DE2344549A1

DE2344549A1 - Raffination von pflanzenoelen mit aktivkohle

Info

Publication number: DE2344549A1
Application number: DE19732344549
Authority: DE
Inventors: Jun Wilfred Gerald Bennett; Richard Layton Cooley; Charles Beatty Stunkard
Original assignee: Calgon Corp
Current assignee: Calgon Corp
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1974-03-14
Also published as: CA1020950A; IT990221B; GB1394031A

Description

Raffination von Pflanzenölen mit Aktivkohle

Aktivkohle ist schon zum Entfärben von Pflanzenölen verwendet worden. So wird z. B. nach US-PS 2 255 875 Aktivkohle mit dem Öl vermischt, mindestens JO Hin. bewegt und von der Mischung ab filtriert. Auch auf US-PS 2 608 566 sei verwiesen.

Nach US-PS 636 860 (aus 1899) werden Pflanzenöle raffiniert, indem man sie mit einem Alkali, speziell einer "Animal Charcoal" (Tierkohle) kocht. Verwiesen sei auch auf die Raffinationsprozesse, die in US-PS 2 314 621 und, vollständiger, US-PS 3 093 66? (Reissue-Patentschrift 25 796)

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beschrieben sind. Nach. US-PS J 102 898 werden Kombinationen von Natriumcarbonat und Natriumhydroxid verwendet.

Mit Ätzalkali und/oder Alkali imprägnierte Aktivkohle ist zum Sweetening von Erdöl oder anderen Kohlenwasserstoffen empfohlen worden, die Mercaptan enthalten (vgl. US-PS 2 872 412). Mit Ammoniak beladene Aktivkohle wird nach US-PS 3 324 156 zur Reinigung bestimmter Ester verwendet.

Eine heute überholte Behandlung von Pflanzenölen ist in US-PS 3 354 188 genannt, wonach das Öl mit alkalischen Verbindungen gemischt wird, so dass die in dem Öl vorliegenden, unerwünschten Fettsäuren Seifen bilden. Die Mischung wird dann mit einem Adsorbens, wie Aktivkohle, behandelt, um die Seife zu entfernen. Diese zusammenfassende Darstellung steht auch in Übereinstimmung mit den einschlägigen Teilen der Erörterung in Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Science and Technology", Vol. 8, 798 bis 801. Bei vielen heute bestehenden Anlagen -jedoch werden die gebildeten Seifen mit Wasser und/oder mittels Zentrifugen ausgewaschen.

Versuche, die Ätzalkali-Behandlung und Aktivkohle-Behandlung zu einer einzigen Stufe zu vereinigen, sind in US-PS 1 705 824 und 2 105 478 beschrieben. Nach-der erstgenannten Patentschrift wird eine Mischung von Adsorbens und Neutralisationsmittel, wie Ätznatron, hergestellt, getrocknet und zu einem feinen Pulver gemahlen, das man zu dem öl hinzufügt, absetzen lässt und später abtrennt. Nach der zweitgenannten Patentschrift werden zu dem öl oder Fett Aktivkohle und Alkali zur gleichen Zeit hinzugegeben, um Entfärbung und Entfernung von unerwünschten Fettsäuren gleichzeitig zu bewirken. Natürlich muss die Aktivkohle von der Mischung abgetrennt werden.

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Ein sehr wesentlicher Mangel heute angewandter Adsorptionssysteme liegt darin, dass normalerweise mit dem verbrauchten Adsorptionsmittel eine grosse Menge wertvollen, aber nicht wiedergewinnbaren Öls verworfen wird.

Es wurde nunmehr gefunden, dass sich Pflanzenöle aufbereiten und entfärben lassen, indem man sie durch körnige Aktivkohle leitet, die mit einem Alkali imprägniert worden ist. Diese Arbeitsweise ist einfach, da sie nur eine Stufe erfordert, und kann kontinuierlich durchgeführt werden, und die körnige Aktivkohle lässt sich für erneuten Einsatz leicht regenerieren.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wird körnige Aktivkohle und nicht gepulverte Aktivkohle eingesetzt, da sie leichter und wirkungsvoller regeneriert werden kann und beim Einsatz in einer Schicht oder Schüttung einen weitaus geringerem Druckabfall als gepulverte Kohle ergibt, was besonders für strömendes Gut hoher Viscosität gilt. Gepulverte Kohle eignet sich nicht für die Regeneration nach der bequemsten Methode, d. h. in einem Ofen.

Der körnige Kohlenstoff soll folgende Eigenschaften haben: Porenvolumen 0,1 bis 1,5 cr/'g, Oberfläche 300 bis

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1500 m /g, Korngrösse 4- χ 6- bis 20- χ 50-Ma se hen-Siebe (US-Siebreihe; lichte Maschenseite 4 Maschen 4-,76 mm, 6 Maschen 3,36 mm, 20 Maschen 0,84 mm, 50 Maschen 0,297 mm).

Der Kohlenstoff wird mit 1,0 bis 15»° %, bezogen auf sein Gewicht, an Natrium- oder Kaiiumhydroxid imprägniert. Die Imprägnierung erfolgt vorzugsweise durch Hindurchleiten der gewünschten Itzalkalilösung durch den Kohlenstoff und Trocknen desselben, kann aber auch z. B. nach der in US-PS 2 872 412 beschriebenen Methode durchgeführt werden.

Die folgenden Werte und Beispiele dienen der weiteren Er-

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läuterung der Entfernung von unerwünschten freien Fettsäuren aus Sojaöl und der Adsorption von unerwünschten Farbkörpern aus diesem.

Beispiel

Die in der Tabelle zusammengefassten Werte wurden nach folgender Arbeitsweise erhalten:

Sojaöl, aus dem Schleimstoffe entfernt worden waren, wurde bei isothermen Bedingungen unter Anwendung verschiedener Dosierungen, einschliesslich 10,0 g 5> % NaOH auf Aktivkohle (Pittsburgh-Typ "CPG") pro 100 g Öl behandelt, wozu Kohle und öl 4 Std. in einem Wasserbad konstanter, auf 93° C eingestellter Temperatur zusammengebracht wurden. Kohle und Öl wurden danach durch Anwendung einer Kombination von Schleudern (1 Std., 12 Min. bei 15 000 U/Min.) und Vakuumfiltration unter Einsatz eines Gelman-Filters mit einer Metricel-Scheibe (Porosität 1,2 Mikron) getrennt.

Bei den gleichen Bedingungen wie oben wurden 100-g-Sojaöl-Proben behandelt, bis eine 0,95-1-PiObe gefiltertes, behandeltes Öl vorlag.

Mit einem Spektralfotometer (Bauart Beckman DU) wurde die Farbe beider Proben in Form der optischen Dichte bestimmt. Hierauf wurden die Anzeigen bei 4-50 und 720 Mikron voneinander subtrahiert, und der Differenzwert der optischen Dichte ( Λ OD) wurde, falls notwendig, so eingestellt, dass er dem Wert für eine 1,0-cm-Zelle entsprach.

Der Prozentsatz an freier Fettsäure (Ölsäure) wurde nach der Prüfmethode "Sampling and Analysis of Commercial Fats and Oils," A.O.C.S. Official Method Ca 5a-40 (revidiert 1963), bestimmt.

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Kohlenstoffbehandlung von Sojaöl, aus dem Schleimstoffe entfernt worden waren

Farbe -A)D Freie Fettsäure

(450 - 720 Mikron; (% Ölsäure 1,0-cm-Zelle)

1/7/72 "11/17/71 1/7/72 11/17/71 0,95-1- Isotherm- 0,95-1- Isotherm-Probe Ergebnisse Probe Ergebnisse

Leerprobe 11,67 10,93 0,315 0,235

10,0 g Kohlenstoff/

100 g Öl 0,467 0,395 0,011 0,010

Das Sojaöl soll mit der körnigen Aktivkohle zusammengebracht werden, indem man das öl durch eine Schicht der Kohle hindurchleitet. Vor Regenerierung der Kohle kann die Schicht mit einem inerten Gas gespült und/oder mit einem Lösungsmittel gewaschen werden, um das überschüssige Öl au entfernen. Man gibt die Kohle dann in einen Ofen mit gelenkter Atmosphäre und brennt das Adsorbat in bekannter Weise ab.

Unter gewissen Umständen kann es wirtschaftlich sein, mit einer relativ kleinen Schicht ätzalkaliimprägnierter Aktivkohle zu arbeiten und das Öl zu rezirkulieren. So waren bei der Kreislauf-Hindurchführung von Öl durch ätsalkalibehandelte Aktivkohle schichten nach vier Kreisläufen im Vergleich mit einem einzigen Durchgang wesentliche Verbesserungen im Gehalt an freier Fettsäure zu beobachten.

Die Erfindung umfasst auch die Anwendung eines kontinuierlichen Systems oder eines Systems mit impulsartig betriebener Schicht, wobei Teile des Kohlenstoffs zu Regeneration, Austausch und/oder erneuter Imprägnierung mit Ätzalkali intermittierend entnommen werden. Man kann auch mit in Reihe geschalteten Ruheschüttungen arbeiten oder bei den impulsartig betriebenen Schichten im Gegenstrom arbeiten.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum gleichzeitigen Entfärben von Pflanzenöl und Entfernen unerwünschter, organischer Säuren aus diesem, dadurch gekennzeichnet, dass man das Pflanzenöl in Kontakt mit körniger Aktivkohle führt, die mit etwa 1,0 bis 15,0 % Alkali aus der Gruppe NaOH und KOH imprägniert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ihm als Pflanzenöl Sojaöl unterwirft.

3· Verfahren zum Behandeln von Sojaöl zwecks Entfärbung desselben und Entfernung freier Fettsäuren aus demselben, dadurch gekennzeichnet, dass man das Sojaöl durch eine Schicht körniger Aktivkohle führt, die mit Natrium- oder Kaliumhydroxid imprägniert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aktivkohleschicht nach ihrem Einsatz mit einem inerten, fliessfähigen Material spült, den Kohlenstoff reaktiviert und erneut Sojaöl durch die Schicht leitet.

5· Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass man den Kohlenstoff vor dem Hindurchleiten von Sojaöl mit NaOH reimprägniert.

6. Verfahren zum Behandeln von Sojaöl zwecks Entfärbung desselben und Entfernung freier Fettsäuren von demselben, dadurch gekennzeichnet, dass man das Soj'aöl durch eine Schicht körniger Aktivkohle leitet, die mit Natrium- oder Kaliumhydroxid imprägniert ist, und danach von der Schicht überschüssiges öl entfernt, den Kohlenstoff reaktiviert, den Kohlenstoff mit Natriumoder Kaliumhydroxid reimprägniert und erneut Sojaöl durch die körnige Aktivkohle leitet.

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