DD295093A5 - Verfahren zur spaltung von oel-in-wasser-emulsionen - Google Patents

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DD295093A5 DD34151690A DD34151690A DD295093A5 DD 295093 A5 DD295093 A5 DD 295093A5 DD 34151690 A DD34151690 A DD 34151690A DD 34151690 A DD34151690 A DD 34151690A DD 295093 A5 DD295093 A5 DD 295093A5
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DD34151690A
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Wolfgang Brandenburg
Peter Schmidt
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Sprengstoffwerk Schoenebeck,De
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Abstract

Das Verfahren dient der Spaltung von OEl-in-Wasser-Emulsionen, die als Abprodukte besonders in der Industrie anfallen. Bei kurzer Spaltzeit (in wenigen Minuten) wird unter Einsatz von Eisen- oder Aluminiumverbindungen und dem Copolymerisat von Polyacrylnitrilen und Hydroxylamine (im folgenden Copolymerisat genannt) ein chlorid- und schwermetallfreies, wiederverwendungsfaehiges Wasser gewonnen.{Emulsionsspaltung; Demulgation; Nichtaufsalzung; Spaltzeit; Eisenverbindung; Copolymerisat von Polyacrylnitrilen und Hydroxylamine; Aluminiumverbindungen}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Das Verfahren kann in Betrieben benutzt werden, in denen Öl-in-Wasser-Emulsionen anfallen, wie z.B. Kühlschmiermittel zur Metallbearbeitung, Waschlaugen zur Entfettung von Metalloberflächen, ölhaltige Kondensate, Glycerinspaltwässer, Abwässer der FettsBureindustrie, Abwässer aus der Verarbeitung tierisch t: und η " mzlicher Produkte, Prozeßabwässer der enzymatischen Produktion und Abwässer der Lackindustrie.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Alle bekannten Verfahren, bei denen chemische Reagenzien und auch Polymere verwendet werden, liegt der Nachteil zugrunde;
r/aß in der Wasserphase eine Aufsalzung erfolgt. Es ist auch bei optimaler Technologie in der ölphase ein Restgehalt von Salzen nicht zu vermeiden.
Es sind seit einigen Jahren eine Vielzahl von synthetischen Polymeren bekannt, die als Emulsionsspaltmittel verwendet werden.
Es sind nichtionogene Polymere wie Polyole, Polyether, Polyamide, kationischaktive Polymere wie Polyethylenimin oder Verbindungen mit quarternären Ammoniumgruppen, z. B. Copolymerisat oder anionischakJtive Polymere wie Polyacrylate odor Verbindungen mit Carboxylgruppen bekannt. Es sind auch Copolymerisate wie z.B. Polyacrylnitril und Dicyandiamid (Copolymerisat) bekannt.
Die Polyelektrolytkomplexe, die Symplexe, sind ausführlich in: Wissenschaftliche Zeitschrift TH Merseburg 27 (1985) S. 295-300 beschrieben.
Es ist ferner bekannt, daß die Kombination Polyacrylnitril und Hydroxylamin, letzteres hergestellt aus Hydroxylamlnverbindungen bei erhöhter Temperatur durch Langzeitpolymerisation, zur Bindung von Schwermetallionen wie Zn2+, Cu2+, Co7+, Ni2+, Fe3*, Pb2+ eingesetzt wird (Jugend und Technik 8/1989). Bei allen bekannten Verfahren sind Nachteile erkennbar.
- So können Aufsagungen, besonders durch Chloride, in der wäßrigen Phase auftreten.
- Organische Chlorverbindungen in der Ölphase können bei Verbrennung des Öls Schadstoffe freisetzen.
- Bei der Emulsionsspaltung ist eine genaue Dosierung des Spaltmittels erforderlich. Überdosierungen führen zur Reemulgierung.
- Die Aufnahmezeit der ölphase ist zu lang.
- Das opaltwasser kann noch Metallsalze, Emulgatoren, Restöl u.a. enthalten.
- Die Wasserphase ist bei allen bekannten Verfahren nicht wiederverwendungsfähig.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen zu entwickeln, bei welchem keine Chloride verwendet werden und eine Aufsalzung durch anorganische Salze entfällt. Außerdem soll die Spaltzeit ohne Energiezufuhr auf wenige Minuten verkürzt werden und Schwermetallionen aus der Wasserphase entfernt werden.
-2- 295 093 Darlegung des Wesens der Erfindung
Das Wesen der Erfindung besteht darin, die dem Stand der Technik anhaftenden technischen und ökonomischen Mängel zu
beseitigen. Ee wird die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen vorzuschlagen, das durch
chemische Spaltung, Aufrahmung oder/und Sedimentation u. a. eine Abtrennung des Öls aus der Wasserphase mit 99,9% erreicht.
Erfindungsgemäß Ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spaltung von gerlngttabllen Emulsionen in eine öl- und eine Wasserphase durch Polyacrylnitrile und Hydroxylamin erfolgt und anschließend das überschüssige Polymere durch Zugabe von Fe-Salzen ausgefällt wird.
Die Spaltung von stabileren Emulsionen erfolgt durch Zugabe von Eisen- oder Aluminiumsalzen bewußt nicht bis zur
vollständigen Trennung von Öl und Wasser. Das Flltrat bleibt trübe. Durch Zugabe von wenigen Mengen anCopolymerisat wird die Spaltung unerwartet schnell Intensiviert, so daß in wenigen Minuten eine vollständigeTrennung der Emulsion in eine öl- und Wasserphase erfolgt. Die Lichtdurchlässigkeit der wäßrigen Phase beträgt 100% im Vergleich zu Deionat.
Zur Vorspaltung können FeSO4, Fe2(SO4I3, (NH4I2Fe(SO4)J oder einfache bzw. komplexe Aluminiumsalze wie AI2(SOj)3, Polyaluminiumsalze oder Aluminate verwendet werden.
FeCI2, FeCI3 oder AICI3 sind auch als Spaltmittel möglich, ihr Einsatz wegen der Chloridanreicherung In den Phasen aber weniger zu empfehlen.
Als wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache anzusehen, daß nicht wie bei der Verwendung
anderer Polymere eine genaue Dosierung zu erfolgen hat. Eine Überdosierung verbunden mit einer Rückbildung der Emulsion wird ausgeschlossen. Ferner Ist als wesentlicher Vorteil anzusehen, daß wesentliche geringere Spaltmittelmengen notwendig sind, um eine reine Wasserphase zu erhalten.
Wie bekannt fällt Copolymerisat Fe-Ionen aus. Diese Tatsache wird in der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, überschüssige Fe-Salze der Vorspaltung aus dem Wasser auszuschneiden, so daß weder eine Aufsagung, besonders durch Chloride, noch Fe2+- bzw. Fe3+-lonen im Vorflutwasser enthalten sind. Damit wird das Biotop Wasser nicht belastet.
Gleichzeitig werden bekanntlich auch andere Schwermetalle wie Zn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Pb2+ und Emulgatoren mit ausgefällt.
Die Spaltung sowohl mit Fe- bzw. Al-Salzen und Copolymerisat hat ferner den Vorteil, daß entweder eine schnelle Aufrahmung oder eine gute Sedimentation erfolgt. Die Fällungsprodukte lassen sich leicht filtrieren.
Die Entfernung der Schwermetallionen und des Öls bis auf einen Restgehalt von < 15 mg/i ermöglicht eine Wieder- bzw. Weiterverwendung des Wassers. Mit den erreichbaren Restölgehalten werden die gesetzlich festgelegten Vorflutereinlaufwerte unterschritten.
Das Copolymerisat fällt bekanntlich Fe-Ionen aus Abwässern. Diese Tatsache wird Im vorliegenden Verfahren ausgenutzt, um das Spaltmittel, d.h. die Eisensalze, die zur Spaltung notwendig waren, vollständig auszuscheiden. Das anfallende
Vorfluterwasser ist eisenfrei und enthält praktisch kein öl.
FeCI2 bzw. FeCI3 sind auch Spaltmittel, werden aber wegen einer Chlortdanreicherung in der Wasserphase nicht empfohlen.
Durch den Einsatz von Copolymerisat werden auch in der ursprünglichen Emulsion enthaltenen Schwermetallionen wie Pb, Hg, Ni, Cu u.a. entfernt.
Die Spaltung mit Fe-Salzen und der anschließende Einsatz des Copolymerisats hat ferner den Vorteil, daß die oberflächenaktiven Fällprodukte eine gute Sedimentation und auch Filtration ermöglichen. Die Entfernung aller Schwermetallionen und des Öls mit einem Restölanteil < 15mg/l ermöglicht eine Weiter- bzw. Wiederverwertung des Wassers. Die gemessene Lichtdurchlässigkeit des Wassers ist D = 100% im Vergleich zum Deionat.
Die Zugabe der Elsensalze (Vorspaltung) sowie die nachfolgende endgültige Spaltung durch Copolymerisat erfolgt unter Rühren.
Ausführungsbelsplele
Eine mittelstarke verbrauchte Öl-in-Wasser-Emulsion wurde wie folgt behandelt: Beispiel 1
Nr. Produkte zugesetzte Menge in mg/1 Din% zugesetzte Menge inmg/l Din%
1. FeSO4 2. FeCI3 3. Fe2(SO4)3 4. Fe2(SO4I3 + Copolymerisat 5. FeSO4 + Copolymerisat 1000 850 880 100/150 120/150 94 94 95 99 100 1200 1400 1600 1800 300/350 64 81 94 95 100
Beispiel 2 Eine sehr stabile verbrauchte Öl-in-Wasser-Emulsion wurde wie folgt behandelt:
Nr. Produkte
1. (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O 2. (NH4I2Fe(SO4)J · 6H2O 3. (NH4)jFe(SO4)2 · 6H2O 4. (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O 5. (NH4)2Fe(SO4)2-6H2O und Copolymerisat
Beispiel» Eine Waschlauge für die Entfettung von Metaiioberfifichen wurd« wie folgt behandelt:
Nr. Produkte zugesetzte Menge Produkte zugesetzte Menge Din% Produkte zugesetzte Menge Produkte zugesetzte Menge Din%
FeSO4 und 2,5%ige FeSO4-LÖsung in ml inmg/l inmg/l Inmg/l
Copolymerisat und 1%igeCopolymerisat-Lösung AI2(SO4), 800 Na3AIO3 1000 Copolymerisat 200 17
in ml in 1N Sfiure AWSO^/Copolymerisat 40/60 Na3AIO3/Copolymeri3at 150/150 Copolymerisat/FeSO4 200/60 97
1. 20/5 Ali(SO4)j/Copolymerisat 45/65 76 NaaAIOj/Copolymerisat 150/190 Copolymerisat/FeSO4 200/80 99
2. . 20/10 81
3. 20/15 S3 Eine geringstabile Emulsion wurde wie folgt behandelt:
4. 20/20 100 Nr. Din%
5. 20/25 100
6. 40/5 79 1. 100
7. 40/10 84 2. 66
8. 40/20 97 3. 99
9. . 40/30 100
10. 40/43 100
Beispiel 4
Eine nitrithaltige Waschlauge wurde wie folgt behandelt:
Nr. Din%
1. 87
2. 97
3. 99
Befsplel5
Eine mittelstabile Altemulsion wurde bei einem pH-Wert von 8,5 wie folgt behandelt:
Nr.
1.
2.
3.
Beispiele

Claims (4)

1. Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen, wie z. B. Kühlschmiermittel zur Metalibearbeitung, Waschlaugen zur Entfettung von Metalloberflächen, ölhaltige Kondensate, Glycerinspaltwässer, Abwässer der Fettsäureindustrie, Abwässer aus der Verarbeitung tierischer oder pflanzlicher Produkte, Prozeßabwässer der enzymatischen Produktion, Abwässer der Lackindustrie, gekennzeichnet dadurch, daß die Emulsionen in einer Vorspaltung mit FeSO4, Fe2(SO4J3, (NH4)2Fe(SO4)2, AI2(SO4I3, Polyaluminiumsalzen oder Aluminaten von 0,1-800 mg/l behandelt und in einer Hauptspaltung eine schwachsaure Lösung eines Copolymerisates von Polyacrylnitrilen und Hydroxylamin von 0,1-3000mg/l unter Rühren zugegeben wird, so daß dadurch eine vollständige Trennung in eine Öl· und eine Wasserphase, bis zu einer Lichtdurchlässigkeit des Wassers von 100% im Vergleich zum Deionat erfolgt.
2. Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spaltung in eine Öl- und eine Wasserphase in wenigen Minuten erfolgt und daß der Überschuß des Spaltmittels durch wäßrige Lösungen von Eisensalzen ausgefällt wird.
3. Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen gemäß Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltung ohne Energiezufuhr erfolgt.
4. Verfahren zur Spaltung von Öl-in-Wasser-Emulsionen gemäß Patentansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Schwermetallionen wie Pb, Hg, Ni, Cu u.a. aus der Wasserphase entfernt werden.
DD34151690A 1990-06-11 1990-06-11 Verfahren zur spaltung von oel-in-wasser-emulsionen DD295093A5 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10147658A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-10 Cu Chemie Uetikon Ag Uetikon Zusammensetzung und deren Verwendung als Koagulations und Flockungsmittel
DE10163340A1 (de) * 2001-12-21 2003-07-10 Ludwig E Betz Gmbh Druckmaschi Verfahren und Anlage zum Wiederaufbereiten von bei der Reinigung von Druckmaschinen verschmutztem Reinigungsmittel, sowie Verwendung eines Emulsionsspalters bei einer solchen Wiederaufbereitung

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DE10147658A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-10 Cu Chemie Uetikon Ag Uetikon Zusammensetzung und deren Verwendung als Koagulations und Flockungsmittel
DE10163340A1 (de) * 2001-12-21 2003-07-10 Ludwig E Betz Gmbh Druckmaschi Verfahren und Anlage zum Wiederaufbereiten von bei der Reinigung von Druckmaschinen verschmutztem Reinigungsmittel, sowie Verwendung eines Emulsionsspalters bei einer solchen Wiederaufbereitung

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