DE4411049A1 - Verfahren zum Entsalzen von salzhaltigem Wasser, insbesondere von Meerwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsalzen von salzhaltigem Wasser, insbesondere von Meerwasser. Derartige Verfahren werden in großtechnischen Anlagen zur Sicherstellung der Wasserversorgung in vielen Trockengebieten der Erde eingesetzt; sie dienen in kleinen Anlagen beispielweise der Wasserversorgung auf Schiffen oder von Forschungsstützpunkten in wasserarmen Gebieten der Erde.

Üblicherweise arbeiten diese Anlagen mit den Mitteln der Verdampfung und Kondensation von Seewasser. Problematisch hierbei ist im wesent­ lichen der hohe Energiebedarf und der beachtliche apparative Auf­ wand, welcher nicht nur einen vergleichsweise großen Platzbedarf hat, sondern aus Gewichtsgründen zu Transportproblemen führen kann, soweit es sich um Mobilanlagen handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das sich mit verringertem apparativen Aufwand betreiben läßt und ggf. mit einem gegenüber dem Stand der Technik verringerten Energiebedarf auskommt.

Ein diese Aufgabe lösendes Verfahren zum Entsalzen von salzhaltigem Wasser, insbesondere von Meerwasser, zeichnet sich dadurch aus, daß eine vorgegebene Menge von Zeolithen mit gleicher oder gemischter Gitter- bzw. Molekularsiebstruktur mit dem zu entsalzenden Wasser in Kontakt gebracht, nach einer vorgegebenen Verweilzeit wieder entnom­ men und dann in einem weiteren Schritt unter Sammlung des freigege­ benen Wassers dehydriert wird.

Bei den Zeolithen handelt es sich um eine weit verbreitete Gruppe von kristallinen Silikaten der allgemeinen Formel

M₂/_zO · Al₂O₃ · xSiO₂ · yH₂O

in der M ein ein- oder mehrwertiges Metall,
z die Wertigkeit und
x und y charakteristische Konstanten für die meisten Zeolithen sind.

Zeolithe werden in der Technik und im täglichen Leben vielfältig eingesetzt, beispielsweise in Waschmitteln zur Verminderung der Wasserhärte, als Absorptionsmittel oder als Katalysatoren. Technisch wichtige Einsatzgebiete für Zeolithe sind beispielsweise die Trock­ nung und Reinigung von Gasen und Flüssigkeiten, beispielsweise das Entfernen von Wasser, Kohlendioxyd und von schwefelhaltigen Ver­ bindungen aus Erdgas, das Entfernen von Wasser aus organischen Lösungsmitteln oder bei mikroelektronischen Gassensoren.

Versuche haben nun gezeigt, daß man Zeolithe auch in der angegebenen Weise zum Entsalzen von Wasser einsetzen kann und daß der auf diese Weise erreichbare Reinheitsgrad des gewonnenen Wassers unerwartet hoch ist.

Während der Verweilzeit der Zeolithe innerhalb des zu entsalzenden Wassers übernehmen die Hohlräume der Gitterstruktur der Zeolithe durch ihre Porenöffnungen hindurch das Wasser, während die Salzmole­ küle aufgrund ihrer Größe die Porenöffnungen nicht durchdringen können. Entfernt man die Zeolithe am Ende der Verweilzeit aus dem das Salzwasser aufnehmenden Gefäß oder dergleichen und dehydriert die Zeolithe anschließend bevorzugt im Vakuum oder aber auch durch Zufuhr von Wärmeenergie, dann geben die Zeolithe das Wasser aus ihren Hohlräumen wieder ab, so daß dieses gesammelt und seiner weiteren Verwendung zugeführt werden kann.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß der Prozeß der Aufnahme von weitgehend salzfreiem Wasser innerhalb der Kristallstruktur während der Verweilzeit exotherm abläuft. Es wird deshalb bevorzugt, die hier entstehende Wärme zu benutzen, um einen Teil des Wärmebedarfs für die Dehydrierung einer dem Wasser zuvor entnommenen Menge von Zeolithen zu verwenden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Entsalzen vom salzhaltigem Wasser, insbesondere von Meerwasser, bei dem eine vorgegebene Menge von Zeolithen mit gleicher oder gemischter Gitter- bzw. Molekularsiebstruktur mit dem zu entsalzenden Wasser in Kontakt gebracht, nach einer vorgegebenen Verweilzeit wieder entnommen und dann derart hydriert wird, daß das beim Dehydrieren anfallende entsalzte Wasser zur weiteren Verwendung gesammelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dehydrierung durch Va­ kuum vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dehydrierung in der Weise vorgenommen wird, daß der vorgegebenen Menge von Zeolithen nach Ablauf der Verweilzeit Wärmeenergie zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Verweilzeit bei der Was­ seraufnahme entstehende Wärmeenergie zur Dehydrierung herangezogen wird.

5. Verwendung von Zeolithen zur Entsalzung salzhaltigen Wassers.