DE2522953C3 - Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen FeststoffenInfo
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Description
Die wirtschaftliche Beseitigung von Feststoffabfällen und die Gewinnung von reinem Wasser aus Feststoffabfälle
enthaltenden wäßrigen Lösungen und Dispersionen sind ein bekanntes Problem. Ferner ist
die Notwendigkeit, reines Wasser und wertvolle feste Materialien aus wäßrigen Lösungen und Dispersionen
zu gewinnen, ein häufig auftretendes Problem. Im Idealfall sollten Vorrichtungen und Verfahren zur
Gewinnung von Wasser aus Wasser enthaltenden Feststoffen eine leichte Disposition aller zu beseitigenden
Bestandteile gewährleisten, zu keiner Umweltverschmutzung führen, einen wirtschaftlichen
Betrieb ermöglichen und hygienisch betrieben werden können und ferner reines Wasser liefern. Ferner ist
es bei der Gewinnung von reinem Wasser wünschenswert, feste Produkte und Nebenprodukte, und zwar
sowohl in fester als auch in flüssiger Form, zu erhalten, die entweder selbst wertvoll sind oder die zur Erhöhung
der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiterverwendet werden können. Der Ausdruck »wasserhaltige
Feststoffe« wird hier allgemein gebraucht und umfaßt Suspensionen, Dispersionen, Lösungen und Mischungen
sowie andere Formen, in denen Feststoffe in Wasser vorliegen können.
Aus der US-PS 371645S ist ein Verfahren zum
Entwässern von Gemischen von Feststoffen, die selbst Fette oder Öle enthalten können, und Wasser durch
Eindampfen der wäßrigen Gemische, Vermischen des Konzentrats mit einem schwerflüchtigen öl und weiteres
Eindampfen beschrieben. Es fällt eine entwässerte Aufschlämmung der Feststoffe in dem schwerflüchtigen Öl an. Aus der entwässerten Aufschlämmung
der Feststoffe kann das schwerflüchtige Öl durch Pressen abgetrennt werden. Die erhaltenen
Feststoffe enthalten jedoch noch beträchtliche Mengen an schwerflüchtigem Restöl, das bei dem Verfahren
verlorengeht und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verschlechtert.
Hier setzt die Erfindung ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung
von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen zu schaffen, die selbst Fette oder öle enthalten
können und die durch Eindampfen eines pumpfähigen
ίο Gemisches von Feststoffen und Wasser, Versetzen des
erhaltenen Konzentrats mit einem schwerflüchtigen Öl und weiteres Abtrennen des Wassers durch Erhitzen
und Grobabtrennung des schwerflüchtigen Öls von dem Wasser befreit worden sind, das eine weitergehende
Entölung gestattet, als dies auf mechanischem Wege möglich ist. Diese Aufgabe wird durch
die Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Dem Verfahren der Erfindung gehen folgende Stufen voraus, die eingehend in der US-PS 3 716458 beschrieben
sind:
1. Vermischen der durch Eindampfen eines pumpfähigen Gemisches von Feststoffen und Wasser
as erhaltenen trockenen Feststoffe mit einem
schwerflüchtigen öl;
2. weiteres Abtrennen des Wassers durch Erhitzen;
3. Grobabtrennen des schwerflüchtigen Öls.
4. Im erfindungsgemäßen Verfahren folgt nun Exfraktion des schwerflüchtigen Restöls von den
trockenen Feststoffen mit einem bei 65 bis 290° Csiedenden, mit Wasser nicht mischbarem
niedrigviskosen Kohlenwasserstofföl und
5. Dampfdestillation der mit dem Kohlenwasserstoff beladenen Feststoffe.
Die schwerflüchtigen Öle, die den wasserhaltigen Feststoffen vor der Entwässerung gemäß Stufe 1 zugemischt
werden, sind inerte, verhältnismäßig schwerflüchtige Öle oder Fette oder andere ölartige
Produkte. Beispiele sind Talg, andere tierische Fette und Pflanzenöle, Erdöle und deren Fraktionen und
Derivate, einschließlich Heizöle, Siliconöle, Glyceride, Glykole und deren Mischungen, und verschiedene
flüssige Abfälle von Industrieanlagen, die im allgemeinen organischer Natur sind. Es ist wünschenswert,
ein öl zu verwenden, das den Wert der festen Produkte erhöht, wie Abfallöle, die üblicherweise in
Abwässern oder Industrieabfällen gefunden werden, oder Heizöle, oder, wie zuvor erwähnt, öle, die bei
der Durchführung des Verfahrens anfallen, um die Kosten auf einem Minimum zu halten. Die Menge an
öl wird so gewählt, daß das Gewichtsverhältnis in dem System im Bereich von etwa 2 bis etwa 20 oder mehr
Gewichtsteilen, bezogen auf einen Teil Feststoffe
ohne Fett oder Öl, liegt. Diese Angaben beziehen sich
auf das gesamte Öl, d. h. das zugesetzte und das aus dem Verfahren zur Wiederverwendung gewonnene
Öl. Diese Mengen an öl ergeben selbst in Abwesenheit
von Wasser eine fließfähige und pumpbare Mischung. Der Ausdruck »flüssig« wird hier in dem Sinn
verstanden, daß das Material die Form des Behälters ausfüllt. Dies umfaßt schwere, viskose Flüssigkeiten,
die pumpbar und für die Wärmeübertragung noch geeignet sind.
Die Grobabtrennung des schwerflüchtigen Öls gemäß Stuic 3 kann durch mechanisches Abpressen, auf
statische und/oder dynamische Weise bewirkt werden. In einigen Fällen, wie bei der Verarbeitung von Ab-
wasser- oder Schlachthausabfällen, enthalten die Abfälle selbst eine gewisse Menge an Fetten oder Ölen.
Diese Öle oder Fette verbleiben bei der Entwässerung in den Feststoffen und dem zugesetzten schwerflüchtigen
Öl und werden zusammen mit dem scnwerflüchtigen Öl von der entwässerten Aufschlämmung abgepreßt.
Wenn die praktisch wasserfreie Aufschlämmung genügend wirksam abgepreßt wird, kann
deshalb öl in entsprechender Menge oder sogar größerer Menge erhalten werden als die Menge an Öl,
die den wararhaltigen Feststoffen vorher zugegeben wurde. Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß beim
Abpressen genug öl erhalten wird, um es bei der Entwässerung
wieder zu verwenden und das Verfahren ohne Zusatz von weiterem schwerflüchtigem Öl
durchführen zu können. Noch vorteilhafter ist eine Arbeitsweise, bei der beim Abpressen etwas mehr
schwerflüchtiges Öl erhalten wird als die Menge, die fm die Entwässerung erforderlich ist, so daß bei dem
Verfahren öl gewonnen werden kann.
Eine kritische Stufe bei der praktischen Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist das direkte Behandeln
der mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe mit Wasserdampf. Bei Verwendung von
überhitztem Wasserdampf wird nicht nur die latente Wärme für die Verdampfung des Kohlenwasserstofföls
zugeführt. Da das Kohlenwasserstofföl und das Wasser nicht mischbar sind und bekanntlich jode Mischung
von zwei nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten bei tieferer Temperatur als den Siedepunkten
der beiden Flüssigkeiten siedet, ergibt sich, daß das Kohlenwasserstofföl von den Feststoffen bei beträchtlich
niedrigerer Temperatur verdampft wird, als wenn der Wasserdampf nur eine äußere Wärmequelle
wäre, die mit den mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffen nicht in direkten Kontakt kommen würde.
Andererseits können die mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe direkt mit gesättigtem Wasserdampf
bei Normaldruck und einer Temperatur von etwa 100° C in Kontakt gebracht werden, sofern die
Verdampfungswärme für das Kohlenwasserstofföl durch eine äußere Wärmequelle, wie einen Heizmantel,
zugeführt wird. Niedrigere Dampftemperaturen im Bereich von etwa 65° C oder weniger können angewandt
werden, sofern das Inkontaktbringen der mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe mit Wasserdampf
bei niedrigerem Druck als Normaldruck stattfindet und die für die Verdampfung des Kohlenwasserstofföls
erforderliche Wärme durch eine äußere Wärmequelle zugeführt wird. Es ist ersichtlich, daß
aufgrund der von außen zugeführten Wärme die Feststoffe in jedem Fall eine Temperatur oberhalb des
Siedepunktes des Wassers bei dem gewählten Druck aufweisen.
Als Kohlenwasserstofföle können im erfindungsgemäße.n
Verfahren inerte, mit Wasser nicht mischbare und mit dem zu extrahierenden schwerflüchtigen Öl
mischbare öle verwendet werden, die ausreichend flüchtig sind, um durch direkten Kontakt mit Wasserdampf
bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20° C und etwa 165° C verdampft werden können.
Im allgemeinen sind Kohlenwasserstofföle geeignet, die im Bereich von etwa 65 bis etwa 290° C und vorzugsweise
von etwa 150 bis 230° C sieden. Beispiele für die leichten Kohlenwasserstofföle sind geradkettige
oder verzweigtkettige Paraffine, Aromaten oder Naphthaline, wie n-Pentan, Isopentan, η-Hexan, Cyclohexan.
Benzol. Isooctan. Eicosan, Erdölfraktionen.
die im Bereich von etwa 15U= C bis etwa 230° C sieden,
Isohexan, Xylol, Octadecan, Toluol, n-Heptan. Cyclopentan und deren Gemische. Ferner werden hier
unter dem Ausdruck »leichte Kohlenwasserstofföle« mit Wasser nicht mischbare Fettalkohole, wie n-Hexylalkohol,
n-Heptylalkohol, Isoheptylalkohol, n-Octylakohol,
Isooctylalkohol, n-Nonylalkoho! und n-Decylalkohol, sowie Fettsäuren, wie Capronsäure und
Caprinsäure, verstanden. Bei der Ve:arbeitung von
ίο Nahrungsmitteln und Tierfuuermitteln kann beispielsweise
ein Isoparaffinöl verwendet werden. Die zur Extraktion des schwerflüchtigen Restöls aus den
Feststoffen verwendete Menge an Kohlenwasserstofföl ist nicht kritisch und kann leicht bestimmt werden.
Die Menge an verwendetem Kohlenwasserstofföl hängt von solchen Faktoren ab. wie beispielsweise
dem Ausmaß des Kontaktes der mit Restöl beladenen Feststoffe mit dem Kohlenwasserstofföl, der Menge
derölbeladenen Feststoffe, der Menge an in den Fest-
ao stoffen sortiertem Restöl und der Anzahl der Extraktionen der mit RestöJ beladenen Feststoffe mi! dem
Kohlenwasserstofföl.
Der direkte Kontakt der erhaltenen, mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe mit Wasserdampf
führt zu einer Wasserdampfdestillation, wobei die Kohlenwasserstofföle, die sonst im Bereich zwischen
etwa 65° C bis etwa 290° C sieden, bei Temperaturen im Bereich zwischen etwa 20 his etwa 204° C abdestilliert
werden.
Die Extraktion gemäß dem Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise in einer Flüssig/Feststoff-Trennvorrichtung
durchgeführt, in der das schwerflüchtige öl von den Feststoffen getrennt wird. Die
Flüssig/Feststoff-Trennvorrichtung kann eine statische Vorrichtung, z. B. eine Etagenkolbenpiesse
sein, wie sie in der US-PS 3716458 gezeigt wird. Es ist jedoch vorteilhaft, eine dynamische Trennvorrichtung,
wie eine Zentrifuge, zu verwenden. Der größte Teil des schwerflüchtigen Öls wird von den Feststoffen,
z. B. in einer Zentrifuge, abgetrennt. Das Öl kann in einen geeigneten Sammelbehälter eingespeist und
wieder in das Verfahren eingesetzt werden. Die mit schwerflüchtigem Öl beladenen Feststoffe, die in der
Zentrifuge verbleiben, werden dann mit dem Kohlenwasserstofföl in Kontakt gebracht. Das verhältnismäßig
leichte öl, das extrahiertes schwerflüchtiges Restöl
enthält, wird dann von den Feststoffabfällen abgepreßt. Der abgepreßte Extrakt kann einer Destillation
unterworfen und z. B. zum Verdampfungssystem zurückgeführt werden, um das Kohlenwasserstofföl von
dem schwerflüchtigen Öl zu trennen. Die einzelnen Bestandteile können bei dem Verfahren wiederverwendet
werden.
Die Feststoffe, die das Kohlenwasserstofföl sorbiert enthalten, werden dann in direkten Kontakt mit Wasserdampf
gebracht. Es kann überhitzter oder gesättigter Wasserdampf einer Temperatur von etwa 100° C
in Verbindung mit einer äußeren Wärmequelle, wie einem Dampfmantel, verwendet werden, um die Verdampfungswärme
für das Kohlenwasserstofföl zuzuführen. Da das Kohlenwasserstofföl nicht mit Wasser
mischbar ist, führt der direkte Kontakt mit Wasserdampf zu einer Wasserdampfdestillation, wobei das
Kohlenwasserstofföl bei einer Temperatur unterhalb sein..., normalen Siedepunktes siedet. Aufgrund der
Siedepunkterniedrigung ermöglicht die Verwendung von eingeblasenem Wasserdampf den Einsatz hoher
siedender Kohlenwasserstofföle. Dies erweitert die
Palette der für diesen Zweck geeigneten Kohlenwasserstofföle.
Das direkte Behandeln der mit Kohlenwasserstofföl beladencn Feststoffe mit Wasserdampf führt,
wie vorstehend erwähnt, zu einem Abdampfen des Kohlenwasserstofföls bei einer niedrigeren Temperatur
als dessen normalem Siedepunkt. In bestimmten Fällen, wie bei der Entölung von temperaturempfindlichen
Produkten, wie Nahrungsmittel und Tierfuttermittel, sind noch niedrigere Temperaturen zum Abdampfen
des Kohlenwasserstofföls wünschenswert. Dies kann durch Behandeln der mit Kohlenwasserstofföl
beladenen Feststoffe mit Wasserdampf bei einem Druck unter Normaldruck erreicht werden.
Die Entfernung des Kohlenwasserstofföls von den Feststoffen durch direkten Kontakt mit Wasserdampf
kann einfach in einem Entöler durchgeführt werden, der vorzugsweise mit dem Ausgang der Zentrifuge
verbunden sein kann. Gewünschtenfalls kann der Entöler mit Hilfe eines Dampfmantels erhitzt werden.
Wasserdampf wird in den Entöler eingeblasen, der die m>t Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe enthält.
Es ist vorteilhaft, einen Überschuß an Wasserdampf zu verwenden und das verdampfte Kohlenwasserstofföl
aus dem Entöler bei dem Verfahren als Wärmequelle zu verwenden. Das verdampfte Kohlenwasserstofföl
wird dann kondensiert und im Verfahren wieder verwendet.
Bei einer Abänderung der vorstehend erläuterten Auslührungsform werden die mit Kohlenwasserstofföl
beladenen Feststoffe mit dem Wasserdampf in der Dampfkammer eines Verdampfers in dem System
anstatt in einem gesonderten Entöler in direkten Kontakt gebracht.
Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung werden mit schwerflüchtigem Restöl beladene Feststoffe,
die wasserunlöslich sind, von der Flüssig/Fest-Trennvorrichtung in einen Aufschlämmbehälter geführt,
in dem sie mit verhältnismäßig flüchtigem, mit Wasser nicht mischbarem Kohlenwasserstofföl aufgeschlämmt
werden. Die erhaltene Aufschlämmung wird zu einer zweiten Flüssig/Fest-Trennvorrichtung
geführt, in der das Kohlenwasserstofföl, das extrahiertes schwerflüchtiges Restöl enthält, von den Feststoffen
abgetrennt wird. Die Feststoffe, die restliches Kohlenwasserstofföl und manchmal Spuren von
schwerflüchtigem Restöl enthalten, werden in einen zweiten Aufschlämmbehälter geführt, in dem sie mit
Wasser aufgeschlämmt werden. Die wäßrige Aufschlämmung wird dann zu einer Verdampfungszone
in einem Verdampfer geführt, wo sie in indirekten thermischen Kontakt mit Wasserdampf gebracht wird,
wodurch die Verdampfung des Wassers aus der wäßrigen Aufschlämmung, die Kohlenwasserstofföl enthält,
bewirkt wird. Der aus der Aufschlämmung verdampfte Wasserdampf führt gleichzeitig zu einer Verdampfung
des Kohlenwasserstofföls. Sofern genügend Wasser zur Verfugung steht, kann das gesamte Kohlenwasserstofföl
abdestilliert werden. Bei der praktischen Durchführung muß beträchtlich mehr Wasser
zugegen sein, um auch die unlöslichen Feststoffe genügend flüssig zu halten. Dies ist ein Erfordernis für
die Handhabung des Materials im Verdampfer. Die Feststoffe können dann vom verbleibenden Wasser,
beispielsweise durch Filtration oder mit Hilfe eines Absetzbehälters, abgetrennt werden.
Die nach Entfernung des Kohlenwasserstofföls verbleibenden Feststoffe können oftmals außerhalb
des Verfahrens weiterverwendet werden und stellen somit ein Verfahrensprodukt dar. Das Verfahren gemäß
der Erfindung kann zum Entwässern wasserhaltiger Feststoffe verwendet werden, die aus verschiedenen
Quellen stammen, und zwar unabhängig davon, ob es feste Abfallstoffe sind oder Feststoffe, die an
sich einen Wert haben. So eignet sich das Verfahren der Erfindung beispielsweise zur Gewinnung von Öl,
unabhängig davon, ob es ursprünglich vorliegt und/
ίο oder zugegeben wird, aus einer Vielzahl von Produkten,
die in wäßriger Lösung oder einer Dispersion in Wasser vorliegen, z. B. pulverisierte Kohle, Lebensmittel,
Tierfutter und Abfälle, Zement, verbrauchter Kalk, anorganische Salze, Abwasserschlamm, Abwasser.
Schlachthausabflüsse und ausgeschmolzene Produkte, Schleime und Schlämme, Ablaugen der Papierindustrie,
pharmazeutische Produkte und Abfälle, Abwasser von Konservenfabriken und Chemikalien.
Je nach ihrem Ursprung können die durch Behandlung mit Wasserdampf gewonnenen Feststoffe beispielsweise
als Düngemittel, Tierfutter oder Nahrungsmittel verwendet werden. Da sie ferner oftmals
brennbar sind, können sie als Brennstoffe zur Erzeugung von Wasserdampf verwendet werden, der zum
Betrieb des Verdampfers in der Vorrichtung oder als eingeblasener Wasserdampf beim Inkontaktbringen
der mit Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe benötigt wird.
Die im Verfahren der Erfindung zu behandelnden Feststoffe sollen eine Korngröße von maximal etwa
0,635 cm aufweisen. Größere Teilchen können nach üblichen Methoden zu kleineren Teilchen gemahlen
oder zerkleinert werden.
Das Verfahren der Erfindung sowie das Verfahren zur Gewinnung der Restöl enthaltenden Feststoffe
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen näher erläutert.
Obwohl das Verfahren der Erfindung für die Entwässerung und Entölung von wasserhaltigen Fest-
stoffen ganz allgemein geeinget ist, wird es hier in bezug auf die Entwässerung und nachfolgende Entölung
von wasserhaltigen festen Abfällen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung,
bei der eingeblasener Wasserdampf in einem Entöler in direkten Kontakt mit den mit Kohlenwasserstofföl
beladenen Feststoffen gebracht wird,
Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung der Fig. 1, wobei mit Kohlenwasserstofföl beladene Feststoffe in einem
Dampfkanal, der von der Dampfkammer eines Verdampfers wegführt, in direkten Kontakt mit Wasserdampf
gebracht werden,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Vorrichtung, wobei mit Kohlenwasserstofföl beladene Feststoffe in
Wasser aufgeschlämmt werden und die Aufschlämmung in einen Verdampfer geführt wird, in dem durch
indirekte Beheizung das Kohlenwasserstofföl und wenigstens ein Teil des Wassers verdampft wird, und
Fig. 4 einen Teil der Vorrichtung der Fig. 1, in der
der Entöler unter vermindertem Druck betrieben wird.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausfühningsform wird
ein Strom von wasserhaltigen, festen Abfällen in Lösung oder Dispersion über die Leitung 10 in den Wir-
beibehälter 12 geführt. Schwerflüchtiges fluidisierendes öl tritt in den Wirbelbehälter 12 über die Leitung
14 ein. Die flüssige Mischung wird im Wirbelbehälter 12 mit Hilfe einer Rührvorrichtung 16 gerührt und
anschließend aus dem Wiibelbchältci mittels einer
Pumpe 18 abgezogen. Durch die Pumpe 18 wird die Mischung über die Leitung 20 zu einem I'emniahlweik
22 geführt, wo die festen Teilchen auf eine maximale Größe von etwa (),(>
em gemahlen weiden. Fun Teil 5
des aus dem Mahlwerk 22 austretenden Materials, wie schwer zu niahlendes Mateiial. wild über die Leitung
24 zum Wirbelhchältcr 12 zurückgeführt, während der Rest über die Leitung 26 zum Ziifuhibchältei 28
geführt wird. Die flüssige Mischung wird im Zufuhrbehälter 28 mit Hilfe eines Küliieis 30 gerührt und
dann aus dem Zufuhibehältei mittels einer Pumpe 34 abgezogen. Mittels der Pumpe 34 wird die flüssige Misehung
über die Leitung 36, die mit der Leitung 38 in einer »"!"«-Verbindung stellt, abgezogen. Die flüssige
Miscnung who uurcu die Leitung 3o zürn Verdampfer
40 der ersten Stufe einer Verdampferanordnung geführt. Im Verdampfer 40 wird Wasser bei
vermindertem !Druck, der normalerweise etwa 50 bis 2.S4 Torr beträgt, abgedampft. Die Temperatur des
teilweise entwässerten Produkts der eintretenden Mischung aus wasserhaltigen festen Abfallmatcrialien in
schwerflüchtigem fluidisiercndem Öl liegt im Bereich
von etwa 21 bis 121° C und vorzugsweise von etwa
32 bis 80° C, und zwar in Abhängigkeit vom Druck im Verdampfer. Das System wird durch Dampf aus
der F^eitung 42 erhitzt, der eine um etwa 16 bis 22° C höhere Temperatur aufweist als die teilweise entwässerte
Mischung von wasserhaltigen Feststoffen in Öl. Das Kondensat des Heizdampfes wird über die Leitung
44 in den F-'allwasserkasten 46 geführt. Der Wasserdampf,
der aufgrund der teilweisen Entwässerung der eintretenden Mischung aus wasserhaltigen Feststoffen
in schweiflüchtigem Öl gebildet wird, wird
über die Dampfkammer des Verdampfers 40 über die Leitung 48 in den barometrischen Kondensator 50 geführt,
in dem mittels einer Vakuumpumpe 52, die mit dem Kondensator 50 über die Vakuumleitung 54
verbunden ist, ein Teilvakuum aufrechterhalten wird.
Der durch die Leitung 48 in den Kondensator 50 eintretende Wasserdampf wird mit Kühlwasser gemischt
und kondensiert, das in den Kondensator über die Leitung 58 eingeführt wird. Der erhaltene Warmwasserstrom
wird über die Leitung 60 in den Fallwasserkasten 62 geführt. Von dem Fallwasserkasten 62
wird Produktwasser über die barometrische Ableitung 64 abgezogen. Gewünschtenfalls kann das Produktwasser
im System wieder verwendet werden. Alternativ wird das gesamte gewonnene Wasser in einem Bchalter
gelagert, um später dort angewandt zu werden, wo reines Wasser erforderlich ist.
Die teilweise entwässerte Mischung aus wasserhaltigen Feststoffen in Öl aus dem Verdampfer 40 wird
mit Hilfe der Pumpe 66 kontinuierlich über die Leitung 38 abgezogen. Die Leitung 38 trifft auf die Leitung
68 in einer T-Verbindung, wobei ein Teil der durch die Leitung 38 aus dem Verdampfen 40 ausgetragenen
Mischung durch die Leitung 38 zum Verdampfer 40 zurückgeführt wird und ein anderer Teil
der Mischung in die Leitung 68 eintritt, die mit der Leitung 70 in einer T-Verbindung steht. Die Pumpe
72 fördert die teilweise entwässerte Mischung durch die Leitung 68 und schließlich die Leitung 70 zur
zweiten Stufe 74 des Verdampfers. Die zweite Verdampferstufe wird in ähnlicher Weise wie die erste
Stufe betrieben, jedoch ist der Druck im allgemeinen höher. Der Druck ist in jeder nachfolgenden Verdampfersiiifc
im allgemeinen etwas höher als der in der vorhergehenden Stufe und erreicht in der letzten
Stille etwa Normaldruck. Die Temperatur des weitereiitwässerten
Produkts in der zweiten Verdampleistlife
liegt im Hereich von etwa 38" C bis 204° C und vorzugsweise etwa 52" C bis 177" C, und zwar in Abhängigkeit
vom Druck im Verdampfer. Das Wärme medium ist Wasserdampf einer Temperatur von etwa
16" C bis 22 " C über der Temperatur der Aufschlämmung
aus weitelentwässerten wasserhaltigen Feststoffen, die die zweite Verdampferstufe verlassen. Der
Heizdampf wird über die leitung 76 aus der Dampfkammer der dritten oder nachfolgenden Verdampferstufe
zugeführt. Das Kondensat des Heizdampfcs wird über die Leitung 78 abgezogen und in den Fallwasserkasieii
4« geführt.
Die weiterentwässerte Aufschlämmung aus wasserhaltigen Feststoffen in Öl wird von der zweiten
Verdampferstufe 74 über die Leitung 70 mittels der Pumpe 80 abgezogen. Die Leitung 70 trifft auf die
Leitung 86 in einer T-Verbindung, wobei ein Teil der aus dem Verdampfer 74 ausgebrachten Aufschlämmung
durch die F.citung 70 zum Verdampfer 74 zurückgeführt wird, und ein anderer Teil der Mischung
in die Fxitung 86 eintritt, die mit der Leitung 88 in T-Verbindung steht. Mittels der Pumpe 90 wird die
wcitcrentwässcrtc Mischung über die Leitung 86 und schließlich über die Leitung 88 zur dritten Verdampferstufe
92 geführt. Der Druck in der dritten Stufe ist im allgemeinen etwas höher als in der zweiten Verdampferstufc74,
jedoch vorteilhafterweise etwa unter Normaldruck. Die Temperatur der noch weiterentwässerten
Mischung der wasserhaltigen Feststoffe in Öl, die die dritte Verdampferstufc verläßt, liegt im
Bereich von etwa 38° C bis 204° C, vorzugsweise etwa 56° C bis 177° C, und ist im allgemeinen etwas
höher als jene der zweiten Verdampferstufe 74. Das Heizmedium ist Wasserdampf, dessen Temperatur um
etwa 16° C bis 28° C höher liegt als die des Produkts. Der Wasserdampf tritt von der Dampfkammer der
nachfolgenden oder vierten Stufe des Verdampfers über die Leitung 94 ein. Das Kondensat des Heizdampfes
wird mittels der Leitung 96 abgezogen und zum Fallwasserkasten 46 geführt.
Die noch weiterentwässerte Aufschlämmung von Feststoffen in Öl, die von der dritten Verdampferstufe
92 abgezogen wird, wird mittels der Pumpe 98 durch die Leitung 88 geführt. Die Leitung 88 trifft auf die
Leitung 100 in einer T-Verbindung, wodurch ein Teil der aus dem Verdampfer 92 durch die Leitung 88 ausgebrachten
Mischung über die Leitung 88 zum Verdampfer 92 zurückgeführt wird und ein anderer Teil
der Mischung in die Leitung 100 eintritt, die die Leitung 104 in einer T-Verbindung trifft. Mittels der
Pumpe 105 wird die Aufschlämmung durch Leitung 100 und schließlich durch Leitung 104 zur vierten
Verdampferstufe 106 geführt. Der Druck in der vierten Verdampferstufe ist im allgemeinen höher als in
der dritten Stufe und beträgt vorteilhafterweise etwa Atmosphärendruck. Die Temperatur des Produkts
der vierten Verdampferstufe 106, d. h. der Aufschlämmung von Feststoffen in Öl, die etwa 1 Gewichtsprozent
Wasser, bezogen auf die gesamte Aufschlämmung, enthält, ist im allgemeinen höher als die
des Produkts der dritten Verdampferstufe 92 und liegt im Bereich von etwa 38° C bis 204° C, vorzugsweise
etwa 93° C bis 177° C. Das Heizmedium ist Wasserdampf,
dessen Temperatur um etwa 16° C bis 28° C
übei derdes Produktes liegt, d. h. der im wesentlichen lativ leichtem Öl beladenen Feststoffen in direkten
wasserfreien Aufschlämmung der Feststoffe in Öl. Kontakt tritt und die Verdampfung des leichten Öls
Dieser Wasserdampf wird in einem Dampfkessel er- bei einer Temperatur unterhalb des normalen Siede-
zeugt und über die Leitung 108 zur vierten Stufe 106 punkis bewirkt. Eingeblasener Wasserdampf und ver-
des Verdampfers geführt. Das Kondensat des Heiz- 5 dampftes Leichtöl treten aus dem Entöler über Lei-
dampfes wird durch die Leitung HO abgezogen und tung 150 aus.
zum Dampfkessel zurückgeführt (nicht gezeigt), der Die von sorbiertem leichtem Öl freien Feststoffe
jegliche geeignete und günstige Ausgestaltung auf- weiden aufgrund der Schwerkraft aus dem Entöler
weisen kann, wie sie beispielsweise in der US-PS 138 in den Behälter 152 mit beweglichem Boden gc-
3 716448 oder in Fig. 4 gezeigt sind. 10 führt. Durch den als Schneckenförderer ausgebildeten
Die im wesentlichen wasserfreie Aufschlämmung Boden des Behälters 152 werden die Feststoffe zum
aus Feststoffen in Öl, die von der vierten Verdampfer- Ausgang desselben geführt, wo diese frei von fluidi-
stufe 106 abgezogen wird, wird mittels der Pumpe 112 sierendem Öl und frei von leichtem Öl sowie in einem
über die Leitung 104 abgezogen. Die Leitung 104 im wesentlichen trockenen Zustand über die Leitung
trifft auf die Leitung 114 in einer T-Verbindung, wo- 15 154 ausgetragen werden.
bei ein Teii der über die Leitung 104 aus dem Ver- Der eingebiasene Wasserdampf und das verdampfer
106 ausgebrachten Mischung über die Lei- dampfte Leichtöl, die aus dem Entöler 138 abgezogen
tung 104 zurück zum Verdampfer 106 geführt wird werden, werden über die Leitung 150 zur Leitung 156
und ein anderer Teil der Mischung in die Leitung 114 geführt, uie in T-Verbindung stehen. Durch die Leieir.tritt.
Durch die Pumpe 116 wird die Aufschläm- 20 tung 156 wird der Wasserdampf aus der Dampfkammung
über die Leitung 114 zur kontinuierlich arbei- mer der dritten Stufe des Verdampfers 92 zum Vertenden
Zentrifuge 118 geführt, die im ersten Teil mit damp- ferrohrbündel 158 geführt, das mit der zweiten
einer festen Schüssel und im zweiten Teil mit einer Verdampferstufe 74 in Verbindung steht. Da die
Siebschüssel ausgerüstet ist. Der größere Teil des ver- zweite und die dritte Verdampferstufe bei geringerem
hältnismäßig schwerflüchtigen fluidisierenden Öls 25 Druck als Normaldruck betrieben werden, ist in der
wird von den Feststoffen in der ersten Stufe der Zen- Leitung 150 ein mit einem Drucksensor ausgerüstetes
trifuge HSabgetrennt und von dort über die Leitung Ventil 159 vorgesehen, das einen etwas niedrigeren
120 zum Rückführöltank 122 geführt. Das gesam- als Normaldruck im Entöler 138 aufrechterhält. Die
melte fluidisierende Öl wird über die Pumpe 128 über Entölung wird folglich bei im wesentlichen Normaldie
Leitung 14 zum Wirbelbehälter 12 geführt. Das 30 druck durchgeführt. In der gezeigten Ausführungsgesammeltc
fluidisierende Öl wird über die Pumpe form wird die Energie des eingeblasenen Wasser-
128 über die Leitung 14 zum Wirbelbehälter 12 ge- dampfes und des verdampften leichten Öls in Form
führt, um dem System zurückgeführt zu werden. Wenn von brauchbarer Arbeit gewonnen, indem dem Verdas
Verfahren eine Nettoausbeute an fiuidisierendem dampferrohrbündel 158, das mit der zweiten Ver-Öl
gestattet, kann dieses vom Rückführöltank 122 35 dampferstufe 74 in Verbindung steht, Wärme zugeabgezogen
und außerhalb des Systems gelagert wer- führt wird. Das Kondensat des Heizdampfes und des
den. verdampften leichten Öls wird über die Leitung 160
Die festen Abfallstoffe, die restliches fluidisieren- abgezogen und in den Fallwasserkasten 46 geführt,
des Öl sorbiert enthalten, werden von der ersten Stufe In Fig. 1 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der
der Zentrifuge 118 zur zweiten Stufe der Zentrifuge 40 der eingeblasene Wasserdampf und das verdampfte
mit der Siebschüssel geführt. Ein verhältnismäßig leichte Öl aus dem Entöler 138 dem unabhängigen
flüchtiges leichtes Öl mit niedriger Viskosität, das mit Rohrbündel 158 der zweiten Verdampferstufe 74
Wasser nicht mischbar ist, wird durch die Leitung 130 Verdampfungswärme zuführen. Es ist jedoch ersicht-
in den Siebschüsselteil der Zentrifuge 118 eingeführt, lieh, daß ein unabhängiges Verdampferrohrbündel
wo es mit den Feststoffen, die restliches Öl sorbiert 45 nicht verwendet werden muß und daß die Energie der
enthalten, in innigen Kontakt gebracht wird. Durch gemischten Dämpfe ausgenützt werden kann, indem
das verhältnismäßig leichte Öl wird das fluidisierende irgendeiner Verdampfungsstufe des Systems Wärme
Öl von den Feststoffen im Siebschüsselteil der Zentri- zugeführt wird.
fuge 118 extrahiert und die Mischung aus leichtem Die Mischung aus verhältnismäßig leichtem Öl und
Öl und extrahiertem fiuidisierendem Öl von der Zen- 50 extrahiertem fiuidisierendem Öl im Behälter 134 wird
trifuge über die Leitung 132 zum Behälter 134 ge- mittels der Pumpe 162 über die Leitung 164 zum Verführt,
dampferrohrbündel 158 der zweiten Verdampferstufe
Die festen Abfallsioffe, die restliches verhältnismä- 74 zugeführt. Die Fließgeschwindigkeit durch die Lei-Big
leichtes Öl sorbiert enthalten, treten aus dem Sieb- tung 164 wird mittels des Ventils 172 geregelt. Die
schüsselteil der Zentrifuge 118 aus und in den Behäl- 55 extrahierte fluidisierende Ölfraktion wird mit der reuter
136 mit beweglichem Boden ein. Der bewegliche weise entwässerten Aufschlämmung aus Feststoffen
Boden des Behälters 136 bewirkt, daß die Feststoffe in Öl, die von der zweiten Verdampferstufe 74 über
zum Ausgang desselben wandern, von wo sie aufgrund die Leitung 70 abgezogen wird, vereinigt, während
der Schwerkraft durch die Leitung 137 in den Ku- das verhältnismäßig leichte Öl verdampft wird und zuchenentöler
138 fallen. Der Entöler 138 kann ge- 60 sammen mit dem Dampf aus der Dampfkammer der
wünschtenfalls extern durch Wasserdampf beheizt zweiten Verdampferstufe 74 über die Leitung 42 abwerden,
der in einem Dampfkessel erzeugt wird und geführt wird, um als Heizmedium in der ersten Verin
den Dampfmantel 140 über die Leitung 144 eintritt. dampferstufe 40 zu dienen. Es ist wiederum ersicht-Das
Kondensat des Manteldampfes wird über die Lei- Hch, daß das unabhängige Verdampferrohrbündel 158
tung 146 abgezogen und gelangt zum Dampfkessel β, nicht verwendet werden muß, sondern daß die Mizurück.
Wasserdampf, der im Dampfkessel erzeugt " schung aus leichtem öl und extrahiertem fluidisierenwird,
wird über die Leitung 148 in den Entöler 138 dem öl aus dem Behälter 134 jeder Verdampfungseingeblasen,
in dem der Wasserdampf mit den mit re- stufe des Systems zugeführt werden kann, mit
Ausnahme der eisten Konzentrierungsstufe 40, wo
der Kondensator 50 als barometrischer Kondensator ausgebildet ist.
Die Leitung 165 ist an einem Ende mit einer T-Verbindung
mit der Leitung 70 und an ihrem anderen Hnde mit einer T-Verbindung mit der Leitung 164
verbunden. Die Fließgesehwindigkeit von leichtem Öl und extrahiertem fluidisierendem Öl durch die Leitung
164 sowie der Druck in der Leitung 164 werden über das Ventil 172 geregelt, so daß ein Teil der Aufschlämmung
aus wasserhaltigen Feststoffen in Ql die Leitung 70 passiert, über die Leitung 165 zur Leituiig
164 abgeleitet wird und schließlich zu dem Verdampfe rrohrbündel 158 geführt wird, wo die Aufschlämmung
einer weiteren Verdampfung unterworfen wird.
Vom oberen Teil des Verdampfungsbeieiches uei
dritten Verdampferstufe 92 führt die Leitung 176 weg,
durch die die nichtkondensierbaren Materialien sowie mitgeführte kondensierbare Materialien geführt werden.
Der Zutritt zur Leitung 176 ist durch das Ventil 178 geregelt. Die durch das Ventil 182 geregelte Leitung
180 führt vom oberen Teil der Verdampfungszone der zweiten Verdampfungsstufe 74 zur Leitung
176, die sie in einer T-Verbindung trifft. In ähnlicher Weise verbindet die durch das Ventil 186 geregelte
Leitung 184 den oberen Teil der unabhängigen Verdampfungszone 158 mit der Leitung 176, und die
durch das Ventil 190 geregelte Leitung 188 verbindet den oberen Teil der Verdampfungszone der ersten
Verdampferstufe 40 mit der Leitung 176. In der Leitung 176 wird durch die Düse 196, die durch die Leitung
198 mit Wasserdampf versorgt wird, ein Teilvakuum aufrechterhalten. Durch Einstellen der Ventile
178, 182, 186 und 190 kann der gewünschte verminderte
Druck in der dritten, zweiten bzw. ersten Verdampferstufe aufrechterhalten werden.
Der Dampf von der Düse 196 sowie nichtkondensierbare und kondensierbare Materialien werden
durch die Leitung 200 zu dem druckdichten Behälter für die kondensierbaren Materialien 202 geführt. Die
nichtkondensierbaren Materialien und mitgeführte kondensierbare Materialien werden über die Leitung
204 vom Behälter 202 zum Oberflächenkondensator 206 geführt. Der Oberflächenkondensator 206 wird
durch Kühlwasser gekühlt, das in den Kondensator über die Leitung 208 eintritt und diesen über die Leitung
210 verläßt. Die nichtkondensierbaren Materialien treten vom Oberflächenkondensator 206 über die
Leitung 216 aus. Die mitgeführten kondensierbaren Materialien werden zum Behälter 202 vom Oberflächenkondensator
206 über die Leitung 218 zurückgeführt. Die kondensierbaren Materialien, die hauptsächlich
Wasser und das verhältnismäßig leichte Öl umfassen, werden über die Leitung 220 vom druckdichten
Behälter für die kondensierbaren Materialien 202 zum Tank 222 geführt, der in einen Leichtöl-Wasser-Behälter
und in einen Leichtöl-Zwischenbehälter unterteilt ist. Das im wesentlichen Wasser und
leichtes öl umfassende Kondensat wird mittels der Pumpe 224 aus dem Fallwasserbehälter 46 über die
Leitung 226 zum Tank 222 gefördert.
Im Tank 222 wird die Mischung aus Wasser und verhältnismäßig leichtem öl in im wesentlichen reines,
leichtes Öl, das in den Leichtöl-Zwischenbehälter eintritt,
und in teilweise gereinigtes Wasser, das etwa leichtes öl enthält und im Leichtöl-Wasser-Behälter
verbleibt, getrennt. Überschüssiges Leichtöl wird mittels der Pumpe 228 durch die Leitung 230 vom
Leichtöl-Zwischenbehälter des Tanks 222 zu Vorratshchältcrn
geführt. Das für das Verfahren zum Extrahieren des fluidisierenden Öls von den Feststoffen
benötigte leichte Öl wird mittels der Pumpe 232 von dem Leichtöl-Zwischenbehälter des Tanks 222 über
die Leitung 130 zur kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 118 geführt.
Teilweise gereinigtes Wasser, das verhältnismäßig leichtes Öl enthält, wird mittels der Pumpe 236 vom
ίο I.eichtöl/Wasser-Behälter des Tanks 222 zum Koaleszierer
238 über die Leitung 240 gepumpt. Gereinigtes Kondensat, das reines Wasser enthält, wird über
die Leitung 242 vom Koaleszierer 238 abgezogen und zu Vorratsbehältern geführt. Das leichte Öl, das im
Koaleszierer 238 vom Wasser abgetrennt wird, wird über die Leitung 244 und die Leitungen 246 und 248,
die mit der Leitung 244 in T-Verbindung stehen, aus dem Koaleszierer abgezogen. Die Leiturg 244 führt
das Leichtöl zurück zum Tank 222, wo es in den Leichtöl-Zwischenbehälter desselben eintritt und
schließlich zu Vorratsbehältern oder zur kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge geführt wird, um damit
fluidisierendes Öl aus den Feststoffen zu extrahieren.
Die Fig. 2 zeigt einen Teil der Vorrichtung, der bei einer Modifikation der Vorrichtung gemäß Fig. 1
verwendet wird. Hierbei werden mit Leichtöl belade ne feste Abfallstoffe aus der Austragsrinne der
kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 118 nicht direkt zu einem Entöler, sondern zur Leitung oder dem
Dampfkanal, der von der Dampfkammer des Verdampfers wegführt, geführt. Obwohl die mit Leichtöl
■ beladenen Feststoffe direkt im Dampfkanal, der win
der Dampfkammer irgendeiner Stufe des Verdampfersystems
wegführt, in direkten Koniakt gebracht werden können, wird es bevorzugt, daß sie zu dem
Dampfkanal geführt werden, der von der Dampfkammer der zweiten oder einer höheren Verdampfersiufe
wegführt. Dies hat den Vorteil, daß der Wasserdampf eine höhere Temperatur aufweist und daß überschüssiger
Wasserdampf und verdampftes Leichtöl verwendet werden können, um wenigstens einen Teil der für
eine vorhergehende Verdampfungsstufe erforderlichen Wärme zur Verfügung zu stellen.
Gemäß Fig. 2 werden mit Leichtöl beladene Feststoffe
aus der Austragsrinne der kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge über die Leitung 250 zum Schnekkenförderer
256 innerhalb des Dampfkanals 258, der sich von der Dampfkammer des Verdampfers 260 weg
erstreckt, geführt. Der Motor 262 treibt die Schnecke des Förderers 256 an, wodurch die mit Leichtöl beladenen
Feststoffe im Gegenstrom zum Wasserdampf aus dem Verdampfer 260, der den Dampfkanal 258
passiert, geführt werden. Der Wasserdampf kommt
im Dampfkanal 258 in direkten Kontakt mit den mit Leichtöl beladenen Feststoffen im Schneckenförderer
256 und bewirkt eine Verdampfung des Leichtöls bei einer Temperatur unterhalb des normalen Siedepunkts.
Der Förderer 256 umfaßt nicht nur ein Schneckenelement, sondern auch ein umschließendes
Gehäuse, das sich an beiden Enden (wie gezeigt) und besonders am rechten Ende über den Dampfmantel
276 hinaus erstreckt. Dieses Gehäuse hat die Form eines oben offenen Troges, um den Zutritt und Austritt
von Wasserdampf zu erlauben, der nach links über die nach rechts bewegten, mit Öl beladenen Feststoffe
geführt wird. Auf der rechten Seite hat es am Boden eine Öffnung, durch die vollständig mit Wasserdampf
gespülte Feststoffe hinunterfallen können. An der linken Seite wird das Schraubenelement des Förderers
durch ein Kreuz- oder Rahmenelemcnt 263 gehalten, das vollständig offen ist. um den Durchtritt von Dampf
zu ermöglichen. Dem Dampfmantel 276, der den Schraubenförderer 256 umgibt, wird mittels Wasserdampf
von außen, der über die Leitung 278 eintritt, latente Wärme zugeführt, während Kondensat aus
dem Dampfmantel 276 über die Leitung 280 abgezogen wird. Überschüssiger Wasserdampf aus dem Verdampfter
260 und verdampftes Leichtöl fließen durch den Dampfkanal 258, vorzugsweise um wenigstens einen
Teil der für eine vorhergehende Verdampfungsstufe erforderlichen Wärme zur Verfügung zu stellen.
Die von sorbiertem Leichtöl freien Feststoffe werden
vom Schneckenförderer 256 in den Schneckenförderer 264 entladen, der durch den Motor 256 angetrieben
wird. Der Schneckenfördeier 264 führt die leichtölfreien Feststoffe aus dem Dampfkanal 258 und
entlädt diese in den Schneckenförderer 268, der durch Motor 270 angetrieben wird. Der Schneckenfördeier
268 führt die leichtölfreien Feststoffe zum Lagerbehälter 272, der über das Rohr 282 entlüftet wird.
Durch das Gewicht der Feststoffe im Schneckenförderer 268 wird jeglicher Druckunterschied im System
überwunden. Dieser Teil wirkt daher als barometrisches Rohr.
in Fig. 3 ist ein Fiicßdiagramm einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung gezigt, bei der mit Leichtöl bcladenc wasserunlösliche feste Abfallstoffe mit Wasser
aufgeschlämmt weiden und die erhaltene Aufschlämmung zu einem Verdampfer geführt wird, wo
sie in indirekten thermischen Kontakt mit Wasserdampf gebracht wird, um das Wasser zu verdampfen.
Das verdampfte Wasser führt zu einer Verdampfung des leichten Öls. Es steht eine ausreichende Menge
an Wasser zu Verfügung, um die unlöslichen Feststoffe flüssig zu halten, wenn das gesamte Leichtöl
durch das verdampfte Wasser durch Verringerung seines Siedepunktes verdampft ist. Bei der Ausfühl ungsfonii
des Verfahrens unter Anwendung der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung tritt ein Strom aus wasserlöslichen
Feststoffen in wäßriger Dispersion in den Fluidisierungsbehälter 300 ein, und zwar über die Leitung
302. Mischungen aus schwerflüchtigem fluidisieienden Öl und verhältnismäßig leichtem Öl gelangen über
die Leitungen 304 und 306 in den Fluidisierungsbehälter 300. Die flüssige Mischung im Fluidisierungsbehältcr
300 wird mit Hilfe einer Rührvorrichtung 308 gerührt und dann mittels der Pumpe 310 aus dem
Fluidisicrungsbchältcr abgezogen. Die Pumpe 311» fördert die Mischung durch die Leitung 312, die mit
der Leitung 314 in einer T-Verbindung steht. Die flüssige
Mischung wird durch die Leitung 314 zur Verdampfungszone einer zweiten Verdampfungsstufe
316ciner drei Verdampfungsstufen umfassenden Anlage geführt. Im Verdampfer 316 werden Wasser und
verhältnismäßig leichtes Öl bei einem Druck, der im allgemeinen zwischen etwa 50 und 250 Torr und etwa
Normaldruck liegt, abgedampft. Die Temperatur des teilweise einwässerten und teilweise entölten Produkts
beträgt etwa 38° C" bis 204° C und vorzugsweise etwa 1H ("bis I 77 i'. und zwar in Abhängigkeit vom
Druck im Veidämpfer. Das System wird durch Wasserdampf
;iLis der Leitung bzw. dem Dampfkanal 31K
erhitzt, der eine Temperatui von etwa 17C C bis 22" (
über der Temperatur der teilweise entwässerten und teilweise entölten Mischung aus wäßrigen Feststoffen
influidisierendcm Öl und Leichtöl aufweist. Das Kondensat
des Heizdampfcs wird über die Leitung 320 zum Scheidebehälter 326 abgezogen. Wasserdampf
und Leichtöldampf, die sich aufgrund der teilweisen Entfernung durch die Verdampfung von Wasser und
Leichtöl aus der eintretenden Mischung der wasserhaltigen Feststoffe in fluidisierendem Öl und ieichtem
Öl gebildet haben, werden von der Dampfkammer des ίο Verdampfers 316 durch den Dampf kanal 328 zum
Verdampfer 330 der ersten Verdampfungsstufe geführt, wo die gemischten Dämpfe als Wärmequelle
für die erste Verdampfungsstufe dienen. Das Kondensat der gemischten Heizdämpfe wird über die Leitung
332 abgezogen, die auf die Leitung 320 in einer T-Verbindung trifft, und dann über die Leitung 320
zum Scheidebehälter 326 geführt.
Die teilweise entwässerte und teilweise entölte Mischung aus wasserhaltigen Feststoffen in schwerflüchtigern
fluidisierendem Öl und verhältnismäßig Ieichtem Öl aus dem Verdampfer 316 wird über die
Leitung 314 mit Hilfe der Pumpe 334 kontinuierlich entfernt. Die Leitung 314 mündet in die Leitung 336
in einer T-Verbindung, wodurch ein Teil der aus dem Verdampfer 316 über die Leitung 314 ausgetragenen
Mischung über die 'xitung 314 zurück zum Verdampfer 316 geführt wird und ein Teil der Mischung in
die Leitung 336 eintritt, die mit der Leitung 338 in einer T-Verbindung steht. Mittels der Pumpe 340 wird
die teilweise entwässerte und teilweise entölte Mischung durch die Leitungen 336 und 338 zum Verdampfer
342 der dritten Stufe (erste Wirkung) der Verdampferanordnung geführt. In der dritten Verdampferstufe
wird ähnlich vorgegangen wie in der zweiten Stufe, jedoch ist der Druck im allgemeinen
höher. Der Druck in jeder nachfolgenden Verdampferstufe ist gewöhnlich etwas höher als in der vorhergehenden
Stufe und erreicht in der dritten und letzten Stufe etwa Normaldruck. Die Temperatur des Produkts,
einer Aufschlämmung aus Feststoffen in fluidisierendem Öl, die etwa 1 Gewichtsprozent Wasser,
bezogen auf die gesamte Aufschlämmung, und im wesentlichen kein verhältnismäßig leichtes öl enthält, ist
in der dritten Verdampierstiife 342 im allgemeinen
höher als die des Produkts der zweiten Verdampferstufe 316 und liegt im Bereich von etwa 38° C bis
204" C, vorzugsweise von etwa 93° C bis 177° C. Das
Heizmedium ist Wasserdampf mit einer um etwa 17° C bis 28° C höheren Temperatur ais der des Produktes,
d. h. einer im wesentlichen vollständig entwässerten Aufschlämmung aus Feststoffen in schwerflüchtigem
fluidisierendem Öl, aus der das leichte Öl im wesentlichen vollständig entfernt wurde. Dieser
Wasserdampf wird in einem Dampfkessel geeigneter Bauart, wie in Fig. 4 gezeigt, erzeugt und zur dritten
Verdampferstufc 342 über die Leitung 344 geführt.
Das Kondensat des Heizsystems wird über die Leitung 346 abgezogen und zum Dampfkessel zurückgeführt.
Die im wesentlichen wasserfreie Aufschlämmung aus Feststoffen in öl, die aus der dritten Verdampferstufe
342 abgezogen wird, wird mittels der Pumpe 348 über die Leitung 338 ausgetragen. Die Leitung 338
trifft auf Leitung 350 in einer T-Verbindung, so daß
ein Teil der aus dem Verdampfer über die Leitung 338 ausgetragenen Aufschlämmung über die Leitung
338 wieder zurück /um Verdampfer 342 gefühlt wird und ein Teil der Aufschlämmung in die Leitung 350
eintritt. Die Pumpe 356 fordert die Aufschlämmung
durch die Leitung 350 zur kontinuierlich arbeitenden
Zentrifuge 358. Das verhältnismäßig schwerflüchtige fluidisierende Öl und etwa anwesendes verhältnismäßig
leichtes Öl werden von den Feststoffen in der Zentrifuge 358 abgetrennt und von dort über die Leitung
360 zum Rückführöltank 362 geführt. Gewonnenes fluidisicrendes Öl, das Leichtöl enthalten kann, wird
mittels der Pumpe 364 durch die Leitung 306 zum Fluidisierungsbehälter 300 zwecks Zurückführung
durch das System geführt. Wenn das Verfahren eine Nettoausbeute an fluidisierendcm Öl und/oder verhältnismäßig
leichtem Öl ergibt, können diese aus dem Rückführöltank 362 entnommen und außerhalb des
Systems gelagert werden.
Die Feststoffe mit restlichem fluidisierendem Öl, die eventuell leichtes Öl sorbicrt enthalten, werden
von der Zentrifuge 358 ausgetragen und durch die Leitung 366 zum Aufschlämmbehälter 368 geführt.
Verhältnismäßig leichtes Öl wird durch die Leitung 370, die die Leitung 366 in einer T-Verbindung trifft,
geführt und tritt in die Leitung 366 und schließlich in den Aufschlämmbehälter 368 ein. Die Mischung
aus Feststoffen, die restliches fluidisiercndes Öl enthalten, und Leichtöl im Aufschlämmbehälter 368
werden mit Hilfe eines Rührers 371 gerührt und die »5
flüssige Mischung dann mit Hilfe einer Pumpe 372 abgezogen. Die Mischung gelangt durch die Leitung
374 zur kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 376. Das Leichtöl und das extrahierte restliche fluidisierende
Öl werden von den Feststoffen in der Zentrifuge getrennt und von dort über die Leitung 378 zum Behälter
380 geführt. Das extrahiertes fluidisiercndes Öl enthaltende leichte Öl wird mittels der Pumpe 386
über die Leitung 304 zum Fluidisicrtank 300 transportiert
und von dort wieder in das System zurückgcführt.
Die Leitung 388 ist an einem Ende mit der Leitung 304 in T-Verbindung und an ihrem anderen Ende mit
der Leitung 350 ebenfalls in T-Verbindung. Wenn das Ventil 390, das in der Leitung 304 angeordnet ist,
wenigstens teilweise geschlossen ist und das Ventil 392 in der Leitung 388 wenigstens teilweise geöffnet ist,
kann zumindest ein Teil des Leichtöls und des extrahierten
fluidisierenden Öls von der Leitung 304 durch
die Leitung 388 zur Leitung 350 abgezweigt werden, wo es zur Verringerung der Viskosität der im wesentlichen
vollständig entwässerten Aufschlämmung aus Feststoffen in schwelflüchtigem fluidisierendem Öl
dient, die von der dritten Verdampferstufe 342 zur kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 358 geführt
wird.
Auf diese Weise kann durch Einstellung der Ventile 390 und 392 kein, ein Teil oder das ganze Leichtöl
mit extrahiertem fluidisierenden Öl von der Leitung 304 zur Leitung 350 geführt werden. Die Einstellung
der Ventile 390 und 392 bestimmt, wieviel Leichtöl im RückfüliröHank 362 vorliegt.
Die wasserunlöslichen Feststoffe mit restlichem leichtem Öl und nicht mehr ais einer Spur von sorbicrtem
fluidisierendcm öl werden aus Zentrifuge 376 ausgetragen und durch die Leitung 394 zum Aufschlämmbehälter
396 geführt. Wasser wird über die Leitung 398dem Auf schlämmbc halter 396 zugeführt.
Die Mischung aus Feststoffen mit restlichem Leichtöl und Wasser wird im Aufschlämmbehälter 396 mit
Hilfe eines Rühreis 400 gerührt und die flüssige Mischung dann mit Hilfe einer Pumpe 402 abgezogen.
Diese Mischung wird über die Leitung 404. die auf die Leitung 406 in einer T-Verbindung trifft, abgezogen.
Die flüssige Mischung wird durch die Leitung 406 zum Verdampfer 330 der ersten Stufe der insgesamt
drei Verdampfungsstufen umfassenden Anlage geführt, wo sie in ein Gemisch aus Wasserdampf und
verdampftem Leichtöl überführt wird. Der Druck im Verdampfer 330 beträgt normalerweise etwa 50 bis
250 Torr. Die Temperatur des im wesentlichen vollständig entölten und teilweise entwässerten Produkts
beträgt etwa 21° C bis 121° C und vorzugsweise etwa 32° C bis 80' C, und zwar in Abhängigkeit vom
Druck im Verdampfer. Das System wird mit einem Gemisch aus Wasserdampf und verdampftem Leichtöl
aus der Leitung bzw. dem Dampfkanal 328 erhitzt, dereine um etwa 17° C bis 22° Chöhere Temperatur
als die entölte und teilweise entwässerte Mischung aus Feststoffen in Wasser aufweist. Wie vorstehend ausgeführt,
wird das Kondensat des Heizdampfes über die Leitung 332 abgezogen. Der durch Verdampfen
der Mischung aus Wasser und Feststoffen mit restlichem Leichtöl erhaltene Wasserdampf und Leichtöldampf
wird von der Dampfkammer das Verdampfers 330 über die Leitung bzw. den Dampfkanal 408 zum
Oberflächenkondensator 410 abgeführt, indem ein Teilvakuum mit Hilfe der Vakuumpumpe 416, die mit
dem Kondensator 410 über die Vakuumleitung 418 verbunden ist, aufrechterhalten wird.
Der Oberflächenkondensator 410 wird mit Kühlwasser
gekühlt, das in diesen durch die Leitung 420 eintritt und den Kondensator über die Leitung 422
verläßt. Das Gemisch aus Wasserdampf und verdampftem Leichtöl, das in den Kondensator 410 durch
den Dampf kanal 408 eintritt, wird darin kondensiert und das gemischte Kondensat aus Wasser und Leichtöl
aus dem Kondensator über die Leitung 424 zum Scheidebehälter 326 geführt.
Die im wesentlichen vollständig entölte Aufschlämmung aus Feststoffen in Wasser vom Verdampfer
330 wird kontinuierlich über die Leitung 406 mit Hilfe der Pumpe 426 abgezogen. Die Leitung 406
trifft auf Leitung 428 in einer T-Verbindung, so daß ein Teil der aus dem Verdampfer 330 durch die Leitung
406 abgezogenen Mischung durch die Leitung 406 zurück zum Verdampfer 330 geführt wird und
ein Teil der Mischung in die Leitung 428 eintritt. Mittels der Pumpe 430 wird die Aufschlämmung aus
Feststoffen in Wasser durch die Leitung 428 zum Absetzbehälter 432 geführt. Die Feststoffe setzen sich
am Boden des Absetzbehälters 432 ab, von dem sie als nasser Schlamm über die Leitung 434 mit Hilfe
der Pumpe 436 abgezogen werden. Überschüssiges Wasser wird vom oberen Teil des Absetzbehälters 432
über die Leitung 398 abgezogen und mit Hilfe der Pumpe 438 durch die Leitung 398 zum Aufschlämmbehälter
396 geführt, wo das Wasser mit Feststoffen, die restliches Leichtöl enthalten,, gemischt und in das
System zurückgeführt wird.
Im Scheidebehälter 326 wird reines Wasser, das als
Produkt von den wasserhaltigen Feststoffen, die dein
System zugeführt werden, gewonnen wird, von dem Leichtöl abgetrennt, mit dem es zusammen im Scheidebehälter
vorliegt. Das reine Wasser wiiu vom Scheidebehälter 326 über die Leitung 440 abgezogen
Das erhaltene reine Wasser k;inn innerhalb des Systems
verwendet werden oder für andere Verwendungszwecke abgezogen und gelagert werden. Die
Leichtölphase wird aus dem Scheidebehältcr 326 übet
die Leitung 370 abgezogen und mittels der Pumpe
442 über die Leitung 370 zur Leitung 366 und schließlich zum Aufschlämmbehälter 368 geführt,
wo es mit Feststoffen, die restliches fluidisierendes Öl enthalten, gemischt und in das System zurückgeführt
wird.
In Fig. 4 ist ein Teil der Vorrichtung der Fig. 1 gezeigt, wobei der Entöler direkt mit einem unter vermindertem
Druck arbeitenden, trocknenden Verdampfer verbunden ist. Folglich steht auch der Entöler
unter verringertem Druck. Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der der Fig. 1 hauptsächlich
dadurch, daß die Leitung 150 kein Ventil 159, das mit einem Drucksensor ausgerüstet ist, aufweist
und ein erstes Drehventil oder eine äquivalente Einrichtung zwischen dem Behälter 136 mit beweglichem
Boden und dem Entöler 138 und ein zweites Drehventil oder ein Äquivalent zwischen dem Entöler 138
und dem Behälter 152 mit beweglichem Boden angeordnet ist. Der Vorteil des Betriebes des Entölers unter
vermindertem Druck liegt darin, daß weniger Blasdampf erforderlich ist und das Verfahren bei
niedrigerer Temperatur durchgeführt werden kann. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn temperaturempfindliches
Material, wie Lebensmittel oder Tierfutter, entölt wird. as
Aus Fig. 4 ist zu sehen, daß die wasserfreie Aufschlämmung aus Feststoffen in Öl den ersten Teil einer
kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 118 über die Leitung 114 erreicht und abgetrenntes, schwerflüchtiges
fluidisierendes Öl von dieser Zentrifuge über die Leitung 120 abgeführt wird. Das über die Leitung 130
geführte Leichtöl tritt in den zweiten Siebschüsselteil der Zentrifuge 118 ein, wo es restliches fluidisierendes
Öl aus den Feststoffen extrahiert. Leichtöl und extrahiertes fluidisierendes öl werden von der Zentrifuge
über die Leitung 132 abgeführt. Die mit Leichtöl beladenen Feststoffe gelangen über die Austragsrinne
der Zentrifuge 118 zum Behälter 136 mit beweglichem Boden. Der Behälter 136 bewirkt, daß die Feststoffe
zum Ausgang desselben wandern, wo sie durch das Drehventil 450 in den Entöler 138 gelangen. Wie
in Fig. 1 kann der Entöler 138 gewünschtenfalls äußerlich durch Dampf erhitzt werden, der über die Leitung
144 in den Dampfmantel 140 gelangt Das Kondensat aus dem Dampfmantel wird über die Leitung
146 abgezogen. Der in einem Dampfkessel 451 erzeugte Blasdampf tritt in den Entöler 138 über die
Leitung 148 ein und kommt mit den mit Leichtöl beladenen
Feststoffen in direkten Kontakt, wodurch eine Verdampfung des Leichtöls bewirkt wird. Die von
restlichem Leichtöl befreiten Feststoffe werden aus dem Entöler 138 über das Drehventil 452 zum Behälter
152 ausgetragen. Die von fluidisierendem öl und leichtem Öl freien sowie im wesentlichen trockenen
Feststoffe werden schließlich von dem Behälter 152 über Leitung 154 abgezogen.
Eingeblasener Dampf und verdampftes Leichtöl werden aus dem Entöler 138 über die Leitung 150
abgezogen. Die Leitung 150 ist schließlich mit einer unter vermindertem Druck betriebenen Verdampfungsstufe
verbunden, wobei die Energie des eingeblasenen Dampfes und des verdampften Leichtöls zur
Zufuhr von Wärme in diese Verdampfungsstufc genutzt wird. Weil, wie vorstehend erwähnt, in der Leitung
150 kein mit einem Drucksensor ausgestattetes Ventil vorgesehen ist, steht der Entöler 138 in direkter
Verbindung mit der unter vermindertem Druck arbeitenden Verdampfungsstufe. Da die Drehventile 450
und 452 im wesentlichen luftdicht sind, steht der Entöler 138 unter vermindertem Druck, obwohl die
Behälter 136 und 152 mit beweglichem Boden, mit denen er verbunden ist, im wesentlichen unter Normaldruck
stehen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beispiele näher erläutert.
Ein Fleischprodukt in einem schwerflüchtigen fluidisierenden
Öl wird durch Verdampfung mittels Wärme entwässert. Die wasserfreie Aufschlämmung
wird zentrifugiert, wobei 68 kg trockenes Fleisch und restliches Öl erhalten werden, und zwar bei einem Ölgehalt
von 44,0 Gewichtsprozent. Das Fleischprodukt, das restliches Öl enthält, wird mit 103,9 kg eines
Isoparaffinöls aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wird auf 93° C erhitzt und 5 Minuten gerührt. Sie wird
anschließend langsam einer Zentrifuge zugeführt, wo die flüssige und die feste Phase getrennt werden. Die
flüssige Phase, die aus Isoparaffinöi und extrahiertem restlichem fluidisierendem Öl besteht, wird zum
Verdampfungssystem zur Abtrennung und Zurückführung der Bestandteile geleitet. Die feste Phase
einschließlich des restlichen Isoparaffinöls wiegt 61,2 kg.
Ein Teil dieser festen Phase, nämlich 41,7 kg, werden
einem Entöler zugeführt, der durch einen Dampfmantel erhitzt wird und eine beheizte Schnecke aufweist.
Der Druck im Entöler wird knapp unter Normaldruck gehalten. Das durch die Schnecke bewegte
feste Material wird im Entöler mit eingeblasenem gesättigtem Wasserdampf in Kontakt gebracht,
was die schnelle Verdampfung des Isoparaffinöls unterstützt. Das erhaltene trockene Fleischprodukt besteht
aus einem Pulver mit einem Ölgehalt von 14,26 Gewichtsprozent. Das Gemisch aus Wasserdampf und
Isoparaffinöldampf wird aus dem Entöler zu dem Verdampfersystem geführt, um die darin enthaltene
Wärme zu nutzen. Der Wasserdampf und der Isoparaffinöldampf werden schließlich kondensiert und abgetrennt.
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch getrockneter Abwasserschlamm verwendet wird. Dieser wird
durch Entwässerung in einem schwerflüchtigen fluidisierenden öl durch Verdampfen mittels Wärme und
nachfolgendem Zentrifugieren hergestellt, wobei 45,8 kg trockenes Abwasserschlammpulver mit einem
Restgehalt an fluidisierendem öl von 46,3 Gewichtsprozent erhalten werden. Der Schlamm, der restliches
Öl enthält, wird mit 59,9 kg eines Isoparaffinöls aufgeschlämmt und die Mischung 5 Minuten bei 93,3° C
gerührt. Die Aufschlämmung wird dann langsam einer Zentrifuge zugeführt, wobei sich die flüssige und die
feste Phase trennen. Die flüssige Phase, die aus Isoparaffinöi und extrahiertem restlichem fluidisierendem
Öl besteht, wird zum Verdampfersystem geleitet, um die Komponenten abzutrennen und zurückzuführen.
Die feate Phase einschließlich restlichem Isoparaffinöi
wiegt 37 kg.
Ein Teil der abgetrennten festen Phase mit einem Gewicht von 26 kg wird in einen Entöler eingebracht,
der miuels eines Dampfmantel erhitzt wird und eine beheizte Schnecke aufweist. Während der Druck im
Entöler knapp unterhalb Normaldruck gehalten wird, wird dei Abwasserschlamm durch die beheizte
Schnecke bewegt und gleichzeitig mit eingeblasenem gesättigtem Wasserdampf in Kontakt gebracht, was
die Verdampfung des restlichen Isoparaffinöls erleichtert. Der auf diese Weise erhaltene trockene Abwasserschlamm
hat einen Ölgehalt von 11,9 Ge-
wichtsprozent. Wie in Beispie! 1 wird die im Gemisch
aus Wasserdampf und Isoparaffinöldampf aus dem Entöler enthaltene Wärme genutzt. Das Dampfgemisch
wird schließlich kondensiert, und das Wasser und das Isoparaffinöl werden abgetrennt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen, die selbst
Fette oder Öle enthalten können und die durch Verdampfen eines puinpfähigen Gemisches von
Feststoffen und Wasser, Versetzen des erhajtenen Konzentrats mit einem schwerflüchtigen Öl und
weiteres Abtrennen des Wassers durch Erhitzen und Grobabtrennung des schwerflüchtigen Öls
von dem Wasser befreit worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man das schwe~flüchtige
Restöl von den trockenen Feststoffen durch Extraktion mit einem bei 65 bis 290° C siedenden,
mit Wasser nicht mischbarem niedrigviskosen Kohlenwasserstofföl abtrennt und die mit dem
Kohlenwasserstofföl beladenen Feststoffe der Danipfdestillation -unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dampfdestillation bei
Temperaturen von 21 bis 204° C durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit dem Kohlenwasserstofföl
beladenen Feststoffe, sofern sie wasserunlöslich sind, in Wasser aufschlämmt und der
Dampfdestillation unterwirft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2522953A DE2522953C3 (de) | 1975-05-23 | 1975-05-23 | Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2522953A DE2522953C3 (de) | 1975-05-23 | 1975-05-23 | Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2522953A1 DE2522953A1 (de) | 1976-12-02 |
DE2522953B2 DE2522953B2 (de) | 1977-10-06 |
DE2522953C3 true DE2522953C3 (de) | 1978-05-24 |
Family
ID=5947293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2522953A Expired DE2522953C3 (de) | 1975-05-23 | 1975-05-23 | Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2522953C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3443950A1 (de) * | 1984-12-01 | 1986-06-26 | Hanover Research Corp., East Hanover, N.J. | Verfahren zum abtrennen von leichtem oel von damit verbundenen feststoffen sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3030287C2 (de) * | 1980-08-09 | 1985-11-07 | Hanover Research Corp., East Hanover, N.J. | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von reinem Wasser und im wesentlichen trockenen Feststoffen aus Wasser-Feststoff-Systemen |
SE8901022L (sv) * | 1989-03-22 | 1990-09-23 | Cementa Ab | Kvittblivning och nyttig anvaendning av miljoefarliga avfall |
-
1975
- 1975-05-23 DE DE2522953A patent/DE2522953C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3443950A1 (de) * | 1984-12-01 | 1986-06-26 | Hanover Research Corp., East Hanover, N.J. | Verfahren zum abtrennen von leichtem oel von damit verbundenen feststoffen sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2522953B2 (de) | 1977-10-06 |
DE2522953A1 (de) | 1976-12-02 |
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