CH373122A - Verfahren zum Entfernen von Russ aus wässrigen Suspensionen desselben - Google Patents

Description

  Verfahren zum Entfernen von Russ aus     wässrigen    Suspensionen desselben    Verfahren zum Abtrennen von Russ aus     wässrigen     Suspensionen sind bekannt aus den britischen Patent  schriften     Nrn.    327979, 734475 und 741135. Gemäss  diesen Beschreibungen wird eine Suspension von  Russ in Wasser mit einer mit Wasser nicht     mischbaren     Flüssigkeit vermischt, welche den Russ besser be  netzt als das Wasser; insbesondere mit einem verhält  nismässig flüchtigen flüssigen Kohlenwasserstoff, wie       Pentan,    Benzol,     Toluol    oder Leichtbenzin. Der Russ  und die organische Flüssigkeit bilden dann Agglo  merate, z. B. in der Form von Pillen, die nur wenig  Wasser enthalten.

   Die entstehenden Pillen können  leicht aus der     wässrigen    Phase abgetrennt werden,  z. B. durch Sieben, Filtrieren, Dekantieren oder der  gleichen. Die Bildung von Agglomeraten kann be  günstigt werden durch die Anwesenheit geeigneter  oberflächenaktiver Stoffe. Der Russ wird     schliesslich     durch Verdampfen der     organischen    Flüssigkeit in rei  nem Zustand erhalten.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf  ein Verfahren zum Entfernen von Russ     aus        wässrigen     Suspensionen durch     Inberührungbringen    dieser Sus  pensionen mit einer mit Wasser nicht mischbaren       Hilfsflüssigkeit    und ist dadurch gekennzeichnet, dass  die verwendete     Hilfsflüssigkeit    ein Kohlenwasserstoff  darstellt mit einem Siedepunkt oder Siedebereich zwi  schen 190 und 400 , dass die     wässrige        Russsuspension     mit diesem Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur  zwischen 60 und 95  in Berührung gebracht     wird,

       und dass die     wässrige    Phase in intensiver     Bewegung     gehalten wird, worauf die gebildeten     Russ=Öl-Aggre-          gate    von der     wässrigen    Phase getrennt werden.  



  Im allgemeinen haben die     Russ-öl'-Aggregate,    die  bei dem vorliegenden Verfahren gebildet werden,  Durchmesser von 2 bis 6 cm, obwohl es durch geeig  nete Regelung der Arbeitsbedingungen auch     möglich     ist, grössere oder kleinere     Russaggregate    zu erhalten.    Die zur Durchführung des Verfahrens nach der       Erfindung        verwendeten        Kohlenwasserstoffe    sollen vor  zugsweise einen Siedepunkt oder Siedebereich zwi  schen 190 und     350     haben.

   Wenn leichtere     Kohlen-          wasserstofffraktionen    verwendet werden, ist der  Dampfdruck des Kohlenwasserstoffes bei Zimmer  temperatur so hoch, dass beim Lagern der Pillen in       offenen    Trommeln beträchtliche Mengen des Kohlen  wasserstoffes verdampfen. Das ist unwirtschaftlich  und feuergefährlich. Anderseits ist es bei Verwendung  von     Kohlenwasserstoffen    mit einem Siedepunkt über  400  im allgemeinen schwierig, geformte, feste     Aggre>          gate    zu erhalten, da im allgemeinen unregelmässige       Klumpen    von Butterkonsistenz gebildet werden.

   Dies  trifft insbesondere zu, wenn der Kohlenwasserstoff  einen hohen Gehalt an     asphaltischen    Stoffen besitzt.  



  Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens wird     im    allgemeinen Gasöl benutzt; es sind  aber auch andere Kohlenwasserstofföle mit einem  Siedebereich innerhalb der angegebenen Grenzen  brauchbar.     Beispielsweise    können auch     katalytisch     gespaltene     cyclische    Öle oder gewisse     Schmierölfrak-          tionen    bzw. aromatische Extrakte     verwendet    werden.  Ausserdem ist es nicht wesentlich, dass die verwen  dete Hilfsflüssigkeit vollständig     innerhalb    des ge  nannten Bereiches siedet.

   Die Anwesenheit einer     ge-          ringen        Menge,        z.        B.        20        %,        einer        Erdölfraktion        mit     einem Siedepunkt höher als der genannte Bereich  wäre an sich nicht zu     beanstanden,.wenn    nicht, wie  erwähnt, gefunden worden wäre, dass solche Kohlen  wasserstoffe meistens einen zu hohen Gehalt an     asphal-          tischen        Stoffen        aufweisen,

      was die Bildung der ge  wünschten festen Aggregate beeinträchtigt, so     d'ass    die       Anwesenheit    solcher     Stoffe    in der organischen Hilfs  flüssigkeit vermieden werden muss.  



  Die verwendete Menge der     Hilfsflüssigkeit    liegt  vorzugsweise im Bereich von etwa 0,7 bis etwa 5, am      besten 1 bis 3 Gewichtsteilen Kohlenwasserstoff auf  einen Gewichtsteil des suspendierten Russes.  



  Die Verwendung eines Kohlenwasserstoffes mit  einem hohen Siedepunkt ermöglicht die Bildung der       Russaggregate    aus     wässrigen        Russsuspensionen    bei  höheren Temperaturen. Dies ist besonders wichtig,  wenn das erfindungsgemässe Verfahren verwendet  wird zur Erzeugung von     Russaggregaten    aus heissen,       wässrigen    Suspensionen, die erhalten worden sind  durch Waschen     russhaltiger    Gase bei hoher Tempe  ratur mit Wasser. Eine solche Arbeitsweise wird z. B.  angewandt zum Reinigen von Gasmischungen, die  Wasserstoff und Kohlenmonoxyd enthalten oder bei  der unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasser  stoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen.  



  Bei der unvollständigen Verbrennung von     Koh-          lenwasserstoffen    mit Sauerstoff oder sauerstoffhal  tigen Gasen ist die Bildung von Russ im allgemeinen  unvermeidbar. Wenn die Gase weiterverarbeitet wer  den müssen, z. B. zur Erzeugung von Ammoniak oder  Leuchtgas, muss dieser Russ entfernt werden, und zu  diesem Zweck dient vorzugsweise eine Wäsche mit  Wasser, wobei das Gas gleichzeitig abgekühlt wird.  Die     wässrige    Busssuspension fällt daher im allgemei  nen bei erhöhter Temperatur an, vorzugsweise bei  Temperaturen im Bereich von 60 bis 95 . Die An  wendung flüchtiger Hilfsflüssigkeiten ist bei diesen  Temperaturen natürlich nicht möglich, wenn nicht  unter erhöhtem Druck gearbeitet wird.

   Dies würde  eine     Komplizierung    der Einrichtung erfordern. Es ist  daher ein wesentlicher Vorteil der     Erfindung,    dass die       wässrigen    Busssuspensionen, die bei einer Temperatur  im Bereich von 60 bis 90  anfallen, unmittelbar mit  der Hilfsflüssigkeit in Berührung gebracht werden       können,    ohne dass die Anwendung von überatmo  sphärischem Druck oder eine vorausgehende Kühlung  erforderlich ist.  



  Bei dem erfindungsgemässen Verfahren muss die       wässrige    Busssuspension dauernd in starker Bewegung  gehalten werden, wenn sie mit der Hilfsflüssigkeit in  Berührung gebracht wird. Diese Bewegung wird vor  zugsweise durch einen Propellermischer erzeugt. Es  ist gefunden worden, dass es bei Durchführung des       erfindungsgemässen    Verfahrens günstig ist, die     wäss-          rige    Busssuspension derart in Bewegung zu halten,  dass in der Oberfläche der Flüssigkeit ein tiefer Stru  del entsteht. Die Aggregate aus Russ und Öl bilden  sich dann an der     Luft,Wasser-Grenzfläche    und kön  nen leicht durch Dekantieren von der     wässrigen    Phase  getrennt werden.

   Wenn ein Propellermischer verwen  det wird, erzielt man besonders günstige Resultate,  wenn der Propeller mit solcher Geschwindigkeit ro  tiert, dass seine Umfangsgeschwindigkeit mindestens  4 m pro Sekunde beträgt.  



  <I>Beispiel 1</I>  Die bei diesem Beispiel verwendete,     wässrige     Busssuspension war erhalten worden durch Aus  waschen eines Gasgemisches, das im wesentlichen aus  Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestand und durch    teilweise Oxydation einer leichten Kohlenwasserstoff  fraktion erhalten worden war, wobei genügend Was  ser vorlag, um einen Gehalt der     Russsuspension    von  etwa 20 g Russ pro Liter zu gewährleisten.  



  In einem Propellermischer wurde die     wässrige          Russsuspension    bei einer Temperatur     zwischen    80  und 90  in Berührung gebracht mit einem direkt  destillierten Gasöl mit einem Siedebereich von 204  bis 232  und einer Dichte (bei 20 ) von 0,823. Die  Menge des verwendeten Gasöls betrug etwa 1,2 bis  1,5 g pro g Russ. Der Propellermischer rotierte so  schnell,     da'ss    seine Umfangsgeschwindigkeit 4 m pro  Sekunde betrug, wobei an der Oberfläche der Flüssig  keit ein tiefer Trichter gebildet wurde.  



  Es bildeten sich feste Aggregate aus Russ und Öl  mit einem Durchmesser von 2     bis    4 mm und einem  Wassergehalt von 5 bis 8     Gew.N.    Diese Aggregate  wurden mit dem Wasser, das nun von der Haupt  menge des     feindispergierten    Russes befreit war, kon  tinuierlich aus dem Propellermischer abgezogen und  dann von der Wasserphase mit Hilfe eines weit  maschigen Siebes abgetrennt. Die erhaltene     wässrige     Phase war im wesentlichen frei von Russ, da der Buss  gehalt bis zu etwa<B>0,001</B>     Gew. /o    herabgesetzt war.  



  Ähnliche Ergebnisse wurden bei Anwendung  eines aromatischen     Edeleanuextraktes    mit einem  Siedebereich von 210 bis 260  erhalten.  



  <I>Beispiel 2</I>  Die in diesem Beispiel verwendete     wässrige        Buss-          suspension    war erhalten worden durch Waschen mit  Wasser eines Gasgemisches, das durch teilweise Oxy  dation eines schweren Heizöls     hergetellt    worden war.  



  Die     wässrige    Busssuspension, die etwa 20 g Russ  pro Liter enthielt, wurde in einem Propellermischer  bei einer Temperatur von 80 bis 90  in Berührung  gebracht     mit    direkt destilliertem Gasöl mit einem  Siedebereich von 204 bis 332. Die Umlaufgeschwin  digkeit des Propellers war derart, dass sich in der  Oberfläche der Flüssigkeit ein tiefer Strudel bildete,  wozu eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 4 m  pro Sekunde ausreichte. Die aus Russ und Öl beste  henden Aggregate mit einem durchschnittlichen  Durchmesser von 2 bis 5 mm und einem Wasser  gehalt von 5 bis 10     Gew.1/o    konnten von der     wäss-          rigen    Phase in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1  beschrieben leicht abgetrennt werden.  



  Die Menge des verwendeten Gasöls betrug 2,2  bis 3 g pro g Russ.  



  Ähnliche Resultate wurden erzielt bei Anwen  dung eines leichten katalytisch gespaltenen Öls mit  einem Siedebereich von 210 bis 300  bei Anwen  dung in einer Menge von 2,8 bis 3,2 g pro g Russ.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Entfernen von Russ aus Suspen sionen desselben in Wasser durch Inberührungbrin- gen dieser Suspensionen mit einer mit Wasser nicht mischbaren Hilfsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Hilfsflüssigkeiten aus Kohlen- wasserstoffen mit einem Siedepunkt oder Siedebereich zwischen 190 und 400 bestehen, dass die wässrige Russsuspension mit diesem Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur zwischen 60 und 95 in Berührung gebracht wird, wobei die wässrige Phase in intensiver Bewegung gehalten wird,

   und dass die erhaltenen Russ-Öl-Aggregate von der wässrigen Phase abgetrennt werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hilfsflüssigkeit Gasöl ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 0,7 bis 5 Gewichtsteile der Hilfsflüssigkeit auf 1 Gewichtsteil des suspendierten Russes verwendet werden. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass 1 bis 3 Gewichtsteile Kohlenwas serstoff auf 1 Gewichtsteil des suspendierten Russes verwendet werden. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berührung der wässrigen Russsuspension mit der organischen Hilfsflüssigkeit die Russsuspension durch einen Propellermischer in solcher Bewegung gehalten wird, dass ein trichterförmiger Strudel in der Flüssig keitsoberfläche verursacht wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit am äusseren Ende des Propellers mindestens 4 m pro Sekunde beträgt.