PL32306B1 - Sposób odkrzemiania wody - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 10 sierpnia 11)39 dla zastrz. 1, 2, 3 i 15; 31 sierpnia 11)39 dla zastrz. 4, 5, 0, 12; 22 listopada 1939 dla zastrz. 10--27; 20 marea 1940 dla zastrz. 10. 11 i 14; 29 lipea 1940 dla zastrz. 7, S (Niemcy) Przedmiotem wynalazku jest sposób od¬ krzemiania wody.Jest rzecza znana, ze zawartosc SiO, w wodzie prowadzi do tworzenia sie ka¬ mienia kotlowego, który juz przy nieznacz¬ nej grubosci moze stanowic przyczyne sil¬ nego przegrzewania. Jest przeto rzecza ko¬ nieczna badz utrzymywac wode w stanie zasadowym, aby SiO, nie moglo wydzie lac sie, badz Si02 usuwac calkowicie, badz wreszcie zawartosc SiO, zmniejszyc do wartosci praktycznie biorac dajacej sie po¬ minac.W celu usuwania SiO, czyniono juz róz¬ ne propozycje. Proponowano wode trakto¬ wac nierozpuszczalnymi w wodzie zelami tlenków metali i nastepnie ponownie rege¬ nerowac zastosowane zele. Inna tego ro¬ dzaju propozycja polega na wytwarzaniu potrzebnych zelów w wodzie traktowanej lub przy pomocy takiej wody w ten spo¬ sób, ze do traktowanej wody lub do jej czesci dodaje sie soli metali i zasad lub substancji dzialajacych zasadowo, jak amoniaku, lub substancji, które, jak np. tlenki lub wodorotlenki magnezu, cynku, kadmu, miedzi, manganu lub podobne, w zetknieciu sie z woda tworza odpowiednie zele.Nastepnie do odkwaszania wody za¬ miast ladunków filtrowych z marmuru, do¬ lomitu lub magnezji proponowano stoso-wac ladunki z magnezu metalicznego, przy czym przy pracy z takimi filtrami ustalo¬ no, ze po oddzialywaniu dwutlenku wegla i$a magnez metaliczny przy dalszym od¬ dzialywaniu wody na magnez powstaje nastepnie Wodorotlenek magnezu, nadajacy wodzie odczyn zasadowy.Jednak wszystkie te propozycje badz nie prowadza do rzeczywiscie wystarcza¬ jacego odkrzemiania, badz tez uzyte od¬ czynniki nie moga byc regenerowane.Wedlug wynalazku w prosty sposób udaje sie bardzo znacznie odkrzemiac wo¬ de przy wielokrotnym stosowaniu odczyn¬ nika z jednoczesnym zachowaniem zdolno* sci pochlaniania Si02 dzieki temu, ze wo¬ de doprowadza sie do zetkniecia sie ze - zziarnowanym magnezytem wyprazonym, który po wyczerpaniu zostaje zregenero¬ wany. Pod magnezytem prazonym nalezy rozumiec magnezyt, który zostal nagrzany do tak wysokiej temperatury, i£ w wiek¬ szym lub mniejszym stopniu przeszedl • w stan stopiony, a pnzede wszystkim zo¬ stala w znacznej .mierze zmniejszona jego rozpuszczalnosc w rozcienczonych, zwlasz¬ cza silnych kwasach.Okazalo sie mianowicie, ze magnezyt prazony nie tylko posiada w znacznej mie¬ rze wlasciwosc pochlaniania Si02 z wody, lecz równiez moze byc ponownie uwalnia¬ ny od Si02 przy pomocy kwasu mineral¬ nego, nie tracac przy tym swejv zdolnosci do ponownego pochlaniania Si02.Nawet wlasna zawartosc Si02 wj magne¬ zycie prazonym nie moze pogorszyc jego wlasciwosci, wyzyskiwanych wedlug wyna¬ lazku, jezeli oczywiscie moze byc równiez stosowany magnezyt prazony bez Si02 lub z mala'tylko zawartoscia Si02.Bylo wprawdzie juz znane stosowanie magnezytu, zwlaszcza magnezytu kaustycz¬ nego i magnezytu prazonego do odkrzemia¬ nia wody wzglednie wiazania dwutlenku wegla, zawartego w tej wodzie. Jednak przy tym z jednej strony chodzilo o wia¬ zanie dwutlenku wegla na weglany lub dwuweglany i odlpowiednio do tego od¬ czynnik mógl byc praktycznie biorac do¬ wolnie dlugo uzywany bez potrzeby rege¬ nerowania go, a z drugiej strony do takich celów mógl byc stosowany równiez magne¬ zyt kaustyczny, który nie nadaje sie do zabiegu przeprowadzanego wedlug wyna¬ lazku niniejszego.Wode najlepiej jest w stanie nagrza¬ nym poddawac odkrzemianiu przy pomocy zziarnowanego magnezytu prazonego, gdyz w podwyzszonej temperaturze pochlania¬ nie Si02 jest szybsze i na ogól zachodzi w wiekszym stopniu.Najodpowiedniejsza kazdorazowo wiel¬ kosc ziarn magnezytu prazonego mozna latwo okreslic przy pomocy odpowiednich prób. Na ogól najlepiej zachowuja sie ziar¬ na o srednicy okolo 0,2—0,5 mm.Magnezyt poddaje sie regeneracji naj¬ lepiej wówczas, gdy wyczerpal sie juz w takim stopniu, iz zawartosc St02 w od¬ plywajacej wodzie osiaga, w zaleznosci od przeznaczenia wody, najwieksza wartosc graniczna,dajaca sie w praktyce przyjac.Regeneracje przeprowadza sie korzystnie rozcienczonym kwasem mineralnym, np. solnym. Jednak z takim samym skutkiem moga byc stosowane równiez inne kwasy mineralne, jak np. azotowy, siarkowy, dwutlenek wegla lub octowy, mleczny lub podobne kwasy Organiczne, najlepiej roz¬ cienczone.Regeneracje zaleca sie przeprowadzac w taki sposób, ze kwas mineralny prowa¬ dzi sie od dolu ku górze przez wyczerpa¬ ny, zziarnowany magnezyt prazony, przez co zostaje ulatwione uchodzenie tworza¬ cego sie dwutlenku wegla. Poza tym rege¬ neracja moze byc uskuteczniana zewnatrz filtru lulb innego zbiornika roboczego.Na ogól zapotrzebowanie kwasu do^po- nownego ozywienia magnezytu wzglednie do usuniecia pochlonietego przezen Si02 jest bardzo male. Objetosc, stezenie i szyb- — 2 —kosc przeplywu kwasu reguluje sie tak, aby odplywajapa ciecz ,.zawierala jeszcze przynajmniej slady wolnego kwasu. Jezeli (postepuje sie w ten sposób, wówczas ma sie pewnosc, ze z regenerowanymi czastecz¬ kami magnezytu styka sie zawsze ciecz kwasna, a zatem czasteczki te w calosci ulegaja zamierzonemu traktowaniu.W jak znacznym stopniu woda moze byc odkrzemiana przy pomocy sposobu ni¬ niejszego i jak malo przy tym potrzeba kwasu do regeneracji magnezytu, wynika np. z doswiadczenia nastepujace/go: 300 litrów ziarnistego magnezytu pra¬ zonego, który byl juz niejednokrotnie w uzyciu i zostal zregenerowany, o srednicy ziarn od 0,2 do 0,5 mm, odkrzemilo olkólo 90 m3 wody o temperaturze od 80 do 87°C, której zawartosc Si02 wynosila od 12 do 15 mg/liitr, przy ogólnej twardosci od 10 do 12°, z której % twardosci pocho¬ dzilo od weglanu, a 1/t twardosci od nie- weglanów. Przy przeplywie z szybkoscia okolo 4 do 5 m3 na godzine woda byla od¬ krzemiana calkowicie, przy czym przy kon¬ cu przeplywu wody zawartosc Si02 w wo¬ dzie wynosila tylko 1 mig/litr lub mniej.Magnezyt prazony byl traktowany 900 li¬ trami roztworu kwasu solnego, który za¬ wieral 17 kg HCl i który zostal otrzymany przez rozcienczenie surowego kwasu solne¬ go. Przebieg doswiadczenia jest widoczny z nastepujacej tabeli: na 100 cm3 m,«/iu» wody cm8 cm3 n/10 Po m« m§£* n/10 HCl- HCl (oranz * (fenolofta- metylowy) 19 32 38 52 62 71 81 86 0,5 0,5 0,5 0,5 0,7 0,7 0,8 0,8 leina) 0,5 0,5 0,5 0,45 0,45 0,5 0,5 0,5 1,6 1,7 1,6 1,65 1,65 1,65 1,6 1,65 2,1 2,2 2,1 2,1 2,1 2,15 2,10 2,15 Liczby w 3 szeregu pionowym oznaczaja zasadowosc wzgledem fenoloftaleiny, a liczby w 4 iszerejgu — oznaczaja pozosta¬ jaca jeszcze zasadowosc wzgledem oranzu metylowego, podczas gdy w 5 szeregu pio¬ nowym podano sume obu tych wartosci.Poniewaz uprzednio woda wymagala ogól¬ nego zuzycia kwasu 3—3,2 cm3 n/10 kwaisu solnego na 100 cm3, przeto z rezultatów do¬ swiadczenia wynika, ze jednoczesnie z od- krzemianiem zaszlo odweglenie o okolo Yzs zawartosci weglanu. Twardosc odplywa¬ jacej wody wynosila wiec jeszcze okolo 8° i pochodzila glównie od magnezytu.Do regeneracji magnezytu prazonego zastosowano podana wyzej ilosc kwasu sol¬ nego. W przypadku, gdy przy koncu rege¬ neracji tworza sie znaczne ilosci dwutlen¬ ku wegla, zaleca sie zwiekszyc jeszcze bar¬ dziej ilosc ikwaisu solnego. Po wymyciu filtr moze byc ponownie uzyty do dalszego od- krzemiania.Zamiast kwasu solnego mozna stosowac równiez inne kwasy, jak kwas azotowy i kwas siarkowy lub równiez kwas octowy i inne podane wyzej kwasy. Oczywiscie, ze stezenie kwasu nie jest zwiazane z po¬ danym wyzej przykladem.Jak dotychczas mozna bylo ustalic, zu¬ zycie magnezytu, lacznie z ilosciami, zuzy¬ tymi na odweglanie, zdaje sie odpowiadac Si02 zwiazanemu w postac krzemianu ma¬ gnezu. Magnezyt prazony, który byl stoso¬ wany do przytoczonych wyzej doswiad¬ czen, mial sklad nastepujacy: nierozpuszczalnego Si02 i krzemia¬ nów . 5,5% Fe203 ........ 5,1% A1203 1,5% CaO . . 3,7% MgO v . 85,0% Strata przy zarzeniu (C02+H20) 0,2% W celu zmniejszenia zuzycia magnezy¬ tu do odweglamia jest rzecza korzystna sto¬ sowac wode juz pozbawiona dwutlenku — 3 —wegla, £dyz wówczas nic wchodzi w rachu- me zuzycie magnezytu do innych zachodza¬ cych reakcji. Równiez mozna stosowac wo¬ de odtwardzona calkowicie lub w znacznej mierze przez wymiane kationowa lub przez stracanie.W sposobie wedlug wynalazku rozluz¬ nianie materialti filtrowego mozna prze¬ prowadzac w znany sposób przez wsteczne plukanie od czasu do czasu i ewentualnie równiez za pomoca srodków mechanicz¬ nych.Próby z zimna woda doptfowadlziily za¬ sadniczo do tego samego wyniku, jaki po¬ wyzej zostal opitsany w odniesieniu do go¬ racej wody, (jednak przy pracy z zimna wo¬ da jest rzecza korzystna zmniejszyc jej szybkosc przeplywu we wspomnianych wy¬ zej warunkach prób ido okolo 1 do 1,5 m3 na godzine. Przebieg takiej próby z zimna wo¬ da o wspomnianym wyzej skladzie wynika z nastepujacej tabeli, z której widac rów¬ niez Wplyw szybkosci przeplywu wody.Po m8 63 72,5 76,5 116 118 122 124 Si02 mg/litr 0,15 0,5 0,9 3,25 2,5 1,25 1,25 nalOOcm3 wody cm3 n/10 HCl- (fenolo- ftaleina) 1,75 1,65 1,65 1,5 1,4 1,4 1,45 cm3 n/10 HCi- (orani me¬ tylowy) 1,8 2,0 2,0 1,85 1,8 1,75 1,80 i Razem 3,55 3,65 3,65 3,35 3,20 3,15 3,25 Ilosc przeply¬ wu m'/go¬ dzine 0,9 1,5 2,0 2,0 1,2 0,9 0,9 Sposób wedlug wynalazku moze byc przeprowadzany równiez w ten sposób, ze stosuje sie dwa lub wieksza liczbe filtrów, które moga byc regenerowane na przemian.Taki uklad mtoze byc korzystny przy wy¬ twarzaniu wody odkrzemionej bez przerwy lub tylko z nieznacznymi przerwami.Sposób wedlug wynalazku moze byc kojarzony równiez z innymi sposobami od- krzemiania, np. w taki sposób, ze wode czesciowo odkrzemionavznanymi sposobami poddaje sie traktowaniu w mysl wynalaz¬ ku lub ze postepuje sie w odwróconym po¬ rzadku. Nastepnie mozna równiez postepo¬ wac w ten sposób, ze odkrzemiona wode zaprawia sie srodkami stracajacymi lufo wiazacymi Si02f np. wodorotlenkami me¬ tali, jak zdaza i aluminium lub aluminium, lub wytwarza sie w niej te srodki i na^ stepnie w ich obecnosci doprowadza sie ja do zetkniecia sie ze zziarnoyanym magne¬ zytem prazonym. Przy pracy wedlug za¬ sady przeplywu magnezyt ten dziala jed¬ noczesnie jako material filtrujacy srodek stracajacy lub wiazacy oraz mioze byc na¬ stepnie uwolniony od nich przez wsteczne plukanie kwasem itd., a to (lub) w zwiazku z jego dawniejsza regeneracja.Jako dalszy /przyklad traktowania wstepnego wody, zanim zostanie ona do¬ prowadzona do filtru magnezytowego, moz¬ na doprowadzac zwiazki magnezowe, jak MgO i Mg(OH)2, np. rozbeltane w postaci mleka lub weglanu magnezu. Do wlasci¬ wego filtru do odkrzemiania moze byc do¬ laczony filtr magnezytowy, którego glów¬ nym zadaniem jest zobojetnianie wody.Nastepnie zauwazono, ze po powtórnym zregenerowaniu moze wzrosnac aktywnosc materialu filtrujacego. Zreszta jest rzecza korzystna uzupelniac od czasu do czasu magnezyt, który chociaz w ograniczonym stopniu, jednak zuzywa sie. To zjawisko wzrostu v aktywnosci mozna wyzyskiwac równiez do wytwarzania magnezytu o okre¬ slonym stopniu aktywnosci i taki magnezyt prazony stosowac w sposobie wedlug wy¬ nalazku. Takie aktywowanie magnezytu mozna przeprowadzac przez traktowanie kwasem. Do traktowania, przez które ma¬ gnezyt jest nagryzany lub aktywowany, moga byc stosowane kwasy wspomnianego wyzej rodzaju, swieze kwasy lub kwasy juz uizywame lub tez mieszaniny kwasów swiezych i uzywanych. Równiez woda, za¬ wierajaca dwutlenek wegla, moze byc sto¬ sowana 4 —Traktowanie to moze byc przeprowa¬ dzane w temperaturze zwyklej lub pod¬ wyzszonej. Kwasy stosuje sie najlepiej w silnym rozcienczeniu biorac przy tym pod uwage z jednej strony rodzaj kwasu i jego stezenie, a z drugiej strony, tak samo jak i przy ponizej wymienionych dalszych mo¬ zliwosciach aktywowania, kazdorazowo dobrane czynniki, jak prace z nierucho¬ mym lub przeplywajacym osrodkiem trak¬ tujacym, taka lub inna jego regeneracje, temperature itd.; kwasem mozna przy tym równiez oddzialywac wielokrotnie na ma¬ gnezyt prazony, uprzednio rozdrobniony na ziarna odpowiedniej wielkosci, wzgled¬ nie kwas ten przez taki magnezyt prze¬ puszczac tak, iz ilosci tego osrodka trak¬ tujacego mozna odpowiednio znacznie ograniczyc. Wiec np. mozna uzywac 40— 45 g HCl w postaci 1%-owego roztworu na kazdy litr ziarnowanego magnezytu pra¬ zonego o wielkosqi ziarn 0,25—0,7 mm przepuszczajac ten kwas wielokrotnie.Mozna równiez zarówno prazony magne¬ zyt, jak i kwas mieszac np. wedlug zasady dzialania pompy mamutowej.Aktywowanie mozna równiez powodo¬ wac przez wprowadzanie magnezytu pra¬ zonego na dluzszy czas w zetkniecie sie z woda przed pierwszym zastosowaniem go i nastepna regeneracja, np. w ten spo¬ sób, ze pozostawia sie go w odpowiednim zbiorniku, np. na jeden dzien lub na kilka dni pod woda. Przy tym jest rzecza ko¬ rzystna zmieniac wode czesciej, gdyz ma to równiez dodatni wplyw na zamierzony proces aktywowania. W podobnym sensie z korzyscia mozna równiez postepowac w ten sposób, ze wode przepuszcza sie cia¬ glym strumieniem przez magnezyt oraz stale wprowadza sie go w zetkniecie ze swieza woda. Ewentualnie mozna jednak równiez postepowac w ten sposób, ze wo¬ dzie pozwala sie przeplywac calkowicie lub czesciowo w obiegu kolowym przez magnezyt prazony.Jezeli cala ilosc lub czesc wody prze¬ prowadza sie strumieniem ciaglym lub przerywanym przez magnezyt prazony, wówczas najlepiej jest szybkosc przeply¬ wu wody dobrac taka, aby na magnezycie prazonym nie odkladaly sie znaczne ilosci weglanów, zwlaszcza weglanu wapnia, gdyz mogloby to opóznic wzglednie za¬ szkodzic zamierzonemu aktywowaniu. W tym samym sensie mozna równiez ewen¬ tualnie stosowac do aktywowania magne¬ zytu przy pomoicy wody wode pozbawio¬ na dwutlenku wegla.Poniewaz przy wspomnianym wyzej traktowaniu woda na magnezycie prazo¬ nym moga odkladac sie zawiesiny lub in¬ ne wydzielajace sie osady, wiec zaleca sie przynajmniej w pewnych odstepach cza¬ su prowadzic wode stosunkowo szybkim strumieniem od dolu ku górze, dzieki cze¬ mu czastki magnezytu, które calkowicie lub czesciowo przeszly w stan zawiesiny, zostaja przemieszane oraz oplukane, a obce substancje odprowadzone przez wo¬ de odplywajaca.Oczywiscie dlugosc czasu, w ciagu któ¬ rego magnezyt traktuje sie woda w celu aktywowania, mozna odpowiednio dobie¬ rac w zaleznosci od rodzaju stosowanego magnezytu oraz pozadanego stopnia akty¬ wowania i okreslac przez przeprowadza¬ nie próby wstepnej.Regenerowanie magnezytu prazonego moze byc dokonywane wedlug jakiegokol¬ wiek sposobu, np. przy uzyciu rozcienczo¬ nych roztworów kwasów.O dzialaniu takiego aktywowania przez dluzsze oddzialywanie woda z koncowa regeneracja moga dac blizsze pojecie na¬ stepujace próby porównawcze.Magnezyt surowy o ziarnach 0,2—0,5 mm przy przeplywie wody, która zawiera 12 mg/litr Si0lt umozliwia zmniejszenie zawartosci SiO do 6 mg, podczas gdy ten sam magnezyt prazony, traktowany wedlug wynalazku w ciagu dwóch dni swieza wo- — 5 —da i wreszcie zregenerowany, dal poczat¬ kowo wode, która zawierala mniej niz 1 mg/litr Si02.Po przeplywie 300-krotnej ilosci wody w stosunku do zastosowanej objetosci ma¬ gnezytu prazonego zawartosc pochloniete¬ go SiO wzrosla do 3,5 mg, Równiez i w tym przypadku okazalo sie, ze jeszcze bardziej wzrosla zdolnosc magnezytu prazonego do pochlaniania SiO., juz po pierwszym uzyciu i koncowej regeneracji, jak równiez po dalszym uzy¬ ciu i regeneracji, jak to podano juz wyzej.Inna mozliwosc takiego uprzedniego aktywowania magnezytu polega na tym, ze w ciagu dluzszego czasu, np. od pól do 2 godzin, traktuje sie go goraca, nagrzana ewentualnie do punktu wrzenia woda lub para wodna. Traktowanie to najlepiej jest przy tym przeprowadzac przez zastosowa¬ nie przeplywu wody, przy czym wode lub pare mozna przepuszczac stale w obiegu kolowym przez zziarnowany magnezyt prazony wzglednie przez naczynie zawie¬ rajace ten magnezyt. Jednak szczególnie korzystnym okazalo sie, gdy wode lub pa¬ re zmienia sie, to jest kazdorazowo dopro¬ wadza sie odpowiednio swieze ilosci.Traktowac woda mozna i w tempera¬ turze zwyklej, przy czym czas traktowa¬ nia powinien byc dosc dlugi, np. 1—3 ty¬ godni, a nawet ewentualnie dluzszy.Jak okazalo sie nastepnie, takie trak¬ towanie aktywujace mozna ponadto uzu¬ pelnic przez prowadzenie traktowania wo¬ da goraca lub para lacznie z traktowaniem kwasem, np. solnym, octowym lub woda zawierajaca dwutlenek wegla, gdyz takie traktowanie ulatwia aktywowanie. W szczególnosci traktowanie kwasem prze¬ prowadza sie oddzielnie od traktowania woda goraca lub para badz przed tym traktowaniem badz po nim.Poza tym okazalo sie równiez rzecza korzystna przeprowadzac wspomniane traktowanie powtórnie z jednej strony wo¬ da goraca lub para wzglednie woda o zwy¬ klej temperaturze, a z drugiej strony kwa¬ sem, np. dwa lub trzy razy oddzialywac woda goraca i potem kwasem lub odwrot¬ nie.Mozna oczywiscie postepowac tak, ze np. powtarza sie szereg razy jeden tylko zabieg aktywowania albo tez stosuje sie szereg róznych zabiegów zmieniajac ich kolejnosc.Czas trwania i natezenie traktowania aktywujacego, np. jego temperature, ste¬ zenie kwasu lub liczbe powtórzen, dobie¬ ra sie w zaleznosci od kazdorazowego ga¬ tunku magnezytu wyjsciowego, który z ko¬ lei zalezy od surowca i rodzaju prazenia.W zwiazku z tym silnie prazony magnezyt wymaga silniejszego aktywowania niz sla¬ biej prazony magnezyt.Przeprowadzanie takiego aktywowania wyjasnia nastepujacy przyklad wykonania.Jako material wyjsciowy zastosowano magnezyt otrzymany przez prazenie ma¬ gnezytu austriackiego w temperaturze okolo 1750"C. Do aktywowania tego ma¬ gnezytu uzyto cieczy otrzymanej z tech¬ nicznego kwasu solnego, rozcienczonego woda goraca, mianowicie z 17 kg HCH900 litrów wody. Ta ciecz odczynnikowa o temperaturze okolo 90UC byla przepusz¬ czana w ciagu pól godziny przez 300 litrów magnezytu zziarnowanego do 0,2—0,6 mm i traktowanie to bylo powtórzone trzy¬ krotnie przy uzyciu kazdorazowo swiezej lub odswiezonej cieczy odczynnikowej, to jest trwalo lacznie 2 godziny. Po trakto¬ waniu magnezyt aktywowany wykazal 2,7-krotny wzrost swej poczatkowej zdol¬ nosci pochlaniania SiO, w stosunku do zdolnosci nie aktywowanego magnezytu oraz 5-krotny wzrost czasu, w ciagu które¬ go moze byc on stosowany bez znacznego obnizenia jego zdolnosci pochlaniania, w stosunku do czasu potrzebnego przy uzyciu magnezytu nie aktywowanego — 6 —Jalk powiedziano juz wyzej, doswiad¬ czenia z zimna woda doprowadzily zasad¬ niczo do tego isamego wyniku. Niekiedy jednak moga powstac, pewne trudnosci przy odkrizemianiu, jezeli woda, przeply¬ wajaca tuz po regeneracji przez magnezy¬ towa mase filtrujaca w celu odkrzemiania, bedzie w pewnych okolicznosciach bardzo bogata w Si02 i nawet bedzie wykazywala o wiele wieksza zawartosc Si02 niz woda surowa. Dopiero po pewnym czasie zawar¬ tosc Si02 zmniejsza sie do pozadanego stopnia.,. Trudnosci te mozna jednak usunac przez zastosowanie po regeneracji, zwlasz¬ cza przy stosowaniu wody o zwyklej temperaturze, srodków dodatkowych do skoagulowariia Si02 lub krzemianu. Usta¬ lono, ze dluzszy czas spokoju po regene¬ racji sprzyja juz znacznemu usunieciu te¬ go stanu wadliwego i filtr, który wieczo¬ rem zostal zregenerowany przepuszcza ra¬ no wode, która odpowiada wymaganioni odnosnie malej zawartosci Si02. Jest wiec rzecza wskazana, aby filtr po regeneracji pozostawiac samemu ®obie w ciagu dluz¬ szego czasu. Ten sposób pracy daje sie latwo przeprowadzac w ruchu nie wyma¬ gajacym nieprzerwanie wody odkrzemio- nej. Gdy ma sie do rozporzadzenia 2 filtry, mozna nawet przy biezacym zapotrzebo¬ waniu wody odikrzemionej pracowac w mysl powyzszego, gdyz wówczas zawsze jeden filtr moze byc w ruchu. Oczywiscie, ze odkrzemiona wode mozna równiez gro¬ madzic w zbiorniku zapasowym na czas spoczynku filtru.Oprócz powyzszego równiez i inne srodki do koagulacji Si02 lub krzemianów w krótszym czasie zezwalaja ina przepro¬ wadzanie filtru 'magnezytowego w taki stan, przy którym dostarcza on wody od- krzemionej. , Jezeli magnezyt regeneruje sie kwa¬ sem, a nastepnie kwas wyplukuje sie wo¬ da^ wówczas do filtru wprowadza sie roz¬ twór soli, za pomoca którego sikoagulorwira- ne zostaja krzemiany. Do tego celu okaza¬ ly sie na ogól korzystne roztwory soli me¬ tali jedno- i dwuwairtosciowych, np. roz¬ twór soli kuchennej o stezeniu okolo 5 lub 10%, roztwór siarczanu magnezu mniej wiecej o tym samym*stezeniu. W tym przy¬ padku chodzi zasadniczo o obojetne roz¬ twory soli. Najlepiej nadaja isie taikie sole, których roztwór przy hydrolizie reaguje kwasno i które zatem sa rozkladane ma¬ gnezytem. Na przyklad dobrze dzialaja sole metali trójwartosciowych, zwlaszcza aluminium i zelaza. Roztwory tych soli mo¬ ga byc równiez znaczniej rozcienczone niz roztwory soli obojetnych, talk iz przy ich uzyciu stezenia juz o okolo 1 lub %% wywoluja wymagane dzialanie. Ilosc soli moze byc równiez o wiele mniejsza, np. wystarcza 10 g giarczanu g|linu na 1 litr magnezytu. Oczywiscie, ze przy uzy¬ ciu tych soli zachodzi nie tyllko koagula¬ cja wskutek dzialania eleiktrolitycznego, lecz równiez wskutek dzialania wodoro¬ tlenków metali, powstajacych przy ich przeplywaniu przez filtr magnezytowy.Równiez moga byc stosowane inne sole trójwartosciowe, np. sole chromowe. Jed¬ nak wchodza w rachube przede wszystkim sole gllinowe i zelazne, zawlaszcza dzieki ich taniosci, jak równiez dzieki ich wybit¬ nemu dzialaniu. Równiez moga byc stoso¬ wane sole metali o innych wartosiciowo- sciadh, np. sole cynku, cyny lub miedzi.Przy tym mozna równiez dobrac tak du¬ za ilosc soli, reagujacej 'kwasno przy hy¬ drolizie, ze staje sie zbyteczna uprzednia regeneracja kwasem, gdyz roztwory soli rozkladaja weglany itd. Wydzielajace sie wodorotlenki sa usuwane w takim stopniu, jak to jest potrzebne, przez wyplukiwanie.Koagulacja krzemianów moze byc po¬ wodowana równiez przez nagrzewanie, najprosciej w ten spotsób, ze po regenera¬ cji kwasem przez filtr przepuszcza sie pew¬ na ilosc goracej wody, najlepiej o tempe- — 7 —raturze wrzenia, wzglednie, o ile 'stosuje sie cisnienie, ewentualnie o temperaturze wrzenia odpowiadajacej temu cisnieniu, dzieki czemu woda goraca nagrzewa wy¬ starczajaco mase filtru. Do tego celu na jedna objetosc masy filtrujacej wystarcza na ogól zastosowac 2,5 do 4 objetosci wo¬ dy goracej. Jednak mozna irównieiz zasto¬ sowac Wieksza ilosc wody, np. 8 objeto* sci. Dzialanie goracej wody zostaje wzmo¬ zone, gdy jak wspomniano wyzej, rozpusci sie w niej elektrolit/ Nagrzewanie moze byc równiez dokonywane w inny sposób, np, przy pomocy plaszcza grzejnego, który otacza filtr i przez który przepuszcza sie wode goraca lub pare. Woda goraca, któ¬ ra jeist stosowana do koagulacjiy zawiera przewaznie tylko tak mala ilosc Si021 ze bez szkody moze byc doprowadzana do obiegu.Nastepnie okazalo sie, ze zamierzona koagulacje mozna powodowac przez trak-, towanie masy odkrzemiajacej amoniakiem, korzystnie w postaci roztworu wodnego.Poniewaz regeneracja kwasem z naste¬ pujacym po tym wymywaniem 'kwasu oraz koagulacja przez nagrzewanie i (lub) za pomoca (Specjalnych materialów dodatko¬ wych wymagaja stosunkowo krótkiego cza¬ su (na ogól na caly przebieg potrzeba tyl¬ ko okolo 1—1% godziny), przeto te rodza¬ je traktowania wykazuja duza zalete w sto¬ sunku do koagulacji wymagajacej dluzsze¬ go pozostawienia w spokoju, gdyz. dzieki temu wystepuje krótka przerwa w pracy fUtru na doprowadzenie wody z mala za¬ wartoscia Si02.W istocie okazalo sie rzecza korzyst¬ na zastosowac krótsza pauze spoczynko¬ wa, np. jednogodzinna, równiez i przy sto¬ sowaniu tych szybko dzialajacych sposo¬ bów koagulacji, tak iz regeneracja wyma¬ ga lacznfe okolo 2 do 2,2 godzin czasu wliczajac w to te pauze spoczynku.Nastepnie okaizalo sie, ze sposoby koa¬ gulacji Si02 lub krzemianów przynajmniej czesciowo moga zastepowac regeneraqe masy odkrzemiajacej przy pomocy kwasu.Wiec np. jest rzecza mozliwa przeprowa* dzac ponownie mase odkrzemiajaca w stan taki, aby bylo mozliwe odbieranie wody z. mala zawartoscia Si02, przez traktowa¬ nie masy odkrzemiajacej w ciagu krótkie¬ go czasu goraca woda w opisany wyzej sposób. Mase odkrzemiajaca, która rów¬ niez i. w podwyzszonej temperaturze nie daje julz wystarczajacego odkrzemiania, mozna równiez ozywic przez traktowanie innymi srodkami koagululjacymi niz gora¬ ca woda. Wiec np. przy napelnieniu filtra 2,5 litrami, magnezytu, stosowanego juz kil¬ kakrotnie do odkrzemiania, za pomoca którego po regeneracji przy odkrzemianki w zwyklej temperaturze otrzymywano przy koncu wode o 4 mg/litr Si02, pod¬ czas gdy surowa woda wykazywala 14 mgj/litr Si02t mozna bylo otrzymywac przez proste traktowanie 10-cioma litrami wody wrzacej od 400 do 500 litrów lub wie¬ cej wody odkrzemionej, jezeli po kazdych 55—80 litrach wody przerywano prace na kilka godzin lub gdy czesciej powtarzalo sie traktowanie goraca woda.Jak juz wynika z ostatnich przykladów, kilka takich sposobów mozna stosowac wspólnie. Szczególnie zaleca sie, na -co zwrócono wyzej uwage juz niejednokrot¬ nie, laczyc regeneracje w jakiejkolwiek po¬ staci z pewna przerwa pracy nawet wów¬ czas, gdy przy regeneracji zastosowano podwyzszona temperature i (lub) osobne materialy dodatkowe. Jezeli w przypadku regeneracji sama goraca woda, opisanym wyczerpujaco powyzej, po tej powtórzo¬ nej regeneracji nie uzyska sie wody od¬ krzemionej dostatecznie lub nie uzyska sie odpowiedniej ilosci tej wody odkrzemio¬ nej, wówczas nalezy przystapic do regene¬ racji kwasem, aby nastepnie mozna bylo znów czesciej regenerowac woda goraca.Jest rzecza zrozumiala, ze przeprowa¬ dzanie koagulacji krzemianów, np. przez - 8traktowanie wody ódkrzemiajacej para lub woda goraca po oddzialywaniu kwasem lub zamiast tego oddzialywania, przynajmniej - czesciowo moze byc stosowane i do trakto¬ wania mas, które przed myciem ich po raz pierwszy zostaly zaktywowane. 0 tym, ze koloidowanie krzemianów po¬ woduje wystepowanie Si02 po regeneracji, mozna sie przekonac z faktu, ze przy sto¬ sowaniu magnezytu, który wykazuje bar¬ dzo male ilosci krzemianów, np. tylko 1— 2% wobec 5,5%, nieznaczna ilosc Si02 wy- st^nije równiez w filtracie juz przed zasto¬ sowaniem srodków koagulujacych, Wsku¬ tek tego zaleca sie stosowanie magnezji wolnej lub prawie wolnej od Si02.Przy tych próbach zaobserwowano rów¬ niez, ze po powtórzonej regeneracji aktyw¬ nosc magnezji wzrasta w stosunku do od¬ krzemiania.Jezeli do odkrzemiania zastosuje sie wode zawierajaca weglan wapniowy w ilo¬ sci odpowiadajacej równowadze roztworu, wówczas przy stosowaniu odczynników mniej czynnych, nip. kwasu octowego i (hjb) goracej wody, lub innych srodków koagulujacych mozna zastosowac magne¬ zyt, który nie jest tak mocno wypalony, który zatem nie odpowiada magnezytowi prazonemu, lecz mniej wiecej zwyklemu magnezytowi kaustycznemu. Stosowanie odkrzemionej wody jest w tym przypadku korzystne z tego wzgledu, ze w znacznym stopniu zapobiega przechodzeniu magnezy¬ tu w tym stanie, w jakim zostal on otrzy¬ many przez prazenie w nizszej tempera¬ turze, w weglan magnezu. W tym przypad¬ ku nie mozna zasadniczo stosowac wody odkrzemionej. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób odkrzemiania wody, znamien¬ ny tym, ze wode, zwlaszcza podgrzana, doprowadza sie do zetkniecia sie ze zziar- nowanym magnezytem prazonym, który po wyczerpaniu sie w stosunku do pochlania¬ nia Si02 ozywia sie ponownie najlepiej roz- . cienczonym kwasem mineralnym, zwlasz¬ cza kwasem solnym, a nastepnie ponownie sie go stosuje.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny typ, ze przed traktowaniem odkrzemiaja- cym wode poddaje sie odweglaniu lub od- twardzaniu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1—-2, zna¬ mienny tym, ze traktowanie zziarnowanym magnezytem prazonym laczy sie z innym znanym sposobem odkrzemiania.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienny tym, ze wlasciwy filtr do odkrze¬ miania laczy sie z filtrem naladowanym magnezytem wyprazonym.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie magnezyt pra¬ zony, który przed uzyciem go po raz pierw¬ szy zostal zaktywowany.

6. Sposób wedlug zastrzT. 5, znamienny tym, ze stosuje sie magnezyt zaktywowany przez- uprzednie, ewentualnie wielokrotne traktowanie kwasem, najlepiej rozcienczo¬ nym, w temperaturze zwyklej lub podwyz¬ szonej.

7. Sposób wedlug zastrz.- 5, znamienny tym, ze stosuje sie magnezyt prazony, któ¬ ry w ciagu dluzszego czasu, np. jednego lub 'kilku dni, byl traktowany woda, ko¬ rzystnie czesto odnawiana lub przepusz¬ czana ciaglym strumieniem przez magne¬ zyt, przy czym stosuje sie przeplyw wo¬ dy tak szybki, aby na magnezycie prazo¬ nym nie odkladaly sie znaczne ilosci we¬ glanów, zwlaszcza weglanu wapnia.

8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze przynajmniej je sie plukanie wsteczne lub podobne trak¬ towanie woda. • 9. ^Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie magnezyt prazony, trak¬ towany przez czas dluzszy, np. 1—3 ty¬ godni lub dluzej, woda o temperaturze zwyklej. - 9 —iO. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tym, ze stosuje sie magnezyt prazony, który w ciagu dluzszego czasu, np. w cia¬ gu Yi—2 godzin, byl traktowany goraca woda, nagrzana do punktu wrzenia, lub pa¬ ra wodna, najlepiej wedlug zasady prze¬ lotu i przy stalej zmianie wody lub pary. 11. Sposób wedlug zastrz. 5—10, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie magnezyt pra¬ zony, którego traktowanie woda goraca lub para wzglednie woda o zwyklej temperatu¬ rze laczy sie z traktowaniem kwasem przez laczne lub kolejne dzialanie, przy czym traktowania te najlepiej jest powtarzac w kolejnosci. 12. Sposób wedlug zastrz. 1—11, zna¬ mienny tym, ze ponowne ozywianie usku¬ tecznia sie rozcienczonym kwasem octo¬ wym. 13. Sposób wedlug zastrz. 8, znamien¬ ny tym, ze powtarza sie szereg razy jeden tylko zabieg aktywowania albo tez stosuje sie szereg zabiegów zmieniajac ich kolej¬ nosc. 14. Sposób wedlug zastrz. 1—6 i 9—13, znamienny tym, ze ponowne ozywianie przeprowadza sie przy pomocy kwasu, któ¬ rego objetosc, stezenie i szybkosc przeply¬ wu reguluje sie tak, aby odplywajaca ciecz zawierala jeszcze przynajmniej slady wol¬ nego kwasu. 15. Sposób wedlug zastrz. 1—14, zna¬ mienny tym, ze zziarnowany magnezyt pra¬ zony ponownie ozywia sie przez przepusz¬ czanie przezen kwasu w kierunku od dolu ku górze. 16. Sposób wedlug zastrz. 1—15, zna¬ mienny tym, ze po regeneracji, zwlaszcza za pomoca wody o zwyklej temperaturze, przeprowadza sie koagulowanie SiO lub krzemianów. 17. Sposób wedlug zastrz. 15, znamien¬ ny tym, ze mase odkrzemiajaca po rege¬ neracji pozostawia sie na dluzszy czas, np. na jedna godzine lub na kilka godzin, w spokoju. 18. Sposób wedlug zastrz. 15, znamien¬ ny tym, ze mase odkrzemiajaca po rege¬ neracji traktuje sie roztworami soli. 19. Sposób wedlug zastrz. 17, znamien¬ ny tym, ze stosuje sie sole, których roz¬ twory reaguja kwasno, np. sole metali trój¬ wartosciowych, takich jak zelazo i alumi¬ nium. 20. Sposób wedlug zastrz. 15, znamien¬ ny tym, ze po regeneracji mase odkrze¬ miajaca nagrzewa sie, np. goraca woda. 21. Sposób wedlug zastrz. 15, znamien¬ ny tym, ze po regeneracji mase odkrze¬ miajaca traktuje si£ amoniakiem, korzyst¬ nie w postaci roztworu wodnego. 22. Sposób wedlug zastrz. 15—20, zna¬ mienny tym, ze mase odkrzemiajaca trak¬ tuje sie goracymi roztworami srodków ko- agulujacych. 23. Sposób wedlug zastrz. 15—21, zna¬ mienny tym, ze wspólnie stosuje sie kilka sposobów koagulowania SiO. lub krzemia¬ nów. 24. Sposób wedlug zastrz. 15—22, zna¬ mienny tym, ze do posredniego regenero¬ wania masy odkrzemiajacej stosuje sie je¬ den lub kilka sposobów koagulowania SiO, lub krzemianów. 25. Sposób wedlug zastrz. 1—24 w przypadku uzycia magnezytu prazonego, który byl aktywowany przed uzyciem go po raz pierwszy, znamienny tym, ze sto¬ suje sie zabiegi i srodki w celu koagulowa¬ nia kwasu krzemowego lub krzemianów. 26. Sposób wedlug zastrz. 15—23, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie magnezje wol¬ na od Si02 lub zawierajaca SiO., w bar¬ dzo malej ilosci. 27. Sposób wedlug zastrz. 15—24, w zastosowaniu do wody odweglonej, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie magnezyt slabo wyprazony. P e r m u t i t Aktiengesellschaft Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy 40248 — 100 _ XII 43 PL