NL192742C

NL192742C - Werkwijze voor het afscheiden van vaste wasdeeltjes uit een suspensie door deze te filtreren door een filterdoek.

Info

Publication number: NL192742C
Application number: NL7801776A
Authority: NL
Original assignee: Exxon Research Engineering Co
Priority date: 1977-02-17
Filing date: 1978-02-16
Publication date: 1998-01-06
Also published as: NL7801776A; IT7820254A0; MX148823A; IT1095354B; JPS53111305A; CA1111781A; JPS5711591B2; GB1599483A; DE2806688A1; NL192742B; DE2806688C2

Description

1 192742

Werkwijze voor het afscheiden van vaste wasdeeltjes uit een suspensie door deze te filtreren door een filterdoek

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het afscheiden van vaste wasdeeltjes uit een 5 suspensie die deze wasdeeltjes en een koolwaterstofolie omvat, door de suspensie te filtreren door een filterdoek op een zijde waarvan de wasdeeltjes worden verzameld, waarbij het filterdoek is vervaardigd uit vezels die met een vlam smeltbaar zijn.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.002.915. Hierin wordt een werkwijze beschreven voor het verwijderen van was uit koolwaterstofsmeeroliefracties.

10 Wassen worden gedefinieerd als dierlijke, plantaardige of minerale wassen afhankelijk van hun bron of afkomst. In natuurlijke toestand bestaan de meeste van deze wassen uit een oplossing in wasachtige oliën. Teneinde de was uit de wasachtige olie af te scheiden wordt de olie gewoonlijk in aanwezigheid van een oplosmiddel gekoeld om de was daaruit neer te doen slaan. Het oplosmiddel functioneert zowel als ter vermindering van de oplosbaarheid van de was in de olie als ter vermindering van de viscositeit van de 15 verkregen ontwaste olie waardoor de filtratie van de washoudende suspensie voor het afscheiden van de neergeslagen was uit de oplossing van ontwaste olie en oplosmiddel aanmerkelijk wordt vergemakkelijkt. Verschillende filtratie-werkwijzen zijn reeds toegepast voor het afscheiden van was uit olie en oplosmiddel, zoals werkwijzen met gebruik van plaat- en standaardpersen, mantel- en schijffilters, patroonfilters en roterende trommelfilters.

20 Continu roterende trommelfilters worden in de petroleumindustrie voor de wasfiltratie toegepast, in het bijzonder voor het affiltreren van was uit ontwaste smeeroliefracties. Een filter van dit type omvat een horizontale, cilindrische trommel, waarvan het onderste gedeelte is ondergedompeld in een trog die de wassuspensie bevat, een filterdoek dat het horizontale oppervlak van de trommel bedekt, middelen voor het aanleggen van zowel vacuüm als druk alsmede middelen voor het wassen en verwijderen van de waskoek 25 die op het doek gedeponeerd is wanneer de trommel continu om zijn horizontale as draait. In deze filters wordt de trommel verdeeld in compartimenten of secties, waarbij elke sectie verbonden is met een roterende klep en dan met een afvoerkop. De wassuspensie wordt toegevoerd in een filterbak en wanneer de trommel draait passeren de vlakken van de secties achtereenvolgens door de suspensie. In het vacuümtrommelfilter wordt een vacuüm aangelegd aan de secties wanneer deze door de suspensie 30 passeren, waardoor olieachtige filtraat door het filterdoek wordt gezogen waarbij de was in de vorm van een koek wordt afgescheiden. Als de koek de suspensie verlaat bevat deze olieachtige filtraat dat daaruit wordt verwijderd door het voortgezet aanleggen van vacuüm, tezamen met wasoplosmiddel dat gelijkmatig op het oppervlak van de koek wordt verdeeld of versproeid. Tenslotte wordt de gewassen waskoek van het oppervlak van het filterdoek verwijderd door een schraper hetgeen wordt ondersteund door middel van 35 blaasgas dat op elke sectie van de trommel wordt toegepast wanneer deze draait en de schraper bereikt. In een drukfilter bevat het ontwasoplosmiddel een zelfkoelmiddel dat krachtens zijn betrekkelijk hoge dampdruk, voldoende is om een drukverschil over het filteroppervlak van de trommel aan te brengen, waardoor de noodzaak voor het daaraan aanleggen van een vacuüm vervalt.

Bij het voortgaan van de kringloop van wasafzetting en verwijdering uit het filterdoek, neemt de doorvoer 40 van de ontwaste olie en oplosmiddel gestadig af wegens het verstoppen van het doek met wasdeeltjes hetgeen het "blinderen” van het filter wordt genoemd. Nadat het filter gedurende een bepaalde tijdsperiode in werking is gaat het blinderen voort tot aan een punt dat het filterdoek moet worden gewassen met een oplosmiddel, zoals hete kerosine om de wasdeeltjes die daarin zijn opgevangen en die de filtercapaciteit verlagen op te lossen en weg te wassen. In sommige toepassingen is het zeer wel mogelijk dat deze 45 waskringloop 4 uur van een 24-urige werkdag beslaat. Aldus leidt het blinderen van het filterdoek niet alleen tot verlies van capaciteit maar tevens zijn veelvuldige wassingen nodig en wanneer het filterdoek wordt gewassen is het filter buiten productie aangezien dit niet kan worden gebruikt om was uit de suspensie te filtreren.

Het voornoemde Amerikaanse octrooischrift beoogt het blinderen van het uit nylonvezels bestaande 50 filterdoek zo veel mogelijk te vertragen. Daartoe wordt voorgesteld de suspensie met daarin wasdeeltjes door een turbulente isothermen filtratiezone te voeren waarbij periodiek schokgolven van het compressie-type door de suspensie worden gezonden.

Tot dusver is weinig aandacht besteed aan het filterdoek zelf dat voor de wasfiltratie wordt toegepast. Gedurende vele jaren werden dezelfde typen filterdoekelementen toegepast die ofwel vervaardigd waren uit 55 metaal ofwel uit natuurlijke of synthetische garens.

Volgens de uitvinding is gevonden, dat het blinderen van het filterdoek tijdens het uitvoeren van de in de aanhef genoemde werkwijze kan worden verminderd door een filterdoek toe te passen dat op een bepaalde 192742 2 wijze is behandeld en dat mede daardoor een specifieke combinatie van eigenschappen heeft.

Aldus wordt de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het filterdoek door naalden is vervilt en na het vervilten ten minste aan het oppervlak waarop de wasdeeltjes worden verzameld met een vlam is geschroeid en gesmolten waardoor dat oppervlak voorzien is van bolvormige vezeluitsteeksels, een 5 en ander zodanig, dat de effectieve oppervlakte-ruwheid RMS van het geschroeide en gesmolten oppervlak van het filterdoek groter is dan 1250 microcentimeter en dat het filterdoek een vervuilingsfactor groter dan 75% heeft alsmede een permeabiliteit ten opzichte van lucht van groter dan 3 m3 per minuut per m2 bij een verschildruk van 0,13 kPa.

In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft het doek een effectieve oppervlakte-ruwheid RMS groter dan 2000 10 microcentimeter.

Het toegepaste filterdoek heeft een permeabiliteit ten opzichte van lucht van groter dan ten minste 3, bij voorkeur groter dan 4,5 en het liefst groter dan 6 m3 per minuut per m2 doekoppervlak bij een drukverschil van 0,13 kPa. De effectieve oppervlakteruwheid RMS (root mean square) is groter dan 1250 micro-centimeter, terwijl de vervuilingsfactor groter is dan 75%.

15 Het gebruik van een dergelijk door naalden vervilt filterdoek in de onderhavige wasfiltratiewerkwijze, zoals het filtreren van wasdeeltjes uit een suspensie die bestaat uit een ontwaste petroleumolie en een ontwassingsoplosmiddel blijkt een grotere capaciteit en doorvoer van ontwaste olie, een lagere blinderings-snelheid van het filterdoek en een meer volledige afvoer van de was uit het doek op te leveren dan tot dusver bereikbaar was met gebruikelijke filterdoeken geweven uit natuurlijke of synthetische garens. Zo is 20 gevonden dat bij gebruikelijke filterweefsels geweven uit gesponnen garens, het blinderen van het doek een verlaging van 30-40% in de toevoerfiltersnelheid kan veroorzaken na herhaald in aanraking brengen van het doek met opgehoopte waskoek en afvoer, terwijl daarentegen de werkwijze volgens de uitvinding met gebruik van het onderhavige filterdoek slechts een verlaging van 10-15% in de toevoerfiltersnelheid geeft.

Bij één bepaalde suspensie heeft verder de toepassing van het onderhavige filterdoek geleid tot een 25 toename van 66% in de productiviteit gemeten ais totaal volumefiltraat per tijdseenheid.

Opgemerkt wordt, dat uit het Amerikaanse octrooischrift 3.731.815 een filter voor het afscheiden van vaste deeltjes uit olieproducten, bijvoorbeeld benzine, bekend is waarbij het filterdoek bestaat uit stapel-vezels uit thermoplastische kunststoffen die met warmte behandeld zijn zonder dat het doek van tevoren is vervilt. Deze bekende filters bestaan uit verschillende typen stapelvezels die aan elkaar worden gehecht 30 door het gevormde doek te verwarmen tot een temperatuur gelegen tussen de smelttrajecten van de verschillende vezels.

Het door naalden vervilte doek dat in de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast is een niet-geweven stof verkregen door een gaas met open mazen of fijn dun weefsel tussen twee spinsels van losjes gepakte en willekeurig georiënteerde vezels te plaatsen, waarna de gevormde sandwich-structuur 35 door een of meer naald-verviltingsweefstoelen wordt geleid waarin het voortschrijdend wordt samengeperst en tegelijk wordt onderworpen aan een vibrerende naalding met een veelvoud van naalden met weerhaken, welke naalden door de sandwich-structuur passeren en weer uit deze structuur worden teruggetrokken. Bij het inbrengen en terugtrekken van de naalden drukken en trekken de weerhaken sommige vezels door het fijne, dunne weefsel wanneer dit wordt samengeperst. Na het verlaten van de weefstoel wordt het door 40 naalden vervilte doek verder samengeperst en wordt ten minste één oppervlak daarvan behandeld door schroeien met een vlam om de vezels die boven het oppervlak uitsteken te smelten onder vorming van een discontinu, verknoopt oppervlak waarvan de effektieve oppervlakteruwheid RMS groter is dan 1250 microcm.

Aldus moeten, zoals hiervoor beschreven, de vezels in het uitgangsmateriaal waaruit het door naalden 45 vervilte filterdoek wordt gemaakt, smeltbaar zijn. Dit elimineert materialen zoals katoen die bij schroeiing met een open vlam gaan branden.

Figuur 1 toont een grafiek van de filtersnelheid versus het aantal dompelingen of kringlopen voor een door naalden vervilt, geschroeid filterdoek vergeleken met een geweven katoendoek verkregen bij het filtreren van een smeeroliewassuspensie. Deze krommen worden tevens aangeduid als blinderings-50 krommen.

Zoals hiervoor beschreven wordt, na het verlaten van de weefselstoel, van het door naalden vervilte filterdoek ten minste één oppervlak geschroeid met een open vlam voor het doen smelten van de uitstekende vezels ter vorming van ten minste één discontinu, verknoopt oppervlak met een effektieve oppervlakteruwheid (RMS) groter dan 1250 microcm. Beide oppervlakken kunnen worden geschroeid, maar 55 het is alleen noodzakelijk dat dat oppervlak waarop de was moet worden gedeponeerd geschroeid wordt ter vorming van het verknoopte, ruwe oppervlak. Door naalden vervilte doeken die niet geschikt zijn voor de werkwijze van de uitvinding omvatten die doeken die na het verlaten van het weefgestoelte niet worden 3 192742 geschroeid en tevens die waarvan het oppervlak wordt glad gemaakt door kalanderen. Een niet geschroeid en niet gekalanderd door naalden vervilt oppervlak vertoont een slechte waskoekafvoer omdat de was aan de losse oppervlaktevezels blijft plakken. Een glad maar golvend oppervlak geeft een goede koekafvoer, maar het doek vervuilt met een snelheid die ongeveer gelijk is aan die van een gebruikelijk geweven 5 filterdoek. Het door naalden vervilt weefsel dat in de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt, is een doek met een geschroeid oppervlak waarop de gesmolten vezels op het doekoppervlak bolletjes van hard polymeer vormen die verschillende duizendsten van cm’s hoog zijn. Dit oppervlak geeft een goede koekafvoer en vermindert significant de vervuiling of blindering van het doek, hetgeen leidt tot een verhoogde filterdoorvoer en verminderde wasfrequentie.

10 De dichtheden van de door naalden vervilte doeken kunnen variëren van 340 tot 1020 g/m2 waarbij de permeabiliteiten ten opzichte van lucht variëren van 0,6 tot 45 m3/min/m2 bij een drukval of drukverschil over het weefsel van 0,13 KPa. Er is echter gevonden dat door naalden vervilte doeken toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding een permeabiliteit dienen te bezitten die groter is dan 3, bij voorkeur groter dan 4,5 en met het liefst groter dan 6 m3/min/m2. In sommige toepassingen blijken weefsels met een 15 permeabiliteit zo hoog als 20-36 m3/min/m2 te voldoen. (Onder de permeabiliteit is het licht van de onderhavige uitvinding wordt verstaan de permeabiliteit verkregen onder toepassing van een Frazier-inrichting volgens ASTM D 737-69 verhoogd met 50%).

Textielvezels die geschikt zijn voor de vervaardiging van de door naalden vervilte doeken omvatten zowel organische als anorganische samenstellingen, waarbij een hoofdcriterium voor bruikbaarheid de smeltbaar-20 heid van de vezels door middel van een open vlam is. Binnen deze categorie vallen glasvezels en geschikte thermoplastische kunststofvezels, waarvan voorbeelden zijn: 1. Isotactische poly-x-mono-alkenen, bijvoorbeeld propeen, smeltpunt 160-170°C; 3-methyl-buteen-1, smeltpunt 245-300°C; 4-methyl-penteen-1, smeltpunt 2050-335°C; 4-methyl-hexeen-1, smeltpunt 188°C en 4.4- dimethyl-penteen-1, smeltpunt 320°C omvatten. De voorkeur heeft polypropeen.

25 2. Lineaire polyamiden met de algemene formule [NH-(CH2)z-CO]n verkregen door polymerisatie van lactam en. Voorbeelden zijn Nylons gevolgd door een enkel getal gelijk aan z+1, zoals Nylon 4, smeltpunt 260°C gemaakt door polycondensatie van pyrrolidon; Nylon 6, smeltpunt 223°C gemaakt door polyconden-satie van caprolactam; Nylon 7, smeltpunt 233°C gemaakt door polycondensatie van een unanthalactam; en Nylon 11, smeltpunt 190°C gemaakt door polycondensatie van omega-amino-undecaanzuur. Nylon 6 heeft 30 de voorkeur.

3. Lineaire polyamiden en aramiden met de algemene formule [NH-(CH2)x-NH-C0-(R)y-C0] waarin x een geheel getal is van 2-10, y een geheel getal is van 1-8 en R onafhankelijk wordt gekozen uit methyleen [—(CHZ)—] en fenyleen, gemaakt door polycondensatie van diaminen en dibasische zuren. Voorbeelden, gewoonlijk aangeduid als Nylons gevolgd door twee getallen, waarbij het eerste getal het aantal koolstof- 35 atomen in het diamine en het tweede getal het aantal koolstofatomen in het dibasische zuur aangeven omvatten: Nylon 2-10, smeltpunt 276°C uit ethyleendiamine en sebacinezuur; Nylon 66, smeltpunt 205°C uit hexamethyleendiamine en adipinezuur; Nylon 6-12, smeltpunt 217°C uit hexamethyleendiamine en decaandicarbonzuur; Nylon 8-6, smeltpunt 250eC uit octamethyleendiamine en adipinezuur; en Nylon 10-8, smeltpunt 217°C uit decamethyleendiamine en kurkzuur. Bruikbare aramiden omvatten de polycondensatie-40 producten van tereftaalzuur en diaminen met 2-6 koolstofatomen. De voorkeur heeft Nylon 66.

4. Lineaire polyesters vrij van alkenische onverzadigdheden met de algemene formule: [0-R-0-C0-C6H4-CO]n, waarin R onafhankelijk wordt gekozen uit ethyleen (-CH2-CH2-); 1,4-butyleen (-CH2-CH2-CH2-CH2-); 1.4- cyclohexyleen (O-); α,α, -xylyleen (-CH2-CH6H4-CH2-); en 1,4-dimethyleencyclohexaan {-CH2 CH2-). De voorkeur heeft poly(ethyleentereftalaat), smeltpunt 257-265°C, afhankelijk van de graad van de 45 kristallijnheid.

5. Nitrilvezels waarvan Acrilan, Cresian, Darvan, Dynel, Orion en Verel commercieel beschikbaar zijn.

6. Vinylideenchloridevezels waarvan Saran commercieel beschikbaar is.

7. Cellulose triacetaatvezels.

De dunne laag die wordt toegepast als een tussenlaag in de voornoemde sandwich-structuur tussen de 50 spinsels kan worden geweven uit dezelfde type vezel toegepast voor de spinsels of kan van een verschillend vezel-materiaal zijn. Garens gebruikt voor de dunne laag kunnen een monofilament, multifilament of stapelvezel zijn. Het is belangrijk dat het verwekings- of smeltpunt van de vezel bij het filtreren en wassen niet groter wordt. In sommige toepassingen binnen de petroleumindustrie worden b.v. filterdoeken gewassen met hete kerosine bij een temperatuur van ongeveer 936C, wanneer het doek verstopt raakt met was-55 deeltjes. Dit zou het gebruik van een op vilt gebaseerde polypropeenvezel in een dergelijke behandeling uitsluiten en men zou een vilt moeten toepassen gemaakt uit een vezel met een hoger smeltpunt, zoals dacronpolyester.

192742 4

Zoals hierboven vermeld dient het filterdoek dat wordt gebruikt in de werkwijze volgens de uitvinding, een effektieve oppervlakteruwheid RMS groter dan 1250 microcm te hebben, bij voorkeur groter dan 2000, gemeten volgens de schermprojectiemethode. In deze methode wordt het doekoppervlak 150x vergroot geprojecteerd op een geslepen glasscherm. Vervolgens worden een aantal metingen uitgevoerd, waarbij de 5 afstanden tussen de geprojecteerde pieken en dalen in cm’s worden opgemeten. De opgemeten waarden van de afstanden tussen de pieken en dalen (de amplitudes) worden opgeteld, waarna uit die waarden een getals-gemiddelde amplitude wordt berekend. Een RMS waarde in microcentimeters wordt daarna berekend door deze amplitude te vermenigvuldigen met een constante factor van 260.000 die is afgeleid uit een berekening van de wortel uit het gemiddelde van de kwadratische waarden van piek-daalafstanden van een 10 willekeurige, zaagtandgotffunctie, met een soortgelijke vorm als het doekoppervlak. Een andere eigenschap van door naalden vervilt en geschroeide doeken geschikt voor de werkwijze volgens de uitvinding is een vervuilingsfactor groter dan 75%.

Hoewel de werkwijze volgens de uitvinding geschikt is voor het filtreren van wasdeeltjes uit elke wasbevattende suspensie, die koolwaterstofoliën bevat, zoals het filtreren van was neergeslagen uit een 15 mengsel van petroleumolie en een ontwasoplosmiddel, is deze in het bijzonder geschikt wanneer de petroleumoiie een smeeroliefractie is.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

20 De volgende proefprocedure werd toegepast voor het evalueren van de blinderingseigenschappen van een verscheidenheid van filterdoeken. Een proefsuspensie werd gemaakt door 1 vol.dl van een wasachtige paraffinisch distillaat met een viscositeit van 600 SUS bij 37,8°C te mengen met 3,2 vol. dln van een 45/55 LV % (vloeibaar volume) mengsel van methylethylketon (MEK) en methylisobutylketon (MIBK). Deze oplossing werd verhit boven het troebelingspunt van het distillaat dat 54° was en daarna gekoeld onder 25 snelle roering tot -6,7°C ter kristallisatie en precipitatie van de was waarbij een koude washoudende suspensie werd gevormd. Deze wassuspensie werd daarna toegepast in de volgende procedure.

1. Een laboratoriumschijffilter waarop het te beproeven filterdoek werd vastgeklemd werd gedompeld in de gekoelde suspensie gedurende 30 seconden waarbij een zuiging op het filter bij een druk van 36 kPa werd gehandhaafd en het filtraat verzameld werd in een kolf.

30 2. Het schijffilter werd daarna uit de suspensie verwijderd en met een oplosmiddel werd gedurende 30 seconden de filterkoek op het filterdoek gewassen.

3. De was werd daarna afgevoerd van het filterdoek in een beker door blazen met lucht bij een druk van 0. 14.bar in de omgekeerde richting door het filterdoek, 4. Trappen 1, 2 en 3 werden herhaald gedurende ongeveer 25-30 kringlopen.

35 De filtersnelheid werd daarna bepaald en het filtraat, wasmiddel en teruggewonnen was uit elke kringloop werden gecombineerd en het oplosmiddel verwijderd door strippen onder vacuüm. De verlaging in de filtersnelheid door het blinderen van het filterdoek kon daarna voor elk beproefd doek grafisch worden afgezet. De onderste kromme in figuur 1 toont als functie van het aantal kringlopen de filtersnelheid in m3m2/dag verkregen onder toepassing van een commerciële kwaliteit geweven nylon filterdoek aanbevolen 40 door wasfiltratie door producenten van roterende vacuümfilters en is karakteristiek voor de achteruitgang in de filtersnelheid die bij dit type doek optreedt (zie hieronder voorbeeld II).

Een grote verscheidenheid van commercieel beschikbare filterdoeken werd volgens deze procedure op blinderingsactiviteit bij het ontwassen van de washoudende smeeroliesuspensie beproefd. Deze doeken omvatten een grote hoeveelheid textielvezels, garenconstructies en weefsels die in de volgende vier 45 hoofdcategoriën kunnen worden ingedeeld.

1. Gebruikelijke filterdoeken geweven uit garens versponnen uit een verscheidenheid van vezels.

2. Lichtgewicht weefsels geweven uit continue multifilamentgarens.

3. Weefsels geweven uit continue monofilamentgarens. Deze doeken gedroegen zich in wezen hetzelfde als fijne maaszeven.

50 4. Door naalden vervilte weefsels vervaardigd en ontworpen voor het affiltreren van stofdeeltjes uit gassen die gemaakt waren uit polyalkeen en polyesterstapelvezels. Deze weefsels werden aan één of beide zijden geschroeid teneinde de boven het oppervlak uitstekende vezels na de naaldingsbehandeling te smelten om een hard en ruw verknoopt oppervlak te geven.

Zoals hiervoor vermeld was de filtertemperatuur -6,7°C. De doeken toegepast in de proeven vertoonden 55 permeabiliteiten variërende van 0,45 tot 300 m3min/m2 filterdoekoppervlak bij een drukval van 0,13 kPa. Permeabiliteiten van de door naalden vervilte weefsels varieerden van 3 tot 39 m3min/m2. Deze doeken vertoonden vervuilingsfactoren die varieerden van zo laag als 26% voor een licht weefsel gemaakt uit een 5 192742 continu polyesterfilamentgaren, ongeveer 36% voor een geweven doek gemaakt uit polypropeen, tot een vervuilingsfactor van 87% verkregen bij een geschroeide door naalden vervilt polypropeen doek. De uit deze proef getrokken conclusies waren de volgende: (a) Geweven weefsels met permeabiliteiten in het gebied van 3-30 m3min/m2 bij een verschildruk van 0,13 5 KPa, vertoonden blinderingssnelheden die ruwweg equivalent waren aan de gebruikelijke geweven weefsels die momenteel worden toegepast als filterdoeken op roterende vacuümfilters in ontwasfabrieken.

(b) Doeken geweven uit continue multifilamentgarens met lage permeabiliteit vertoonden extreem hoge blinderingssnelheden.

(c) Doeken geweven uit continue monofilamentgarens vertonen slechts enigszins betere blinderings- 10 eigenschappen dan doeken geweven uit multifilamentgarens en bezaten het extra nadeel dat het weefsel betrekkelijk zwak was waardoor gemakkelijk beschadigingen in commerciële roterende wasfilters kan optreden.

(d) Geschroeide, door naalden vervilte weefsels gemaakt van polyakleen- of polyestervezels, met permeabiliteiten groter dan 6 m3min/m2 en een effectieve oppervlakteruwheid RMS groter dan 1250 microcm 15 vertoonden superieure blinderingseigenschappen met een aanmerkelijke toename in de filtersnelheden ten opzichte van gebruikelijke geweven doeken.

Voorbeeld II

De procedure voor de proeven in dit voorbeeld was in wezen dezelfde als die voor voorbeeld I met 20 uitzondering dat vier verschillende toevoeren gebruikt werden bij verschillende verdunningsniveau's, de filtertemperaturen varieerden van -23 tot -5,6°C en de MEK/MIBK oplosmiddelverhoudingen varieerden. In dit voorbeeld werd een door naalden vervilt en geschroeid polypropeenweefsel vergeleken met een standaard geweven nylon filterdoek dat werd toegepast in een commerciële ketonontwasfabriek. De resultaten van de proef toonden aan dat toepassing van het genaaide en geschroeide wit resulteerde in een 25 toename van de capaciteit zoals gemeten door de vervuilingsfactor, tot 30% en een maximale productivi-teitstoename van niet minder dan 65,6%. De resultaten voor een proef onder toepassing van een paraffi-nisch, middel smeeroliedestillaat met een viscositeit van 500 SUS bij 37,8°C worden grafisch uitgezet in figuur 1 voor zowel het door naalden vervilte en geschroeide polypropeen filterdoek als voor het commerciële geweven nylon filter gemaakt uit een continue filamentschering en een gesponnen filamentgaren 30 toegepast in de ketonontwasfabriek. Het percentage toename in de productiviteit werd verkregen door berekening van de verhouding van de oppervlakken onder de respectieve blinderingskrommen. Opgemerkt wordt dat benevens een aanmerkelijk verminderde blindering de beginfiltercapaciteit van het door naalden vervilte en geschroeide doek dikwijls aanzienlijk hoger was dan die van het commerciële geweven doek. Deze factor werd in beschouwing genomen bij het bepalen van de productiviteitstoename.

35

Voorbeeld III

In deze proef werd het door naalden vervilte, geschroeide polypropeenfilterdoek toegepast in voorbeeld II vergeleken met een geweven filterdoek toegepast in petroleumraffinage ontwasfabrieken gemaakt uit nylon. De vergelijking werd gemaakt met een 30 cm diameter Dorr Oliver roterend vacuümfilter voor het ontwassen 40 van een washoudende smeeroliesuspensie afgeleid uit een paraffinisch smeeroliedestillaat met een viscositeit van 600 SUS bij 37,8°C verdund met een gemengd ketonontwasoplosmiddel en gekoeld tot -6,7°C, hetgeen de filtratietemperatuur was. Het genaaide en geschroeide vilt had een permeabiliteit ten opzichte van licht van 9 m3min/m2 bij 0,13 KPa, een effektieve oppervlakteruwheid RMS van 3750 microcentimeter gemeten volgens de hiervoor genoemde oppervlakteprofielprojectiemethode en een in het 45 laboratorium bepaalde vervuilingsfactor van 94,49%. Het commerciële nylondoek had een permeabiliteit ten opzichte van lucht van 4,5 min3min/m2 en een vervuilingsfactor van 70% beproefd volgens dezelfde procedure’s. De resultaten van deze proef worden in de tabel weergegeven.

50 Geweven nylon Door naalden vervilt en geschroeid polypropeen

Totaal gewicht toevoer (kg) 47,7 51,0

Totale filtertijd (mm) 33,0 26,3 55 Gemiddelde toevoerfiltersnelheid (m3/m2/dag) 8,65 11,61

Gietpunt ontwaste olie (°C) -5,6 -7,0 192742 6 (vervolg)

Geweven nylon Door naalden vervilt en geschroeid polypropeen 5 -:-

Niet uitwasoliegehalte (%) 42,4 45,7

Toename in doorvoer (%) - 34

10 Voorbeeld IV

In dit voorbeeld werden twee experimentele proefsessies uitgevoerd met rotatievacuumwasfilters van fabrieksschaal met gestandaardiseerde doorvoeren waarin het door naalden vervilte en geschroeide doek toegepast in de voorbeelden II en III op één filter werd toegepast en tegelijkertijd vergeleken met dezelfde wassuspensle op een tweede filter uitgerust met een standaard geweven roterend vacuümfilterdoek 15 gemaakt van nylon. In beide gevallen werd een 16% toename in de toevoerfilter doorvoer met het door naalden vervilt en geschroeide filterdoek verkregen, ten opzichte van de doorvoer met het geweven doek. Verder werd gevonden dat de hete waskringloop van 6-8 uur die normaal wordt toegepast in de ontwasfa-briek tot 40 uur kon worden uitgebreid met het door naalden en geschroeide doek op de filters.

20 Voorbeeld V

In deze proef had een door naalden vervilt weefsel, gemaakt uit een polyesterstapelvezel die aan één zijde van het doek was geschroeid voor het smelten van de uitstekende vezels, een permeabiliteit in lucht van 36 m3/min/m2 bij een verschildruk van 0,13 KPa en een effektieve oppervlakteruwheid van 2500 microcm. Dit filterdoek werd beproefd volgens de laboratoriumschiplterprocedure toegepast in de voorbeel-25 den I en II en bleek een vervuilingsfactor van 85,7% te hebben. Dit kan vergeleken worden met een vervuilingsfactor van 70% voor een gebruikelijk filterdoek.

Voorbeeld VI

Deze proef demonstreert hoe men de vervuilingsfactor dient te berekenen. De vervuilingsfactor is een 30 maat voor de achteruitgang van de toevoerfiltersnelheid naarmate het filterdoek verder wordt geblindeerd of meer en meer verstopt raakt met wasdeeltjes als functie van de tijd of het aantal kringlopen. Er zijn een aantal verschillende methoden om dit uit te drukken. Een volmaakte, nietblinderend, filterdoek zal b.v. een vervuilingsfactor van 100% hebben hetgeen betekent dat de toevoerfiltersnelheid constant zal zijn bij voortgang van de ontwasbehandeling. Dit vindt in werkelijkheid echter niet plaats zoals kan worden afgeleid 35 uit de krommen in figuur 1. Een methode ter berekening van de vervuilingsfactor van een filterdoek is het bepalen van het oppervlak onder de blinderingskromme en dit te delen door het rechthoekige oppervlak dat zou hebben bestaan wanner de vervuilingsfactor 100 was (d.w.z. een niet-blinderend doek). Het oppervlak onder de kromme is bijzonder zinvol omdat dit het totale filtraat voor een gegeven tijdsperiode of aantal kringlopen voorstelt. Gevonden is dat de blinderingskrommen verkregen uit de verschillende doeken 40 toegepast in deze voorbeelden het best konden worden uitgedrukt in een expotentieel slechter wordend model, mathematisch uitgedrukt als: toevoerfiltersnelheid = AD B, waarin D het aantal dompelingen en A en B aangepaste parameters zijn. Derhalve kan mathematisch het oppervlak onder de blinderingskromme als volgt worden uitgedrukt:

Oppervlak onder blinderingskromme =

45 D

jADBdD = |Aj-(DB+1-1)

Het oppervlak geproduceerd door een theoretisch filterdoek dat in het geheel niet blindeert (d.w.z. B = O) is: 50 A (D—1).

De vervuilingsfactor bepaald door de verhouding van het oppervlak van de blinderingskromme tot het totale oppervlak verkregen met een niet vervuild of blinderend doek wordt daarna uitgedrukt als B+T (Db+1-1) db+1-1 55 A(D—1) — (B+1)(D-1)

Deze fractie, uitgedrukt als percentage, werd aangeduid ais de doekvervuilingsfactor in de hier toegepaste voorbeelden. Deze werd gebruikt als de hoofdindex van de filterdoekblinderingscapaciteit. De waarde van D

Claims

7 192742 werd ingesteld op 100 dompelingen of het ruwe equivalent van 4 uur roterende filterbehandeling. Wat betreft de verbeterde capaciteit van de geschroeide, door naalden vervilte weefsels toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding voor het filtreren van was, is gebleken dat het harde, verknoopte of ruwe oppervlak gecreëerd door de gesmolten filamenten van de vezels een belangrijke rol speelt voor de 5 daarmede verkregen verbeterde doorvoersnelheid. Waargenomen werd dat een slechte wasafvoer wordt verkregen met niet-geschroeid doek vanwege het plakken van de was aan de vezeluiteinden. De door naalden vervilte, geschroeide, doeken die geschikt zijn voor de werkwijze volgens de uitvinding vertonen een willekeurige verdeling van verschillend gevormde bolletjes van de versmolten of gesmolten vezeluiteinden welke bolletjes, verscheidene duizendsten van cm's hoog zijn. Deze bolletjes leveren 10 discontinuïteiten in de waskoek op het oppervlak van het doek waardoor de waskoek gemakkelijker kan worden afgevoerd en tegelijkertijd kanalen worden gevormd voor een verhoogde filtratiesnelheid. 15

1. Werkwijze voor het afscheiden van vaste wasdeeltjes uit een suspensie die deze wasdeeltjes en een koolwaterstofolie omvat, door de suspensie te filtreren door een filterdoek op een zijde waarvan de wasdeeltjes worden verzameld, waarbij het filterdoek is vervaardigd uit vezels die met een vlam smeltbaar zijn, met het kenmerk, dat het filterdoek door naalden is vervilt en na het vervilten ten minste aan het 20 oppervlak waarop de wasdeeltjes worden verzameld met een vlam is geschroeid en gesmolten, waardoor dat oppervlak voorzien is van bolvormige vezeluitsteeksels, een en ander zodanig, dat de effectieve oppervlakte-ruwheid RMS van het geschroeide en gesmolten oppervlak van het filterdoek groter is dan 1250 microcentimeter en dat het filterdoek een vervuilingsfactor groter dan 75% heeft alsmede een permeabiliteit ten opzichte van lucht van groter dan 3 m3 per minuut per m2 filterdoek bij een verschildruk van 0,13 kPa. 25

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het doek een effectieve oppervlakteruwheid RMS heeft groter dan 2000 microcentimeter. Hierbij 1 blad tekening