NL8400690A - Schuimonderdrukkend mengsel en werkwijze voor zijn bereiding. - Google Patents

Description

VO 6062

Titel: schuimonderdrukkend mengsel en werkwijze voor zijn bereiding.

De uitvinding heeft betrekking op een schuimonderdrukkend mengsel, dat bestemd is om schiimsn te verminderen of te onderdrukken bij industriële toepassingen* Het mengsel bestaat uit een reactieprodukt van een vetzuur met een condensatieprodukt van een alkyleenoxyde met ethyleen-5 diamine en daarnaast een zuur alkylfosfaat.

Volgens de uitvinding wordt de vorming van ongewenst schuim bij of na sommige technische bereidingen sterk verminderdr wanneer men een mengsel gebruikt, dat bestaat uit: A) 80-98 gew.% van een reactieprodukt van een vetzuur met 12-20 10 koolstofatomen met een condensatieprodukt vein propyleenoxyde en ethyleen-oxyde en ethyleendiamine, B) 2-20 gew.% van een zuur alkylfosfaat met 18 koolstofatomen in de alkylgroep.

Het reactieprodukt (A) van het vetzuur met het condensatieprodukt 15 kan verkregen worden door 1 mol van het condensatieprodukt te laten reageren met ten minste 2 mol van het vetzuur- De reactieomstandigheden zijn zoals voor analoge reacties gebruikelijk is en op zichzelf niet inventief- B.v. levert langdurige reactie bij 120-160°C in een stikstof~ atmosfeer bij verminderde druk uitstekende resultaten.

20 De condensatieprodukten zijn, zoals gebruikelijk, verkregen door condenseren van ethyleendiamine met in de eerste plaats propyleenoxyde, zodanig, dat een verbinding wordt verkregen met een molecuulgewicht van 1500-7000 en vervolgens, met een hoeveelheid ethyleenoxyde, die ongeveer 10-2Q gew.% vormt van het totaal van de ingezette alkyleenoxyden. Een 25 dergelijke bereidingswijze is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.979.528. De bij voorkeur gebruikte condensatieprodukten op basis van ethyleenoxyde hebben een molecuulgewicht van 1650-7700. Bij dit molecuulgewicht vormt na aftrek van het aanvankelijke mol ethyleendiamine het propyleenoxyde 80-90% van deze rest, samen met 10-20 gew.% ethyleen-30 oxyde.

De vetzuren, die men laat reageren met het condensatieprodukt zijn zuren met rechte keten, die al of niet verzadigd zijn en 12-20 koolstofatomen bevatten, zoals laurinezuur, myristinezuur, stearinezuur, oli.ezuur, linolzuur, linoleenzuur of mengsels daarvan.

8400690 τ- ... __ β - 2 -

Het alkylfosfaat (Β), dat het tweede bestanddeel van het mengsel vormt, is een mono- en/of diëster van fosforzuur. De alkylfosfaten met 18 koolstofatomen per alkylgroep zijn onder de meest gebruikelijke, de stearyl- en oleylfosforzuren, die meestal gebruikt worden in de vorm 5 van mengsels van mono- en diësters en die hieronder respectievelijk worden aangeduid als MSAP en MOAP.

Om het gebruik van dit mengsel te vergemakkelijken wordt bij. voorkeur vóór de toepassing het zure alkylfosfaat (B) opgelost in het reactieprodukt (A)- Men verkrijgt b.v. een homogeen mengsel door de 10 2 bestanddelen onder roeren te verwarmen.

Het mengsel volgens de uitvinding verschaft een aanzienlijke verbetering in het probleem van het bestrijden van schuimen in technische installaties in de suikerindustrie, in het bijzonder bij de diffusie, maar het. heeft eveneens een groot nut bij reinigén van technische 15 installaties in de melkindustrie, de vleesverwerkende industrie, in tapperijen:, en .in de papierindustrie en bij de technische bereiding van landbouwvoedingsmiddelen.

Deze verbetering is in het bijzonder merkzaam, wanneer het milieu, waarin men. het schuimen wil bestrijden koud is.

20 De extractie van suiker uit suikerbieten is een bewerking, die plaatsvindt bij temperaturen tot aan 80°C en welke een sterk schuimend dun sap vormt door de aanwezigheid van saponineverbindingen. Het gebruik van een schuimwerend middel is dus noodzakelijk, maar de schuimwerende middelen uit de handel zijn niet zeer werkzaam, wanneer het sap wordt 25 afgekoeld, b.v. om de warmte terug te winnen. Wanneer daarentegen het schuimwerende middel volgens de uitvinding wordt toegevoegd aan het warme diffusiesap vermijdt men schuimvorming en overlopen,, dat daar het gevolg van is, terwijl bovendien de schuimwerende werking behouden blijft, wanneer het sap wordt afgekoeld tot beneden 40°C om warmte terug 30 te winnen.

De uitvinding wordt toegelicht, maar niet beperkt door de volgende voorbeelden.

VOORBEELDEN I-XX

De schuimwerende eigenschappen worden gemeten door bepalen van 35 de schuimhoogte, verkregen door een schuimende oplossing als een verti- 8400690 - 3 - cale cilindrische straal te spuiten op een oppervlak van dezelfde aard. Deze schuimende oplossing bevat: saccharose 10 g/1 saponinen 1 g/1 5 pepton 1 g/1 diammoniumfosfaat 1 g/1

Deze oplossing komt overeen met de synthetische oplossing van suikerbietensap.

Deze oplossing wordt bewaard in een glazen buis met een verwar- 10 mingsmantel, welke buis een inwendige middellijn heeft van 40 mm, zodat men de temperatuur constant kan houden.

De straal wordt verkregen door een buis van roestvrij staal met een lengte van 70 mm en een inwendige middellijn van 1,9 mm, waarvan het uiteinde zich bevindt op 750 mm boven het oppervlak van de vloeistof.

15 Een céntrifugaalpomp met variabele capaciteit houdt de oplossing in circulatie.

Wanneer een temperatuur van 30°C wordt bereikt, brengt men de pomp op gang met een capaciteit van 40 1/uur en de hoogte van het verkregen schuim wordt na 1 minuut gemeten en gedefinieerd als 100.

20 Vervolgens spuit men in de oplossing toenemende hoeveelheden schuimwerend middel en men meet de hoogten van het schuim 1 minuut later. De schuimwerende werkzaamheid wordt uitgedrukt als deze hoogte in verhouding tot de aanvankelijke hoogte, met de formule: E = (l-h/h°) x 100.

25 Men tekent krommen voor deze werkzaamheid, uitgedrukt in procent als functie van de concentratie in dpm.

De onderstaande tabel toont de werkzaamheid in % bij een concentratie Vein 10 dpm en het effect, dat is: de concentratie in <km die nodig is om een werkzaamheid van 80% te verkrijgen. De verhoudingen en percentages 30 van de produkten zijn steeds bedoeld als gewichtsverhoudingen en ge-wichtspercentages, tenzij anders is aangegeven.

8400690 - . ..--¾ - 4 - . ' —

c I

c > 1 SBaa asaaaaeseseaaaaa Φ F PiQiQiQiQiQi&QiAQiAQiftQiSiQiftQiQift Φ Ό e ftftftiftftftftftftftftftftftftftftftftft

H I

•η φ I

.w ,5 . ; in in in in in m £.3 S — * *· — - — it! s foro^*yjcNiNConunLnoO'3,'a,nfn'5n^',3,o jjiqcu oco-rs Γ'Ο 0 N ft *-* ^ a Μ ' Λ λ •W H dP Λ /\ U-) (Ü o 7 ' φ 3 oo ... .

•n φ •Η -H Λ +j

It}

Ό M

•rl+J #################^ (U a a _

Soft <jp oiaiotcop'NCOoiiJt^ t~- σι <n cn σι σι (Ö c 3 0 0 n ο ή M C 3 Φ Φ 3 3 Φ >_ 1-- ------ - ---

rA 4J

>t itJ df> IS M 3

ίβ<Μ 3 fnnmfnmrnnfncnmncnm. csidoo^im I

Φ cn φ I-* cn +j ο σ> (fl ft u -u ο ) a ft 3 3 φ Ό ^ fl 0 3 3 M 3 0ft

Μ Ο φ 010404<N<N(M'-tfr)'a'CMiNtNlN(NiMCNIMCN I IM

Ή

M r-i H P

3 0 0 3

3 S S M

N -......— -- ......... 1 ·'" -- ,3

U MM

cn 3 M 3 •M 3 3 3

3 N 3 M CJ M

ίβ Ό ΜΦΝ3Φ3ΜΜΜΜΜΜΜΜΜΜΜΜ Μ O' Μ 3303 33333333333333 3 Μ (0 3-HCNMN33333 3333333 3

0 Λ NM-HHOCNNNNNNNNNNNN N

ΦΦΜΧΜΤ-ΙΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦΙ 0 •Η φ 3 O ft 'Μ Ή ·Η "Η Ή ·Η Ή ι-Ι ·Η *—ί ·Η 'M Ή -Μ Η 4J 3 'Φ 3 Ν ι-ΙΗι-ΜΗι-Ίι—IrMi—Ιι—I ι—(ΗιΗ ι—Ι ΟΜΗΌυιβΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ ο <--Γ-τ--;,1—111 ·__- >, c 3! i ui t •ΡΦδ'ς» intninintnintnininiooiooinininintninin φ γΗ Ο «Η τ—) τ·Η τ—4 τ—4 4 τΗ ί—4 CN ΐ“4 τ"4 τ“4 Τ™4 ^*4 ^ » Φ Φ ,¾ I Φ Ό 3 ο (—ι >ι c)p ιηιηιηιηιηιηιηιηιητρο<·ησιΐηιηιηιηιηιηιη Ό Μ>ιΧ cocococococDcocococDior-encocoaococococo ο ft ft ο Μ — ...............—----" - .............. ~ ft φ •Μ +J 3 3 φ οοοοοοοοσοοοοοοοοοσο.

cn σ> οοοοοοοοσοηιηοοοοαοσο: 3 · Γ^Γ'Γ'Γ^Γ-Γ^Γ'-Γ'^'ΐΤΐιτιαηο^^'Γ^Γ'Γ-Γ^Γ' Φ r-ί mnmcntnnroronvD-g'r^nnmfni^imiOm: Ό ο

3 S

Ο ο ΗΗΗ>>ΗΗΗΧ><;ΗΗΗ>>ΗΗΰχ!Χ! TVTSSCrmOA Η Η Η ^ h"i Μ W 1^

pi33qa:oo/\ Η > η *; η χι χί > S X

> _χ)_X 5¾_ 8400690 - 5 - Λ fr- —i»_____

De voorbeelden I-III illustreren het schuimwerend effect van mengsels, welke 97% van het reactieprodukt van het condensatieprodukt bevatten met een molecuulgewicht van 3700, dat 35% propyleenoxyde en 15% ethyleenoxyde bevat, samen met organische zuren, welke 12-18 kool-5 3tofatomen bevatten in een verhouding van 2 mol zuur op 1 mol condensatieprodukt en 3% MSAP.

De voorbeelden IV-VI illustreren ter vergelijking het feit, dat met een organisch zuur met 10 koolstof atomen of minder het schuimwerende effect aanzienlijk verminderd is.

10 Voorbeeld VII toont het belang van ten minste 2 mol vetzuur per mol oppervlakactieve stof.

De voorbeelden VIII en IX illustreren de uitvinding voor de hoeveelheden zuur van 3 en 4 mol per mol.

Voorbeeld X illustreert het gebruik volgens de uitvinding van olie- 15 zuur.

De voorbeelden XI-XIII tonen ter vergelijking het belang van con-densatieprodukten welke minder dan 10 of meer dan 20% ethyleenoxyde bevatten.

De voorbeelden XIV-XVII illustreren mengsels, welke resp. 98, 95, 20 90 en 80% bevatten van het reactieprodukt van oliezuur en het condensa tieprodukt uit de voorbeelden I en II, met 5, 10 en 20% MSAP.

Deze voorbeelden tonen tevens, dat de werkzaamheid en het effect uitstekend zijn.

Voorbeeld XVIII toont een mengsel, waarin de hoeveelheid MSAP uit 25 voorbeeld I is vervangen door MOAP.

De voorbeelden IX en X tonen ter vergelijking dat een mengsel van (A) + (B) noodzakelijk is.

8400690

Claims (8)

1. Schuimwerend mengsel bestaande uit A) 80-98% van 'het reactieprodukt van een vetzuur met 12-20 kool-stofatomen met een condensatieprodukt van propyleenoxyde en ethyleen-oxyde en ethyleendiamine,

5 B) 2-20 gew.dln van een zuur alkylfosfaat, waarin de alkylgroep 18 koolstofatomen bevat.

2. Mengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het condensatieprodukt (A) een molecuulgewicht heeft van 1650-7700.

3. Mengsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het conden-10 satieprodukt (A) na aftrek van het gewicht van het ethyleendiamine voor 80-90% is gevormd uit propyleenoxyde en voor 10-20% uit ethyleen-oxyde.

4. Mengsel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het zure alkylfosfaat (B) bestaat uit een monoëster en een diëster of een mengsel 15 daarvan. 5» Mengsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de ester is gekozen uit stearyl- en oleylfosforzuren.

6. Werkwijze om een schuimwerend mengsel te bereiden volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men in een eerste trap het produkt (A) 20 bereidt door omzetten van een vetzuur met 12-20 koolstofatomen met een condensatieprodukt van een mol ethyleendiamine met propyleenoxyde tot een produkt met een molecuulgewicht van 1500-7000 en dit vervolgens verder condenseert met 10-20 gew.% ethyleenoxyde, berekend op het totaal van de omgezette alkyleenoxyden,waarna men in een tweede trap 80-98 25 gew.dln van dit produkt (A) mengt met 2-20 gew.dln van een zuur alkylfosfaat met 18 C-atomen in de alkylgroep.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat men in de eerste trap tenminste 2 mol vetzuur gebruikt per mol condensatieprodukt van ethyleendiamine met alkyleenoxyden.

8. Toepassing van mengsels volgens conclusies 1-5 voor schuimbestrij- ding in de suikerindustrie, papierindustrie en in landbouwkundige voedselindustrieën . §400690