DE2302369B1 - Verfahren zur Spaltung von gebrauchten Kaltwalzemulsionen und anderen Ölin-Wasser Emulsionssystemen mit nichtionogenen anionenaktiven Emulgatoren - Google Patents

Description

Besiehende Gesetze verbieten es, ölhaltige, wäßrige Flüssigkeiten in Gewässer einzuleiten. Man muß Öl-in-Wasser-Emulsionen spalten oder brechen, bevor man die wäßrige Phase mit einem zulässigen Öl- g6halt in Gewässer unschädlich einläßt. Dazu gibt es viele bekannte Verfahren: Spaltung durch Aussalzung, Spalten durch Elektrolytzusatz und zusätzlicher pH-Wert-Absenkung, Flokulationsverfahren, Spalt- und Adsorptionsverfahren, Emulsionstrennung durch Verdampfen des Wassers, elektrolytische Trennverfahren, vergleiche z. B. »Stahl und Eisen« (1964), S. 1859 bis 1964; und (1966) S. 1748 bis 1750; Buch »Herstellung von kaltgewalztem Band«, Stahl-Eisen-Verlag Düsseldorf (1970), Teii i, Kapitel 6.5, S. 195 bis 199.

Die in Kaltwalzwerken und anderen metallverarbeitenden Betrieben gebrauchten Emulsionen enthalten meist neben nichtionogenen Emulgatoren auch anionenaktive Emulgatoren (»Stahl und Eisen«, 1964, S. 1859, rechts, Abs. 1).

Die obenerwähnten bekannten Verfahren sind zur Aufarbeitung von Emulsionen dieser Art unzulänglich "'egen der Schwierigkeiten, die behördlichen Bestimmungen oezüglich der Abwasserreinheit einzuo halten bzw. wegen der Beseitigung oder Verwendung der ölanteile.

Das bisher gebräuchlichste Verfahren arbeitet mit Salzzugabe; es ist billig, und es fällt auch keine feste Phase an, jedoch ist der im Wasser verbleibende öiis gehalt zu hoch. Bei nichtionogenen Emulgatoren versagt es vollständig. Dasselbe trifft zu bei der Spaltung mit Hilfe von Säuren. Als weiterer Nachteil kommt noch der Säuregehalt des Abwassers hinzu. Bei dem Flokulationsverfahren wird mit Schwermetallsalzen, insbesondere dem Zusatz von Säuren, gearbeitet. Das dabei anfallende saure Wasser muß neutralisiert werden, und darüber hinaus bildet sich ein ölhaltiger Hydroxydschlamm, dessen Beseitigung Schwierigkeiten bereitet. Außerdem sind die Investitionskosten dieses Verfahrens beträchtlich. Auch ist dieses Verfahren nur für ionogene Emulgatoren geeignet.

Bei Absorptionsverfahren wird nach Anwendung eines der vorherbeschriebenen Verfahren dis öl in Festkörpern absorbiert, z. B. an amorpher Kieselsäure. Auch hier ist die Beseitigung der festen Phase ein Problem. Beim sogenannten Tauchbrennerverfahren, bei dem das Wasser der Emulsion verdampft wird, treten auch Teile des Emulgatorsysiems in das Kondensat über, so daß das Wasser unerwünschte Bestandteile enthält. Das Verfahren der Hlektro-Flotation arbeitet 2stufig und ist daher in den Anlagen sehr aufwendig; seine Durchführung erfordert eine genaue Abstimmung der Bedingungen auf den bestimmten Emulgator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Spaltung von gebrauchten Öl-in-Wasser-Emulsionen mit nichtionogenen und anionenaktiven Emulgatoren zu finden, welches eine verwertbare ölphase ergibt und ein den behördlichen Bestimmungen genügendes Abwasser, das sich zudem durch besondere Einfachheit und Wirtschaftlichkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch eine Kombination von Maßnahmen in der angegebenen Reihenfolge gelöst:
Es wird

a) die Emulsion unter Zusatz von Kochsalz auf Siedetemperatur erhitzt;

b) während des Aufkochens gemäß a) ein Salz des Eisens oder Aluminiums, bevorzugt

FeSO₄ + 7 H₂O, in geringen Mengen zugegeben und Luft durch die Emulsion geblasen;

c) auf Siedetemperatur bis zur Zerstörung der Emulgatoren warmgehalten, worauf die Heizung

abgestellt und die ölabscheidung durch Stehenlassen bewirkt wird;

d) die klare Wasserphase in das Werkswassernetz oder den Vorfluter abgeleitet.

Es kann von Vorteil sein, die gebrauchte Emulsion 6g vor der Spaltung in Auffangbecken zu füllen und aufschwimmendes Öl abzuschöpfen. Dabei handelt es sich im wesentlichen um Fremdöle, die nicht emulgiert waren, wie Maschinenöl und Hydrauliköl.

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Kochsalzzusatz

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Beispiel
Emulsionsspaltung

Ιλ einem Betrieb, in dem gebeiztes Warmbreitband kaltgewf ¹Zt wird, fallen täglich ca. 20 m³ gebrauchte Kaltwalzemulsion an, die verunreinigt ist und vernichtet werden muß. Der
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ab, reinigt es und führt
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halt geleitet. Zu 25 m^;i der 2prozcntigen Emulsion gibt man 250 kg Salz, berechnet als NaCI, und 25 kg Salz, berechnet als FeSO,, + 7 H₂O. Dampf bringt das Gemisch zum Sieden, und "Luft oxidiert das 2wertige Eisen zum 3wertigen. Der Kochprozeß dauert etwa 3 Stunden und das anschließende Warmhalten etwa 16 Stunden. Das Wasser wird über einen Einlauftrichter in ein Auffangbecken gegeben, wo us auskühlt. Pumpen fördern das Wasser dann mit einem ölgehalt von z. B. 6,9 mg/I petrolätherextrahierbaren Stoffen in den Werkswasserkreislauf. Das öl wird in einem weiteren Behälter auf Temperatur gehalten und somit entwässert. Es wird anschließend weiterverwendet.

In der Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt.

Aus dem Auffangbecken 1 für die Altemulsion wird diese in den Behälter 2 übergeführt, der mit einer Heizung — im vorliegenden Fall mit einer Dampfschlange 3 — und außerdem mit einer Preßluftzuführung 4 und einem Einfülltrichter S für die Chemikalien versehen ist. Mit 6 ist die nach der Spa! · tung aufgeschwommene Ölschicht bezeichnet, die auf der Wasserphase schwimmt. Die Wasserphase kann durch die Leitung 7 in den Wasserbehälter 8 abgelassen werden und von dort aus durch 9 weitergeleitet werden. Das Spaltöl gelangt in den Behälter 10, wo es gegebenenfalls mit Hilfe einer Beheizung 11 weiter entwässert werden kann. Zwischen 7 und 8 kann ein ölabscheider eingebaut sein.

Gegebenenfalls kann die Anlage fahrbar gestaltet sein, indem man beispielsweise den Kochbehälter 2 Ölbehälter 10 und die zugehörigen Pum-

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Spaltung von gebrauchten Kaltwalzemulsionen und anderen öl-in-Wasser-Emulsionssystemen mit nichtionogenen und anionenaktiven Emulgatoren, in eine verwertbare ölphase und in ein den behördlichen Bestimmungen genügendes Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die Emulsion unter Zusatz von Kochsalz auf Siedetemperatur erhitzt,

b) während des Aufkochens gemäß a) ein Salz des Eisens oder Aluminiums, insbesondere FeSO₄ + 7 H₂O, in geringen Mengen in die Emulsion einbringt und Luft durch die Emulsion bläst, daß man dann

c) die Emulsion aul Siedetemperatur bis zur Zerstörung der Emulgatoren warmhält, darauf die Heizung abstellt, wobei die ölabscheidung durch Stehenlassen bewirkt wird, und schließlich

d) die klare Wasserphase in das Werkswassernetz oder den Vorfluter ableitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsion spaltet, die man zuvor in Auffangbecken gefüllt und deren aufschwimmendes Öl man schon abgeschöpft hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer 1- bis lOprozentigen Öl-in-Wasser-Emulsion einen Kochsalzzusatz gemäß a) verwendet, der 2 bis 10 kg/m³ Emulsion beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lufteinblasen gemäß b) zur Erzielung einer Fiotationswirkung mit Mengen durchgeführt wird, die größer sind als die zur Oxydation der Metallsalze benötigten Mengen.

5. Vorrichtung zur Durchführung eir.es Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen heizbaren Spaltbehälter (2), einer Preßluftzuführung (4), einen Wasserbehälter (8), der mit Behälter (2) durch eine Leitung (7) verbunden ist, gegebenenfalls einem Auffangbecken (1), welches vor dem Behälter (2) angeordnet ist, und gegebenenfalls einem eventuell heizbaren Spaltölbehälter (10), der an den Spaltbehälter (2) angeschlossen ist.