 aufbewahrt und dann durch Leitung 26 zur Verwendung in einem erneuten Oxydetionsverfobren zurückgeführt.
Bei dem durch i'igur 2 dargestelltsn bekannten Verfohren ist
es erforderlich, die Konzentration der zurückgewonnenen Flüssigkeit einzustellen und überschüssiges .v'asser aus dem System
η·ίΛ SS „7„ 009827/2071
zu entfernen, um die Uateriolbilsnz des Systems aufrecht zu
erholten. Zu diesem Zweck sind bei dam bekennten Verfahren
speziell Verdampfer 30, Jl zur Behandlung der ous der Ionenaustauscher-Kolonne
«zurückgewonnenen Flüssigkeit vorgesehen·
Ds es bei dem erfindungsgemässen Verfahren möglich ist, die
zurückgewonnene Flüssigkeit ouf eine Konzentration zu bringen,
die etwa gleich der Konzentration oder höher eis die
Konzentration der konzentrierten zurückgewonnenen Flüssigkeit
bei dem genannten bekannten Verfahren ist, besteht bei dem erfindungsgemässen Verfahren keine besondere ilotwendigkeit,
einen Verdampfer vorzusehen. Selbst wenn in gewissen
Fällen ein Verdampfer erforderlich sein sollte, reicht für die Zwecke der Efindung ein Verdampfer mit ziemlich geringer
Kapazität aus.
Die in Figur 1 gezeigte E'lektrodialyse-Vorrichtung ist die
Vorrichtung für eine besondere /-usfuhrunssforn des erfindungsgem'.:ssen
Verfahrens und die Anzahl von stufen der ülektrodialyse,
die richtung der Flüssigkeitsströmung, die Art
der Zuführung des Elektrolyts und rindere Merkmale können in
Abhängigkeit von der Arbeitsweise der verwendeten JSlektrodislysevorrichtung
abgeändert werden, das heisct in Abhängigkeit von der Stromdichte, der wirksamen Fläche der Membran,
der Entsalzungsfähigkeit, der Anzahl von Membrsnpaaren, der
aufrechterhaltenen Zellspannung (withstand ceil voltage) etc.
BAD OftiQff
~ 8 " 009827/2071
Do -jödocii eine aus c.era 0:o"ciei;ioii373Ji.'fa2j.esri s\s Ablauge ßb~
geführte Huttei'l-3uge efcws $0 Ge violits9ro33r.it inoipstersäure
enthält5 is:: ös vom industriellen Stsadomikt nicht wünschensvierfc,
die Ü 3 Ip θ tar· säure in viner einstufigen jillektrodialyse
zu entfernen.
Da dio Grei)«stromdichte, die an einen Elektrodialjsstor sngölegt
v/arden kairi, von der Konzentration einer Ablauge ani
Austrittöende des iilektrodislysstors abhängt, ist es im all- ·
goraeinen sehr soav/ie.rig, eina ötromdichte von mehr als 5i^
A/dm enauwfcjnden., v/enn angegtrebt wird, die Konaenfcrotion der
Salpetersäure au» weniger als 1,0 Ge^ichtsproaent zu verrainderu.
Duron die Anv/endira.j -3ia3s ?«.*ry:irenf-, d^s ait G in Se^ie sn~
{ruoi'drifite-:i i'.'lekui.'oaic'lyristoren durchgeführt und bei dem div3
Konx'^iti'ö-ijion eiaer· Ablöiige graduell stufanweise verringert
wir Π geinäss Fisi'.r 1, ißt es möglich, ein ο aien.lich hohe
durchschnittliche; Gü.äöwi'i-trciidichte szisui/endon, indem die
:'j'r,v mdichie in cU r ο rs tön bin sechst sn Elcktrodiglysezella
Iu ".bhän^i^'kei fc roa. det Konsentrstion in ,loder der betreffenden
stufen in [rot-iünatar Weise geviählt v;i-?d. Ausserdera kann
riie \}ivkE.:iwe Geüc,\ntV£che der Membranen umgekehrt proportional
au loj? dui'ßhi chriittlichtr ,itromdiohte verringert werden.
beschrieben,ein mehrstufiges Verfahren mit mehreren
reu -j^gewendet vvird, i.si es möglich, einen
"" 9 "" 0 0 9 8 2 7/2071
SAD
Tail dieser Elektrodialysetoren durch Diffusionsciialysstcren
zu. ersetsea. Am.ers ausgedrückt köanen bei der- Wiedergewinnung
von Salpetersäure und Hetalliorien aus ainex.1 ßterh: sauren
Ablauge mit hoher Konzentration, wenn Wasser oder verdünnte
Salpetersäure 3ls Df-alysaflüssigkeit verwandet wird, die in
dar Ablauge enthaltenen 3auren und Ketsllionen durch. Verwendung
eines konventionellen, neutralen Diaphragmas aufgrund der Konzentraticnsunter-sshiede zwischen der Ablauge und der
Diölysaflüssigiceit in dia Sialyseflüssigkeit überführt v/erdsn.
In Figur 3 ist schematissh eine iiethode dargestellt, durch
die eine Ablauge im Gegenstrom mit einer Dialyseflüssigkeit in Eerührung gebracht \/ii?d, wobei ein '/erfahren unter Verwandung
eines mehrstufigen 21ektrodi3lysator3 gemäss Pigur 1
angevjendet wird.
Figur 4 zeigt eine ilodifikation der in Figur 3 gezeigten
Anordnung, in der mehrera dar1 Elektrodialyse to ren der Anfangsscu.fan
durch Diffusionsdialysötoren ersetzt 3ind. In den Figuren
3 und 4 bedeutet die Ziffer 3S einen ülektrodielysator,
die Ziffer 39 einen DiffusionsdiaIys-3tor, die Ziffer 40 eine
dem System zugeführte Ablauge und 41 eine aus dea System sbgeführte
Ablauge» Die Beaugsziffern 42 und 43 bedeuten eine
zugeführte Dialyseflüssigkeit baw. die abgeführte zurückgewonnene Flüssigkeit.
Wenn die Wiedergewinnung wie in Figur 4 dargestellt in einem
. IO . BAD
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System unter Verwendung von Diffusionsdiolysatoren mit
Hilfe eines Verfahrens durchgeführt wird, bei dem zuerst
eine Dialyseflüssiglteit mit niedriger Konzentration mit
einer Abfall-lhitterlauge hoher Konzentration durch eine dazwischen
angeordnete Trennraembran in Berührung gebracht wird,
wobei ein wesentlicher Anteil der Sslpetersäure und Metallionen aus der Mutterlauge gewonnen wird und danach diese Ablsuge
und zurückgewonnene Flüssigkeit in einen Elektrodielysetor
weiter konzentriert werden, kann die für die Elektrodialyse erforderliche elektrische Energie stark vermindert
werden· iäin derartiges Verfahren ist daher vom \;irtschaftliohen
Standpunkt 3ehr vorteilhaft. Bei der tatsächlichen Durchführung werden die bei dem Diffusionsdialyse-Vorg3ng erhaltenen
Abieugen und zurückgewonnene Flüssigkeit als Ausgongs-Ablauge
1? und Auegsngs-Dialyseflüssiükeit 24 in des in Figur
1 dargestellte ülektrodialyse-Verfahren eingesetzt-
Der Diffusionsdialyse-Vorgang bietet den Vorteil, dass ein billiges neutrales Diaphragma anstelle einer relativ teuren
Ionenaustauscher, «eabran verwendet werden kann. Selbstverstandlieh
ist erfindunesGemäss die Art der Zuführung der Dialyseflüssigkeit nichi auf die in Figur 4 dargestellte Köglichlceit
beschränkt und kann in Abhängigkeit von den Erfordernissen modifiziert
werden. So kann beispielsweise die Dialyseflüssig~
keit jeden einzelnen Diffusionsdiolysator und ülektrodialysetor
getrennt und unabhängig zugeführt werden.
- 11 -
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Für dss arfindungsgrenässe Verfahren kenn, zweclanäesig eine
ülektrodielyse-Vorrichtung eines beliebigen Typs mit einem
Aufbau verwendet werden, bei doia r.ioiirG:?e Kstioneneustauscher-
membranen und Anion.enaustauscherraeinbronen abwechselnd parallel
zueinander sngeordnot und durch ein Paar en beiden ü'nden
angeordneter positiver und negativer Elektroden befestigt sind, die sum Entsalzen oder Konzentriereα eines Elektrolyts
durch Anlegen eines direkten Stroms befähigt ist. Kin ßlektrodialysetor
des genannten Typs ist deshalb vorteilhaft, v/eil
er mit relativ geringem üiergioverbrauch betrieben und so konstruiert
v/erden kann, dsss er eino grosse Kapazität besitzt»
Die Erfindung wird nachstehend durch die folgenden Beispiele
näher verdeutlicht, ohne dass sie dorcuf beschränkt sein soll.
' Durch eine Ulektrodialysevorrichtun;;, iie sechs Elektrodialyse
to r-Stuf en πι is je vier Paar heuhzonen umfasste, wobei
jede dieser Meabranen eine stroinlaitende Fläche von 20 mm
Breite und 5^0 cm Longe aufviies, narderi 16 kg einer Ablauge
geleitet, die 464 g Sslpeters'iure, 109 £ Ogrbonsäuren, 6,1 g
Kupfer und 1,3 6 Vanadin pro 100 g Itesser enthielt. Die Dtarchflussrate
der Ablauge betrug 6 1 pro stunde, iis v/urde ein direkter
Strom mit unterschiedlichen otrcadichten in den verschiedenen
Stufen, engelegt, die in dsr folgenden Tabelle 1
aufgeführt sind. Diese Tabelle zeigt ausserde;.i die Konzentreticn
der Salpetersäure in der behandelten Ablauge und der zurückgewonnenen
Flüssigkeit in jeder HiU-^pA
- 12 r BAD ORIGINAL
Stufe Nr. |
ütroia- etärko (A) |
1 | 78 |
2 | 41 |
3 | 21 |
4 | 11 |
5 | 5,9 |
6 | 3,1 |
£cj].pot2r säur ^konzentrat ion öalpetersäureiconzenin
der behandelten Ablauge trotian in der zurück-(g/lOOÜ
g V/8sser) gewonnenen j?lüesigkeit ^_ (κ/lQGü & V/a 3 se r)
253 241
133 135
69 72
36 40
18,8 23
9,9 14,5
Das VoIuJen der erhaltenen, zurückgewonnenen Flüssigkeit war
etvjo zweimal so gross, uio das der ursprünglich eingesetzten Ablauge. Die Hergen der aus der Abfsllflüssiö-keit in diö zurückgewonnene Flüssigkeit überführten ösrbonsäure, Kupfer-
und Vaaodinioner betrug 9ö 3 baw. 52 g und lü g, Der in diesen Beispiel veruandeto .lileiebrodiolysator h3tte den nachfolgend beschriebenen Aufbau. In diesem Slektrodielysator waren eine üt75 ms* starke Gummidichtuns? eine liationensustauschermsnibran und eine AniononoustauschermeBibrsn nacheinender so aniiGordnat, dass sie ö.ar> Membranpaar einer Zelle bildeten. Ein netzartiges Abstandsteil aus Polyäthylen war zwischen diesen t-leirbrarioa angeordnet, ura eine Berührung der stromleitenden
Flächen au verhindern und um ausserderi die Flüssigkeit einer Rührwirkung auszar/etzen. An beiden Enden der Serie aus den
verschiedenen ZeilpDaren war ein Paar Rohrnenelektroden vorgesehen, um diesi anainaader zu befestigen.
etvjo zweimal so gross, uio das der ursprünglich eingesetzten Ablauge. Die Hergen der aus der Abfsllflüssiö-keit in diö zurückgewonnene Flüssigkeit überführten ösrbonsäure, Kupfer-
und Vaaodinioner betrug 9ö 3 baw. 52 g und lü g, Der in diesen Beispiel veruandeto .lileiebrodiolysator h3tte den nachfolgend beschriebenen Aufbau. In diesem Slektrodielysator waren eine üt75 ms* starke Gummidichtuns? eine liationensustauschermsnibran und eine AniononoustauschermeBibrsn nacheinender so aniiGordnat, dass sie ö.ar> Membranpaar einer Zelle bildeten. Ein netzartiges Abstandsteil aus Polyäthylen war zwischen diesen t-leirbrarioa angeordnet, ura eine Berührung der stromleitenden
Flächen au verhindern und um ausserderi die Flüssigkeit einer Rührwirkung auszar/etzen. An beiden Enden der Serie aus den
verschiedenen ZeilpDaren war ein Paar Rohrnenelektroden vorgesehen, um diesi anainaader zu befestigen.
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Die verwendete Mat Ionenaustauschermembran, hatte die Abmessungen
50 mm χ 5GC. 20m und eine. Stärke von 0,22 ina, und ihre
durchschnittliche, elektrische Leitfähigkeit betrug nach der
Messung in 0,5 a wässrigem Natriumchlorid 5,1 Ohm.cm"". Diese
Kationen3ust8us3liermeinbran wurde durch Sulfonieren eines
Styrol-Butadien-Divinylbenzol-Copolyueren mit Schwofelsäureanhydrid
hergestellt.
Die verwendete Anionenaustsuschermenbran hatte die gleichen
Abmessungen wie die genannte Kationenaustauschermembran und eine durchschnittliche elektrische Leitfähigkeit von 2,5 Ohm
cm entsprechend einer Messung in 0,5 a wässrigem Natriumchlorid.
Sie wurde durch Behandeln das angegebenen Gopolymeron
mit Dichloräbiisn und anschliessend mit Triethylamin
hergsstellt.
Es «mrde ein vierstufiger Diffusionsdielysabor verwendet,
dessen einzelne Stufen ,ja 12 riembranpasre enthielten. Jede
dieser Mambrsnen. hette eine Kontakt fläche von 20 mai mal 5<-»0 mm.
Du'^ch diesen Dislysator v/urden 16 kg: ainer sauren Ablauge der
gleichen Zusammensetzung wie dis in Beispiel 1 verwendete Ab- '
lauge mit einer Rate von 8 1 pro Stunde gel-sit st, während Wasser
eis Dialyseflüssigkeit im Gagenstrom mit einer Rate von
16 1 pro Stunde der angranzenden gelle zugeführb wurde. Dabei
wurde in dem Dielysator der vierten Stufe eine saure Ablauge
gewonnen, die 4,5 Gewichtsprozent Salpetersäure enthielt.
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Die so erhaltene Flüssigkeit wurde in ;ierie einen dreistufigen
Dlektrodiolysaljor der in Beispiel 1 beschriebenen Konstruktion
zugeführt und der Vorgang des üntsslzens v/urde
unter den in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten Bedingungen vorgenommen. Als Ergebnis konnte die Konzentration der Salpetersäure
ouf 1,02 Gewichtsprozent vermindert werden. Zu diesem
Zeitpunkt des Verfahrens wurde eine aus den Diffusionsdialysetor
entnommene wässrige Salpetersäure zurückgeführt und als Dialyseflüssigkeit verwendet.
Stufe Nr.
Typ der Dialyse
Tebelle 2
Strom- Salpetersäure- üalpetersäurestärke
konzentration konzentration in (Λ) in der behandel- der zurückgewon-
ten Ablauge nenen Flüssigkeit (g/lüüGgV/a 8ser) (jt/ ICGCt? Wasser)
1 | Diffusion |
4 | Diffusion |
5 | Elektro- |
6 | tl |
7 | Il ' |
6,7
2,4
46,5
23,0
15,3
10,2
23,0
15,3
10,2
220
258 229 22?
Die Mengen 3n Carbonsäure, Lupfar- und Vanedinionen, die sus der
Ablauge in die zurückgewonnene Flüssigkeit überführt vmrdea, betrugen
22ü ■?. bsv;. 4b 6 und S,2 £. In dieseß Beispiel wurden die
gleichen Elektrodielysatoren v;ie in Jieiepiel 1 verwendet. Die verwendeten
Diffusionsdialysatcren wcren eine modifizierte Ausführungsfora
der iälektrodialysatoren, in welchen die Kationen- und
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iinionenaustouecher.iiei-ibranen durch bonaelsüblichos JJergomentpspier
rnit einer Diolce von 0,13 nsm ecB<?tzt waren.
Pat; ent ansprüctie
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009827/2071
3AD ORfGSMM,
Claims (6)
- P 3 t e η t 8 B 3 P Γ Ü C h Θίΐ· Verfahren ζην Rückgewinnung von Salpetersäure und iiatallionen aus oinoz bei der PlüssigpliflSör.orcydstion von Cyclohexanon odäi? Oaclohexanol su Adipinsäure anfallenden sauren Ablauge, dadurch gekennzeichnet, das« man. dia Ab3.auge in einem oder mehreren ilaktrodialysstoran unter Verwendung von Wasser oder verdünnter wässriger SaI-peborsäure eis Dialyseflüssigkeit d,er Elektrodialyse un- '. terwirft.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn <j t, dass man die Elektrodialyse in mehreren Stufen unter Verwendung mglir&ror tülöicfcrodialysatoren durchführt und einen Teil der jSlektrodislysatoren durch einen oder mehrere Diffuoicnsdialysstorer. ersetzt.
- 3· Verfahren naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ablauge auerst der Diffusionsdialyae und die durch Diffusionsdialyse behandelte Ablauge danach der Elektrodialyse unterwirft«
- 4« Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der ivLektrodialyse die Ablauge im Gegsnstrom zu der Dialyseflüssigkeit fliessen lässt.- 17 -009827/2071SAD ORIGINAL
- 5» Verfahren noch Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mdn die durch Diffusionsdialyse erhaltene Ablauge 3ls Au3gangs-Abl8Uge und die durch Diffusionsdielyse erhaltene Dislyseflüssigkeit als Ausgangs-Dialyseflüssiglceit für die -Elektrodialyse verwendet.
- 6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5ι dedurch gekennzeichnet, dass man die Diffusionsdielyse in einem Dielysator mit einer neutralen Membran durchführt.7· Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dedurch gekennzeichnet, dass men die Elektrodialyse in einem Elektrodialysator durchführt, der mehrere abwechselnd angeordnete Kationen8ustauschermembr9nen und Anionenaustausch^ membranen aufweist, die durch ein an beiden Enden angebrachtes Elelctrodenpaar miteinander verbunden sind.18 - BAD ORIGINAL009827/2071Leerseite
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