DE1054419B

DE1054419B - Verfahren zur Regenerierung von Ionenaustauschern

Info

Publication number: DE1054419B
Application number: DEB30936A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Abrahamczik
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1954-05-07
Filing date: 1954-05-07
Publication date: 1959-04-09

Description

Verfahren zur Regenerierung von Ionenaustauschern Ein nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag betrifft ein Verfahren zur Rein.igung von Ionenaustauschern, das darin besteht, daß man die Austauscber in Gegenwart voll destilliertem Wasser einer Elektrolyse unterwirft, nachdem gegebenenfalls nicht als Ionen vorhandene Verunreinigungen in den ionisierbaren Zustand übergeführt worden sind.
Es wurde gefunden, daß sich dieses Verfahren mit Vorteil zum Regenerieren von Gemischen von Kationen- und Anionenaustauschern verwenden läßt, wobei man die Elektroden ehenfa.lls außerhalb der Austauschermasse anordnet.
Besonders vorteilhaft erweist sich das Verfahren für die Regenerierung von mechanischen Gemischen von Kationen- und Anionenaustauschern, wie sie zur wirksamen und schonenden Entsalzung von Lösungen verwendet werden, die, wie Zucker- oder Eiweißlösungen, eine starke pH-Anderung nicht vertragen.
Zweckmäßig führt man sowohl die regenerierung des Austauschergemisches wie seine erneute Beladung in einer dem Vorgang der Beladung angepaßten Elektrodialysenapparatur ohne mechanische Bewegung des Austauschermaterials durch.
Es ist zwar bekannt, Ionenaustauscher durch Elektrolyse zu regenerieren. Bekannt ist auch, Kationen- und Anionenaustauscher, die in getrennten Schichtlagen hintereinander von der zu entsalzenden Lösung durchströmt werden, durch Elektrolyse zu regenerieren, wobei Anoden in die Kationenaustauscherschichten bzw. Kathoden in die Anionenaustausc.herschichten eingebettet sind. Eine Regenerierung von innigen Mischungen von Ka.tionen- und Anionenaustauschern ist nach diesen Verfahren aber nicht durchführbar. Vielmehr war man bisher gezwungen, für die Überführung von Austauschergemischen in die WasserstoSionen- bzw. Hydroxylionenform vor der Regenerierung Kationen- und Anionenaustauscher voneinander zu trennen und nach der auf übliche Weise erfolgten Regenerierung wieder zu mischen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch im Hinblick darauf von Vorteil, daß eine Entsalzung von Lösungen durch Durchleiten derselben durch abwechselnde Schichten von H- und O H-Ionenaustauschern nicht so wirksam und so schonend für PH-empfindliche Lösungsbestandteile ist wir das Entsalzen im Mischbettverfahren, Beispiel 1 Ein mechanisches Gemisch aus einem Kationen-und einem Anionenaustauscher, das im Laufe der Entsalzung einer salzhaltigen Lösung sowohl Meta.llionen wie auch Säurerestionen aufgenommen hat, bringt man in die Mittelkammer einer aus drei Kam- mern bestehenden Elektrolysiereinrichtung, füllt die Zwischenräume zwischen den Austauscherkörnern und die beiden seitlichen Kammern, die durch Membanen, z. B. aus Pergament oder Cellophan, oder durch Filter, z. b. Glasfritten, von der Mittelkammer getrennt sind, mit Wasser und legt an die in den seitlichen Kammern befindlichen Elektroden eine Gleichspannung. Die an den Kationenaustauscher gehundenen Metallionen wandern dlaml an die Kathode und werden dort entweder als Metall niedergeschlagen oder durch Spülung der KaAthodenkammer mit fließendem Wasser als freie Basen entfernt. An die Stelle der Metallionen treten im Anstanscherkorn Wasser stoffionen. Die an den Anionenaustauscher gebundenen Saurerestionen wandern zur anode und werden dort. durch Spülung der Elektrodenräume abgezogen.
An die stelle der Säurerestionen treten im Anionenaustauscherkorn OH-Ionen. In dem Maße, wie mit zunehmender Verarmung an Ionen die Leitfähigkeit in der Elektrolysenanordnung sinkt, erhöht man die angelegte Spannung, z. B. bis 220 Volt. Innerhalb einiger Stunden werden so die meisten Ionen bis auf kaum nachweisbare. Reste entfernt. Das so regenerierte Austauschergemisch kann unmittelbar wieder zur Entsalzung von Salzlösungen eingesetzt werden.
Beispiel 2 Eine anorganische und organische Salze enthaltende Zuckerlösung (Melasse) wird über ein Gemisch aus einem Kationenaustauscher und einem Anionenaustauscher geleitet, das sich in einem röhrenförmig ausgebildeten Elektrodialysator befindet, dessen durch Pergamentpapier abgetrennte seitliche Elektrodenkammern zunächst leer sind. Das Austanschergemisch nimmt die Kationen und Anionen aus der Zuckerlösung auf, und diese wird hierdurch vollständig entsalzt, ohne daß der pH-Wert der Lösung in das stärker saure Gebiet verschoben wird. Es tritt weder eine meßbare Inversion der Zuckerlösung noch eine Dunklerfärbung (durch Alkalieinwirkung) auf. Sobald das Austanschergemisch erschöpft ist, verdrängt man die zwischen den Austauscherkörnern stehende Zuckerlösung durch Wasser, füllt die Elektrodenkammern ebenfalls mit Wasser und regeneriert das Austauschergemisch unter Anlegung einer Gleichspannung und langsamer Spülung der Elektrodenkammern mit Wasser, bis es wieder zur Aufnahme von Salzen befähigt ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum elelçtrolytischen Regenerieren von Ionenaustauschlern in einer Dreikammerzelle in Gegenwart von destilliertem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Kationen-und Anionenaustauschern regeneriert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 831 235; niederländische Patentschrift Nr. 73 121.