Verfahren zur elektroosmotischen Reinigung von chemisch vorgereinigtem Glyzerin. Um lösliche Kieselsäure vollständig vom Elektrolyten zu befreien, ist bereits vorge schlagen worden, eine Wasserglaslösung in den Anodenraum eines elektroosmotischen Zweizellenapparates einzubringen, dessen Diaphragma elektronegativen Charakter hat, und im Anschluss daran die Anodenraum flüssigkeit in dem Mittelraum eines elektro- osmotischen Dreizellenapparates weiter zu behandeln.
Für die Reinigung von Glyzerin auf elektroosmotischem Wege hat man bisher vorgeschlagen, entweder einen elektroosrco- tischen Zweizellenapparat oder einen elek- troosmotischen Dreizellenapparat zu ver wenden, wobei man durch Auswahl beson derer Diaphragmen bestrebt war, das Reini gungsverfahren möglichst vollkommen zu ge stalten.
Bei einem Verfahren zur elektroosmo- tischen Reinigung von chemisch vorgereinig- tem Glyzerin werden gemäss der Erfindung die Anionen von verunreinigenden fettsauren Salzen und die Fettsäureester durch elek trische Behandlung einer wässerigen Gly- zerinlösung in den Kathodenräumen von Zweizellenanordnungen beseitigt, und darauf wird die Glyzerinlösung in den Mittelräumen von Dreizellenanordnungen weiter behandelt.
Vorzugsweise wird die Glyzerinlösung kon tinuierlich durch die Kathodenräume der Zweizellen- und durch die Mittelräume der Dreizellenanordnungen geleitet. Durch das neue Verfahren wird insofern ein überaus überraschender Effekt erreicht, als es in ein facher Weise möglich wird, ein Glyzeriu her zustellen, das die Reinheitsvorschrift des D. A. B. 6 erheblich übertrifft.
<I>Beispiel 1:</I> Als Ausgangsmaterial diente ein Saponi- fikat-Rohglyzerin. 20 kg desselben wurden mit 40 Liter destillierten Wassers verdünnt, in geeigneter Weise chemisch vorbehandelt uncl filtriert. Das Filtrat enthielt 239 mg Asche pro Liter und 33,4% Glyzerin ; es reagierte neutral und war hellgelb gefärbt.
Die elektroosmotische Behandlung erfolgte in einem Apparat, der aus einer Reihe zwei- zelliger Aggregate und einer sich anschlies- senden Reihe dreizelliger Aggregate bestand, die derart durch Heber miteinander verbun den waren, dass das Glyzerin kontinuierlich durch den ganzen Apparat strömen konnte,
und zwar zunächst durch die Kathodenräume der Zweizellenanordnungen und darauf durch die Mittelräume der Dreizellenanordnungen. Die nicht mit Glyzerin beschickten Elektro- denräume, also sämtliche Anodenräume und die Kathodenräume der dreizelligen Teile der Apparatur, waren mit destilliertem Wasser gefüllt, das ebenfalls durch Heber von Ano denraum zu Anodenraum und von Kathoden raum zu Kathodenraum strömen konnte.
Der Zulauf des Glyzerins in den Apparat wurde auf eine bestimmte Durchsatzgeschwindigkeit eingestellt, die gesamte Spülwassermenge für die Elektrodenräume wurde auf 1/4 des Gly- zerindurchsatzes geregelt. Im zweizelligen Teil der Apparatur waren die Elektroden parallel geschaltet und an eine Gleichstrom quelle von 16 Volt angelegt, während die Elektroden der dreizelligen Aggregate hinter einander geschaltet und an eine Gleichstrom quelle von 2,20 Volt angelegt waren, mit Aus nahme der zwei letzten Elektroden, welche für sich allein an der 220 Volt Spannung lagen.
Sämtliche Diaphragmen der Apparatur bestanden aus mit Chromgelatine imprägnier tem Maccogewebe. Nach Füllung der Zellen mit den ent sprechenden Flüssigkeiten wurde der Strom .eingeschaltet und zunächst zwei Standen lang bei ruhenden Elektrolyten und Spül wässern osmosiert (Vorosmose) und darauf der Glyzerinwasserzulauf mit 2 Liter pro Stunde und der Spülwasserzulauf mit 0,5 Liter pro Stunde eingestellt ;
das hierbei innerhalb zwei Stunden aus dem Apparat ab laufende Osmosat wurde als Vorlauf getrennt aufgefangen, worauf die eigentliche Osmose mit dem bereits eingestellten Durchsatz von 2 Liter bezw. 0,5 Liter pro Stunde einsetzte.
Nach zweistündiger Osmose wurde der Gly- zerindurchsatz auf 2,5 Liter pro Stunde ge steigert, während die Spülung unverändert blieb, und 1,5 Stunden lang osmosiert. Die beiden Osmosate (2 und 2,5 Liter Durchsatz) wurden getrennt aufgefangen, ihre Menge und ihr Glyzeringehalt bestimmt und der KWh-Verbrauch pro 1 kg 100%iges Glyze rin berechnet
EMI0002.0042
Osmosat <SEP> 1 <SEP> verbrauchte <SEP> 0,214 <SEP> KWh/1 <SEP> kg
<tb> Osmosat <SEP> 2 <SEP> <B>51</B> <SEP> 0,158 <SEP> " <SEP> .
Die im Vakuum konzentrierten Osmosate zeigten noch schwach gelblichen Stich; sie wurden über 0,1 % Entfärbungskohle fil triert. Die Aschebestimmung nach D. A. B. 6 ergab völlige Aschefreiheit und die Prüfung mit ammoniakalischer Silberlösung die Ab wesenheit reduzierender Stoffe. Die Konzen trate waren fa.rb- und geruchlos. Die Bestim mung der Verseifungswerte nach D. A.
B. 6 ergab den Verbrauch von 0,7 cm' n/10 Kali lauge für Osmosat 1 und 0,8 cm' für Osmo- sat @.
<I>Beispiel 2:</I> Als Ausgangsmaterial- diente ein soge nanntes Dynamitglyzerin, das heisst das erste Destillat einer Unterlauge. Es war bräunlich gelb gefärbt und besass einen unangenehmen Geruch. Der Gly zeringehalt war 98,6%, der Verseifungswert nach D. A. B. 6 ergab einen Verbrauch von 14,4 cm' n/10 Kalilauge.
l2;6 kg dieses Glyzerins wurden mit 20 Liter destillierten Wassers verdünnt, einer chemischen Vorreinigung unterworfen und filtriert. Die Analyse des Filtrates ergab einen Aschegehalt von 0,0071% (71 mg im Liter) und einen Glyzeringehalt (nach Ger lach) von 38,3 %. Die Farbe war hellgelb.
Die elektroosmotische Behandlung er folgte in dem in Beispiel 1 beschriebenen Apparat. Nach zweistündiger Vorosmose und einstündiger Verdrängung des Vorlaufes wurde bei drei verschiedenen Durchsatzge- schwindigkeiten osmosiert und die drei Osmo- sate getrennt aufgefangen, die Volumina und der Glyzeringehalt bestimmt.
EMI0003.0007
Durchsatz <SEP> Dauer <SEP> KWh <SEP> pro <SEP> 1 <SEP> kg
<tb> Lit/Std. <SEP> Std. <SEP> 100 <SEP> % <SEP> iges <SEP> Glyzerin
<tb> Osmosat <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 0,0943
<tb> Osmosat <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 2,33 <SEP> 0,0776
<tb> Osmosat <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 0,0753 Die durch Vakuumkonzentration gewon nenen, über 0,2 % Entfärbungskohle filtrier ten Konzentrate dieser Osmosate waren frei von Asche; reduzierende Stoffe (Silberreak tion) waren nicht vorhanden. Die nach D. A.
B. 6 ermittelten Verseifungswerte waren
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für <SEP> Osmosat <SEP> 1 <SEP> 0,8 <SEP> cm' <SEP> n./10 <SEP> g.alilauge
<tb> " <SEP> 2 <SEP> 0,8 <SEP> " <SEP> "
<tb> <B>77 <SEP> 77 <SEP> 3 <SEP> 1,2</B> Die Konzentrate waren geruch- und farblos. <I>Beispiel 3:</I> In nachfolgend beschriebenem Versuch ist das Hauptgewicht auf Ermittlung der wäh rend der Osmose auftretenden Glyzerinver- Luste infolge Abwanderns von Glyzerin in die benachbarten Elektrodenräume gelegt.
Als Ausgangsmaterial diente ein Saponi- fikat-IZ,ohglyzerin von gelber Farbe. Nach der Verdünnung mit Wasser und chemischer Vorbehandlung lag ein Glyzerinwasser mit 38,05 % Glyzerin- und 2-63 mg Asche pro Liter vor.
Dasselbe wurde in der in Beispiel 1 be schriebenen Apparatur einer elektroosmo- tischen Behandlung unterworfen. Nach zwei stündiger Vorosmose bei ruhenden Flüssig keiten und erfolgter Verdrängung des Voros- mosates wurde mit verschiedenen Durchsatz geschwindigkeiten des zu reinigenden Gly- zerinwassers gearbeitet, und zwar
EMI0003.0028
mit <SEP> 2 <SEP> Liter <SEP> Durchsatz <SEP> pro <SEP> Std. <SEP> 171/4 <SEP> Std.
<SEP> lang <SEP> (Osmosat <SEP> I)
<tb> <B>31</B> <SEP> 255 <SEP> <B>9></B> <SEP> " <SEP> <B>33</B> <SEP> 13' <SEP> ,1 <SEP> 1I
<tb> <SEP> 3 <SEP> >, <SEP> 1<B><I>23</I></B> <SEP> 1 <SEP> III
<tb> <SEP> 355 <SEP> <SEP> 91/2 <SEP> >, <SEP> IV
<tb> <SEP> 4 <SEP> 61/2 <SEP> V Die Wasserspülung der Elektrodenräume betrug bei den Osmosaten I und 1I 0,375 Liter./Std., bei den Osmosaten III bis V 0,7 LiterjStd.
Die Osmosate I bis III ergaben einwand freie, aschefreie Konzentrate, während die Konzentrate der Osmosate IV und V bereits wägbare Aschemengen aufwiesen, und zwar wurden in Osmosat IV 0,0002 gr, in Osmosat V 0,000,4 gr Asche in 5 cm' Konzentrat fest gestellt.
Der gWh-Verbrauch für die einzelnen Osmosate betrug:
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Osmosat <SEP> I: <SEP> 0,209 <SEP> pro <SEP> 1 <SEP> kg <SEP> 100%iges <SEP> Glyzerin
<tb> " <SEP> 1I: <SEP> 0,215 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> " <SEP> 11I: <SEP> 0,195 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> , ,
<tb> " <SEP> IV: <SEP> 0,143
<tb> " <SEP> V:
<SEP> 0,195 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " oder im Mittel 0,191 KWh. Im ganzen wurden 56,114 kg 100%iges Glyzerin verarbeitet und in den Anoden- und Kathodenwässern 729,722 gr Glyzerin als Oxydationswert (Bichromatmethode) oder 1,30% der verarbeiteten Menge bestimmt. Hierzu ist zu bemerken, dass dieser durch Ab wanderung in die Elektrodenräume entstan dene Glyzerinverlust nur scheinbar so gross ist,
da bei der Bestimmung des Oxydations wertes mit Bichromat sämtliche oxydier- baren, aus dem Glyzerin entfernten und in die Elektrodenräume abgewanderten Verun reinigungen miterfasst werden. Der wirkliche G lyzerinverlust bleibt daher wesentlich hin ter dem ermittelten Oxydationswert zurück.
Die erfindungsgemässe Glyzerinreinigung lässt sich in kontinuierlicher Weise durch führen, indem man mehrere Zweizellenanord- nungen hintereinander anbringt, so dass das zu reinigende Glyzerinwasser mittelst Hebern oder sonstiger bekannter Massnahmen durch die einzelnen Kathodenräume fliesst, um von dort wieder mittelst hebern oder dergleichen in die Mittelräume der sich anschliessenden Dreizellenanordnungen zu gelangen, die das Glyzerinwasser hintereinander durchströmt,
bis es nach vollständiger Reinigung aus dem letzten Mittelraum fliesst. Das in geeigneten Gefässen aufgefangene Glyzerinwasser kann dann in bekannter Weise durch Vakuum destillation konzentriert und nötigenfalls über Entfärbungskohle filtriert werden.
Mit dem neuen Verfahren kann ein ge reinigtes Glyzerin erzeugt werden, das ins besondere vollständig frei von Arsen ist.