EP1497227A2 - Verfahren zur aufreinigung von cyanamid-haltigen l sungen - Google Patents

Verfahren zur aufreinigung von cyanamid-haltigen l sungen

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Publication number
EP1497227A2
EP1497227A2 EP03727327A EP03727327A EP1497227A2 EP 1497227 A2 EP1497227 A2 EP 1497227A2 EP 03727327 A EP03727327 A EP 03727327A EP 03727327 A EP03727327 A EP 03727327A EP 1497227 A2 EP1497227 A2 EP 1497227A2
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EP
European Patent Office
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membrane
cyanamide
solution
starting solution
subjected
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03727327A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas GÜTHNER
Johann Fasenacht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/16—Cyanamide; Salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for purifying solutions containing cyanamide.
  • Cyanamide is manufactured on an industrial scale from calcium cyanamide, which in turn is obtained from lime, calcium carbide and nitrogen.
  • Metals contained therein such as e.g. Iron, nickel and calcium, in the manufacturing process for cyanamide.
  • the quantity or concentration of the contaminating metals depends mainly on the quality of the raw materials coke and lime used in the production of lime nitrogen.
  • the lime contamination mainly results from the type and composition of the gas and oil used in lime burning.
  • metallic impurities are introduced into the product via the coke but also by burning off the blast furnace electrode used, in which case the impurities originate from the (steel) sheathing of the electrode.
  • Membrane separation processes based on this principle are microfiltration with pore sizes of approx. 0.05 to 2.0 ⁇ m and ultrafiltration with pore sizes of approx. 0.003 to 0.1 ⁇ m.
  • the driving force here is the pressure difference between the so-called feed side and the permeate side.
  • the membrane acts as a dense separation layer.
  • the feed stream and its dissolved ingredients dissolve in the membrane and diffuse through it.
  • the substances that are to be retained are only poorly soluble in the membrane used and / or have one low diffusion speed, so that noticeably more of the desired substances pass through the membrane in the same time.
  • This type of membrane separation is known as reverse osmosis, reverse 5 osmosis or hyperfiltration.
  • the separation limit is given as the molecular size, the mass weight cut off (MWCO) indicating the molecular weight of a standardized polysaccharide, the size of which defines the separation limit i o of the membrane using a standardized method.
  • MWCO mass weight cut off
  • Reverse osmosis typically retains molecules between 30 and 300 g / mol.
  • a membrane used for this is also characterized in part by its retention of NaCl in water.
  • the driving force in this model is the pressure difference between feed side 15 and permeate side.
  • Nanofiltration works in the border area between ultrafiltration and reverse osmosis and combines features of both models.
  • the separation limit is usually at diameters from 0.8 to 600 nm or at molecular sizes from 80 to 15,000 g / mol.
  • Solvent is removed from the suspension or solution directly on the membrane during the filtration, the retained contents concentrate on. This effect is called concentration polarization; a cover layer forms on the membrane. In order to keep this cover layer as thin as possible and thus counteract the concentration polarization, an attempt is made to generate as much turbulence as possible in the feed stream on the membrane.
  • the membrane is flowed over in parallel, so that at the end of the membrane a stream enriched in contaminants emerges from the membrane module, which is referred to as retentate. This principle is called "crossflow".
  • the membrane module Since a relatively large retentate stream is produced in this crossflow mode of operation, the membrane module is operated in a "feed-and-bleed system". Here, the retentate is fed back in front of the membrane module. From this circuit, a small stream is discharged via the pressure control valve, which is referred to as concentrate.
  • the high-pressure pump only has to deliver the volume flow resulting from the sum of permeate and concentrate.
  • a recirculation pump promotes the large volume flow that hits the membrane module. This in turn only has to overcome the pressure loss that arises when the module flows through the feed side.
  • the disadvantage of this method is considered that the process conditions are difficult to adapt to different molecular or ion sizes and that colloidal components in particular easily occupy the membrane pores.
  • the object of the present invention is therefore to provide a process for the purification of solutions containing cyanamide, with which the disruptive ionic impurities iron, nickel and calcium are removed from the solution to such an extent that their negative effects occur the product quality can be eliminated.
  • Aqueous or alcoholic starting solutions are particularly suitable.
  • the membrane used can be used in different forms: either as a flat membrane (structure similar to a filter press in flat plates), as a hollow fiber module (a bundle of thin tubes), as a tubular module (thick tubes) or as a winding module (rolled up). Because of their small construction volume and the comparatively low manufacturing costs, winding modules are usually used.
  • the feed solution flows into the membrane module at one end, where the permeate is branched off through the membrane. The rest leave the module on the other end as a retentate.
  • MWCO value of the separation membrane is 150 to 1000 Daltons and particularly preferably 200 to 500 Daltons.
  • the present invention also prefers a separating membrane which contains a polyamide as the separating layer.
  • membranes do not consist of just one layer (symmetrical membranes) but are constructed asymmetrically.
  • the very thin active separation layer is applied to a thicker carrier layer.
  • the carrier layer is usually coarse-pored and does not contribute to the separation. It is only intended to ensure pressure stability. It is recommended that there is another layer between the separating and carrier layers that functions as a putty.
  • the active separating layer of the membrane used consists of a polyamide; the carrier can be polyethylene, for example. There is therefore a composite membrane.
  • pressures have proven to be suitable which are between 10 and 40 bar.
  • the cover layer described forms on the membrane. A large part of the deposited substances can be removed during cleaning, but a small part remains and can slowly but permanently deteriorate the flow rate of the membrane.
  • a cleaning agent can also be added to the water, which makes the cleaning solution acidic or alkaline.
  • the added cleaning agents can also contain salts for pH buffering, enzymes or surfactants.
  • the solubility of impurities that are on the membrane is higher when cleaning at a higher temperature. It can therefore be beneficial to use cleaning solutions that are up to 40 ° C warm. As a rule, the Membrane not cleaned on the permeate side, since substances that reach the permeate side during operation are flushed out of the membrane module with the permeate.
  • the method according to the invention comprises, it takes into account a preferred variant in which calcium-containing, iron- or or nickel-containing or silicon-containing compounds, in particular silica or mixtures thereof, are separated from the starting solution ,
  • the feed solution was fed continuously from the circulating circuit of a cyanamide solution storage container via a prefiltration into a storage container.
  • the pre-filtration consisted of a bag filter (depth filter with a nominal pore size of 1 ⁇ m: Amafilter HPM97-01-1SS) and a candle filter (6 candles with a pore size of 0.5 ⁇ m: Amafilter Part # T8619508246; WS 0.5-20U-X9 246).
  • This system was operated with a recirculation at a high pressure level, with permeate and concentrate flowing continuously into the corresponding storage tanks.
  • the operating pressure was set in three pressure levels of 20, 30 and 40 bar.
  • the concentration ratio (ratio of permeate to feed) was chosen to be 50, 75, 82 and 90%, which corresponded to a concentrate: permeate ratio of 100%, 33%, 22% and 11%, respectively.
  • the characteristic measured variables were the pressures on the feed and retentate sides, the retentate temperature, the pressure drop across the bag filter, the volume flows for permeate and concentrate and the concentrations of the substances to be retained calcium, iron, nickel and SiO 2 in the feed (each after prefiltration), in the permeate and in the concentrate.
  • Table 1 contains the analytical values and the resulting retention for the monitored substances Ca, Fe, SiO 2 and nickel. Different retention values were determined from the analysis values for the contaminants under consideration. In the case of SiO 2 in particular, the retention fluctuates greatly, since the colloidal nature of the SiO 2 allows it to be in a wide variety of forms.

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Aufreinigung von Cyanamid-haltigen Lösungen, bei dem die Ausgangslösung bei Temperaturen zwischen -20 und +80 °C einer Membranfiltration unterworfen wird, wobei die Trennmembran einen MWCO-Wert zwischen 80 Da und 60 kDa aufweist und die Ausgangslösung einem Druck von 2,5 bis 60 bar ausgesetzt ist. Bei diesem Verfahren, das vorzugsweise nach dem Feed-and-bleed-Prinzip arbeitet und bei dem die von der Membran zurückgehaltene Lösung vor der Membran einer Zirkulationsströmung unterworfen wird, wird vorzugsweise mit Ausgangslösungen beschickt, die einen Cyanamid-Gehalt zwischen 5 und 60 Gew.% aufweisen. Auf diese Weise können insbesondere Calcium-, Eisen-, Nickel- und Siliciumhaltige Verbindungen zu über 80 % aus den eingesetzten Lösungen entfernt werden.

Description

Verfahren zur Aufreinigung von Cyanamid-haltigen Lösungen
Beschreibung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Aufreinigen von Cyanamid-haltigen Lösungen.
Cyanamid wird großtechnisch aus Kalkstickstoff (Calciumcyanamid) hergestellt, der seinerseits aus Kalk, Calciumcarbid und Stickstoff gewonnen wird.
Über den Rohstoff Kalkstickstoff gelangen darin enthaltene Metalle, wie z.B. Eisen, Nickel und Calcium, in den Herstellungsprozess für Cyanamid. Dabei hängen Menge bzw. Konzentration der verunreinigenden Metalle hauptsächlich von der Qualität der bei der Kalkstickstoff-Herstellung eingesetzten Ausgangsstoffe Koks und Kalk ab. Die Kalkverunreinigungen resultieren dabei überwiegend aus der Art und Zusammensetzung der beim Kalkbrennen eingesetzten Brennstoffe Gas und Erdöl. Bei der Herstellung des Calciumcarbids werden metallische Verunreinigungen über den Koks aber auch über das Abbrennen der eingesetzten Hochofenelektrode in das Produkt eingetragen, wobei in diesem Fall die Verun- reinigungen aus der (Stahl-)Ummantelung der Elektrode stammen.
Zwar werden bei der Herstellung von Cyanamid-Lösungen gröbere Verunreinigungen, wie Graphit, Fe2O3, CaCO3, SiO2 und Ferrosilicium über Drehfilter ausgetragen, die bereits angesprochenen feinteiligen Verunreinigungen, die z.B. Eisen, Nickel und Calcium enthalten, verbleiben allerdings in der Produktlösung und verursachen Qualitätsstörungen, beispielsweise in Form von Ionen-typischen Verfärbungen, Trübungen oder Ausfällungen.
Zur Überwindung dieses Problems wird der Einsatz von Ionenaustauschern emp- fohlen (Ullmanns Encyclopädia of Industrial Chemistry, 6 Edition, 2001), was aber nicht den benötigten Erfolg mit sich bringt. Bekannt sind in diesem Zusammenhang auch Versuche, Cyanamid-Lösungen mit Hilfe von Kationenaustau- schern zu reinigen (Zh. Prikl. Khim (Leningrad) 1966, V. 39, Nr. 11, Seite
2581/2).
Es wurde aber auch versucht, Phosphat-stabilisierte Cyanamid-Lösungen mit schwachsauren Kationenaustauschern von Eisen und Calciumionen zu befreien. Während damit Calciumionen zumindest teilweise entfernt werden konnten, verblieben die Eisenionen in der Cyanamid-Lösung (unveröffentlichte Versuche der Anmelder in).
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Membranfiltrationsmethoden bekannt. Dabei handelt es sich bekanntermaßen um ein Trennprinzip, bei dem Stoffe aufgrund ihrer Partikel-, Molekül- oder Ionengröße zurückgehalten werden. Bei der Membranfiltration werden grundsätzlich zwei Varianten unterschieden:
Beim Porenmodell werden Partikel einer Flüssigkeit an den Poren einer Membran zurückgehalten, wenn der Partikeldurchmesser größer als der Porendurchmesser ist. Lediglich die Flüssigkeit und kleinere Partikel können hindurchtreten (permeieren). Zurück bleibt entweder ein Filterkuchen oder ein Flüssigkeitsstrom mit erhöhtem Feststoffanteil (Retentat).
Membrantrennverfahren nach diesem Prinzip sind die Mikrofiltration mit Porenweiten von ca. 0,05 bis 2,0 μm und die Ultrafiltration mit Porenweiten von ca. 0,003 bis 0,1 μm.
Die treibende Kraft hierbei ist die Druckdifferenz zwischen der sogenannten Feedseite und der Permeatseite.
Beim Lösungs-Diffusions-Modell wirkt die Membran als dichte Trennschicht. Der Feedstrom und seine gelösten Inhaltsstoffe lösen sich in der Membran und diffundieren durch sie hindurch. Die Stoffe, die zurückgehalten werden sollen, sind in der verwendeten Membran nur schlecht löslich und/oder besitzen eine geringe Diffusionsgeschwindigkeit, so dass in der gleichen Zeit merklich mehr der gewünschten Stoffe durch die Membran hindurchtritt.
Diese Art der Membrantrennung bezeichnet man als Umkehrosmose, als Reverse 5 Osmose oder Hyperfiltration.
Die Trenngrenze wird bei diesem Modell als Molekülgröße angegeben, wobei der Mass Weight Cut Off (MWCO) das Molekülgewicht eines genormten Polysac- charids angibt, dessen Größe nach einem genormten Verfahren die Trenngrenze i o der Membran definiert. Bei der Umkehrosmose werden typischerweise Moleküle zwischen 30 und 300 g/mol zurückgehalten. Teilweise wird eine hierfür verwendete Membran auch durch ihren Rückhalt von NaCl in Wasser charakterisiert.
Die treibende Kraft bei diesem Modell ist die Druckdifferenz zwischen Feedseite 15 und Permeatseite.
Eine ebenfalls bekannte Mischform der beiden vorgestellten Modelle stellt die Nanofiltrationstechnik dar:
20 Die Nanofiltration arbeitet im Grenzbereich zwischen der Ultrafiltration und der Umkehrosmose und vereinigt Merkmale von beiden Modellen.
Die Trenngrenze liegt üblicherweise bei Durchmessern von 0,8 bis 600 nm bzw. bei Molekülgrößen von 80 bis 15 000 g/mol.
25
Der Suspension oder Lösung wird während der Filtration direkt an der Membran Lösemittel entzogen, die zurückgehaltenen Inhaltsstoffe konzentrieren sich auf. Diesen Effekt bezeichnet man als Konzentrationspolarisation; an der Membrane bildet sich eine Deckschicht. Um nun diese Deckschicht möglichst dünn zu halten und so der Konzentrationspolarisation entgegenzuwirken, versucht man an der Membran eine möglichst starke Turbulenz im Feedstrom zu erzeugen.
Dazu wird die Membran parallel überströmt, so dass am Ende der Membran ein an Kontaminanten angereicherter Strom aus dem Membranmodul austritt, den man als Retentat bezeichnet. Man spricht bei diesem Prinzip vom "Crossflow".
Da bei dieser Crossflow-Fahrweise ein relativ großer Retentatstrom entsteht, betreibt man das Membranmodul in einem "Feed-and-bleed-System". Hierbei wird das Retentat zurück vor das Membranmodul geführt. Aus diesem Kreislauf wird über das Druckhalteventil ein kleiner Strom ausgeschleust, der als Konzentrat bezeichnet wird. Die Hochdruckpumpe muss hierbei nur den Volumenstrom fördern, der sich aus der Summe aus Permeat und Konzentrat ergibt. Den großen Volumenstrom, der auf das Membranmodul trifft, fördert eine Rezirkulationspum- pe. Diese hat ihrerseits nur den Druckverlust zu überwinden, der bei der feedsei- tigen Durchströmung des Moduls entsteht.
Als Nachteil dieses Verfahrens wird allerdings angesehen, dass die Verfah- rensbedingungen unterschiedlichen Molekül- oder Ionengrößen nur schwer anzupassen sind und dass insbesondere kolloidale Bestandteile leicht die Membranporen besetzen.
Für die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfah- ren zur Aufreinigung von Cyanamid-haltigen Lösungen bereitzustellen, mit dem bei der Anwendung die störenden ionischen Verunreinigungen Eisen, Nickel und Calcium soweit aus der Lösung entfernt werden, dass deren negative Auswirkungen auf die Produktqualität eliminiert werden.
Gelöst wurde diese Aufgabe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die Ausgangslösung bei Temperaturen zwischen -20 und +80 °C einer Membranfiltration unterworfen wird, wobei die Trennmembran einen MWCO- Wert zwischen 80 Da und 60 kDa und die Ausgangslösung einem Druck von 2,5 bis 60 bar ausgesetzt wird.
Überraschend hat sich mit diesem Verfahren gezeigt, dass Eisen, Nickel und Cal- cium als Hauptverunreinigungen der Cyanamid-Lösungen zu über 90 % entfernt werden können, und dass auch weitere Störstoffe wie SiO2 regelmäßig zu über 80 % entfernt werden. Dies war umso erstaunlicher, als es sich bei Silikaten um bekanntermaßen stark kolloidale Verbindungen handelt, die üblicherweise durch Membranfiltrationen nicht so einfach zu entfernen sind, da die sich bildenden Kieselgele die Membranporen dichtsetzen und so auch die Abtrennung anderer Ionen be- oder gar verhindern. Grundsätzlich war dieser Erfolg so nicht zu erwarten.
Für das vorliegende Verfahren hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine Aus- gangslösung eingesetzt wird, die einen Cyanamid-Gehalt zwischen 5 und 60
Gew.-% aufweist. Besonders geeignet sind dabei wässrige oder alkoholische Ausgangslösungen.
Die verwendete Membran kann in unterschiedlichen Formen eingesetzt werden: Entweder als Flachmembran (Aufbau ähnlich einer Filterpresse in flachen Platten), als Hohlfasermodul (ein Bündel dünner Röhren), als Tubularmodul (dicke Röhren) oder als Wickelmodul (aufgerollt). Aufgrund ihres geringen Bauvolumens und der vergleichsweise geringen Herstellungskosten werden üblicherweise Wickelmodule eingesetzt.
Die Feedlösung strömt dabei an der einen Stirnseite in das Membranmodul hinein, wo das Permeat durch die Membran abgezweigt wird. Der Rest verlässt das Modul an der anderen Stirnseite als Retentat.
Als vorteilhaft hat sich beim erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt, wenn der
MWCO- Wert der Trennmembran 150 bis 1 000 Dalton und besonders bevorzugt 200 bis 500 Dalton beträgt. Die vorliegende Erfindung bevorzugt auch eine Trennmembran, die als Trennschicht ein Polyamid enthält.
Membranen bestehen in den meisten Anwendungen nicht aus nur einer Schicht (symmetrische Membranen) sondern sind asymmetrisch aufgebaut. Dabei ist die sehr dünne aktive Trennschicht auf eine dickere Trägerschicht aufgebracht. Die Trägerschicht ist meist grobporig und trägt zur Trennung nicht bei. Sie soll lediglich die Druckstabilität gewährleisten. Empfehlenswert dabei ist, wenn sich zwischen Trenn- und Trägerschicht noch eine weitere Schicht befindet, die als Kitt fungiert.
Im vorliegenden Fall besteht die aktive Trennschicht der eingesetzten Membran aus einem Polyamid, der Träger kann beispielsweise Polyethylen sein. Es liegt somit eine Compositmembran vor.
Innerhalb des als erfindungs wesentlich anzusehenden Druckbereichs, dem die Ausgangslösung ausgesetzt wird, haben sich Drücke als geeignet erwiesen, die zwischen 10 und 40 bar liegen.
Im normalen Betrieb bildet sich die beschriebene Deckschicht auf dem Membran. Ein Großteil der hierbei abgelagerten Stoffe kann bei einer Reinigung entfernt werden, ein geringer Teil bleibt allerdings und kann langsam aber nachhaltig die Durchflussleistung der Membran verschlechtern.
Üblicherweise reicht das bloße Überströmen der Membran mit klarem Lösemittel wie beispielsweise Wasser zum Abbau der Deckschicht aus. Dem Wasser kann aber auch ein Reinigungsmittel zugegeben werden, wodurch die Reinigungslösung sauer oder alkalisch wird. In den zugesetzten Reinigungsmitteln können sich außerdem Salze zur pH-Pufferung, Enzyme oder Tenside befinden. Die Löslich- keit von Verunreinigungen, die sich auf dem Membran befinden, ist höher, wenn bei höherer Temperatur gereinigt wird. Es kann deshalb günstig sein, wenn bis zu 40 °C warme Reinigungslösungen eingesetzt werden. In der Regel wird die Membran nicht auf der Permeat-Seite gereinigt, da Stoffe, die während des Betriebes auf die Permeat-Seite gelangen, mit dem Permeat aus dem Membranmodul herausgespült werden.
Es hat sich deshalb als vorteilhaft gezeigt, wenn die von dem Membran zurückgehaltene Lösung vor dem Membran einer Zirkulationsströmung unterworfen wird, was die vorliegende Erfindung ebenfalls als bevorzugte Variante vorsieht.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Feed-and-bleed-Prinzip durchgeführt wird.
Im Rahmen der vorteilhaften Möglichkeiten, die das erfindungsgemäße Verfahren umfasst, berücksichtigt es eine bevorzugte Variante, bei der aus der Ausgangs- lösung Calcium-haltige, Eisen- und oder Nickel-haltige oder Silicium-haltige Verbindungen, insbesondere Kieselsäure oder Mischungen daraus, abgetrennt werden.
Die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen diese Vorteile des Verfahrens zur Auf- reinigung von Cyanamid-haltigen Lösungen gemäß vorliegender Erfindung.
Beispiele
Für die nachfolgend beschriebenen Versuche wurden zwei Wickelmodule mit den Maßen 4 x 40 Zoll verwendet, wobei jedes Modul eine Membranfläche von 4,5 m2 aufwies.
Die Feed-Lösung wurde kontinuierlich aus dem Umwälzkreislauf eines Cyan- amid-Lösungs-Lagerbehälters über eine Vorfiltration in einen Vorlagebehälter gegeben. Die Vorfiltration bestand aus einem Beutelfilter (Tiefenfilter mit nomi- neiler Porenweite von 1 μm : Amafilter HPM97-01-1SS) und einem Kerzenfilter (6 Kerzen mit einer Porenweite von 0,5 μm : Amafilter Part# T8619508246; WS 0.5-20U-X9 246).
Diese Anlage wurde mit einer Rezirkulation auf hohem Druckniveau betrieben, wobei Permeat und Konzentrat kontinuierlich in die entsprechenden Lagertanks abflössen. Im Retentat-Kreislauf befand sich ein mit Kühlwasser betriebener viergängiger Doppelrohr-Wärmetauscher.
Folgende Betriebsparameter wurden gewählt:
Der Betriebsdruck wurde in drei Druckstufen zu 20, 30 und 40 bar festgelegt.
Als Aufkonzentrierungsverhältnis (Verhältnis von Permeat zu Feed) wurden 50, 75, 82 und 90 % gewählt, was einem Konzentrat : Permeat-Verhältnis von 100 %, 33 %, 22 % bzw. 11 % entsprach.
Bestimmt wurden als charakteristische Messgrößen die Drucke auf der Feed- und der Retentat-Seite, die Retentat-Temperatur, der Druckabfall über dem Beutelfilter, die Volumenströme bei Permeat und Konzentrat sowie die Konzentrationen der zurückzuhaltenden Stoffe Calcium, Eisen, Nickel und SiO2 im Feed (jeweils nach Vorfiltration), im Permeat und im Konzentrat. Ergebnisse:
Als Flussleistungen der Membran wurden mit Brauchwasser als Feed bei
20 °C Permeat-Flüsse von 3,3 ltr./(h • m2 • bar) bestimmt.
Im Betrieb mit einer 50 %igen Cyanamid-Lösung wurden mit frisch gereinigten Membranen bei Drucken zwischen 20 und 40 bar und einer Temperatur von ca. 17 °C Permeatflüsse um 0,85 ltr./(h • m2 • bar) erreicht. Der Wert sank innerhalb eines Reinigungsintervalls auf etwa 0,25 Liter/(h • m2 • bar) ab.
Aufreinigungsleistungen:
Tabelle 1 enthält die Analysenwerte sowie die sich daraus ergebenden Rückhalte für die überwachten Stoffe Ca, Fe, SiO2 und Nickel. Dabei sind aus den Analysenwerten für die betrachteten Kontaminanten unterschiedliche Rückhalte ermittelt worden. Insbesondere beim SiO2 schwanken die Rückhalte stark, da durch seinen kolloidalen Charakter das SiO2 in unterschiedlichsten Formen vorliegen kann.
(N

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Aufreinigung von Cyanamid-haltigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangslösung bei Temperaturen zwischen -20 und +80 °C einer Membran-Filtration unterworfen wird, wobei eine Trennmembran verwendet wird, die einen MWCO-Wert zwischen 80 Da und 60 kDa aufweist und die Ausgangslösung einem Druck von 2,5 bis 60 bar ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangslösung mit einem Cyanamid-Gehalt zwischen 5 und 60 Gew.-% eingesetzt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige oder alkoholische Ausgangslösung eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der MWCO-Wert der Trennmembran 150 bis 1 000 Da und beson- ders bevorzugt 200 bis 500 Da beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennmembran als Trennschicht ein Polyamid enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangslösung einem Druck von 10 bis 40 bar ausgesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Membran zurückgehaltene Lösung vor der Membran einer Zirkulationsströmung unterworfen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Feed-and-Bleed-Prinzip durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Ausgangslösung Calcium-haltige, Eisen- und/oder Nickel-haltige oder Silicium-haltige Verbindungen, insbesondere Kieselsäure, oder Mischungen daraus abgetrennt werden.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110694479A (zh) * 2019-10-31 2020-01-17 山东益丰生化环保股份有限公司 一种单氰胺溶液的净化方法
CN110921682A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 山东益丰生化环保股份有限公司 一种单氰胺溶液的净化方法
CN118955333A (zh) * 2024-07-31 2024-11-15 宁夏恒康科技有限公司 一种一水肌酸生产系统及生产方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3370922A (en) * 1965-03-23 1968-02-27 Hoffmann La Roche Purification of cyanamide
US3300281A (en) * 1965-08-06 1967-01-24 American Cyanamid Co Method for manufacture of cyanamide
US4617127A (en) * 1985-05-20 1986-10-14 Allied Corporation Production of low alcoholic content beverages
US5843318A (en) * 1997-04-10 1998-12-01 Sachem, Inc. Methods of purifying hydroxlamine solutions and separating hydroxylamine from hydroxlamine salts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03089372A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1646428A (zh) 2005-07-27
WO2003089372A3 (de) 2004-02-05
WO2003089372A2 (de) 2003-10-30
CN100333824C (zh) 2007-08-29
JP2005523227A (ja) 2005-08-04
DE10217530A1 (de) 2003-11-13
DE10217530B4 (de) 2006-04-20

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