DE2713067A1

DE2713067A1 - Prodn. of emulsions of oil and water - using dextrin as emulsifier

Info

Publication number: DE2713067A1
Application number: DE19772713067
Authority: DE
Inventors: Eun Bok Rhee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2713067C2

Abstract

Prodn. of emulsions from mixts. of oil and water is effected by using dextrin as emulsifier. The oil-water mixt. pref. contains 50% (esp. =30%) water and >50% (esp. >=70%) oil. The dextrin concn. is pref. 2-15 pts. wt. per 1000 pts. wt. of the mixt. The emulsions can be produced in simple blenders or colloid mills. Dextrin forms o/w emulsions (esp. with fuel oil) which remain stable for long periods (e.g. >=15 months) and cause less pollutant emission than the neat oil when burned.

Description

Verfahren zur Gewinnung voll emulgiertem heizöl Process for obtaining fully emulsified heating oil

Erdöl bedeutet eine der wichtigsten Energiequellen der Menschheit. imine Vielzahl von petrochemischen Produkten hat im letzten Jahrhundert die Zivilisation bereichert oder erst ermöglicht. Folglich ist auch in der Zukunft mit einer verstärkten Nachfrage nach Erdöl zu rechnen.Petroleum is one of the most important sources of energy for mankind. imine variety of petrochemical products has made civilization in the last century enriched or made possible in the first place. Consequently, it is also in the future with a reinforced Demand for crude oil to be expected.

Die geschätzte Menge an Erdöllagern in der Welt ist begrenzt und geographisch in hohem Maße ungleich verteilt. Wie die Ölkrise von 1973 gezeigt hat, können die Fördermengen und die geforderten Preise vom Gutdünken der ölproduzierenden Länder abhängen. Deshalb ist es ein Hauptanliegen der Menschheit, neue Energiequellen zu erschließen, Ebenso ist jedes Mittel willkommen, durch das der Erdölverbrauch wirtschaftlicher gestaltet werden kann.The estimated amount of oil deposits in the world is limited and geographical largely unevenly distributed. As the 1973 oil crisis showed, they can Production volumes and the required prices at the discretion of the oil-producing countries depend. That is why it is a major concern of mankind to find new sources of energy Develop, Likewise every means is welcome, by which the petroleum consumption more economical can be designed.

Angesichts dieser Tatbestände ist es Anliegen der Erfindung, Maßnahmen zur Öleinsparung vorzuschlagen, die darin bestehen, daß @eizöl Wassor zugesetzt wird. Die Erfindung resultiert daraus, daß ein Emulgiermittel angegeben wird, das das Vermischen von Öl und Wasser ermöglicht, und dafa ein auf diese @eise hergestellter Brenstoff hergestellt wird. @ie Grundidee hat ihren Ursprung in einer weithin zu beobachtenden Erscheinung: beispielsweise liefert pulverisierte Kohle beil verbrennen mehr Wärme, wenn sie mit einer kleinen Menge Wasser vermischt ist, und brennstoff wird mit Wasser versprüht, um in Schmelzöfen von Huttenwerken und in Jüsenmaschinen bein Start eines Flugzeuges wirksamer zu verbrennen.In view of these facts, it is a concern of the invention, measures to propose to save oil, which consist in adding @ eizöl Wassor will. The invention results from the fact that an emulsifier is specified which allows the mixing of oil and water, and there is one produced in this way Fuel is produced. @ie basic idea has its origins in a widely used Observational phenomenon: for example, supplies powdered coal with burning more heat, when mixed with a small amount of water, and fuel is sprayed with water to be used in smelting furnaces at Huttenwerke and in Jüsen machines burn more effectively when an aircraft takes off.

Öl und Wasser sind in ihrem ursprünglichen Zustand wegen der Unterschiede in ihrer Oberflächenspannung und ihrer Wicilten nicht mischbar. Polymere stoffe, wie Gummi arabicum, pflanzliche Gelatine, Holyalkohol u. dgl., sind als Emulgiermittel für Öle und Fette allgemein bekannt. Jedoch sind sie unbrauchbar für das Mischen von ul und Wasser. Zur Gewinnung einer Emulsion aus 70 % Öl und 30 % Wasser ist auch schon mit Erfolg ein Ultraschallreaktor eingesetzt worden. Es wurde festgestellt, daß die Emulsion mehr Wärme liefert und gleichzeitig der Gehalt an lerunreinigungssubstanzen in hohem Maße herabgesetzt wird (vgl. Newsweek, 14. Juni 194). lillerdings sind Ultraschallemulgatoren in bezug auf Installation und Betrieb ziemlich Kostspielig. Außerdem läßt die erhaltene Emulsion in bezug auf Stabilität und Beständigkeit viel zu wünschen übrig.Oil and water are in their original state because of the differences immiscible in terms of their surface tension and wicilts. Polymer fabrics, such as gum arabic, vegetable gelatin, holy alcohol and the like are used as emulsifiers generally known for oils and fats. However, they are useless for mixing of ul and water. To obtain an emulsion from 70% oil and 30% water is an ultrasonic reactor has also been used with success. It was determined, that the emulsion provides more heat and, at the same time, the level of contaminants is greatly reduced (see Newsweek, June 14, 194). lillerdings are Ultrasonic emulsifiers quite expensive to install and operate. In addition, the emulsion obtained leaves much in terms of stability and durability to be desired.

Hauptaufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens zur Gewinnung von emulgiertem Heizöl bei minimalen Kosten und mit einer einfachen und wirtschaftlichen Emulgiervorrichtung.The main object of the invention is therefore to create a method for obtaining emulsified heating oil at minimal cost and with a simple and economical emulsifier.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Emulgieren von Öl durch Vermischen von Öl mit Wasser.Another object of the invention is to provide a method for emulsifying oil by mixing oil with water.

schließlich ist noch Aufgabe der Erfindung die Angabe eines cllemischen Emulgiermittels, durch das Öl und Wasser miteinander vermischt werden können, wobei das kittel höchste Stabilität und Beständigkeit der Emulsion vermittelt.Finally, the object of the invention is to specify a cllemic Emulsifier by means of which oil and water can be mixed together, whereby the smock provides the highest stability and durability of the emulsion.

Da die erhaltene Emulsion als brennstoff verwendet wird, mu eine ausreichende beziehung zwischen Brennstoffersparnis und wirksamer Verbrennung in liechnung gesetzt werden. Der optimaie Anteil an Wasser kann viel kleiner sein als der von Öl, weil, wie allgemein gut bekannt ist, die Oberflächenspannung von Ölen nicht nur größer ist als die von Wasser, sondern ihre Wichte auch kleiner ist als die von Wasser, so daß sich das Wasser aus einem Öl-Wasser-Gemisch nach unten absetzt. Deshalb muß bei dem Smulgierverfahren das *Wasser in eine Teilchen zerteilt werden, die gleichmäßig in dem 01 dispergiert werden, so daß eine Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ erhalten wird. Als Emulgier-Vorrichtung können ein einfacher Liischer oder eine holloidmühle verwendet werden. Die Teilchen der fertigen Emulsion vom Wasser-in-vl-Typ müssen von kolloidaler Größenordnung sein, um angesichts der allmählichen änderungen der Temperatur und der Beständigkeit über einen beachtlichen Zeitraum die Stabilität zu gewährleisten. Zu diesem Zweck erfordert die Erfindung ein Emulgiermittels das höchst wirksam die Emulgierung von ul mit Wasser gestattet.Since the emulsion obtained is used as a fuel, it must be sufficient Relationship between fuel economy and efficient combustion put into consideration will. The optimal proportion of water can be much smaller than that of oil, because, As is well known, the surface tension of oils not only increases than that of water, but its weight is also smaller than that of water, so that the water settles down from an oil-water mixture. Therefore must In the emulsification process, the water is divided into particles that are evenly distributed can be dispersed in the oil so that a water-in-oil type emulsion is obtained will. A simple Liischer or a holloid mill can be used as the emulsifying device be used. The particles of the finished water-in-vl type emulsion must of colloidal magnitude to face the gradual changes in the Temperature and stability over a considerable period of time to ensure. To this end, the invention requires an emulsifier that allowed emulsification of ul with water most effectively.

als Ergebnis von zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, daß Dextrin ein für die nforderungen der Erfindung höchst wirksames Emulgiermittel ist. Dextrin ist in kaltem Wasser leicht löslich und hat einen hohen Dispersionsgrad. Außerdem hat Dextrin eine niedrige Viskosität, hohe Fließfähigkeit, starke Adhäsivität und niedrigen Gelbildungsgrad, so daß es für die Zwecke der Erfindung ideal ist.as a result of numerous experiments it has been shown that dextrin is a highly effective emulsifier for the requirements of the invention. Dextrin is easily soluble in cold water and has a high degree of dispersion. aside from that Dextrin has a low viscosity, high fluidity, and strong adhesiveness low degree of gelation, so that it is ideal for the purposes of the invention.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der gewünschte emulgierte Brennstoff hergestellt durch Zusetzen von 2 bis 15 Gewichtsteilen Dextrin zu 1000 Gewichtsteilen eines Wasser- Öl-Gemisches (30:70) und Behandeln dieses Gemisches in einer Emulgiervorrichtung. wenn in diesem Fall der Gehalt an Dextrin weniger als 2/1000 Teile des ul-Wasser-eniisches beträgt, wird die stabilität der erhaltenen Emulsion merklich herabgesetzt; wenn andererseits mehr als 15/lOUO Teile des Öl-Wasser-Gemisches vorhanden sind, wird der Dispersionsgrad des Dextrin entsprechend herabgesetzt, und seine Fließfähigkeit wird schlechter.According to one embodiment of the invention, the desired emulsified Fuel made by adding 2 to 15 parts by weight of dextrin to 1000 Parts by weight of a water Oil mixture (30:70) and treat this mixture in an emulsifier. if in this case the salary of Dextrin is less than 2/1000 parts of the ul-water-eniisches, the stability will be the emulsion obtained is markedly reduced; on the other hand, if more than 15 / lOUO Parts of the oil-water mixture are present, the degree of dispersion of the dextrin is decreased accordingly, and its fluidity deteriorates.

Gleichzeitig leidet in letzteren Fall die Emulsion durch ausgefällte 3toffe, und so können die Brenneröffnungen nicht mehr passiert werden, weil durch diese Fällungsprodukte die Offnungen verstopft werden. Deshalb hat sich herausgestellt, da13 die geeignete Menge an zuzusetzendem Dextrin zu dem Gemisch aus Wasser und Öl zwischen 2/1000 und 15/1000 Gewichtsteiien, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, betragen sollte.At the same time, in the latter case, the emulsion suffers from precipitates 3toffe, and so the burner openings can no longer be passed because through these precipitation products clog the openings. Therefore it turned out da13 the appropriate amount of dextrin to be added to the mixture of water and Oil between 2/1000 and 15/1000 parts by weight, based on the total weight of the Mixture, should be.

zinke Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ mit einem solchen Dextringehalt kann seinen vorteilhaften Zustand über mindestens 15 Monate beibehalten. Als dagegen anstelle von Dextrin Stärke bei verschiedenen Zusatzanteilen verwendet wurde, war es unmöglich, eine Emulsion von Wasser in Öl zu erhalten.zinc water-in-oil type emulsion having such a dextrin content can maintain its favorable condition for at least 15 months. As against instead of dextrin, starch was used at various additive levels it is impossible to obtain an emulsion of water in oil.

Wie vorstehend erwähnt, hat sich bei dem Gemisch ein Anteil von 30 Teilen Wasser zu 70 Teilen Öl als brauchbar erwiesen.As mentioned above, the mixture has a proportion of 30 Parts of water to 70 parts of oil have been found to be useful.

Wenn jedoch die Zusammensetzung geändert wird, so daß mehr als 30 Teile Wasser und weniger als 70 Teile Öl vorhanden sind, nimmt der Heizwert des Brennstoffes beträchtlich ab. Wenn schließlich die Zusammensetzung 50:50 erreicht, ist überhaupt keine Verbrennung mehr möglich. Folglich ist festzuhalten, daß das günstigste Verhältnis von Wasser zu Öl so ist, daß 30 Teile oder weniger Wasser auf 70 Teile oder mehr Öl vorhanden sind. Man muß jedoch festhalten, daß das Mischungsverhältnis in Abhängigkeit von der verwendeten blatt, insbesondere davon, ob Schwer- oder Leichtöl eingesetzt wird, mehr oder weniger schwanken kann.However, if the composition is changed so that more than 30 Parts of water and less than 70 parts of oil are present, the calorific value of the Fuel considerably. When finally the composition reaches 50:50, incineration is no longer possible at all. Hence it should be noted that that The most favorable ratio of water to oil is such that 30 parts or less of water there are 70 parts or more of oil. It must be noted, however, that the mixing ratio depending on the sheet used, especially whether heavy or light oil is used, can vary more or less.

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt, der erfindungsgemäß zu berücksichtigen ist, liegt darin, daß festgestellt wurd@, daß der Ausstoß an toxischen Verunroinigungen beim Verbrennen der erfindungsgemäßen @mulsion, beispielsweise einer @muision aus Wasser in Bunker-@-@l, betrachtlich vermindert worden kann.Another important aspect to be considered according to the invention is that it was found that the emission of toxic impurities when burning the @mulsion according to the invention, for example a @muision Water in bunker - @ - @ l, can be considerably reduced.

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der Verunreinigungen aus einer Emulsion nach der Erfindung mit denen von Bunker-@-Öl ailein, wenn diese unter den folgenden bedingungen verbrannt werden: Vergleicn der erzeugten Verunreinigungen@): 100 % Bunker-C-Öl **) Emulsion von 28 % Wasser in 72 % Bunker-C-Öl Wasser - SO2 CO Wasser- SO2 CO menge menge 1,00 55@,6 ppm 500 ppm 0,@0 206,9 ppm -1,25 56@,2 ppm 530 ppm 1,00 305,5 ppm 120 ppm 1,50 56@,2 ppm 1,50 384,4 ppm 145 ppm Anmerkungen: *) = Bei die sem Ve@such wurde ein @-t-Brenner ver wellde t .The following table shows a comparison of the impurities from an emulsion according to the invention with those of Bunker - @ - oil ailein if this is below incinerated under the following conditions: Comparison of the impurities generated @): 100% Bunker-C-Oil **) Emulsion of 28% water in 72% Bunker-C-Oil water - SO2 CO water SO2 CO amount amount 1.00 55 @, 6 ppm 500 ppm 0, @ 0 206.9 ppm -1.25 56 @, 2 ppm 530 ppm 1.00 305.5 ppm 120 ppm 1.50 56 @. 2 ppm 1.50 384.4 ppm 145 ppm Notes: *) = A @ -t burner was twisted during this search.

**) = Bunker-C-Öl aus Kuwait-Rohöl Patentansprüche: **) = Bunker C oil from Kuwait crude oil Patent claims:

Claims

p a t e n t a n s p 1. Ü C 11 e 1. Procedure for obtaining a Oil-water emulsion, characterized in that an effective amount of dextrin as The emulsifier is mixed with a mixture of oil and water.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture of oil and water consists of less than 50% water and more than 50% oil.

3. The method according to claim 1, characterized in that 2 to 15 Parts by weight of dextrin are added to 1000 parts by weight of the total mixture.