FI68975B - Foerfarande foer avlaegsning av kromatjonen ur loesningar medelst ett blandningsskikt av anjon- och katjonutbytesharts - Google Patents

Description

·4β*^·Ι rRl .... KUULUTUSJULKAISU 6 8975

l J 1 ; UTLÄGGN,NGSSKR,FT

-¾¾ c («> r% :cr/oU r.yLr-?lty : : 12 1935 (51) Kv.lk.«/lnt.ci.‘ β 01 D 15/04, B 01 J 47/04 SUOMI_FINLAND (21) Patenttihikemu* — PatenttnsBkning 791354 (22) Hakemispäivä — Ansttknlngsdag 25-04.79 (23) Alkupäivä — Glftighetsdag 25.04.79 (41) Tullut Julkiseksi — Blivit offentlig 28 10 79

Patentti- ja rekisterihallitus KU._ ... ,, , * (44) Nähtävaksipanon |a kuul.|ulkaisun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad 30.08.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 27.04.78 USA(US) 900454 Toteennäytetty-Styrkt (71) Pennwalt Corporation, Pennwalt Building, Three Parkway, Philadelphia, Pennsylvania 19102, USA(US) (72) Jesse Gyger Grier, Gilbertsvi1le, Kentucky, USA(US) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä kromaatti-ion ien poistamiseksi liuoksesta anionin- ja kationinvaihtohartsiseoskerroksen avulla - Förfarande för avlägs-ning av kromatjonen ur lösningar medelst ett blandningsskikt av anjon- och katjonutbytesharts Tämä keksintö koskee menetelmää kranaatti-ionien poistamiseksi syöttöliuok-sesta, jossa menetelmässä sanottu liuos johdetaan ylöspäin anionin-ja kationinvaihtohartsien seoksen kerroksen muodostaman kolonnin läpi. Kerros on vapaa liikkumaan ylös- tai alaspäin kolonnissa ja pidetään vaihtovaiheen toimintaolosuhteiden aikana kokonaisuudessaan sekoitetussa tilassa.

Tiettyjen ionikomponenttien ioninvaihtopoisto vesiliuoksista käyttäen sekaioninvaihtohartsien kerroksia on tavanomainen teollinen käytäntö. Monissa tapauksissa sen tarkoitus on parantaa yhden ionin-vaihtohartsin selektiivisyyttä tai kapasiteettia sekoittamalla perusteellisesti toisen vaihtohartsin kanssa. Toisissa tapauksissa ensisijaisena tarkoituksena on parantaa käsitellyn liuoksen stabii-lisuutta olosuhteissa, jotka vallitsevat kuvatussa vaihdossa. Toisentyyppisessä sovellutuksessa on käytetty vaihtohartsien seoksia, joissa kaksi hartsia toimii enemmän tai vähemmän itsenäisesti liuoksen spesifisten komponenttien kanssa ja on yhdistetty yhteen kerrokseen pelkästään mukavuussyistä. Kun vaihtohartsiseosta käytetään syklisellä tavalla, on huolehdittava keinoista kummankin hartsin 2 68975 regeneroimiseksi. Yleensä toinen hartseista on anionista (emäksistä) tyyppiä ja toinen on kationista (hapanta) tyyppiä. Käsittelyä alkalisella liuoksella vaaditaan yleensä edellisen regeneroimiseksi, kun taas käsittelyä happamalla liuoksella vaaditaan yleensä jälkimmäisen kanssa. Tämän vuoksi hartsien erottaminen kahdeksi kerrokseksi tai poisto kerroksesta ulkopuolista regene-rointia varten on välttämätön.

Riippuen kulloisestakin sovellutuksesta erilaisia ehdotuksia ioninvaihtokiertojakson suorittamiseksi on tehty. Yleisimmin suoritus- tai tyhjennysvaihe, jonka aikana ionikomponentti poistetaan syöttöliuoksesta, suoritetaan liuoksen virratessa alaspäin kerroksen läpi. Pääsyy tähän on se, että tavallisilla virtausnopeuksilla kerros pyrkisi leijuttamaan, jos virtaus olisi ylöspäin. Suositeltavaan käytäntöön kuuluu suoritusvaiheen jälkeen vastakkais-virtaus takaisin huuhtelua varten. Pesunesteen virtaus ylöspäin tekee mahdolliseksi loukkuun jääneiden kiinteiden aineiden poiston leijuttamalla kerroksen. Kiertojaksoon voidaan sisällyttää lisävaiheita, kuten "sweetening on", samalla kun poistovirta kerääntyy halutuksi laaduksi, "sweetening off" ja huuhtelut. Sovellutuksissa, joissa halutaan ottaa talteen tai eristää adsorboiva komponentti, saatetaan vaatia erikoisvai-hetta, kuten "strippausta".

On havaittu, että sekaioninvaihtajakerroksen prosessin tavanomaisessa toiminnassa ionien poistamiseksi vesipitoisista syöttöliuok-sista, jossa prosessissa syöttöliuos johdetaan alaspäin kerroksen läpi, esiintyy tiettyjä ongelmia. Esimerkiksi johtuen vaihto-hartsien ja suurtiheyksisen syöttöliuoksen ominaispainojen välisestä erosta ja lisäksi kun vaaditaan pieniä virtausnopeuksia tehokkaan ioninpoiston saavuttamiseksi, kerroksessa olevat vaihtohartsit pyrkivät kellumaan ja materiaalit erottumaan.

Tämän keksinnön mukaisesti voidaan poistaa kromaatti-ioneja vesipitoisesta syöttöliuoksesta, jossa on runsaasti alkalimetalli-kloraattia, johtamalla syöttöliuos kolonnin läpi, joka sisältää seoksena kloridimuodossa olevan, anioninvaihtohartsin ja heikon vakioidussa vetymuodossa olevan kationinvaihtohartsin, joka parantaa anioninvaihtohartsin kromaatti-ioniselektiivisyyttä, joilla hartseilla on ominaispainoero, joka on korkeintaan 0,2, ja poistamalla sen jälkeen ionit seoksesta ja regeneroimalla 3 68975 vaihtohartsit. Keksinnölle on tunnusomaista, että a) kerros kykenee liikkumaan kokonaisuudessaan ylöspäin ja alaspäin kolonnissa; b) johdetaan syöttöliuos kerroksen läpi riittävällä nopeudella kerroksen saattamiseksi liikkumaan kokonaisuudessaan ylöspäin, jolloin kromaatti-ionit poistuvat syöttöliuoksesta adsorboitumalla anioninvaihtohartsiin; c) syöttöliuoksen virtaus lopetetaan kerroksen läpi ja johdetaan kromaatti-ioneja vastaanottava vesiliuos kerroksen läpi, jolloin ionit ainakin oleellisesti poistuvat kerroksesta; d) kromaatti-ioneja vastaanottavan vesiliuoksen virtaus lopetetaan ja johdetaan regeneroiva vesiliuos kerroksen läpi ioninvaihtohartsin regeneroimiseksi; ja e) regeneroivan vesiliuoksen virtaus lopetetaan ja yllä oleva menettely toistetaan vaiheesta b) alkaen.

Sanonta "kykenee liikkumaan ylöspäin ja alaspäin", jota käytetään tässä viittaamaan kolonnissa olevaan ioninvaihtohartsi-kerrokseen, määrittelee kerroksen, joka kykenee liikkumaan ylös- tai alaspäin kokonaisuudessaan riippuen sen alkusijainnista kolonnissa, mutta jolta voidaan estää tällainen liikkuminen peiteverkon, toisiaan koskettavien kelluvien pallosten tms. avulla.

Tämän keksinnön suositeltavassa toteutusmuodossa sanottu ioneja vastaanottava vesiliuos on alkalinen liuos, kun taas vesipitoinen regenerointiliuos on mineraalihappoliuos.

Yllä kuvatun prosessin muunnoksessa vaiheen kaksi jälkeen seka-ioninvaihtohartsit erotetaan johtamalla neste, mieluimmin vesi-liuos, kuten natriumkloridisuolaliuos ylöspäin sanotun kerroksen läpi nopeudella, joka vähintään riittää aiheuttamaan sekoitettujen vaihtohartsien erottumisen kahdeksi kerrokseksi, jotka sisältävät molemmat eri vaihtohartsit. Sen jälkeen kerroksen erillisiä kerroksia käsitellään adsorboituneiden ionien poistamiseksi ja vaihtohartsien regeneroimiseksi ja sen jälkeen vaihtohartsit sekoitetaan uudelleen esim. puhaltamalla ilmaa veden alta. Tämän tyyppistä sekavaihtohartsien erotuskäsittelyä harrastetaan tietyissä alan aikaisemmissa prosesseissa.

Tässä keksinnössä hyödylliset kationin- ja anioninvaihtohartsit voivat olla joko geelityyppiä tai makroverkkoista tyyppiä. Eri 4 68975 tyyppisiä ioninvaihtohartseja selostetaan esimerkiksi kokoomateoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, toinen painos, osa II, sivut 871:stä eteenpäin. Päävaatimus tämän keksinnön ionin-vaihtohartseille sen lisäksi, että toinen on anioninvaihtaja ja toinen on kationinvaihtaja on se, että sanotuilla materiaaleilla on ominaispainoero, joka ero on korkeintaan n. 0,2.

Tämän keksinnön suositeltavassa toteutusmuodossa sekaioninvaihto-hartsikerrosta käytetään prosessissa kromaatti-ionin poistamiseksi runsaasti kloraattia sisältävästä kloridiliuoksesta, joka saadaan alkalimetallikloridin elektrolyysistä kuten selostetaan suomalaisessa patentissa n:o 67 494 (pat.hak. n:o 782748). Tässä patentissa runsaasti kloraattia sisältävä kloridiliuos, jossa on kromaatti-ioneja, johdetaan sekaioninvaihtohartsin kerroksen läpi kromaatti-ionien poistamiseksi. Vaihtohartsit koostuvat anioninvaihtohartsis-ta, joka on alunperin kloridimuodossa, ja heikosta kationivaihto-hartsista, joka on alunperin vetymuodossa, mutta vakioitu syrjäyttämällä joitakin vetyioneja alkalimetalli-ioneilla, mieluimmin natriumioneilla. Kerroksen loppuunkulutuksen jälkeen alkalista liuosta, esim. n. 4 %:sta natriumhydroksidia liuotettuna 8-12 %: seen natriumkloridisuolaliuokseen johdetaan kerroksen läpi kromaatti-ionien poistamiseksi ja anioninvaihtohartsin konvertoimiseksi hydrok-sidimuotoon. Sen jälkeen kerros regeneroidaan johtamalla mineraali-happoliuosta, esim. 4 %:sta kloorivetyhappoa 8-12 %:sessa natrium-kloridisuolaliuoksessa sen läpi. Ioninvaihtoprosessin aikana kerros voidaan laskea tyhjäksi ja vastavirtapestä neutraalilla suolaliuoksella, esim. 12 %:sella natriumkloridilla.

Tämän keksinnön prosessia voidaan yleensä käyttää, kun yksi tai useampi seuraavista ehdoista on voimassa: 1) Syöttöliuoksen ominaispaino ylittää hartsien ominaispainot ja hartsikerros on kokonaisuudessaan vapaa liikkumaan ylöspäin kolonnissa.

2) Vaihtohartsien ominaispainot ylittävät jossain määrin syöttö-liuoksen ominaispainon ja liuoksen nopeus ylöspäin on riittävä saamaan hartsit liikkumaan kokonaisuudessaan ylöspäin kolonnissa.

3) Ominaispainot ja liuoksen virtausnopeus ovat tietyissä rajoissa (siten, että kerros pyrkii kohoamaan) ja hartsikerrosta estetään nousemasta jollakin fysikaalisella keinolla, kuten säädettävällä il 5 68975 liuoksen poistoaukolla kerrospinnan tasolla, laajentuvalla ilma-pussilla tai painotetulla männällä.

Olosuhteissa, joissa kerros nousee aluksi ylöspäin virtaavan syöt-töliuoksen kanssa, kuten kohdissa 1) ja 2) yllä sekahartsikerrosta estetään kellumasta ulos kolonnista jonkin sopivan pidätyslaitteen, kuten verkon tai kelluvien pallosten avulla.

Yllä olevasta voidaan nähdä, että vaihtohartsien kerroksen läpi johdettujen liuosten virtausnopeus on sopiva vain siinä, että syntyy ongelmia, kun tällaisella liuoksella on suurempi ominaispaino kuin vaihtohartseilla ja liuoksen virtaus kerroksen läpi tapahtuu alaspäin, ts. kun virtauksen voima alaspäin on riittämätön voittamaan vaihtohartsien nostetta tiheämmässä syöttönesteessä.

Tämä keksintö on erityisen edullinen, kun se liitetään prosesseihin (esim. kloraattien elektrolyyttiseen valmistukseen), joilla on seuraavat ominaispiirteet: 1) Käsiteltävillä liuoksilla on korkea ominaispaino, erityisesti 1,20 tai suurempi.

2) Poistettavalla ionikomponentilla on hidas vaihtonopeus, joka vaatii pientä virtausnopeutta (esim. alle n. 40 1 minuutissa kerroksen poikkileikkauksen neliömetriä kohti).

3) Käsiteltävästä liuoksesta poistettava ionikonsentraatio on suuri vaatien toistuvaa vaihtohartsin regenerointia.

4) Käsiteltävän liuoksen kuiva-ainepitoisuus on pieni vaatien vain harvoin tapahtuvaa vaihtohartsikerroksen vastapesua.

5) Regenerointiliuosten kierrätyksestä johtuva prosessinesteen laimeneminen on vahingollista.

6) Prosessiliuosten liuenneiden aineiden kierrätys on edullista.

Liitteenä olevien piirrosten kuvio 1 on juoksukaavio tämän keksinnön suositeltavasta toteutusmuodosta. Kaavio kuvaa kahta kolonnia prosessin vuorottaisten kiertojaksojen toimintaa varten. Oletetaan että prosessi on ollut toiminnassa, syöttöliuos, joka sisältää tämän keksinnön mukaisesti poistettavia ioneja ja joka on saatu numerolla 1 merkitystä prosessista (jollaista on selostettu US-patentissa n:o 3 835 011) johdetaan sitten joko kolonniin 6 tai kolonniin 10 riippuen siitä, kummastea sen sekoitettu anionin-kationin-vaihtohartsi-kerros on valmiina vastaanottamaan syöttöliuoksen. Kuten piirroksessa 68975 esitetään, syöttöliuos johdetaan kolonniin 6, joka sisältää seka-hartsikerroksen 8, joka on regeneroidussa ja tarvittaessa vakioidussa tilassa. Hartsikerros kykenee liikkumaan ylös tai alas kolonnissa ja kun syöttöliuosta johdetaan kolonniin, kerros 8 nousee yläpäähän ja pidätetään ylhäällä jollakin keinoin kuten verkolla tai kerroksella polyeteenipallosia (ei esitetty). Puhdistettu tuote kerätään talteen tai johdetaan putkessa pois kolonnin huipulta, kuten yleisesti on esitetty.

Kun kerros on kulutettu loppuun, puhdistamaton syöttöliuos voidaan kanavoida käytetyn tuotteen vyöhykkeeseen 10 ja sen jälkeen syöttö-liuoksen virtaus katkaistaan. Kuten kolonnissa 12 on esitetty kerroksen poistamat adsorboituneet ionit korvataan loppuunkäytetyssä kerroksessa johtamalla sopivaa vesiliuosta (esim. anionista rege-nerointiainetta), joka kykenee vastaanottamaan sanotut ionit kerroksessa 14 olevasta vaihtohartsista, putken 16 läpi alaspäin kerroksen 14 läpi, jolloin kerros painuu alaspäin kolonnissa 12. Rege-nerointiaineen virtausta jatketaan, kunnes kaikki tai oleellisesti kaikki ionit on stripattu kerroksesta. Tämän jälkeen kerrosta käsitellään johtamalla sen läpi toinen vesiliuos (regenerointiaine), joka kykenee regeneroimaan vaihtohartsit. Tämän regeneroivan liuoksen virtaus tapahtuu mieluummin alaspäin (esitetyllä tavalla) kerroksen läpi samoin sen jälkeisten huuhtelutiuosten 26 virtaus, joita käytetään hartsien vakiointiin. Käytetyt regenerointiaineet 18 ja huuhteluliuokset johdetaan jätteenkäsittelyyn tai mieluummin pro-sessivyöhykkeeseen, jossa ne sekoitetaan prosessinestevirtaan ja kierrätetään täten tehokkaasti uudelleen. Kaavion venttiilit asetetaan kuviossa 1 esitetyllä tavalla palauttamaan kaikki regenerointiaineet ja huuhteluvirtauksen prosessiin. Kun kerros kolonnissa 12 on valmis, syöttöliuos kytketään kolonnista 6 kolonniin 12 ja prosessi toistetaan.

Liitteenä olevan piirroksen kuvio 2 on virtauskaavio tämän keksinnön regenerointivaiheen muunnoksista. Esitetyssä toteutusmuodossa kolonnin 12 vaihtohartsit on käytetty loppuun ja saatetaan erottumaan syöttöliuoksen virtauksen katkaisun jälkeen vastapesemällä kerros putken 30 kautta riittävällä virtausnopeudella hartsien kerrostamiseksi yläkerrokseksi 14 a, jossa on toista vaihtohartseista, ja alakerrokseksi 14 b, jossa on toista. Piirroksessa, joka esittää regenerointiaineen virtauksia kolonniin 12, anioninvaihtokerros 7 68975 esitetään yläkerroksena 14 a, kun taas alakerros 14 b on kationin-vaihtokerros. Näin ei asian kuitenkaan tarvitse olla, sillä vaihtoehtoisesti anionihartsi voisi olla raskaampi kuin kationihartsi riippuen valitusta materiaalista. Tässä muunnoksessa anionihartsi regeneroidaan alkalisen liuoksen (anioniregenerointiaine) 20 alaspäin suuntautuvalla virtauskäsittelyllä ja lisäputki 22 on lisätty kohtaan 22, jotta olisi mahdollista poistaa regenerointineste sen jälkeen, kun se on kulkenut alaspäin vain anioninvaihtohartsikerroksen läpi. Tätä vaihetta seuraa happoregenerointiaineen (kationiregene-rointiaine) 24 johtaminen molempien hartsikerrosten läpi. Kuten kuviossa 1 esitetyssä toteutusmuodossa venttiilit on asetettu palauttamaan kaikki regenerointiaine- ja huuhteluliuokset prosessiin 1.

Vaihtoehtoisesti putken 28 ja 30 määrittelevät putket ja venttiilit, jotka sallivat anionihartsin erillisen regeneroinnin alkalisen liuoksen 20 alaspäin suuntautuvalla virtauksella ja kationihartsin regeneroinnin happoliuoksen 24 ylöspäin suuntautuvalla virtauksella, jotka voidaan toteuttaa peräkkäin tai samanaikaisesti. Sekä alkali-nen että hapon regenerointineste poistetaan putken 22 kautta. Kuviossa 2 esitetyt regenerointiluonnokset ovat tällä alalla hyvin tunnettuja.

Seuraava esimerkki esitetään erityisesti tämän keksinnön prosessin toiminnan kuvaamiseksi.

Esimerkki

Yhtä suuret painomäärät geelityyppistä vahvaa anioninvaihtohartsia (Amberlite IRA 400, jonka valmistaja, Rohm & Haas Company, ilmoittaa sen ominaispainon olevan 1,11) ja geelityyppistä heikkoa hapanta katiqninvaihtohartsia (Amberlite IRC 84, jonka valmistaja, Rohm & Haas Company ilmoittaa sen ominaispainon olevan 1,19) sekoitetaan perusteellisesti keskenään halkaisijaltaan n. 25 cm:n kolonnissa, joka oli erityisesti putkitettu jatkuvan ioninvaihtoprosessin kierrätykseen. Sekoittaminen suoritettiin puhaltamalla ilmaa veden alta.

Sen jälkeen, kun kerros oli vakioitu sopivan hartsikerroksen aikaansaamiseksi, jossa molemmilla hartseilla oli sopiva muoto, runsaasti kloraattia sisältävää kloridiliuosta, jossa oli kromaatti-ioneja ja jonka ominaispaino oli 1,4, johdatettiin ylöspäin kerroksen läpi virtausnopeudella n. 20 litraa minuutissa kerroksen poikkileikkauk- 68975 sen neliömetriä kohti. Kun liuosta syötettiin yläsuuntaan kerroksen läpi, hartsipalloset nousivat vapaasti kokonaisuudessaan kolonnin huipulle raskaamman nesteen mukana. Kun kerros oli käytetty loppuun, adsorboituneet kromaatti-ionit poistettiin kerroksesta johtamalla 4 %:nen natriumhydroksidiliuos liuotettuna 8 %: seen natriumkloridi-suolalluokseen alaspäin kerroksen läpi. Tämän strippaustoimenpiteen jälkeen sekahartsikerrosta käsiteltiin johtamalla alaspäin kloori-vetyhapon 4 %:nen vesiliuos n. 8 %:sessa natriumkloridisuolaliuok-sessa kerroksen regeneroimiseksi. Tämän jälkeen kerros huuhdeltiin natriumkloridisuolaliuoksella, jonka ominaispaino oli n. 1,1. Jokaisessa strippaus-, regenerointi-, vakiointi- ja huuhteluvaiheessa liuokset saatettiin virtaamaan alaspäin hartsikerroksen läpi niin, että hartsipalloset laskeutuivat kokonaisuudessaan vapaasti liuoksessa.

Laitteistossa, joka oli tarkoitettu nesteen johtamiseen virtaamaan ylöspäin hartsikerroksen läpi, käytettiin verkkoa estämään hartsi-pallosia virtaamasta ulos kolonnin huipulta.

Yllä kuvattu menetelmä eroaa yleisestä käytännöstä siinä, että käyttövaiheen virtaus on ylöspäin, hartseja ei eroteta regenerointia varten ja kerros liikkuu kokonaisuudessaan ylös ja alas. Tästä uudesta menetelmästä koituvat seuraavat edut yleiseen käytäntöön verrattuna: 1) Putkituksen määrä vähenee.

2) Toimintavaiheiden lukumäärä pienenee.

3) Käytetään turvallisempia olosuhteita erittäin hapotetun syöttö-liuoksen suhteen.

4) Huuhtelujen ja vastapesujen lukumäärä pienenee ja prosessines-teen laimennus vedellä vähenee.

5) Tapahtuu vähenemistä ioninvaihtohartsin fysikaalisessa kulumisessa ja hajaantumisessa, joka tavallisesti johtuu ilmasekoituk-sesta uudelleensekoitettaessa ja suurista vaihteluista syöttö- ja prosessiliuoksen väkevyyksissä.

Vaikka yllä mainitut edut tekevät kuvatusta menetelmästä toivotun parannuksen tavalliseen menettelyyn nähden, menetelmää voidaan myös edullisesti modifioida tunnettujen regenerointimenettelyjen mukaisesti käytetyn regenerointiliuoksen määrän pienentämiseksi. Tähän

II

9 68975 kuuluu hartsien erottaminen ylävirtaan tapahtuvan käyttövaiheen jälkeen seuraavan suositeltavan modifioidun menettelyn mukaisesti: syöttöliuoksen virtaus, joka koostuu runsaasti kloraattia sisältävästä kloridiliuoksesta, jossa on kromaatti-ioneja, lopetetaan kerroksen loppuunkäytön jälkeen. Kerroksen annetaan valua kuivaksi ja vastapestään (esim. 12 %:sella natriumkloridisuolaliuoksella) sen jälkeen johtamalla suolaliuos ylöspäin kerroksen läpi riittävällä nopeudella hartsien erottamiseksi ylä- ja alakerroksiksi kummankin kerroksen ollessa eri vaihtohartsia. Tämän jälkeen anioninvaihto-hartsikerrosta käsitellään johtamalla alaspäin 4 %:sta natriumhydrok-sidia liuotettuna 8-12 %: seen natriumkloridisuolalluokseen adsorboituneiden kromaatti-ionien poistamiseksi. Tämän alaspäin suuntautuvan virtauksen lopettamisen jälkeen raskaampaa alakerrosta, joka koostuu kationinvaihtohartsista, käsitellään johtamalla ylöspäin 4 %:sta kloorivetyhappoa liuotettuna 8-12 %: seen natriumkloridisuolal luokseen. Tämä hapan liuos poistetaan vaihtokolonnista ennen kuin se kulkee anioninvaihtohartsin muodostaman kevyemmän yläkerroksen läpi tai se voi jatkaa kulkuaan ylöspäin kevyemmän anioninvaihto-hartsikerroksen läpi, joka on kolonnin yläpäässä. Tämän jälkeen ko-lonni huuhdotaan (esim. 12 %:sella natriumkloridisuolaliuoksella) hartsien asettamiseksi sopivaan muotoon seuraavaa käsittelyjaksoa varten.

Vaikka tällä regenerointimuunnoksella ei ole kaikkia sen menettelyn etuja, jossa hartseja ei eroteta, tapahtuu toivottava käytetyn re-generointiliuoksen määrän pieneneminen, koska kun hartseja ei eroteta, osa ensimmäisestä regeneroivasta emäksestä menee hukkaan kationihartsia neutraloitaessa. Tämä on sitten konvertoitava takaisin happomuotoon, joka puolestaan muodostaa regeneroivan hapon jätettä .

Joissakin tapauksissa voidaan valita vaihtohartsit, jotka ovat tiheydeltään pienempiä kuin yksi tai useampi käsittelyyn käytetyistä alasvirtaavista liuoksista. Tässä määritelty prosessi on yhä toimintakelpoinen, jos alaspäin suuntautuvan virtauksen nopeus on riittävä voittamaan hartsien taipumuksen kellua. Kääntäen syöttö-liuosta voitaisiin käyttää, vaikka sen ominaispaino olisi jonkin verran pienempi kuin jommalla kummalla (tai molemmilla) hartseilla edellyttäen, että virtausnopeus ylöspäin on riittävä voittamaan hartsin taipumuksen Upota.

Claims (9)

68975 10

1. Menetelmä kromaatti-ionien poistamiseksi vesipitoisesta syöttöliuoksesta jossa on runsaasti liuennutta alkalimetalli-kloraattia, johtamalla syöttöliuos kolonnin läpi, joka sisältää seoskerroksena kloridimuodossa olevan anioninvaihto-hartsin ja heikon vakioidussa vetymuodossa olevan kationin-vaihtohartsin, joka hartsi parantaa anioninvaihtohartsin kromaatti-ioniselektiivisyyttä, joilla hartseilla on ominais-painoero, joka on korkeintaan n. 0,2, ja poistamalla sen jälkeen ionit kerroksesta ja regeneroimalla vaihtohartsit, tunnettu siitä, että a) kerros kykenee liikkumaan kokonaisuudessaan ylöspäin ja alaspäin kolonnissa, b) johdetaan syöttöliuos kerroksen läpi riittävällä nopeudella kerroksen saattamiseksi liikkumaan kokonaisuudessaan ylöspäin, jolloin kromaatti-ionit poistuvat syöttöliuoksesta adsorboitumalla anioninvaihtohartsiin; c) syöttöliuoksen virtaus lopetetaan kerroksen läpi ja johdetaan kromaatti-ioneja vastaanottava vesiliuos kerroksen läpi, jolloin ionit ainakin oleellisesti poistuvat kerroksesta; d) kromaatti-ioneja vastaanottavan vesiliuoksen virtaus lopetetaan ja johdetaan regeneroiva vesiliuos kerroksen läpi ioninvaihtohartsin regeneroimiseksi; ja e) regeneroivan vesiliuoksen virtaus lopetetaan ja yllä oleva menettely toistetaan vaiheesta b) alkaen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ioneja vastaanottava vesiliuos on alkalinen liuos.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että regeneroiva vesiliuos on mineraalihappoliuos.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöliuoksen ominaispaino ylittää vaihtohartsien ominaispainot.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihtohartsien ominaispainot ylittävät syöttöliuoksen ominaispainon korkeintaan määrällä, jonka syöttöliuoksen ylöspäin suuntautuva nopeus kykenee voittamaan. Il 68975 11

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen b) jälkeen ja ennen vaihetta c) johdetaan vesiliuos ylöspäin kerroksen läpi vähintään nopeudella, joka riittää kerrostamaan vaihtohartsit yläkerrokseksi, jonka muodostaa toinen hartseista, ja alakerrokseksi, jonka muodostaa toinen hartseista, ja vaiheessa c) ioneja vastaanottava liuos johdetaan vain anioninvaihtohartsikerroksen läpi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ioneja vastaanottava liuos on alkalinen liuos ja regeneroiva liuos on mineraalihappoliuos.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erittäin alkalimetallikloraattipitoinen liuos on natriumkloraattiliuos.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ioneja vastaanottava liuos on natriumkloridin alkalinen liuos ja regeneroiva liuos on natriumkloridin hapan liuos.