Brevet FR2564007A1 — publié le 19851115

Régénérant pour matières échangeuses de cations et procédé pour la régénération d'une résine échangeuse de cations d'un adoucisseur d'eau La présente invention a pour objet la régénération de matières échangeuses d'ions. Elle concerne en particulier un régénérant comprenant du chlorure de sodium solide destiné a être dissous dans de l'eau pour la régénération de matières échangeuses de cations. On sait que la régénération des résines échangeuses de cations utilisées dans les adoucisseurs d'eau industriels ou ménagers, s'effectue généralement au moyen d'une saumure saturée de chlorure de sodium. En ce qui concerna les adoucisseurs automatiques, la production de saumure saturée se fait dans un appareillage auxiliaire qui comporte un bac a régénérant contenant du chlorure de sodium solide et un servo-mécanisme assurant, en fonction des besoins de l'adoucisseur, la mise en contact de ce chlorure de sodium avec un volume convenable d'eau puis le passage de la saumure ainsi formée sur les résines échangeuses d'ions. Le bon fonctionnement de l'adoucisseur ne peut être garanti que si, notamment, la régénération des résines est correctement assurée. Le choix du régénérant utilisé a cet effet revêt une grande importance. Il doit en particulier - ne pas se prendre en masse; le cas échéant, il formerait, dans le bac a régénérant, une masse compacte soutenue par une voûte de cristaux de chlorure de sodium soudés les uns aux autres, et la surface de contact du chlorure de sodium solide avec l'eau de dissolution envoyée dans le bac serait insuffisante; - être exempt de particules solides et d'impuretés telles que des composés du calcium, du magnésium ou du fer qui, entraînés par le courant de saumure, gênent le bon fonctionnement des adoucisseurs et enrobent ou encrassent les résines échangeuses d'ions dont la capacité d'échange diminue ainsi progressivement;; - ne pas émettre, par délitage, des particules fines de chlorure de sodium qui, au sein d'une saumure saturée, ne peuvent se dissoudre et se comportent alors comme des impuretés solides; - présenter une granulométrie régulière et aussi serrée que possible, de façon que le volume de saumure en contact avec le régénérant soit d'une part suffisant pour la régénération, et d'autre part, constant dans le temps quel que soit l'état d'avancement de la dissolution du chlorure de sodium. On a déjà suggéré pour résoudre ces difficultés d'utiliser un régénérant comprenant du chlorure de sodium à l'état de pastilles, généralement cylindriques, obtenues par compression de grains de chlorure de sodium (brevets BE 772 265, BE 781 797 et BE 789 382 SOLVAY & Cie). L'invention vise a fournir un régénérant nouveau pour matières échangeuses de cations qui, en plus des propriétés avantageuses citées plus haut, présente une résistance élevée aux chocs et à l'usure. L'invention concerne è cet effet un régénérant pour matières échangeuses de cations, qui comprend du chlorure de sodium solide a l'état de billes monolithiques. Selon l'invention, on entend désigner, par billes monolithiques de chlorure de sodium, des blocs sensiblement sphériques, unitaires, et non agglomérés de chlorure de sodium. Ceux-ci sont de préférence des blocs cristallins. Le diamètre optimum des billes monolithiques de chlorure de sodium dépend notamment de la méthode de régénération de la matière échangeuse de cations, et il doit être défini dans chaque cas particulier. En règle générale, il est recommandé que le diamètre des billes de chlorure de sodium du régénérant selon l'invention soit supérieur a 0,8 mm. La valeur maximum admissible du diamètre des billes de chlorure de sodium est définie par la nécessité de ne pas ralentir exagérément leur dissolution dans liteau pour former les saumures destinées a la régénération des matières échangeuses d'ions. A cet égard, il est généralement souhaitable que le diamètre des billes de chlorure de sodium n'excède pas 50 mm, de préférence 30 mm. Selon l'invention, un régénérant qui convient généralement bien est celui dans lequel le diamètre des billes de chlorure de sodium est compris entre 1 et 25 mm. Le régénérant selon l'invention convient pour la régénération de toute matière échangeuse de cations du type sodique telles que, par exemple, les zéolites naturelles ou synthétiques et les résines échangeuses d'ions communément utilisées pour l'adoucissement de l'eau. Le régénérant selon 11 invention peut notamment être utilisé pour la régénération des résines échangeuses d'ions d'adoucisseurs d'eau incorporés aux machines automatiques a laver la vaisselle. Un régénérant conforme a l'invention qui convient spécialement bien pour cet usage est celui dans lequel le diamètre des billes de chlorure de sodium est compris entre 1 et 10 mm, de préférence entre 3 et 7 mm. Les billes de chlorure de sodium du régénérant selon l'invention peuvent être obtenues par tout procédé adéquat. On préfère mettre en oeuvre un procédé permettant d'obtenir les billes de chlorure de sodium a l'état de cristaux. Un procédé qui convient particulièrement bien est celui décrit dans Chem. Ing. Techn. 52 (1980) Nr 11, pages 872 et 873, selon lequel on fait circuler une saumure sursaturée de chlorure de sodium a travers un lit fluide de particules de chlorure de sodium. Dans ce procédé conllu, la saumure sursaturée de chlorure de sodium peut par exemple être obtenue par evaporation. La température laquelle l'évaporation de la saumure de chlorure de sodium est réalisée n'est pas critique. Elle peut habituellement être située dans la zone allant de 90 à1100C. Le chlorure de sodium du régénérant selon l'invention est pratiquement pur et exempt de substances insolubles dans l'eau. Il se présente sous l'aspect de billes sensiblement sphériques de granulométrie régulière et serrée permettant un empilement régulier dans les réservoirs a régénérant des adoucisseurs d'eau a résines échangeuses d'ions. Le régénérant selon l'invention présente la propriété avantageuse d'être peu sensible aux chocs et a l'usure mécanique notamment par attrition. Le régénérant selon l'invention peut généralement être constitué exclusivement par les billes de chlorure de sodium. En variante, il peut toutefois contenir des additifs tels que, par exemple, des bactéricides hydrosolubles. Le cas échéant, les additifs peuvent être enfermés dans des enceintes imperméables, partiellement solubles, comme décrit dans le brevet BE 805008 (SOLVAY & Cie). L'invention concerne aussi un procédé pour la régénération d'une matière échangeuse de cations d'un adoucisseur d'eau, selon lequel on traite la matière échangeuse de cations avec une solution aqueuse de chlorure de sodium obtenue par dissolution, dans de l'eau ou une saumure diluée, d'un régénérant conforme a l'invention. Dans le procédé selon l'invention, on met de préférence en oeuvre une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium. Le traitement de la matière échangeuse de cations avec la solution aqueuse de chlorure de sodium peut être opéré par tout moyen adéquat, par exemple par percolation de la solution a travers la matière échangeuse de cations. Des particularités de l'invention ressortiront de la description suivante d'une forme de réalisation du régénérant-selon-l'inven- tion. Pour fabriquer un régénérant conforme a l'invention, on a cristallisé des billes de chlorure de sodium d'environ 5 mm de diamètre par esap3ration d'une saumure de chlorure de sodium au moyen de la technique en lit fluide décrite dans Chem. Ing. Techn. 52 (1980) Nr 11 pages 872 et 873. On a soutiré a la base du lit fluide, une suspension de billes dans une saumure saturée a environ 1000C. La suspension qui contenait 500 g de billes par kg a été essorée sur une toile de manière que les billes recueillies contiennent un taux d'humidité d'environ 9,7 g d'eau par kg. Les billes de chlorure de sodium recueillies a l'issue du procédé ont constitué un régénérant conforme a l'invention. Celui-ci présentait les caractéristiques physiques suivantes Résistance a l'écrasement : ll,-9 daN Masse spécifique par écoulement : 1,25 kg/dm3 Masse spécifique par tassement selon la norme britannique BS1460 : 1,36 kg/dm3. REVENDICATIONS 1 - Régénérant pour matières échangeuses de cations comprenant du chlorure de sodium solide, caractérisé en ce que le chlorure de sodium est à l'état de billes monolithiques. 2 - Régénérant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les billes de chlorure de sodium ont un diamètre supérieur à 0,8 mm. 3 - Régénérant selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les billes de chlorure de sodium ont un diamètre inférieur à 50 mm. 4 - Régénérant selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les billes de chlorure de sodium ont un diamètre compris entre l et 25 mm. 5 - Régénérant selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les billes ont un diamètre compris entre 1 et 10 nia et sont destinées à la régénération de résines échangeuses de cations d'adoucisseurs d'eau de machines automatiques à laver la vaisselle. 6 - Régénérant selon la revendication 5, caractérisé en ce que les billes de chlorure de sodium ont un diamètre compris entre 3 et 7 mm. 7 - Régénérant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les billes de chlorure de sodium sont des cristaux. 8 - Régénérant selon la revendication 7 caractérisé en ce que le chlorure de sodium est à l'état de billes obtenues par mise en circulation d'une saumure sursaturée de chlorure de sodium, à travers un lit fluide de particules de chlorure de sodium. 9 - Procédé pour la régénération d'une matière échangeuse de cations d'un adoucisseur d'eau, selon lequel on traite la matière échangeuse de cations avec une solution aqueuse de chlorure de sodium, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre une solution aqueuse obtenue par dissolution dans de l'eau ou une saumure diluée, d'un régénérant conforme è l'une quelconque des revendications 1 a 8.