DE3516606A1 - Regenerant fuer kationen-autauschermaterialien und verfahren zur regenerierung eines kationen-austauscherharzes eines wasserenthaerters - Google Patents
Regenerant fuer kationen-autauschermaterialien und verfahren zur regenerierung eines kationen-austauscherharzes eines wasserenthaertersInfo
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Description
Regenerant für Kationen-Austauschermaterialien und Verfahren
zur Regenerierung eines Kationen-Austauscherharzes eines Wasserenthärters
Die Erfindung hat zum Gegenstand die Regenerierung von Ionen-Austauschermaterialien. Sie betrifft insbesondere
einen Regeneranten bestehend aus festem Natriumchlorid bestimmt zur Zersetzung in Wasser für die Regenerierung
von Kationen-Austauschermaterialien.
Es ist bekannt, daß die Regenerierung von Kationen-Austauscherharzen,
die in Industrie- und Haushalts-Wasserenthärtern verwendet werden, im allgemeinen mit einer
gesättigten Natriumchloridlauge erfolgt. Was nun automatische Enthärter betrifft, so findet die Herstellung der
gesättigten Lauge in einer Hilfseinrichtung statt, die in einem Behälter für den festes Natrium enthaltenden
Regeneranten und einem Servomechanismus besteht, der in Abhängigkeit von den Bedürfnisen des Enthärters gewährleistet,
daß dieses Natriumchlorid mit einem geeigneten Wasservolumen in Berührung gebracht wird, wonach die so
gebildete Lauge auf die Ionen-Austauscherharze gefüllt wird.
Die gute Arbeitsweise des Enthärters kann nur dann garantiert werden, wenn insbesondere die Regenerierung der
Harze in korrekter Weise sicher gestellt ist.
Die Wahl des zu diesem Zweck verwendeten Regeneranten erweist sich als von großer Bedeutung. Insbesondere sind
folgende Bedingungen zu beachten:
- der Regenerant darf nicht in zu großer Masse vorliegen; gegebenenfalls würde er in dem Regenerantengefäß
eine kompakte Masse bilden, die von einem Gewölbe aus
miteinander verbundenen Natriumchloridkristallen getragen bzw. festgehalten ist, und die Kontaktfläche
des festen Natriumchlorids mit dem in dem Gefäß enthaltenen Zersetzungswasser wäre unzureichend;
- er muß frei von festen Partikeln und Verunreinigungen wie beispielsweise Kalzium-, Magnesium- oder Eisenverbindungen
sein, die von dem Strom der Lauge mitgenommen die gute Arbeitsweise des Enthärters beeinträchtigen
und die Ionen-Austauscherharze umhüllen oder verschmutzen, deren Austauschkapazität somit fortschreitend
kleiner wird;
- er darf durch Spaltung nicht feine Partikel Natriumchlorid abgeben, die sich mitten in der gesättigten
Lauge nicht auflösen und sich daher wie feste Verunreinigungen verhalten;
- er muß eine regelmäßige und auch möglichst enge Körnung aufweisen, damit das mit dem Regeneranten in Berührung
stehende Laugenvolumen einerseits für die Regenerierung ausreicht und andererseits über der Zeit
konstant ist, nämlich unabhängig von dem Fortschrittsgrad der Zersetzung des Natriumchlorids.
Zur Überwindung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, einen Regeneranten bestehend aus Natriumchlorid
in der Form von im allgemeinen zylindrischen Tabletten zu verwenden, die durch Zusammenpressen von
Natriumchloridkörnern erhalten werden (BE-PS 7 72 265, BE-PS 7 81 797 und BE-PS 7 89 382 Solvay & Cie.).
Ziel der Erfindung ist die Angabe eines neuen Regeneranten für Kationen-Austauschermaterialien, der über die
oben angegebenen vorteilhaften Eigenschaften hinaus eine erhöhte Festigkeit gegen Stöße und Abrieb aufweist.
Die Erfindung betrifft zu diesem Zweck einen Regeneranten für Kationen-Austauschermaterialien, der aus festem
Natriumchlorid in der Form von monolithischen Kügelchen
besteht.
Erfindungsgemäß werden unter der Bezeichnung monolithischen
Natriumchlorid-Kügelchen Kugelförmige, einheitliche und nicht-agglomerierte Natriumchloridblöcke verstanden.
Diese sind in bevorzugter Weise kristalline Blöcke.
Der optimale Durchmesser der monolithischen Natriumchlorid-Kügelchen
hängt insbesondere von der Methode der Regenerierung des Kationen-Austauschermaterials ab und muß
in jedem besonderen Fall definiert werden. Als generelle Regel wird empfohlen, daß der Durchmesser der Natriumchlorid-Kügelchen
des erfinderungsgemäßen Regeneranten größer als 0,8 mm ist. Der zulässige Maximalwert des
Durchmessers der Natriumchlorid-Kügelchen ist durch die Notwendigkeit bestimmt bzw. festgelegt, ihre Zersetzung
in dem Wasser zur Bildung der für die Regenerierung der Ionen-Austauschermaterialien bestimmten Laugen nicht
übermäßig zu verzögern. In dieser Hinsicht ist es im allgemeinen wünschenswert, daß der Durchmesser der Natriumchlorid-Kügelchen
50 mm, und vorzugsweise 30 mm, nicht überschreitet. Erfindungsgemäß ist ein Regenerant
der sich im allgemeinen gut eignet, ein solcher, bei dem der Durchmesser der Natriumchlorid-Kügelchen zwischen 1
und 25 mm liegt.
Der erfindungsgemäße Regenerant eignet sich für die Regenerierung jedes Kationen-Austauschermaterials des
Natriumtyps, wie beispielsweise die natürlichen oder synthetischen Zeolite und den gemeinhin für die
Wasserenthärtung verwendeten Ionen-Austauscherharze.
Der erfindungsgemäße Regenerant kann insbesondere für
die Regenerierung von Ionen-Austauscherharzen von Wasserenthärtern verwendet werden, die bei Geschirrspülau-
tomaten Verwendung finden. Ein erfindungsgemäßer Regenerant, der sich besonders gut für diese Verwendung eignet,
ist derjenige, bei dem der Durchmesser der Natriumchlorid-Kügelchen zwischen 1 und 10 mm, und vorzugsweise
zwischen 3 und 7 mm, liegt.
Die Natriumchlorid-Kügelchen des erfindungemäßen Regeneranten
können in jeder adäquaten Verfahrensweise erreicht werden. Bevorzugt wird die Anwendung eines Verfahrens,
daß die Erreichung der Natriumchlorid-Kügelchen im Kristallzustand ermöglicht. Ein Verfahren, das sich
besonders gut eignet, ist das in Chem. Eng. Techn. 52 (1980) Nummer 11, Seiten 872 und 873 beschriebene, gemäß
dem man eine übersättigte Natriumchloridlauge durch ein Fluidbett von Natriumchloridpartikeln zirkulieren läßt.
Bei diesem bekannten Verfahren kann die übergesättigte Natriumchloridlauge beispielsweise durch Verdampfung erreicht
werden. Die Temperatur, bei der die Verdampfung der Natriumchloridlauge ausgeführt wird, ist nicht kritisch.
Sie kann üblicherweise im Bereich von 90 bis 110'C liegen.
Das Natriumchlorid des erfindungsgemäßen Regeneranten ist praktisch rein und frei von in wasserlöslichen Substanzen.
Es zeigt sich unter dem Aspekt der im wesentlichen kugelförmigen Kügelchen regelmäßiger und gedrängter Körnung,
daß hierdurch eine regelmäßige Stapelung in den Speichern für den Regeneranten der Wasserenthärter mit
Ionen-Austauscherharzen möglich bzw. gestattet wird. Der erfindungsgemäße Regenerant besitzt die vorteilhafte Eigenschaft,
daß er gegen Stöße und mechanischen Verschleiß insbesondere durch gegenseitige Reibung wenig
empfindlich ist.
Der erfindungsgemäße Regenerant kann im allgemeinen aus-
schließlich durch Natriumchlorid-Kügelchen gebildet sein. In Abwandlung kann er jedoch Zusätze enthalten wie
beispielsweise wasserlösliche Bakterizide. Gegebenenfalls können die Zusätze im teilweise löslichen, impermeablen
Umhüllungen eingeschlossen sein, wie dies in der BE-PS 8 05 008 (Solvay & Cie.) beschrieben ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die Regenerierung eines Kationen-Austauschermaterials eines Wasserenthärters,
wonach man das Kationen-Austauschermaterial mit einer wässrigen Natriumchloridlösung erreicht
durch Zersetzung, in Wasser oder einer verdünnten Lösung, eines erfindungsgemäßen Regeneranten behandelt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in bevorzugter
Weise eine wässrige, gesättigte Natriumchloridlösung verwendet. Die Behandlung des Kationen-Austauschermaterials
mit der wässrigen Natriumchloridlösung kann mittels jedes geeigneten Mittels, beispielsweise durch Perkolation
der Lösung durch das Kationen-Austauschermaterials, ausgeführt wird.
Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen
Regeneranten.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Regeneranten hat
man Natriumchlorid-Kügelchen von etwa 5 mm Durchmesser durch Verdampfung einer Natriumchloridlauge im Wege der
Fluidbett-Technik kristallisiert, die in Chem. Eng. Thechn. 52 (1980), Nummer 11, Seiten 872 und 873 beschrieben
ist. Man hat dann der Basis des Fluidbetts eine Kügelchensuspension in einer gesättigten Lauge mit
etwa 100°C abgezogen. Die Suspension, die 500g Kügelchen
je kg enthielt, ist auf einem Tuch derart getrochnet worden, daß die so gewonnenen Kügelchen eine Feuchtigkeit
von etwa 9,7g Wasser je kg enthalten. Die am Ende dieser Verfahrensweise erreichten Natriumchlorid-Kügel
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chen bilden einen erfindungsgemäßen Regeneranten. Dieser besitzt die nachfolgenden physikalischen Eigenschaften:
Quetschfestigkeit: 11,9
spezifische Masse beim Fließen: 1,25 kg/dm3 spezifische Masse beim Zusammendrücken nach der britischen
Norm BS 1460: 1,36 kg/dm3.
Claims (9)
1. Regenerant für Kationen-Austauschermaterialien bestehend aus festem Natriumchlorid, dadurch gekennzeichnet,
daß das Natriumchlorid im Zustand monolithischer Kügelchen vorliegt.
2. Regenerant nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumchlorid-Kügelchen einen Durchmesser
größer als 0,8 mm besitzen.
3. Regenerant nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumchlorid-Kügelchen einen
Durchmesser kleiner als 50 mm besitzen.
4. Regenerant nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumchlorid-Kügelchen einen
Durchmesser zwischen 1 und 25 mm besitzen.
5. Regenerant nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kügelchen einen Durchmesser zwischen
1 und 10 mm besitzen und zur Regenerierung von Kationen-Austauscherharzen von Wasserenthärtern von
Geschirrspülautomaten bestimmt sind.
6. Regenerant nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Natriumchlorid-Kügelchen einen Durchmesser zwischen 3 und 7 mm besitzen.
7. Regenerant nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumchlorid-Kügelchen
Kristalle sind.
8. Regenerant nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Natriumchlorid im Zustand von Kügelchen vorliegt, die erreicht sind durch Zirkulation einer
übersättigten Natriumchloridlauge durch ein Fluidbett von Natriumchloridpartikeln.
9. Verfahren zur Regenerierung eines Kationen-Austauschermaterials
eines Wasserenthärters, wobei das Kationen-Austauschermaterials mit einer wässrigen
Natriumchloridlösung behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässrige Lösung, erreicht
durch Zersetzung in Wasser oder verdünnter Lauge, eines Regeneranten nach irgendeinem der Ansprüche 1
bis 8 verwendet.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: LEDERER, F., DIPL.-CHEM. DR., PAT.-ANW., 8000 MUEN |
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Owner name: SOLVAY (S.A.), BRUESSEL/BRUXELLES, BE |