DE946653C

DE946653C - Process for the production of highly stable, aqueous dispersions from bitumen, pitch, tar or other solid hydrocarbons

Info

Publication number: DE946653C
Application number: DED13336A
Authority: DE
Inventors: Hans Kronholz
Original assignee: Supraton Deutsche GmbH
Current assignee: Supraton Deutsche GmbH
Priority date: 1952-10-14
Filing date: 1952-10-14
Publication date: 1956-08-02

Description

Verfahren zur Herstellung von hochstabilen, wässerigen Dispersionen aus Bitumen, Pechen, Teeren oder anderen festen Kohlenwasserstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochstabilen, wässengen Dispersionen aus Bitumen, Peche, Teeren oder anderen festen Kohlenwasserstoffen unter Verwendung von insbesondere huminsäurereichen, feste Stoffe enthaltenden Emulgatoren und besteht darin, daß die Mischung aus den Kohlenwasserstoffen und den Emulgatoren sowie etsprechenden Wassermengen im kontinuierlichen Fluß durch ein Kreiselgerät bekannter Konstruktion geleitet wird, weiches über eine oder mehrere als Vielkammersystem ausgebildete Drosselstufen verfügt. Hierbei erfolgt eine derart feine Dispergierung der festen Teilchen und deren völlige Benetzung und innigste Vermischung miteinander und mit den Flüssigkeiten, daß durch Bindung der Netzflüssigkeit an die Oberfläche der Teilchen unter Annäherung sowohl der Grenzflächenspannungen der festen Teilchen untereinander als auch zu der Oberflächenspannung der Netzflüssigkeit die molekularen Nahkräfte innerhalb der Mischung zu derart gesteigerter Wirksamkeit gebracht werden, daß die Mischung dadurch in einen hochstabilen, wässerigen, dispergierten Zustand übergeführt wird.Process for the production of highly stable, aqueous dispersions from bitumen, pitch, tar or other solid hydrocarbons The invention relates to a process for the production of highly stable, aqueous dispersions of bitumen, pitch, tar or other solid hydrocarbons using of emulsifiers containing especially humic acid, solid substances and consists in that the mixture of the hydrocarbons and the emulsifiers and corresponding Amounts of water in continuous flow through a gyroscope of known construction is conducted, soft via one or more designed as a multi-chamber system Has throttle stages. Such a fine dispersion of the solids takes place here Particles and their complete wetting and intimate mixing with one another and with the liquids that by binding the network liquid to the surface of the particles with an approximation of both the interfacial tensions of the solid particles with one another as well as the surface tension of the network fluid, the molecular close forces be brought within the mixture to such increased effectiveness that the As a result, the mixture is converted into a highly stable, aqueous, dispersed state will.

Es sind bereits Verfahren beschrieben worden, in denen mittels Schallwellen oder Ultraschallwellen Emulsionen der gleichen Art, wie sie die Erfindung behandelt, hergestellt wurden. Auch ist es bekannt, mittels (Erfindung) mehanisch erzeugter Schwingungen derartige Emulsionen herzusteilen.. Processes have already been described in which by means of sound waves or ultrasonic wave emulsions of the same kind as treated by the invention, were manufactured. It is also known to be produced mechanically by means of (the invention) Vibrations to produce such emulsions ..

In allen diesen bereits früher beschriebenen Verfahren weirden id die Emulsionsbildung bewirkenden Schwingugen durch feste, in Schwingungen versetzte Körper hervorgerufen und von diesen festen Körpern auf die zu emulgierenden Stoffe übertragen. In all of these previously described processes, id the vibrations causing the emulsion formation by fixed vibrations Bodies caused and from these solid bodies on the substances to be emulsified transfer.

Bei allen derartigen Verfahren und Einrichtungen, bei welchen zunächst feste Körper in Schwingungen versetzt werden und bei welchen diese schwingenden festen Körper ihre Schwingungen auf das Behandlungsgeut übertrangen müssen, ist der Wirkungsgrad der aufgewendeten Energie sehr gering. Im Gegensatz hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Schwingungen in dem Gut selbst in Gestalt von Druckstößen erzeugt werden, die Umwandlung der Antriebsenergie in Arbeitsenergie sehr groß. Es. treten nur sehr geringe Energieverluste ein. In all such processes and facilities, in which initially solid bodies are set in vibration and in which these vibrate solid bodies have to transmit their vibrations to the material to be treated the efficiency of the energy used is very low. In contrast, will in the method according to the invention in that the vibrations in the good itself are generated in the form of pressure surges, the conversion of the drive energy into Work energy very large. It. there is only very little energy loss.

Es sind sodann auch Verfahren bekanntgeworden, bei denen die zu emulgierenden Stoffe deuch Prallkräfte zerstäubt und derartig miteinander vermische werden bzw. die zu emulgierenden Stofedurch hohen Druck durch einen Spalt getrieben und bei deren Verlassen in feinste Teilchen aufgespalten werden. Auch bei diesem Verfahren ist der Energieaufwand sehr erheblich und der Wirkungsgrad entsprechend gering. Bei dem Verfahren der Erfindung werdne keine schwingenden festen Teile noch Expansionseinrichtungen, welche mit erhöhten Drücken arbeiten müssen, verwendet. Processes have then also become known in which the to be emulsified Substances are atomized by impact forces and thus mixed with one another or the substances to be emulsified are driven through a gap by high pressure and leaving them split up into the finest particles. Even with this procedure the energy expenditure is very considerable and the efficiency is correspondingly low. In the method of the invention no vibrating fixed parts nor expansion devices, which have to work with increased pressures.

Besonders günstig gestaltet sich das neue Verfahren dann, wenn vorzugsweise stichfeuchter Torf - insbesondere Schwarztorf - als Emulgator verwendet wird. Aaoh hat es sich als zwekcmäßig erwiesen, als Dispersions- und Netzflüssigkeit Torfwasser zu verwenden bzw. mit zu verwenden. Die Schwingugsbehandlung im Kreiselgerät kann mit besonderem Vorteil während des kontinuierlichen Fließens der Mischung vorgenommen werden. Hierbei soll die Frequenz der insbesondere mechanisch erzeugten Schwingungsbehandlung unter 200000 Hertz, die Grundfrequenz vorzugsweise im Bereich der oberen Hörbarkeitsgrenze liegen. Die Dauer der Einwirkung der Schwingugen auf die Mischung kann druch Beeinflussung ihrer Fließgeschwindigkeit geregtelt werden, z. B. durch Veränderung der Strömungsquerschnitte innerhalb der Maschine oder durch Einbau eines Drosselorgans in der Austrangsleitung der Maschine. The new method is particularly advantageous if it is preferred Moist peat - especially black peat - is used as an emulsifier. Aaoh It has proven to be useful as a dispersion and wetting liquid, peat water to use or to use with. The vibration treatment in the gyroscope can made with particular advantage during the continuous flow of the mixture will. The frequency of the vibration treatment, in particular mechanically generated, should be used here below 200,000 Hertz, the base frequency preferably in the range of the upper audibility limit lie. The duration of the action of the oscillations on the mixture can be influenced by influencing their flow rate can be regulated, e.g. B. by changing the flow cross-sections inside the machine or by installing a throttle device in the outlet line the machine.

Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung der wässerigen Dispersionen durch Behadlung mit hydrohynamischen Druckwellen, die in einem Kreiseglerät erzeugt werden, das über eine oder mehrere als Vielkammersystem ausgebildete Droselstufen verfügt. Ddurch periodische Verengung des Durchflußquerschnittes entstehen in den das Gerät durchfließenden zu emulgienenden Stoffen bzw. The aqueous dispersions are prepared in accordance with the invention by exposure to hydrohynamic pressure waves that are generated in a gyroscope be, the one or more designed as a multi-chamber system drosel stages disposes. D by periodic narrowing of the flow cross-section arise in the substances or substances to be emulsified flowing through the device

Stoffgemischen aufeinanderfolgende Druckänderungen, welche die Dispergierung bewirken. Mixtures of substances successive changes in pressure, which affect the dispersion cause.

In den Zeichnungen ist das für die Durchführung der Erfindung vorgesehenen Kreiselgerät dargestellt. In the drawings, this is provided for carrying out the invention Gyro device shown.

In Abb. I ist das Kreiselgerät I in waagerechter Anordnung gemeinschaftlich mit dem Antriebsmotor 2 auf der Grundplatte 3 angeordnet und mit dem Motor. vermittels der Kupplung 4 fest verbunden. der Zulauf des gutes erfolgt durch den Trichter 5, der Austritt durch den Auslauf 6. An Stelle des Trichters 5 kann das Kreiselgerät I a auch mit einer Rohrzuleitung fest verbunden sein. Das gleiche gilt auch von dem Austritt 6. In Fig. I, the gyro I is shared in a horizontal arrangement with the drive motor 2 arranged on the base plate 3 and with the motor. mediating the clutch 4 firmly connected. the feed of the good takes place through the funnel 5, the outlet through the outlet 6. Instead of the funnel 5, the gyroscope I a also be firmly connected to a pipe feed line. The same is true of the exit 6.

In Abb. 2 ist der Teil des Kreiselgerätes, durch den das Fließen des Behandlungsgutes erfolgt, im Schnitt dargestellt. Teil 7 ist der Rotor, Teil 8 der Stator, Teil 9 ist der Drosiselspalt, der zu dem Austritt 6- führt. Das Vielkannersystem, das bleispielsweise aus zwei aufeimanderfolgenden Systemen besteht, ist unter 10 dargestellt. In Fig. 2 is the part of the gyro through which the flow of the item to be treated, shown in section. Part 7 is the rotor, part 8 is the stator, part 9 is the throttle gap that leads to exit 6-. The multi-scanner system, The lead, for example, consists of two successive systems, is below 10 shown.

Abb. 3 zeigt zwei aufeinanderfolgende drosselstufen. In dem ersten Viclkammersystem ist die Rotorkammer mit 10, die axial zugeordnete Statorklammer mit 11 wiedergegeben. Der Drosselspalt 9 verläuft zur Umlaufachse des Kreiselgerätes mit einem spitzen Winkel und führt unmittelbar in das nächste Vielkammersystem, blei dem wiederum die Rotorkammern mit 11 bezeichnet sind. Das Behandlungsgut - verläßt durch einen weiteren Drosselspalt g das Gerät. Fig. 3 shows two successive throttle stages. In the first Vicl chamber system is the rotor chamber with 10, the axially assigned stator bracket reproduced with 11. The throttle gap 9 runs to the axis of rotation of the gyroscope with an acute angle and leads directly to the next multi-chamber system, lead which, in turn, the rotor chambers are denoted by 11. The item to be treated - leaves the device through a further throttle gap g.

In Abb. 4 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindug gezeigt, bei der in dem ersten Vielkammersystem die Rotrkammer mit 10, die Axialkanner mit 12 und die Radialkammer mit 11 bezeichnet ist. Der Austrittsspalt 9 verläuft zur Umiaufächse des Dreiselgerjtes in einem stumpfen Winkel und führt in einen Raum vergrößerten Querschnits 14, dem weiteres Behandlungsgut durch den Kanal 15 zugeführt werden kann. Der Raum 14 steht mit dem nächsten. Vielkammersystem in Verbindung, bei welchem die Rotrkammer wiederum mit 10, die Axialkammer mit 12, die Radailkammer mit 11 und der Austrittsspalt mit 9 bezeichnet ist. In Fig. 4 a further embodiment of the invention is shown at in the first multi-chamber system the Rotrkammer with 10, the Axialkanner with 12 and the radial chamber is designated by 11. The exit gap 9 runs to the circumferential axis of the triple device at an obtuse angle and leads into a room enlarged Cross section 14, to which further items to be treated are fed through the channel 15 can. The room 14 is with the next one. Multi-chamber system in connection with which the rotary chamber in turn with 10, the axial chamber with 12, the radial chamber with 11 and the exit gap is designated by 9.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the production of highly stable, aqueous Dispersions of bitumen, pitch, tar or other solid hydrocarbons using, in particular, solid substances rich in humic acid Emulsifiers, whereby the substances to be emulsified are mechanically generated vibrations are exposed, marked by the fact that the substances to be emulsified in continuous Flw can be led through a gyroscope of known construction, which over has one or more throttle stages designed as a multi-chamber system.

2. The method according to claim 1, characterized in that as an emulsifier preferably damp peat, especially black peat, is used.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that as Dispersion and network liquid dripping water is used or co-used.

4. The method according to claim I to 3, characterized in that the Frequency of the pressure changes below 200,000 Hertz, the basic frequency preferably is in the range of the upper audibility limit.

Publications considered: mangold, »Die Emulsionen« (1952), P. 92 ff .; Hollemann-wiberg, "Textbook of Inorganic Chemistry" (1951), p. 326, Paragraph 2; Chemidal Abstracts (1950), 227c, and (1935), 7752; German patents No. 716231, 712 216.