144263. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizes oldatok ionmentesítésére ioncserélőkkel
Megjelent: 1958. szeptember 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.263. SZÁM 85. b. OSZTÁLY — VA—555. ALAPSZÁM Eljárás vizes oldatok ionmeníesítésére ioncserélőkkel A Magyar Állam, mint a feltaláló: Dr. Vájna Sándor, oki. vegyészmérnök, budapesti lakos jogutódja Bejelentés napja: 1955. május 7. Vizes oldatok tisztításához ismeretes olyan eljárás melynél ammóniumionokkal telített, kationcserélőt és hidroxilionokkal telített, alkálisók bontására alkalmas, erősen bázisos anioncserélőt használnak, amikoris a tisztítandó oldat kationjai NH4 ionokra, anionjai pedig OH-ionokra cserélődnek ki. Az oldatból a tisztítás folyamán keletkezett ammóniumhidroxidot főzéssel távolítják el, úgyhogy ily módon ionmentesített oldathoz lehet jutni. Az ismeretes eljárásoknál az anioncser élő regenerálásához alkálilúgot alkalmaznak, mert a tisztításhoz felhasznált, erősen bázisos anioncserélőt ammóniumhidroxiddal nem lehet kielégítően regenerálni. Az elhasznált alkálilúg értéke azonban a regenerálást igen ^megdrágítja/. Az erősen bázisos anioncserélőt azért kell használni, mert csak ez képes az igen gyenge savakat, mint pl. kovasavat, vagy szénsavat megkötni. A fentemlített hátrány kiküszöbölésére korábbi javaslatunk értelmében úgy járunk el, hogy az erősen bázisos anioncserélőt először ammóniumkarbonáttal kezeljük, amikoris a megkötött anionokat C03 -ionokká cseréljük ki. Ezeket a C03 -ionokat azután nátriumhidroxiddal távolítjuk el és cseréljük ki OH-ionokká. A regeneráló oldatból az ammóniumhidroxid mésztejes főzéssel visszanyerhető és a regenerálás folyamán nátriumkárbonáttá átalakult lúgot mésztejjel kausztifikálhatjuk és az ily módon visszanyert nátriumhidroxid oldatot az anioncserélő regenerálására ismét felhasználhatjuk. E javaslat, bár gyakorlatilag járható, hátránya azonban, hogy a lúg regenerálása két fokozatban történik és a lúg kezelése eléggé körülményes. A találmány olyan eljárás, mellyel a fenti hátrányokat kiküszöbölhetjük és a regenerálást egyszerűbben és gazdaságosabban foganatosíthatjuk. A találmány értelmében vizes oldatok ionmentesítésére NH4 -kationcserélőt és olyan, az alkálisók bontására alkalmas, erősen bázisos anioncserélőt alkalmazunk, melyet két fokozatban regeneráltunk, nevezetesen az első fokozatban az anioncserélőn az oldat tisztítása folyamán megkötött anionokat ammóniumkarbonát oldattal C03 -ionokra, majd a második fokozatban a C03 -ionokat ammóniumhidroxid oldattal OH-ionokra cseréljük ki. A vizes oldat tisztításához célszerűen olyan erősen bázisos anioncserélőt alkalmazunk, melyet a kétfokozatú regenerálás során olyan ammóniumkarbonát oldattal kezeltünk, melyet a második fokozatban az anioncserélőről a C03 -ionok eltávolítására felhasznált ammóniumhidroxid oldatból akként kaptunk, hogy annak maradék ammóniumhidroxid-tartalmát szénsav bevezetésével ammóniumkarbonáttá alakítottuk át. A találmány értelmében továbbá a vizes oldat tisztításához kationcserélőként olyan NH4 -ioncserélőt alkalmazhatunk, melyet az anioncserélő regenerálásához felhasznált és csökkent C03 -iontartalmú ammóniumkarbonát oldattal regeneráltunk. A kationcserélő regenerálására felhasználhatunk olyan ammóniumkarbonát oldatot is, melyet az anioncserélő regenerálásánál használtunk és melynek csökkent C03 -iontartalmát C0 2 bevezetésével pótoltuk. A találmány értelmében továbbá a vizes oldat tisztításához a fentemlített ammóniumionos-kationcserélőből és erősen bázisos anioncserélőből alkotott kevert-ágyat is használhatunk, melyben a kation- és anioncserélőket összekevert állapotban először ammóniumkarbonát oldattal, majd ammóniumhidroxid oldattal regeneráltunk. A fentiekből látható, hogy mind a kationcserélŐt, mind az anioncserélőt ugyanazokkal az oldatokkal regenerálhatjuk, ami lehetővé teszi, hogy a kevert-ágyakból — az eddigi gyakorlattal szemben •— nem kell a regenerálás előtt a kationcserélőket szétválasztani és külön regenerálni. Az első fokozatban (NH4 ) 2 C03-oldattal a kationcserélőn megkötött kationokat (NH4 )-ionokra, az anioncserélőn megkötött anionokat pedig C03 -ionokra cseréljük ki. A második fokozatban az (NH4 )OH-oldattal a C03 -ionokat OH-ionokkal cseréljük ki, anélkül, hogy ez a művelet a kationcserélőt befolyásolná. Mivel az NH4 OH-val végzett regenerálásnál, az oldatban (NH4 ) 2 C0 3 keletkezik, melyet az első fokozatban felhasznált regenerálóoldat is tartalmaz, nem szükséges, hogy e két regenerálási fokozat között az ágyat vízzel kimossuk. Az eljárás gazdaságosságát a találmány értelmében még tovább fokozhatjuk, ha a vizes oldat tisz-
