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Verfahren zur Gewinnung von freien Fett- und/oder Harusaureix aus
einer wäßrigen Seifenlösung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von
freien Fett- und/oder Harzsäuren aus einer wäßrigen Seifenlösung durch Spalten der
Seife durch ein saures Mittel.
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Beim Raffinieren fetter Öle mit Alkalien wird sogenannter Soapstock
als Abfallerzeugnis erhalten. Der gebräuchliche Weg zur Gewinnung der in ihm enthaltenen
Fettstoffe ist das Spalten mit Säure oder einem sauren Salz, beispielsweise saurem
Natriumsulfat (Natriumbisulfat). In diesem Zusammenhang ist es üblich, den Soapstock
mit dem zum Waschen des Öls nach der Alkalibehandlung verwendeten Waschwasser zusammenzubringen
und dieser Mischung beispielsweise Salzsäure oder Schwefelsäure zuzusetzen. Gewöhnlich
wird der Fettstoftgehalt im Soapstock ziemlich hoch gehalten. Der Vorteil hierbei
ist, daß nicht irgendwelche große Mengen von saurem Abwasser auftreten, dessen Beseitigung
Mühe bereitet, da man es nicht einfach in vorhandene Wasserläufe einleiten kann;
außerdem entstehen Verluste an Säure. Der Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch
die Bildung von Klumpen in der Soapstockmasse bei ihrer Berührung mit der Säure;
gewöhnlich sind eine lange Zeit und viel Energie notwendig, um diese Klumpen mittels
Rührvorrichtungen zu zerkleinern, so daß die Spaltung in allen Teilen der Soapstockmasse
stattfinden und die anschließende Trennung im genügenden Ausmaße durchgeführt werden
kann. Diese Klumpenbildung ist eine im praktischen Betrieb auftretende Tatsache,
die dem Fachmann große Schwierigkeiten bereitet.
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Weiterhin gehört zum Stande der Technik ein darin bestehendes Verfahren,
daß eine wäßrige Seifenlösung durch einen sauren Stoff gespalten wird, daß die in
der dabei gebildeten Mischung enthaltenen Klumpen aus Wasser-in-Öl-Emulsion durch
heftiges, energie-und zeitraubendes Rühren zerkleinert werden, so daß die Mischung
in eine Öl-in-Wasser-Dispersion übergeführt wird und daß dann die Fettsäuren vom
Wasser getrennt werden.
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Nach der Erfindung, die nicht nur bei Soapstock, sondern auch bei
anderen Seifenmassen angewandt werden kann, ist es möglich die obenerwähnte Klumpenbildung
und die dadurch notwendig werdende energie- und zeitraubende Zerteilungsbehandlung
zu vermeiden. Nach der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß zuerst aus dem seifehaltigen
Rohstoff eine Seifenlösung hergestellt wird, die so verdünnt ist, daß beim Zumischen
der zum Spalten notwendigen Menge an saurem Mittel augenblicklich nur eine Fett-oder
Harzsäureemulsion des Öl-in-Wasser-Typs von niedriger Viskosität entsteht, daß dann
das saure Mittel unter gelindem Rühren zu der so hergestellten Seifenlösung gegeben
wird und daß schließlich die angesäuerte Lösung einer Fliehkrafttrennung unterworfen
wird, wobei freie Fett- oder Harzsäuren und saures Wasser getrennt ausgetragen werden.
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Der nach der Erfindung zu wählende Verdünnungsgrad für die Seifenmassen
ist je nach der Art der Masse verschieden. Es ist daher unmöglich, einen für Soapstock
allgemein anwendbaren Verdünnungsgrad anzugeben; dieser muß vielmehr vorher durch
Versuche bestimmt werden. Wenn in diesem Zusammenhang eine einfache Zumischung der
Säure oder des sauren Mittels keine Wasser-in-Öl-Emulsion hoher Zähigkeit, die sogenannte,
von jedem Fachmann leicht erkennbare Klumpenbildung ergibt, dann ist der Verdünnungsgrad
ausreichend.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Hauptmenge des
in dem auszentrifugiertenWasser verbleibenden sauren Mittels zurückgewonnen und
die Schwierigkeit der Beseitigung des sich bildenden sauren Wassers vermieden, wenn
dieses zur Herstellung der Seifenlösung benutzt wird. In diesem Fall braucht man
nur solche Mengen sauren Wassers zu beseitigen, welche denjenigen Mengen an Wasser
entsprechen, die durch den seifehaltigen Rohstoff in den Verfahrensablauf hineingelangen.
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Die Erfindung ist im nachstehenden in ihren Einzelheiten näher erläutert
und in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung veranschaulicht, die eine Anlage
zum Spalten von Soapstock schematisch darstellt.
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In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Behälter, dem durch eine Leitung
2 Soapstock von einer Anlage zur Neutralisierung von freie Fettsäuren enthaltendem
fetten
Öl zugeleitet wird. Der Soapstock im Behälter 1 möge einen sowohl in der Seife als
auch im 01 gefundenen Gesamtgehalt an Fettsäuren von beispielsweise 25% besitzen.
Aus dem Behälter 1 wird der Soapstock kontinuierlich mittels einer Pumpe 3 durch
eine Leitung 4 einem Erhitzer 5 zugeführt, wo er auf etwa 90 bis 95' C erhitzt
wird. Vom Erhitzer 5 strömt der Soapstock durch eine Leitung 6 in einen Mischer
7, der beispielsweise mit umlaufenden Schaufelblättern ausgerüstet sein kann. Die
Verdünnung des Soapstocks kann entweder im Mischer oder vorher stattfinden, beispielsweise,
wie in der Zeichnung veranschaulicht, durch Zugabe von Wasser durch die Leitung
B. In diese Leitung ist eine Vorrichtung 9 eingeschaltet, die das Wasser mengenmäßig
zuteilt, so daß in der Soapstocklösung der beabsichtigte Gehalt, gewöhnlich unter
1011/o, berechnet als Fettsäuren, eingestellt wird. Aus dem Mischer 7 strömt die
bereitete Soapstocklösung durch eine Leitung 10 in einen weiteren Mischer 11. Eine
in die Leitung 10 geschaltete Vorrichtung 12 hält die je Zeiteinheit zum Mischer
11 strömende Menge an Soapstocklösung konstant. Gleichzeitig wird dem Mischer 11
durch eine Leitung 13 mittels einer in dieser angebrachten Vorrichtung 14 eine Menge
beispielsweise von konzentrierter Schwefelsäure zugeteilt, die zum Spalten des Soapstocks
ausreicht. Auch bei dem Mischer 11 kann die Mischvorrichtung aus umlaufenden Schaufelblättern
bestehen, und das Mischen wird nur unter so gelinden Bedingungen durchgeführt, wie
sie zur Verteilung der Säure in der Soapstocklösung ausreichend sind. Eine Fettsäureemulsion
des Öl-in-Wasser-Typs von niedriger Zähigkeit wird aus dem Mischer 11 ausgetragen
und über eine Leitung 15 einer Zentrifuge 16 zugeführt. In der Zentrifuge 16 wird
die Emulsion getrennt in durch einen Auslaß 17 ausgetragene Fettsäure und in durch
einen Auslaß 18 ausgetragenes saures Wasser und möglicherweise in einen dritten,
immer noch aus Emulsion bestehenden Bestandteil. Der letztere wird, wie in der Zeichnung
veranschaulicht, durch einen Auslaß 19 ausgetragen und durch Lieferung an die Zuteilvorrichtung
9 über einen Behälter 20 und eine mit einer Pumpe 22 versehene Leitung 21 gänzlich
in den Verfahrensablauf zurückgeführt und dient als Verdünnungsflüssigkeit für den
Soapstock. Hierdurch wird der Inhalt der Emulsion an Fettsäuren, Schwefelsäure und
Wärme ausgenutzt. Im Behälter 20 ist eine Glaselektrode 23 eines pH-Messers 24 angeordnet,
mit Hilfe dessen die Säurezuteilung auf die Weise geregelt wird, daß Änderungen
des pH-Wertes in der im Behälter 20 befindlichen Flüssigkeit auf elektrischem Wege
die Zuteilvorrichtung 14 derart betätigen, daß der p$ Wert im Behälter 20 konstant
gehalten wird. Die hierzu notwendigen elektrischen Leitungen sind mit 25 und 26
bezeichnet.
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Das durch den Auslaß 18 ausgetragene saure Wasser wird von einem Trichter
27 aufgefangen und strömt durch eine Leitung 28 in einen mit einem Überstromauslaß
29 versehenen Behälter 30. Von hier wird das saure Wasser durch eine mit einer Pumpe
32 versehene Leitung 31 in den Verfahrensablauf zurückgeführt und tritt in die Zuteilvorrichtung
9 ein, wo das saure Wasser, zusammen mit zur selben Vorrichtung zurückgeleiteter
Emulsion, zur Verdünnung des Soapstocks dient. Diejenige Menge an saurem Wasser,
die von der Zuteilvorrichtung 9 nicht aufgenommen wird, wird über den Überströmauslaß
29 ausgetragen und entspricht der Wassermenge, die in dem aus der Raffinieranlage
kommenden Soapstock enthalten ist.
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Die folgenden Tabellen zeigen Versuchsergebnisse
| Tabelle 1 Spalten von Soapstock |
| Gesamtfett-ehalt Gesamtfettgehalt |
| Soapstod@ in der Soapstocklösung, pg des abzentrifugierten
des abzentrifugierten |
| sauren Wassers sauren Wassers, Bemerkungen |
| aus berechnet als Fettsäuren, bei etwa 90° C berechnet als
Fettsäuren, |
| °/o °/o |
| Rapssaatöl ... . .. . . 10 - - Bildung von Klumpen einer |
| Wasser-in-Öl-Emulsion |
| Rapssaatöl ........ 5 3 bis 4 < 0,1 Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
| Sojabohnenöl .... 10 - - Klumpenbildung der oben- |
| erwähnten Art |
| Sojabohnenöl ..... 5 3,5 bis 4 < 0,1 Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
| Palmöl ........... 10 3,5 bis 4 sehr niedrig Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
| Palmöl ........... 5 3,5 bis 4 sehr niedrig Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
| Baumwollsaatöl . . . 15 3 bis 3,5 < 0,1 Klumpenbildung der
oben- |
| erwähnten Art |
| Baumwollsaatöl . . 10 3 bis 3,5 < 0,1 Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
| Baumwollsaatöl . . 5 3 bis 3,5 < 0,1 Keine Klumpenbildung, |
| Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
beim Spalten von Soapstock und Sulfatseife bei einer Spalttemperatur
von 90 bis 95°C, Verwendung einer 60°/oigen Schwefelsäure zum Spalten und einer
Stundenleistung der Zentrifuge von 35 bis 401.
| Tabelle 2 |
| Spalten von Sulfatseife |
| Gesamtgehalt Gesamtgehalt |
| an gebundenen Fett- pg des abzentrifugierten an Fett- und Harzsäuren |
| und Harzsäuren sauren Wassers im abzentrifugierten Bemerkungen |
| in der Sulfatseifenlösung, bei etwa 90° C sauren Wasser, |
| o/' % |
| 25 3 bis 3,5 < 0,1 Bildung von Klumpen einer Wasser- |
| in-Öl-Emulsion |
| 20 3 bis 3,5 < 0,1 Keine Klumpenbildung, Mischung leicht |
| zentrifug ierbar |
| 15 3 bis 3,5 < 0,1 Kenne Klumpenbildung, Mischung leicht |
| zentrifugierbar |
Bei allen Versuchen war die abgetrennte Fett- oder ao Harzsäure bei der Zentrifugierungstemperatur
vollkommen klar und enthielt etwa 2 bis 3%, gelöstes Wasser, aber keine nachweisbaren
Mengen freier Mineralsäure.