DE1028730B - Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenoel - Google Patents
Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem WalzenoelInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenöl, speziell von Palmöl, das
normalerweise in der beim Kaltwalzen von Stahlband verwendeten, abfließenden Kühlflüssigkeit enthalten ist.
Beim Kaltwalzen von Stahlband auf kleine Stärken kann Palmöl als Walzhilfsmittel verwendet werden. Man
kann auch andere fette Öle, tierische Fette und künstlich zusammengesetzte Mischungen von fetten Ölen verwenden,
speziell beim Kaltwalzen von Stahlband auf größere Stärken. Einige Walzwerke versprühen die Öle unvermischt,
andere versprühen ein Gemisch oder eine Emulsion aus Wasser und Öl. Manche Walzwerke verwenden
Umlaufsysteme, bei denen eine große Menge Öl-Wasser-Emulsion das Werkstück überschwemmt, während man
in anderen Fällen eine kleinere Ölmenge verwendet, die nur einmal gebraucht wird.
Bisher läßt man die beim Walzen verwendete Kühlflüssigkeit, die das verbrauchte Walzenöl enthält, in
Sammelbecken, Gruben oder Absetzbehältern stehen. Eine schwarzgefärbte, halbfeste Schlammschicht wird
von der Oberfläche abgezogen, im Setztank erwärmt, zur Abscheidung von etwas Wasser stehengelassen, durch
Verdampfen des restlichen Wassers getrocknet und als Abfall verbrannt oder unter der Bezeichnung »Palmölrückstand»
verkauft; die schwere, am Boden dieser Sammel- oder Absetzbehälter abgeschiedene Schlammschicht,
die beträchtliche Mengen Öl enthält, wird von Zeit zu Zeit ausgebracht und bleibt unverwertet.
Im frischen Zustand stellt der verunreinigte Walzölschlamm eine hygroskopische fettige Masse dar, die bis zu
60 Gewichtsprozent Wasser enthält. Der an der Wasseroberfläche gesammelte Schlamm kann in frischem Zustand
bis zu 11 °/0 metallisches Eisen enthalten, das aus
feinen abgeriebenen Teilchen des durch das Walzwerk laufenden Stahlbandes besteht. Frisch abgelagerter
Bodensatz kann bis zu 25 Gewichtsprozent metallisches Eisen, dazu ein Gemisch von gewöhnlichem Fabrikschmutz
enthalten. Das Öl des Gemisches enthält neben dem suspendierten metallischen Eisen 2 bis 9 Gewichtsprozent
organische Verbindungen einschließlich Eisen-Verbindungen, davon einige in Lösung, einige in kolloidaler
Dispersion.
Die Erfindung befaßt sich mit einer verbesserten Verwertung des an der Oberfläche der Kühlflüssigkeit und am
Boden abgesetzten Schlammes, die auf der Feststellung beruht, daß der Schlamm nach dem Verlassen der Walzen
beim Lagern und beim Erhitzen altert und chemischen Veränderungen unterliegt. Die Mischung von feinem
metallischem Eisen und fetten Ölen bildet eine äußerst reaktionsfähige Masse, die eine rasche Verschlechterung
des Öls im Schlamm hervorruft; das Eisen spaltet die Glyceride und verbindet sich mit den Fettsäuren, und die
Menge der organischen Eisenverbindungen nimmt zu. Diese Verschlechterung findet während der tatsächlichen
Verfahren zur Wiedergewinnung
von fettem Walzenöl
von fettem Walzenöl
Anmelder:
Louis Kovacs,
Mimico, Ontario (Kanada)
Mimico, Ontario (Kanada)
Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46
München 22, Widenmayerstr. 46
Louis Kovacs, Mimico, Ontario (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Verwendungsdauer des Walzenöls im Walzwerk nur in einem unbeträchtlichen Ausmaß statt, aber je länger der
Schlamm nach dem Abgang des Öls vom Walzwerk altert, desto weniger leicht reagiert er auf die Behandlungsmethoden
nach der Erfindung.
Um den Ölschlamm vor dem Altern zu bewahren, sieht die Erfindung die sofortige kontinuierliche oder periodisch
in kurzen Zeitabständen erfolgende Entfernung des Schlammes zur Behandlung im frischen Zustand vor.
Dabei ist es das Ziel der Erfindung, das Öl aus frischem Schlamm abzuscheiden und wiederzugewinnen, so daß
seine Zusammensetzung derjenigen des ursprünglichen Öls entspricht, wie es beim Kaltwalzen verwendet wird.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man zunächst von der Hauptmasse der abfließenden Kühlflüssigkeit
den frisch abgeschiedenen Schlamm abtrennt, zu diesem aus einer Öl-Wasser-Emulsion bestehenden,
die Verunreinigungen, einschließlich metallisches Eisen enthaltenden Schlamm Mineralsäure in dem Eisengehalt
des Schlammes äquivalenten Mengen zugibt, diese Mischung bis zur Zerstörung der Emulsion erhitzt und
hierauf das abgeschiedene fette Öl vom Gemisch abtrennt.
Das Verfahren nach der Erfindung kann stufenweise so durchgeführt werden, daß man dem frischen, nassen
Schlamm in einer Vorbehandlung zunächst nur einen Teil, und zwar etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent der Gesamtmenge
an Mineralsäure, wie Schwefel- oder Salzsäure, zufügt, die durch das im Schlamm enthaltene Wasser
verdünnt wird, worauf man den angesäuerten frischen
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Schlamm erhitzt, um durch die Reaktion der verdünnten Säure mit dem freien Eisen im Schlamm die Bildung von
naszierendem Wasserstoff im Schlamm zu fördern. Durch diese Vorbehandlung wird der frische Schlamm zeitweilig
gegen Altern geschützt und begrenzt lagerfähig. Um diese Wirkung zu verstärken, kann man die Vorbehandlung
mit einem Teil der Gesamtmenge an Mineralsäure noch weiterhin abstufen, indem man zunächst nur
etwa 1 Gewichtsprozent Schwefelsäure oder die äquivalente Menge einer anderen Mineralsäure zu dem nassen
Schlamm gibt, den Schlamm zum Aufkochen eine kurze Zeit stehenläßt und die dabei entstehende wäßrige
Flüssigkeit abtrennt, wonach 1 weiteres Gewichtsprozent Schwefelsäure oder deren Äquivalent mit dem Schlamm
vermischt wird und der Schlamm an einen Lagerplatz gepumpt wird. Diese Vorbehandlung verhindert 2 bis
3 Wochen lang das Altern des Schlammes, auch wenn die Behandlung nur grob ohne genaue Kontrolle durchgeführt
wird. Auch entwässert sie teilweise den Schlamm und macht ihn zum Transport in eine Raffinerie geeigneter.
Der so vorbehandelte Schlamm wird hier als erschwert alternder Naßschlamm bezeichnet.
Diese Vorbehandlung ist nur eine Variierung des Verfahrens nach der Erfindung und beruht auf der Feststelmiger
Niederschlag gebildet wird. Nach kurzem Absitzen kann die wäßrige Schlammflüssigkeit mit etwas abgesetztem
Schmutz abgeleitet und durch kaltes Wasser ersetzt werden, wonach sich über Nacht das helle,
gereinigte Öl an der Oberfläche des wäßrigen Rückstandes
abscheidet.
Weist der durch die Vorbehandlung lagerungsfähig gemachte Ölschlamm oder auch der nicht vorbehandelte
Frischschlamm einen niedrigeren Gehalt an metallischem
ο Eisen auf, als zur Erzeugung des für die Reaktionen benötigten Wasserstoffes notwendig ist, so kann nach der
Erfindung dem Schlamm auch metallisches Eisen oder eisenhaltiger Schlamm zugesetzt werden.
Da die Behandlung nach der Erfindung nur wirksam ist, wenn der verunreinigte Palmölschlamm oder der
Schlamm anderer fetter Öle frisch ist, wird die Behandlung zweckmäßig als Regenerationsverfahren unmittelbar im
Walzwerk durchgeführt, wobei die Leitungen und Behälter einen Teil der Arbeitsausrüstung des Walzwerks bilden.
Die Zeichnung zeigt in schematischen Darstellungen Beispiele für die Ausbildung von Anlagen zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung der Öl-
lung, daß naszierender Wasserstoff bei Siedetemperatur 25 schlammbehandlung nach der Erfindung,
die öllöslichen oder kolloidalen organischen Ferriverbin- Fig. 2 das Leitungsschema einer Anlage, bei der mit
düngen, insbesondere Ferrioxyd, zu ölunlöslichen Ferro- Verdampfen des Wassergehalts des Schlammes gearbeitet
verbindungen reduziert, wenn das Gemisch freies, fein- wird, und
verteiltes Eisen und freie Säure enthält. Weiter beruht Fig. 3 das Leitungsschema einer Anlage, bei der das Öl
die Vorbehandlung auf der praktischen Beobachtung, daß 30 aus dem Schlamm während der Säurebehandlung mit
der Gehalt des Schlammes an freiem und aktivem Eisen einem Fettlösungsmittel extrahiert wird.
Die Behandlungsvorrichtung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem oben offenen Metallbehälter 10
mit konischem Boden, der die ölhaltige Kühlflüssigkeit des Bandwalzwerks aufnimmt. Ein schwenkbares Rohr 11
mit einem Auslaßventil 12 dient zum Ableiten der an der
zur Bildung des benötigten Wasserstoffes verwendet werden kann, indem man den Schlamm mit einer Mineralsäure,
wie Schwefelsäure, Salzsäure oder einem Gemisch aus Salz- und Schwefelsäure, reagieren läßt. Ein Teil der
Schwefelsäure zersetzt zwar die Eisenseifen zu freien Fettsäuren, aber der Hauptteil der zugesetzten Säuren
dient nur als Quelle für den benötigten Wasserstoff. Nach der Erfindung kann das Altern des Ölschlammes
Oberfläche der Kühlflüssigkeit befindlichen Ölschiefer
Der Behälter ist weiterhin mit einem Entleerungsventil 13 und mit einem Ventil 14 zum Einleiten von Frischdampf
auch durch eine andere Vorbehandlung mit einem Fett- 40 oder kaltem Wasser versehen. Über dem Behälter 1Θ ist
lösungsmittel verhindert werden, wobei diese Vorbehandlung
darauf gerichtet ist, das freie metallische Eisen von dem verunreinigten Öl im frisch abgezogenen Ölschlamm
zu trennen und das Eisen aus dem Schlamm zu entfernen. Das Eisen wird dabei als trockenes rohes Eisenpulver
gewonnen und bildet ein wertvolles Nebenprodukt. Der zurückbleibende Ölschlamm enthält kein metallisches
Eisen, ist daher alterungsfest und kann in beliebiger Weise
gelagert, transportiert und gereinigt werden.
Der durch diese Vorbehandlung gewonnene, erschwert alternde oder alterungsfeste Schlamm wird bei der weiteren
Behandlung mit einer verdünnten Säure verrührt und aufgekocht. Zweckmäßig leitet man hierfür Frischdampf
in die Masse, um gleichzeitig die nötige Wärme zu erzeugen und den Schlamm durchzurühren, bis die sogenannte
kritische Stufe erreicht wird, bei welcher die Emulsion
zerstört und ein unlöslicher grünschwarzer, etwas schleiem Säuremeßbehälter 15 mit einem Ablaufventil 16 angebracht,
durch das Schwefelsäure in geregeltem Zufluß in den Behälter 10 geleitet werden kann.
Die Ergebnisse der Behandlung eines nassen, frischen
Ölschlammes, der als Schlamm vom Typ A bezeichnet ist und dem mit einem geringeren Gehalt an metallischem
Eisen auch ein mit wenig Säure vorbehandelter, erschwert
alternder Ölschlamm entsprechen würde, in der Vorrichtung nach Fig. 1 sind in Tabelle I angegeben. Das
ursprüngliche Walzenöl in diesem Beispiel war Palmöl. Vorversuche mit dem Schlamm im Laboratorium
ergaben, daß die Behandlung des Schlammes mit etwa 13 Gewichtsprozent konzentrierter Schwefelsäure bei einer
Kochzeit von 17 Minuten ein befriedigend regeneriertes Öl liefert.
| Tabelle I | Rohmaterial | Regeneriertes Öl | |
| Typ-A-Schlamm | grauschwarz bis bläulich 54% 7% 1% |
orange weniger als 0,1 % nichts nichts |
|
| Farbe .... | 37% 3% 12% |
100% weniger als 0,01 % 17% 178 |
|
| Wassergehalt , | |||
| Metallisches Eisen .... | |||
| Andere Feststoffe | |||
| Gesamtfettgehalt (durch Xvlolextraktion) ÖUösliche oder kolloidale Eisenverbindungen (als Fe) Freie Fettsäuren |
|||
| Verseifungszahl |
Der Schlamm, auf den sich Tabelle I bezieht, wurde folgendermaßen gereinigt: Der Behälter 10 (Fig. 1) wurde
mit etwa 4500 kg Ölschlamm und der Säuremeßbehälter 15 mit etwa 600 kg Schwefelsäure mit 66° Be
gefüllt. Durch das Ventil 14 wurde Dampf eingeleitet. Zugleich wurde von oben her die Säure auf den Schlamm
langsam abgelassen, wobei das Säureventü so eingestellt war, daß sich der Säurebehälter in etwa 15 Minuten entleerte.
Die Dampfzufuhr erfolgte so, daß ein kräftiges Kochen bis fast zum Überkochen eintrat. Bei Beginn der
Behandlung war der Schlamm schwarz. Die Reaktionsstufen wurden durch die Farbe der dem Schlamm während
des Kochens entnommenen Proben ermittelt. Die Proben wurden als dünne Schicht auf einer Glasscheibe
gegen Licht gehalten und in gewissen Zeitabständen nacheinander als »schwarz und undurchsichtig«, »braun
und schmutzig«, >;braungrün«, »schwarzgrün« und »dunkelgrün
v. festgestellt. In etwa 5 Minuten hatte der Schlamm
die Farbe »braun und schmutzig« und in etwa 15 Minuten die Endfarbe -dunkelgrün.., bei der die Zufuhr des Dampfes
und der etwa zurückgebliebenen Säure abgeschaltet wurden. Die Behandlungsdauer wurde durch kräftiges
Kochen so kurz wie möglich gehalten, um eine Spaltung der Glyceride und eine unerwünschte Zunahme des
Gehaltes an freier Fettsäure im regenerierten Öl zu vermeiden (die normale Zunahme des Gehaltes an freier
Fettsäure beträgt etwa 5 Gewichtsprozent).
Nach dem Abschalten des Dampfes setzte sich an der Oberfläche eine trübe Ölschicht ab. Die Ölschicht wurde
durch mit Dampf vermischte Wasserstoffblasen, die sich durch die fortschreitende Reaktion zwischen dem im
Schlamm enthaltenen metallischen Eisen und der Säure bildeten, beunruhigt. Hierdurch wurde auch das Absetzen
des sehr feinen grünschwarzen Niederschlages, der nun in auf Glas entnommenen Ölproben gut sichtbar war,
vermieden. Nach 2stündigem Absetzen wurde die wäßrige Schicht am Boden durch das Ventil 13 abgeleitet. Sodann
wurden durch das Ventil 14 etwa 19001 kaltes Wasser
eingeleitet, ohne die Oberflächenschicht aufzurühren oder eine Vermischung eintreten zu lassen. Die Wasserstoffbildung
hörte auf, und die Charge wurde über Nacht
ίο stehengelassen. Am nächsten Tag wurde an der Oberfläche
eine klare Ölschicht vorgefunden, die durch das auf passende Höhe eingestellte Schwenkrohr 11 abgeleitet
wurde. Das restliche Wasser und der ölige Bodenschmutz wurden in einen anderen Absetzbehälter geleitet. Die
Ausbeute betrug etwa 1600 kg regeneriertes Öl mit den in Tabelle I angegebenen Eigenschaften.
Die Ergebnisse der Behandlung eines durch Lösungsmittelextraktion vorbehandelten und alterungsfest gemachten
Schlammes sind in Tabelle II angeführt. Dieser vorbehandelte Schlamm ist in der Tabelle als Schlamm
vom Typ B bezeichnet. In dem als Beispiel beschriebenen Fall bestand das ursprüngliche Walzenöl aus 80 Gewichtsprozent
Palmöl und 20 Gewichtsprozent Wollfett. Vorversuche im Laboratorium ergaben, daß man ein ausreichend
regeneriertes Öl erhielt, wenn man den vorbehandelten Schlamm nach dem Verdünnen mit Wasser
etwa 30 Minuten lang unter Zusetzen von 75 Gewichtsprozent konzentrierter Schwefelsäure und etwa 3 Gewichtsprozent
Eisenpulver kochte.
| Tabelle II | Typ-B-Schlamm | Rohmaterial | Regeneriertes Öl |
| Farbe .... | dunkelbraun nichts nichts nichts |
braun Spuren nichts nichts |
|
| Wassergehalt | 100% 1.1% 16% 157 |
100% 0,04% 24% 160 |
|
| Metallisches Eisen .. .... .... | |||
| Andere Feststoffe | |||
| Gesamtfettgehalt (durch Xylolextraktion) öllösliche oder kolloidale Eisenverbindungen (als Fe) Freie Fettsäuren |
|||
| Verseifungszahl | |||
Die Behandlung zum Reinigen des Schlammes verlief wie folgt: Der Behälter 10 (Fig. 1) wurde mit etwa
2700 kg vorbehandeltem Schlamm vom Typ B und etwa 900 1 Wasser gefüllt. In den Säurebehälter 15 wurden
etwa 190 kg Schwefelsäure von 66° Be eingefüllt. Die Säure floß langsam in den Behälter 10, während von
unten her Dampf eingeleitet wurde, wie es für die Behandlung des Schlammes vom Typ A im Beispiel I beschrieben
ist. Etwa 82 kg metallisches Eisen, vorzugsweise in Form von Eisenpulver, wie es bei der Lösungsmittelvorbehandlung
des Schlammes anfällt, wurden in den Behälter 10 aufgegeben, sobald der Schlamm zu
kochen begann.
Die Zugabe der Schwefelsäure und das Einleiten des Dampfes wurden so geregelt, daß die gesamte Säure
während der Kochzeit von etwa 30 Minuten zugegeben wurde. Die Schlammfarbe "braun und schmutzig« wurde
in etwa 20 Minuten, die Endfarbe »dunkelgrün« in etwa 30 Minuten erreicht. Die Probenahmen und die weiteren
Schritte erfolgten in gleicher Weise wie für den Schlamm vom Typ A im Beispiel I. Die Ausbeute betrug etwa
2500 kg regeneriertes Öl mit den in Tabelle II angegebenen Eigenschaften.
Der Schlamm vom Typ B enthält kein freies metallisches Eisen. Um dennoch einen ausreichenden Gehalt
an metallischem Eisen in das Reaktionsgemisch zu bringen, kann an Stelle des im Beispiel II zugesetzten
metallischen Eisens frischer Schlamm vom Typ A mit einem hohen Gehalt an metallischem Eisen mit dem
Schlamm vom Typ B in solchen Mengen vermischt werden, daß genügend Wasserstoff für eine vollständige
Reinigung des Öls erzeugt wird. Weniger als 2 Gewichtsprozent metallisches Eisen im Schlamm liefern ein
minderwertiges Produkt.
LTm den grünschwarzen Niederschlag zu erzeugen, muß
genügend Säure zugegeben werden. Im allgemeinen steigt bei jedem Rohmaterial die Menge der benötigten
Säure mit dem Ausmaß der Alterung. Für die beschriebene Naßbehandlung der Schlammsorten des Typs A und des
Typs B werden gewöhnlich mindestens 2 Gewichtsprozent konzentrierte Schwefelsäure oder ihre äquivalenten
Mengen, berechnet auf das Gesamtgewicht der Charge, benötigt. Die Zugabe eines Überschusses an Säure bei der
Naßbehandlung ist unwirtschaftlich, sonst aber unschädlich. Die Behandlung kann modifiziert werden,
indem man die Reaktion in zwei Stufen ausführt, wobei man, wenn die Hälfte der Säure zugegeben ist, unterbricht,
das Gemisch eine kurze Zeit absetzen läßt, die Abscheidungen abtrennt und das Öl bei brauner Farbe
mit kaltem Wasser behandelt; das Gemisch wird dann
Claims (5)
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenöl aus der beim Kaltwalzen von Stahlband
verwendeten abfließenden Kühlflüssigkeit, bestehend aus einem fetten Walzenöl und Wasser, dadurch gekennzeichnet,
daß man zunächst von der Hauptmasse der abfließenden Kühlflüssigkeit den frisch abgeschiedenen Schlamm abtrennt, zu diesem aus einer
Öl-Wasser-Emulsion bestehenden, die Verunreinigungen einschließlich metallisches Eisen enthaltenden
Schlamm Mineralsäure in dem Eisengehalt des Schlammes äquivalenten Mengen zugibt, diese Mischung
bis zur Zerstörung der Emulsion erhitzt und hierauf das abgeschiedene fette Öl vom Gemisch abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem frisch abgeschiedenen ölschlamm
zunächst mit oder ohne Erhitzung nur 1 bis 2 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an Mineralsäure
und später die restliche Menge der Mineralsäure zufügt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst den Schlamm mit einem
Fettlösungsmittel extrahiert, das erhaltene verunreinigte Öl und rohes Eisenpulver vom Wasser und
dem Lösungsmittel abtrennt, zu dem verbleibenden eisenfreien Schlammrückstand später metallisches
Eisen, Wasser und Mineralsäure gibt, das Gemisch bis zur Bildung eines wasser- und ölunlöslichen
Niederschlages erhitzt und das fette Öl vom Wasser und dem Niederschlag abtrennt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den aus der Vorbehandlung verbleibenden eisenfreien Schlammrückstand vor seiner
späteren Weiterbehandlung mit frischem eisenhaltigem
- ' Ölschlamm mischt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der frisch abgeschiedene oder mit
einem Teil der zuzufügenden Mineralsäure vcrbehandelte Ölschlamm mit einem Fettlösungsmittel in
einem Extraktor behandelt, der extrahierte Ölbrei filtriert, zum Abtreiben des Lösungsmittels erhitzt
und das fette Öl vom Rückstand abgeschieden wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© «09 5OT/S68 4.58
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEK31537A DE1028730B (de) | 1954-12-14 | 1957-03-29 | Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenoel |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47515954 US2806868A (en) | 1954-12-14 | 1954-12-14 | Process for recovering rolling oil |
| DEK31537A DE1028730B (de) | 1954-12-14 | 1957-03-29 | Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenoel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1028730B true DE1028730B (de) | 1958-04-24 |
Family
ID=25983025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEK31537A Pending DE1028730B (de) | 1954-12-14 | 1957-03-29 | Verfahren zur Wiedergewinnung von fettem Walzenoel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1028730B (de) |
-
1957
- 1957-03-29 DE DEK31537A patent/DE1028730B/de active Pending
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