DE2927275A1 - Verfahren zum thermischen spalten von oel/wasser-emulsionen - Google Patents

Description

• Verfahren zum thermischen Spalten von Öl/Wasser-Emulsionen Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zum Spalten non ül/Wasser-Emulsionen.
• OL/Wasser-Emulsionen finden in der Technik nufig Verwendung, z.B. als Schneidöl-Emulsionen oder Kühlschmieremulsionen bzw. Emulsionsreiniger oer fallenals unerwünschtes Nebejiprodukt, z.fl. in Reinigungsanlagen oder veröltem Kühlwasser an. Aus gewerbehygienischen Gründen können nicht mehr brauchbare Emulsionen nicht in das Abwassernetz gegeben werden, sondern müssen gespalten werden in eine ölreiche Phase, die im allgemeinen wiederverwertet oder verbrannt wird und in eine wäßrige Phase, deren Mineralgehält unter 20mg . 1 1 liegt und die in das Abwassernetz gegeben werden kann.
• Zur Spaltung von Emulsionen sind viele Verfahren bekannt.
• Allgemein angewendet werden das Verdampfen der einen Flüssigkeit, die Adsorption einer Phase an einem Material mit großer Oberfläche, die Zugabe von Elektrolyten (Aussalzen) oder die Spaltung durch Elektrolyse, ggf. nach Zugabe eines Leitsalzes.
• Weit verbreitet ist auch die Aufspaltung von instabilen Öl/Wassergemischen durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 50 und etwa 1000C (sog. thermisches Spalten). Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß zur Spaltung der Emulsion keinerlei Chemikalien benötigt werden, die das Abwasser belasten oder als Ballast in der entstehenden Ölphase vorliegen.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Spaltung der Emulsion durch Erhitzen in manchen Fällen sehr zeitraubend ist und mitunter nur unvollständig abläuft.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, das Verfahren des Spaltens von Emulsionen durch Erhitzen (thermisches Spalten) zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man der Emulsion 500 bis 700 ppm Wasserstoffperoxid zusetzt.
• Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch den Wasserstoffperoxid-Zusatz eine wesentliche Verbesserung der Trennwirkung bei der thermischen Spaltung von Emulsionen auftritt. Anwendbar ist das erfindungsgemäße Verfahren auf alle Emulsionen, die bisher schon nach dem Verfahren der thermischen Spaltung gebrochen werden 7 insbesondere auf verbrauchte hochkonzentri-erte Kühlschmieremulsionen (mineralölhaltig) bzw. Kühlschmierlösungen (synthetisch) von der spanabhebenden Bearbeitung bzw. auf Ölkonzentrat-Emulsionen, die als Retentat bei der Aufarbeitung von Emulsionen durch Ultrafiltration anfallen.
• Derartige Emulsionen enthalten im allgemeinen 5 - 50% Mineralöl bzw. Amine, Emulgatoren, Stabilisatoren, Wacker Bereits bei einer Zugabe von 150 ppm H20 (150 gII202 pro m3) wird eine wesentliche Verbesserung der Spaltung erreicht. Gibt man weniger als 150 ppm H2O2 zu, verringert sich der Effekt immer mehr. Eine Zugabemenge von mehr als 3000 ppm H 202 bringt keine Verbesserung der Wirkung mehr, da dann in zu starkem Maße die Entwicklung gasförmigen Wasserstoffs einsetzt, was zu unerwünschten Nebenwirkungen flihren kann und außerdem die Chemikalienkosten zu hoch werden. Die notwendige Zugabemenge hängt teilweise von der Menge der i der Lösung befindlichen oxidierbaren Stoffe wie Emuigatorei Bakterien, gelöste Fe -Salze usw. ab. Besonders günstige Ergebnisse werden bei einer Zugabe von 500 bis 700 ppm H2O2 erzielt, da in diesem Bereich eine ausgezeichnete Trennwirkung bei noch vertretbaren Chemikalienkosten erreicht wird.
• Zur Spaltung wird die Emulsion in üblicher Weise auf die gewiinschte Spalttemperatur zwischen 50 und etwa 1000C erhitzt und dann wird das Wasserstoffperoxid unter Vermischen zugegeben. Je höher die Temperatur der Emulsion ist, desto besser ist die Wirkung. Bevorzugt wird das Wasserstoffperoxid daher bei Temperaturen von 75 bis 8500 zugesetzt. Nach dem Zusatz des Wasserstoffperoxids ist die Spaltung der Emulsion in etwa 20 Minuten bis 2 Tagen beendet. Diese Zeit hängt unter anderem von der Behandlungstemperatur sowie voii der Höhe des Aufrahmbehälters ab, je höher z.B. die Temperatur ist, desto kürzer ist die Zeit. Das Wasserstoffperoxid kann auch der kalten Emulsion bereits vor Beginn der Erhitzung zugesetzt werden, in diesem Falle ist jedoch zur Erzielung der gleichen Wirkung eine etwas größere Menge H202 erforderlich. Die Zugabe des Wasserstoffperoxids zu der auf Spalt temperatur erhitzten Emulsionen wird daher bevorzugt. Das Wasserstoffperoxid wird der Emulsion in handelsüblicher Form (etwa 30 prozentige Lösung) zugesetzt. Die Konzentration der asserstoffperoxidlösung hat keinen Einfluß auf das Verfahren, da allein die zugesetzte H202 -Menge maßgebend ist.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß das Verfahren in bereits bestehenden Aniagen zur thermischen Spaltung von Emulsionen ohne Schwierikeiten zur Anwendung kommen kann, wobei deren Kapazität durch die schnellere Spaltung erhöht und die Wirksamkeit der Trennung wesentlich verbessert wird und daß durch die Zugahss des H202 keine zusätzliche Belastung des Abwassers oder des abgespaltenen Öls auftritt, da sich überschüssiges H202 in der heißen Lösung zu Wasser und Sauerstoff zersetzt und daß durch die 11 202-Zugabe sogar der CSB-Wert, d.h. der chemische Sauerstoffbedarf des Abwassers verringert. Falls das erhaltene Abwasser je nach den örtlichen Gegebenheiten noch einen zu hohen Olgehalt hat, kann es wie üblich aufgearbeitet werden, z.B. mittels einer Ultrafiltrationsanlage.
• Beispiele 1 bis 12 Ein Gemisch aus verbrauchten synthetischen und mineralölhaltigen Kühlschmierstoffen aus der spanabhebenden Bearbeitung mit einem Ölgehalt von 5,5% wird bei einer Temperatur von 800c mit verschiedenen Mengen Wasserstoffperoxid versetzt.
• In einem Teil der Proben wird nach 30 bzw. 60 minütigem Stehen bei 80 0C enge und Ölgehalt der abgeschiedenen 01-phase bestimmt,einen anderen Teil der Proben läßt man nach 60 minütigem Stehen bei 800C auf Raumtemperatur abkühlen und bestimmt nach insgesamt i4 Stunden Menge und Ölgehalt der abgeschiedenen Ölphase. In dem letzteren Fall treten zwei ölhaltige Phasen auf: eine obere ölreiche Phase und eine darunterliegende ölärmere Zwischenphase mit einem Ölgehait von 10 bis 20%. Die Menge der Ölphase bezogen auf die zur Spaltung eingesetzte Gesamtmenge an Emulsion wird bestimmt und ihr Ölgehalt mit einem genormten Bohrölpriifer (Prüfger 130 DIN 51 3680 gemessen. Aus der Menge der ölphase und i hrem Olgehalt wird der Entölungsgrad berechnet, wobei z.B. ein Entölungsgrad von 90% besagt, daß 90% des ursprünglich in der Emulsion vorhandenen Öls in der Ölphase enthalten ist und nur noch 10% in der wässrigen Phase vorliegen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zueammengefaßt.
• Tabelle Bei- H2O2- Behand- Olphase Ent- Bemerkungen spiel Zugabe lungs- ölungs-[ppm] dauer Menge Ölgehalt grad [h] [%] [%] [%] 1 ohne 0,5 7,0 35 44,5 Ölphase grau, trübe (z.Vgl.) 2 150 0,5 8,2 61 90,9 Ölphase oben: gelb lich, klar unten: grau 3 600 0,5 6,5 80 1 94,6 Ölphase gelblich, klar 4 3300 ! °.5 9,0 55 90,0 Ölphase grau, trübe 5 ohne 1 8,0 40 53,2 Ölphase grau, (z.Vgl. trübe 6 150 1 8,0 63 91,6 Ölphase oben: gelb sich, klar, unten:grau, trübe 7 600 1 6,5 80 94,6 Ölphase gelblich, klar 8 3300 1 9,0 55 90,0 Ölphase grau, trüb 9 ohne 14 #3,0 71 38,75#63,5 (z.Vgl.) #8,0 17 24,75# 10 150 14 #7 71 87,1 #90,2 #1 17 3,1 # 11 600 14 #6 86 93,8 #96,7 #1 16 2,9 # 12 3300 14 #7 75 95,5 #96,8 #0,@ 14 1,3 #

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum thermischen Spalten von Ö1/Wasser-Emulsionen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß man der Emulsion 150 bis 3000 ppm Wasserstoffperoxid zusetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h S e k e n n z e i c h n e t daß man das Wasserstoffperoxid der auf Spalttemperatur erhitzten Emulsion zusetzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2i d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß man das Wasserstoffperoxid der auf 75 bis 850C erhitzten Emulsion zusetzt.

   Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t daß man der Emulsion 500 bis 700 ppm Wasserstoffperoxid zusetzt