Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 04.07.2018, 06:59   #1   Druckbare Version zeigen
donald313 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 406
Filtration einer Natriumaluminatlösung

Moin, moin

wir beizen Aluminium in einer ca. 7%igen NaOH mit div. Additiven die u.a. ein Ausfallen des Aluminiumhydroxides verhindern sollen. Das Aluminium in der Lösung liegt normalerweise als Aluminat vor.
Leider hat sich jetzt jedoch auch ausfallendes Hydroxid gebildet, welches ich gerne abfiltrieren möchte.
Wir haben herkömmliche Plattenfilter, bzw. Kerzenfilter da, die setzen sich aber sehr schnell zu. ´(u.a. weil sich auch Sulfide im Beizbad befinden). Absetzen lassen übers Wochenende und dann abpumpen des klaren Überstandes hat sich nicht bewährt, da das Aluminiumhydroxid sich aufgrund der winzigen Partikel kaum absetzt.
Es handelt sich um ein Volumen von ca. 2200 l welches bei Temperaturen um 70°C betrieben wird.
Jemand eine schlaue Idee?

Gruß
Donald
donald313 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.07.2018, 07:16   #2   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 21.222
AW: Filtration einer Natriumalumniatlösung

inwieweit stören diese kleinen Partikel euren Prozess?
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
einfach mal eine Fanta trinken
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.07.2018, 08:49   #3   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.284
AW: Filtration einer Natriumalumniatlösung

Zitat:
Zitat von donald313 Beitrag anzeigen
Jemand eine schlaue Idee?
Vielleicht nicht schlau, aber evtl. wirksam:

Aluminat (oder Aluminiumhydroxid?) hat bei einem gewissen pH (oder einer gewissen NaOH-Menge) einfach nur eine gewisse Löslichkeit. Wenn das Aluminat ausfällt, ist die NaOH zunächst einmal "verbraucht".

So, wie ich derartige Niederschläge kenne, dürften sie gallertartig ausfallen. Mit einem Filter kommst Du da nicht weit, weil alles zugesetzt wird. Da eine extrem feine Verteilung voliegt, wird das mit dem Absitzen lassen wohl auch eher weniger.

Was natürlich geht, ist zentrifugieren (über 2 t, Hahaha!).

Man müsste den Niederschlag dazu überreden, kristalliner auszufallen. Nun habe ich hier relattiv wenig Erfahrung. Tendenziell gibt es hier zwei Möglichkeiten: Man erhitzt die Suppe (so auf 100 °C), in der Hoffnung, dass der Niederschlag kristalliner wird, oder man lässt die komplette Lösung abkühlen. Dann dürfte mehr Niederschlag ausfallen, der dann wiederum dafür sorgen könnte, dass die Kristalle größer werden.

Ob das hier klappt, kann man mal in einem großen Becherglas ausprobieren. Und dann mal so im 100-Liter-Ansatz. Gerade derart sensible Systeme verhalten sich im Großannsatz manchmal ganz anders, als im Kleinen.

Beide Methoden erfordern wohl, dass man entweder eine lange Stehzeit hat oder einen weiteren Prozess zur Aufbereitung der Lösung implementiert und mit zumindest einem weiteren Batch NaOH arbeitet.

Ansonsten gilt: Die Lauge ist verbraucht und muss entsorgt/recyclet werden. Vielleicht (im Falle des Wegschmeißens) kommt man bei dem Prozess auch günstiger weg, wenn man weniger NaOH* nimmt. Das erfordert aber auch längere Reaktionszeiten.

* Weniger NaOH ist sinnvoll, wenn da wirklich Natriumaluminat ausfällt, mehr NaOH wäre gut, wenn Aluminiumhydroxid ausfällt.
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.07.2018, 14:39   #4   Druckbare Version zeigen
mgritsch Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.975
AW: Filtration einer Natriumalumniatlösung

Zitat:
Zitat von Cyrion Beitrag anzeigen
* Weniger NaOH ist sinnvoll, wenn da wirklich Natriumaluminat ausfällt, mehr NaOH wäre gut, wenn Aluminiumhydroxid ausfällt.

ich denke genau das ist der springende Punkt. Wenn du filtrieren willst um die Lauge einfach weiter zu benutzen ist das evtl keine so gute Idee da sie entweder schon übersättigt ist oder zu wenig NaOH enthält - das Beizergebnis wird so oder so darunter leiden.

Sonst wäre es evtl zu überlegen ob weitere Zusätze (Komplexbildner) helfen können das Al in Lösung zu halten - in frage käme da vor allem Triethanolamin (TEA) oder evtl auch Weinsäure/Tartrat oder Zitronensäure/Citrat. Natürlich wäre auch da erst zu prüfen welche Auswirkungen auf das Beizergebnis das haben kann...
mgritsch ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.07.2018, 12:56   #5   Druckbare Version zeigen
donald313 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 406
AW: Filtration einer Natriumaluminatlösung

Tach auch,

also ---->
1) Die Partikel stören insoweit, dass sie sozusagen weitere Impfkristalle sind bei denen weiteres AL als Hydroxid ausfällt.

2) Wir haben normalerweise eine "Dauerbeize" wo in regelmäßigen Abständen Beize abgepumpt und Frischlauge zugegeben wird. Das letzte Mal das komplett ausgetauscht werden musste ist ne halbe Ewigkeit her.

3) Wir halten normalerweise einen NaOH-Gehalt von 70 - 75 g/l freies NaOH und zwischen 120 und 150 g/l Al.

4) Der Aluminatgehalt hat auch starken Einfluss auf das Beizbild. Wir benötigen aufgrund der geforderten dekorativen Eigenschaften der späteren Eloxalschicht eine feine Beizstruktur (sozusagen Halbglanz). Dementsprechend ist ein kompletter Neuansatz außer Frage.

5) Starke Komplexbilder verbieten sich schon aufgrund der Abwasserbehandlungsprobleme die sich daraus ergeben.

6) Starke Erwärmung bringt eher nix, man müßte auch schon den Druck erhöhen, dann ging vll. wieder Hydroxid als Aluminat in Lösung (siehe Bayer-Verfahren).
Nur Temperatur zur "Umkristallisation" hat auch noch nix genutzt.

7) Da wir aufgrund andere Wartungsarbeiten die Beize stehen lassen können, schalten wir heute (Do) die Umwälzung und die Heizung aus und am Montag schau ich mal was sich abgesetzt hab um dann die überstehende klare Flüssigkeit abzupumpen. Ich rechne mit einem Verlust von ca 20 -30%, was ich aber verschmerzen kann.

Gruß
Donald
donald313 ist offline   Mit Zitat antworten
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