DE2920855A1 - Kontaktierungsverfahren - Google Patents

Kontaktierungsverfahren

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DE2920855A1
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Kontaktierungsverfahren, bei dem eine erste Flüssigkeit innerhalb einer untenstehend beschriebenen Kontaktiervorrichtung in Kontakt mit einer zweiten Flüssigkeit oder mit in der zweiten Flüssigkeit enthaltenen Feststoffen gebracht wird, wobei die Flüssigkeiten im wesentlichen nichtmischbar sind. Die Kontaktbehandlung wird kontinuierlich durchgeführt, wobei die Flüssigkeiten durch die Kontaktiervorrichtung als Flüssigkeitsströme normalerweise gegensinnig durchfließen, die jedoch auch in gleiche Richtung fließen können. Die Kontaktbehandlung wird durchgeführt, um einen Massetransfer entweder zwischen der zweiten Flüssigkeit oder den Feststoffen und der ersten Flüssigkeit z.B. durch Lösungsmittel-Auszug, zu bewirken.
Gemäß der Erfindung wird ein Kontaktierungsverfahren zur Kontaktbehandlung einer ersten Flüssigkeit mit einer im wesentlichen nicht mischbaren zweiten Flüssigkeit oder mit in der zweiten Flüssigkeit getragenen Feststoffen vorgeschlagen, bei dem die Flüssigkeiten kontinuierlich durch eine Kontaktiervorrichtung strömen, die eine Trommel enthält, in der ein Rotor mit mehreren axial beabstandeten Scheiben angeordnet ist, welche die Trommel in miteinander verbundene Kammern teilt, wobei mindestens einige der Kammern mit den Scheiben drehende Behälter besitzt, um eine Durchmengung der Flüssigkeiten
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zu bewirken. Bei dem Verfahren wird erfindungsgemäß in mindestens einigen der Kammern ein Reagens zugeführt, um das Kontaktierungsverfahren zu beschleunigen.
Aus der UK-PS 972 035 ist eine geeignete Kontaktiervorrichtung bekannt. Eine derartige Kontaktiervorrichtung enthält eine Trommel, in der ein Rotor angeordnet ist, der eine Anzahl axial beabstandeter Scheiben aufweist, die den Innenraum der Trommel in mehrere Kammern unterteilen, die miteinander mittels eines ringförmigen Raumes zwischen den Scheibenkanten und der Trommel kommunizieren, wobei in einigen Fällen zusätzlich Durchgangslöcher in den Scheiben vorgesehen sind. In mindestens einigen Kammern drehen sich mit den Scheiben Behälter, die den Scheibenaußenkanten benachbart angeordnet sind. Wenn die beiden Flüssigkeiten als getrennte Ströme durch die Trommel fließen, werden sie miteinander mittels der Behälter in Kontakt gebracht, die beide Flüssigkeiten in jeweils die andere Flüssigkeit fördern.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Zustand einer der Flüssigkeiten an einer oder mehreren Stellen längs der Kontaktiervorrichtung überwacht, und die Zugabe des Reagens wird gemäß den bei der überwachung ermittelten Werten geregelt. Zusätzlich läßt sich an einer oder mehreren Stellen längs der Kontaktiervorrichtung eine der Flüssigkeiten oder ein separierter Bestandteil entnehmen.
Ein Gebiet, in dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist, liegt bei den Verfahren zur Trennung von
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Erzen aus einer wässrigen Aggregation von Feststoffen, wie z.B. beim Entfernen von Verunreinigungen aus einem wässrigen Tonschlamm. Ein derartiges Verfahren ist z.B. in der UK-Patentanmeldung 33125/78 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Ansammel- oder Kollektor-Reagens (typischerweise Olein-Säure, ein Langketten-Amin oder ein Erdöl-Sulfonat) einer wässrigen Ton-Dispersion, insbesondere einer Dispersion aus Porzellanerde (China Clay) zugesetzt, um hydrophobe Partikel aus den Verunreinigungen, normalerweise Metalloxide, herzustellen; die Verunreinigungen werden dann innerhalb der Kontaktiervorrichtung in einer Zwischengrenzschicht zwischen einer oberen nichtpolaren organischen Flüssigkeitsphase und der unteren wässrigen Phase angesammelt. Es ist wünschenswert, daß das Kollektor-Reagens innerhalb der Kontaktiervorrichtung erfindungsgemäß auf der minimalen Konzentration gehalten wird, die mit der Durchführung des Verfahrens konsistent ist, und daß das Kollektor-Reagens erfindungsgemäß in die Kontaktiervorrichtung an einer Vielzahl ausgewählter und axial beabstandeter Stellen durch diesen in die Trommel eingegeben wird, wobei die Zufuhr bevorzugt in Höhe der im wesentlichen horizontalen Achse des Rotors oder in die wässrige Phase hinein erfolgt. Die Tätigkeit der Kontaktiervorrichtung stellt eine intime Durchdringung des Koxlektor-Reagens mit der wässrigen Phase dar, und es erfolgt somit das Einfangen der Verunreinigungen in der Zwischengrenzschicht.
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, dem Strom aus nichtpolarer organischer Flüssigkeit eine Lauge zuzusetzen, um den Innenraum der Kontaktiervorrichtung leicht alkalisch zu halten und/oder
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ein Entflockungsmittels oder Dispergens zuzusetzen. Eine derartige Lauge und/oder Dispergens kann ebenfalls an axial beabstandeten Stellen längs der Kontaktiervorrichtung zugefügt werden. Die die Verunreinigungen enthaltende Zwischengrenzschicht kann ebenfalls an mehreren Stellen entnommen werden, die von den entsprechenden Zufuhrstellen in Strömungsrichtung der Dispersion versetzt sind.
Im Rahmen eines speziellen Beispiels werden Verunreinigungen in Form von Oxiden, z.B. Bor- und Titanoxiden aus rohem kaolinischem Ton entfernt. Der Ton wird sorgsam mit Wasser gemischt, um eine Suspension des Tons im Wasser herzustellen; die Verunreinigungen, welche den wirtschaftlichen Wert des Tons schmälern, liegen in Form von Teilchen vor, deren Größe im Bereich von 50 Mikrometer und kleiner liegt, und die in der wässrigen Phase suspendiert sind. Die Suspension wird mittels einer Pumpe dem Einlaß am Boden des ersten Endes der Trommel zugeführt und fließt dann durch die Kontaktiervorrichtung und wird durch den Auslaß am zweiten Ende der Trommel abgegeben .
Ein Strom aus nichtpolarer organischer Flüssigkeit, bevorzugt Kerosin oder irgendeine andere geeignete Flüssigkeit, z.B. Kohlenstoff-Tetrachlorid, Benzol oder ein Paraffin, wird kontinuierlich einem Einlaß im oberen Bereich des zweiten Endes der Trommel zugeführt und verläuft gegensinnig zur Suspension und wird durch einen ähnlich angeordneten Auslaß am ersten Ende der Trommel abgegeben. Die Strömungsgeschwindigkeiten werden derart gewählt, daß sich eine Grenzfläche zwischen der wässrigen und der organischen
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Phase ungefähr bei der Achse der Trommel ergibt. Der Rotor wird einer Geschwindigkeit gedreht, daß sich diese Grenzfläche nicht zerstört, daß andererseits aber eine wirksame Durchmengung der beiden Phasen in allen Kammern stattfindet.
Auf der Höhe der Achse, auf derjenigen Seite der Trommel, auf der die Behälter ansteigen, sind längs der Kontaktiervorrichtung beabstandet eine Vielzahl von Zugabedüsen angebracht, die mit dem Kollektor-Reagens versorgt werden und eine geregelte oder gesteuerte Dosis an Kollektor-Flüssigkeit in ausgewählte Kammern eingeben; die Dosis wird derart geregelt, daß die Konzentration des Kollektor-Reagens auf dem minimalen Wert gehalten wird, welcher zur Durchführung seiner gewünschten Funktion ausreicht. Auf derselben Höhe befinden sich an der anderen Seite, an der die Trommel sich nach abwärts bewegt, kleine Abgabeöffnungen in der Trommelwand. Diese Abgabeöffnungen befinden sich bevorzugt in Richtung der Strömung der organischen Phase jeweils in der den Zufuhrdüsen benachbarten Kammern.
Die von der Kontaktiervorrichtung abgegebene Suspension besitzt einen Verunreinigungsgehalt, welcher gegenüber dem einströmenden Material stark verringert ist, und sie enthält nur einen geringen Anteil an organischer Phase. Gleichermaßen enthält die abgegebene organische Phase einen nur kleinen Anteil an Wasser oder an Verunreinigungen. Die durch die seitlichen Öffnungen entnommene Grenzzwischenschicht enthält eine hohe Konzentration an Verunreinigungen in der organischen Phase und wird weiterbehandelt, um die organische Phase zurückzu-
gewinnen und erneut in den Zyklus zu geben, sowie um die Verunreinigungen zu gewinnen/ sofern dies von Wert ist.
Ein zweites Anwendungsfeld der Erfindung liegt bei den Verfahren zur Behandlung von Abfällen, welche öl und/oder ölderivate enthalten. Ein Beispiel stellt die Behandlung von ölsandsümpfen dar, wie sie z.B. in den ölsandbereichen von Kanada aufgefunden werden. Diese Sümpfe enthalten Abfallprodukte, die bei dem Heißwasserprozeß zur Extraktion von Bitumen aus ölsand anfallen, und sie enthalten relativ kleine Mengen an Bitumen und Reagens in relativ großen Wassermengen. Der Inhalt der ölsandsümpfe kann dadurch bearbeitet werden, daß der durch eine Kontaktiervorrichtung der obengenannten Art im Gegenstrom mit einem Lösungsstrom, z.B. Kerosin geschickt wird, um mittels des Lösungsmittels Bitumen und andere ölhaltigen Konstituenten der Sümpfe zu extrahieren, und um ölfreies Wasser in die Umgebung zurückzugeben.
Der Inhalt der ölsandsümpfe ist normalerweise alkalisch, während der Kerosin verwendende Lösungsmittel-Extraktionsprozeß im allgemeinen eine ungefähr neutrale Flüssigkeit benutzt, die durch die Kontaktiervorrichtung strömt. Der aus den Sümpfen genommenen Flüssigkeit wird daher bevorzugt eine Säure, bevorzugt verdünnte Salzsäure vor dem Eintritt in die Kontaktiervorrichtung zugesetzt. Die Azidität der wässrigen Phase innerhalb der Kontaktiervorrichtung wird längs der Länge der Kontaktiervorrichtung mittels Meßfühlern in der Trommelwand unterhalb der Grenzfläche zwischen der wässrigen und der organischen Phase überwacht, und es wird automatisch weitere
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Säure durch die Düsen in d;e Trommel entsprechend den gemessenen pH-Ablesewerten injiziert, um sicherzustellen, daß die wässrige Phase während des Hindurchwanderns durch die Kontaktiervorrichtung neutral oder sauer ist.
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Claims (7)

ANMELDER/INH: AKTENZEICHEN: DATUM: RTL CONTACTOR HOLDING S.A. Neuanmeldung 22. Mai 1979 RTL CONTACTOR HOLDING S.A., Terrassenweg 1A, 6300 ZUG, Schweiz Kontaktierungsverfahren ANSPRÜCHE
1. Kontaktierungsverfahren zur Kontaktbehandlung einer ersten Flüssigkeit mit einer zweiten, im Wesentlichen niclvb-mischbaren Flüssigkeit oder mit Feststoffen, die in der zweiten Flüssigkeit enthalten sind, wobei die Flüssigkeiten kontinuierlich durch eine Kontaktiervorrichtung fließen, die eine Trommel enthält, in der ein Rotor mit mehreren axial beabstandeten Scheiben angeordnet ist, welche die Trommel in miteinander kommunizierende Kammern trennen, wobei mindestens einige Kammern sich mit den Scheiben drehende Behälter zur Durchmengung der Flüssigkeiten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reagens in mindestens einige der Kammern eingegeben wird, um das Kontaktierungsverfahren voranzutreiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.
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daß der Zustand einer der Flüssigkeiten an einer oder mehreren Stellen längs der Kontaktiervorrichtung überwacht wird, und daß die Zugabe des Reagens in Übereinstimmung mit den Überwachungswerten geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Flüssigkeiten oder ein separierter Konstituent an einer oder mehreren Stellen längs der Kontaktiervorrichtung entnommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsströme eine nichtpolare organische Flüssigkeit und ein wässriger Tonschlamm sind, und daß ein Ansammlungs- oder Kollektor-Reagens in mindestens einige Kammern eingegeben wird, um die Aufsammlung von in Ton enthaltenen Verunreinigungen an der Zwischengrenzschicht zwischen den Flüssigkeitsphasen voranzutreiben.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton Porzellanerde (China Clay) ist, und die Verunreinigungen Metalloxide enthalten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsströme wässrige Abfallprodukte, die bei der Extraktion von Bitumen aus ölsand entstehen, und ein Lösungsmittel für Bitumen darstellen, und daß andere ölhaltige Konstituenten und eine Säure in mindestens einige der Kammern zugesetzt werden, um während des Kontaktierungsverfahrens ungefähr einen neutralen pH-Wert aufrechtzuerhalten .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Salzsäure ist.
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DE19792920855 1978-05-26 1979-05-23 Kontaktierungsverfahren Withdrawn DE2920855A1 (de)

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GB2363378 1978-05-26
GB7833125 1978-08-11
GB7835906 1978-09-07

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