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Verfahren zur Entfernung von geringen Mengen von Seifen und Wasser
aus Ulen u. dgl. Bekanntlich werden rohe Öle od. dgl. dadurch entsäuert, daß man
ihnen Alkalien in verschiedenen Konzentrationen zusetzt, wobei sich der sogenannte
Soapstock . bildet. Dieser Soapstock besteht aus flockiger Seife und Wasser, wobei
die Wassermenge in erster Linie von der Konzentration der Alkali-en abhängt. Da
sich die Seife in diesem Wasser nicht restlos auflöst, zumal dann nicht, wenn man
vor oder nach der Zugabe der Alkalien noch andere Elektrolyte zugesetzt hat, entstehen
bei der Entsäuerung drei Phasen, nämlich erstens das Öl od. dgl., zweitens die ungelöste
Seife in Flockenform und drittens das Wasser bzw. die wäBrige Seifenlösung. Beträgt
der Anteil des oben beschriebenen Soapstocks im Öl od. dgl. nennenswerte Mengen,
so gelingt es nach den heute bekannten Methoden, z. B. mittels hochentwickelter
Separatoren, ihn wirtschaftlich zufriedenstellend abzuschleudern, wobei der Restseifengehalt
im Öl in den günstigsten Fällen nur noch hundertstel Prozent beträgt. Bei diesem
Verfahren wird der Soapstock aua den Separatoren kontinuierlich ausgetragen.
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Anders sind die Umstände, wenn es sich nur um geringe Seifenreste
handelt. Diese Fälle treten besonders dann ein, wenn erstens bei dem eben beschriebenen
Separationsverfahren Störungen eingetreten sind, zweitens das Öl od. dgl.
nach der Hauptentsäuerung
ein oder mehrere Male nachentsäuert werden
muß, z. B. weil entweder der Gehalt an freien Fettsäuren noch zu hoch ist oder mit
den Alkalien noch andere Stoffe, z. B. Farb- oder Bitte.rstoffe entfernt werden
sollen; hierbei werden naturgemäß nur geringe Mengen an Seife gebildet, drittens
das Öl od. dgl. von Anfang an nur einen geringen Prozentsatz an freien Fettsäuren
enthält, z. B. gute kaltgepreßte Rohöle, Walöle erster Qualität oder Rohhartfette.
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Die vorliegende Erfindung hat nun das Ziel, diese geringen Mengen
an Seifen, die von geringen Mengen an Wasser begleitet werden, aus den Ölen in einem
Arbeitsgang so weit zu entfernen, daß praktisch trockene und seifenfreie Öle erhalten
werden.
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Die technischen Schwierigkeiten bestehen darin, daß es sich hierbei
nicht um einheitlich feste Stoffe handelt, und daß diese geringen Seifenmengen spezifisch
zu leicht sind, um befriedigend, z. B. durch Zentrifugen. abgeschleudert werden
zu können.
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Es ist bekannt, daß man feuchte Öle od. dgl. mit wasserbindenden Mitteln,
z. B. Gips oder auch Bleicherden, trocknen kann. Bei der Erfindung handelt es sich
jedoch nicht allein um die Entfernung von Wasser, sondern auch um die gleichzeitige
Entfernung von Seifenresten, die einerseits dem Öl und andererseits der Restfeuchtigkeit
gegenüber ein verschiedenes Verhalten zeigen. So z. B. spielen bei der Abtrennung
die Löslichkeiten der drei Komponenten: Öl, Seifenflocke und Wasser bzw. wäß,rige
Seifenlösung ineinander und die Unterschiede ihrer spezifischen Gewichte eine große
Rolle.
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Man hat versucht, diese geringen Mengen an Seife und Wasser in dem
01 od. dgl. zu belassen und sie dann z. B. bei dem nachfolgenden Bleichprozeß
mit der Bleicherde .gemeinsam abzufiltrieren oder abzuschleudern. Dieses Verfahren
war jedoch unbrauchbar, auch dann, wenn man vorher denjenigen Teil des Wassers durch
Trocknung entfernte, welcher nicht von der Seife festgehalten wurde. Die Restseifen
und die Restfeuchtigkeit schlugen sich auf der Bleicherde nieder, wobei die Restseifen
zum Teil durch Mineralsäurereste aus der Bleicherde wieder gespalten wurden und
der Gehalt an freien Fettsäuren in dem Öl od. dgl. erneut anstieg, Totalverluste
verursacht wurden, da die Seifenreste aus der ölhaltigen Bleicherde durch Extraktion
nicht wieder gewonnen werden konnten, die Bleichkraft der Erde vermindert wurde
und Filterschwierigkeiten auftraten, In ähnlicher Weise störte das Restwasser, besonders
spielte es bei der eben erwähnten Seifenspaltung eine nachteilige Rolle.
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Man hat weiter versucht, durch Waschen mit Wasser oder auch mit verschiedenen
Zusätzen, z. B. Kochsalz, die Seifenreste diskontinuierlich oder kontinuierlich
zu entfernen und dem so gewaschenen Öl od. dgl. das restliche Wasser durch Trocknung
zu entziehen. Dieser Waschprozeß mu.ß oft in mehreren Stufen vorgenommen werden,
um den Restseifengehalt zufriedenstellend herunterzudrücken. Die Nachteile dieser
diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Waschprozesse liegen in der Hauptsache
darin, daß erstens mit dem Waschwasser die Seifenreste und mitgerissenes Neutralöl
verlorengehen oder bei Aufarbeitung der Waschwässer erhebliche, sich oft nicht lohnende
Unkosten entstehen, zweitens die Waschwässer in der Regel heiß sein müssen, wodurch
Dampfkosten entstehen, drittens der Waschprozeß oft, besonders wenn .er in mehreren
Stufen durchgeführt werden muß, viel Zeit und apparative bzw. maschinelle Einrichtungen
benötigt, viertens das Öl od. dgl. nach dem Waschprozeß getrocknet werden muß, wodurch
Dampfkosten entstehen und die Kapazität der Bleichapparate herabgesetzt wird, wenn
nicht sogar zusätzlich eine kontinuierlich arbeitende Trocknungsanlage benötigt
wird.
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Man hat es auch nicht unversucht gelassen, den Restgehalt an Seife
und Wasser aus dem Öl od. dgl. durch Filtration zu entfernen. Man hat hierzu z.
B. Filterpressen oder Anschwemmfilter benutzt. Als Anschwemmasse wurden Trägerstoffe,
z. B. Asbestfasern oder Bleicherden, verwendet. :Man hat auch den seifen- und wasserhaltigen
Ölen od. dgl. die Trägerstoffe vorher zugesetzt und filtriert. In allen Fällen jedoch
zeigte sich, daß die Filter durch die sich darauf niedergeschlagenen feuchten Seifen
allein oder mit den Trägerstoffen schnell verstopfen: Der Anteil an Trägermasse
im Verhältnis zur Seifenmenge war außerdem so hoch, daß nicht nur die Kosten hierfür
beträchtlich waren, sondern auch bei der Spaltung der niedergeschlagenen Seifenreste
Schwierigkeiten eintraten, wenn man nicht sogar aus wirtschaftlichen Gründen ganz
auf die Gewinnung der Fettsäuren aus den Seifenresten verzichtete.
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Schließlich hat man auch versucht, als Anschwemmasse trockene Salze
zu verwenden. Hierbei wurden die feuchten Seifen zwar zum größten Teil ausgesalzen
und schlugen sich auf dem Salzbelag nieder. Auch die Feuchtigkeit konnte wenigstens
zum Teil festgehalten werden, wenn man z. B. die hygroskopische Wirkung der Salze
durch Glühen od. dgl. erhöhte. Aber auch dieses Verfahren hatte den Nachteil, daß
die dritte Phase: das Wasser bzw. die Seifenlösung, zu Schwierigkeiten führte, nämlich
die Wirkung des Salzes erlahmte und die Filter verstopften. So konnte die Methode,
Seifen- und Wasserreste aus dem Öl od. dgl. durch Filtration zu entfernen, auf Grund
der mannigfaltigen beschriebenen Nachteile in der Technik keine Bedeutung erlangen,
so daß man im allgemeinen dem oben beschriebenen Waschprozeß mit Wasser den Vorzug
gab. Die Schwierigkeiten, welche sich bei der Abtrennung der Seifen- und Wasserreste
aus dem Öl od. dgl. immer wieder einstellten, lagen in dem Umstand, daß stets die
drei eingangs beschriebenen Phasen vorhanden waren. Man hat versucht, durch Trocknung
im Vakuum die Wasser- bzw. wäßrige Seifenlösungsphase wenigstens zum Teil zu entfernen.
Abgesehen von dem zusätzlichen Arbeitsgang und den damit verbundenen Unkosten, den
Schwierigkeiten beim Trocknen durch Schäumen der Seifen usw., kam
man
damit weder durch Filtration noch durch Separation befriedigend zum Ziel. Bei Filtration
traten die oben beschriebenen Nachteile ein, und bei der Separation stellte sich
heraus, daß nach der Trocknung die Seifenreste spezifisch zu leicht «-aren, um zufriedenstellend
abgeschleudert werden zu können. Man verzichtete nun auf die Beseitigung der dritten
Phase, d. b. der-Wasser- bzw. Seifenlösungsphase, und schleuderte die Restseifen
genau so ab wie z. B. die Hauptseifen, wobei sie aus dein Separator kontinuierlich
ausgetragen wurden. Naturgemäß traten bei den geringen Mengen an Seife durch Mitreißen
von Neutralöl verhältnismäßig große Verluste an Neutralöl ein. Auch die Ausnutzung
der Schleuderkraft des Separators, nämlich neben der Abtrennung auch noch den Druck
auf die Außenwand des Separators zum Auspressen des Neutralöls aus dem bereits abgeschleuderten
Soapstock zu verwenden, wurde bei diesem Verfahren naturgemäß bei den geringen Mengen
an Soapstock fast unwesentlich.
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Es wurde nun gefunden, d-aß man geringe Mengen von Seifen und Wasser
in fetten Ölen u. dgl. dadurch in ausgezeichneter Weise entfernen kann, daß man
den Fetten bei Temperaturen unter ioo° geringe :Mengen wasserbindender Stoffe zusetzt
und diese danach im Gemisch mit der Seife unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft
von den Fetter. abtrennt.
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Die Menge der wasserbindenden Stoffe braucht höchstens gleich der
vorhandenen Wassermenge, die man analytisch leicht feststellen kann, zu sein. Im
allgemeinen kommt man mit einem Zusatz, der etwa 2o bis 50% des Wassergehaltes im
Fett beträgt, aus.
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Als wasserbindenden Stoff kann man. anorganische Salze, wie Soda,
Pottasche, Glaubersalz, Borax, Chlornatrium, Phosphate, organische Salze, wie Natriumacetat,
benzolsulfonsaures Natrium, naphthalinsulfonsaures Natrium, celluloseglykolsaures
Natrium u. dgl. verwenden. Die Salze brauchen nicht wasserlöslich zu sein.
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Besonders bewährt hat sich Kochsalz, das man zweckmäßig in einer Körnung
von o,i bis 0,3 min verwendet.
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In Ausübung der Erfindung verfährt man zweckmäßig so, daß man in das
gegebenenfalls durch Aufschmelzen verflüssigte Fett bzw. Öl die gewünschte Menge
des wasserbindenden Stoffes einrührt. N ach kurzer Einwirkungszeit, die sich höchstens
über Minuten erstreckt, wird die wäßrige Phase beseitigt, man erhält ein festgefügtes
Seifengebilde, das man durch Einwirkung der Zentrifugalkraft von dem Fett abtrennt.
Da es ein sehr günstiges spezifisches Gewicht hat, haftet es leicht als trockener
Belag in einer Phase an der äußeren Wand, z. B. einer Klärzentrifuge. Außerdem kann
der Seifenbelag durch den Schleuderdruck so gepreßt werden, daß nur geringe Mengen
Neutralöl in dem Seifenkuchen zurückbleiben. Das so gewonnene Öl od. dgl. ist seifenfrei
und trocken genug, so daß ein Waschprozeß oder eine Trocknung nicht mehr nötig ist.
Die vorliegende Erfindung gestattet, Öl od. dgl. mit niedrigen Seifen- und Wassergehalten,
wobei der Wassergehalt im allgemeinen nicht mehr als das ix/2fache des Seifengehaltes
ausmachen soll, in einem Arbeitsgang genügend seifen- und wasserfrei zu machen,
um andere Arbeitsgänge, z. B. den Bleichprozeß mit Bleicherden, vornehmen zu können.
Beispiel i Jeweils Zoo Gewichtsteile entsäuertes Walöl, das mit einem Soapstockseparator
von der Hauptmenge der Seife befreit wurde und noch o,07°/0 Seife und o,5 % Wasser
enthielt, wurde bei 6o° C io Minuten lang mit je o,i Gewichtsteil kristallisiertem
Kochsalz, Soda, Chlorcalcium trocken, Methylcellulose, celluloseglykolsaures Natrium,
Seitz-Filtermasse gerührt und dann in einer Zentrifuge bei 5o° C und 3000
U/Min. geschleudert. Die abgeschleuderte Seife mit den Trägerstoffen saß an der
Wandung so fest, daß das darüberstehende blanke Öl abgegossen werden konnte. Das
Öl war trocken und enthielt bei Zusatz von kristallisiertem Kochsalz o,oi % Seife,
kristallisierter Soda 0,o20/0 Seife, kristallisiertem Chlorcalcium o,o2% Seife,
kristallisierter Methylcellulose o,o2% Seife, eelluloseglykolsaurem Natrium o,o2%
Seife, Seitz-Filtermasse o,o2% Seife. Beispiel 2 Zoo Gewichtsteile entsäuertes Walöl
mit einem Seifengehalt von 0,78% und einem Wassergehalt von 0,49% wurden io Minuten
lang nach Zusatz von 0,3 Gewichtsteilen Kochsalz in Kristallform bei 50°C
gerührt und anschließend wie im Beispiel i geschleudert. Nach einer Schleuderzeit
von 5 Minuten war das Öl blank. Die abgetrennte Seife haftete fest am Boden des
Gefäßes. Sie enthielt nur wenige Kochsalzkristalle. Eine dritte Phase war nicht
vorhanden.
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Das abgetrennte Öl hatte noch o,o2% Seife und. 0,04% Wasser. Beispiel
3 6,5 kg entsäuertes Walöl mit einem Seifengehalt von 0,50% und einem Wassergehalt
von 0,48% wurden io Minuten lang nach Zusatz vors 6,5 g Kochsalz in Kristallform
bei 5o° C gerührt und anschließend durch einen Separator mit einem Klärschleudereinsatz
bei einer Leistung von 0,5 kg pro Minute gegeben.
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Die abseparierte Seife haftet als feste, trockene Masse an beiden
Trommelwänden. ' Das behandelte Öl enthielt 0,o5 % Seife und 0,o5 % Wasser. Beispiel
4 io kg entsäuertes Sojaöl mit einem Restseifengehalt von o,i2% und einem Wassergehalt
von 0,350/0 wurden mit io g festem Kochsalz, wie im Beispiel 3 beschrieben, behandelt.
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Die abgeschleuderte Seife haftete fest an der Trommelwand.
Das
behandelte C51 enthielt o,o2 % Seife und o,o9 % Wasser.
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Beispiel 5 4o kg gehärtetes Fischöl mit einem Gehalt von 0,330/0 freier
Fettsäuren wurden mit einer Natron lauge von 2o° Be im Überschuß von io% entsäuert.
Nach Zugabe der Lauge wurden anschließend 40 g NaC1 in Kristallform zugesetzt und
innerhalb von 8o Minuten durch einen Separator mit einem Klärschleudereinsatz gegeben.
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Das abgeschleuderte Öl . war blank. Es besaß einen Gehalt von o,o56%
freien Fettsäuren und 0,03 % Seife.
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Die abgeschleuderte Seife fiel als fester Seifenkuchen an. Beispiel
6 90oo kg entsäuertes Walöl mit einem Restseifengehalt von o,i5% und einem Wassergehalt
von o, i o % wurden mit einer Natronlauge von 20° Be bei 6o° C nachentsäuert, wobei
der Zusatz an Natronlauge einem freien Fettsäurengehalt von 0,14% entsprach. Nach
Beendigung der Natronlaugezugabe wurden io kg NaCI in Kristallform zugesetzt.
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Das Ganze wurde dann durch eine Trennschleuder gegeben, wobei der
Durchsatz durchschnittlich 2ooo kg/h betrug. Das 01 lief blank aus der Schleuder
und hatte im Durchschnitt einen Seifengehalt von o,o2%. In der Trommel der Schleuder
blieben 26 kg feste Seife als Belag zurück.