DE3709456A1 - Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen

Info

Publication number
DE3709456A1
DE3709456A1 DE19873709456 DE3709456A DE3709456A1 DE 3709456 A1 DE3709456 A1 DE 3709456A1 DE 19873709456 DE19873709456 DE 19873709456 DE 3709456 A DE3709456 A DE 3709456A DE 3709456 A1 DE3709456 A1 DE 3709456A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emulsion
reactor
refraction
organic phase
emulsions
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.)
Withdrawn
Application number
DE19873709456
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Bernhard Dr Hauertmann
Wolfgang Degener
Karl Prof Dr Schuegerl
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.)
Leibniz Universitaet Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
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 Leibniz Universitaet Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Priority to DE19873709456 priority Critical patent/DE3709456A1/de
Publication of DE3709456A1 publication Critical patent/DE3709456A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/38Liquid-membrane separation
    • B01D61/40Liquid-membrane separation using emulsion-type membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06Separation of liquids from each other by electricity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

Die bei flüssig-flüssig Systemen auftretende koaleszenzbeschleunigende Wirkung elektrischer Felder ist seit langem bekannt. Bei der Anwendung von elektrischen Feldern existiert eine kritische Feldstärke, oberhalb derer eine sofortige Koaleszenz, also Brechung der Emulsion, eintritt. Man weiß, daß Gleichspannungsfelder eine geringere Koaleszenzeffektivität besitzen und zudem zu unerwünschten Elektrolyseerscheinungen führen, weshalb man Wechselspannungsfelder bevorzugt. Bei der Untersuchung von Tropfengrenzflächen-Koaleszenz mit Hilfe von Wechselspannungsfeldern bis zu einer Frequenz von 10 kHz fanden Brown and Hanson in TransFaraday Soc. 61 (1955), 1754 eine Frequenzunabhängigkeit der Koaleszenz.
Bei den komplexen Systemen, den Wasser-in-Öl-Emulsionen, wurde mit Hilfe von Hochspannungsfeldern (z. B. Rechteck- Impulsform) der Frequenzbereich bis 60 Hz, also die US- Netzfrequenz, untersucht und ein Maximum der Koaleszenzeffektivität bei kleinen Frequenzen beobachtet. Zu den komplexen Systemen zählt auch die Flüssigmembranemulsion, da sie aus einer Vielzahl mikrometergroßer Tröpfchen besteht.
Ähnliche Emulsionen treten in der Petroindustrie bei der Förderung von wasserhaltigem Erdöl auf und werden in elektrostatischen Emulsionsspaltern getrennt, die vorwiegend mit Hochspannung bei Netzfrequenz betrieben werden, wie z. B. Waterman in Chem. Engng. Progress, Band 61, Nr. 10 (1965) gezeigt hat.
Bei Metallextraktionsprozessen ergeben sich besondere Schwierigkeiten, da die einer Extraktionskolonne entnommene Wasser-in-Öl-Emulsion 40-75 Vol.-% wäßrige Phase enthält. Dies führt leicht zu Durchschlägen bei der Emulsionsspaltung, wenn Hochspannung und/oder höhere Frequenzen angewandt werden. Außerdem muß bei Metallextraktionen meist ein höherer Tensidgehalt angewandt werden, was das Brechen der Emulsionen erschwert.
Es besteht demnach ein Bedürfnis für ein wirkungsvolles Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur wirksamen und schnellen Spaltung von Emulsionen aus Metallextraktionsprozessen in ihre Bestandteile.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht dies und stellt nicht nur eine effektive Emulsionsspaltung sicher, sondern ermöglicht auch einen kontinuierlichen Extraktionsprozeß.
Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß zur Spaltung von Flüssigmembranemulsionen aus Extraktionsprozessen, bestehend aus einer organischen Membranphase (Wasser in Öl) und einer metallangereicherten wäßrigen Phase, durch Anlegen eines elektrischen Feldes, die Emulsion in einem vertikalen Brechungsreaktor gebrochen wird und dann in einem getrennt angeordneten Gravitationssettler die Phase getrennt werden, wobei ggfs. Restemulsion abgezogen und erneut dem Brechungsreaktor zugeführt wird. Bevorzugte Ausführungsformen bestehen darin,
daß das Volumenverhältnis des Brechungsreaktors zum Gravitationssettler etwa 1 : 3 beträgt,
daß ein elektrisches Feld aus einer sinusförmigen Wechselspannung variabler Frequenz im Bereich von 1 bis 10 000 Hz und einer Feldstärke von mindestens 0,2 kV/cm angewandt wird,
daß ein elektrisches Feld mit einer Frequenz von mindestens 1000 Hz und einer Feldstärke von mindestens 1 kV/ cm angewandt wird, und
daß der Koaleszenzprozeß anhand einer kapazitiven Scheitel- Spannungsmessung überwacht und gesteuert wird,
daß die Emuslion einen Gehalt an 1 bis 2 Vol.-% an einem nicht-ionogenen lipophilen Tensid aufweist.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat die Besonderheit, daß der Emulsionsbrecher räumlich vom Absetzgefäß getrennt ist, wobei der Emulsionsbrecher vorzugsweise zur Erhöhung der Durchschlagfestigkeit eine zweifache Elektrodenisolation aufweist, nämlich eine erste Isolationsschicht, welche das Brechungsgefäß bildet, welches von der Emulsion durchströmt wird und eine zweite, flüssige Isolationsschicht, nämlich ein Transformatorenöl, in welches die Hochspannungselektroden luftfrei eingebettet sind.
Damit können stark wasserhaltige Emulsionen unter Hochspannung und unter mittleren Frequenzen gebrochen werden.
Zur Erzielung von Hochspannung ist dem Emulsionsbrecher vorzugsweise eine Resonanzschaltung zur Hochspannungserzeugung zugeordnet. Weiterhin ist es bevorzugt, auch eine Quelle zur Erzielung von höher frequentem Wechselstrom dem Emulsionsbrecher zuzuordnen.
Vorzugsweise enthält das Absetzgefäß eine Saugvorrichtung innerhalb der Restemulsionsschicht die es ermöglicht, die Restemulsion erneut in den Brechungsreaktor einzuspeisen.
Vorzugsweise wird die Emulsion mittels einer Reihenschaltung zweier Pumpen durch den Brechungsreaktor gepumpt, wobei die dem Reaktor näher liegende Pumpe (P 1) in der Dosierrichtung umkehrbar und anfangs in Gegenrichtung betrieben wird, um ein luftfreies System zu erhalten. Bei Anlegen der Hochspannung an den Reaktor wird Pumpe P 1 auf die in Abb. 1 dargestellte Förderrichtung geschaltet.
Es wurde weiterhin gefunden, daß das Anlegen von Hochspannungsfeldern variabler Frequenz im Bereich von 1 bis 10 000 Hz besonders vorteilhaft ist, da eine Abhängigkeit der mittleren Brechungsgeschwindigkeit und der Raum- Zeit-Ausbeute von der Frequenz besteht und jedenfalls im Bereich von etwa 2 kHz eine lineare Frequenzabhängigkeit wobei eine Verdopplung der Frequenz nahezu eine Verdopplung der Koaleszenzgeschwindigkeit bewirkt (siehe Abb. 2).
Durch die erhöhte Koaleszenzeffektivität bei Verwendung höherfrequenter Hochspannungen in Kombination mit dem beschriebenen Brechungsreaktor besteht die Möglichkeit, hohe Raum-Zeit-Ausbeuten zu erzielen und das Reaktorvolumen zu minimieren, wogegen bestehende Koaleszenzsysteme oft große Reaktorvolumina benötigen, wie z. B. Waterman in Electrical coalescers, theory and practice, Vortrag beim A. I. Ch. E.-Meeting, San Francisco, Mai 1985, gezeigt hat.
Bei den bisher verwendeten Kerosinen handelte es sich im wesentlichen um Paraffine zwischen C₁₀ und C₁₆, die durch Siedegrenzen zwischen 175 und 325°C und eine Dichte um 0,8 charakterisiert sind. Die DK der Kerosine ist kleiner als 2, und der Aromatengehalt sollte möglichst gering sein, jedenfalls unter 1%.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zur Erleichterung der Emulsionsbrechung die zur Emulsionsherstellung verwendete organische Phase, also das Kerosin, ganz oder teilweise durch aliphatische und/oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise einer Dielektrizitätszahl im Bereich von 1,4 bis 5 Einheiten ersetzt werden und gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann die organische Phase bis zu 20 Vol.-% an monocyclischen Aromaten, insbesondere Xylol, enthalten.
Die allgemeine Verfahrensdurchführung ist wie folgt:
Die einer Extraktionskolonne entnommene Wasser-in-Öl- Emulsion enthält in der Regel 40 bis 75 Vol.-% wäßrige Phase. Die dynamische Viskosität der verwendeten Emulsionen liegt zwischen 100 und 1600 mPa · s, gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von D = 10 l/s. In der wäßrigen Phase ist das extrahierte Produkt, vorzugsweise ein Metall, bis aus 40 g pro Liter angereichert. Die metallhaltige wäßrige Phase ist in der organischen Membranphase dispergiert. Diese Emulsion ist durch ein vorzugsweise nicht-ionogenes lipophiles Tensid mit niederem HLB-Wert, insbesondere HLB-Werten von 2 bis 8, das biologisch abbaubar sein soll und nicht wasserlöslich ist, insbesondere Isosorbitanmonooleat, stabilisiert.
Diese Emulsion wird zwecks Spaltung in einen, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, z. B. Bailes, Larkai, Trans. I. Chem. E., Vol 59 (1981) vertikal aufgestellten Reaktor gepumpt. Der Reaktor ist mit einem röhrenförmigen Gravitationssettler verbunden, in welchem sich die Restemulsion in Öl- und Wasserphase trennt. Eine Saugvorrichtung innerhalb der Restemulsionsschicht ermöglicht es, die Emulsion erneut in den Reaktor einzuspeisen. Die reaktorexterne Phasentrennung, verbunden mit der Rückführung der Restemulsion, steht im Gegensatz zu bekannten Verfahren für ähnliche Emulsionen (siehe Charles, Mason, J. Coll. Sci., 15 (1969) 105, 236). Eine Pumpenkombination hält einen kontinuierlichen Emulsionsstrom durch den Reaktor aufrecht.
Wie erwähnt, weist der verwendete Reaktor zur Spaltung der Flüssigmembranemulsion eine zweifache Elektrodenisolation auf. Die erste Isolationsschicht bildet das Brechungsgefäß, welches von der Emulsion durchströmt wird.
Bei der zweiten Isolationsschicht handelt es sich um ein Transformatoröl, in welches die Hochspannungselektroden luftfrei eingebettet sind.
Bestehende Kolaeszenzreaktoren verfügen über gar keine bzw. einfache Elektrodenisolation wie z. B. die DE-A- 33 18 109 zeigt.
Durch die hier eingesetzte zweifache Isolationsart verfügt der Brechungsreaktor auch bei erhöhtem Anteil wäßriger Phase in der Emulsion (<50 Vol.-%) über eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit. Es können beispielsweise zur Elektrokoaleszenz sinusförmige Wechselspannungen bis zu einer Feldstärke von 8000 V/cm angelegt werden.
In den beigefügten Figuren zeigt
Abb. 1 den Schemaaufbau einer Elektrokoaleszenzanlage.
Abb. 1b zeigt eine Resonanzschaltung zur Hochspannungserzeugung.
Abb. 2 zeigt die Kurve der mittleren Brechungsgeschwindigkeit und Raumzeitausbeute als Funktion der Frequenz bei E = 0,45 kV/cm.
Abb. 3 zeigt die Meßtechnik für diesen Versuch.
Abb. 4 zeigt den Hochspannungsverlauf bei einem schnellen und einem langsamen Koaleszenzvorgang.
Abb. 5 zeigt die mittlere Brechungsgeschwindigkeit und Raumzeitausbeute als Funktion der Feldstärke.
Abb. 6a zeigt den Effekt der Variation des Tensidgehalts.
Abb. 6b zeigt die mittlere Brechungsgeschwindigkeit und Raumzeitausbeute als Funktion des Tensidgehaltes.
Abb. 7a zeigt die Brechungsgeschwindigkeit als Funktion des Lösungsmittels, wie auch
Abb. 7b die Brechungsgeschwindigkeit als Funktion des Lösungsmittels zeigt.
Abb. 8a zeigt die Brechungsgeschwindigkeit als Funktion des Lösungsmittels bei Hochspannung 2,5 kV/1000 Hz, Volumenstrom 138 ml/min,
Abb. 8b zeigt die Brechungsgeschwindigkeit als Funktion des Lösungsmittels bei Hochspannung von 20 kV/50 Hz, Volumenstrom 138 ml/min und
Abb. 8c zeigt die Brechungsgeschwindigkeit als Funktion des Xylolanteils bei den angegebenen Daten.
Fig. 1 zeigt den Anlagenaufbau allgemein.
Die zu spaltende Flüssigmembranemulsion wird mit der Pumpe P 2 in den Brechungskreislauf gefördert. Die Umwälzpumpe P 1 ist in der Dosierrichtung umkehrbar und wird anfangs in Gegenrichtung betrieben, um ein luftfreies System zu erhalten. Vor Anlegen der Hochspannung an den Reaktor (EB) wird Pumpe P 1 auf die in Abb. 1 dargestellte Förderrichtung geschaltet. Im kontinuierlichen Betrieb führt Pumpe P 2 dem System ständig neue Emulsion zu. Die wäßrige Produktlösung kann kontinuierlich über das Magnetventil M, die anfallende organische Phase der Emulsion mittels Pumpe P 3 dem System entnommen werden.
Dabei wird vorzugsweise eine Resonanzschaltung zur Hochspannungserzeugung gemäß Abb. 1b benutzt.
Die übrigen Fig. werden in den folgenden Beispielen erläutert, die zum besseren Verständnis der Erfindung dienen.
Beispiel 1
Eine Emulsion, deren organische Phase aus 93 Vol.-% Kerosin, 5 Vol.-% LIX 51 (4-Dodecylphenyl-2,3 pentafluor-β- diketon), 2 Vol.-% SPAN 80 (nichtionogenes lipophiles Tensid, Sorbitanmono- und Trifettsäureester basierend auf Ölsäure) bestand und die 50% 2 n H₂SO₄ und 10 g/l Cu aufwies, wurde in einer Menge von 200 ml/min dem Brechungsgefäß zugeführt, das ein Volumen von 300 ml hatte. Die Emulsion hatte Umgebungstemperatur von ca. 20°C. Es wurde eine Feldstärke E von 0,54 kV/cm und eine Frequenz von 200 bis 1900 Hz benutzt.
Die Hochspannungsmessung erfolgt mittels eines kapazitiven Scheitelspannungsmeßgerätes (PVM). Die Meßwerte werden in einem Analog/Digitalwandler (A/D) in digitale Impulse umgewandelt und über einen Vielkanalanalysator (MCA) dem Rechner (COMP.) zur Auswertung zugeführt. Abb. 2 zeigt die mittlere Brechungsgeschwindigkeit und Raum-Zeit-Ausbeute als Funktion der Frequenz bei E = 0,54 kV/cm. Abb. 3 zeigt die Kopplung der einzelnen Bauelemente schematisch auf.
In Abb. 4 ist der Hochspannungszeitverlauf für einen schnellen (hoher Spannungsabfall) und einen langsamen Koaleszenzvorgang (geringer Spannungsabfall) dargestellt.
Eine große Feldstärkedifferenz ist proportional einer großen Koaleszenzeffektivität.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt die Abhängigkeit der mittleren Brechungsgeschwindigkeit von der angelegten Feldstärke. Wie Abb. 5 zeigt, ist es somit für den Prozeß günstig, eine möglichst hohe Feldstärke E < 1 kV/cm zu erzielen. Die Fig. zeigt auch die Abhängigkeit der Raum-Zeit- Ausbeute von der Feldstärke.
Emulsion und elektrische Daten:
organische Phase: 92% Escaid 110, LIX 51, 3% Span 80
gesamte Emulsion: 50% 2 n H₂SO₄, 2 g/l Cu.
Es wurde eine Feldstärke E von 0,4 bis 1,8 kV/cm und eine Frequenz von 1 kHz benutzt.
Beispiel 3
Dieses Beispiel zeigt den Zusammenhang zwischen dem Tensidgehalt der Emulsion und der mittleren Brechungsgeschwindigkeit. Als Tensid wurde ein nicht-ionogenes lipophiles Tensid, nämlich Sorbitanmono- und Trifettsäureester, basierend auf Laurin-, Palmitin-, Stearin- und Ölsäure mit einem HLB-Wert von 2 bis 8 (Span 80R) verwendet.
Emulsion und elektrische Daten:
organische Phase: 85-89% Escaid 110, LIX 51, 1-5% Span 80
gesamte Emulsion: 50% 2 n H₂SO₄, 10 g/l Cu.
Es wurde eine Feldstärke E von 1,07 kV/cm und eine Frequenz von 1 kHz benutzt.
Dieser Zusammenhang ist in den Abb. 6a und b gezeigt, wobei 6a die Variation des Tensidgehaltes und 6b die mittlere Brechungsgeschwindigkeit und die Raum-Zeit- Ausbeute als Funktion des Tensidgehaltes zeigt. Um eine effektive Elektrokoaleszenz zu gewährleisten, ist es günstig, einen Tensidgehalt der Emulsion von 1 bis 2 Vol.-% der organischen Phase einzustellen. Derartige Emulsionen sind genügend stabil um in Extraktionsprozessen eingesetzt zu werden.
Beispiel 4
Dieses Beispiel zeigt die Koaleszenzbeschleunigung durch Lösungsmittelvariation (Wasseranteil ca. 50%).
Wird in Flüssigmembranemulsionen eine stark grenzflächenaktive Reaktionskomponente eingesetzt, so ergibt sich eine geringe Koaleszenzgeschwindigkeit. Die Koaleszenz kann durch Veränderung der Emulsionszusammensetzung beschleunigt werden. Erhöhte Dielektrizitätszahl und konformative Starrheit der Lösungsmittelmoleküle begünstigen hohen Koaleszenzgeschwindigkeiten.
Somit kann die für die Emulsionsherstellung verwendete organische Phase ganz oder teilweise durch aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer erhöhten Dielektrizitätszahl, insbesondere im Bereich von 1,4 bis 5 Einheiten, ersetzt werden. Bei Verwendung hoher Feldstärken hat sich die ausschließliche Verwendung von cyclischen Hexanen als günstig erwiesen. Es wurden jedoch die Wirkungen von n-Heptan, Isooctan, Cyclohexan, Methylcyclohexan und Ethylcyclohexan untersucht.
In Abb. 7a und 7b sind die Wirkungen solcher Lösungsmittel dargestellt. Als übliches Lösungsmittel wird für solche Emulsionen gewöhnlich Kerosin benutzt. Im vorliegenden Beispiel wurde entweder ein Kerosin der Firma Esso mit einem Aromatengehalt <0,1 Gew.-% (Escaid 110) oder ein Kerosin vom gleichen Hersteller mit dem Aromatengehalt <0,8 Gew.-% (Exsol D 220/240) benutzt. Die Kerosine sind in den Abb. 7a und b jeweils beim Balken I dargestellt. Die Balken II, III, IV und V zeigen, in dieser Reihenfolge den Einsatz von n-Heptan, Isooctan, Cyclohexan und Methylcyclohexan als organische Phase und somit als Ersatz für das Kerosin.
Um zu zeigen, daß die Stabilität der Flüssigmembranemulsion durch die Variation des Lösungsmittels nicht negativ beeinflußt wird, wurden die Leckraten der Emulsionen untersucht. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 1 und 2 wiedergegeben. Die Tabellen zeigen, daß die erhöhte Brechungsgeschwindigkeit nicht aus einer generellen Instabilität der Emulsion resultiert. Die Versuchsdauer betrug etwa 1 Stunde.
Tabelle 1
Leckrate bei variiertem Lösungsmittel
Tabelle 2
Leckrate bei variiertem Lösungsmittel
Beispiel 5
Eine weitere Koaleszenzbeschleunigung wird erhalten, wenn die zur Emulsionsherstellung verwendete organische Phase bis zu 20 Vol.-%, bezogen auf gesamte organische Phase, an monocyclischen Aromaten, insbesondere Xylol enthält. Der Effekt ist besonders groß, wenn das Kerosion ganz oder teilweise durch C₅- Bis C₁₀-Aliphaten und/oder Cycloaliphaten erfolgt, um eine ausreichende Stabilität der Emulsion sicherzustellen.
Die Abb. 8a und b zeigen deutlich den koaleszenzbeschleunigenden Einfluß der verschiedenen Lösungsmittel sowie des Xylolzusatzes. Abb. 8c zeigt ebenfalls die Koaleszenzbeschleunigung durch Xylol bei variiertem Xylolanteil. In diesen drei Versuchen des Beispiels 5 wurde ein Reaktor von 30 ml Fassungsvermögen verwendet.
In der Beschreibung ist, wie auf diesem Fachgebiet üblich, in der Regel nur die Zusammensetzung der organischen Phase angegeben. Es wird auch nur die Veränderung der Membranphase angestrebt. Die Zusammensetzung der Wasserphase ist durch den jeweiligen Extraktionsprozeß bestimmt und somit nicht festzulegen, ebensowenig die Menge an wäßriger Phase (und umgekehrt organischer Phase) in der Emulsion. Angegebene Wasseranteile beziehen sich somit auf das Gesamtvolumen Emulsion und angegebene Anteile der einzelnen Membrankomponenten auf das Gesamtvolumen der organischen Phase.
Ein Elektrodenabstand von 30 mm im Brechungsreaktor sollte vorzugsweise nicht überschritten werden. Bei Anwendung des Verfahrens in größerem Maßstab kann der geforderte Durchsatz durch Verbreiterung des Reaktors oder durch Parallelschaltung mehrerer Reaktoren erfolgen.
Im folgenden werden noch die in den Beispielen und Abbildungen aufgeführten Handelsbezeichnungen erläutert:
Escaid 110/Exsol D 200-240 sind Kerosine (Aliphatengemische) unterschiedlicher, nicht genau bestimmter Zusammensetzung,
Exsol D 200-240: Siedebereich 210-235°C,
D2EHPA: Di-(2-Ethylhexyl)-phosphorsäure,
Accorga 5100: 5- Nonyl-salicylaldoxim,
LIX 51: 4-Dodecylphenyl - 2,3-pentafluor-β-diketon,
Span 80: nichtionogenes, lipophiles Tensid, zu 100% biologisch abbaubar, Sorbitanmono- und Trifettsäureester.

Claims (15)

1. Verfahren zur Spaltung von Flüssigmembranemulsionen (Wasser in Öl) aus Extraktionsprozessen, bestehend aus einer organischen, im wesentlichen aus Kerosin bestehenden Membranphase und einer metallangereicherten wäßrigen Phase, durch Anlegen eines elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion in einem vertikalen Brechungsreaktor gebrochen wird und dann in einem getrennt angeordneten Gravitationssettler die Phasen getrennt werden, wobei gegebenenfalls Restemulsion abgezogen und erneut dem Brechungsreaktor zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des Brechungsreaktors zum Gravitationssettler etwa 1 : 3 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld aus einer sinusförmigen Wechselspannung variabler Frequenz im Bereich von 1 bis 10 000 Hz und einer Feldstärke von mindestens 0,2 kV/cm angewandt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld mit einer Frequenz von mindestens 1000 Hz und einer Feldstärke von mindestens 1 kV/cm angewandt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaleszenzprozeß anhand einer kapazitiven Scheitel-Spannungsmessung überwacht und gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion einen Gehalt an 1 bis 2 Vol.-% an einem nicht-ionogenen lipophilen Tensid aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Emulsionsherstellung verwendete organische Phase ganz oder teilweise durch aliphatische und/oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen ersetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Emulsionsherstellung verwendete organische Phase bis zu 20 Vol.-%, bezogen auf gesamte organische Phase, an monocyclischen Aromaten, insbesondere Xylol, enthält.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, bestehend aus einem Emulsionsbrecher mit Plattenelektroden und seinen Zu- und Abführungen für die zu brechende Emulsion sowie einem Absetzbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulsionsbrecher räumlich vom Absetzgefäß getrennt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsreaktor aus einem isolierenden Material besteht, bei welchem an zwei gegenüberliegenden Seiten Außenplattenelektroden angebracht sind, und diese Anordnung ihrerseits in PCB-freies Isolationsöl zur doppelten Isolation eingebettet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum außen um den Brechungsreaktor mit Rizinusöl als Isolationsöl gefüllt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsreaktor durch zwei in Reihenschaltung angeordnete Pumpen gespeist wird, von denen die ihm nächstliegende in der Förderrichtung umkehrbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Gravitationssettler ansaugende Saugpumpe Restemulsion absaugt und erneut dem Brechungsreaktor zuführt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabstand der Elektroden des Emulsionsbrechers höchstens 30 mm beträgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsreaktor aus Glas besteht.
DE19873709456 1987-03-23 1987-03-23 Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen Withdrawn DE3709456A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873709456 DE3709456A1 (de) 1987-03-23 1987-03-23 Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873709456 DE3709456A1 (de) 1987-03-23 1987-03-23 Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3709456A1 true DE3709456A1 (de) 1988-10-06

Family

ID=6323766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873709456 Withdrawn DE3709456A1 (de) 1987-03-23 1987-03-23 Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3709456A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1003591C2 (nl) * 1996-07-15 1998-01-21 Dsm Nv Electrostatische coalescentie.
WO2004007908A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 Kvaerner Process Systems A.S. Apparatus for separating water from oil
JP2008049267A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Toyohashi Univ Of Technology 電界を用いた油中水型エマルジョンの解乳化方法
EP3199217A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-02 Borealis AG Verfahren zum emulsionsspaltung mit einem elektrischen feld und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1570209A (en) * 1924-04-11 1926-01-19 Naamlooze Vennootschap Bataafs Process for separating the phases of emulsions, particularly of petroleum, by means of an electric current
US2849395A (en) * 1953-09-29 1958-08-26 Research Corp Method and apparatus for electrical separation of emulsions
GB909485A (en) * 1959-10-14 1962-10-31 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to mixer settler apparatus
US3839176A (en) * 1971-03-08 1974-10-01 North American Rockwell Method and apparatus for removing contaminants from liquids
DE2513173C2 (de) * 1974-04-05 1981-12-03 Voest - Alpine AG, 1011 Wien Verfahren zur Regelung einer Vorrichtung zum Aufarbeiten von wässerigen Ölemulsionen durch Elektrolyse
EP0051463A2 (de) * 1980-11-01 1982-05-12 University Of Bradford Sedimentieren flüssiger Dispersionen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1570209A (en) * 1924-04-11 1926-01-19 Naamlooze Vennootschap Bataafs Process for separating the phases of emulsions, particularly of petroleum, by means of an electric current
US2849395A (en) * 1953-09-29 1958-08-26 Research Corp Method and apparatus for electrical separation of emulsions
GB909485A (en) * 1959-10-14 1962-10-31 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to mixer settler apparatus
US3839176A (en) * 1971-03-08 1974-10-01 North American Rockwell Method and apparatus for removing contaminants from liquids
DE2513173C2 (de) * 1974-04-05 1981-12-03 Voest - Alpine AG, 1011 Wien Verfahren zur Regelung einer Vorrichtung zum Aufarbeiten von wässerigen Ölemulsionen durch Elektrolyse
EP0051463A2 (de) * 1980-11-01 1982-05-12 University Of Bradford Sedimentieren flüssiger Dispersionen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Berg- und Hüttenmönnische Monatshefte 120 (1975), 430-435 *
Trans Favaday Soc. 61, 1955, S. 1754-1760 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1003591C2 (nl) * 1996-07-15 1998-01-21 Dsm Nv Electrostatische coalescentie.
WO1998002225A1 (en) * 1996-07-15 1998-01-22 Dsm N.V. Electrostatic coalescence
WO2004007908A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 Kvaerner Process Systems A.S. Apparatus for separating water from oil
JP2008049267A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Toyohashi Univ Of Technology 電界を用いた油中水型エマルジョンの解乳化方法
EP3199217A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-02 Borealis AG Verfahren zum emulsionsspaltung mit einem elektrischen feld und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2017129722A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Borealis Ag Methods for the separation of at least one emulsion by applying an electrical field and device for carrying out said method
CN108697950A (zh) * 2016-01-29 2018-10-23 博里利斯股份有限公司 用于通过施加电场分离至少一种乳液的方法和实施所述方法的装置
US20190038998A1 (en) * 2016-01-29 2019-02-07 Borealis Ag Methods for the Separation of at Least One Emulsion by Applying an Electrical Field and Device for Carrying Out Said Method
RU2730324C2 (ru) * 2016-01-29 2020-08-21 Бореалис Аг Способы разделения по меньшей мере одной эмульсии с помощью приложения электрического поля и устройство для осуществления указанного способа
US10918972B2 (en) 2016-01-29 2021-02-16 Borealis Ag Methods for the separation of at least one emulsion by applying an electrical field and device for carrying out said method
CN108697950B (zh) * 2016-01-29 2021-09-10 博里利斯股份有限公司 用于通过施加电场分离至少一种乳液的方法和实施所述方法的装置
US11224828B2 (en) 2016-01-29 2022-01-18 Borealis Ag Methods for the separation of at least one emulsion by applying an electrical field and device for carrying out said method
US11911715B2 (en) 2016-01-29 2024-02-27 Borealis Ag Methods for the separation of at least one emulsion by applying an electrical field and device for carrying out said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3650523T2 (de) Elektrorheologische Flüssigkeiten
DE2462369A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mesophase enthaltenden pechs
DE3017876A1 (de) Verfahren zur abtrennung von feststoffen aus oelen
DE2854594A1 (de) Verfahren zur gewinnung von erdoel aus untertaegigen lagerstaetten
DE3709456A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur spaltung von fluessigmembranemulsionen aus metallextraktionsprozessen
DE19630771C1 (de) Verfahren zur Gewinnung reiner Kohlenwasserstoffe aus einem aromaten- und nichtaromatenhaltigen Kohlenwasserstoffgemisch
EP1114664A1 (de) Verfahren zur Trennung der Bestandteile einer Dispersion
DE2453863A1 (de) Elektrisch isolierendes oel
DE3810919C2 (de)
DE2632180A1 (de) Dielektrische fluessigkeiten fuer die metallbearbeitung durch elektroerosion
DE68902876T2 (de) Verfahren zur erhoehung des molekulargewichts von kohlenwasserstoffen und/oder ihren derivaten.
DE69303273T2 (de) Brechen von emulsionen
DE658721C (de) Vorrichtung zur Herstellung von kuenstlichen Fasern aus einer faserbildenden Fluessigkeit
DE1046370B (de) Verfahren zur elektrophoresischen Trennung von Stoffgemischen
DE1804060A1 (de) Verfahren zur Erhoehung des Durchsatzes bei der Fluessig-Fluessig-Extraktion
DE2807143A1 (de) Kondensator
AT93482B (de) Verfahren zur Scheidung von Emulsionen.
DE4132879C2 (de) Dielektrische Flüssigkeit für die Metallbearbeitung durch Funkenerosion
DE4041097C1 (en) Prodn. of paraffin oils - comprises extracting solvent raffinate with super-critical gases using carbon di:oxide, propane and butane
DE593827C (de) Isolieroel
DE2608466C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Petroleumpechbindemittels für die Herstellung von Kohlenstoffelektroden
DE68914013T2 (de) Verfahren zur Entasphaltierung schwerer Erdölfraktionen und dessen Verwendung.
AT390013B (de) Verfahren und vorrichtung zur spaltung von emulsionen
DE300811C (de)
DE1936034B2 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Doppelextraktion von zwei getrennten Kohlenwasserstoffbeschickungen im Gegenstrom

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal