CS250344B1 - Způsob stabilizace tekuté koncentrované vodné disperze parafinických uhlovodíků - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu stabilizace koncentrovaných vodných disperzí parafinických uhlovodíků. Účinku se dosahuje volbou rychlosti nátoku nosné fáze do roztavené homogenní směsi parafiniokých uhlovodíků a emulgátoru zároveň s regulací cyklů míchání chlazené disperze.

Description

250344 3 4

Vynález se týká způsobu stabilizace teku-té koncentrované vodné disperze parafinic-kých uhlovodíků.

Technická praxe využívá emulzí v mnohaoborech, a to jak ve sféře výrobní, tak izpracovatelské. Připravují se převážně me-chanickým dispergováním, kdy dochází kpřeměně mechanické práce v povrchovouenergii fázového rozhraní olej — voda.

Emulze vedle požadovaných aplikačníchúčinků musí splňovat 'kritéria stability, kte-rá jsou zajištěna při co největším sníženínapětí na fázovém rozhraní dispergované anosné fáze. Pro snížení mezifázového napě-tí jsou do disperzního systému přidáványemulgátory. Optimální výběr emulgátoru akvalita intenzity mechanického působeníjsou základní, stabilitu podmiňující krité-ria. (Aplikovatelný účinek emulze je závislýna složení obou fází. Při charakteristicesložení fází je důležitým faktorem koncent-race, tvar částic, rozdělovači koeficient ve-likosti částic dispergované fáze, dále fyzi-kálně chemické parametry obou fází, jakojejich hustota, viskozita, vzájemná polarita.Volený emulgátor systému je povrchově ak-tivní látka, kde jeho funkčnost je charakte-rizována lyofilitou a udána v hodnotě HLB(hydrofilně-lipofilní balance). Lyofilita vdané soustavě je určující faktorem kvalitystrukturálně mechanické bariéry, která setvoří kolem částic dispergované fáze.

Vedle vyjmenovaných kritérií, které jsouvlastní podle optimálně voleného složení,spolupůsobící na stabilitu emulze podmínkyvnější, a to kvalita mechanického působenía teplota. Mechanickým působením je ovliv-nitelná disperzita soustavy. Současně je o-vlivňována povrchovým napětím kapalinsoustavy, absorpčními poměry vytvořenýmiv soustavě a vnitřním třením kapalin.

Absorpční poměry i vnitřní tření jsou o-vlivněny fyzikálně chemickými parametrysoustavy a také stavovými veličinami, před-ně teplotou, případně tlakem, je-li jeho ú-činku při přípravě emulze využíváno. Uve-dené souvislosti se odrazí v deformační adělicí schopnosti dispergované fáze, kteráje směrodatným faktorem emulgace.

Emulze, splňující podmínky stability jesystém s kinetickou a agregátní stálostí.Kinetická stálost se projeví minimální sedi-mentační rychlostí a je převážně ovlivni-telná disperzitou, hustotou a viskozitou fá-zí. Agregátní stálost je závislá na přebytkuvolné energie na fázovém rozhraní, kde sevytvářejí agregáty kapének, vedoucí kekoalescenci, případně až k destrukci emul-ze. Emulze agregátně stálá se nerozdělujena vrstvy.

Proti probíhající emulgaci jdou další díl-čí procesy, jako např. povrchová koagula-ce, která probíhá na stykových plochách e-•mulze s plynem nebo i se stěnou nádoby.Tyto velmi špatně definovatelné procesytaké narušují stabilitu disperzního systému. V zařízení s mechanickým míchadlembez použití speciálních emulgačních strojůlze připravit tekutou disperzi parafinickýchuhlovodíků při teplotě přesahující minimál-ně o 20 °C bod tání tuhých podílů parafi-nických uhlovodíků, kdy emulgační vodaje vnesena do homogenní směsi uhlovodíkůa emulgátoru. Takto vzniklá disperzie ne-musí však být stabilní a její viskozita vyho-vující pro transportní a zpracovatelské ú-čely.

Podle vynálezu bylo zjištěno, že stabilitua viskozitu disperze je možno ovlivnit rych-lostí nátoku nosné fáze a způsobem chlaze-ní hotové disperze.

Podstata tohoto postupu spočívá v tom,že rychlost nátoku nosné fáze se upraví vrozmezí 100 až 800 1 za min na 1 000 kgsměsi parafinických uhlovodíků a emulgá-toru s chlazením, s výhodou v cyklech. In-terval cyklů je podmíněn charakterem mí-chání a přestupem tepla v daném zařízení.

Rychlým přídavkem vody se docílí při-bližně shodných povrchových vlastnostívšech částic disperzního systému a tím po-tlačení zvýšené energetické nerovnováhy,destabilizující celou soustavu.

Chlazení disperze v cyklech zabraňujenapěnění produktu, ke kterému dochází přidlouhodobém nepřerušovaném míchání vdůsledku pěnivosti použitého emulgátoru.Vnesením plynné fáze do systému může vezvýšené míře probíhat koagulace a tím zvý-šení viskozity disperze. Stejně negativní po-dobu získá disperze použitím rychloobrátko-vých míchadel. Příklad 1

Do reakční baňky se předloží emulgátor,tekuté parafinické uhlovodíky a přidá setavenina tuhých parafinických uhlovodíků.Mícháním a úpravou teploty se připraví100 hmot. dílů homogenní kapalné směsi,do které se během 2 minut vnese 122 hmot.dílů vody.

Vzniklá disperze se chladí ponořenímbaňky do cirkulující vodní lázně za součas-ně časově regulovaného míchání v cyklech10 s míchání, 5 minut klidu. Chlazení seukončí po dosažení teploty nižší než bodtání tuhých podílů parafinických uhlovodí-ků. V případě, že dávkování vody bylo pro-dlouženo na 15 minut, resultovala nestabil-ní pasta. Příklad 2

Postupem podle příkladu 1 byla připrave-na tavenina parafinických uhlovodíků s e-mulgátorem. Do 1 000 kg připravené homo-genní kapalné směsi bylo během 10 minutpřidáno 1 500 kg vody.

Obsah reaktoru byl chlazen v cyklu 5 s míchání a 600 s v klidu. Po dosažení teplo-

Claims (1)

1. 250344 ty pod bod tání tuhých parafinických uhlo-vodíků bylo· chlazení ukončeno. Resultovalakapalná disperze s viskozítou 8 mPa. s při25 °C. Pokud byla voda připouštěna po dobu 20minut nebo' delší, vznikala rozsahující senehomogenní disperze. Jestliže probíhalochlazení za nepřetržitého míchání, vzniklprodukt s viskozítou 250 mPa . s při 25 °C,který se stáním rozsazoval. Příklad 3 Postupem podle příkladu 1 byla připra- pRedmEt Způsob stabilizace tekuté koncentrovanévodné disperze parafinických uhlovodíkůvyznačený tím, že se provádí rychlostí ná-toku nosné fáze v rozmezí 100 až 800 1 zaminutu na 1 000 kg směsi parafinických uh- vena parafinová disperze. Voda, jako nosnáfáze, byla přidávána rychlostí 400 1 za mi-nutu na 1 000 kg směsí parafinických uhlo-vodíků a emulgátoru. Chlazení vzniklé dis-perze bylo provedeno v duplikátorovém re-aktoru bez míchání. Doba chlazení se pro-dloužila přibližně pětinásobně, ale vznikládisperze měla nízkou viskozitu a dobrou sta-bilitu. Pokud po přidání vody nebyla dis-perze zchlazena, vznikly při přpepravěshluky, které vykázaly krystalickou struk-turu. lovodíků a emulgátoru a chlazením disper-ze mícháním v cyklech, jejichž délka a čet-nost je dána charakterem míchání a přestu-pem tepla v daném zařízení.