DE2623439A1

DE2623439A1 - METHOD AND DEVICE FOR CLEAVING AND PROCESSING STABLE EMULSIONS

Info

Publication number: DE2623439A1
Application number: DE19762623439
Authority: DE
Inventors: Franco Ghisalberti
Original assignee: GHISALBERTI SpA
Current assignee: Ghisalberti Produzioni SpA 16141 Genua It
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1976-12-16
Also published as: NL7605803A; GB1504656A; CH604810A5; CA1057697A; IT1033890B; DE7616768U1

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

I
H.BartelsI.
H.Bartels

Dipl.-Chem. Dr. Brandes 2623439 Dr.-m_g.HeldDipl.-Chem. Dr. Brandes 2623439 Dr.-m _g. Hero

Dipl.-Phys. WolffDipl.-Phys. Wolff

8 München 22,ThierschstraBe 88 Munich 22, Thierschstrasse 8

Tel.(089)293297
Telex 0523325 (patwod) Telegrammadresse: wolffpatent, münchenTel. (089) 293297
Telex 0523325 (patwod) Telegram address: wolffpatent, munich

Postscheckkonto Stuttgart 7211Postal check account Stuttgart 7211

PLZ 60010070)ZIP 60010070)

Deutsche Bank AG, 14/286 30Deutsche Bank AG, 14/286 30

PLZ 60070070)ZIP 60070070)

Bürozeit: 8-12 Uhr, 13-16.30 UhrOffice hours: 8 a.m. to 12 p.m., 1 p.m. to 4.30 p.m.

außer samstagsexcept saturdays

11. Mai 19 76 25/93 Reg.Nr. 125 021May 11, 19 76 25/93 Reg.No. 125 02 1

GHISALBERTI S.p.A., Via Lungo Bisagno Istria 31, Genua / ItalienGHISALBERTI S.p.A., Via Lungo Bisagno Istria 31, Genoa / Italy

Verfahren und Vorrichtung zur Spaltung und Aufarbeitung von stabilen EmulsionenMethod and device for the cleavage and work-up of stable emulsions

6098S1/09726098S1 / 0972

Verfahren und Vorrichtung zur Spaltung und Aufarbeitung von stabilen Emulsionen.Process and device for splitting and working up stable emulsions.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spaltung und Aufarbeitung von stabilen Emulsionen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for cleavage and work-up of stable emulsions and a device for carrying out the process.

Es ist allgemein bekannt, daß bestimmte Metallsalzlösungen das Nullpotential kolloidaler Emulsionen, von dem die chemische Stabilität einer kolloidalen Emulsion abhängt, zu erniedrigen, in manchen Fällen sogar vollständig aufzuheben vermögen.It is well known that certain metal salt solutions have the zero potential of colloidal emulsions, of which the chemical stability depends on a colloidal emulsion, to lower, in some cases even to be able to cancel it out completely.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, um diese Eigenschaft, beispielsweise zur Reinigung des von Klär- oder WaschanlagenThere has therefore been no lack of attempts to establish this property, for example for cleaning sewage treatment or washing plants

4.4th

stammenden Abwassers auszunutzen, indem in weitestgehend schwankenden Mengen oberflächenaktive Stoffe, Kohlenwasserstoffe und Schlämme sowie andere Stoffe in der kolloidalen Phase enthalten sind.take advantage of existing wastewater by in largely fluctuating Amounts of surfactants, hydrocarbons and Sludge as well as other substances are contained in the colloidal phase.

Die Verwendbarkeit von Metallsalzlösungen zur Spaltung (Demulgierung) von stabilen Emulsionen J*t jedoch deshalb beschränkt, weil bestimmte pH-Werte eingehalten werden müssen, um die Spaltung oder Demulgierung zu erreichen. Die Notwendigkeit, den pH-Wert der Emulsion vor bzw. nach dem Flockungsvorgang zu ändern, ist aus mehreren Gründen nachteilig. Erstens sind Vorrichtungen zur Überwachung des pH-Wertes erforderlich und zweitens ist der Zusatz von pH-Wert korrigierenden Stoffen erforderlich, wodurch weitere Fremdstoffe eingeführt werden.The usability of metal salt solutions for cleavage (demulsification) However, limited by stable emulsions J * t because certain pH values have to be maintained in order to ensure the splitting or to achieve demulsification. There is a need to change the pH of the emulsion before or after the flocculation process disadvantageous for several reasons. First, devices to monitor pH are required and second is the additive of pH-correcting substances required, whereby further foreign substances are introduced.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Spaltung und Aufarbeitung von stabilen Emulsionen anzugeben, das die geschilderten Nachteile des bekannten, Metallsalzlösungen verwendenden Verfahrens nicht aufweist.The object of the invention was therefore to provide a process for the splitting and working up of stable emulsions which would be described Does not have disadvantages of the known method using metal salt solutions.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe in einfacher Weise dadurch lösen läßt, daß manThe invention is based on the knowledge that the asked Task can be solved in a simple manner that one

608851/0972608851/0972

durch die aufzuarbeitende Emulsion einen elektrischen Strom führt, die flockulierten Teilchen agglomeriert und die agglomerierten Teilchen vom gereinigten Wasser trennt.conducts an electric current through the emulsion to be worked up, agglomerating the flocculated particles and the agglomerated ones Separates particles from the purified water.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Spaltung und Aufarbeitung von stabilen. .... Emulsionen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß manThe invention therefore relates to a method for cleavage and reconditioning stable. .... emulsions, which is characterized in that one

a) in einer ersten Verfahrensstufe durch die Emulsion elektrische Ströme leitet, die durch Elektroden erzeugt werden, die an dem positiven bzw. negativen Pol eines Gleichstromgenerators angeschlossen sind, daß mana) in a first process stage through the emulsion electrical Conducts currents that are generated by electrodes attached to the positive or negative pole of a DC generator are connected that one

b) in einer zweiten Verfahrensstufe die flockulierten oder ausgeflockten Teilchen agglomeriert und daß manb) in a second process stage, the flocculated or flocculated Particles agglomerated and that one

c) in einer dritten Verfahrensstufe die agglomerierten Teilchen vom gereinigten Wasser trennt.c) in a third process stage, the agglomerated particles separates from the purified water.

Gegenstand der Erfindung ist des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung, die gekennzeichnet ist durch:The invention also relates to an apparatus for carrying out the method of the invention, which is characterized is through:

a) eine Kammer für die Spaltung der Emulsion mit zwei Reihen von Elektroden, die an dem positiven bzw. negativen Pol eines Gleichstromgenerators angeschlossen sind,a) a chamber for the splitting of the emulsion with two rows of electrodes attached to the positive and negative pole of one Direct current generator are connected,

b) einen Aggomerationstrichter, in dem das flockulierte Material zusammensintert <*&eir agglomeriert undb) an aggomeration funnel in which the flocculated material sintered together <* & eir agglomerated and

c) einen Klassierer zur Abscheidung des flockulierten Materials vom gereinigten Wasser.c) a classifier to separate the flocculated material from the purified water.

In vorteilhafter Weise ist der Klassierer zur Abscheidung des flockulierten Materials vom gereinigten Wasser seitlich der Agglomerat ions kammer oder seitlich des Agglomerationstrichters angeord-The classifier for separating the flocculated material from the purified water is advantageously the agglomerate on the side ion chamber or on the side of the agglomeration funnel.

609851/0972609851/0972

net und weist auf dem Boden Vorrichtungen für den Austrag des sedimentierten Materials auf und im oberen Teil eine Ablaufvorrichtung für das gereinigte Wasser.net and has devices on the bottom for discharging the sedimented material and a drainage device in the upper part for the purified water.

Die erste Kammer, in der die Spaltung oder Demulgierung der Emulsion erfolgt, weist im unteren Teil, insbesondere im Boden, eine Zuführeinrichtung für die Emulsion auf. Der Ablauf des gereinigten Wassers erfolgt im oberen Teil des Klassierers. Dies bedeutet, daß die aufzuarbeitende Emulsion die erste Kammer, in der die Spaltung erfolgt, von unten nach oben durchfließt.The first chamber in which the splitting or demulsification of the emulsion takes place, has in the lower part, in particular in the bottom, a feed device for the emulsion. The expiration of the cleaned Water takes place in the upper part of the classifier. This means that the emulsion to be worked up is the first chamber in which the Cleavage occurs, flowing through from bottom to top.

Der obere Teil der ersten Kammer steht iait dem Boden der zweiten, vorzugsweise trichterförmigen Kammer, in Verbindung. Die dritte Kammer weist einen schiefen boden auf, wodurch das sedimentierte .-iaterial durch Sclwerkraf t zu den Aus tragsvorrxchtungen für das sedimentierte Material gefördert wird. Der obere Rand dieser dritten Kammer liegt höher als der obere Rand der zweiten Kammer.The upper part of the first chamber is connected to the bottom of the second, preferably funnel-shaped chamber. The third chamber has a sloping bottom, as a result of which the sedimented material is conveyed to the discharge devices for the sedimented material. The upper edge of this third chamber is higher than the upper edge of the second chamber.

Im oberen Teil der dritten Kammer sind ferner zwei Überläufe zur Abführung der gereinigten Flüssigkeit vorgesehen.In the upper part of the third chamber, two overflows are also provided for discharging the purified liquid.

In der Zeichnung ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung im Schema dargestellt. In the drawing, a particularly advantageous embodiment of a device for carrying out the method of the invention is shown in the scheme .

Die Vorrichtung besteht aus einer ersten Kammer 1, die als Spaltungs- bzw. Demulgierungskammer bezeichnet werden kann. Sie weist im unteren Teil eine Zufuhrleitung 2 für die zu spaltende Emulsion oder das zu reinigende Wasser auf. Im oberen Teil steht die Kammer 1 mit einem Fallrohr 3 in Verbindung, durch welche die in der Spaltungskammer behandelte Emulsion zum Boden eines im folgenden als Aggregationskammer für die flockulierten Stoffe bezeichneten, oben offenen Trichters 4 geführt wird. Das Fallrohr 3 mündet dabei in eine im wesentlichen subhorizontale Leitung 5, die im vorliegenden Falle die untere öffnung des Trichters 4 umschließt. The device consists of a first chamber 1, which can be referred to as a cleavage or demulsification chamber. In the lower part it has a feed line 2 for the emulsion to be split or the water to be cleaned. In the upper part, the chamber 1 is connected to a downpipe 3 through which the emulsion treated in the cleavage chamber is led to the bottom of a funnel 4 open at the top, hereinafter referred to as the aggregation chamber for the flocculated substances. The downpipe 3 opens into an essentially sub-horizontal line 5 which, in the present case, encloses the lower opening of the funnel 4.

609851/0972609851/0972

Der Trichter 4 befindet sich in einer dritten Kammer 6, die als Klassierer bezeichnet i\rird. Die Kammer 6 ist oben offen und weist auf den beiden Seiten ihres Umfanges eine Überlaufkante 7 für das gereinigte T/asser auf. Das gereinigte Wasser gelangt über diese Überlaufkante 7 in die Leitung 8 und wird aus dieser durch den Auslaß 9 abgelassen. Die obere Kante 10 des Trichters 4 liegt aus weiter unten erläuterten Gründen tiefer als die Überlaufkante 7.The funnel 4 is located in a third chamber 6, which is referred to as the classifier. The chamber 6 is open at the top and has on both sides of its circumference an overflow edge 7 for the cleaned tea. The purified water reaches the line 8 via this overflow edge 7 and is drained from this through the outlet 9. The top edge 10 of the funnel 4 is lower than the overflow edge 7 for reasons explained below.

Die Spalt- bzw. Demulgierkammer 1 ist mit vorzugsweise senkrecht angeordneten Elektroden ausgerüstet.The gap or demulsification chamber 1 is equipped with electrodes which are preferably arranged vertically.

Diese Elektroden können beispielsweise aus Aluminiumplatten bestehen, die abwechselnd an dem positiven bzw. negativen Pol eines Gleichstromgenerators angeschlossen sind. Die Spaltkammer weist mindestens zwei Elektroden auf. In vorteilhafter Weise kann sie 4, 6 oder 8 oder mehr Elektroden aufweisen. Die Elektroden brauchen nicht aus Aluminium zu bestehen. Vielmehr können anstelle von Elektroden aus Aluminium auch Elektroden aus den verschiedensten anderen Metallen oder Stoffen verwendet werden.These electrodes can for example consist of aluminum plates, which are alternately connected to the positive or negative pole of a direct current generator. The fission chamber has at least two electrodes. It can advantageously have 4, 6 or 8 or more electrodes. The electrodes do not need to be made of aluminum. Rather, instead of electrodes made of aluminum, electrodes made of the A wide variety of other metals or substances can be used.

Die durch einen geeigneten Strom in an sich bereits bekannter Weise gespeisten Elektroden bewirken die Spaltung oder Demulgierung der Emulsion oder Kolloidalemulsion. Nach Einwirkung eines Stromes wird in der in den Trichter 4 durch die Leitung 5 geförderten Emulsion ein Agglomerat!onsVorgang eingeleitet. Dadurch werden die agglomerierten Teilchen oder Flocken auf dem Boden des Trichters 4 niedergeschlagen.The electrodes, fed by a suitable current in a manner already known per se, cause the cleavage or demulsification the emulsion or colloidal emulsion. After the action of a current, it is conveyed into the funnel 4 through the line 5 Emulsion initiated an agglomeration process. Through this the agglomerated particles or flakes are deposited on the bottom of the hopper 4.

Nach Inbetriebnahme der Vorrichtung begimite-n sich somit die ausgeflockten oder flockulierten Teilchen auf dem Boden des Trichters 4 anzuhäufen. In vorteilhafter Weise kann auf dem Boden des Trichters 4 ein Netz oder ein Gitter angeordnet sein. Hat die sich auf dem Netz oder Gitter 12 angesammelte Schicht aus ausgeflocktem Material eine bestimmte Konsistenz angenommen, so bewirkt die Flüssigkeitsströmung in der Vorrichtung längs der Bahn von der After the device has been put into operation, the flocculated or flocculated particles thus begin to accumulate on the bottom of the funnel 4. In an advantageous manner, a net or a grid can be arranged on the bottom of the funnel 4. When the layer of flocculated material that has accumulated on the net or grid 12 has assumed a certain consistency, the liquid flow in the device causes it along the path of the

609851 /0972609851/0972

Zufuhrleitung 2 bis zur Auslaßleitung D, dass die Schicht aus flockulierteru Material, wie in der Zeichnung durch 13 angedeutet, allmählich gehoben wird. Hat die Schicht 13 des flockulierten Materials die obere Kante des Trichters 4 erreicht, so fällt das ausgeflockte Material auf Grund seines höheren spezifischen Gewichtes auf den Boden der den Trichter 4 enthaltenden Kammer ό.Feed line 2 to outlet line D that the layer out flocculated material, as indicated in the drawing by 13, is gradually lifted. If the layer 13 of the flocculated material has reached the upper edge of the funnel 4, it falls the flocculated material due to its higher specific weight on the bottom of the chamber containing the funnel 4 ό.

In vorteilhafter Weise kann der Boden der den Trichter 4 umgebenden Kammer 6 schiefe Bodenflächen 14 aufweisen, wodurch die Anhäufung des sedimentierten ausgeflockten Materials gefördert wird.Advantageously, the bottom of the funnel 4 surrounding Chamber 6 have inclined bottom surfaces 14, whereby the accumulation of the sedimented flocculated material is promoted.

Das von den ausgeflockten Stoffen befreite Wasser fließt aus der Kammer 6 über die Überläufe 7 in die Leitung 8 und von hier über den Abfluß 9 aus der Vorrichtung ab.The water freed from the flocculated substances flows out of the chamber 6 via the overflows 7 into the line 8 and from here over the drain 9 from the device.

Die Kammer 6 weist in dem tiefer gelegenen, dem Trichter 4 umgebenden Bereichen Auslaßleitungen 15 zur Entfernung des sedimentierten Materials gemeinsam mit einer gewissen, als flüssiges Transportmedium wirkenden Wassermenge auf.The chamber 6 points in the deeper one surrounding the funnel 4 Areas outlet lines 15 for removing the sedimented material together with a certain, as liquid Transport medium acting on the amount of water.

Die Auslaßleitungen 15 können in an sich bekannter Weise das gesammelte Material auf ein Filterbett fördern, z.B. auf ein Sandbett, oder ein Kieselfilter, eine aus einem porösen Stoff bestehende Matte, ein Netz und dergleichen, wobei nach Trocknung des ausgeflockten Materials dieses leicht abgetrennt werden kann.The outlet lines 15 can in a known manner the collected Convey material onto a filter bed, e.g. onto a sand bed, or a silica filter, one made of a porous material Mat, a net and the like, whereby after the flocculated material has dried, it can be easily separated.

Die als Anoden wirkenden Elektroden 11 unterliegen einem gewissen Verschleiß, während die als Kathoden wirkenden Elektroden leicht oxidiert werden, wodurch ihre Leitfähigkeit vermindert und infolgedessen eine Leistungsabnähme der Vorrichtung auftreten kann. Um dies zu vermeiden, kann erfindungsgemäß ein Wendeschalter vorgesehen sein, wodurch die Anoden bzw. Kathoden von Zeit zu Zeit umgepolt werden, wodurch ihr Verschleiß vermindert und die Bildung einer unerwünschten Oberflächenoxidierung vermieden wird.The electrodes 11 acting as anodes are subject to a certain degree Wear, while the electrodes acting as cathodes are easily oxidized, reducing their conductivity and as a result, degradation of the device's performance may occur. In order to avoid this, a reversing switch can be provided according to the invention be, whereby the polarity of the anodes or cathodes are reversed from time to time, which reduces their wear and tear and the formation unwanted surface oxidation is avoided.

609851/0972609851/0972

Claims

-X--X-

Claims

Process for the cleavage and work-up of stable. '. · ·. Emulsions, characterized in that one

a) in a first process stage through the emulsion conducts electrical currents that are generated by electrodes attached to the positive or negative pole of a DC generator are connected that one

b) in a second process stage, the flocculated particles are agglomerated and that one

c) in a third process stage, the agglomerated particles are separated from the purified water.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by:

a) a chamber for the splitting of the emulsion with at least two electrodes, which are connected to the positive or negative pole of one Direct current generator are connected,

b) an agglomeration funnel for the agglomeration - .; of the flocculated material and

c) a classifier to separate the flocculated material from the purified water.

3. Device according to claim 2, characterized in that the classifier or is arranged laterally from the agglomeration chamber surrounds and on the ground a device for discharging of the sedimented material, and in the upper part a discharge device for the purified water has.

609881/0972

Device according to claim 2, characterized in that the
To be split emulsion from below into the intended for splitting
Chamber is fed and via an overflow into a downpipe
pressed \ ri.rd.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the upper part of the gap chamber is connected to the bottom of the agglomeration funnel.

6. Device according to claims 2 to 5, characterized in that the classifier or the third chamber has a sloping bottom, xtfo through the sedimented material due to its gravity conveyed to discharge devices for the sedimented material will.

7. Device according to claims 2 to 6, characterized in that the upper edge of the classifier or the third chamber is higher than the upper edge of the aggomeration funnel or the second
Chamber.

8. Device according to claims 2 to 7, characterized in that overflows are provided in the upper part of the classifier or the third chamber for discharging the cleaned liquid.

808851/0972808851/0972