PL31971B1 - - Google Patents

Description

Wydano 11 wrzesnia 1943 cou i/n URZAD PATENTOWY w WARSCHAU OPIS PATENTOWY Nr 31971 KI. 85 b, 1/01 Magno-Syn-Werk Oskar Ritschel, Duisburg Sposób usuwania weglanów z wody do picia i wody uzytkowej przy jednoczes¬ nym usuwaniu krzemianów za pomoca dolomitu uwodnionego Xcl"-/nii<» 17 kmiHhia l<*41 r.|/|.-t..iiM | |i|.ra li»4."i rioruzriii wn: 1- kwietnia 1*.*4«» i.Nit-nicyi Znane ,'^st wydzielanie wolnego lub zwiazanego dwutlenku *wegla oraz pola¬ czonych z nim substancji wytwarzajacych twardosc, jak wapna i magnezji, przez do¬ dawanie rozcienczonej lub nasyconej wo¬ dy wapiennej, mleka wapiennego albo sta¬ lego wodorotlenku wapnia na zimno lub na cieplo, przy czym nastepuje wytraca¬ nie glównie jednoweglanu wapnia wzgled¬ nie wodorotlenku magnezu w postaci osa¬ dów trudnorozpuszczalnych.Przy uzyciu wodorotlenku wapnia przy wlewaniu do odtwardzanej wody nastepu¬ je najpierw bardzo duze rozcienczenie.Wskutek tego opóznia sie pozadana reak¬ cja. Rozpuszczony wodorotlenek wapnia dysocjuje i konieczne jest polaczenie po¬ wstalych jonów z zawartymi w wodzie jo¬ nami wapnia wzglednie dwuweglanu itd. w celu asocjacji na weglan wapnia itd.Przebieg ten jest powodowany tym, ze o- ny wymagaja pewnego okresu czasu, aby wskutek dyfuzji i ruchu mechanicznego utworzyl sie jednoweglan. Powstale cza¬ steczki jednoweglanu osadzaja sie stopnio¬ wo w postaci wiekszych czastek koloidal¬ nych i osiagaja wreszcie taka wielkosc, ze umozliwione jest powstawanie zawiesiny.Takze wytwarzanie sie zawiesiny czastek w wielkosci ponad koloidalnej wymaga pewnego czasu, wynoszacego na cieplo 1,5 do 2 godzin, na zimno zas — 2 do 4 go¬ dzin i wiecej. Z tego powodu usuwanie weglanów za pomoca wodorotlenku wap-nia wymaga duzych zbiorników reakcyj¬ nych. Dalej trzeba dodawac wodorotlenku wapnia dokladnie odpowiednio do ilosci i skladu wody. Nadmiar wodorotlenku wapnia, który dziala wprawdzie skutecz¬ nie na usuwanie weglanów, nie jest jed¬ nak pozadany przy dalszym uzyciu wody jako wody do picia, do innego uzytku i ja¬ ko wody kotlowej.Dalej znane jest usuwanie rozpuszczo¬ nego w wodzie dwutlenku krzemowego w ten sposób, ze wode wprowadza sie w zetknieciu z zelami wodorotlenku mag¬ nezu w postaci zawiesiny lub stalych mas ziarnistych, albo tez przez dodawanie przed lub po odtwardzeniu wody szcze¬ gólnie aktywnego tlenku magnezowego w postaci sproszkowanej lub mlecznej za¬ wiesiny lub przez przepuszczanie wody przez mieszanine papki z tlenku wzgled¬ nie wodorotlenku magnezowego. Stoso¬ wanie stalych zeli tlenków magnezowych ma te wade, ze powierzchnia aktywna zo¬ staje zbyt szybko wypelniona wskutek tworzenia sie krzemianów lub z innych powodów, wskutek czego ustaje usuwanie krzemianów. Takze przy uzyciu roztwo¬ rów tlenku magnezowego konieczny jest pewien okres czasu do rozpoczecia sku¬ tecznego dzialania i pewna wielkosc prze¬ plywanej warstwy papki. Nawet bardzo czysty stracony tlenek magnezowy wy¬ maga dluzszego czasu do przemiany na wodorotlenek, mogacy sam reagowac.W sposobie wedlug wynalazku niniej¬ szego zamiast jednoczesnego lub kolejne¬ go uzycia wodorotlenku wapnia lub tlen¬ ku wzglednie wodorotlenku magnezu sto¬ suje sie dolomit uwodniony, wytwarzany przez wypalanie dolomitu naturalnego i pózniejsze gaszenie go. Ten dolomit uwodniony zawiera wapn w postaci wo¬ dorotlenku, magnez zas jako tlenek.Sklad dolomitu np.SiOt+FezOt+ AKOi CO, Zawartosc wody CaO MgO strata przy wypalaniu 6.97* 4,57« 12,1% 48,5% 28,8% 100,8% 16,6% W substancji wolnej od HO+ CO, znajduje sie CaO = 58.0% MgO = 34,27* Na podstawie rozpuszczalnosci i innych przemian chemicznych tego produktu na¬ lezy przyjac, ze chodzi w tym przypadku o wodorotlenek mieszanego tlenku wapnio- wo-magnezowego: OH Ca Mg OH Dolomit uwodniony rozpuszcza sie tyl¬ ko powoli w wodzie. Najpierw powstaje luz¬ na, dosc gruba papka, z której stopniowo powstaja wodorotlenek wapnia i magnezu.Przy dodaniu do wody, zawierajacej dwu¬ weglany, dolomitu uwodnionego w postaci roztworu, jego czasteczki sa otoczone nasy¬ conym roztworem wodorotlenku wapnia i za¬ wieraja takze wodorotlenek magnezu w ilo¬ sci znacznie przekraczajacej zwykla roz¬ puszczalnosc Mg(OH).. Przy rozrobieniu np. 500 mg dolomitu uwodnionego w 1000 cm1 wody 140 mg CaO i 79,2 MgO roz¬ puszczaja sie w postaci wodorotlenków.Przy rozrobieniu 25 g dolomitu uwodnione¬ go w 1000 cm3 wody po 3 godzinnym moc¬ nym mieszaniu rozpuszczaja sie 1316 mg — 2 —CaO i 20 mg MgO w postaci wodorotlen¬ ków.Reakcja jonów wapniowych i dwuwe- glanowych nastepuje wiec bezposrednio na powierzchni czasteczek zawieszonych, po¬ niewaz tutaj znajduja sie stezone roztwo¬ ry srodków stracajacych. Jednoweglan wapnia wydziela sie natychmiast w stanie stalym nie przechodzac przez stan koloidal¬ ny. Dalsze wydzielania odbywaja sie zaw¬ sze na poprzednich, sluzacych jako osrod¬ ki krystalizacji. Czasteczka dolomitu uwod¬ nionego dostarcza stale do roztworu no¬ wych stezonych wodorotlenków do nowych stracen. Usuwanie weglanów i wydzielanie ich przy uzyciu dolomitu uwodnknego za¬ chodzi znacznie szybciej niz przy uzyciu wodorotlenku wopnis Poniewaz rozpusz¬ czanie dolomitu uwodnionego zachodzi stop¬ niowo, nie potrzeba dodawac go dokladnie w ilosciach stechjometrycznvxh, lecz moz¬ na wprowadzac go w nadmiarze, a nadmiar ten moze byc uzywany w znany sposób przez dodawanie wydzielonej papki do swiezej wody (przenoszenie papki za po¬ moca wtryskiwacza lub pompy).Wodorotlenek magnezu wydzielajacy sie z dolomitu uwodnionego do roztworu moze szybko i calkowicie wiazac dwutlenek krzemowy, zawarty w wodzie, a mianowi¬ cie nastepuje to wiazanie bezposrednio przy dodaniu i przy zetknieciu z rozpusz¬ czonym dolomitem, przy czym nie potrzeb¬ ne sa dluzsze okresy oddzialywania.Woda oczyszczona w zbiorniku reakcyj¬ nym przeplywa nastepnie przaz filtr „Ma- gno", to znaczy filtr naladowany czescio¬ wo wypalonym materialem dolomitowym.Tu nastepuje mechaniczna dokladna filtra¬ cja i wytracanie pozostalych soli wytwarza¬ jacych twardosc oraz koloidalnego krze¬ mianu magnezowego. Oczyszczona woda jest zupelnie przezroczysta, bezbarwna, nie zawiera zelaza, zwiazków manganu i posia¬ da tylko okolo 1—2" niemieckich stopni twardosci weglanowej bez wiekszych nad¬ miarów wodorotlenku wapnia. Ponadto jej zawartosc dwutlenku krzemowego wynosi ponizej 1 mg/l, a zwykle ponizej 0,5 mtf/1- Sposób wedlug wynalazku moze byc przeprowadzany w kazdym istniejacym urzadzeniu do odtwardzania, wobec czego w urzadzeniach nie przygotowanych do usu¬ wania krzemianów mozna to osiagnac, a prócz tego zwiekszyc sprawnosc tych urza¬ dzen dzieki wiekszej szybkosci reakcji.Sposób wedlug wynalazku moze byc kazdej chwili odtworzony laboratoryjnie.Przeprowadzono przez szereg tygodni pró¬ by praktyczne z iloscia wody 50 m /h z do¬ brym wynikiem. Woda o twardosci dwuwe- glanowej 7" niemieckich wymagala do od- twardzenia 70 g CaO. Uzyty dolomit uwod¬ niony zawieral 35^ czynnego CaO, wobec czego do odtwardzania uzyto 200 g dolo¬ mitu uwodnionego na 1 m1 wody. Poniewaz zawartosc MgO w dolomicie uwodnionym wynosila 25r/< t dodano tym samym 50 g MgO na 1 m wody. Zawartosc dwutlenku krzemowego w wodzie surowej wynosila 9 mg/l. Wode surowa ogrzano do 90"C. Po dodaniu dolomitu uwodnionego, zawartosc SiO_ maleje po krótkim czasie reakcji, wy¬ noszacym kilka minut, do 5 mg/l. W zbior¬ niku reakcyjnym maleje zawartosc SiO, do 2^3 mg/l, po przefiltrowaniu zas przez filtr „Magno* — do 0,5—0,8 mg/l. Przez dalsze filtrowanie przez trwale na dziala¬ nie ciepla srodki wymieniajace zasady mo¬ zna calkowicie usunac twardosc pozostala, wobec czego oczyszczona woda moze byc uzyta bezposrednio do zasilania kotlów na najwyzsze cisnienia (powyzej 100 atm).Zwiazki magnezowe, zawarte w wodzie surowej, wskutek zasadowosci wodorotlen¬ ku wapnia sa przeprowadzane w wodoro¬ tlenek magnezu, który sie latwo wydziela, poniewaz roztwór zawiera juz wodorotle¬ nek magnezu z dolomitu uwodnionego.Gdy woda surowa prócz twardosci spo¬ wodowanej weglanami posiada takze twar¬ dosc spowodowana nieweglanami, mozna ja — 3 —usunac w znany sposób przez jednoczesne dodawanie sody. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób usuwania weglanów z wody do picia i wody uzytkowej przy jednoczes¬ nym usuwaniu krzemianów za pomoca do¬ lomitu uwodnionego, znamienny tym, ze do oczyszczanej wody dodaje sie roztworu do¬ lomitu uwodnionego.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed dodaniem dolomitu uwodnio¬ nego wode ogrzewa sie do 90"C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ogrzewanie wody do 90"C usku¬ tecznia sie po dodaniu dolomitu uwodnio¬ nego.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ ny tym, ze w celu usuniecia twardosci spo¬ wodowanej nieweglanami dodaje sie jed¬ noczesnie sody.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ ny tym. ze wode zarobiona dolomitem uwodnionym filtruje sie przez filtr nalado¬ wany znana masa filtrowa. Magno-Syn-Werk Oskar Ritschel Zastepca: inz. F. Winnicki rzecznik patentowy 40248 PL