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PAPIER-ZEITUNG 1895 Verein der Zellstoff- und Papier-Chemiker Fachberichte 1909 3. Wasser und Abwasser Von Prof. Dr. J. H. Vogel, Berlin, und Dr.-Ing. Armin Schulze, Berlin Fortsetzung zu Nr. 49 S. 1857 Ueber die künstlidien Zeolithe. Dr. P. Siedler. Ztschrft. f. angew. Chemie 1909 22, S. 1019—1024. (S. auch Gans, ehern. Industrie 32, 197—200, 1909) In dem allgemeinen Teil beschäftigt sich Verfasser mit der Bedeutung der Zeolithe, die sie in der Natur hauptsächlich in der Ackererde spielen. Die Zeolithe sind nach Dr. Gans (Jahrbuch der Kgl. Preuß. Geologischen Landesanstalt, 1905, 26, S. 1; 1906; 27, S. 63) zum größten Teil Gemische von Tonerdedoppel silikaten mit Aluminatsilikaten. Die Aluminatsilikate enthalten die Alkalien und alkalischen Erden in der Hauptsache an Ton erde, die Tonerdedoppelsilikate an die Kieselsäure gebunden. Die Aluminatsilikate tauschen, nach Gans, ihre Basen nicht nur gegen Alkalien und alkalische Erden, sondern auch gegen Eisen, Mangan, Blei, Silber, wahrscheinlich gegen alle Metalle aus und lassen wiederum diese Metalle beim Waschen mit Lösung von Alkalien und alkalischen Erden in Lösung gehen. (Mitteilung aus der Kgl. Prüfungsanstalt für Wasserversorgung und Abwässerbes. 1907, Nr. 8.) Die Darstellung der künstlichen Zeolithe ist Gans gelungen durch Zusammenschmelzen von Tonerdesilikaten und Alkali oder Alkalicarbonaten unter Zusatz von soviel Quarz, daß freies Alkali oder Alkalicarbonat in dem Endprodukt nicht enthalten ist. Die Herstellung dieser Produkte hat die A.-G. Riedel über nommen, der das Verfahren durch DRP 186630 geschützt ist. Die molekulare Zusammensetzung der Schmelze ist Al,O, + 10 SiO, + 10 Na a O Sie wird mit Wasser ausgezogen, und man erhält ein kristall artiges Aluminatsilikat mit 46 v. H. SiO 2 , 22,0 v. H. Al,O3, 13,6 v. H. Na,O, 18,4 v. H. H 2 O. Nach einem Zusatzpatent 192 156 ist es gelungen, die stark austauschfähigen Zeolithe auch dann zu erhalten, wenn die Kieselsäure durch andere Säuren, wie Borsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure oder andere anorganische Säuren ersetzt wird. Insbesondere eignen sich Borsäure und deren Salze dazu. Die Darstellung der künstlichen Zeolithe, die unter dem Namen »Permutit« in den Handel kommen, ist in allen Kultur staaten durch Patente geschützt oder zum Patent angemeldet. Ein Hauptverwendungsgebiet der Permutite bietet nach dem Vorschlag von Gans die Enthärtung von Wasser (Mittg. Kgl. Versuchs- und Prüfungsanstalt für Wasserversorgung und Abwässerbes. 1907, Nr. 8). Dieses Verfahren ist der Firma eben falls durch DRP 197 111 geschützt. Es lautet: »Verfahren zur Behandlung von Wasser für häusliche und gewerbliche Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wasser durch wasser haltige Aluminatsilikate hindurch filtriert, welche die un erwünschten Basen wie Eisenoxydul, Manganoxydul, Kalk, Magnesia usw. im Austausch aufnehmen und dafür nur solche Basen in das Wasser übergehen lassen, welche erwünscht und unschädlich sind.« Von größter Bedeutung ist die Enthärtung von Kesselspeise wasser. Das Wasser wird durch Natriumpermutit filtriert und dadurch auf o° enthärtet, während bei dem Kalksodaverfahren nur eine Enthärtung auf 3—4 d. Härtegrade erreicht wird, wobei noch zu erwähnen ist, daß die Permutitenthärtung bei gewöhn licher Temperatur vorgenommen wird im Gegensatz zum Kalk sodaverfahren (bei 60—70 0 ). Das Permutitfilter läßt sich durch einfaches Uebergießen mit einer Kochsalzlösung regenieren, d. h. man erhält durch Austausch des im Filter zurückgehaltenen Calciums und Magnesiums durch' Natrium wieder Natriumpermutit. Dieses »Permutieren« läßt sich beliebig oft wiederholen, ohne daß eine Aenderung der Konstitution des Permutits eintritt. Nach An gabe der Firma betragen die Kosten für Reinigung bei einer stündlichen Leistung von 1,5 cbm für 1 cbm 2,8 Pf. gegen 3,5 Pf. beim Kalk - Sodaverfahren, wobei berücksichtigt ist, daß das Filter je 3 Tage hintereinander bei lostündiger täglicher Arbeits zeit im Betrieb ist und nach Ablauf des dritten Tages regeneriert wird. Die jährlichen Kosten sollen betragen bei einem Wasser von 20 Härtegraden bei lostündiger Arbeitszeit und 300 Arbeits tagen nach dem Permutitverfahren 126 M., nach dem Kalksoda verfahren 157 M. 50 Pf. Vorzüge des Permutitverfahrens gegenüber dem Kalksoda verfahren sollen außer der schon erwähnten Erhärtung auf o° noch sein, daß keine Schlammbildung im Kessel eintritt, ferner daß das Wasser nur Sodaalkalinität besitzt, also keine Korrosionen im Kessel eintreten können. Auch für Haushaltungen bringt die Firma Permutitfilter unter dem Namen »Aquariel« in den Handel. Mit Erfolg sind die Permutitfilter schon in Wäschereien und Färbereien angewendet worden. Der Enthärtung des Wassers schließt sich an die Entfernung von Eisen und Mangan aus den Wässern durch Permutit. Der Patentanspruch hierfür lautet: »Verfahren zur Entfernung des Mangans aus Wasser, da durch gekennzeichnet, daß man das Wasser mit unlöslichen höheren Oxyden des Mangans unter Mitwirkung von natürlichen oder künstlichen ihre Basen gegen Mangan austauschenden Zeolithen behandelt.« Ein weiteres Verwendungsgebiet der Zeolithe ist die Her stellung von Salzen einer Base durch Wechselwirkung. Der Patentanspruch lautet: »Verfahren zur Herstellung von Salzen einer Base durch Wechselzersetzung, dadurch gekenn zeichnet, daß man ein leichterhältliches Salz der Base zur Bindung derselben durch ein wasserhaltiges Aluminiumsilikat oder einen künstlichen Zeolith filtriert und das so erhaltene Aluminatsilikat nach dem Auswaschen mit einem Salz der ge wünschten Säure behandelt. Z. B. stellt man Kaliumcarbonat her, indem man eine Lösung von Chlorkalium durch Permutit filtriert, wobei Kaliumpermutit entsteht. Dieses wäscht man zur Entfernung der Chloride zu nächst mit Wasser, dann mit einer Lösung von Ammonium carbonat. Das Filtrat enthält dann Kaliumcarbonat ev. vermischt mit Ammoniumcarbonat. Eine weitere Verwendung der Permutite in der Rüben zuckerfabrikation zur Entfernung des Kali aus den Zuckersäften und Melassen soll schon gute Ergebnisse gezeitigt haben. Diese Ausführungen decken sich mit der Abhandlung, die von Gans veröffentlicht ist. (Chem. Industrie 32, 197—200) Zur Entmanganung (s. oben) von Wasser nach Gans (DRP 211 118) ist ein Beispiel anzugeben. Die Entmanganung in Glogau geschieht durch Calcium zeolith. Das Filter liefert stündlich 23 bis 24 cbm Wasser, welches frei von Eisen und Mangan, kristallklar und von er frischendem Geschmack ist. Die Kosten stellen sich bei Ver wendung von Calciumpermanganat auf etwa 0,4 Pf. für 1 cbm; bei Anwendung des billigeren Kaliumpermanganats auf 0,15 bis 0,25 Pf. für 1 cbm. Permiltitivasserreinigungsanlage. Färber-Ztg. 1909, 14, S. 228. Im Elektrizitätswerk Südwest, Schöneberg, ist eine Permutit- reinigungsanlage für Versuchszwecke aufgestellt. Ein Kessel, der mit permutiertem Wasser gespeist war, war geöffnet. Die Beschaffenheit desselben erwies sich als gut, indem kein Kessel stein oder eine Schlammbildung zu konstatieren war, während gerade das Elektrizitätswerk früher durch starke Schlammbildung sehr zu leiden hatte und gezwungen war, nach längstens 3 Monaten die Kessel wieder zu reinigen. Die früheren Wasser reinigungsversuche mit Kalk und Soda hatten zu keinem be friedigenden Ergebnis geführt. Beim Permutitverfahren waren die Kesselwände und die Armaturen intakt und hatten durch den Sodagehalt, der durch Umsetzung bei der Einwirkung von Permutit auf hartes Wasser entsteht, nicht gelitten. Erfahrungs gemäß soll eine Anreicherung des durch Permutit gereinigten Wassers bis zu 2 v. H. Soda nichts schaden; ist dieser Punkt erreicht, so läßt man die Hälfte des Wassers aus dem Kessel ablaufen und ersetzt sie durch neues gereinigtes Wasser oder durch Kondenswasser. Die Anlage war 8 Wochen Tag und Nacht in Betrieb. Enthärtungsanlage für Wasser. Sanitary Rekord 1909, Nr. 1029, S. 180—182, Wasser und Abwasser 1910, Bd. 2, H. 6, 272. Es wird ein Apparat zum Reinigen und Enthärten von Wasser für gewerbliche Zwecke beschrieben, bei dem das Ab messen der Chemikalien (Kalk und Soda) und des zufließenden Rohwassers durch eine Kippvorrichtung geschieht. Die Reaktion wird durch Einleiten von Dampf in den Fällungsraum unter stützt. In ihm soll die Temperatur 65 bis 94 0 betragen. Durch Ueberfallwehre gelangt das Wasser nach der Fällung in Filter kammern, deren aus Holzwolle bestehendes Material von unten nach oben durchströmt wird.