DE2653319A1 - Elektrofiltrierung zum reinigen organischer fluessigkeiten - Google Patents

Elektrofiltrierung zum reinigen organischer fluessigkeiten

Info

Publication number
DE2653319A1
DE2653319A1 DE19762653319 DE2653319A DE2653319A1 DE 2653319 A1 DE2653319 A1 DE 2653319A1 DE 19762653319 DE19762653319 DE 19762653319 DE 2653319 A DE2653319 A DE 2653319A DE 2653319 A1 DE2653319 A1 DE 2653319A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
solids
organic liquid
particles
stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19762653319
Other languages
English (en)
Inventor
Serafin Bess Oberton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baker Petrolite LLC
Original Assignee
Petrolite Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrolite Corp filed Critical Petrolite Corp
Publication of DE2653319A1 publication Critical patent/DE2653319A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C5/00Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
    • B03C5/02Separators
    • B03C5/022Non-uniform field separators
    • B03C5/024Non-uniform field separators using high-gradient differential dielectric separation, i.e. using a dielectric matrix polarised by an external field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06Filters making use of electricity or magnetism

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

-ΛΑ-
Die Erfindung bezieht sich auf das Entfernen von Feststoffen aus einer organischen Flüssigkeit durch Verwendung elektrischer Felder. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Entfernen von Feststoffen aus organischen Flüssigkeiten durch induziertes Anhaften auf einem partikelförmigen Bett unter Einwirkung elektrischer Gleichfelder.
Rohölfreie organische Flüssigkeiten enthalten Fette, tierische und pflanzliche öle, die zum menschlichen Verzehr geeignet sind, jedoch nicht notwendigerweise auf eine solche Verwertung beschränkt sind. Diese organischen Flüssigkeiten können dadurch gereinigt werden, daß Feststoffe entfernt werden, um die chemischen Eigenschaften, das Farbbild und die äußere Erscheinung zu verbessern, und aus anderen Gründen. In einer Ausführungsform ist das Härten von Speiseölen zur Herstellung verbesserter Produkte für den menschlichen Verbrauch nahezu lOO Jahre bekannt. Der moderne Härtungsvorgang zur Herstellung von Speiseölen stammt aus Untersuchungen um die Jahrhundertwende. Bei diesem Verfahren werden die Speiseöle, z.B. Baumwollsaat, Sojabohnen und Maisöl in einem Reaktionsgefäß ("Konverter" genannt) in Kontakt mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bei Vorhandensein einer geringen Menge an Metallhärtungskatalysator gebracht. Beispielsweise ist der Katalysator üblicherweise in kleinen Mengen vorhanden, die von 0,01 bis etwa 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Speiseöle, die einer Härtung unterzogen werden, reichen. Es sind verschiedene Arten von Hörtungskatalysatoren, z.B. Kupferchromit, zur Erzielung der Reaktion zwischen Wasserstoff und Speiseöl bekannt. Beispielsweise besitzt ein kommerzieller Härtungskatalysator das Metall Nickel als Hauptkatalysiermittel, er kann jedoch auch geringere Anteile an Kupfer, Aluminiumoxyd oder anderen Materialien haben. Die Metallhärtungskatalysatoren werden hauptsächlich in fein verteilter Form verwendet und nach Spezialverfahren hergestellt. Das Nickelmetall wird üblicherweise auf ein fein verteiltes, hochporöses, inertes feuerfestes Material auf-
709822/0787
- ar -
gebracht, z.B. Diatomeenerde oder anderes stark siliziumhaltes Material. Der Katalysator wird in den Speiseölen während des Härtungsvorganges in Form von mit Öl überzogenen inerten Feststoffen suspendiert, die Seifen oder andere in Öl vorhandenen Verunreinigungen absorbieren können. Wenn die Härtungsreaktion bis zu dem gewünschten Grad abgeschlossen ist, werden die Härtungsreaktionsmaterialien aus dem Konverter entfernt. Dann werden diese Materialien durch ein Filtriersystem geführt, damit die anorganischen Feststoffe aus dem gehärteten Speiseölprodukt entfernt werden.
Dem gehärteten Speiseölprodukt werden zur Verbesserung der Filifierfähigkeit verschiedene anorganische Materialien hinzugefügt. Es werden Filtrierhilfsmittel verwendet, um die Filtrierung des Produktes zu beschleunigen. Es sind verschiedene Arten von verhältnismäßig komplizierten und aufwendigen Filtrierungseinrichtungen bekannt. Üblicherweise werden unter Druck stehende Filterdruckeinrichtungen in parallelen Durchfluß anordnungen verwendet, damit das Produkt durch eine Vielzahl von Filterelementen geleitet werden kann, die Vorrichtungen aufweisen, welche Papier, Segeltuch (Canvas) oder andere Arten von Filtermedium aufnehmen. Diese Filterelemente können vorher mit einer bestimmten Art von Diatomeenerde oder Filtrierhilfsmittel überzogen werden, um die Filtrierfähigkeit des Öls zu verbessern. Das gehärtete Speiseölprodukt wird durch diese Filter geleitet, damit so viel wie möglich von dem Härtungskatalysatormaterial und anderen anorganischen festen Materialien entfernt wird. Die Filter können jedoch nicht alle anorganischen Feststoffe entfernen. Zusätzlich lassen die Filter bei fortschreitendem Filtriervorgang immer kleinere Mengen an anorganischen Feststoffen durch, bis schließlich ein angestrebter Endwert erreicht ist.
Die Speiseölindustrie verwendet zwei grundlegende Versuchsmethoden, um die Effektivität der Filtrierung bei einem gehärteten Speiseölprodukt zu bestimmen. Bei einer Versuchsmethode wird 1/2 Liter Speiseöl durch eine Filterscheibe unter gesteuerten physikalischen Bedingungen in bezug auf
709822/0787
- 4Γ -
Temperatur und Zeit geleitet. Die Filterscheibe hält Verunreinigungen über einem bestimmten Wert zurück und beläßt eine "dunkle Stelle", die mit einem genormten Satz von Filterscheiben verglichen wird. Der Versuchstest ist als "Filterscheibenverunreinigungstest" bekannt. Die Normscheiben sind mit 1-10 beziffert, wobei die Zahl 10 die Scheibe ist, die keine Änderung in der "Farbe" gegenüber der unbenutzten Filterscheibe zeigt. Ein anderer Test besteht in der Analyse des Speiseöles auf Nickelgehalt. Der Filtriervorgang ergibt ein Speiseöl von 1 bis mehreren Teilen pro Million (TpM) Nickelgehalt. Für den Verbraucher und für Langzeitspeicherung sowie aus anderen Gründen wird der Nickelgehalt vorzugsweise kleiner als 1 TpM Nickel gehalten.
Eine mechanische Filtriereinrichtung, wie sie von der Speiseölindustrie verwendet wird, läßt üblicherweise einen Teil der Feststoffe während des Filtrierverfahrens durch. Beispielsweise hat das Speiseölprodukt zu Beginn des Filtriervorganges eine Farbe verhältnismäßig niedrigen Wertes, z.B. 4, dann jedoch wird im Farbtest rasch eine Filterseheibenfarbe von oder darüber erreicht. Aus diesem Grunde kann die Filtriereinrichtung nicht während des gesamten Filtervorganges eine Filterseheibenfarbe von 9 oder besser ergeben.
Das gefilterte Speiseöl wird bei erhöhten Temperaturen zusätzlichen Behandlungsschritten unterzogen, die eine Behandlung mit Bleicherde, Phosphorsäure oder Zitronensäure oder anderen Metallspülmitteln unter Hinzufügung von Filtrierhilfsmittel umfassen, so daß die fein verteilten restlichen anorganischen katalytischen und anderen Feststoffe entfernt werden. Speiseöl muß eine Farbe von 9 oder besser bzw. höher besitzen. Somit werden Filtrierungs- oder andere Farbverbesserungsverfahren in Verbindung mit Speiseöl verwendet, das gehärtet wird. Diese Verfahren erfordern erhebliche Zeit und die Speiseöle unterliegen der Alterung. Die Verfahren werden solange durchgeführt bis das Speiseöl eine Filter-
709822/0787
scheibenfarbe von 9 oder darüber hat, und bis die restlichen Härtungskatalysatorfeststoffe und möglicherweise kolloidales Nickelmetall einen annehmbaren, niedrigen Wert besitzt.
Vor nahezu 40 Jahren wurde vorgeschlagen. Speiseöle dadurch zu reinigen, daß eine geringe Menge an Füllfeststoffen, z.B. 10 % aktivierter Ton in einer feinverteilten Beimischung zum Speiseöl beigegeben wurde. Dieses Gemisch wurde dann zickzackförmig in horizontaler Richtung zwischen eng benachbarten Elektroden die an erhöhtes Potential gelegt waren, geleitet. Die Verunreinigungen und die Füllfeststoffe wanderten zu der einen oder anderen Elektrode und wurden von dem Speiseöl getrennt. Angesammelte Feststoffe können abfallen, nachdem sie eine bestimmte Dicke an den Elektroden erreicht haben, oder sie können dadurch entfernt werden, daß der Strom abgeschaltet oder reversiert wird. Die Feststoffe können aber auch auf mechanischem Wege von den Elektroden entfernt werden. Die unbepackte dielektrische Zone zwischen den Elektroden entfernt leider nicht alle Verunreinigungen von dem Speiseöl. Ein Grund hierfür wird darin gesehen, daß das dielektrische Feld auch bei eng benachbarten Elektroden nicht die erforderliche Intensität aufweist, um alle anorganischen Feststoffe von den Speiseölen zu entfernen. Ein Teil der Feststoffe gelangt durch die Abstände zwischen den Elektroden, ohne daß er von den Elektroden angezogen und von dem Speiseöl entfernt wird.
Fast ebenso lang ist bereits vorgeschlagen worden, Elektrofiltriereinrichtungen zum Entfernen von anorganischen und organischen Feststoffen aus dielektrischen natürlichen und Petroleumölen zu entfernen. Zu diesem Zweck wird das dielektrische Öl, das die Festkörper mit sich führt, durch ein partikelförmiges Material innerhalb eines elektrischen Gleichfeldes erhöhten Potentiales geleitet. Das Gleichfeld kann Potentiale zwischen 5 und 200 kV besitzen, wobei die Spannung an das Bett angelegt ist. Das Bett kann aus Partikeln von Materialien zusammengesetzt sein, die z.B. Ofenschlacke, Sand, Kies, Kalkstein, Bruchglas,"Glasperlen, Keramik, Ton in Pallets, und dgl.
709822/0787
~*~ 2553319-
feste Materialien sind. Zur Erzielung des elektrischen Feldes hoher Gleichspannung für diese Elektrofiltriereinrichtungen sind verschiedene Arten von Elektrodenanordnungen vorgeschlagen worden. Die Elektrofiltriereinrichtungen, die bisher bekannt geworden sind, sind in hohem Maße wirksam zum Entfernen anorganischer Peststoffe aus dielektrischen Flüssigkeiten, z.B. Kohlenstoff produkten beim Raffinieren von Rohöl. Diese Elektrofilter ziehen aber auch Feststoffe an den partikelförmigen Bettmaterialien an. Die entfernten Feststoffe haften sehr stark an dem Bettmaterial, auch wenn das elektrische Gleichfeld von der Elektrofiltriereinrichtung abgeschaltet wird. Wenn das Bett mit Feststoffen aufgefüllt ist, treten erhebliche Änderungen in der elektrischen Stromleitfähigkeit auf, die in vielen Fällen zur Lichtbogenbildung führen. Die Lichtbogenbildung kann eine plötzliche Freigabe von Feststoffen in die dielektrische Flüssigkeit verursachen. Dann muß das Bett gesäubert werden, bevor es wieder verwendet werden kann.
Das zähe Haften von anorganischen Feststoffen auf dem partikelförmigen Bett der Elektrofilter hat spezielle Techniken zur Regenerierung erforderlich gemacht. Beispiele hierfür lassen sich den US-PSen 3.394.067, 3.799.855, 3.799.856 und 3.799.857 in Form verschiedener Arten von praktischen und kommerziellen Bettsäuberungseinrichtungen entnehmen. Die vorgenannten Patentschriften beschreiben Säuberungsvorgänge, die ein sehr.starkes mechanisches Umrühren zwischen den Partikeln des Elektrofiltrierbettes bewirken, um anhaftende anorganische Feststoffe mechanisch zu entfernen. Natürlich bewirkt ein starker mechanischer Kontakt zwischen diesen Partikeln einen mechanischen Abrieb und kann dazu führen, daß ein kleiner Teil des abgeriebenen Partikelmateriales von dem Bett freigemacht wird. Daraus ergibt sich, daß das Bett peinlich genau von den kleinen, bruchstückartigen Teilen des partikelförmigen Materiales gesäubert werden muß, wenn diese Restbestandteile nicht kritisch für die zu behandelnde dielektrische Flüssigkeit sind. Bei der Elektrofiltrierreinigung von Kohlenstoffmaterialien, z.B. Destillaten und Restströmen oder anorganischen Materialien würde eine geringe Menge an Restbestandteilen von abgeriebenem partikelförmigem Bettmaterial kein Problem darstellen.
709822/0787
Diese Abriebmaterialien sind jedoch in Speiseölen nicht tragbar.
Es sind Vorschläge gemacht worden, um die Elektrofiltrierung zur Reinigung verschiedener Arten von dielektrischen organischen Flüssigkeiten zu verwenden. Keine Elektrofiltfiereinrichtung hat jedoch die Reinigung von organischen Flüssigkeiten ermöglicht, die fein verteilte anorganische und organische Feststoffe enthalten, und zwar aus mehreren wichtigen Gründen. Erstens muß die Elektrofiltriereinrichtung ein vollständiges Entfernen von Feststoffen ergeben, ohne daß ein zu hoher Druck oder eine nachteilige Änderung in den elektrischen Eigenschaften, die zur Lichtbogenbildung, zum Kurzschluß oder dergl. Problemen führen, auftritt. Zweitens muß die Elektrofiltriereinrichtung in der Lage sein, in wirksamer Weise den organischen Flüssigkeitsstrom, der in weitem Maße schwankende Mengen an Festkörpern enthält, zu behandeln. Drittens muß die Elektrofiltriereinrichtung ein partikelförmiges Bettmaterial mit bestimmten Eigenschaften enthalten, damit a) das organische flüssige Produkt mit einem extrem niedrigen Wert an Restfeststoffen erhalten wird, ohne daß ein unzulässiger Druck oder eine Lichtbogenbildung auftritt, b) das partikelförmige Bettmaterial in einfacher Weise von anhaftenden Feststoffen gesäubert wird und c) kein Abrieb oder Verlust an partikelförmigem Bettmaterial selbst auftritt, der die organische Flüssigkeit verunreinigt. Die vorstehenden Gründe zusammen ergeben, daß bekannte Elektrofiltriereinrichtungen nicht zur Reinigung von organischen Flüssigkeiten, welche fein verteilte Feststoffe enthalten, geeignet sind.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrofiltriereinrichtung zum Reinigen von organischen Flüssigkeiten durch Entfernen fein verteilter Feststoffe, ohne daß die vorbeschriebenen Probleme bekannter Elektrofilter in Kauf genommen werden müssen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen neuartigen Elektrofilter, ein neuartiges Verfahren zum Elektrofiltrieren, und ein neues organisches flüssiges Produkt. Ein ausgewäh
709822/0787
2553319
- er-
tes Material im Bett der Elektrofiltriereinrichtung ergibt ein vollständiges Entfernen der Feststoffe, unabhängig von dem Füllgehalt an Feststoffen, und ohne daß die Elektrofiltriereinrichtung einen wesentlichen Druck oder eine elektrische Lichtbogenbildung im Bett bewirkt. Das Bett ist chemisch inert, und es tritt keine Verunreinigung des organischen Flüssigkeitsstromes im Betrieb auf. Die Säuberung des Bettes von angesammelten Feststoffen ist nicht kompliziert und schafft eine Umgebung für eine festgesetzte und wiederholte Elektrofiltrierung zur Erzeugung eines organischen Flüssigkeitsproduktes, das in bezug auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften gleich einem kommerziellen Produkt ist, das durch zeitaufwendige, vielstufige Verfahren hergestellt wird. Gemäß der Erfindung wird eine Elektrofiltriereinrichtung, ein Elektrofiltrierverfahren und ein Produkt zum Reinigen eines organischen Flüssigkeitsstromes hohen spezifischen Widerstandes vorgeschlagen, die bzw. das dadurch gekennzeichnet ist, daß der organische Flüssigkeitsstrom bei entsprechender Temperatur durch ein chemisch inertes Bett mit einer Vielzahl von Durchflußkanälen zwischen starren Massen eines festen Materiales mit einer Dielektrizitätskonstante nicht über 7 geführt wird, daß ein elektrisches Gleichstromfeld innerhalb des Bettes mit einer ausreichenden Intensität aufgebaut wird, damit Feststoffe aus dem organischen Flüssigkeitsstrom durch die elektrisch induzierte Adhäsion der Feststoffe auf dem Material erzeugt wird, damit ein gereinigter organischer Flüssigkeitsstrom erhalten wird, der zur weiteren Verwendung entfernt wird, und daß das Bettmaterial wenigstens teilweise selektiv von anhaftenden Feststoffen gereinigt wird, indem das elektrische Feld unterbrochen wird, eine Reinigungsflüssigkeit durch das Material geführt wird, um anhaftende Feststoffe zu entfernen und dann die Flüssigkeit mit den entfernten Feststoffen aus dem zu reinigenden Material entfernt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom überwacht, um ein Anzeigesignal zu erhalten, wenn die selektive Reinigung des Bettmateriales erfolgen muß. Der gereinigte organische Flüssig-
709822/0787
keitsstrom ist ein neuartiges Produkt, das ohne Alterung rasch hergestellt werden kann und das vergleichbare chemische und physikalische Eigenschaften entsprechend einem Produkt hat, das in herkömmlicher Weise durch mehrstufige Verfahren hergestellt worden ist.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigens
Fig. 1 eine schematische Darstellung in Form eines Flußdiagrammes der erfindungsgemäßen Elektroftitriereinrichtung in Verbindung mit einer bekannten Härtungsanlage zur Herstellung von Speiseöl als Beispiel einer organischen Flüssigkeit,
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Aufbau des Elektrofliters nach Fig. 1, und
Fig. 3 in Form einer graphischen Darstellung einen Vergleich verschiedener Bettmaterialien, die im Elektrofilter nach Fig. 1 verwendet werden, und einer typischen mechanischen Filterung in bezug auf die Filterseheibenverunreinigungsfarben eines Speiseöles, das in der Elektrofiltriereinrichtung nach vorliegender Erfindung gereinigt wurde.
Die Elektrofiltriereinrichtung nach vorliegender Erfindung wird in Verbindung mit der Reinigung einer bestimmten organischen Flüssigkeit, nämlich eines Speiseöles beschrieben. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auf andere Arten von organischen Flüssigkeiten, z.B. Fetten, tierischen und pflanzlichen Ölen anwendbar. In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrofiltriereinrichtung in Verbindung mit einem entsprechenden Teil einer bekannten Härtungsanlage dargestellt, in der Speiseöle mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bei Vorhandensein eines fein verteilten katalytischen Materials in Kontakt gebracht worden.
709822/0787
Insbesondere ist die Härtungsanlage 11 innerhalb der gestrichelten Umrandung 12, die in Fig. 1 als "bekannt" bezeichnet ist, eingeschlossen. Ein Speiseöl, z.B. Sojabohnenöl, wird von einem Speicher über die Einlaßleitung 13 und einen Wärmetauscher 14 direkt in den Härtungskonverter 16 gebracht. Der Wärmetauscher 14 hebt die Temperatur des Speiseöls auf einen geeigneten Wert, z.B. über 120° C an. Der Konverter 16 ist ein Stahlgefäß mit einer üblicherweise senkrechten Achse, das die Füllung aus zu härtendem Speiseöl enthält. Das Speiseöl im Konverter wird mit einer entsprechenden Menge an Metallkatalysator gemischt. In den meisten Fällen wird Diatomeenerde oder ein Filterhilfsmaterial dem Katalysator in entsprechenden Proportionen mit einem Speiseölträger im Katalysiermischtank 17 beigemischt. Dann wird dieses Gemisch durch die Pumpe 18 über ein Steuerventil
19 in den Konverter 16 gebracht. Der Konverter 16 weist üblicherweise eine InnenmiScheinrichtung auf, damit eine Suspension der Katalysiermaterialien innerhalb des Speiseöles aufrechterhalten wird. Dem Konverter 16 wird Wasserstoff beigegeben. Die Härtungsreaktion läuft über eine entsprechende Zeitdauer, z.B. eine Stunde, ab; die Dauer hängt von der Masse der Speiseöl füllung und dem gewünschten Härtungsgrad ab, der in dem Speiseölprodukt erreicht werden soll.
Der Konverter 16 kann eine beliebige Größe haben. Beispielsweise nimmt der Konverter 16 eine Speiseölfüllung von etwa
20 Tonnen auf und das Härtungskatalysiermaterial ist Nickelmetall, das in geeigneter Konzentration zwischen 0,01 und 0,5 Gewichtsprozent eingeführt wird. Der Nickelkatalysator besitzt etwa 25 Gewichtsprozent Nickel, der Rest ist Kieselgur oder andere Diatomeenerde.
Nachdem die Härtungsreaktion abgeschlossen ist, wird der Inhalt des Konverters 16 durch das Ventil 21 in einen Falltank 22 gebracht, wo das gehärtete Speiseölprodukt verbleibt, ■■ während es verarbeitet wird, um den fein verteilten Härtungskatalysator und andere anorganische Feststoffe zu entfernen.
709822/0787
- ti -
• Ιο-
Der Inhalt des Falltanks 22 wird über ein Steuerventil 23 durch die Zentrifugalpumpe 24, einen Wärmetauscher 26 und über eine Rohrleitungsanordnung, die verschiedene Steuerventile enthält, in den Einlaß 27 der Filterpresse 28 geführt. Die Filterpresse ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und besitzt eine Vielzahl von Filterelementen. Das gefilterte Speiseöl wird aus der Filterpresse 28 über die Auslässe 29 oder 31 entfernt, je nachdem, ob die Abschnitte parallel oder getrennt betrieben werden. Die Auslässe 29 und 31 sind mit einer Leitung 32 für das gefilterte Speiseöl verbunden, damit dieser Strom einer nachfolgenden Verarbeitungsvorrichtung zum Entfernen von Restteilen des Härtungskatalysators und anderer anorganischer Feststoffe ausgeführt wird.
Beispielsweise kann das gefilterte Speiseöl in der Leitung 32 mehrere Teile pro Million Nickelmetall (in suspendierter und kolloidaler Form) enthalten, so daß eine betonte Grün-Schwarz-Färbung erhalten wird, ferner mehrere Teile pro Million anorganischer Feststoffe, z.B. Filterhilfsmaterial, und eine Filterscheibenfarbe von 6 oder schlechter. Somit kann die Filterpresse 28 kein Speiseölprodukt ergeben, das für den menschlichen Verzehr geeignet ist. Das gefilterte Speiseöl wird in der.Leitung 32 nun üblicherweise zusätzlichen Verarbeitungsschritten unterzogen. Ein Schritt betrifft die Behandlung mit Zitronensäure oder Phosphorsäure und einem Filterhilfsmaterial und die Filtrierung, um den chelierten Härtungskatalysator zu entfernen. Ein weiterer Schritt umfaßt einen Bleichvorgang, in welchem eine geringe Menge an Bleichton dem Speiseöl hinzugefügt und dann gefiltert wird, damit das Speiseölprodukt erhalten wird. Das Speiseölprodukt ist nach einem oder mehreren dieser Schritte ein Produkt, das direkt für den Konsum geeignet ist. Manchmal wird dieses Produkt auch einem weiteren Verfahrensschritt zum Haltbarmachen und/oder Geruchlosmachen unterzogen, damit bestimmte Arten von Speiseölen erhalten werden.
Bei vorliegender Erfindung werden jegliche mechanische
709822/0787
Filterungsschritte vermieden. Das gehärtete Speiseöl im Behälter 22 wird durch die erfindungsgemäße Elektrofiltriereinrichtung geleitet. In bezug auf den Teil der Fig. 1, der außerhalb der gestrichelten Linie 12 dargestellt ist, wird das Speiseöl aus dem Behälter 22 durch das Sperrventil 33 in eine Rohölleitung 34 geleitet. Das Speiseöl in der Leitung 34 wird durch Verwendung des Wärmetauschers 26 in der Temperatur eingestellt, üblicherweise auf über 65° C, so daß organische Feststoffe, z.B. Stearin, vollständig in dem Speiseölstrom aufgelöst sind und den Elektrofilter nicht verstopfen können. Die Leitung 34 führt in eine Einlaßsammelleitung 36, die in den Elektrofilter 37 führt. Die Sammelleitung 36 weist eine Vielzahl von Steuerventilen 35, 38 und 39 auf, deren Funktionen nachstehend beschrieben werden. Mit einer solchen Anordnung der Einlaßsammelleitung 36 wird das Speiseöl nach oben durch den Elektrofilter 37 geführt, und durch die Auslaßsammelleitung 42 entfernt, die Steuerventile 43 und 44 aufweist. Es kann jedoch erwünscht sein, das Speiseöl nach unten durch den Elektrofilter 37 zu führen; die Funktionen der Einlaß- und Auslaßleitungen werden dann umgekehrt. Die Rohrleitung für die erfindungsgemäßen Einrichtung ist für diesen Zweck so ausgelegt, wie sich aus den entsprechenden Sammelleitungen und ihren Verbindungen in der Einrichtung nach Fig. 1 ergibt.
Der Elektrofilter 37 ist so ausgebildet, daß alle Feststoffe einschließlich des Härtungskatalysators, des Filterhilfsmaterials, der Diatomeenerde usw. und alle unlöslichen organischen Feststoffe aus dem Speiseölstrom entfernt werden. Der Elektrofilter 37 besitzt ein ausgewähltes Bett, das einen inneren Elektrodenraum bildet, der einem elektrischen Gleichfeld hoher Intensität ausgesetzt wird, damit alle Feststoffe aus dem Speiseöl entfernt werden. Der gereinigte Speiseölstrom wird über eine Produktleitung 46 und ein Dreiweg-Steuerventil 47 in eine Speiseölproduktleitung 48 geführt und von dort einer anschließenden Auswertung zugeführt. Vorzugsweise weist die Speiseölproduktleitung 46
"■■'708822/0787
eine Überwachungsvorrichtung für das gereinigte Speiseölprodukt aus dem Elektrofilter 37 auf, um einen plötzlich erhöhten Feststoff gehalt rechtzeitig zu bestimmen, der auftritt, wenn das Bett des Elektro filters 37 weitgehend mit Peststoffen aufgefüllt ist.
Vorliegende Erfindung umfaßt die Auswahl einer bestimmten Materialart, die das Bett des Elektrofilters 37 bildet. Das Bett ist chemisch inert und besitzt eine Vielzahl von Durchflußkanälen zwischen Massen eines festen Materiales. Das Bettmaterial soll eine Dielektrizitätskonstante haben, die nicht über 7 liegt. Das Bettmaterial soll ferner ausreichend fest sein, damit es im Betrieb nicht soweit komprimiert werden kann, daß die Durchflußkanäle reduziert werden, wodurch ein unannehmbarer Druckabfall am Bett auftreten würde.
Eine der charakteristischen Eigenschaften des Elektrofilters 37 mit diesem ausgewählten Bett besteht darin, daß alle Feststoffe einschließlich kolloidalen Nickels und Filterhilfsmittel aus dem gesamten Speiseöl entfernt werden, das in die Leitung 46 geführt wird, und diese Reinheit wird aufrechterhalten, bis das Bett seine Kapazität für entfernte Feststoffe aufgebraucht hat, wenn allmählich ein Zustand erreicht wird, bei dem das Filter mit Feststoffen aufgefüllt ist. Wird dieser Zustand im Bett des Elektrofilters 37 erreicht, treten keine wahrnehmbaren Änderungen in den elektrischen Parametern oder in den meßbaren physikalischen Betriebsbedingungen des Elektrofilters auf. Es tritt jedoch eine plötzliche Zunahme im Feststoffgehalt des behandelten Speiseöles auf. Insbesondere ist der Druckabfall am Elektrofilter 37 gering und ändert sich nicht innerhalb des Meßfehlers von herkömmlichen Druckmessern. Zusätzlich tritt keine wesentliche änderung in den elektrischen Parametern, weder im Strom noch in der Spannung, in dem elektrischen Hochspannungsfeld auf, das dem Bett innerhalb des Elektrofilters 37 aufgegeben wird. Diese Erscheinungen des Elektrofilters 37 ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und Betriebsweise des Elektrofilters 37.
709822/0787
Das im Elektrofilter 37 behandelte Speiseöl gelangt in die Leitung 46 in so vollständig gereinigter Form, relativ frei von anorganischen Feststoffen, kolloidalen Metallen usw., daß es ein Aussehen besitzt, das von erfahrenen Arbeitern in der Nahrungsmittelindustrie als "hell und klar" im Erscheinungsbild klassifiziert wird. Speiseöl mit diesem hellen und klaren Aussehen besitzt eine Filterscheibenverunreinigung szahl von.etwa Io. Der Grund für dieses unerwartete Ergebnis ist nicht einwandfrei geklärt, mit der Ausnahme, daß das Elektrofilter 37 ein vollständiges Entfernen des Nickelkatalysators, des kolloidalen Nickels und anderer Feststoffe aus dem Speiseöl ergibt. Zusätzlich hält das Elektrofilter 37 die Produktion eines hervorragenden Speiseölproduktes aufrecht, bis die Bedingung der Auffüllung mit Feststoffen im Bett des Elektrofilters 37 erreicht ist. Nur bei dieser Bedingung der Auffüllung mit Feststoffen verschlechtert sich das Speiseöl, das in die Speiseleitung 42 eintritt, rasch auf die Eigenschaften des Rohspeiseölflusses in der Leitung 34 von dem Behälter 22.
Das Elektrofilter 37 benötigt für einen maximalen Wirkungsgrad und optimale Betriebsweise einen Mechanismus, der das Einsetzen dieser raschen Verschlechterung in der Speiseölqualität vorhersagt, wenn das Auffüllen des Elektrofilterbettes mit Feststoffen erreicht ist. Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, ist das Reinigen in fest vorgegebenen Zyklen. Andererseits kann das anfängliche Auftreten einer geringen Menge anorganischer Feststoffe in dem Speiseöl in der Leitung 46 als Anzeige dafür angesehen werden, daß man sich dem Zustand nähert, bei dem die Feststoffe das Elektrofilterbett auffüllen. Wenn der Elektrofilter 37 einwandfrei arbeitet, ist das Speiseöl in der Leitung 46 hell und klar im Aussehen und zeigt auch keinen Tyndall-Effekt. Beim allerersten Einsetzen des Auffüllens des Bettes des Elektrofilters 37 mit Feststoffen tritt ein geringer Tyndall-Effekt im Speiseöl auf. Um diesen Tyndall-Effekt anzuzeigen, kann ein Schauglas 49 in der Leitung 46 angeordnet sein. Ein schmaler
709822/0787
Lichtstrahl hoher Intensität durch das Schauglas 49 zeigt das Auftreten des Tyndall-Effektes an. Zu diesem Zeitpunkt wird der Elektrofilter 37 geschlossen, damit das Bett durch gründliches Entfernen von anhaftenden anorganischen Feststoffen selektiv gereinigt werden kann.
Falls erwünscht, kann die Überwachung des Speiseölstromes in bezug auf das Auftreten'eines erhöhten Feststoffgehaltes durch einen Monitor 51 vorgenommen werden, der eine optische Zelle 52 in der Leitung 46 besitzt, die ein Ausgangssignal 53 erzeugt. Der Monitor 51 kann ein Nephelometer sein. Das Ausgangssignal kann eine visuelle akustische oder dergl. Anzeige für den Bedienenden ergeben. Vorzugsweise ist das Ausgangssignal· so ausgelegt, daß es die verschiedenen Ventile und andere Schaltfunktionen zur Reinigung des Elektrofilters 37 einstellen kann. Das Steuergerät 54 kann bei Empfang des Ausgangssignales eine Vielzahl von Abgabesignalen 56 erzeugen, die die verschiedenen Steuerventile betätigen, welche dem Elektrofilter 37 zugeordnet sind, dann die stufenweise Folge von Reinigungsschritten im Elektrofiiter 37 durchführen und die Arbeitsweise einer Hochspannungsspeisequelle 40 steuern, die dem Elektrofilter 37 zugeordnet ist. Das Steuergerät 54 kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein und entweder pneumatische oder elektrische Steuersignale 56 in den notwendigen FoIgefunktionen für die gewünschte Steuerung der verschiedenen Elemente, die dem Elektrofilter 37 zugeführt sind, verwenden. Das elektrische Gleichfeld im Elektrofilter 37 wird von dem Bettmaterial während des Reinigungsvorganges abgeschaltet.
Das Bettmaterial im Elektrofilter 37 wird wenigstens teilweise, vorzugsweise jedoch ganz unter Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt. Auch kann das Bettmaterial an Ort und Stelle, außerhalb oder in anderer Weise gereinigt werden, wobei der Reinigungsflüssigkeitsstrom Feststoffe aus dem Material entfernt. Falls erwünscht, kann die Reinigungsflüssigkeit ein Teil des Rohspeiseöles in der Leitung 34 sein, das von dem Behälter 22 aufgenommen wird. In anderen Fällen
709822/0787
- wr-
» JUT·
kann es erwünscht sein, andere Flüssigkeiten zur Reinigung des Bettmaterials des Elektrofilters zu verwenden, z.B. ein Speiseölprodukt, das aus der Leitung 48 entnommen wird. Die Reinigungsflüssigkeit kann in einem Einmal-Durchlaufbetrieb verwendet werden, wird jedoch bei dem Reinigungsverfahren vorzugsweise im Umlaufbetrieb verwendet. Bei einer Ausführungsform wird Speiseöl als Reinigungsflüssigkeit in den Fülltank 57 gebracht, in welchem die Temperatur durch Verwendung eines Dampfheizsystems 58 auf den gewünschten Wert gebracht werden kann. Dann bewegt die Pumpe 59 das Speiseöl durch die Reinigungsleitung 61 und das Speiseöl fließt, wenn das Sperrventil 62 geschlossen ist, in die Einlaßleitung 36 und nach oben durch den Elektrofilter 37 in die Auslaßleitung 42. Das in Umlauf gesetzte Speiseöl kehrt in die Leitung 46 über das Dreiwegventil 47, die Rückführleitung 63 über das Sperrventil 64 und dann in den Fülltank 57 zurück. Das Elektrofilter kann jedoch auch mit nach abwärts strömendem Speiseöl gereinigt werden. Der zirkulierende Fluß durch die Reinigungsleitung 61 des Speiseöles wird in der Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Bett des Elek~trofilters 37 nur etwas expandiert, jedoch bei Fehlen des elektrischen Gleichfeldes nicht verschoben oder mechanisch abgetragen wird. Das Speiseöl im Fülltank 57, das die entfernten Feststoffe enthält, kann durch die Filterpresse 28 geführt werden, damit das Speiseöl zurückgewonnen wird, das dann über die Leitung 34 und den Elektrofilter 37 erneut in Umlauf gesetzt wird. Andererseits kann dieses Gemisch aus Speiseöl und Feststoffen einschließlich Katalysator zur erneuten Verwendung in den Konverter 16 zurückgeführt werden.
Vorzugsweise wird der ReinigungsVorgang im Elektrofilter 37 dadurch ausgeführt, daß zuerst der Fluß durch die Leitung des Speiseöls aus dem Behälter 22 beendet wird. Dann werden die mit Ventilen besetzten Leitungen so ausgelegt, daß ein Stickstoffluß aus der Leitung 66 nach unten durch den Elektrofilter 37 geführt wird, damit das Restflüssigkeitsvolumen des gereinigten Speiseöles in die Produktleitung 46 und durch das Ventil 47 in die Speiseölleitung 48 gebracht wird. Auf diese
70982270787
-PT-
Weise wird bei der Verwendung des Elektrofilter 37 das "Gleiten" oder "Rückfließen" des gereinigten Speiseöles auf einem Minimum gehalten. Solange die Energiequelle 40 eingeschaltet ist und ein elektrisches Feld am Bettmaterial des Elektrofilters 37 vorhanden ist, werden die anhaftenden Peststoffe nicht von dem Bett durch den Stickstoffstrom verschoben. Dann wird der Stickstoffstrom durch die Leitung 66 beendet und die Speisequelle 40 wird abgeschaltet. Die Reinigungsflüssigkeit kann nun durch den Elektrofilter 37 in der vorbeschriebenen Weise zirkulieren.
Das Volumen der zirkulierenden Reinigungsflüssigkeit ist nicht so kritisch wie die Durchflußgeschwindigkeit durch das Bett des Elektrofilters 37, die üblicherweise der Größenordnung von mindestens 40 cm/min Oberflächengeschwindigkeit durch das Bettmaterial beträgt. Unter diesen Bedingungen kann das Volumen der zirkulierenden Reinigungsflüssigkeit etwa das Dreifache der volumetrischen Flüssigkeitskapazität des Elektrofilters 37 betragen. Die optischen Eigenschaften der Reinigungsflüssigkeit und der eingeschlossenen Feststoffe, die durch die Leitung 46 fließen, können verwendet werden, um festzulegen, wass das Ende der Reinigung des Bettmateriales erreicht ist, da die Feststoffmengen konstant werden. Beispielsweise erreicht der Monitor 51 einen Äblesespitzenwert für die Undurchsichtigkeit, die das Ende des Reinigungszyklus anzeigt. Dann wird die Reinigungsflüssigkeit von dem Elektrofilter 37 dadurch entfernt, daß die erforderlichen Ventile geschaltet werden, die durch das ankommende Speiseöl in der Leitung 34 verschoben werden sollen. Vorzugsweise wird die Reinigungsflüssigkeit von dem Elektrofilter 37 um einen geringen Betrag des Speiseölproduktes von der Produktleitung 46 verschoben. Andererseits wird Stickstoff durch die Leitung 66 aufgegeben, um den Flüssigkeitsgehalt des Elektro filters 37 nach unten durch die Leitung 36 und in die verschiedenen Leitungen zur Wiedergewinnung zu verschieben. Nun ist das Bettmaterial des E lektro filters 37 sauber und kann zur Reinigung in der Leitung 34 zurückgeführt werden. Die Speisequelle 40 wird eingeschaltet, die Ventile werden eingestellt, damit
709822/0787
- ier-
die Arbeitsweise des Elektrofilter 37 wieder beginnen kann, und der Speiseölstrom durch die Leitung 34 von dem Behälter 22 wird fortgesetzt. Somit verwendet der Elektrofilter 37 ein ausgewähltes Bettmaterial, das nicht nur eine optische Reinigung des Speiseöles ergibt, sondern auch eine einfache Reinigung von anhaftenden Feststoffen ermöglicht.
Der Elektrofilter 37 ist in einer Ausführungsform im Vertikalschnitt in Fig. 2 dargestellt. Der Elektrofilter 37 weist einen aufrechten Behälter 71 mit Einlaßverbindungen 72, die an die Einlaßleitung 36 angeschlossen sind, und eine Auslaßverteilvorrxchtung 73, die mit der Auslaßleitung 42 verbunden ist, auf. Vorzugsweise ist der Einlaß 72 durch eine Vielzahl von Sieben 74 ausgebildet, die so dimensioniert sind, daß sie den Durchgang des Materiales 76, das das Bett 77 darstellt, umfaßt. An Spannung liegende Elektroden sind innerhalb des Bettes 77 angeordnet und können eine beliebige Form annehmen . Beispielsweise erstreckt sich eine Einlaßbuchse 78 nach oben in das Gefäß 71 und nimmt eine Spinne auf, auf der in konzentrischer Anordnung ein unter Spannung stehender Stab 81 und Metallzylinder 82, 83 und 84 befestigt sind. Der Stab 81 ist über eine Leitung 86 mit der Energiespeisequelle 40 verbunden, so daß die Elektroden, die auf der Spinne 79 aufgenommen sind, an Gleichstrompotential in bezug auf den geerdeten Mantel des Gefäßes 71 gelegt sind. Ein ähnliches System von geerdeten konzentrischen Elektroden ist an einer Spinne 87 aufgehängt, die auf einem Befestigungsarm 88 abgestützt ist, welcher am Innenumfang des Gefäßes aufgenommen ist. Von der Spinne 87 stehen konzentrisch eine Vielzahl zylindrischer Elektroden 89, 91 und 92 nach abwärts. Die konzentrische Anordnung der an Spannung gelegten und geerdeten zylindrischen Elektroden ergibt den Aufbau eines elektrischen Feldes innerhalb des Bettes 77. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den an Spannung gelegten und geerdeten Elektroden 2,5 cm betragen, wobei ein gleicher Abstand um die Stabelektrode 81 und zu der inneren zylindrischen Oberfläche des Metallmantels des Gefäßes 71 besteht.
709822/0787
Mit einer derartigen Anordnung ergibt die Energiespeisequelle 40 mindestens 20 kV je 2,5 cm elektrisches Gleichpotential an die Leitung 86. Vorzugsweise erzeugt die Energiespeisequelle 40 ein Gleichpotential von mindestens 40 kV/2,5 cm innerhalb des Bettes 77. Es sollen jedoch zu hohe Potentiale hoher Intensität im elektrischen Gleichfeld innerhalb des Bettes 77 vermieden werden. Zu hohe Gleichpotentiale können zur Gasionierung (Wasserstoffionisierung) und Lichtbogenbildung innerhalb des Elektrofilters 37 führen. Die fein verteilten Feststoffe, die in dem Speiseöl mitgenommen und in das Bett 77 eingebracht werden, werden durch das elektrische Gleichfeld beaufschlagt, das elektrisch die Adhäsion dieser Feststoffe auf die Oberflächen der Partikel 76 induziert. Praktisch können keine Feststoffe aus dem Bett 77 bei Vorhandensein des elektrischen Gleichfeldes entweichen, bis der Zustand der Auffüllung mit Feststoffen erreicht ist. Die elektrisch induzierte Adhäsion von Feststoffen stellt eine so hohe Kraft dar, daß ein Stickstoffgasfluß, der in der Geschwindigkeit dem Strom einer Reinigungsflüssigkeit entspricht, diese nicht aufheben kann. Wird das elektrische Gleichfeld abgeschaltet, lassen sich jedoch diese Feststoffe durch einfaches Waschen des Bettes vollständig entfernen. Der Elektrofilter 37 stellt ein System dar, das ähnlich bekannten Elektrofiltern mit partikelförmigen Materialien in ihren inneren Elektrodenräumen ist. Die spezielle Auswahl der Partikel 76, welche das Bett '77 des Elektrofilters bilden, ergibt jedoch ein Elektrofiltersystem, das in Hinblick auf die Einrichtung und das Verfahren neu und erfinderisch ist, und dieses System ergibt eine unerwartete Reinigung von organischen Flüssigkeiten, z.B. Ölströmen, zu einem hellen und klaren Produkt ähnlich kommerziellen Produkten, die durch vielstufige Filtrationsvorgänge erhalten werden.
Insbesondere besteht das Bett 77 des Elektrofilters 37 vorzugsweise aus chemisch inerten, harten, granulatförmigen Partikeln eines festen und weitgehend inkompressiblen Materials. Ferner sind diese Partikel größtenteils nicht-
709822/0787
- aer-
kugelförmig mit einer relativ diskontinuierlichen Oberflächenkonfiguration und einer Dielektrizitätskonstante, die nicht über etwa 7 (bei 1 kHz) liegt. Die Bezeichnung "nichtkugelförmig" soll dabei Partikel mit einschließen, die nicht genau kugelförmig sind, z.B. oval und andere unrunde Formen aufweisen, die kleinere und größere Achsen im Verhältnis über 4 bis 6 haben. Unter der Bezeichnung "relativ diskontinuierliche Oberflächenkonfiguration" wird eine Oberfläche verstanden, die nicht planar oder ununterbrochen ist, wie z.B. die Oberfläche einer Glasperle, und insbesondere sind mehrfach facettierte Partikel enthalten, die gemeinsame Kanten zwischen einer Vielzahl von kleinen Oberflächen besitzen, welche planar, konkav, konvex und in Kombinationen davon, regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein können.
Der genaue Grund für das neuartige und überraschende Funktionieren des Bettes 77 im Elektrofilter 37 kann wissenschaftlich nicht exakt erklärt werden. Man nimmt jedoch an, daß die besonders ausgewählten Partikel 76 in Verbindung mit den elektrischen Eigenschaften der organischen Flüssigkeiten (z.B. Speiseöl) und der Verunrexnxgungsfeststoffe, z.B. des Metallhärtungskatalysators und der Filterhilfsmittel miteinander so zusammenwirken, daß die Ergebnisse nach vorliegender Erfindung erzielt werden. Beispielsweise haben Speiseöle eine Dielektrizitätskonstante von 3,5. Der Diatomeenerdeträger (Kieselgur), der Metallhärtungskatalysator und das Filterhilfsmittel haben alle eine Dielektrizitätskonstante von etwa 4. Der Metallhärtungskatalysator und die Filterhilfsmittelmaterialien haben hochentwickelte Porenoberflächen, die vollständig mit Speiseöl gesättigt erscheinen. Die Partikel 76, die zum Zwecke vorliegender Erfindung ausgewählt sind, haben ferner eine Dielektrizitätskonstante, die nicht über 7 liegt, und vorzugsweise unter etwa 5 liegt. Somit haben alle dielektrischen Materialien in Elektrofilter 37 sehr ähnliche Dielektrizitätskonstanten, und alle diese Materialien haben einen
709822/0787
außerordentlich hohen spezifischen Widerstand (z.B. 1 χ ΙΟ15 Ohm-cm) und eine besonders hohe Durchschlagsfestigkeit (z.B. über Io kV, -GS/mm) . Man nimmt an, daß diese dielektrischen Eigenschaften ermöglichen, daß das Bett 77 außergewöhnlich innerhalb des elektrischen Gleichfeldes hoher Intensität funktioniert, um elektrisch die zähe Adhäsion der Feststoffe, wie z.B. des Filterhilfsmittels an den Partikeln 76 zu erreichen. Wird das elektrische Gleichfeld im Bett 77 jedoch abgeschaltet, können die anhaftenden Feststoffe leicht durch einen verhältnismäßig langsamen Strom einer Reinigungsflüssigkeit entfernt werden, ohne daß die Partikel 76 zerbrechen. Beispielsweise arbeitet der Elektrofilter 37 in der Weise, daß Feststoffe mit einem Strom von 30 cm/min Oberflächengeschwindigkeit des Speiseöles durch das Bett 77 entfernt werden. Die Partikel 76 im Bett 77 werden jedoch gründlich (bei abgeschaltetem elektrischem Gleichfeld) mit der Durchflußgeschwindigkeit von etwa 40 cm/min Oberflächengeschwindigkeit mit Speiseöl als Reinigungsflüssigkeit gereinigt. Das Bett 77 braucht nicht turbulent gemacht zu werden oder eine , Partikelbewegung erfahren, vorzugsweise dehnt es sich lediglich während des Durchflusses der Reinigungsflüssigkeit geringfügig aus.
Die Partikel 76 sollen chemisch inert sein und das Speiseöl nicht verunreinigen. Die Partikel 76 sollen ein^ verhältnismäßig diskontinuierliche Oberflächenkonfiguration im Gegensatz zu einer hochpolierten glatten Oberfläche, z.B. einer Glasperle oder Marmor besitzen. Ferner sollen die Partikel 76 eine verhältnismäßig hohe Dichte und spezifische Schwere und eine erhebliche Härte im Vergleich zu den Feststoffen, die entfernt werden sollen, aufweisen. Partikel, die zur Verwendung bei dem Elektrofiltriersystem nach vorliegender Erfindung ausgewählt werden, werden vorzugsweise aus Materialien in der Gruppe ausgewählt, die aus einem Mineral besteht, das kristallines Siliziumdioxyd enthält, z.B. Flint, Granat, Granit und Quarzglas. Diese Partikel 76, die aus dieser Mineralgruppe ausgewählt sind, haben eine Härte von wenigstens 7 auf der Mohs-Härteskala, eine spezifische Schwere zwischen etwa 2,5
709822/0787
und etwa 2,9, eine Dielektrizitätskonstante von etwa 4 und ihrer Natur nach eine diskontinuierliche Oberflächenkonfiguration . Die Partikel 76 können in ihrer Groß3nabmessung zur Erzielung guter Resultate zwischen 1 mm und etwa 13 mm schwanken. Gequetschter Flint mit einer mittleren (50 %) Partikelgröße (kleinste Dimension) von 2,5 mm gibt ausgezeichnete Ergebnisse. Diese Partikel im Elektrofilter 37 verunreinigen das Speiseöl weder bei der Elektrofiltierung noch beim Reinigungszyklus zum Entfernen von anhaftenden Feststoffen aus dem Bett 77. Ferner ergeben diese Partikel eine unerwartet einfache Reinigung der anhaftenden Feststoffe aus dem Bett 77 mit einer Reinigungsflüssigkeit. Ein Versuchselektrofiltriersystem wurde in eine kommerzielle Speiseölraffinerieanlage eingesetzt und mit verschiedenen Speiseölen und Bettmaterialien geprüft, um die ausgezeichneten Ergebnisse zu belegen. Dieses Versuchssystem war ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, wobei ein Elektrofilter 37 nach Fig. verwendet wurde. Der Elektrofilter war ein zylindrisches Metallgemäß mit einem Innendurchmesser von 37,5 cm und einer vertikalen Gesamthöhe von 75 cm. Das Gefäß wurde auf einer stehenden Achse angeordnet und mit Elektroden versehen, wie in Fig. 2 gezeigt. Die konzentrischen Elektroden hatten eine Eingriffslänge (in vertikaler Richtung) ,von 35 cm. Das Innere des Gefäßes wurde mit ausgewählten Partikeln nach der Lehre vorliegender Erfindung gefüllt. Die Elektroden hatten über ihre gesamte Eingriffslänge einen Abstand von 2,5 cm. Die Elektroden haben elektrisch im Bett etwa 40 Liter dieser Partikel begrenzt. Die Elektroden wurden mit einer Spannung zwischen 20 und 40 kV eingespeist. Ein Speiseölstrom aus Sojabohnenöl wurde direkt aus dem Falltank der Anlage entnommen. Der Tank nahm das Härtungs-Speiseöl auf, das Nickelmetall in mehreren hundert Teilen pro Million und Feststoffe von mehreren hundert Teilen pro Million enthielt. Das Versuchselektrofiltriersystem wurde mit dieser Speiseölcharge unter exakten Testbedingungen und Versuchsablaufen anhand von drei Arten von Partikelmedien betrieben, die als F-Il, M-I und C-I bezeichnet sind. Diese Medien waren kommerzielle
709822/0787
Flintabrise-Sandstrahlgebläsematerialien, die von der Firma Clemtex Limited of Canada in Houston, Texas vertrieben werden. Insbesondere war das Medium F-Il gequetschter Flintstein mit einer mittleren (50 %) Partikelgröße (geringste Dimension) von 2,5 mm. Das Medium M-I war ein kommerzieller "No 1 Meeressand", der so klassiert worden war, daß alle Partikelgrößen zwischen 8 und 20 Maschen der Tylor-Standard-Siebe lagen. Das Medium G-I war Flußkies (Granit), der auf Größen zwischen 0,6 und 1,25 cm klassiert worden war. Diese Medien sind Mineralien, die kristallines Siliziumdioxyd enthalten und die spezifische Gewichte zwischen etwa 2,5 und etwa 2,9, Dielektrizitätskonstanten kleiner als etwa 5 und üblicherweise etwa 4, und hohe Durchschlagsfestigkeiten besitzen. Alle Medien wurden sauber gereinigt, indem sie sorgfältig klassiert, mit Wasser gewaschen und mit Luft getrocknet wurden, so daß keine Verunreinigung des Speiseölstromes auftreten konnte. Jedes Medium wurde in den Versuchselektrofilter eingesetzt und Versuchsbedingungen der gleichen Art wie für den Elektrofilter 37 beschrieben, ausgesetzt. Der einkommende Rohspeiseölstrom wurde direkt von dem Tank 22 entnommen und nach oben durch den Elektrofilter mit einer Geschwindigkeit von etwa 34 Liter/min und bei Temperaturen zwischen 65° und 93° C geleitet. Der Speiseölstrom aus dem Elektrofilter wurde nach dem Filterscheibenverunreinigungstest geprüft, sowie auf Nickelgehalt und auf Aussehen analysiert. Das gesamte Durchsatzvolumen des Elektrofilters wurde aufgezeichnet, bis eine Verschlechterung der Speiseölqualität durch erhöhten Feststoff gehalt einsetzte, der sich aus dem Einsatz des Auffüllens des Bettes des Elektrofilters ergab, wie dies durch das Beobachten eines Tyndalleffektes angezeigt wird. Die Daten aus diesen Versuchen der Medien werden in den nachstehenden Tabellen 1,' 2 und 3 aufgeführt.
709822AÖ787
Tabelle 1
.33.
Medium F-Il
Filterscheibe Ni/TpM Vol/Gall Aussehen
40 kV bei O,13-O,3OA
8+
Geschwindigkeit 7,5-9 Gall/ Io Speiseöl min
bei 74" C
Bettfüllung G,4 Ibs/ft"
10
10
10
10
_ 178 klar
1,0 326 sehr klar
0,7 823 klar
- 1010 klar
- 1295 klar
3,4 1416 klar
- 1656 klar
1895 Grauton
TpM .Teile pro Million
GaIl Gallone = 3 »785 Liter
Ibs/ft3 16 kg/m5
Tabelle 2 8 10 98 - 654 klar
7 - 168 925 klar
10
10 9+ _ -. Ni/TpM Vol/Gall sehr klar
Medium M-I Filterscheibe Ni/TpM Vol/Gall Aussehen 10 9 359 0,2 170 sehr klar
40 kV bei 0,2-0,22 A - 9 408 sehr klar
Geschwindigk. 6—7 Gall/min 10 1,1 441 sehr klar
Speiseöl 10 580 ' sehr klar
bei 85 - 89°C - 855 . dunkelgra
Bettfüllung 3,8 Ibs/ft3 993
- - Medium G-I Filterscheibe Aussehen
30 kV bei 6,0-3,0 A klar +>
Geschwindigk. 8-9 Gall/min
Speiseöl klar
Tabelle 3 bei 94,5 - 90°c klar
Bettfüllung 7,3 Ibs/ft3 klar
klar
709822^0787
265 3319
1131 klar
1166 klar
1276 klar
1399 klar
1523 trüb
. η.
8+
8+ 0,9
6
+) Geringer Tyndalleffekt ,
Die drei dargestellten Tabellen zeigen die außergewöhnlich gute Arbeitsweise des Elektrofiltriersystems nach vorliegender Erfindung bei der Erzeugung eines fertigen Speiseöles, das keine organischen Feststoffe enthält und auch einen Nickelgehalt von etwa ein Teil pro Million aufweist. Ferner wurde das Speiseölprodukt von Fachleuten der Nahrungsmittelindustrie als "hell und klar" bezeichnet. Bei dem "klaren" Aussehen im Speiseölprodukt konnte kein Tyndalleffekt beobachtet werden. Ungewöhnlicherweise hatte das Speiseölprodukt ein "klares" Aussehen, bis die Filterscheibenfarbe von 10 nach 8 ging, als der Tyndalleffekt das Erreichen eines Zustandes, bei dem das Bett des Elektrofilters mit Feststoffen aufgefüllt war, anzeigte. Ein geringer Tyndalleffekt wurde zu Beginn bei dem Medium G-I angezeigt; dies war jedoch offensichtlich ein Resultat des Anlaufvorganges bei den besonders großen Dimensionen des Mediums, das im Bett des Elektrofilters verwendet wurde.
Die Daten aus den obigen Tabellen sind graphisch in Fig. dargestellt. Zu dieser Figur 3 ist die Durchsatzkapazität des experimentellen Elektrofilters in einer Achse aufgetragen, während die andere Achse die Filterscheibenverunreinigungszahl des Speiseölproduktes angibt. Das Medium F-Il ergab hervorragende Resultate und es wird zu Zwecken der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Die anderen Medien, G-I und M-I ergaben ebenfalls brauchbare Resultate. Das Medium M-I hatte jedoch nicht die Kapazität, um anorganische Feststoffe zu entfernen, wie dies für die Medien F-Il oder G-I zutraf. Alle drei Medien zeigten, daß das Speiseölprodukt eine ausgezeichnete Reinheit beibehält, bis ein Auffüllen des Bettes
.709822^0787
im Elektrofilter mit Feststoffen einsetzte. Dann trat eine Verschlechterung durch erhöhten anorganischen Feststoffgehalt im Speiseöl ganz plötzlich und ganz ausgeprägt ein. Die mit "A" gekennzeichnete Kurve ist ein Beispiel für das gefilterte Speiseöl, das bei einem kommerziellen Filterpressenvorgang in einer Speiseölanlage hergestellt wurde, wobei die Fxlterschexbenverunreinigung von etwa 2 bis etwa 6 schwankt. Der zu Beginn nichtlineare Teil der Kurven für die Medien F-Il und M 1 (bis ein Durchsatz von etwa 1.500 Liter erreicht war) ist offensichtlich dadurch begründet, daß eine Steueranlage relativ kleinen Volumens auf Gleichgewichtsbedingungen bei 35 Liter/min gebracht wurde, die mit einem Falltank mit mehreren zehntausend Kilogramm gehärteten Speiseöls verbunden wurde. Geringe Schwankungen in der Temperatur und im Druck traten während des Anlaufvorganges auf, was ebenfalls diese Abnormalitäten erklärt.
Ein brauchbares Speiseölprodukt bei herkömmlichen Vorgängen weist nach dem Bleichen oder einer Säurebehandlung und verschiedenen Filtrationen eine Filterscheibenverunreinigungsfarbe von 9 auf. Im Vergleich hierzu ergibt der Elektrofilter nach vorliegender Erfindung die maximale Qualität des Speiseölproduktes in einem raschen Schritt, der weniger als zwei Minuten bei kommerziellem Betrieb erfordert.
Das Speiseölprodukt aus dem Elektrofxltrxersystem nach vorliegender Erfindung hat zu jedem Zeitpunkt vor dem Einsetzen des Auffüllens des Bettes mit Feststoffen eine Filterscheibenfarbe von lO auf einer mittleren Basis, einen Nickelgehalt von etwa 1 TpM und ein Aussehen, das hell und klar ist. Dieses Speiseölprodukt aus dem Elektrofilter ist ohne jede nachfolgende Behandlung in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften gleichwertig mit dem kommerziellen Produkt, das durch mehrere Filtrierungsstufen erhalten wird, für die mehrere Stunden in einer kommerziellen Anlage der Nahrungsmittelindustrie heutiger Ausführung benötigt werden. Ferner
709822^0787
ist das Speiseölprodukt aus der Elektrofiltrierung weitestgehend frei von allen suspendierten und kolloidalen anorganischen und organischen Feststoffen. Beispielsweise liegt der Nickelgehalt des Speiseöles, das aus dem Falltank 22 entnommen wird, in der Größenordnung von mehreren hundert Teilen pro Million (TpM) . Der kolloidale Nickelgehalt dieses Öles beträgt in der Größenordnung von Zehnereinheiten von Teilen pro Million. Das Speiseölprodukt, das mit dem Versuchs elektrofilter erhalten wurde, lag stets im Mittel im Bereich von etwa ein Teil pro Million Nickelgehalt oder weniger. Somit ist das Speiseölprodukt, das nach dem System vorliegender Erfindung hergestellt wird, im Aussehen, in den physikalischen und in den chemischen Eigenschaften gleich dem Speiseölprodukt einer herkömmlichen Anlage.
Nach Fig. 1 soll der Elektrofilter 37 bei der ersten Installation vollständig gereinigt werden, so daß das partikelförmige Bett keine schädlichen Materialien enthält, die in das Speiseöl gelangen können. Zu diesem Zweck kann der Elektrofilter 37 mit heißem kommerziellen Speiseöl aus dem Ladetank 57, der Reinigungsleitung 61 und über die Ventile aufweisende Leitungsanordnungen gespült werden. Zusätzlich kann Dampf durch die Leitung 66 geführt werden, damit erstarrtes Speiseöl aus dem Elektrofilter 37 weggebracht oder alle anderen Arten von organischen Materialien aus dem Bett entfernt werden, oder es kann die Temperatur des Bettes soweit erhöht werden, daß ein Stickstoffstrom einen weitestgehend trockenen Zustand ergibt. Der Speiseölstrom und die Abführflüssigkeit aus dem Elektrofilter können bei diesem Reinigungsschritt einem Notentspannungstank 96 über die Abführleitung 94 zur weiteren Verwendung zugeleitet werden.
Zusätzlich hierzu ist die beschriebene Anordnung zum Reinigen des Elektrofilters 37 in dem Fall wichtig, daß eine unbeabsichtigte Bewegung von in nicht einwandfreier Weise gehärtetem Material, Seife oder Fettmaterial mit solchen unerwünschten Eigenschaften, die das Elektrofilterbett 77 ver-
709822Λ0787
unreinigen würde, in den Abfalltank 22 erfolgt. In diesem Fall kann das System als anfängliches Reinigungssystem verwendet werden, um solche schädlichen oder unerwünschten Seifen, Säuren und dergleichen aus dem Bett des Elektrofilters 37 zu entfernen.
Obgleich die spezielle organische Flüssigkeit als Speiseöl beschrieben worden ist, ist vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Nichtpetroleumöl beschränkt und in gleicher Weise auf andere Arten anwendbar, z.B. Fette, tierische und pflanzliche Öle und zugeordnete organische Flüssigkeiten.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß ein Elektrofiltriersystem, eine Einrichtung und ein Verfahren vorgeschlagen werden, die zum Entfernen von anorganischen Säuren aus organischen Flüssigkeitsströmen geeignet sind. Insbesondere kann das System über längere Zeiträume mit einem verhältnismäßig einfachen Reinigungsvorgang betrieben werden. Es kann keine Verunreinigung des organischen Flüssigkeitsproduktes aus dem Elektrofiltriersystem während des Betriebes oder des Reinigungs-Vorganges auftreten. Außerdem ist das organische Flüssigkeitsprodukt, das rasch in einem Elektrofiltrierschritt hergestellt wird, gleichwertig mit kommerziellen Produkten, die durch mehrstufiges Filtrieren in konventioneller Weise erhalten werden.
709822/0787

Claims (36)

Patentansprüche;
1. Elektrofilter zum Entfernen von Feststoffen aus einem, organischen Flüssigkeitsstrom hohen spezifischen Widerstandes, gekennzeichnet durch
a) ein Gefäß (71) mit einem inneren Durchflußpfad, der - sich zwischen einer Einlaß- und einer Auslaßvorrichtung (36, 72; 42; 73) erstreckt,
b) ein chemisch inertes Bett (77) im inneren Durchflußpfad ■ des Gefäßes (71) mit einer Vielzahl von Durchflußkanälen zwischen starren Hassen eines festen Materiales mit einer Dielektrizitätskonstanten nicht über etwa 7»
c) eine Vorrichtung (40; 89, 91» 92) zum Aufbau eines elektrischen Gleichstsoefeldes innerhalb des Bettes (77) mit einer Intensität, die ausreicht, um Feststoffe aus dem organischen Flüssigkeitsstrom durch elektrisch induzierte Adhäsion der-Feststoffe auf dem Material zu entfernen und einen gereinigten organischen Flüssigkeitstrom an die Auslaßvorrichtung zu geben,
d) eine Vorrichtung (57» 58, 59» 61, 62, 63) zum selektiven Heinigen wenigstens eines feiles des Materiales von haftenden Festkörpern durch Unterbrechung des elektrischen Feldes, wobei eine Reinigungsflüssigkeit hindurchgeleitet wird, um anhaftende Feststoffe von dem Material zu entfernen, und wobei die Flüssigkeit mit den entfernten Feststoffen aus dem gereinigten Material entfernt wird, und
e) eine Überwachungsvorrichtung (51» 52), die ein Anzeige-
- signal ergibt, um die selektive Reinigung des Materiales von anhaftenden Feststoffen vorzunehmen, wenn der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom sich Bedingungen
709822/0787
eines erhöhten Feststoffgelialtes durch Auffüllen des Bettes mit Feststoffen nähert.
2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch Artikel dargestellt ist, die eine Dielektrizitätskonstante zwischen etwa 2 und etwa 5 "besitzen.
3- Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch Partikel dargestellt ist, die eine Dielektrizitätskonstante zwischen etwa 3 und etwa 4- "besitzen.
4·. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch Partikel dargestellt ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Mineral "besteht, das kristallines Siliziumdioxyd enthält, z.B. Flint, Granat, Granit und Quarzglas.
5. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus Partikeln "besteht, die eine lichte Maschenweite nach Syler im Bereich von etwa 2 mm "bis etwa i3 mm "besitzen.
6. Elektrofilter nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus Partikeln besteht, die eine mittlere Größe von etwa 2,5 mm "besitzen.
7· Elektrofilter nach Anspruch 6t dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus Partikeln aus gebrochenem Flintgestein besteht.
8. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung (51> 52) die gereinigte organische Flüssigkeit im Ausgang optisch abtastet und ein Anzeigesignal erzeugt, um die selektive Reinigung des Materiales von anhaftenden Feststoffen durchzuführen, wenn der gereinigte orga-
708822/0787
nische Strom auf eine vorgegebene optische Qualität durch erhöhten Feststoffgehalt abfällt, der sich durch das Auffüllens des Bettes mit Feststoffen ergibt.
9. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Gleichfeld einen Potentialgradienten über etwa 20 kV pro 2,5 cm Abstand in dem Bett besitzt.
10· Elektrofilter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Gleichfeld einen Potentialgradienten von etwa 40 kV pro 2,5 cm Abstand in dem Bett besitzt.
11. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7Ί) im inneren Durchflußpfad ein Bett (77) aus chemisch inerten, harten, granulatförmigen Partikeln eines starren, weitgehend inkompressiblen Materiales enthält und die Partikel nichtkugelförmig mit einer diskontinuierlichen Oberflächenkonfiguration und einer Dielektrizitätskonstanten nicht über etwa 7 ausgebildet sind, daß die Überwachungsvorrichtung (51» 52) eine optische überwachungsvorrichtung ist, die die gereinigte organische Flüssigkeit abtastet, welche den Auslaß passiert, und die ein Anzeigesignal zur Durchführung der selektiven Eeinigung der Partikel von anhaftenden Feststoffen erzeugt, wenn der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom auf eine vorbestimmte optische Qualität aufgrund des erhöhten Feststoff gehaltes fällt, und daß eine Steuervorrichtung (54) vorgesehen ist, die auf das Anzeigesignal der optischen Überwachungsvorrichtung anspricht, um die Vorrichtung (57» 58, 59* 61, 62, 63) zum selektiven Reinigen der Partikel von anhaftenden Feststoffen zu aktivieren.
12. Elektrofilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel ein in der Natur vorkommendes kristallines Siliziumdioxydmaterial mit einer mittleren Partikelgröße von etwa 2,5 mm sind.
709822/0787
2553319
13· Elektrofilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Mineral besteht, das Siliziumdioxyd enthält, z.B. Flint, Granat, Granit und Quarzglas.
14. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (57» 58, 59» 61, 62, 63) zum selektiven Reinigen wenigstens eines Teiles der Partikel von anhaftenden Feststoffen so ausgebildet ist, daß ein trokkenes, inertes, nichtoxydierendes Gas durch das Bett geführt wird, wobei das angelegte elektrische Gleichfeld den gereinigten organischen Flüssigkeitsstrom durch den Auslaß bewegt, ohne die anhaftenden Feststoffe zu bewegen, das elektische Feld unterbrochen wird und dann die Reinigungsflüssigkeit durch das Bett geschickt wird, damit anhaftende Feststoffe von den Partikeln entfernt werden, und schließlich die Flüssigkeit mit den entfernten Feststoffen von den Partikeln gereinigt wird.
15. Elektrofilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum selektiven Reinigen der Partikel die Reinigungsflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf einschließlich eines Reservoirs durch das Bett in einem Verhältnis von etwa 3 Volumeneinheiten Reinigungsflüssigkeit pro Volumeneinheit gereinigter organischer Flüssigkeit, die in dem Bett während des Entfernens von Feststoffen daraus enthalten ist, in Umlauf gesetzt wird.
16. Elektrofiltrierverfahren zum Entfernen von Festkörpern aus organischen Flüssigkeitsströmen, dadurch gekennzeichnet, a) daß der organische Flüssigkeitsstrom auf einer genügend hohen Temperatur gehalten wird, damit organische Feststoffe, wie z.B. Stearin, in Lösung sind und ein Elektrofilterbett, das die darin geführten Festkörper entfernen kann, nicht verstopfen kann,
709822/0787
b) daß der organische Flüssigkeitsstrom durch ein chemisch inertes Bett mit einer Vielzahl von Durchflußkanälen zwischen starren Massen eines festen Materiales mit einer Dielektrizitätskonstante nicht über etwa 7 gleitet wird,
c) daß ein elektrisches Gleichfeld innerhalb des Bettes mit einer Intensität aufgebaut wird, die ausreicht, um die Feststoffe, aus dem organischen Strom durch elektrisch induzierte Adhäsion der Feststoffe in dem Bettmaterial zu entfernen,
d) daß der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom mit reduziertem Feststoffgehalt aus dem Bett entfernt und nachfolgend ausgewertet wird, und
e) daß in ausgewählten Intervallen wenigstens ein Teil des Materiales von haftenden Festkörpern durch Unterbrechen des elektrischen Feldes gereinigt wird, wobei eine Reinigungsflüssigkeit zum Entfernen von anhaftenden Festkörpern aus dem Material
hindurchgeleitet und die Flüssigkeit mit den entfernten Festkörpern aus dem Material entfernt wird.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigen des Materiales von-anhaftenden Feststoffen durchgeführt wird, wenn der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom sich Zuständen erhöhten Feststoffgehaltes nähert, der durch das Auffüllen des Bettes mit Feststoffen bedingt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Reinigen des Bettes ein trockenes, inertes, - nichtoxydierendes Gas durch das Bett geleitet wird, wobei das elektrische Gleichfeld aufgebaut ist, um die gereinigte organische Flüssigkeit aus dem Bett ohne Bewegung der anhaftenden Feststoffe zu verschieben.
19· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Partikel aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus einem Mineral besteht, das kristallines Siliziumdioxyd enthält, z.B. Flint, Granat, Granit und Quarzglas.
709822/0787
20. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel gebrochener Flint mit einer mittleren Partikelgröße von etwa 2,5 mm sind.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit der Strom organischer Flüssigkeit ist, der in der Temperatur eingestellt wird, bis die organischen Feststoffe in Lösung sind und das Bett nicht verstopfen können.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Reinigen des Bettmateriales mit dem Strom organischer Flüssigkeit ein trockenes, inertes, nichtoxydierendes Gas durch das Bett geführt wird, um den Strom organischer Flüssigkeit, der als Reinigungsflüssigkeit dient, aus dem Bett zu bewegen^; bevor das elektrische Gleichfeld aufgebaut wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom organischer Flüssigkeit durch ein Bett aus chemisch inerten, harten, granulatförmigen Partikeln eines starren, weitgehend inkompressiblen Materiales geführt wird, und daß die Partikel nichtkugelförmige Gestalt mit einer verhältnismäßig dieskontinuierlichen Oberflächenkonfiguration und einer Dielektrizitätskonstanten nicht über etwa 7 besitzen.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Stromes organischer Flüssigkeit auf nicht weniger als etwa 65° C vor dem Einleiten in das Bett eingestellt wird.
25· Verfahren nach Anspruch 23? dadurch gekennzeichnet, daß der Strom organischer Flüssigkeit durch das Bett mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 30 cm/min während des Entfernens der Feststoffe geleitet wird.
709822/0787
26. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit der Strom organischer Flüssigkeit ist.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom organischer Flüssigkeit, der die Reinigungsflüssigkeit darstellt, durch das Bett mit einer Oberflächengeschwindigkeit von mindestens 40 cm/min während des Entfernens der anhaftenden Feststoffe von den Partikeln geführt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte organische Flüssigkeitsstrom aus dem Bett optisch abgetastet wird, um anzuzeigen, wenn der Strom gereinigter organischer Flüssigkeit auf eine vorbestimmte optische Qualität aufgrund des erhöhten Feststoffgehaltes abgesunken ist, der sich aus dem Auffüllen des Bettes mit Feststoffen ergibt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in ausgewählten Intervallen wenigstens ein Teil der Partikel von haftenden Feststoffen dadurch gereinigt wird, daß ein trockenes, inertes, nichtoxydierendes Gas durch das Bett geleitet wird, wobei das elektrische Gleichfeld darin aufgebaut wird, um den Strom gereinigter organischer Flüssigkeit von dem Bett ohne Bewegung der haftenden Feststoffe zu bewegen, daß das elektrische Feld unterbrochen und eine Reinigungsflüssigkeit durch das Bett geleitet wird, um an-
. haftende Feststoffe von den Partikeln zu entfernen, und daß die Flüssigkeit mit den entfernten Feststoffen von den gereinigten Partikeln entfernt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29* dadurch gekennzeichnet, daß der Strom gereinigter organischer Flüssigkeit aus dem Bett optisch abgetastet wird, um anzuzeigen, wann der Strom gereinigter organischer Flüssigkeit auf eine vorbestimmte optische Qualität aufgrund eines erhöhten Feststoffgehaltes abgesunken ist, der sich aus dem Auffüllen des Bettes mit Fest-
. stoffen ergibt. ·
709822/0787
31. Helle und klare organische Flüssigkeit, die nach folgenden Schritten gewonnen wird:
a) Ein organischer Flüssigkeitsstrom wird "bei erhöhten Drücken ■und erhöhter Temperatur "bei Vorhandensein einer Suspension von Härtungskatalysatoren, die ein katalytisches Metall in einer geringen Konzentration auf einem inerten anorganischen festen Träger führen, gehärtet,
b) der gehärtete Strom organischer Flüssigkeit, der den suspendierten Härtungskatalysator bei erhöhter Temperatur, bei der organische Feststoffe, z.B. Stearin, in Lösung bleiben, aufnimmt, wird durch ein Elektrofilter ^Leitet, das ein Bett aus chemisch inerten, harten granulatförmigen Partikeln eines festen, weit- . gehend inkompressiblen Materiales besitzt, wobei die Partikel eine verhältnismäßig diskontinuierliche Oberflächengestalt haben und nichtkugelförmig sind sowie eine Dielektrizitätskonstante besitzen, die nicht über etwa 7 Ü^gt» und wobei das Bett einem elektrischen Gleichfeld einer Intensität ausgesetzt wird, die ausreicht, um den suspendierten Härtungskatalysator im vollständig von dem gehärteten organischen Flüsagkeitsstrom durch elektrisch induzierte Adhäsion des Härtungskatalysators auf den Partikeln zu entfernen, und
c) der gehärtete Strom organischer Flüssigkeit wird aus dem Elektrofilter frei vom Häroingskatalysator entfernt.
32. Organische Flüssigkeit nach Anspruch 31 » dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrofilter Partikel aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus einem Mineral besteht, das kristallines Siliziumdioxyd, z.B. Flint, Granat, Granit und Quarzglas , enthält.
33. Organische Flüssigkeit nach Anepruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrofilter Partikel aus gebrochenem Flint mit einer mittleren Partikelgröße von 2,5 mm besitzt.
709822/0787
34-· Organische Flüssigkeit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett des Elektrofilters mit einem Potentialgradienten von wenigstens 20 kV pro 2,5 cm Abstand im Bett ■beaufschlagt wird.
35· Organische Flüssigkeit nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß das Bett des Elektrofilters mit einem Potentialgradienten von etwa 40 kV pro 2,5 cm Abstand im Bett beaufschlagt wird.
36. Organische Flüssigkeit nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß der Strom gehärteter organischer Flüssigkeit in seiner Gesamtheit aus dem Elektrofilter eine Filterscheibenverunreinigungstestzahl von 10 besitzt.
709822/0787
DE19762653319 1975-11-28 1976-11-24 Elektrofiltrierung zum reinigen organischer fluessigkeiten Ceased DE2653319A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/636,261 US4040926A (en) 1975-11-28 1975-11-28 Electrofiltration process for purifying organic liquids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2653319A1 true DE2653319A1 (de) 1977-06-02

Family

ID=24551142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762653319 Ceased DE2653319A1 (de) 1975-11-28 1976-11-24 Elektrofiltrierung zum reinigen organischer fluessigkeiten

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4040926A (de)
JP (1) JPS5287764A (de)
AR (1) AR210621A1 (de)
AT (1) AT368033B (de)
AU (1) AU504716B2 (de)
BR (1) BR7607919A (de)
CA (1) CA1097259A (de)
DE (1) DE2653319A1 (de)
ES (1) ES453676A1 (de)
FR (1) FR2332788A1 (de)
GB (2) GB1558384A (de)
IE (1) IE44356B1 (de)
MX (1) MX4342E (de)
NL (1) NL7612756A (de)
NZ (1) NZ182594A (de)
ZA (1) ZA766870B (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155924A (en) * 1977-01-24 1979-05-22 Petrolite Corporation Quality improvement process for organic liquid
FR2394601A1 (fr) * 1977-06-13 1979-01-12 Petrolite Corp Procede de purification de liquides organiques tels que des huiles animales et vegetales
US4193856A (en) * 1977-06-24 1980-03-18 Petrolite Corporation Use of electrofilter as an extraction column
US4221648A (en) * 1978-07-14 1980-09-09 Petrolite Corporation Media regeneration in electrofiltration
US4194956A (en) * 1978-12-22 1980-03-25 The Procter & Gamble Company Method for dewaxing high-resistivity oils
US4302310A (en) * 1979-10-16 1981-11-24 Petrolite Corporation Radial flow electrofilter
US4372837A (en) * 1979-10-16 1983-02-08 Petrolite Corporation Radial flow electrofilter
US4269681A (en) * 1979-10-16 1981-05-26 Petrolite Corporation Radial flow electrofilter
CH651815A5 (en) * 1980-06-25 1985-10-15 Kh Polt I Im V I Lenina Apparatus for electrochemical cleaning of effluent
DE19711174A1 (de) * 1997-03-18 1998-09-24 Oehmi Forsch & Ingtech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeiten
CN110328056B (zh) * 2019-07-11 2020-09-18 江苏大学 油液过滤装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1377021A (en) * 1917-07-11 1921-05-03 Darco Corp Process of clarifying and decolorizing oils
US2534907A (en) * 1945-01-19 1950-12-19 American Cyanamid Co Process of purifying hydrocarbon liquids
US2573967A (en) * 1947-05-01 1951-11-06 Us Hoffman Machinery Corp Electrical precipitation method
US2516733A (en) * 1947-12-05 1950-07-25 Henry M Unschuld Soybean oil refining process
US3394067A (en) * 1964-06-12 1968-07-23 Petrolite Corp Method and apparatus for unloading filters
US3799857A (en) * 1972-06-15 1974-03-26 Petrolite Corp Electrofilter system
US3799855A (en) * 1972-06-15 1974-03-26 Petrolite Corp Solids removal process

Also Published As

Publication number Publication date
MX4342E (es) 1982-04-02
ATA877676A (de) 1982-01-15
NZ182594A (en) 1978-09-20
CA1097259A (en) 1981-03-10
ZA766870B (en) 1977-10-26
IE44356B1 (en) 1981-11-04
AU1944076A (en) 1978-05-18
IE44356L (en) 1977-05-28
GB1558384A (en) 1979-12-28
AU504716B2 (en) 1979-10-25
ES453676A1 (es) 1978-03-16
AR210621A1 (es) 1977-08-31
JPS5287764A (en) 1977-07-22
BR7607919A (pt) 1977-11-08
FR2332788A1 (fr) 1977-06-24
AT368033B (de) 1982-08-25
GB1558385A (en) 1979-12-28
NL7612756A (nl) 1977-06-01
US4040926A (en) 1977-08-09
FR2332788B1 (de) 1980-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3877458T2 (de) Verfahren und apparat zur raffinierung von oelen und fetten.
DE3523060C2 (de) Misch- und Reaktionseinrichtung
DE3612825A1 (de) Poroeser keramikfilter und dessen herstellung
DE112005001891T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen der Ablagerungskapazität von Filtern für Fremdstoffe
DE2653319A1 (de) Elektrofiltrierung zum reinigen organischer fluessigkeiten
EP0248429A2 (de) Verfahren zum Abtrennen von organischen Verbindungen aus Wasser durch Extraktion
DE60104212T2 (de) Vorrichtung zur behandlung von wasser mit ballastierten flocken
AT391679B (de) Vorrichtung fuer die elektrochemische reinigung einer verschmutzten fluessigkeit
DE102007045269A1 (de) Verfahren zur adsorptiven Reinigung von Wasser an Aktivkohle
CH634757A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur abscheidung von schwebstoffen aus suspensionen durch absitz- und filterverfahren.
DE2834718C2 (de) Verfahren zur kombinierten Müllverwertung/Abwasseraufbereitung und Mehrstufen-Filtrationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2435864C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom
DE2248298A1 (de) Verfahren und elektrisches filter zum entfernen von elektrisch leitenden verunreinigungen aus suspension in oelen von hohem spezifischem widerstand
EP0968258B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von verunreinigungen enthaltenden flüssigkeiten
CH615656A5 (de)
DE3335127C2 (de)
DE19518575A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Rückspülen von Kerzen- oder Anschwemmfiltern
EP2544803B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verfahrenstechnischen behandlung feststoffreicher suspensionen
DE2411828B2 (de) Verfahren zum Adsorbieren von in einer wäßrigen Flüssigkeit enthaltenen Fremdstoffen an körniger Aktivkohle
DE2237636A1 (de) Filterkoerper und filtrierprozess
DE102020104877B4 (de) Filtereinheit zum aufbereiten eines flüssigen prozessmediums sowie verfahren zum betreiben einer filtereinheit
DE69116800T2 (de) Methode zum Filtrieren und Demineralisieren mit einem Mischbett von Ionenaustauschern
DE69602350T2 (de) Verfahren und apparat zur elektrostatischen reinigung von organischen flüssigkeiten
DE1057577B (de) Filterhilfe und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2901389C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Waschen und Schleifen von Rohseife

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection