DE2148097A1

DE2148097A1 - Verfahren zum Entfernen einer dispergierten Phase aus einer äußeren Phase

Info

Publication number: DE2148097A1
Application number: DE19712148097
Authority: DE
Inventors: Norman Nian-Tze Edison N.J. Li (V.St.A.)
Original assignee: Esso Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1971-09-27
Publication date: 1972-09-07
Also published as: IT939418B; NL7113254A; ZA716144B; CA951033A; JPS5540283B2; GB1363444A; JPS4830688A; US3740329A; FR2127493A5; BE773060A; SE378360B; AU3327971A

Description

ItECHTSANWALTE

DR. JUR. DIPL-CHEM. WALTER BEIL «,

ALFRED HOEPPENER **· Sep. J97I

DR. JUR. DiPt-CHEM. H.-J. WOLPF . ~

DR. JUR. HANS CHR. BEIL

FKANKFURTAM MAIN-HOCHST ADSONSTRASSt 5·

unsere l'.r. 175^'J

iüsco Research anci .^n/jinoering Company Linden, ri.J., V.St.A.

7srfahren zürn Entfernen einer disporgierten Phase aus einer

äußeren Phase,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur L'ntfernung einer dispergierten Phase aus einer äußeren Phase, indem axe diapergierte Phase mit von einer grenzflächenaktiven Lsr.:bran umhüllten Tröpfchen, u'.e aus einer mit einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten inneren Phase bestehen, in Berührung; gebracht wird, wodurch die dispergierte Phase mit dor grenzflächenaktiven Membran reagiert und die dispergieren Fha.jü zusammen mit den von der grenzflächenaktiven Mem-Dra-i u:i»nüllten Tröpfchen entfernt wird. Vorzugsweise ist die dioperc'ierte Phase fest oder flüssig und die äußere PL ac ο flüsrjx:-;. Die von einer grenzflächenaktiven Membran ..'.■-•irfill ton Ί'2-jpfchen v/erden mit der dispergieren Phtise in lierUhrun;·; ;';eoracht, indem die äußere Phase mit einer Emul- Hiocx rernischu wird, die die von einer grenzflächenaktiven •/j;umrι*η urnhüllton Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase

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dispergiert enthält, wobei die kontinuierliche Phase mit der äußeren Phase mischbar oder nicht mischbar ist. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Entfernung von suspendiertem öl, Ton, Kost oder anderen Yerunreliiininren aus Abvmssern.

Die ITotwendi/tkeit, suspendierte Substanzen aus verschiedenen Flüssigkeiten zu entfernen, besteht in vielen verschiedenen Industriezweigen. In der Papierindustrie ist es schwierig, feinste Fapierteilcueii aus dem Abwasser zu entfernen, das zwangsläufig; im Papier herstellung verfahren anfällt. Bevor dieses Abv/asser wieder zu seiner öffentlichen Quelle zurückgeleitet werden kann, müssen die feinsten Papierteilchen entfernt v/erden. Dies kann dadurch geschehen, daß Mehrwertice Keiallionen zugesetzt werden, die die elektrischer· Ladungen, auf den Teilchen zerstören, aufgrund deren sich diese £e;ienseiti/? abstoßen und somit stabile ^Suspensionen bilden. Die mehrwertigen Metallionen werden dann aber selbst zu einer Quelle von Verunreinigungen, und das Wasser muß noch welter behandelt v/erden, bevor oa su öffentlichen Quellen zurückgeführt wird. Die neuesten Entwicklungen stützen sich auf die Verwendung: von verschiedenen elektrisch geladenen Polymeren, die zur Entfernung der suspendierten Feinstteilchen wirksamer sind und auch bei dem verbleiben, so da:i es KÖ;:lich ist, das V/asser ohne weitere Behandlung direkt in die Jiιentlicheu Quellen zurückzuleiten. Die in diesem Verfahren verwendeten verschiodonen Polymeren sind teuer und das Arbeiten mit ihnen ist schwierig, weil vor dem Zusetzen in zu dem suspendierte feinste Papierteilchen enthaltenden Abwasser ein langwieriges Mischen erforderlich

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ist, !«a eine geeignete Verdünnung zu erhalten.

anderes Gebiet, auf den es wichtig ist, suspendierte Subanzen aus einer Flüssigkeit zu entfernen, ist das Klären von Abwasser. Hier wird das Abwasser nach chemischer üehendlung in Klärteiche gepumpt und stehengelassen, bis sich die feinteilige Materie absetzt. Das macht erforderlich, daß große Flächen Land für diese Klärteiche zur Verfügung gestellt werden müssen. Elektrisch geladene Polymere lassen sich auch zur Erhöhung der Absctzgesehwindigkeit verwenden, jedoch weisen sie hier die gleichen rJachteile auf wie bei der Verwendung zur Entfernung von feinsten Papierteilchen aus Papiermiililenabwasser .

Es besteht auch die Möglichkeit, Flüssigkeiten zum Entfernen von suspendierter Materie su filtrieren. Ein typisches Problem bei der Filtrierung besteht unter anderem darin, daß einige der suspendierten Teilchen mit den Flüssigkeiten durch den Filter laufen, während andere auf deia Filter Kuchen bilden, die die FiI trier geschwindigkeit spürbar herabsetzen. In der Erdölindustrie müssen suspendierte ule aus den Abwassern der Erdölaufarbeitungsverfahren entfernt werden. !lach den üblichen Verfahren wird das Abwasser, das die suspendierten üle enthält, in einen Absetzteich gepumpt, wo das Schweröl von der Oberfläche abgeschöpft wird. Aufgrund verschiedener Verunreinigungen kann dieses öl Emulsionen bilden, so daß das Abschöpfverfahron schwierig, wenn nicht unmöglich, wird.

±is wurde nun gefunden, daß eine dispergierte Phase von einer äußeren Phase abgetrennt werden kann, indem die

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dispergierte Phase mit von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen in Berührung gebracht wird, die eine mit einer grenzflächenaktiven Membran umhüllte innere Phase enthalten· In dem erfindungsgemäßen Verfahren reagieren die dispergierte Phase und die grenzflächenaktive Membran miteinander, und durch Entfernung der von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen wird die dispergierte Phase aus der äußeren Phase entfernt.

" Dies ist ein allgemeines Verfahren, das auf verschiedenen Gebieten Anwendung finden kann. Die äußere Phase ist in der Regel eine Flüssigkeit, sie kann jedoch auch ein Gas sein. Die dispergierte Phase kann eine Flüssigkeit, die mit der äußeren Phase nicht mischbar ist, ein Gas oder ein fester Stoff sein. Systeme aus dispergierter Phase und äußerer Phase, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, sind unter anderem industrielle und städtische Abwasser. Diese können als dispergierte Phase, Ton, Öl, Rost und Algen enthalten. Auch Industrieabwässer, die suspendierte Substanzen enthalten, können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.

fe Von besonderem Interesse sind hier beispielsweise die städtischen Abwässer, das Abwasser der Erdölaufarboitungsindustrie, das Abwasser, das beim Reinigen von verschiedenen Gargoschiffen und öltankern, beim Reinigen von Boilern oder anderen Heizanlagen anfällt, das Abwasser, das erhalten wird, wenn Dampfströme zum Entfernen von suspendierten Flüssigkeiten und Feststoffen ausgewaschen werden, und dergleichen. In der ßegel ist die äußere Phase eine Flüssigkeit, aber auch Gase, die suspendierte Flüssigkeiten und Feststoffe enthalten, können nach dem erfindungsgeaäßen Verfahren behandelt vier den. Beispiele dafür

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sind die Gasströme, die bei Verbrennungsverfahren an fallen und suspendierten Kohlenstoff, Wasserdampf, Schwefelsäure und dergleichen enthalten.

In jedem einzelnen Fall werden die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen je nach der Art der dispergierten Phase ausgewählt. Die flüssigen von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tropf chen v/erden durch Umhüllung von Tröpfchen einer inneren Phase mit einer grenzflächenaktiven Membran hergestellt. Dies kann nach vielen in der Technik bekannten Verfahren geschehen, siehe beispielsweise "Emulsions - Theory and Practice¹¹ von P. Becker, Reinhold, New York, 1965· Die von einem grenzflächenaktiven Mittel umhüllten Tröpfchen können einen Durchmesser von nur 0,1/^, haben, wodurch große Oberflächen zum Reagieren mit der dispergierten Phase erhalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher wirksamer als bekannte Verfahren wie die Filtrierung, bei der die zur Reaktion mit der dispergierten Phase zur Verfügung stehende Oberfläche, z.B. die Grenzfläche zwischen Filter und äußerer Phase, viel kleiner ist.

Die innere Phase wird so ausgewählt, daß sie aufgrund des Unterschieds des spezifischen Gewichts leicht von der äußeren Phase trennbar ist; d.h. v/enn die äußere Phase wässrig ist und ein spezifisches Gewicht von etwa 1,0 besitzt, kann die innere Phase entweder ein Kohlenwasserstoff, z.B. normales Hexan, das ein spezifisches Gewicht von 0,66 hat, oder ein chlorierter Kohlenwasserstoff, z.B. Tetrachlorkohlenstoff, der ein spezifisches Gewicht von 1,4 hat, sein. Besteht die innere Phase aus Hoxan, so sind die von der grenzflächenaktiven Membran

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umhüllten Tröpfchen leichter als die wässrige äußere Phase, und daher steigen die Tröpfchen auf, wenn sie mit der äußeren Phase in Berührung gebracht werden. Die nun an die Tröpfchen gebundene dispergierte Phase wird iia oberen Teil des Systems abgetrennt. Besteht die innere Phase aus Tetrachlorkohlenstoff, sinken die Tröpfchen nach unten und können im unteren Teil der Säule von der äußeren Phase abgetrennt werden. Gemäß einem anderen Verfahren werden Gasblasen in die innere Phase eines mit einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchens eingeleitet, damit das Tröpfchen in einem System, in dem die innere Phase ein spezifisches Gewicht hat, das dem der äußeren Phase etwa gleich ist, aufsteigt. Verbindungen, die als innere Phase verwendet v/erden können, sind unter anderem wässrige und nicht wässrige Flüssigkeiten, z.B. Wasser, Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenv/asserstoffe, Alkohole, Äther, organische Säuren und dergleichen, wobei die einzige Voraussetzung darin besteht, daß sich die innere Phase zu Tröpfchen formen läßt und von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllt werden kann. Entscheidend ist,

* daß die innere Phase nicht mit der grenzflachenaktiven Membran reagieren darf, um diese nicht zu schwächen und ein anschließendes Zerfallen der Tröpfchen zu vermeiden. Im erfindungsgeraüßen Verfahren nüssen die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen unversehrt bleiben, damit sie als eine getrennte Phase mit der dispergierten Phase reagieren können.

Me innere Phase ist in der Regel eine Flüssigkeit, v/ie vorstehend ausgeführt, kann sie jedoch teilweise durch

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Gin Gas ersetzt sein, oder sie kann in extremen Situationen voUkomiaen durch ein Gas ersetzt werden.

Die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen enthalten auch eine aus einer grenzflächen aktiven Membran bestehende Umhüllung. Diese Umhüllung umfaßt ein oder mehrere grenzflächenaktive Mittel, die je nach ihrer Fähigkeit, eine stabile grenzflächenaktive Membran ua das Tröpfchen der inneren Phase zu bilden, ausgewählt werden, verschiedene Susatzstoffe und, falls erforderlich, ein Lösungsmittel für all diese Verbindungen. Da die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen des Systems nicht zerfallen dürfen, ist es wichtig, daii die grenzflächenaktiven Mittel eine starke Membran bilden.

Verschiedene, die Membran verstärkende Zusatz stoffe können dein grenzflächenaktiven liittel zugesetzt werden, um ein Serfallen zu vermeiden. Andere Zusatzstoffe können vorwendet werden, ua die Adsorption- oder Adsorptionsfähigkeit der Membran zu erhöhen.

Das erfindungsgeiaäße grenzflächenaktive Mittel wird so gewählt, daß es mit der dispensierten Phase reagiert und diese aus der äußeren Phase entfernt. Sin grenzflächenaktives Hittel, das sich als besonders geeignet erwiesen hat, da es eine sehr starke grenzflächenaktive Membran bildet und sich zum iäitfernen von verschiedenen dispergierten Phasen eignet, ist Saponin. Dieses oberflächenaktive Mittel ist anionisch, und in. iiackk's Chemical Dictionary wird es als ein Glukosid von Seifenkraut, Quillaja und anderen Pflanzen beschrieben. Aufgrund des anionischon

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Charakters ist es zum Entfernen von kationischen 'Teilchen wie durch WassermolekLiIe solvatisierte Natriumionen sehr geeignet. Dieses grenzflächenaktive Mittel wird verwendet, wenn eine wässrige kontinuierliche Phase er wünscht ist. Besteht die kontinuierliche Phase aus einem Kohlenwasserstoff, so kann Span 6Ό, ein Sorbitanfettsäureestor, verwendet werden.

" i'ür das erfindungsgemäße Verfahren geeignete grenzflächenaktive Mittel sind unter anderem anionische, kationische und nicht-ionische grenzflächenaktive Mittel. Anionische grenzflächenaktive Mittel sind beispielsweise Seifen, Sulfonate, Sulfatester und dergleichen. Kationische grenzflächenaktive Mittel sind beispielsweise Aminsalze und quaternäre Ammoniumverbindungen. Typische nichtionische grenzflächenaktive Mittel sind beispielsweise Alkyl, Pheno'läthoxylate, äthoxylierte Fettalkohole und dergleichen. Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete grenzflächenaktive Mittel sind in "Surface Active Agents and Detergents," Schwartz, Perry and Berch, Interscience Publishers Inc., iTew York, 19i?8, aufgeführt.

Die grenzflächenaktive Membran kann auch verschiedene andere Verbindungen zur Unterstützung der Reaktion mit der disperrierten Phase enthalten. Beispielsweise können Säure und Basen als Zusatzstoffe verwendet werden, wenn die Art der dispergierten Phase dies erforderlich macht; z.B. .können saure flüssige Membrane verwendet werden, um basische Teilchen zu absorbieren, und umgekehrt .

Die dispergierte Phase wird in der Kegel an der Oberfläche der grenzflächenaktiven Membran adsorbiert. Es ist

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auch möglich, daß die dispergierto Phase von der Membran absorbiert wird und in die innere Phase eindringt. Es kommt nur drauf an, daß die dispergierte Phase in irgendeiner V/eise mit den von der greiizilächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen reagiert, so daß bei Entfernung der nit der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen aus der äußeren Phase die dispergierte Phase ebenfalls entfernt wird. Sobit fallen Adsorption und Absorption in den Rahmen der Erfindung.

Die von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen können auf verschiedene Weise mit der dispergierten Phase in Berührung gebracht werden. Die von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen können durch Herstellung einer Emulsion gebildet werden, die Tröpfchen einer inneren Phase enthält, die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllt sind. Diese von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen werden in einer kontinuierlichen Phase suspendiert, die mit der äußeren Phase, aus der eine dispergierte Phase entfernt werden soll, mischbar oder nicht mischbar sein kann» Die so erhaltene Emulsion wird der äufi>eren Phase direkt zugesetzt, und das Gemisch wird gerührt. Das Volumenverhältnis von Emulsion zu äußerer Phase kann zwischen 1/1000 und 100, vorzugsweise zwischen 1/100 und 1 schwanken, !lach einer bestimmt-jη Zeit wird das Kühren abgebrochen und die flüssigen, von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen steigen in der äußeren Phase entweder nach oben odor sie setzen sich am Boden ab, v/o sie leicht abrotronnt v/erden können. Die dispergierte Phase sollte selbstverständlich mit den von der grenzflächenaktiven

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Hembran umhüllten Tröpfchen abgetrennt werden. Ist die kontinuierliche Phase mit der äußeren Phase mischbar, kann die Emulsion direkt mit der äußeren Phase gemischt werden. Ist die kontinuierliche Phase mit der äußeren Phase nicht mischbar, v/ird die Emulsion als Tröpfchen eingeleitet. In diesem Fall spielt die kontinuierliche Phase bei der Reaktion mit dor dispergierten Phase auch eine Kolle. Die dispergierte Phase wird entweder von der kontinuierlichen Phase absorbiert oder an der Grenzfläche zwischen kontinuierlicher Phase und äußerer Phase adsorbiert.

Die Emulsion kann entweder eine Öl-in-Wasser-Emulsion oder eine ?/asser-in-öl-Emulsion sein. Die grenzflächenaktiven Mittel werden je nach ihrer Fähigkeit, stabile Emulsionen der inneren Phase in der kontinuierlichen Phase zu bilden, gewählt. Das grenzflächenaktive Mittel umfaßt mindestens 0,001 Gew.-% der Emulsion, vorzugsweise 1,0 bis 90 %. Aus wirtschaftlichen Gründen umfaßt das grenzflächenaktive Mittel in der Regel etwa 0,1 bis 5 Gew.-% der Emulsion. Die Membran verstärkende Zusatz stoffe, z.B. Glycerin, können etv/a 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 % der Emulsion ausmachen. Das Gewichtsverhältnis von innerer Phase zu kontinuierlicher Phase kann zwischen 1/10 und 10, vorzugsweise zwischen 1/3 und J5 schwanken.

Gemäß einem anderen Verfahren können die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen in situ in der äußeren Phase gebildet werden. Beispielsweise werden ein grenzflächenaktives Mittel und eine innere Phase, die mit der äußeren Phase mischbar oder nicht mischbar

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sein können, mit der äußeren Phase gemischt· bis eine Emulsion entsteht, ilach Beendigung des Mischens bleibt das Gemisch stehen bis die Emulsion entweder nach oben steigt oder sich im unteren Teil der äußeren Phase absetzt. Die disper,TLerte Phase "bleibt natürlich mit der Emulsion zusammen und mit ihr abgetrennt. In diesem Verfahren ist die innere Phase vorzugsweise mit der äußeren Phase nicht mischbar.

Das erxindungsfceiaäße Verfahren wurde hier als ein diskontinuierliches Verfahren beschrieben. Ss kann jedoch auch kontinuierlich durchgeführt v/erden, wobei die flüssigen von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen entweder im Gegenstrom oder in gleicher Strömungsrichtunc mit der äußeren Phase eingeleitet werden und die abgetrennte äußere Phase daraus entfernt wird.

In einem typischen Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden 100 ml einer Suspension von Calciumhydroxid in Wasser (Ig Calciumhydroxid pro 100 ml Wasser) mit 10 £· einer Emulsion von 6 ς normalem Hexan in 4 g einer Lösung aus 0,2 % Saponin, 70 % Glycerin und 29,8 % Wasser versetzt. In diesem System ist das Saponin das grenzflächenaktive Mittel, das normale Kexan die innere Phase und die kontinuierliche Phase der Emulsion besteht aus Glycerin-Y/asser. Das erhaltene Gemisch wird 0,2 Minuten mit 50 UpM gerührt, wonach man es sich absetzen läßt. Die Emulsion steigt hoch und läßt sich leicht abtrennen. Das zurückbleibende Wasser ist klar und kann wiederverwendet T/erden.

Das Verfahren kann bei ,leder Temperatur durchgeführt werden, oberhalb derer die äußere Phase - wenn die äußere.

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Phase mit der kontinuierlichen Phase nicht mischbar ist oder das Gemisch aus äußerer Phase und kontinuierlicher Phase - wenn die Phasen mischbar sind - flüssig ist. Zweckmäßigerweise wird das Verfahren in der Re eel bei Umgebungstemperatur, d.h. bei 15 bis 30 C> durchgeführt. Es ist selbstverständlich, daß die von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen bei der gewählten Verfahrenstemperatur stabil sein müssen.

Der Druck, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, wird nach den gleichen Kriterien ausgewählt wie die Temperatur. Jeder Druck, bei dem die äußere Phase oder das Gemisch aus äußerer Phase und kontinuierlicher Phase flüssig ist, kann verwendet werden. Gewöhnlich wird Normaldruck, d.h. 1 at, gewählt.

Die nachstehenden Beispiele sind besondere Aus fUlirungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beisniel 1; Entfernung von suspendiertem P₁OhOl aus Sepa ratorabwasser.

* 500 g Abwasser aus einem Erdölaufbereitungssepara -

tor, das zum Abtrennen von öl aus Erdölaufbereitungsabwasser verwendet wurde und der 86 ppm eines schweren Rohöls suspendiert in einer wässrigen Phase enthielt, X'mrden mit 50 g einer Emulsion gemischt, die als innere Phase eine Lösung von 3 Gew.-% Natriumchlorid in Wasser und eine kon-. tinuierliche Phase aus 2 Gew.-% Span 80, 18 Gow.-% eines Polyaminderivats der Formel. :

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H-C
ι

CIU

CH,
ι
C -

H ι

H-C

Il

C-CH-,

in der m eine gauze Zahl von etwa 40 ist, wodurch das PoIyaminderivat ein Molekulargewicht von etwa 2000 erhält, und 80 % eines hochmolekularen Isoparaifinlösungsmittels mit . etwa 25 bis 35 Kohlenstoffatomen, enthielt. Das Gewichtsvarhältnis der inneren Phase zur kontinuierlichen Phase betrug 1:2 . Das Gemisch wurde l\O Minuten gerührt, wonach man es sich absetzen ließ. Die Emulsion stieg nach oben, wobei sie die suspendierten Kohlenwasserstoffe mit sich führte, und konnte leicht abgetrennt werden. Das Abwasser aus dem Separator, das sich nun am Boden befand, war kristallklar. Infrarot-Analysen zeigten, daß das Separatorabwasser nur noch h ppm su^endiertes Kohöl enthielt. Dac Separatorabwasssr v/ar zur Wiederverwendung nicht geüi:^:;not.

2:

Entfernung von suspendiertem Rohöl aus Separatorabwasser .

Dac vorstehend beschriebene Verfahren wurde wieder holt, mit dou Unterschied, daß das Abwasser 2^3 ppm suspendiertes schweres Hohol enthielt. Das Gemisch wurde 20 Ilinuten bei 100 upM gerührt; nachdem das Rühren beendot war und man das Geraisch nach 5 Hinuten absetzen liei-, wurde· refunden, daß die wässrige Abwass er phase nur

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ΊΖ> ppm suspendiertes schweres Itohöl enthielt. Dieses behandelte Abwasser kann in einer zweiten Stufe, die im wesentlichen der ersten Stufe entspricht, zurückgeführt werden, um eine weitere Reduzierung des suspendierten Üls zu erreichen.

Beispiel 3: Behandlung von Abwasser, das eine feste dispergierte Phase enthält.

" 500 ζ einer wässrigen Phase, die 2 Gew.-% fein disper-

gierten Ton und Eisenrot (Gemisch 50/50) enthielt, wurde mit 30 g einer Emulsion gemischt, die Hexan als die innere Phase und eine Lösung aus 0,2 Gew.-% Saponin, 70 Gew.-% Glycerin und 29,8 Gew.-% Wasser als die kontinuierliche Phase enthielt. Das Gewichtsverhältnis der inneren Phase zur kontinuierlichen Phase betrug 1:1. Das Gemisch wurde 0,2 Minuten bei 50 UpM gerührt. !lach Beendigung des Kührens war die wässrige Phase klar, wobei sich der gesamte suspendierte Stoff in der Eaulsionsphase befand.

Beispiel 4? Entfernung eines hochmolekularen unlöslichen . Polymeren aus einer v/ässrigen äußeren Phase.

500 £ eines Gemische aus 20 Gevu-% Stärke und Wasser wurden 0,5 Hinuten bei 50 üpl-i mit 50 g einer Emulsion gerührt, die als die innere Phase ein Isoparaffinlösungsnittel (siehe Beispiel 1) und eine Lösung aus 0,2 Gew.-% Saponin, 70 Gew.-% Glycerin, 0,5 Gew.-% HCl und 29,3 <j3\7.-% Wasser als die kontinuierliche Phase enthielt, wobei das Gewichtsverhältnis von innerer Phase zur kontinuierlichen Phase 1 : 1 betru.v. Die Stärke wurde in der Emulsionsphase konzentriert und die V/asserpiiase wurde klar.

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Beispiel 5: Behandlung einer nicht wässrigen äußeren Phase.

500 g einer Suspension von 1 Gevt.-% Ferrisulfat in Paraffinül wurden mit 50 g der im Beispiel 4 beschriebenen Emulsion gemischt. Das Gemisch wurde 15 Minuten mit 100 UpH gerührt, und nach Beendigung des Rührens ließ man es sich 5 Minuten absetzen. Die Emulsion setzte sich am Boden ab, wobei sie das Ferrisulfat mit sich führte und eine glanzklare Ölphase zurückblieb. Dieses Beispiel zeigt, daß auch nicht wässrige äußere Phasen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können.

Beispiel 6; Behandlung einer nicht wässrigen äußeren Phase.

5OO g einer 1 %-igon Stearinsäuresuspension in Aromaten mit 7 C-Atomen wurden mit 50 g der Emulsion des Beispiels k behandelt. Nachdem 15 Minuten mit 100 UpM gerührt wurde und man das Gemisch sich 5 Minuten absetzen ließ, setzte sich die Emulsion am Boden ab, wobei sie die Stearinsäure mit sich führte. Die äußere Phase aus Aromaten mit 7 C-Atomen war glanzklar.

Beispiel ?,; Behandlung eines Aerosols.

Ein Luftstrom, der 0,1 % HoSO, enthielt, wurde mit 2,83 rir/niin durch 20 ecm einer Emulsion geblasen, die als innere Phase Hexan und als die kontinuierliche Phase eine Lösung aus 0,2 Gov/.-% Saponin, 50 Gew.-% Glycerin, 1,3 Gew.-% Natriumhydroxid und h'o Ge\'i.-% Wasser enthielt.

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Das GewichtsverhältniG der inneren Phase zur kontinuierlichen Phase betrug 1:1. Der Gehalt an HoSO, in dem ausströmenden Luftstron war reduziert.

Dieses Verfahren ist eine Verbesserung gegenüber einem herkömmlichen Reinigungswaschverfahren, in dem eine wässrige Hatriumhydroxidphase verwendet wird, da die von einem grenzflächenaktiven Kittel umhüllten Tröpfchen geeignet sind, große Luftblasen zu zerstören und daher ein größerer Kontakt der Schwefelsäure mit dem Natriumhydroxid erreicht wird. Die Konzentration des Natriumhydroxids in der Membran kann je nach Bedarf verän-. dert werden.

Beispiel 8; Entfernung eines dispergierten Benzols aus einem Luftstrom.

Der Versuch des Beispiels 7 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung eines 0,1 %-xgen Benzol- Luft-Gemischs anstelle des 0,1 %-igen Schwefelsäure- Luft-Gemischs und einer Emulsion, die als innere Phase Wasser und als kontinuierliche Phase 0,2 % Span 80, 2,8 % des Polyaminderivats und 97 % des Isoparaffin!ösungsmittels, das in Beispiel 1 ver\7endet v/urde, enthielt, anstelle der Emulsion dos Beispiels 7. Das Gewichtsverhältnis der inneren Phase zur äußeren Phase betrug 1:1. Die Ergebnisse waren im wesentlichen die gleichen, da der Benzolgehalt im ausströmenden Gas reduziert war.

Beispiel 9: Entfernung von Staub aus einem Luftstrom. Der Versuch des Beispiels 7 v/urde wiederholt, jedoch

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unter Verwendung eines Luftstroms, der 0,1 % suspendierte Tonteilchen enthielt, anstelle des Luftstroms des Beispiels 7. Dieser Luftstrom ist typisch für diejenigen, die man in der Zementaufarbeitungsindustrie findet, aus denen die suspendierten festen Teilchen durch elektrostatische Ausfällapparate entfernt werden. Die Ergebnisse dieses Versuchs entsprechen im wesentlichen denjenigen des Beispiels 7> da der Gehalt an suspendierten Fest stoffen in der ausströmenden Luft reduziert war.

Alle Beispiele wurden bei Umgebungstemperatur, d.h. bei 20⁰C, und 1 at durchgeführt.

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Claims

Patentanspräche:

1. Verfahren zur Entfernung einer dicpergierten Phase aus einer äußeren Phase, dadurch gekennzeichnet, fc daß man die dispergierte Phase mit von einer grenzflä chenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen, die eine mit einer grenzflächenaktiven Membran umhüllte innere Phase enthalten, in Berührung bringt, wodurch die dispergierte Phase mit der grenzflächenaktiven Membran reagiert und die dispergierte Phase zusammen mit den von der grenz flächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Emulsion, die die von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase dispergiert enthält, mit der äußeren Phase gemischt v/ir d.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wässriger Abwasserstrom, der suspendiertes Öl enthält, mit einer Emulsion in Berührung gebracht wird, die die von einer grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase dispergiert enthält, wodurch das suspendierte Öl mit den von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen reagiert und das ül Husamracn mit den von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen entfernt wird.

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k· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen dispergieren Feststoff enthaltende wässrige Phase mit einer" Snmlsion in Berührung gebracht wird, die die von einer grenzflächenaktiven Membran um hüllten Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase dispergiert enthält, v/odurch der dispergierte Feststoff mit den von der grenzflächenaktiven Membran mahüllten Tröpfchen reagiert und der dispergierte Feststoff mit den von der grenzflächenaktiven Membran umhüllten Tröpfchen entfernt wird.

5. Verfahren nach Anspruch /|, dadurch gekennzeichnet, daß die dispergierte Phase Ton oder Rost ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß die .wässrige Phase in einem Verhältnis von 0,1 bis 1 Volumenteil Emulsion auf 1 Volumenteil wässriger Lösung mit der Emulsion gemischt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß eine Emulsion verwendet wird, die etwa 0,1 bis 5 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Mittels enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 3f dadurch gekennzeichnet, daß eine Emulsion verwendet wird, die Salzwasser als eine innere Phase und ein Isoparaffin als eine kontinuierliche Phase enthält.

9· Verfahren nach Anccruch 3 oder 8, dadurch gekciViscicimot, daß als :vrenzi"läche:ia]i^ivcs Mittel &pan 8(3

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verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß eine Emulsion verwendet wird, die als innere Phase einen Kohlenwasserstoff und als kontinuierliche Phase ein Glycerin-Wasser-Gemisch enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktives Mittel Saponin verwendet wird.

£nd Engi:

Für: Esso Research £nd Engineering Company

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