DE383666C

DE383666C - Verfahren zur vollstaendigen oder teilweisen Reinigung von Wasser auf elektroosmotischem Wege

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Publication number: DE383666C
Application number: DEE27125D
Authority: DE
Original assignee: ELEKTRO OSMOSE AG GRAF SCHWERIN GES
Current assignee: ELEKTRO OSMOSE AG GRAF SCHWERIN GES
Priority date: 1921-09-10
Filing date: 1921-09-10
Publication date: 1923-10-16
Also published as: GB211562A; FR557861A; NL13435C

Description

Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Reinigung von Wasser auf elektroosmotischem Wege. Viele Industrien sind zur Herstellung ihrer Erzeugnisse auf die Verwendung salzarmen bezw. salzfreien Wassers angewiesen, und zwar in allen den Fällen, bei denen eine Umsetzung der in jedem natürlichen Wasser enthaltenen Salze mit anderen chemischen Körpern zum Nachteil des Endproduktes erfolgt. Es sei auf die Färberei, Wäscherei, Fabrikation künstlicher Mineralwässer, Brauerei, Seifensiederei, Leimfabrikation, Ledergerbe-

rci usw. hingewiesen, wo überall ein besonders

1@-eiches oder gar destilliertes Wasser ange-

wendet «-erden muß.

Sieht nian in allen diesen Füllen von der

Verwendung destillierten Wassers a1), das

sich für technische Zwecke außerordentlich

teuer stellt. so ist auf rein chemischem Wege

eine: gewisse I?ntsalzung des Wassers durch

teilweise Entfernung der Erdall:.ililcarlioiiate

durch Zusatz von Kalziunilic(lrosi-(1 niiiglich,

indem die löslichen l-#-rd.ill:alilcarlionate in un-

liisliche Karbonate bzw. Hcdrosyde umgesetzt

t%-erden. Des ferneren ist in gewissen Fällen

eine Entfernung der Errlalka listilfate durch

Zusatz von Bariumhydroxyd iniiglich. Diese

Reinigung finit B;iritnnlic(Iroxcd kommt natür-

lich für alle Lebensmittelgewerbe wegen der

Giftigkeit der Baritnnsalze nicht in Betracht.

Alle anderen chemischen Zusätze zum Wasser

kiinnen nur Unisetzungen bewirken, die ein

Salz entfernen und ein neues entsblien lassen,

z. B. die bekannte Kesselspeisetc<tsserreini-

@ung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

collstän(iigen oder teilweisen Beseitigung voll

Salzen aus Wasser finit Hilfe des elektrischen

Stromes. Man hat bereits dis elelctrolctische

Wasserreinigung angewenlet, tun Abwässer voll

organischen Stoffen zu befreien oder Wasser

für technische Zwecke, z, B. zur Verwendung

als Kesselspeisewasser, geeignet zu machen

oder uin es für Trinkwasser- und ähnliche

Benutzungszwecke zu enthärten. Bei den üb-

lichen Vorrichtungen zur elektrolytischen Ab-

wasserklärung wird die Flüssigkeit einfach

zwischen Elektroden der Stromwirkung

unterworfen. Diese Einrichtung führt bei

der Reinigung und Entliärttuig von Wasser

für Gebrauchs- und Trinkzwecke nicht zum

Ziele. 11an hat hierfür schon vorgeschlagen,

eine Trennung der Anode und Katlio(Ie durch

ein Diapliragnia vorzunehmen. Dieses Ver-

fahren arl#eitet aber nicht einwandfrei. \@or

allein ergibt sich iinnier ein mehr oder weni-

her stark angesäuertes Wasser, (la fast alle

t }uellwasser I<islirhe Salze starker Säuren

enthalten und diese nicht beseitigt werden.

Ferner ist ein kontinuierlicher Betrieb aus-

weil (die ini Kathodenraten zum

Unschädlichinachen ;der ausgetretenen Ionen

vorzusehende Füllmasse von "Zeit zu Zeit er-

neuert «-erden muß. Auch die Wahl eines

hassenden Anoclenniaterials ' macht insofern

Schwierigkeiten, als die hierfür bisher ver-

wendeten Stoffe, wie Bleilegierungen u. dgl.,

bei der Elektrolyse angegriffen werden und

las Wasser z. B. für Genußzwecke unbratich-

bar machen.

Die Erfindung bezweckt nun, diese Nach-

teile der bisher finit elektrischem Strom arbei-

tenden Verfahren zur Reinigung und Ent-

li-'irttuig voll Wasser zu vermeiden und gestat:e@, alle Salze, wie Sulfate, Nitrate, Chloride tisw., in jedem Grade bis zur praktischen Salzfreiheit des Wassers zu beseitigen. Eri-iii(ltingsgeinäß wird dies dadurch erreicht, (laß (las Wasser zwischen Diaphragni2n voll ausgewäliltetn Eigenpotential vorzugsweise in dünner Schicht der Einwirkung des elektrischen Stromes ausgesetzt wird. Durch die gleichzeitige Anwendung eines Anoden- und eines Kathodendiaphraginas wird ein Wasser gewonnen, aus dein die Elektrolyte bis zu je (12111 gewünschten Grade entfernt sind, und (las außerdem den Vorzug besitzt, frei voll lebenden Keimen zu sein. Gleichzeitig ist ein kontinuierliches Arbeiten ermöglicht, und es wird ein geringerer Stroincerbrauch erzielt: auch sind irgendwelche chemische Züis iitze nicht nötig. Die elektroosmotische Enti salzung kann nach chemischer Vorbeliandlung oder auch ohne diese angewendet werden, beispielsweise soll ein besonders stark erdallkalikarl>onathaltiges Wasser vor der elektroosniotischen Behandlung voll den Karbonaten nach irgendeinem der bekannten Verfahren so weitgehend wie möglich befreit «-erden.

Für die Diaphragmen kommen solche Stoffe in Frage, die sich unter den gewählten Verhältnissen so verhalten, als ob das am positit en Pol befindliche Diaphragma positiv und das am negativen Pol befindliche Diaphragnia negativ geladen wäre. Als kathodisches Diaphraginenniaterial kommen Gewebe aus vegetabilischen Stoffen, beispielsweise Kuttertuch (dicht gewebtes Segeltuch), in Betracht, als ano(lisches Diaphragmenmaterial beispielsweise Chromleder. Als Anodenmaterial hat sich erfindungsgemäß eine Elektrode aus Kohle oder aus Magnetfit als sehr vorteilhaft erwiesen.
Die Abb. i und 2 zeigen eine zur Ausübung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung in schematischer Darstellung. In (lein Saininelgefäß S befindet sich (las zu entsalzen(le Wasser und striünt durch eigenes Gefälle in den Mittelraum des Osinoseapt)arates bei l: ein. Dieser besteht aus dein 1littelratnn 11, der c#in den beiden Seitenräumen _-hi und Kn durch ein anodisches oder kathodisches, geei2net eingespanntes Diaphragina getrennt ist. Iin Seitenraum Alt befindet sich die Anode, ini Seitenraum K fit die Kathode. Die die einzelnen Räunie bildenden Rahmen sind filterpressenartig zusammengesetzt. Das zu entsalzende Wasser tritt durch einen Überlauf bei G aus (den Mittelraum aus und wird durch eine I'unipe Y wieder in das Sainnielgefäß .S befördert. Damit sich während der elektrischen Behandlung des zu entsalzenden Wassers die anodisch und katholisch abgewanderten Elektrolyte nicht zu sehr konzentrieren, findet in den Seitenräumen Ara und Kra. eine dauernde Spülung mit gewöhnlichem Leitungswasser statt. Der Zutritt des Spülwassers, das die an den Elektroden sich bildenden elektrolytischen Zersetzungsprodukte des Mittelraumwassers aufnimmt und abführt. erfolgt bei D und der Austritt bei F. Der Grad der Entsalzung ist regulierbar durch die Zeitdauer und die angewandte Spannung.
Die Abb. 3 zeigt die apparative Anordnung schematisch für kontinuierlichen Betrieb. Aus dem Gefäß S fließt das zu entsalzende Wasser nacheinander von Mittelraum zu Mittelraum der hintereinander angeordneten 0sinoseapparate und verläßt den letzten Mittelrahm mit dem gewünschten Entsalzungsgrad. Bei dieser Anordnung ist der Grad der Elektrolytentfernung regulierbar durch die Zahl der hintereinander geschalteten Elemente, durch die Durchflußgeschwindigkeit und die verwendete Spannung zwischen den Elektroden.

Ausführungsbeispiele. Aus folgenden Wasseranalysen geht die Wirkung bei dem neuen Verfahren ohne weiteres hervor:

Berliner Leitungswasser.

Analyse.

(Sämtliche Angaben beziehen sich auf I hl Wasser.)

IKarbo-I Cl SO. Ca0

MQO N.,O; Mittl.

Mittl: K. W.

nute 3 b Volt Amp Std.

Leitungswasser . . . . . . . . . . . . . . . . .I I9,0 I 2,8 I 4.7 I 11,2 I 1,7 ( 0,0

I

Dieses Wasser wurde mit der berechneten Menge Kalziumhydroiyd entkarbonisiert.

Leitungswasser, entkarbonisiert..l 4,5 1 2,8 1 47 1 42 1 1,7 1 0,0 1

Das entkarbonisierte Wasser wurde der osmotischen Behandlung unterworfen.

Osmosedauer: 9 Stunden........ 2,5 1,7 2,6 2,1 0,9 0,01 q.0,01 1,31 o47

20 - ...... 01,0 I,01 1,3 0,0 0,7 0,0 q.5,0 1,14 r,02

23 - ........I 0,0

O,j

0,8

0,0 0,5

00 5010 I,I6 r3

,3 . 3;

er nächsteVersuch wurde bei erhöhter Spannung ebenfalls mit entkarbonisiertem Leitungs Wasser durchgeführt.

Osmosedauer: I01 Stunden....... I,O 174 2,4 2,2 01,8 01,o 6r,0 I,65 0,93

20 - .......

0>5

0>7

0'7

°'° °'° 6710 h39 ry79

25 - ....... 01,0 01,0 Spur 01,0 0,0 0,0 84,0 1,25

2,65

Ein weiterer Versuch wurde mit einem künstlich zusammengesetzten Wasser durchgeführt.

Künstliches Wasser.

Analyse.

Originalwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0 3,5 939 6,7 2,4 stark

Osmosedauer: 20,0 Stunden ..... I,01 1,8 3,5 1,1 1,8 a5,0 1,24 0,43

28,5 - .... O, O 111 2,2 Spur Spur Spur 2812 I,'7 0,(94

3735 - ..... 01,0 I,01 0,8 1) 111 ## 30,8 1,14 1,32

Aus obigen Ausführungsbeispielen ist ohne weiteres ersichtlich, wie erfindungsgemäß auf billige Weise technisch reines und brauchbares Wasser in beliebiger Menge zu gewinnen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Beseitigung von Salzen aus Wasser auf elektroosmotischern Wege, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser der Stromwirkung zwischen Diaphragmen ausgesetzt wird, welche unter den eingehaltenen Bedingungen sich so verhalten, als ob das am positiven Pol befindliche Diaphragma positiv und das am negativen Pol befindliche negativ geladen wäre.
2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Wasser in einer in der Wanderungsrichtung der zu beseitigenden chemischen Verbindungen dünnen Schicht im Mittelraum eines Dreizellenapparates der Wirkung des Stromes ausgesetzt wird.