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Verfahren zur Entsalzung wäßriger Flüssigkeiten
Es ist bekannt, wäßrige
Lösungen, Gebrauchswässer od. dgl. dadurch zu entsalzen, daß man sie zunächst über
einen Wasserstoffionenaustauscher (Festsäure) und anschließend über einen Hydroxylionenaustauscher
(Festbase) führt. Der hierdurch erzielte Entsalzungsgrad ist - abgesehen von der
Natur und der Zusammensetzung des überfiltrierten Rohwassers - in erster Linie abhängig
von der Stärke, d. h. dem Neutralsalzspaltungsvermögen der Festsäure.
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Bei einem Wasser mittleren Härtegrades (davon beispielsweise etwa
75 0Io Sulfathärte, 2001o Chloridhärte und 5°/0 Carbonathärte) werden unter Verwendung
von einem hochaktiven Wasserstoffionenaustauscher auf Phenolkernsulfonsäurebasis
etwa 95 bis 97 0in der fixen Salze durch einmaliges Überflitrieren über ein Filterpaar
von Wasserstoff- und Hydroxylionenaustauschern entfernt, und zwar verbleibt im allgemeinen,
da Sulfat in der Regel stärker festgehalten wird als Chlorid, bei einem Wasser der
angegebenen Zusammensetzung nach der Filtration über einen Hydroxylionenaustauscher
auf m-Phenylendiaminbasis ein Rest von etwa 10 bis 15 mg Chlorid. Werden technisch
höhere Anforderungen an den Entsalzungsgrad gestellt, so war man bisher genötigt,
ein zweites Filterpaar zu Hilfe zu nehmen.
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Es wurde nun gefunden, daß man bereits durch einmalige Filtration
einen wesentlich höheren Entsalzungseffekt erzielen kann, wenn man dem Wasser vor
der Filtration über die Ionenaustauscher eine geeignete Menge freier Kohlensäure
zusetzt. Man kann dabei die Kohlensäure bereits dem Rohwasser zuführen, da, wie
festgestellt wurde, der Entbasungs-
prozeß hierdurch nicht beeinträchtigt
wird, oder man kann sie erst nach dem Entbasungsfilter zuspeisen. In beiden Fällen
erzielt man hinter dem Anionenaustauscher Restmengen an Sulfat und Chlorid, die
wesentlich tiefer liegen als ohne die erfindungsgemäße Zuspeisung von Kohlensäure,
z. B. bei einem Fünftel -bist einem Zehntel des oben angegebenen Wertes.
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Restliches, als Bicarbonat vorliegendes Natrium kann gegebenenfalls
leicht durch Filtration über einen weiteren Wasserstoffionenaustauscher entfernt
werden.
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Als Festsäuren im Sinne der Erfindung können die bekannten Wasserstoffionenaustauscher
auf Kunstharz- oder Kohlebasis verwendet werden, während als Anionenaustauscher
Festbasen vom Charakter der Phenylendiaminharze oder basischer Farbstoffe sowie
auch solche anorganischer Natur, wie Tonerde-, Eisenoxydgel u. a., in Frage kommen.
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Beispiel Ein vorgekalktes Rohwasser mit einem Gehalt an I90 mg/l
C1, 290 mg/l SO3, 2,6° d. H. Carbonathärte, 19,40 d. H. bleibender Härte und einer
I5,g°d. H. äquivalenten Alkalimenge wurde über einen Wasserstoffionenaustauscher
auf Phenolkernsulfonsäurebasis und anschließend über einen Anionenaustauscher auf
m-Phenylendiaminbasis geführt. Das erzielte Reinwasser enthielt, abgesehen von der
der Carbonathärte entsprechenden Menge Kohlensäure, eine Restmenge von 8 bis I0
mg Na und 12 bis I5 mg C1. Das Sulfat war bis auf die Nachweisgrenze mit Chlorbarium
entfernt.
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Dasselbe Wasser wurde nun vor der Filtration über den Wasserstoffionenaustauscher
mit I50 bis 200 mg/l freier Kohlensäure versetzt, und das entsalzte Reinwasser enthielt
dann etwa die gleiche Restmenge Natrium, während Sulfat und Chlorid nur noch in
Mengen vorlagen, die an der Grenze der analytischen Nachweisbarkett lagen. Das restliche,
als Bicarbonat vorliegende Natrium wurde leicht durch Filtration über einen weiteren
Wasserstoffionenaustauscher entfernt, so daß schließlich ein Reinwasser anfiel,
das praktisch frei von fixen Anionen und Kationen war und nur noch einen Restgehalt
von unter I bis 2 mg an Elektrolyten enthielt. Die freie Kohlensäure wurde gegebenenfalls
durch Entgasung entfernt. Das Wasser erwies sich für viele technische Zwecke als
ein vollwertiger Ersatz für destilliertes Wasser, dem es durch seine Freiheit von
Spuren Öl und Eisen in mancher Hinsicht sogar überlegen war.
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Ein Wasser ähnlicher Qualität erhielt man, wenn man die Kohlensäure
erst nach der Entbasung, d. h. hinter dem Wasserstoffionenaustauscher, zusetzte.
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PATENTANSPRVCHE: I. Verfahren zur Entsalzung wäßriger Flüssigkeiten
durch aufeinanderfolgende Filtration über Festsäuren und Festbasen, dadurch gekennzeichnet,
daß man der zu entsalzenden Flüssigkeit vor der Filtration über die Ionenaustauscher
oder vor der Filtration über die Hydroxylionenaustauscher freie Kohlensäure zusetzt.