144263. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizes oldatok ionmentesítésére ioncserélőkkel
2 144.263 tításához olyan ioncserélőket alkalmazunk, melyeket a regenerálásnál adódó NH4 -iontartalmú hulladéklúgoknak mésszel történő lefőzésével előállított ammóniumhidroxidoldattal, illetve olyan ammóniumkarbonát tartalmú oldattal regeneráltunk, mely utóbbi oldatot akként kaptuk, hogy a lefőzéskor adódó ammóniumhidroxid oldatba szénsavat vezettünk. Mivel a vizes oldatban levő alkáliföldfémionok vagy nehézfémionok a regeneráláshoz használt amrnóniumkarbónát-oldattal csapadékot adnának, .a találmány értelmében, továbbá az ilyen ionokat tartalmazó oldatok tisztításánál úgy járunk el, hogy ezeket az ionokat az NH4 -kationcserélővel történő tisztítás előtt alkálifémionokkal telített külön kationcserélőn megkötjük és alkálifém ionokkal helyettesítjük. A karbonáttal csapadékot képző fémionok? t ily módon jól és aránylag kis mennyiségű kationcserélővel távolíthatjuk el, mert az alkálifémionokat tartalmazó katíoncserélő elsősorban ezeket az ionokat köti meg. Az ammóniumhidroxid, illetve az ammóniumkarbonát oldatok regeneráló-képességét fokozhatjuk, ha ezek az oldatok járulékosan még kis menynyiségű alkálilúgot, illetve alkálikarbonátot tartalmaznak. Az NH4 -ionok mennyiségére számítva 1— 20, előnyösen 3—10% alkálilúgot, illetve alkálikarbonátoí használunk. Ezeket az oldatokat célszerűen úgy készítjük, hogy az ammóniumhidroxid oldathoz adagolunk alkálilúgot, előnyösen NaOH-t, mely azután az anioncseréiő második fokozatban történő regenerálása, illetve az ezt követő C02 bevezetése folyamán alakul át karbonáttá. Az alkálifém-ionokat tartalmazó ammóniumhidroxid oldatokat ugyanúgy alkalmazzuk, illetve kezeljük, mint a tiszta ammóniumhidroxid oldatokat és eltekintünk a kis mennyiségű alkálilúg visszanyerésétől. Az alkálilúg mennyiségét csökkenthetjük anélkül, hogy annak hatását lényegesen kisebbítenénk, ha úgy járunk el, hogy az arnmóniumhidroxidos regenerálás során előbb tiszta arnmóniumhidroxidos oldatot bocsátunk a regenerálandó oszlopra és azután alkalmazunk alkálilúgtartalmú NTLiOH oldatot. 1. példa. Mész-szóda kezeléssel előlágyított 4,5° összkeménységű és 2,5° változó keménységű víz iontalanításához 75 1 kationcserélőt és 250 1 alkálisók bontására alkalmas erősen bázisos anion-cserélőt alkalmaztunk. A kation-cserélő regenerálására először 230 1 10%-os NaCl-oldatot, majd 200 1 10%-os (NH4 ) 2 C0 3 -oldatot használunk. Az anioncserélő oldatot 300 1 3,2%-os NaOH-val regeneráltuk. Ugyanezt a teljesítményt el lehetett érni az anioncserélő regenerálásánál 250 1 8%-os (NH4 ) 2 C03 , majd 150 liter 5%-os NTI4 OH-oldat alkalmazásával. Az NH4 OH átvezetése után kapott oldatot, amelynek C03 -tartalma az NH 4 -ionoknak 16%-át tette ki, C02 bevezetésével alakítottuk át neutrális (NH4 ) 2 C0 3 -má. Az ioncserélő ágyon felvett vízzel az oldat koncentrációja "rendszerint eléri a CO3-0Í-dat koncentrációját, amelyet véglegesen kevés víz hozzáadásával állítunk be és visszük az első fokozatban az ioncserélőre. Az (NTI4 ) 2 C0 3 -oldat alkalmazása után kapott oldatot 13 kg CaO-t tartalmazó 20 Bé-és mésztejjel keverjük össze és az NH4 OH-t lepárlóoszlopon hajtjuk ki. 2. példa. Az előző példában megadott ioncserélő mennyiséget 210 1 8%-os (NH4 ) 2 C0 3 -mal, majd 80 liter 5%os NH4 OH-val, végül 30 liter 4,7% NH 4 OH-t és 0,3% NaOH-t (7%) tartalmazó oldattal regeneráljuk. A regenerálás után az ioncserélő teljesítménye megegyezik az előző példában megadott teljesítménnyel. A regenerálás menete azonos az előzővel, azzal a különbséggel, hogy a tiszta NH4 OH-oldatot, illetőleg az NaOH-t tartalmazó oldatot együtt alakítottuk át karbonáttá és a továbbiakban úgy használtuk, mint az Na-ionokat nem tartalmazó oldatot. 3. példa. Cukorrépából diffúziós eljárással kapott 500 liter 90-es tisztasági hányadosú 14,5% szárazanyagtartalmú híglevet, melynek kalciumtartalma 0,2 g/ 100 Bx, a kalcium eltávolítása céljából 10 liter Naionokkal telített kationcserélőn (polisztirol-szulfonsav) vezetünk át, aminek hatására az oldat kalciumtartalma 0,015/100 Bx-re csökken. A Ca-ionoktól ily módon mentesített oldatot azután 20 liter NH4 -ionokkal telített polisztirolszulfonsavas kationcserélőn vezetjük át. A kapott oldatot ezután 100 liter polisztirol-alapú, erősen bázisos, OH•ionokkal telített anioncserélőn folyatjuk át, amikoris az oldatban levő anionok OH-ra cserélődnek ki. Az oldatból ezután az ammóniumhidroxidot kifőzzük. Az így tisztított oldat tisztasági hányadosa 96. A kalcium-ionok megkötésére felhasznált alkálifém-ionokat tartalmazó kationcserélő regenerálásához 30 liter 2,5 n nátriumklorid-oldatot használunk. A cukoroldat egyéb kationjainak eltávolítására alkalmazott NH4 -kationcserélőt 30 liter 2,5 n (NH4 ) 2 C0 3 -oldattal regeneráljuk. Az anioncserélő regenerálásához pedig minden 20 liter anioncserélőre 50 liter 2,5 n ammóniumkarbonát és 50 liter 2,5 n ammóniumhidroxid-oldatot használunk. 4. példa. A 3. példa szerint kalciunnmentesített cukoroldatot 20 liter olyan kevert-ágyon vezetjük át, mely 4 liter fenti kationcserélőt és 16 liter fenti anioncserélőt tartalmaz. A cukoroldat tisztasági hányadosa az átvezetés és lefőzés után 96. A kalciummentesítő ágyat a 3. példa szerint regeneráljuk. Az anioncserélő regenerálásához 40 liter 2,5 n ammómunikarbonát és 40 liter 2,5 n ammóniumhidroxid-oldatot használunk. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás vizes oldatok ionmentesítésére kation-és anioncserélők alkalmazásával, melyre jellemző, hogy alkálisók bontására alkalmas olyan anioncserélőt használunk, melyet két fokozatban regeneráltunk, nevezetesen az első fokozatban az anioncserélőn az oldat tisztítása folytán megkötött anionokat (NH4 ) 2 C0 3 -oldattal CQ 3 -ionokra, majd a második fokozatban a C03 -inookat NH 4 (OH)-oldattal OH-ionokra cseréljük ki.
