DE878484C

DE878484C - Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus oberflaechen- oder austauschaktiven Stoffen

Info

Publication number: DE878484C
Application number: DEF3031D
Authority: DE
Inventors: Hellmuth Dr Lauth; Erhard Dr Meier
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1942-10-03
Filing date: 1942-10-03
Publication date: 1953-06-05
Also published as: BE457330A

Description

Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus oberflächen-oder austauschaktiven Stoffen Beim Arbeiten mit oberflächen- oder austauschaktiven Stoffen, z. B. in Filtern, die mit natürlichen Wassern, technischen Lösungen, Gasen oder Dämpfen beaufschlagt werden, kommt es infolge Versagens der vorgeschalteten Reinigungselemente, z. B. der Sandfilter, oder infolge Nachreaktionen auf den Filtermaterialien leicht zu sehr tiefgreifenden Verschmutzungen, die die Leistung der Anlagen stark herabsetzen.
Besonders unangenehm sind hierbei organische Stoffe, wie z. B. Ö1, Huminstoffe, Verharzungsprodukte, Algen, Bakterien u. dgl., weil hierdurch die aktiven Oberflächen weitgehend überdeckt und damit unwirl;sam werden. Auch Metallhydroxyde, wie z. B.
Fe (OH),, insbesondere in Verbindung mit den vorgenannten Stoffen, auf die sie verankernd wirken, können zu erheblichen Störungen führen. Durch solche Verunreinigungen ergeben sich auch Verstopfungen, die den Durchlauf der Lösungen erschweren. Mit den üblichen Reinigungsmethoden, z. B. durch die bekannte Rückspülung oder durch eine Behandlung mit Säure, lassen sich aber Verschmutzungen dieser Art vielfach nur sehr schwer oder unvollkommen entfernen.
Es wurde nun gefunden, daß man in derartigen Fällen eine ausgezeichnete Reinigung erzielen kann, wenn man die verschmutzten aktiven Stoffe mit Lösungen von Netz- und/oder Emulgiermitteln behandelt. Überraschenderweise tritt dabei keine störende Bindung der Netzmittel an die aktiven Materialien ein, was an sich auf Grund des polaren Charakters zu erwarten gewesen wäre. Die Schmutzstoffe werden in Bewegung gebracht und können leicht in Form von Emulsionen aus den Filtern herausgewaschen werden.
Dabei ist es gleichgültig, ob die Verschmutzung rein mechanisch in das Material eingeschwemmt war oder ob sie durch Oberflächenkräfte der aktiven Stoffe festgehalten wurde. Die vorzugsweise kalkbeständige Netz- oder Emulgiermittellösung kann dabei von oben nach unten oder von unten nach oben durch den Apparat gedrückt werden. In vielen Fällen hat sich auch eine gleichzeitige Luftspülung, durch die eine kräftige Aufwirbelung des aktiven Materials erreicht wird, gut bewährt.
Es wurde weiter gefunden, daß man in zahlreichen Fällen die erwähnte Wirkung noch unterstützen kann, wenn man die Netz- undloder Emulgiermittel in Verbindung mit Reduktionsmitteln zur Anwendung bringt.
Dabei werden adsorbierte mehrwertige Metalle wie Eisen, Mangan usw., die auf die Schmutzstoffe verankernd wirken, reduziert und sind dann leichter zu entfernen. So wird z. B. dreiwertiges Eisen selbst durch eine konzentrierte Alkalisalzlösung nur unvollkommen aus Ionenaustauschern entfernt, während Ferroionen leicht ausgetauscht werden.
Als Reduktionsmittel kommen Schwefeldioxyd, Sulfite, Bisulfite, Hydrosulfite, Hydroxylaminlösungen u. dgl. in Frage. Im allgemeinen genügen dabei Konzentrationen von 0,1 bis I Prozent. Die Auswahl des Reduktionsmittels ist bedingt durch den pH-Bereich, in dem die Netzmittel wirksam sind.
Die beschriebene Reinigung der Materialien kann gegebenenfalls durch eine gleichzeitige oder nachfolgende.Behandlung mit einer starken Elektrolytlösung, z. B. Natriumchlorid, Salzsäure, Soda od. dgl., unterstützt werden, der gegebenenfalls eine Spülung mit Wasser oder Lösungsmitteln vorangeht.
Beispiel I Bei einem Enthärtungsfilter, das mit 0,1 m3 eines Grünsandaustauschers gefüllt war, sank bei einer Anfangsleistung von 0,32 kg Ca 0 durch Überfiltration eines eisenhaltigen Wassers die Leistung auf durchschnittlich o,I8 kg Ca 0.
Durch das Filter wurden nun 200 1 einer 20/0eigen Lösung, die aus einem Gemisch von triglykolamidsaurem Natrium und Natriumhydrosulfit (Na2 S204) hergestellt worden war, von oben durchfiltriert. Anschließend wurde mit 330 01, der Theorie an Kochsalz regeneriert. Danach hatte das Filter wieder die volle Leistung.
Bei Filtern, die durch Ausscheidung von CaC03 verkrustet waren, erwies sich eine zusätzliche Behandlung mit CO2-haltigem Wasser als vorteilhaft.
Beispiel 2 Ein Enthärtungsfilter mit einer Füllung von 5001 eines Kohleaustauschers hatte eine CaO-Aufnahme von 3,5 kg je Arbeitsperiode. Im Laufe einiger Monate sank die Leistung bis auf 1,2 kg Ca0 ab, weil das überfiltrierte Rohwasser sowohl Eisen als auch Huminstoffe enthielt.
Das Filter wurde gemäß Beispiel I mit 750 I einer Netz- und Reduktionsmittellösung behandelt und dann regeneriert.
Hierdurch wurde wieder die volle Anfangsleistung erreicht.
Der gleiche Effekt ergab sich, wenn Netz-, Reduktions- und Regeneriermittel gleichzeitig zur Einwirkung gebracht wurden.
Beispiel 3 Ein Enthärtungsfilter, welches mit 6,6 m3 eines Kunstharzaustauschers gefüllt war, nahm zwischen zwei Regenerierungen durchschnittlich 100 kg Ca 0 auf.
Beim Betrieb mit einem Flußwasser, das an Huminstoffe gebundenes Eisen enthielt, sank innerhalb mehrerer Monate die Leistung allmählich auf 80 kg Ca0 ab.
Durch das beladene Filter wurden nun 8 m3 einer Lösung geleitet, die 0,2 0/o eines Polyoxyphenoläthyläthers mit hochmolekularer Seitenkette und 0,501, Natriumhydrosulfit (Na2 S204) enthielt. Nach dem Auswaschen mit Wasser wurde mit Na Cl-Lösung regeneriert. Nach dieser Behandlung zeigte das Filter im technischen Betrieb wieder eine CaO-Aufnahme von 100 kg je Periode.
Beispiel 4 Ein Enthärtungsfilter, das mit 1 m3 eines Kunstharzaustauschers gefüllt war, zeigte im Dauerbetrieb eine CaO-Aufnahme von 1,4 Volumprozent CaO.
Durch einen starken Eisengehalt im überfiltrierten Wasser sank die Leistung allmählich bis auf 0,1 bis 0,2 0/, ab.
Das Filter wurde mit 2,5 m3 einer I°/Oigen Lösung, die aus einem Gemisch von triglykolamidsaurem Natrium und Natriumhydrosulfit hergestellt war, behandelt und dann mit Wasser ausgewaschen. Anschließend wurde mit 330 0/o der Theorie an Kochsalz regeneriert. In den Abläufen wurden insgesamt I,79 kg Fell gefunden. Nach dieser Behandlung hatte das Filter wieder seine volle Leistung.
Ein anderes Enthärtungsfilter gleicher Art zeigte eine Leistung von 1,9 0/o CaO, welche durch Fe111-haltiges Wasser bis auf o,36 010 absank.
Durch eine Behandlung, wie oben angegeben, wurden insgesamt 5,44 kg Fel1 herausgenommen, und die Leistung stellte sich wieder auf 1,9 0/,.
Beispiel 5 Bei einem Enthärtungsfilter mit 4 m3 eines Kunstharzaustauschers fiel die Leistung durch Beaufschlagung mit einem ölhaltigen Wasser von 1,85 auf I,25 Volumprozent CaO.
Durch das Filter wurden nun 1,25 m3 einer o,80/0igen Lösung eines Gemisches von die und triisobutylnaphthalinsulfonsaurem Natrium filtriert, und dann wurde ausgewaschen. Hiernach betrug die CaO-Aufnahme im Dauerbetrieb wieder I,85 0/.
Beispiel 6 Durch ein Filter, das mit 100 1 Aktivkohle gefüllt war, wurde ein Kondensat laufend von Spuren Öl und Eisen befreit. Nach längerem Betrieb war das Filter so verölt, daß keine Reinigung mehr stattfand.
Es wurden nun 200 1 einer Lösung gemäß Beispiel 2 durchfiltriert, und dann wurde mit Wasser aus- gewaschen. Hiernach hatte das Filter wieder seine volle Reinigungswirkung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus oberflächen- oder austauschaktiven Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Materialien mit Lösungen von Netz- und/oder Emulgiermitteln, gegebenenfalls in Gegenwart von Reduktionsmitteln, behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig oder anschließend eine Elektrolytlösung, wie Natriumchlorid-, Salzsäure- oder Sodalösung, zur Einwirkung bringt.