DE615571C

DE615571C - Verfahren zur Bildung einer Schutzschicht auf den Wandungen von Wasserleitungsrohren

Info

Publication number: DE615571C
Application number: DEB131249D
Authority: DE
Original assignee: JULIANUS WILHELM MEUSER BOURGO
Current assignee: JULIANUS WILHELM MEUSER BOURGO
Priority date: 1926-05-11
Filing date: 1927-05-10
Publication date: 1935-07-08

Description

Verfahren zur Bildung einer Schutzschicht auf den Wandungen von Wasserleitungsrohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer aus Calcium- oder Magnesiumcarbonat bestehenden Schutzschicht auf den Wandungen von Rohren, Behältern. u. dgl., die zur Aufbewahrung und Förderung von weichem Wasser dienen..
Es ist bekannt, daß Metalle sowie andere Stoffe, beispielsweise Beton, von weichem Wasser, d. h. geringe Mengen Calcium- und bzw. oder Magnesiumsalze enthaltendem Wasser, angegriffen werden.
Die. Erfindung beruht nun auf der wohlbekannten Tatsache, daß die Ca- und bzw. oder MB-Salze eines genügend harten Wassers zur Bildung einer mehr oder weniger dünnen Schicht auf den Wänden irgendeines Behälters neigen. Diese Schicht, die das Material des Behälters gegen den Angriff .des Wassers schützt, entsteht aber nicht aus weichen Wässern, die gerade stark korrodierend auf Metalle sowie auf Beton wirken. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man auf den Wandungen von Rohren, Behältern u. dgl., die zur Aufbewahrung und Förderung von weichem Wasser dienen, dadurch eine Schutzschicht bildet, daß das weiche Wasser zeitweise mit Kohlendioxyd versetzt und über Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat oder diese Substanzen enthaltende Stoffe geführt wird, ehe es mit .den zu bekleidenden Wandungen in Berührung gebracht wird. Durch diese Behandlung wird die temporäre Härte des Wassers gesteigert, und dieses erhält eine derartige Zusammensetzung, daß sich bei Berührung mit den zu bekleidenden Wandungen die gewünschte zusammenhängende Calcium- oder Magnesiumcarbonatschicht abscheidet.
Das Gleichgewicht der Ca-Salze, die die temporäre Härte des Wassers verursachen, kann durch folgende Gleichung dargestellt werden

Ca C O, -f - HI ,0 + n CO.. j Y Ca (H C O;;)., + (it - x) CO-

Die Hälfte -des CO., das als Birarbonat gebunden- ist, nennt man gebundenes CO.; das übrige C Q, des im Wasser anwesenden Bicarbonats halb gebundenes CO." während das nicht in Form von Carbonat oder Bicarbonat gebundene CO2 das freie CO, ist. Bei Konstanz von Temperatur und Druck existiert im Gleichgewicht ein bestimmtes Verhältnis zwischen gebundenem und freiem CO., d. h. es gehört eine gewisse Menge freies C02 zu jeder bestimmten Menge von gebundenem CO2, welche zugehöriges CO. genannt wird. Übersteigt die Konzentration des freien C02 das zugehörige CO" so wirkt der Überschuß als aggressives CO2.
Tillmanns und Heublein haben für eine gi-ol)e Anzahl von Fällen das zugehörige C Q, für verschiedene Mengen gebundenes CO-, bestimmt und die erhaltenen Resultate in einer Tabelle niedergelegt; die Abbildung zeigt einen Teil der entsprechenden graphischen Darstellung. Die Abszissen zeigen darin das gebundene C 02, d. h. die Hälfte des C02 des Bicarbonats, wähnend die Ordinaten das freie C02 angeben, das auf der Kurve mit dem zugehörigen C02 übereinstimmt. Der Flächenteil oberhalb der Kurve zeigt Bicarbonatlösungen mit einem Überschuß von C02; der übrige Teil Lösungen, bei denen das C02 nicht zur Bildung des Bicarbonats ausreicht, heißt Carbonatlösungen.
Man hat nun gefunden, daß die Erhöhung der Härte des Wassers nur dann zum Ziele führt, wenn man gleichzeitig dafür Sorge trägt, daß die Menge des anwesenden C02 die, zugehörige Menge ist. Ist mehr C02 anwesend, so bildet ein Teil des Überschusses das aggressive C02; bei zuwenig C02 wird sofort Carbonat abgeschieden.
Falls beispielsweise ein übrigens rein theoretisches Wasser von einer Härte 9, ausgedrückt in mg gebundenes CO, pro Liter, vorliegt, das zur Bildung des erwünschten Niederschlages in den Röhren und Gefäßen nicht ausreicht, und falls die darin, befindliche CO.-Alen--e gerade dem zugehörigen C02 entspricht, @d. h. etwa o ist, wird gemäß der Erfindung C0.2 in das Wasser geleitet, bis der Gehalt an Kohlensäure genügend gestiegen ist, z. B. bis 22.
Das freie C02 soll nun in Bicarbonat übergeführt werden,-, derart, daß eine zur Bildung der Schutzschicht fähige Lösung entsteht. Nach vier Erfindung wird dies in sehr einfacher Weise dadurch erreicht, daß das mit Kohlensäure angereicherte Wasser über Calciuin- und Magnesiumcarbonat z. B. durch ein Marmorfilter geführt wird. Die Kohlensäure wird dabei unter Bildung von Bicarbonat gebunden, und es wird ein Zustand erreicht, wobei das Wasser im Vergleich mit dem unbehandelten Wasser eine erhöhte Härte von etwa 3o besitzt, während das freie C02 automatisch auf die Konzentration des zugehörigen CO2, etwa i, herabgesetzt wird. Die Gesamtmenge C 02, die 31 beträgt, ändert sich bei diesem Vorgang selbstverständlich nicht. Bei dir praktischen Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung vermag die in der Abbildung dargestellte Kurve gute Dienste zu leisten, weil man aus ihr sofort die verschiedenen in Betracht kommenden Daten ablesen kann. Inn obigen theoretischen Beispiel wind das Verhältnis zwischen freiem und gebundenem CO, des unbehandelten Wassers durch Punkt A veranschaulicht. Nach Erhöhung des CO,-Gehaltes auf a2 wird der Punkt B erreicht. Bei der Behandlung des Wassers mit Ca C 03 oder Ca C 0aenthaltenden Stoffen bewegt sich das Verhältnis zwischen freiem Und gebundenem C02 entlang der Geraden B C, die die beiden Achsen, deren gleiche Teile gleichen Mengen CO. entsprechen, unter 45' schneidet. Die Totalmenge des C02 bleibt auf dieser Linie konstant. Punkt- C zeigt das Verhältnis zwischen freiem und gebundenem C02 ini Endprodukt; die neue Härte ist 30, Punkt D, Zwobei die Menge des freien C02 etwa i beträgt, CD.
Falls Wasser einer temporären Härte 51, Punkt F, erwünscht ist, wird die Zuleitung des CO., im Anfang fortgesetzt, bis Punkt F erreicht ist, was sofort aus der Abbildung hervorgeht, wenn .man,vonF ausgehend, eine die beiden Achsen unter 45° schneidende Gerade zieht, welche die Gerade AB im Punkt F_ schneidet, auf der die temporäre Härte gleich 9 und das freie CO, gleich 45 ist.
Bei Durchleitung des so behandelten Wassers durch ein Marmorfilter ergibt sich ein Produkt von einer temporären Härte 51 und mit einer Menge von freiem C02, die wiederum das zugehörige CO2 darstellt, nämlich 3.
Die Behandlung des Wassers nach der Erfindung wird so lange fortgesetzt, bis sich eine Schutzschicht genügender Stärke auf den Wandungen der Rohre usw, abgesetzt hat. Wenn das der Fall ist, wird die Behandlung unterbrochen, und die beldeideten Rohre, Behälter usw. können nunmehr längere Zeit zur Beförderung bzw. zum Aufbewahren des unbehandelten weichen Wassers dienen. In einem Wasserleitungsbetrieb kann man durch die Verwendung des vorliegenden Verfahrens die Rohre derart schützen, daß sie während mehrerer Monate oder sogar Jahre gegen den Angriff des natürlichen weichen Wassers praktisch vollständig geschützt sind. Sobald die Schutzschicht zu dünn geworden ist, wird die Behandlung wiederholt.
Man hat schon vorgeschlagen, Wasser mit Kohlensäure zu behandeln und nachher das kohlensäurehaltige Wasser durch ein Marmorfilter zu führen. Diese Behandlung des Wassers wird aber nicht dazu benutzt, um die Abscheidung von Schutzschichten, in Rohrleitungen o. dgl. zu bewirken, Lind es findet daher eine ununterbrochene Behandlung statt, die für den vorliegenden Zweck, z. B. für '1'rinkivasserleitungen, selbstverständlich ausgeschlossen ist. Eine dauernde Steigerung der Härte des Wassers ist in diesem Falle sehr unerwünscht, und es geht eben nur darum, ein weiches Wasser durch die Leitungsi'()lire befördern zu können, ohne daB dieselben vom Wasser angegriffen werden. Zudem wird das nach einem der bekannten Verfahren behandelte Wasser gelüftet, um das Calciuincarbonat auszufällen, wobei das Wasser die Fähigkeit, Schutzchichten zu bilden, größtenteils wieder verliert.

Claims

PATENTANSPRUCII: Verfahren zur Bildung einer aus Calcium- oder Magnesiumcarbonat bestehenden Schutzschicht auf den Wandungen von Rohren, Behältern u. dgl., die zur Aufbewahrung und Förderung von weichem Wasser dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche Wasser zeitweise mit Kohlendioxyd versetzt und; über Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat oder diese Substanzen enthaltende Stoffe ,geführt wird, ehe es mit den zu bekleidenden Wandungen in Berührung gebracht wird.