NO803405L - Fremgangsmaate og apparat for utvinning av suspenderte faststoffer fra vaesker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår elektrolytisk utvinning av faststoffer fra væsker, hvor i det minste en del av væsken samtidig kan filtreres, helst ved hjelp av sirkulering gjennom en ultrafiltreringsenhet for å opprettholde en forholdsvis konstant konsentrasjon av faststoffer i elektrolysecellen. Oppfinnelsen angår videre et apparat for anven-

delse ved separering av de ovennevnte faststoffer fra væsker.

Separering av suspenderte faststoffer fra en væske i er tidligere blitt utført ved hjelp av slike velkjente meto-

der som filtrering eller sentrifugering. Det finnes imidlertid et stort antall faststoff-væskematerialer hvor disse enkle metoder ikke gir den ønskede separering eller ingen separering i det hele tatt. Eksempler på slike faststoff-væskematerialer er polymerlatex og emulsjonsmaterialer, spesielt materialer inneholdende polymerpartikler med liten partikkelstørrelse (under 1-2 ym), kolloidale suspensjoner, materialer i hvilke fast partikler har høy affinitet overfor væsken eller oppløsningsmidlet, eller hvor disse mer enkle metoder forårsaker behandlingsproblemer, som agglomerering.

Flere metoder er blitt foreslått for å separere disse

"spesielle" faststoff-væskematerialer. Blant disse kan nevnes fryse-tiningsmetoder, ekstruderingstørking og for-støvningstørking. Av disse er forstøvingstørking antagelig den mest effektive og mest utstrakt anvendte metode, spesielt i forbindelse med emulsjonsharpikser. Forstøvningstørkings-prosessen krever imidlertid vesentlige energimengder for å

øke materialets temperatur til fordampningstemperaturen for væsken og også for å kompensere for væskens,f.eks. vanns, fordampningsvarme. Med de for tiden avtagende energitilførs-

ler vil en mindre energiintensiv utvinnings- og tørkemetode være sterkt ønsket. Et annet problem som er forbundet med slike metoder som forstøvningstørking, er at det tørkede faststoff vanligvis har et vidt partikkelstørrelsesforde-lingsområde. Selv om dette ikke behøver å være av avgjø-

rende betydning for en rekke anvendelser, er størrelses-klassifikasjon av betydning for enkelte av de mer raffinerte anvendelser av de tørkede faststoffer, som i PVC-plastisoler.

En utvinningsprosess for faststoffer som vil føre til partik-

ler med jevnere størrelser, vil derfor være meget nyttig for visse spesielle anvendelser, som for de ovennevnte pias ti soler som i alminnelighet krever partikkelstørrelser under ca. 2 ym.

Elektroforesemetoder er blitt foreslått for å utvinne suspenderte faststoffer fra væsker for å spare energi, gi bedre kontroll med størrelsesklassifikasjon og for å gi en mer økonomisk utvinningsprosess. Elektroforesemetoder har lenge vært anvendt for å avsette malingbelegg på elektrisk ledende substrater, og mer nylig er disse metoder blitt anvendt for el-ektrolytisk avsetning av forskjellige faststoffer på en anode. I f .eks. britisk patentskrift 1 525 103 er en metode beskrevet for å konsentrere polyvinylklorid (PVC)-emulsjoner, omfattende de trinn at faststoffene tiltrekkes elektrolytisk eller mot en anode som er dekket med et porøst, ikke-ledende element, slik at faststoffene av PVC avsettes

på elementet, hvoretter de avsatte faststoffer fjernes fra det porøse element. Ved denne prosess er PVC, på samme måte som for elektrolytiske avsetninger, surt og må nøytraliseres i et eget trinn og i en egen beholder etter at det er blitt fjernet fra membranen. I US patentskrift 3 664 938 er utvinning av polymere finstoffer, spesielt polyacrylamid, beskrevet ved å utsette disse for et elektrisk felt i en vann-i-olje-suspensjon, hvorved polymerfinstoffet avsettes på en elektrode og fjernes. vi US patentskrift 4 146 455 er behandling av en myselignende væske beskrevet, hvor råmysen utsettes for elektroforese under tvungen strøm for å bevirke separering av lactose og samtidig konsentrering av faststoffene i det erholdte myselignende oppløsningsprodukt. I US patentskrift 4 110 189 er elektrokinetisk separering av fin-delte leirepartikler fra en vandig suspensjon av disse beskrevet.

US patentskrift 3 449 227 angår fremstilling av asbestgjenstander ved å elektroavsette asbestfibre fra en kontinuerlig sirkulert dispersjon på en elektrode. US patentskrift 3 436 326 angår fjernelse av avfallsfaststoffer fra et vandig system.ved å elektroplettere faststoffet på en positivt ladet sikt som må fjernes for å renses.' I US patentskrift 3 424 663 er elektroforetisk avsetning av en syntetisk harpiks på et metallsubstrat fra en vandig oppløs-ning for fremstilling av et vedheftende belegg beskrevet.

Den beskrevne prosess krever nærvær av et kompleksdannelses-middel, som EDTA, i den vandige dispersjon.

Konsehtrering av polymerfaststoffer i et vandig medium ved hjelp av ultrafiltrering er beskrevet i US patentskrift 3 956 114 og japansk patentskrift 18788/1977. I det japanske patentskrift er det videre beskrevet at for å konsentrere PVC-faststoffer ved hjelp av ultrafiltrering er det nødvendig med en ytterligere behandling som går ut på for-støvningstørking, for å oppnå den ønskede separering av faststoffene fra vann.

Separering av suspenderte faststoffer fra en væske ved å anvende elektrolyse eller ultrafiltrering alene har ikke ført til den ønskede separering. Problemet i praksis er at ultrafiltrering ikke alene kan fjerne all væske og at elektrolyse ikke alene kan fjerne alle de suspenderte faststoffer. Begge prosesser må således etterfølges av en eller annen form for ytterligere behandling, f.eks. koagulering, filtreringer, forstøvningstørking eller ekstruderingstørking etc.

I US patentskrifter 3 663 406 og 3 663 403 og i canadisk patentskrift 968 743 er det beskrevet å anvende elektrolyse i forbindelse med ultrafiltrering sammen med et ytterligere behandlingstrinn for elektroavsetning av belegg på elektrisk ledende substrater, hvor virkningen av ultra-filtreringstrinnet er å fjerne forurensninger og generelt å . opprettholde stabilitet i elektroavsetningsbadet. Det er ikke tidligere blitt beskrevet i forbindelse med elektroforesemetoder anvendt i forbindelse med ultrafiltrering å utvinne suspenderte faststoffer fra en væske.

Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at en overraskende høy separering av suspenderte faststoffer (f.eks.

ca. 80 % PVC-faststoffer i en fuktig kake) kan oppnås ved å kombinere en elektrolytisk prosess med ultrafiltrering. Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at det høye og konstante utbytte som oppnås med dette system, skriver seg fra de komplementerende virkninger av elektrolyse (E) og ultra-

filtrering (UF). Elektrolysen fjerner de suspenderte faststoffer fra væsken, og ultrafiltreringen fjerner væsken fra den oppslemning med lavt innhold av faststoff som dannes ved .. elektrolysen, for å øke konsentrasjonen av faststoffer for resirkulering til elektrolysetrinnet. Uten denne komplementerende virkning vil utbyttet av begge prosesser hurtig avta, dvs. uten at væsken fjernes ved ultrafiltrering vil væsken som inneholder suspenderte faststoffer gradvis utarmes og gjøre elektrolysen tilsvarende mindre effektiv og kostbar,

og uten elektrolyse vil utbyttet av ul.trafiltreringen falle eksponentielt med den økende konsentrasjon av de suspenderte faststoffer.

Oppfinnelsen angår også et utvinningsapparat for suspenderte faststoffer, omfattende en elektrolysecelle alene eller i kombinasjon med en ultrafiltreringsenhet i en lukket sløyfe. Elektrolysecellen omfatter en beholder, en anode og en katode som er parallell eller koaksial i forhold til anoden, idet anoden og katoden er elektrisk forbundet med en i forhold til cellen ekstern likestrømskilde. Likestrømmen som tilføres til cellen, kan være kontinuerlig eller avbrudt. Beholderen har en innløpsanordning for å innføre blandingen

av suspenderte faststoffer og væske. Beholderen har dessuten en utløpsanordning som dersom den anordnes i forbindelse med en ultraf iltreringsenhet, tjener til å sirkulere ut armer-t væske gjennom ultrafiltreringsenheten for å fjerne en del av væsken i den utarmede blanding av suspenderte faststoffer og væske for derved å øke konsentrasjonen av de suspenderte faststoffer til et optimum for tilbakeføring til innløpsan-ordningen for elektrolysecellens beholderdel.

Ifølge oppfinnelsen omfatter den ovenfor beskrevne elektrolysecelle en beholder som inneholder en sylindrisk anode som roterer rundt en horisontal akse, idet den sylindriske anode er i det minste delvis neddykket i væsken i beholderen. Et koaksialt, sylindrisk eller delvis sylindrisk katodeelement som kan anbringes inne i anoden eller på utsiden av anoden, er fullstendig neddykket i væsken og anordnet i avstand fra det sylindriske anodeelement. Elektrolysecellen omfatter også en anordning for å rotere den sylindriske anode, og en skraper av en eller annen form, som.en "doktor-kniv", som er parallell i forhold til det sylindriske anode-elements akse, for å fjerne avsatte faststoffer fra anoden etter hvert som denne roterer.

Ifølge oppfinnelsen omfatter dessuten det ovenfor beskrevne anodeelement et massivt, sylindrisk rør av plate-metall, som en titanplate, og kan være forsynt med et elektro-katalytisk belegg. Det sylindriske anodeelement beskrevet ovenfor kan dessuten bestå av et materiale av typen med åpne masker' og være forsynt med en tildekning av en fleksibel membran eller film som er ugjennomtrengbar for væsker og gasser og motstandsdyktig overfor nedbrytning under avset-ningsbetingelsene .

■Ifølge oppfinnelsen kan dessuten en ionebyttemembran anvendes for (a) en samtidig "på stedet" nøytralisering av et avsatt lag av sure faststoffer, (b) for "på stedet"

om ønsket å bytte ut elektrolytt-kationene i de avsatte faststoffer med et annet kation, og (c) for å beskytte anodens overflate mot slitasje.

Ifølge oppfinnelsen er det i det sylindriske ele-ments indre et ionogent, nøytraliserende materiale som kan passere gjennom ionebyttemembranen og til de avsatte faststoffer og nøytralisere disses sterkt sure tilstander.

Anodeelementet er et hult, sylindrisk element med en kontinuerlig overflate eller det kan være laget av en sikt eller et nettverksmateriale med åpninger som fører inn til sylinderens indre. Når et nettverksmateriale med åpne masker anvendes, må i det minste den del av det sylindriske element som er neddykket i latexen, være tett dekket med et polymermateriale som har en overflate som vil holde på de avsatte faststoffer. Dette polymermateriale pakkes tett rundt anodeelementet eller det kan utgjøres av en endeløs sløyfe som er ført rundt én eller flere trinser som er anordnet utenfor elektrolysecellen.

Ifølge oppfinnelsen avsettes suspenderte faststoffer på anodens overflate når likestrøm tilføres til anoden og katoden i elektrolysecellen. Etter hvert som anoden roterer i latexen, dannes et lag med suspenderte faststoffer på anodens overflate, idet tykkelsen av dette faststofflag er avhengig av strømtettheten og anodens rotasjonshastighet. Faststofflaget skrapes bort fra anodeelementet på et sted

over væskeoverflaten ved hjelp av en skraper, som en avstry-kerkniv, hvorpå faststofflaget med lavt vanninnhold oppsamles og føres bort for ytterligere behandling eller tørking etter behov. Gasser som utvikles ved elektrodene under elektrolysen, som når den anvendte væske er vann, skilles fortrinnsvis ut for å unngå enhver mulighet for eksplosjon.

Som nevnt ovenfor kan dersom strømutbyttet for den ovenfor beskrevne elektrolysecelle avtar med avtagende faststoff konsentrasjon i væsken, en del av væsken i elektrolysecellen konstant fjernes og ledes gjennom en ultrafiltreringsenhet for å fjerne i det minst en del av den væskeformige bærer fra væskeblandingen. Den konsentrerte væskeblanding ble deretter ledet tilbake til elektrolysecellen med en høye-re faststoffkonsentrasjon, mens væskefiltrat enten kan vrakes eller påny behandles for å anvendes for én eller annen prosess, som for en polymerisasjonsreaksjon.

Elektrolysecellen er også forsynt med innløpsanord-ninger for tilførsel av ny blanding av suspenderte faststoffer og væske for å holde elektrolyttnivået forholdsvis konstant, mens faststoffer fjernes elektrolytisk og væskefiltrat kan fjernes ved hjelp av ultrafiltrering eller andre metoder.

Den ferske væskeblanding kan innføres i systemet enten via ultrafiltreringsenheten eller elektrolysecellen i en mengde pr. tidsenhet som er tilstrekkelig til å holde nivået for væskeblandingen i cellen konstant, eller væskeblandingen kan tilføres i form av delstrømmer både til ultrafiltreringsenheten og elektrolysecellen. Ved hjelp av denne metode holdes væskeblandingen på et forholdsvis konstant nivå, og det nød-vendige væskevolum opprettholdes i elektrolysecellen for å oppnå et optimalt strømutbytte.

Fagmannen vil forstå at den foreliggende fremgangsmåte kan anvendes innenfor en rekke tekniske områder, som behandling av industrielt avfall, f.eks. polymer- og gummi-latex, papirslam eller matvarer etc, og for utvinning av verdifulle materialer, f.eks. proteinkonsentrasjonen i mysen. Det vil også forståes at på grunn av den omfattende anvendelsesmulighet for den foreliggende fremgangsmåte kan et stort antall faststoff-væskeblandinger med sterkt varierende krav og egenskaper behandles. Dette krever variasjoner og forandringer av den foreliggende fremgangsmåte og foreliggende apparat, og disse vil være diktert av den spesielle faststoff-væskeblanding som behandles. Således vil en blanding med et høyt innhold av faststoffer som har en forholdsvis stor partikkelstørrelse, f.eks. papirslam, ikke bli ultrafiltrert på grunn av de selvklare pumpeproblemer og dessuten på grunn av problemet med tilstopping av ultrafiltreringsenheten.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med tegningene som viser foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen og omfatter spesielle deler og anordning av deler.

Av tegningene viser

fig. 1 skjematisk forholdet mellom de forskjellige deler av apparatet som anvendes ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 en utførelsesform av elektrolysecellen som anvendes i forbindelse med apparatet ifølge fig. 1 i overens-stemmelse med den foreliggende oppfinnelse,

fig. 3 en annen utførelsesform av den foreliggende elektrolysecelle,

fig. 4 en tredje utførelsesform av den foreliggende elektrolysecelle, og

fig. 5 en fjerde utførelsesform av den foreliggende elektrolysecelle.

Av tegningene viser fig. 1 generelt det apparat som anvendes for elektrolytisk utvinning av suspenderte faststoffer fra et væskeformig medium, omfattende en elektrolysecelle-tank 10 som har en generell kasseform eller trauform og som er i det minste delvis fylt med en blanding 12 av suspenderte faststoffer og væsker. En anode 14 med sylindrisk tromme-1-form og med en sentral akse 15 er anordnet horisontalt i trauet og er i det minste delvis neddykket i faststoff-væskeblandingen 12. Anordninger finnes for med varierbar hastighet å rotere trommelanoden rundt dens horisontale akse 15 i pilretningen A. Slike anordninger for å rotere trommelen er ikke vist, men de kan være av en hvilken som helst type, som et V-beltedrevet trinsesystem som står i forbindelse med en elektromotor. I elektrolysecelletanken 10 og fullstendig neddykket i væskeblandingen 12 er dessuten en halvsylindrisk katodesadel 16 anordnet som har en felles akse med trommelanoden 14. Katodesadelen 16 har en diameter som er større enn anodetrommelens 14 diameter (se imidlertid fig. 5), slik at katodesadelen 16 er forskjøvet fra anodetrommelen 14 slik at det mellom disse er en avstand som er tilstrekkelig til at faststofflaget avsatt på anoden ikke vil bli revet bort på grunn av skjærvirkning. Det er derfor ønsket å avsette et forholdsvis tynt faststofflag slik at katoden kan befinne seg så nær anoden som mulig. Dette oppnås ved å holde den maksimale rotasjonshastighet for anodetrommelen eller beltet slik at faststofflaget ikke vil vaskes bort på grunn av frik-sjonen som utøves av væsken. Avstanden mellom katoden og anoden er fortrinnsvis liten, men den er avhengig av en rekke variable, som anodens omkretshastighet, strømtettheten, faststoff innholdet i det væskeformige medium, såpeinnholdet (dersom et polymer- eller gummimateriale etc. behandles) og pH i forhold til den ønskede aksepterbare cellespenning.

Den roterende trommelanode 14 og katodesadelen 16 er via ledertråder hhv. 18 og 20 elektrisk forbundet med en likestrømskilde 22 som kan være en likeretter, en generator, en akkumulator eller en annen lignende innretning. Når anodetrommelen 14 og katodesadelen 16 er elektrisk forbundet med en kraftkilde 22 via ledere 18 og 20 og elektrisk strøm til-føres kontinuerlig eller periodevis, avsettes et faststofflag på overflaten av den trommelformige anode 14. Etter hvert som trommelen 14 roterer i pilretningen A, vokser faststofflaget ut til skraperelementet 24 som er anordnet parallelt med og rettet generelt tangentialt i forhold til den roterende trommel og over nivået for blandingen 12 av suspenderte faststoffer og væske i elektrolysecelletanken 10. Etter hvert som faststofflaget nærmer seg skraperelementet 24, fjernes det fra den roterende trommelanode 14 og avsettes på en anordning, som et transportbelte 26, for å fjerne fast stoffene for videre behandling.^Den rensede roterende trommelanode 14 fortsetter derved sin rotasjon tilbake inn i blandingen 12 av suspenderte faststoffer og væske i elektrolysecellen 10 og oppviser en ren overflate for avsetning av ytterligere faststoffer på overflaten.

Den trommelformige anode 14 kan være laget av et hvilket som helst ledende metall, som nikkel, jern eller rustfritt stål, men den er fortrinnsvis laget av ventilmetall, titan eller tantal eller legeringer derav, med et påført elektrisk ledende belegg. Dersom slike metaller som nikkel eller rustfritt stål eller lignende metaller anvendes, vil en svak oppløsning av anoden finne sted i løpet av elektrolyseprosessen, og når PVC skal utvinnes, fører dette til at PVC-harpiksen blir forurenset med slike metallioner som nikkel og/eller jern. Nærværet av disse metallioner i PVC-harpiksen kan forårsake manglende varmestabilitet og farve-forskjeller i harpiksen. For anvendelse sammen med andre faste materialer hvor varmestabilitet eller farvestabilitet er av mindre betydning, vil det da være mulig å anvende disse forholdsvis rimelige anodematerialér som det da er nødvendig kontinuerlig å erstatte når de er blitt nedbrudt.

Ifølge den foretrukne utførelses form er imidlertid anodetrommelen 14 laget av et ventilmetallmateriale, som titan, og er belagt med et elektrisk ledende belegg, som blandinger av edelmetaller og/eller oxyder derav, oxyder av ventilmetaller, oxyder av slike metaller som mangan,

tinn, antimon eller lignende metaller, eller andre kjente elektrisk ledende belegg som er i det vesentlige uoppløselige under de anodiske betingelser som hersker ved avsetninger ifølge oppfinnelsen av PVC og lignende faststoffer.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen er den trommelformige anode 14 laget av en massiv metallplate slik at en kontinuerlig overflate frembys til væskeblandingen for avsetning på denne, og de suspenderte faststoffer avsettes direkte på den trommelformige anodes 14 overflate.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen er den trommelformige anode 14 laget av et materiale med åpne masker, som en wireduk eller et ekspandert maskemateriale. Ifølge denne utførelsesform er en polymerfilm eller et membranmateriale tett viklet rundt trommelanoden. Dersom membranmaterialet utgjøres av et kontinuerlig belte, dekker dette i det minste den neddykkede del av den trommelformige anode 14. Den trommelformige anode 14 virker bare som strøm-samler når beltet avbryter avsetningen av faststoffer på den trommelformige anodes 14 overflate, og faststofflaget bygges opp på overflaten av membranen snarere enn på overflaten av den trommelformige anode 14. Dersom membranen anvendes i form av et belte, kan skraperen 24 være anbragt på et hvilket som helst sted langs beltet for å fjerne oppsamlet harpiks fra dette. Andre utførelsesformer av oppfinnelsen hvor beltet anvendes, vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med de andre tegninger.

Etter hvert som faststofflaget avsettes på den trommelformige anodes overflate ifølge én utførelsesform av oppfinnelsen, får væskeblandingen 12 en lavere og lavere konsentrasjon av suspenderte faststoffer, og som følge derav synker strømutbyttet ved elektrolyseprosessen. For å opprettholde et optimalt strømutbytte er det ønsket at fast-stoffkonsentrasjonen til hovedmengden av væskeblandingen 12 holdes innen området 10 - 60 % faststoffer, fortrinnsvis 35 - 50 % faststoffer. For å opprettholde konsentrasjonen av faststoffer i hovedmengden av væskeblandingen på et ønsket nivå fjernes en del av væskeblandingen 12 via en åpning 28 ved bunnen av elektrolysecelletanken 10 og via en ledning 3 0 ved hjelp av en pumpe 32 og overføres til innløpsenden av en ultrafiltreringsenhet 34. Pumpen 32 kan være av en hvilken som helst type, men den er fortrinnsvis av diafragma- eller spiraltypen. Sentrifugalpumper forårsaker uønskede skjær-krefter som innvirker på væskeblandingen og i enkelte til-feller forårsaker koagulering, og det er vanskelig å holde faststoffene i det væskeformige medium vekk fra lagerover-flåtene, og dette kan til slutt føre til at pumpen svikter.

Ultrafiltreringsenheten 34 er av den type som er velkjent for fagmannen og består generelt av en ultrafiltre-ringsmembran som er omgitt av et rør av rustfritt stål eller PVC. Væskeblandingen ledes inn i ultrafiltreringsenheten 34, hvori væsken (f.eks. vann) og en del av det oppløste materiale fra blandingen av suspenderte faststoffer og væsker fjernes via membranen, idet den således konsentrerte blanding, av faststoffer og væske strømmer ut fra ultrafiltreringsen-* • heten via en ledning 36 og tilbakeføres til en åpning 38 i elektrolysecelletanken 10 for ytterligere behandling. Væske-filtratet fra ultrafiltreringsenheten 34 fjernes via en ledning 40 til et fjerntliggende sted hvor den enten påny kan anvendes som en prosessvæske eller tas hånd om for videre behandling etter behov.

Ultrafiltreringsenheten 34 kan være av en hvilken som helst egnet type som på en effektiv måte kan fjerne væsken fra væskeblandingen. Under drift vil i alminnelighet den væskeblanding som tilføres til ultrafiltreringsenheten 34, inneholde 10 - 40 % suspenderte faststoffer, spesielt i forbindelse med PVC. Etter at emulsjonen har passert gjennom ultrafiltreringsenheten 34, inneholder væskeblandingen i alminnelighet 30 - 55 % faststoffer. Denne konsentrerte væskeblanding tilføres til elektrolysecellen 10 for å fjerne og utvinne faststoffene.

Ultrafiltreringsenheten 34 som har vist seg å være effektiv, er en enhet som består av en 1,5 2 m membran anbragt i et PVC-rør med en innvendig diameter av 2,54 cm. De ifølge oppfinnelsen anvendte ultrafiltreringsenheter omfatter membraner av typen HFD fremstilt av Abcor, Inc., Wilmington, Massachusetts, USA. Disse ultrafiltreringsmembraner av typen HFD er særpreget ved at de har en minste vanngjennomstrømning av 81,5 liter pr. dm 2 pr. døgn (LDD).

Dersom en polymerharpiks, som PVC, fjernes ved hjelp av elektrolyseprosessen og vann er den væske som ledes gjennom ultrafiltreringsenheten, er det nødvendig at emulsjonen eller latexen erstattes fra en ekstern kilde, som en polymerisasjonsreaktor eller et reservoar 42 for faststoff-væskeblanding, som vist på figurene. Pumpen 44 fjerner den nødvendige emulsjonsmengde fra reservoaret 42 og overfører emulsjonen til elektrolysecelletanken 10 via en ledning 46 ved åpningen 48 i siden av elektrolysecelletanken 10. Rotasjonen av den trommelformige anode 14 vil føre til at en viss blanding av faststoff-væskeblandingen 12 vil finne sted i elektrolysecelletanken 10. Det kan imidlertid være fordelaktig å tilsette en eller annen type av blandings-éller omrøringshjelpemiddel for å opprettholde en forholdsvis, jevn sammensetning gjennom hele badet. Således kan et slikt omrøringsmiddel som omrøring ved hjelp av luft eller mekanisk omrøring i form av en omrøringspropell, et skovlhjul, en pumpe eller skjermvegger etc. tilgripes. Det vil også forstås at på tegningen er for enkelhets skyld tankens 10 stør-relse i forhold til den trommelformige anodes 14 størrelse blitt redusert. I alminnelighet vil en tank 10 med større volum anvendes slik at det vil fås en jevnere badsammenset-ning snarere enn områder med lav konsentrasjon som kan fore-komme i et bad med lite volum.

Det er klart at den avsatte mengde av suspenderte faststoffer fra væskeblandingen og dessuten det samlede utbytte av den foreliggende fremgangsmåte står i direkte forhold til det overflateareal som den trommelformige anode 14 frembyr for oppløsningen. Ifølge fig. 1 er den trommelformige anode 14 bare delvis neddykket i avsetningsbadet og frembyr således på et hvilket som helst tidspunkt under halv-' parten av dens overflateareal for avsetningsprosessen. På fig. 2, 3 og 4 er vist midler ved hjelp av hvilke en større andel av den trommelformige anode er neddykket i elektrolyse-badet slik at denne frembyr en større del av sitt overflateareal for avsetning av suspenderte faststoffer, hvorved det oppnåelige utbytte ved anvendelse av apparatet og ved utfø-relsen av den foreliggende fremgangsmåte øker.

Ifølge den på fig. 2 viste utførelsesform er en trommelformig anode 14 av den ovenfor beskrevne type med en generelt sylindrisk form nesten fullstendig neddykket i celle-tanken 10. Den konsentriske katbdesadcl omgir den tromme1-formige anode 14 som kan ha en overflate som utgjøres av en kontinuerlig plate av elektrisk ledende materiale, som et ventilmetall eller legering av derav, nærmere bestemt en titanoverflate på hvilken et hvilket som helst elektrisk ledende belegg av den ovenfor beskrevne type er blitt påført. Den trommelformige anodes 14 overflate kan alternativt være laget av et siktmateriale eller av en duk av ekspandert metall, hvor overflaten er dekket med en elektrisk ledende film eller med et membranmateriale som er i stand til å slippe gjennom i det minste enkelte ionegrupper. Denne film eller membran kan være en kation- eller anionbyttemembran som kan være en hvilken som helst av de membraner som er anerkjent innen elektrokjemien, som Nafion som er en membran som er beskrevet i US patentskrift 3 909 378.

Arbeidsmotstanden for disse ionebyttemembraner er

i alminnelighet tydelig forskjellige. Dette innebærer at kationbyttemembranene oppviser en lavere motstand overfor eléktrisk strøm enn anionbyttematerialene. Ved anvendelse av de forskjellige membraner (dvs. kationiske og anioniske)

er en forskjellig spenning derfor nødvendig for å opprettholde den samme strømgjennomgang og en tilsvarende separerings-hastighet for faststoffer. Energimessig vurdert er således kationmembranen den mer økonomiske.

Kationbyttemembranen har ionebyttegrupper, som sulfon->svovel- og carboxylsyregrupper. På lignende, måte har anionbyttemembranen funksjonelle grupper som inneholder nitrogen eller fosfor. Disse funksjonelle grupper kan f.eks. utgjøres av primære og sekundære aminer, kvartære ammoniumgrupper, fosforgrupper eller fosfongrupper etc.

Ifølge den på fig. 2 viste utførelsesform er en

stor del av overflatearealet eksponert for væskeblandingsbadet 12. Ved denne anordning er det mulig å oppnå maksimal utnyttelse av overflaten for avsetning av latex, og anordningen byr på vesentlige økonomiske besparelser da en større andel av apparatet vil arbeide på et hvilket som helst tidspunkt.

På fig. 2 er dessuten en rekke innløp 50 for væskeblandingen vist. Disse innløp 50 kan foreligge i form av rørformige deler som er generelt parallelt anordnet i forhold til den trommelformige anodes 14 rotasjonsakse. I siden av de rørformige deler 50 er åpninger anordnet slik at fersk tilførsel av væskeblanding fra et reservoar eller fra utløpet fra ultrafiltreringsenheten eller en hvilken som helst kombi nasjon derav kan oppnås. Det store antall rørformige deler 50 hjelper til med å holde væskeblandingens konsentrasjon jevnere gjennom hele badet, og de tilveiebringer også et middel for omrøring av badet.

Når et vandig medium anvendes, omfatter avsetningsprosessen utvikling av hydrogen på katoden 16 og oxygen på anoden 14. Disse gasser bobler opp til badets 12 overflate og kan oppsamles i hetter 52 som er anordnet over badets overflate og nær . den roterende trommelformige anode 14. Gassene blir deretter fjernet og enten sluppet ut til den omgivende atmosfære eller behandlet etter behov. Gassutvik-lingen bevirker også at badet til en viss grad omrøres. En alternativ utførelsesform av oppfinnelsen er vist på fig. 3, hvor et belte av et fleksibelt materiale, fortrinnsvis et ionebyttemembranbelte 54, er ført rundt den roterende trommelformige anode 14 og rundt en fjerntliggende trinse 56 i avstand fra cellen 10. Derved kan de avsatte faststoffer fjernes ved hjelp av en skraper 24 på et sted som befinner seg fjernt fra cellen, hvorved problemene forbundet med at avskrapte faststoffer kan falle tilbake i væskeblandingen i cellen unngås. Beltet er ført tilbake til området for den trommelformige anode rundt trinsen 58 før det tangentialt danner en innpakning rundt den trommelformige anode 14 for deretter igjen å være ført gjennom badet. Resten av cellen er i det vesentlige den samme som vist på fig. 2 og behøver derfor ikke her ytterligere å beskrives.

Som angitt ovenfor frembyr den roterende trommelformige anode bare en begrenset del av overflatearealet for avsetningsprosessen, hvorved systemets utbytte ved anvendelse av et bad med en gitt størrelse begrenses. På fig. 4 er vist en utførelsesform av oppfinnelsen som frembyr et sterkt øket overflateareal uten en ekstrem økning av størrelsen av det anvendte apparat. Som vist på figurene omfatter cellen en forholdsvis dyp tank 110 som er fylt med en faststoff-væskeblanding 112. En sylindrisk, trommelformig trinse 114 er fullstendig neddykket i tanken 110. En annen trinse 156 er anordnet over væskeblandingens nivå utenfor badet. Et belte av et elektrisk ledende materiale, som en metallgitter- duk 154, er gjort ikke-ledende på innsiden, men ledende på utsiden ved hjelp av et elektrisk ledende belegg og er føf.t rundt begge trinser 114, 156, og en drivanordning ..

(ikke vist) dreier beltet 154 og trinsesystemet 114, 156 i pilretningen B. Beltet 154 er fortrinnsvis laget av et fleksibelt metall (f.eks. rustfritt stål) med et påført elektrisk ledende belegg. Denne belagte titangitterduk kan eventuelt være blitt forsynt med en påført ionebyttermembran hvorfra harpiksen lettere kan fjernes.

En sadel av et katodemateriale, som en gitterduk av rustfritt stål 116, følger konturen av, beltet 154 i væskeblandingen. En rekke innløp 150 for væskeblandingen er anordnet i tanken 110 for jevnt å fordele den innstrømmende latex gjennom hele systemet. Utarmet væskeblanding fjernes, på en måte som for de andre celler, gjennom en åpning 128 i bunnen av tanken 110 og ledes gjennom en ultrafiltreringsenhet på samme måte som for de ovenfor beskrevne prosesser.

Dersom innsiden av anoden bestående av et bevegelig belte er gjort elektrisk ledende, kan eventuelt anordninger tilveiebringes for å regulere avsetningen og fjernelsen av faststoffene fra denne side av anoden.

Anoden bestående av et belegningsbelte og som er elektrisk ledende bare på sin utside, er fortrinnsvis omgitt av. en kontinuerlig film av ionebytteharpiks og er forsynt med én eller flere slepende, isolerte trådkontakter for tilførselen av likestrøm. Trådene er forbundet med hverandre på et punkt 157 som befinner seg i samme avstand fra bunnen av trinsen 114 og toppen av trinsen 15 6. Den ene tråd er ført ut fra cellen gjennom en ledning som befinner seg over nivået for væskeblandingen, og ender i en glidekontakt som gjør det mulig for denne kontakt å rotere på en annen kontakt for en likestrømskilde. Trinsene er fortrinnsvis laget av et dielektrisk, korrosjonsfast materiale, som PVC eller et lignende materiale.

Når den elektriske spenning påføres på katoden 116 og anodebeltet 154, avsettes et faststofflag på de deler av beltet som er neddykket i væskeblandingen 112. Da faststofflaget bare hefter moderat til anodeoverflaten, foretrekkes det at trinsens 156 diameter er vesentlig mindre enn dia-meteren for trinsen 114. Derved vil båltet konvergere etter hvert som det stiger vertikalt i oppløsningen. Dette byr på den fordel at i det minste enkelte av de krefter som er tilbøyelige til å separere faststoffene fra anodeoverflaten, vil overvinnes av tyngdekraften som holder faststoffet mot beltet. Etter hvert som beltet passerer rundt trinsen 156, fjerner en skraperinnretning 124 harpiksen fra beltet,

og materialet blir deretter fjernet fra celleområdet ved hjelp av et transportbelte 126.

På fig. 5 er vist en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Ifølge denne utførelsesform er katodedelen 216 plassert inne i den trommelformige anode 214. Katoden 216

kan ha form av en trommel eller sadel ifølge de ovenfor beskrevne utførelsesformer så lenge den er fullstendig neddykket i væskeblandingen 212. Katodedelen 216 kan være sta-sjonær eller rotere i væskeblandingsbadet 212 så lenge katoden 216 er isolert fra anordningen (ikke vist) for å rotere den trommelformige anode 214. Resten av cellen er i det vesentlige utført på samme måte som vist på fig. 2 og behøver ikke her å beskrives ytterligere.

Det vil lett forstås at andre trekk ved de øvrige viste utførelsesformer av oppfinnelsen også gjelder for den utførelsesform som er vist på fig. 5. Ifølge denne utførel-sesform må imidlertid den trommelformige anodes 214 overflate være laget av et platemateriale eller av en gitterduk av ekspandert metall, idet overflaten er dekket med en polymerfilm eller med et membranmateriale som slipper gjennom ionegrupper. Filmen eller membranen kan være en kation- eller anionbyttemembran, som beskrevet ovenfor, avhengig av de faststoffer som skal avsettes på denne og dessuten av andre avveininger.

Denne utførelsesform byr på den fordel at kationer

i væskeblandingen 212 bare vil vandre i en eneste retning,

dvs', nemlig mot katoden inne i anoden. Dette særtrekk er fordelaktig dersom det er ønsket å fjerne et spesielt kation eller spesielle kationer fra faststoffene, som tilfellet er ved avvanning av papirslam. Natriumionene som er til stede

i papirslam, synes å forårsake at slammet påny vil pepti-sere hver gang det regner. Slammet vil således aldri bli fullstendig avvannet, og resultatet er at det fås et "kvikksandlignende" fyllmateriale på land. Ved anvendelse av denne utførelsesform for å avvanne papirslam vil derfor natriumionene som "trekkes" henimot anodens overflate, fort-sette gjennom membranen til katoden og kan fjernes fra elektrolysecelletanken 210 under redusert trykk eller ved hjelp av andre midler, som pumping.

En fagmann vil forstå at den anvendte spesielle utførels'esform og de anvendte arbeidsbetingelser vil være avhengige av den spesielle faststoff-væskeblanding som behandles. Som beskrevet ovenfor vil utførelsesformene ifølge fig. 5 være spesielt gunstige for avvanning av papirslam. Ubehandlet papirslam krever ikke tilsetning av overflateaktive midler, og heller ikke er det nødvendig å nøytralisere papirslamfaststoffene som avsettes på anoden. For PVC-harpiks som kan fremstilles i form av en vandig emulsjon fra vinylkloridmonomerer, anvendes imidlertid i alminnelighet et overflateaktivt middel for å holde PVC-harpiksen dispergert i emulsjonen. Slike overflateaktive midler betegnes i alminnelighet som "såper", og de omfatter som regel svovelsyre-salter av langkjedede fettsyrer, som natriumlaurylsulfat.

Det har vist seg at ved avsetningen av PVC-harpiks er det nødvendig at i det minste en del såpe er til stede i emulsjonen for at avsetningen skal finne sted. Dette har ført til den slutning at organosulfatanionet utgjør de migrerende grupper i det påførte elektromagnetiske felt og at de til-knyttede polymerpartikler sammen med disse ionegrupper føres frem til anoden. Denne slutning er videre understøttet av den kjennsgjerning at latexens pH øker mens det avsatte materiales pH er tilbøyelig til å være sur. Andre mekanis-mer kan imidlertid være mulige da enkelte ikke-ioniske overflateaktive midler påvirker den elektrolytiske avsetning mens kationiske overflateaktive midler i alminnelighet forårsaker liten avsetning-enten på en anode eller på en katode.

Ved utvinningen av PVC-faststoffer fra en emulsjon eller latex er den på anoden avsatte latex forholdsvis sur sammenlignet med resten av badet på- grunn av nærværet av den sure gruppe som er forbundet med det overflateaktive middel som anvendes for prosessen. Det er mulig ifølge oppfinnel-

sen å nøytralisere denne sure tilstand ved å tilføre et nøytraliseringsmiddel, som natrium- eller kaliumhydroxyd,

inne i en trommelformig anode med en nettverksstruktur og en ionebyttemembran som dekker dens overflate. Under elektrolyseprosessen vil således nøytraliserende ionegrupper,

som kaliumioner eller natriumioner, passere gjennom membranen og henimot katoden og inn i det avsatte harpiksmateriale for der å nøytralisere de sure grupper i harpiksen. Denne metode krever bare at det tilveiebringes et innløp til den trommelformige anodes 14 indre og at et utgangsmateriale for et nøytraliserende middel tilføres til et slikt innløp i en tilstrekkelig mengde pr. tidsenhet. For dette tilfelle er det klart at utførelsesformene ifølge fig. 2, 3 og 4 er foretrukne .

Fremdeles ifølge oppfinnelsen er den foreliggende fremgangsmåte egnet for separering av PVC og/eller PVC-copolymerer fra latexer med varierende sammensetninger med et polymerinnhold av 5 - 60 % og med 0,3 - 5,0 % av et anionisk eller ikke-ionisk overflateaktivt middel (basert på polymerinnholdet). Polymerinnholdet er fortrinnsvis 35 - 4 5 %, og innholdet av det overflateaktive middel er fortrinnsvis 0,5 - 1,0 %. pH kan variere fra 0 til 14, fortrinnsvis fra 3 til 12, og temperaturen fra 0 til 90° C

eller fortrinnsvis fra 20 til 40° C. Elektrolysen kan ut-føres ved en konstant likestrøm ved en strømtetthet (ST) som varierer fra 1 mA til 300 mA pr. cm 2 elektrodeoverflateareal, og i dette tilfelle kan cellespenningen variere fra 1 til 50

V, eller elektrolysen kan utføres ved konstant cellespenning

og varierende strøm. Likestrømmen kan tilføres kontinuerlig eller periodisk. Da den elektrolytisk avsatte mengde polymer pr. tidsenhet er proporsjonal med strømtettheten og kon-sentrasjonene av polymer i latexen, er det nødvendig å opprettholde en tilstrekkelig høy polymerkonsentrasjon for å

oppnå en effektiv prosess. Dette gjelder også for andre faststoff-væskeblandinger. Selv om en konstant likestrøm

lett kan reguleres til en hvilken som helst verdi på kraft-kilden, er det ikke mulig å opprettholde polymerkonsentra-sjonen uten å fjerne vann fra latexen. Det har vist seg at likevektsbetingelser mellom elektrolyseenheten og ultrafiltreringsenheten kan opprettes på en slik måte at ultrafiltreringsenheten er i stand til å fjerne den korrekte mengde vann og til å opprettholde en konstant og tilstrekkelig høy polymerkonsentrasjon til at en effektiv og jevn elektrolyse vil oppnås.

Det har dessuten vist seg fordelaktig på overfla-

ten av elektrolysecellens anode å påføre visse metalloxyd-belegg, som belegg av mangendioxyd, rutheniumdioxyd eller tantaldioxyd eller kombinasjoner derav. Disse strømledende oxyder nedsetter overflatekorrosjonen og forurensning av det faste materiale, spesielt PVC, med metallpartikler til et minimum. En elektrode som er blitt behandlet på en lignende måte, er beskrevet i US patentskrift 3 878 083. Ifølge oppfinnelsen kan ionebyttemembraner fordelaktig anvendes ved, utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte for å oppnå

flere ønskede virkninger. Ved f.eks. å dekke en nettverks-anode med en kationbyttemembran er det mulig samtidig å nøy-tralisere de avsatte sure faststoffer in situ, hvorved en egen etternøytraliseringsprosess og det nødvendige utstyr og arbeidsinnsatsen for dette kan elimineres-. Den samme membran kan også anvendes for in-situ bytting av det overflateaktive materiales kationer i det avsatte faste materiale. Denne type kationbytting er ofte ønskelig for å forbedre egenskapene for slike materialer som PVC-plastisoler. Membranene på anoden beskytter også elektrodeoverflåtene mot slitasje og beskadigelse. Disse membraner kan også anvendes som bevegelige belter for å transportere de faste materialer som er blitt avsatt på disse, bort fra cellen for å oppnå en mer bekvem fjernelse.

Ifølge oppfinnelsen kan dessuten myser konsentreres ved hjelp av den foreliggende elektrolyse-ultrafiltrerings-prosess. En rekke forskjellige prosesser er blitt utviklet for å utføre en ønsket konsentrering og separering av myseproteiner, omfattende elektrolysemetoder som beskrevet i US patentskrift 4 146 455. En hvilken som helst av utførelses- " formene av den foreliggende oppfinnelse som beskrevet oven-

for kan anvendes ved behandling og konsentrering av myse.

Det kan imidlertid være nødvendig først å tilsette tilstrekkelig med syre eller base til å ødelegge mysematerialets tilsynelatende elektriske nøytralitet for derved å oppnå en langt sterkere grad av avsetning av mysefaststoffer på anoden. Fordelene ved den foreliggende fremgangsmåte anvendt for å konsentrere myseproteiner sammenlignet med de kjente fremgangsmåter som for tiden anvendes, er at for den foreliggende fremgangsmåte er det ikke nødvendig å anvende et omfattende innmatningsutstyr, og det er heller ikke nødvendig å utsette mysen for sterk oppvarming som kan føre til nedbrytning.

Som nevnt ovenfor har den foreliggende fremgangsmåte også vist seg nyttig for å avvanne papirslam. For tiden filtreres og dumpes slam fra papirindustrien på et fyllingssted på land. Når det regner peptiserer slammet påny og danner en "kvikksandlignende" dam som også gjærer og bobler om sommeren og avgir gjennomtrengende lukter. Det opp-står således et klart miljøproblem hvor landet ikke påny kan anvende da dammen i denne tilstand ikke kan dekkes med smuss og tilsås med gress. Det er således ønsket å redusere den fornyede peptisering av det deponerte slam når det regner.

Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at papirslam

kan avvannes ved å anvende elektrolysecellen ifølge oppfinnelsen alene uten ultrafiltrering, og ved å opprette et vakuum i cellen blir slammet avsatt på anoden og de tilstedeværende natriumioner fjernet-på katoden. Det vil forstås at fjernelse av tilstedeværende ioner, spesielt natriumioner, og dessuten den aktuelle avvanning av slammet er av viktighet for å redusere den peptiseringsvirkning som kan finne sted når det regner. Som påpekt ovenfor er det ikke lett å fore-

ta en ultrafiltrering av papirslammet på grunn av dets sammensetning, men en hvilken som helst av de her beskrevne elek-trolyseceller vil kunne anvendes for dette spesielle formål, idet cellen ifølge fig. 5 er foretrukket. Dessuten kan de fleste gjennomtrengbare menbraner eller filmer som er nevnt

ovenfor, anvendes som beltet som dekker anoden, men det foretrekkes å anvende en filterduk.

Det fremgår således av det ovenstående at det foreliggende apparat og den foreliggende fremgangsmåte som er nærmere beskrevet i de nedenstående eksempler, har vist seg å være fordelaktige sammenlignet med kjente fremgangsmåter og apparater. Det foreliggeride elektrolyse-ultrafil-treringssystem kan drives under sterkt varierbare betingelser og muliggjør en stor grad av teknisk fleksibilitet uten at dette går ut over det høye utbytte. I de nedenstående eksempler er anvendelsen av og fordelene ved den foreliggende oppfinnelse ytterligere beskrevet.

Eksempel 1

PVC- utvinning ved konstant elektrisk strøm uten ultrafiltrering ( UF)

Dette eksempel faller utenfor oppfinnelsens omfang

og beskriver at elektrolyseprosessen for separering av PVC,

som beskrevet i forbindelse med kjente fremgangsmåter

(f.eks. fremgangsmåten ifølge britisk patentskrift 1 525 103)

utsettes for et utbyttetap som er proporsjonalt med fallet i PVC-innhold i latexen under separeringen. I et forsøk hvor

en kjent fremgangsmåte ble anvendt, ble PVC fjernet elektrolytisk ved konstant elektrisk strøm, veid, tørket og påny veid. Den nedenstående tabell 1 viser reduksjonen i PVC-utvinningen i avhengighet av tiden etter hvert som mer og mer PVC fjernes, og økningen i elektrisk energi for å oppnå den samme mengde PVC.

Det fremgår-av resultatene ifølge tabell 1 at det ved utførelsen av kjente fremgangsmåter er uøkonomisk å

fjerne PVC fra en latex med et lavt PVC-innhold (dvs. 1 - 5 %).

Da enkelte latexer heller ikke kan filtreres eller sentrifu-geres og omkostningene i forbindelse med forstøvningstørk-ning er absolutt hindrende, er omhåndtagelsen av en slik fortynnet latex en byrde som er forbundet med den kjente fremgangsmåte.

Eksempel 2

PVC- utvinning ved konstant elektrisk strøm med ultrafiltrering ( UF)

I motsetning til eksempel 1 faller de nedenstående eksempler A og B innenfor oppfinnelsens omfang, og de beskriver den bestemte fordel ved å kombinere en ikke beslektet prosess, dvs. ultrafiltrering (UF), med den elektrolytiske

(E) prosess. Når ultrafiltrering (UF) anvendes, er det mulig å fjerne vann fra den elektrolytisk utarmede latex i

en mengde pr. tidsenhet som svarer til den fjernede mengde PVC. Ved hjelp av denne kombinerte prosess kan PVC-konsentrasjonen opprettholdes på en hvilken som helst ønsket konsentrasjon, og det kan oppnås en effektiv, konstant utvunnet mengde PVC pr. tidsenhet. Resultatene av denne (E-UF) PVC-utvinning ifølge forsøkene A og B er gjengitt i den nedenstående tabell 2. Resultatene antyder at utvinningen (dvs. fjernelse) av PVC finner sted med en generelt konstant mengde pr. tidsenhet. Resultatene ifølge tabell 2 viser den utvund-ne mengde PVC for hvert tiende driftsminutt med konstant elektrisk strøm. For forsøket A ble PVC-innholdet holdt mellom 35 % og 38 % og for forsøket B mellom 25 % og 29 %, begge ganger med en varighet på 2 timer. Variasjonen i PVC-utvinningen mellom forsøket A og forsøket B skyldes andre varierende betingelser, som pH eller typen eller mengden av overflateaktivt middel.

Eksempel 3

Utbytte ved elektrolyse-ultrafiltrering (E-UF)-

prosess for utvinning av PVC

Utbyttet ved anvendelse av den foreliggende kombinerte elektrolyse-ultrafiltrering (E-UF)-prosess for kontinuerlig og praktisk PVC-utvinning fra latexer ble ytterligere påvist ved hjelp av tre forsøk, dvs. C, D og E. Resultatene av forsøkene er gjengitt i den nedenstående tabell 3. Resultatene antyder at opprettholdelsen av PVC-konsentrasjonen ved hjelp av E-UF-systemet viser at den kombinerte prosess er en økonomisk løsning og er langt bedre enn de kjente prosesser ifølge eksempel 1.

Ved disse forsøk var det anvendte apparat det som

er vist på fig. 1, og elektrolysecellens anode var en ren TIR-2000-belagt titantrommel. TIR-2000 er en anode med et elektrisk ledende underlag av titan med et belegg av tantal-oxyd og iridiumoxyd, som beskrevet i US patentskrift 3 878 083. Den latex som ble anvendt for tre forsøk, ble tatt fra tre forskjellige egnede kilder.

Som det vil fremgå av de ovenstående resultater

viser disse forsøk, spesielt forsøk C, muligheten for å opprettholde PVC-konsentrasjonen i cellelatexen ved hjelp av ultrafiltrering og for å opprettholde en jevn, effektiv PVC-separering ved hjelp av denne kombinerte E-UF-prosess.

Eksempel 4

Virkning av overflateaktive midler

Dette eksempel beskriver virkningen av forskjellige overflateaktive midler på den elektrolytiske separering av PVC fra latexer. Det finner ingen eller liten separering av PVC sted uten at de ionogene overflateaktive midler er til stede i latexen. En latex uten et overflateaktivt middel er ikke elektrisk ledende, og fremgangsmåten er således ueffek-tiv. Dette eksempel omfatter en rekke forsøk i hvilke 6 anioniske, 5 ikke-ioniske og 2 kationiske overflateaktive midler ble undersøkt. Det er en kjennsgjerning at latexens elektriske ledningsevne som er en vesentlig betingelse for elektrolytisk separering av PVC, skyldes et ionogent overflateaktivt middel (eller såpe). Det var derfor overraskende å oppdage at visse ikke-ioniske overflateaktive midler ikke også bare var effektive, men endog mer effektive enn de van-lige anioniske overflateaktive midler når det gjalt å lette oppnåelsen av et godt utbytte ved prosessen.

Metoden for forsøkene og listen over undersøkte overflateaktive midler er angitt nedenfor, og virkningen av disse på utbyttet av elektrolytisk utvinning av PVC er også gjengitt i den nedenstående tabell 4.

Det PVC som ble anvendt for denne undersøkelse, ble utvunnet ved hjelp av E-UF-prosessen fra en handelstilgjenge-lig latex og det overflateaktive middel fjernet ved ekstraksjon (restinnhold av overflateaktivt middel 0,21 %). Dette ekstraherte PVC kunne hverken suspenderes i vann eller elek-tropletteres uten at enkelte av de undersøkte overflateaktive midler ble tilført påny. Forsøksmetoden var som følger: 1. Det overflateaktive middel i en mengde svarende til 0,5 g 100 % konsentrasjon (eller 1 % basert på PVC) ble oppløst i 150 ml avionisert vann og omrørt inntil det var oppløst (dvs. 5-15 min.), og pH ble bestemt. 2. Deretter ble 50 g PVC gradvis tilsatt til såpeoppløsningen mens denne ble omrørt forsiktig for å unngå skumdannelse, og etter fullstendig suspendering ble

3. suspensjonen viderebehandlet i 10 minutter

og pH bestemt.

4. Den erholdte latex ble forsiktig omrørt samtidig som den ble elektrolysert ved en konstant strøm på 0,4

A. Dét samlede neddykkede overflateareal av den TIR-2000-belagte Ti-plateanode var 4 0 cm . Katodene av Ti-maskeduk var anordnet 12 mm fra anoden, på begge sider og parallell med denne. 5. Elektrolysen ble opprettholdt i 4 minutter med den samme strømtetthet, og den opprinnelige cellespenning, halvtidscellespenningen og sluttcellespenningen ble notert. 6. Til slutt bie det avsatte PVC skrapet av fra anoden, veid, tørket og påny veid.

De overflateaktive midler som ble anvendt for forsøket var:

Det fremgår klart av resultatene angitt i den ovenstående tabell 4 at

1. Blant de 6 anioniske alkylsulfatoverflateaktive midler reduserte de som inneholdt et toverdig kation, som Mg, eller de som hadde et nitrogenatom i molekylet, strømutbyttet til ca. halvparten i forhold til de overflateaktive midler

som inneholdt énverdige natriumioner.

2. De undersøkte ikke-ioniske overflateaktive midler viste seg å være mer effektive enn de fleste av de anoniske overflateaktive midler hva gjalt avsetning av PVC på anoden. 3. De kationiske overflateaktive midler bevirket ingen avsetning av PVC på katoden og heller ikke på anoden.

Eksempel 5

Strømutbytte ved avsetning av PVC i forhold til innholdet

av overflateaktivt middel

De følgende forsøk, dvs. F-N, ble utført for å fastslå innvirkningen av mengden av det overflateaktive middel på en PVC-avsetningsprosess av elektrolysetypen, hvor elektrodene befant seg i direkte kontakt med latex.

Ved disse forsøk ble det opprinnelige overflateaktive middel først fjernet ved ekstraksjon fra over 1,8 kg elektrisk separert, tørket og malt PVC. Porsjoner på 100 g av dette PVC ble suspendert i 200 ml avionisert vann. Før suspenderingen ble på forhånd bestemte mengder av overflateaktivt middel (dvs. natriumlaurylsulfat) fra under 0,2 % til 2 % oppløst i vannet. Satsene (hver på 300 g) ble magnetisk omrørt og deretter ultralydbehandlet i 10 minutter og straks elektrolysert i 5 minutter ved en konstant strøm av 0,5 A. Strømtettheten var 10 mA/cm 2. Anoden var en TIR-2000-belagt Ti-plate med 50 cm 2 av dens overflate neddykket i den omrørte latex. Den opprinnelige pH og det avsluttende pH for satsene og temperaturene ble også målt. Det "påførte" PVC ble fjernet fra anoden, veid, tørket og påny veid. Tørrvektene for separert PVC og den opprinnelige PH for latexsatsene i forhold til innholdet av overflateaktivt middel i latexen er gjengitt i den nedenstående tabell 5.

De i tabell 5 gjengitte data viser at strømutbyttet som funksjon av mengden av overflateaktivt middel passerer

gjennom et maksimum. Selv om dette er en generell særpreget-het ved forholdet mellom strømutbytte og mengde av overflateaktivt middel, er lokaliseringen og størrelsen av dette maksimum også avhengig av den type overflateaktivt middel som er til stede i latexen.

Eksempel 6

Ionebyttemembraner ved elektrolytisk separering av PVC

Anvendelse av forskjellige ionebyttemembraner ved elektrolytisk separering av PVC er blitt undersøkt ved hjelp av de nedenstående forsøk, dvs. forsøk P, Q, R, S, T, U, U og W.

En trommelformig elektrode av maskeduk belagt med TIR-2000 ble fremstilt med utskiftbare membraner. Disse forsøk ble utført under de samme betingelser og med spesiell vekt på virkningen av forskjellige membraner (MB) på mengden avsatt PVC pr. tidsenhet. Tre anion- og to kationbyttemem-braner (MB) ble undersøkt. Membranene dekket trommelelektroden som ble fylt med 250 ml destillert vann eller fortynnet natriumhydroxydoppløsning for å oppløse det overflateaktive middel dersom det hhv. krysser membranen eller utryddet det utviklede hydrogenion.

Ved slutten av forsøket ble oppløsningen fra trommelelektroden utvunnet og analysert. PVC-konsentrasjonen i den sirkulerte latex ble opprettholdt ved hjelp av samtidig ultrafiltrering.

Elektrolysetiden var 1 time for hvert forsøk, med unntagelse av for forsøket U hvor tiden var 0,5 timer, ved en konstant strøm av 1 A eller svarende til en strømtetthet av ca. 9,3 mA/cm<2>.

I tabell 6 er de undersøkte membraner og forsøks-resultatene gjengitt sammenlignet med et kontrollforsøk som ble utført uten en membran (dvs. forsøk P).

Det fremgår av de to siste forsøk ovenfor (dvs. forsøkene V og W) at dersom en base (f.eks. NaOH) ikke anvendes for nøytralisering, fås en sur omgivelse i nærheten av anoden, og denne gjør også det avsatte PVC surt.

Eksempel 7

Samtidig nøytralisering av elektrolytisk avsatt PVC

Anvendbarheten av ionebyttemembraner for samtidig nøytralisering av elektrolytisk avsatt PVC er blitt påvist ved hjelp av forsøkene ifølge eksempel 6.

Den elektriske avsetning av PVC fra en latex som inneholder et overflateaktivt middel, f.eks. natriumlaurylsulfat (CH3-(CH2) i;L-SO~Na+) , fører til en sur PVC med en pH

av ca. 2 - 3 avsatt på anoden på grunn av dannelsen av CH-j (CH2) nS04H+ På dette pVC, mens natriumhydroxyd dannes

på katoden. Varmestabiliteten for dette sure PVC er util-strekkelig, og dette PVC må derfor nøytraliseres med en base i et eget trinn. Erstatningen av det sure hydrogen med et natrium-, ammonium- eller annet alkalimetallion ble mulig ved å avsette PVC på en membran som har en basisk oppløsning på den motsatte side. En hydroxylkonsentrasjonsgradient av 0,05 - 0,2 ekvivalenter høyere enn for hovedvolumet av elektrolytt var tilstrekkelig til å opprettholde en samtidig nøytralisering av det avsatte PVC. Elektrolysen ble utført ved en konstant strøm av 2 A.

I den nedenstående tabell 7 er 4 in situ nøytrali-seringsforsøk (dvs. forsøkene AA, BB, CC og DD) gjengitt hvor en Nafion -kationbyttemembran beskrevet i US patentskrift 3 909 378 ble anvendt over en gjennomhullet trommelanode i hvilken et på forhånd bestemt volum av base med en ved hjelp av forsøk bestemt konsentrasjon ble dosert inn under den elektrolytiske avsetning av PVC. Basens kationer vandret fra innsiden av trommelanoden gjennom membranen og inn i PVC-laget og erstattet det sure hydrogen i alkylhydro-gensulfatet, slik at halvparten av det overflateaktive svovelsyremiddel ble nøytralisert under dannelse av et salt som var det samme eller lignende salt som for det opprinnelige overflateaktive middel. Det samtidig nøytraliserte PVC's pH sammenlignes med pH for et unøytralisert PVC i for-

søk EE.

Den praktiske fordel ved denne samtidig nøytrali-sering in situ er at den gjorde det mulig å sløyfe de ekstra utgifter for plass, nøytraliseringsutstyr, elektrisk energi og arbeidsinnsats som er nødvendige for en etternøytrali-sering av det sure PVC.

I forbindelse med de i den ovenstående tabell 7 gjengitte resultater skal det bemerkes at den lavere pH når KOH anvendes, skyldes en langsommere injiseringshastighet

for KOH under de første to tredjedeler av forsøkstiden. Den økede hastighet under den siste tredjedel av forsøkstiden bygget opp en del KOH i trommelen.

Eksempel 8

Fordeling av nøytraliserende kationer i PVC

Dette eksempel angår in-situ- og samtidig kationbytting for det overflateaktive middel i det elektrolytisk avsatte og nøytraliserte PVC.

Den praktiske verdi av denne metode ved in-situ kationbytting er at den muliggjør valg for å skreddersy egenskapene for PVC, som skumbarhet, varmestabilitet eller ømfintlighet overfor fuktighet etc. For eksempel er varmestabiliteten for overflteaktive midler som inneholder PVC,

en funksjon av det overflateaktive middels kationer, som følger: Ba<>>Mg<>>L±<>>Na<>>K<>>NH^. Mens således kombinasjoner av kationer for et spesielt overflateaktivt middel kan måtte anvendes for polymerisering, for termiske krav eller for andre krav, kan kationet byttes ut under elektroavset-ningen.

Det erholdte PVC fra nøytraliseringsforsøkene

ifølge eksempel 7 er blitt analysert for å fastslå fordelin-gen av de forekommende kationer, hovedsakelig Na , Mg , K , Li<+>og NH^.

I den nedenstående tabell er mengden av disse forskjellige kationer angitt i ppm. "

De anvendte kationer var også tilstede i latex-elektrolytten og dessuten i ultrafiltrerings (UF)-permeatet. Permeatene inneholdt 9,8, 8,1 og 22,0 ppm av hhv. K, Li og NH^, og dette antyder at enkelte av disse ioner hadde trengt igjennom ikke bare membranene og det avsatte PVC-lag, men også UF-membranen.

Dersom denne metode for bytting av kationer ikke anvendes, må dersom en slik bytting er nødvendig, det overflateaktive middel fjernes fra det separerte PVC (ved elektrolyse eller forstøvningstørking) ved ekstraksjon ved et egnet oppløsningsmiddel, og det nye ønskede overflateaktive middel ettertilsettes. Størsteparten av det overflateaktive middel må først oppløses og PVC suspenderes i denne oppløs-ning. Denne metode vil også tilbakeføre vannet og således kreve en annen PVC-separering. For å oppnå en god fordeling . av det overflateaktive middel en rekke ganger må en spesiell metode, som lydbehandling, anvendes. Disse metoder er på den annen side kostbare og krever lang tid og de kan uheldig innvirke på kvaliteten av PVC eller av plastisoler laget av et slikt PVC.

Eksempel 9

Elektrolyttisk-ultrafiltrering (E-UF)-PVC-separering på forskjellige anodebelegg

Det fremgår tydelig av de ovenstående eksempler at den kombinerte E-UF-metode for separeringen av PVC eller av andre egnede partikkelformige materialer (f.eks. PVC-copolymerer) fra suspensjoner av disse byr på vesentlige fordeler sammenlignet med de kjente separeringsmetoder.

De følgende forsøk ble utført for å belyse ytterligere fordeler som muliggjør en vesentlig fleksibilitet hva

•gjelder konstruksjon av utstyr og bruk av dette. Blant de valg som operatøren lar foreta, er: 1. en ren trommelanode eller en anode bestående av kontinuerlig belte, 2. en duk eller et nettverk eller en ionebyttemembran for å beskytte anodens overflate mot slitasje, 3. en duk eller et nettverk eller en membran i form av et kontinuerlig bevegelig belte hvorfra PVC fjernes på et sted som befinner seg fjernt fra cellen, 4. når en membran anvendes, kan denne også anvendes for nøytraliseringen in-situ av PVC og kationbyttingen in-situ for de overflateaktive midler.

De nedenstående forsøk viser bruk av bevegelige belter av dielektriske og elektrolytiske ledende materialer, som hhv. polypropylenvaskeduk og ionebyttemembraner.

(9-1) PVC-utvinning under anvendelse av et maskedukbelte av polypropylen

En latex av PVC-typen og inneholdende 4 3,3 % PVC og ca. 2,11 % natriumtridecylsulfat som overflateaktivt

middel ble elektrolysert ved en konstant strømstyrke på 1 A

og en cellespenning på 6 - 5,3 V i 1 time og 4o minutter. Anodetrommelen som hadde 45 % av sin overflate neddykket i latexen, tjente som én av trinsene, og en Rulon-stang med en diameter på 2,54 cm tjente som den annen trinse. Rulon-trinsen var anordnet ca. 30,5 cm fra søylen med en elevasjon på ca. 4 5°. Beltets transporthastighet var ca. 7,6 cm/min.

Det avsatte PVC ble skrapt av nøyaktig på det sted beltet

bøyde nedad fra Rulon-trinsen (fig. 3). Det elektrisk avsatte PVC veide .262 g i våt tilstand og 216 g i tørr tilstand.

(9-2) PVC-utvinning under anvendelse av et kationbytte-membrahbelte av Nafion

Den samme type av PVC-latex som for forsøket (9-1) ble elektrolysert ved en konstant strømstyrke på 1 A og en cellespenning på 6,3 - 5,3 V i 1 time. Det PVC som ble skrapet av fra den annen trinse, veide 224 g i våt tilstand og 181 g i tørr tilstand.

(9-3) PVC-utvinning under anvendelse av et anionbytte-membranbelte av Selemion AMV

Den samme type PVC som ble anvendt for forsøkene

(9-1) og (9-2), ble elektrolysert ved en konstant strømstyrke på 1 A og en cellespenning på 11 - 11,4 V i 1 time. Det PVC som ble separert fra den annen trinse, veide 235 g i våt tilstand og 192 g i tørr tilstand.

Ytterligere forsøk ble utført for ytterligere å belyse de forskjellige ovenfor angitte driftsmetoder. Disse forsøk ble utført under anvendelse av:

(9-4) en massiv ren trommelanode

(9-5) en massiv trommelanode dekket med en polypropylen-maskeduk

(9-6) en massiv trommelahode dekket med en kationbyttemembran

(9-7) en maskeduktrommelanode dekket med en kationbyttemembran, men ikke anvendt for nøytralisering in-

situ

(9-8) en maskeduktrommelanode dekket med en kationbyttemembran og anvendt for nøytralisering in-situ.

Forsøkene ble utført ved den samme og en konstant elektrisk strøm (dvs. 1 A) under anvendelse av den samme type av polyvinylklorid/polyvinylacetatcopolymer (PVC-PVA)-latex og under anvendelse av de samme betingelser, bortsett fra den som er angitt ovenfor.

Resultatene av forsøkene er oppsumert i den nedenstående tabell 9. Dataene antyder at utbyttene er sammen-lignbare og muliggjør konstruksjonsvalg uten at dette i vesentlig grad går ut over produksjonskapasiteten. Det lavere strømutbytte for nøytraliseringen in-situ (dvs. forsøk

9-8) var forventet da den første del av den elektriske strøm forbrukes for å erstatte Na + -ionet i soppen med H +-ionet, mens den annen part forbrukes for å nøytralisere det sure H+<->ion på det overflateaktive middel med Na<+->ionet som tilføres gjennom membranen.

Eksempel 10

Virkning av strømtetthet (CD) og PVC-innhold i latex på

den elektrolytiske ( E) utvinning av PVC pr. tidsenhet

For å bestemme virkningen av strømtettheten (CD)

på den elektrolytiske (E) utvinning av PVC pr. tidsenhet ble latexer elektrolysert ved forskjellige strømtettheter (CD). De overflateaktive midler som ble anvendt for for-søkene (dvs. forsøkene FF og GG) var forskjellige. Resultatene av elektrolysen av latexene er gjengitt i den nedenstående tabell 10.

Det fremgår av resultatene gjengitt i tabell 10

at etter hvert som strømtettheten (CD) øker, utvinnes en større mengde PVC.

På lignende måte som omtalt ovenfor ble virkningen av PVC-innholdet i latexen på den elektrolytiske (E) utvinning av PVC bestemt ved å elektrolysere latexer med forskjellig PVC-innhold ved den samme strømtetthet (CD).

Ved dette forsøk ble PVC-innholdet i en latex som opprinnelig inneholdt 35 % PVC, redusert ved porsjonsvis fortynning, og de erholdte satser ble elektrolysert under identiske betingelser ved en strømtetthet (CD) av 9,3 mA/cm 2.

Resultatene av forsøkene er gjengitt i den nedenstående tabell 11. Resultatene angir den separerte mengde, dvs. utvinningen, av.PVC pr. faraday.

Det fremgår av resultatene gjengitt i tabell 11

at med et høyere PVC-innhold i latexen fås en høyere PVC-utvinning .

Eksempel 11

Elektrolytisk utvinning av.PVC med en anode bestående av

et bevegelig belte

Ved dette forsøk ble det på fig. 4 viste elektrolytiske system anvendt. Fordelene ved den geometriske ut-forming av dette elektrolytiske system er at en større andel av anodens overflate kan neddykkes og anvendes for separering av PVC, at anoden krever en relativt mindre latexbeholder,

og at et multiplum av belteanodeenheten kan anbringes i én latexbeholder eller at flere belteanodeenheter kan forbindes med. hverandre slik at de danner én anode bestående av et bevegelig belte og med flere løftede og neddykkede seksjoner.

Anoden besto av et endeløst belte av en maskeduk

av rustfritt stål. Senterne for den nedre og den øvre trinse befant seg i en avstand fra hverandre av ca. 61 cm.. Den nedre trinses diameter var 22,9 cm og den øvre trinses 7,6 cm. Den nedre 3 0 cm lengde av beltet var neddykket i PVC-latexen. Anodens innside var isolert for å hindre avsetning av PVC på denne side. Anodens aktive overflateareal som var vendt mot katoden, var 4,7 7 dm 2. Katoden som var laget av en plate av ekspandert titan, var anordnet parallelt med anoden i en avstand fra anoden av 1,9 cm.

Anodens regulerbare hastighet ble innstilt på 5,1 cm/min. Latexen inneholdt 53 % PVC og ble elektrolysert ved en konstant strømstyrke av 2 A og en cellespenning på 8,3 - 8,8 V (CD 4,19 mA/cm 2). Det avsatte lags tykkelse var ca. 2,4 mm og hadde ikke- falt av fra anoden da det ble bøyd under den nedre trinse. Forløpige forsøk antydet at jo tyk-kere PVC-avsetningen var, desto større måtte den -nedre trinses diameter være. Det avsatte PVC ble skrapet av fra beltet ved den øvre trinse på den side som bøyde nedad.

Etter 20 minutters elektrolyse ble 278 g vått

PVC separert som etter tørking veide 195 g.

Eksempel 12

De følgende forsøk (dvs. forsøkene 12-1, 12-2 og 12-3) viser de forskjellige materialer og belegg som kan anvendes som anoder for den foreliggende elektrolytiske ultrafiltrerings (E-UF)-separeringsprosess for PVC.

(12-1) MnO^- belagt massiv trommelanode av Ti

En latex fra egen fabrikk og som inneholdt 4 2 %

PVC sammen med natriumtridecylsulfatsåpe, ble anvendt for

dette forsøk.

Ingen ultrafiltrering ble anvendt.

Elektrolysen ble utført ved en konstant strømstyrke på 1,4 A og en cellespenning på 14 - 9,8 V. Etter 2 timer og 20 minutters elektrolyse veide det erholdte PVC etter tørking 1545 g. Forbruket av elektrisitet var 3,27 Ah. Strømutbyttet er ca. 0,4 5 kg/Ah.

Det erholdte PVC ble analysert og viste seg å inneholde 3,2 ppm Mn.

(12-2) MnC^-belagt trommelanode av maskeduk dekket med Naf ion

PVC fra egen fabrikk og med et tørrstoffinnhold på

38 % ble anvendt for dette forsøk.

Trommelanoden var laget av maskeduk og var dekket med en Nafion -membran. Under prosessen ble permeatet fra ultrafiltreringen (pH 11,5) ledet gjennom anodens innside for å fastslå hvorvidt basen i permeatet kunne anvendes for nøytralisering in-situ av det avsatte PVC. Det avsatte PVC<1>s pH var 3,3 - 4,6. Nøytraliseringen med det alkaliske permeat kunne derfor ikke oppnås på grunn av den langt høyere syre-utvikling i anoden og tilførselen av base ved hjelp av permeatet .

Elektrolysen ble utført ved en konstant strømstyrke på 2 A i 1 time og 15 minutter. Det separerte PVC veide 542 g i våt tilstand og ca. 424 g i tørr tilstand. Cellespenningen var 11,5 - 9,1 V. Strømutbyttet var 0>168 kg/Ah.

(12-3) Mn02_belagt trommelanode av maskeduk dekket med

en fllterduk

For dette forsøk ble en glassfilterduk anvendt for,, å dekke maskeduktrommelanoden som var belagt med MnC^. Den - erholdte latex fra et foreløpig forsøk inneholdt 0,74 % og et blandet overflateaktivt middel av ca. 0,53 % natriumlaurylsulfat (SLS) og 0,21 % magnesiumlaurylsulfat (MgLS). PVC-tørrstoffinnholdet i latexen var 24 %.

Elektrolysen ble utført ved en motstands strøm-styrke på 1 A, og cellespenningen varierte mellom 10 og 8,9 V. Etter elektrolyse i 1 time veide det erholdte PVC 4 50 g i våt tilstand og 339 g i tørr tilstand. Strømutbyttet var 0,34 kg/Ah.

Forsøket ble fortsatt under de samme betingelser, men med den unntagelse at et vakuum ble anvendt inne i trommelelektroden. Formålet med dette var å fastslå hvor vidt en filtrering ville være mulig samtidig med en elektrisk avsetning av PVC. En moderat økning (17 % sammenlignet med elektrolyse alene) i PVC-avsetningen ble fastslått. Filtra-tet var imidlertid ikke klart på grunn av et visst PVC-innhold .

Eksempel 13

Avvanning av papirslam

I dette eksempel ble den foreliggende fremgangsmåte anvendt for å avvanne papirslam. For forsøket ble en med TIR-2000 belagt maskeduktrommelelektrode dekket med en fil-treringsduk. Katoden var en nettverkstrimmel av Ti (ekspandert) som var anordnet i en avstand av ca. 1 cm fra trommelanoden og konsentrisk i forhold til denne. Apparatet var i bunn og grunn det samme som ble anvendt for de ovenstående eksempler for utvinning av PVC-tørrstoffer, med unntagelse av at en ultrafiltreringsenhet ikke ble anvendt. En like-strøm ble tilført fra et kraftfilter mens slammet ble omrørt ved hjelp av spyling med luft.

Elektrolysen av papirslammet ble påbegynt, og strømstyrken ble øket fra 0,7 A til 0,85 A i løpet av 10 minutter. Filtreringsduken som dekket anoden, ble til å begynne med belagt med et slam, men det forekom ingen ytter-

ligere avsetning av slampartikler på anoden med tiden, dvsø

at det ikke forekom noen økning av beleggets tykkelse på filtreringsduken ved økende tid.

Et vakuum ble påført på elektrolysecellen for å trekk slamfluida gjennom filtreringsduken og inn i trommelanoden. Vakuumanvendelsen under elektrolysen ble fortsatt i ytterligere 50 minutter. Det faste partikkelformige materiale som forelå i slammaterialet, ble kontinuerlig avsatt på den roterende trommelanode og ble i løpet av denne tid kontinuerlig utvunnet.

Nettoutvinningen av tørrstoff veide 381 g, og det fjernede filtratvolum var 950 ml.

En porsjon på 120 g av det våte, utvunne tørrstoff ble anbragt i en ovn for tørking i løpet av weekenden ved 115° C. Den tørkede slamprøve veide 52 g. Tørrstoffinnhol-det i det avvannede slam var derfor 43,3 %. Dette kan sammenlignes med tørrstoffkonsentrasjonen i det opprinnelige ubehandlede slam, som.følger:

Den samlede mengde behandlet slam var:

Tørrstoffmaterialet utgjorde 381/120 x 52 = 165,1 g eller 12,4 % tørrstoff i det ubehandlede slam.

Eksempel 14

Avvanning av papirslam under anvendelse av den utførelses-form som er vist på fig. 5

I dette eksempel avvannes papirslam som beskrevet i det ovenstående eksempel 13. Den eneste forskjell er at det anvendte apparat er det apparat som er vist på fig. 5 hvor katoden befinner seg inne i anoden. Apparatets elementer eller komponenter er de samme som beskrevet i det ovenstående eksempel 13, og den samme metode anvendes som beskrevet i det ovenstående eksempel 13. Et vakuum påføres (se eksemplene 12 og 13) 10 minutter etter at elektrolysen er blitt påbegynt. Det faste partikkelformige materiale i slammet avsettes lett på anoden og utvinnes som beskrevet i det ovenstående eksempel 13. Resultatene av dette forsøk er i det vesentlige de samme som ifølge eksempel 13.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte ved utvinning av suspenderte faststoffer, eksempelvis PVC, PVC-kopolymerer, papirslammateriale eller myseprotein, fra et væskeformig medium, karakterisert ved de trinn at a) det væskeformige medium som inneholder suspenderte faststoffer, innføres i et elektrolytisk-ultrafiltrer-ingssystem, b) det væskeformige medium elektrolyseres for å fjerne suspenderte faststoffer fra dette, idet i det minste en del av det væskeformige medium sirkuleres gjennom ultrafiltreringsenheten slik at det opprettholdes en forholdsvis konstant konsentrasjon av suspenderte faststoffer i elektrolysecellen, og c) de fjernede suspenderte faststoffer utvinnes fra elektrolysecellen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et væskeformig medium som består av en vandig emulsjon og inneholder 5-45% suspenderte faststoffer og fortrinnsvis et overflateaktivt middel i en mengde av 0,3-5,0 vekt%, og at det væskeformige medium først innføres i systemets ultrafiltreringsenhet , idet emulsjonen fortrinnsvis har en pH av 3-12 og sirkuleres i systemet fortrinnsvis ved 0-90°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et væskeformig medium som består av en vandig emulsjon som inneholder 35-6 0 vekt% suspenderte faststoffer og fortrinnsvis et overflateaktivt middel i en mengde av 0,3-5,0 vekt%, og at det væskeformige medium først innføres i systemets elektrolysecelle idet emulsjonen fortrinnsvis har en pH av 3-12 og sirkuleres i systemet fortrinnsvis ved 0-90°C.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,ved kontinuerlig utvinning av suspenderte fa eststoffer fra et væskeformig medium, karakterisert ved de trinn at a) det væskeformige medium som inneholder suspenderte faststoffer, innføres i en elektrolyseenhet som står i forbindelse med en ultrafiltreringsenhet, b) det væskeformige medium elektrolyseres for å bevirke fjernelse av suspenderte faststoffer i dette ved avsetning av de suspenderte faststoffer på en roterende, trommelformig elektrode, idet i det minste en del av det væskeformige medium som inneholder faststoffer fra elektrolyseenheten, samtidig sirkuleres gjennom ultrafiltreringsenheten for å opprettholde en forholdsvis konstant konsentrasjon av de suspenderte faststoffer i elektrolyseenheten, og c) de på den roterende trommelformige elektrode avsatte suspenderte faststoffer utvinnes kontinuerlig ved at disse skrapes av fra elektroden.

5. Apparat for anvendelse ved utvinning av suspenderte faststoffer fra et væskeformig medium som inneholdes i en tank, karakteris' ert ved at apparatet omfatter en anodeanordning som er neddykket i det væskeformige medium i tanken, en katodeanordning som er neddykket i det væskeformige medium i tanken og nær anodeanordningen, en kraftkilde som på kontinuerlig eller avbrutt måte og via en til- koblingsanordning til anoden og katoden forsyner disse med likestrøm, en anordning for å fjerne de suspenderte faststoffer efter at disse er blitt elektrolytisk avsatt på anodeanordningens overflate, et innløp som er anordnet i tanken og står i forbindelse med en kilde for ytterligere væskeformig medium, et utløp som er anordnet på tanken og som står i forbindelse med en ultrafiltreringsenhet med et innløp og et utløp og en anordning for å fjerne filtrat, og en ledning som fører fra ultrafiltreringsenhetens utløp og tilbake til en annen innløpsanordning i tanken, hvorved suspenderte faststoffer fjernes fra det væskeformige medium ved at de avsettes på anoden når elektrisk strøm tilføres, mens oppløsningsmiddel fjernes via ultrafiltreringsenheten mens det væskeformige mediums nivå i tanken opprettholdes forholdsvis konstant ved tilførsel av ytterligere væskeformig medium fra kilden.

6. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at anodeanordningen omfatter en sylindrisk, trommelformig anode med en rotasjonsakse som forløper horisontalt i tanken og som har en til-knyttet anordning for å rotere den trommelformige anode.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at den trommelformige anode omfatter et ventilmetallmateriale med åpne masker og med et påført elektrisk ledende belegg og et filmmateriale pakket rundt den trommelformige anode, idet filmen er en ionebyttemembran eller en filterduk.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at filmmaterialet er et polymert, elektrisk ledende materiale som er pakket rundt den trommelformige anode for å beskytte anodens overflate, muliggjøre nøytralisering in situ av sure suspenderte faststoffer som er blitt avsatt på anodens overflate, og mulig-gjøre utbytning in situ av kationer som er tilstede i de suspenderte faststoffer som er blitt avsatt på anodens overflate.

9. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at en trinseanordning er anordnet i avstand fra den trommelformige anode og at filmen av elektrisk ledende materiale er ført rundt en del av den trommelformige anode og trinseanordningen som en kontinuerlig sløyfe.

10. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at anodeanordningen består av et bevegelig belte som er anordnet rundt to trinser.

11. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved at den bevegelige belte-anode består av en fleksibel metallplate eller av et fleksibelt metall i form av et nettverksmateriale og er forsynt med et påført elektrisk ledende belegg.

12. Apparat ifølge krav 7-9 eller 11, karakterisert ved at det elektrisk ledende belegg består av MnG^ .

13. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at den bevegelige belte-anode er dekket med et polymert materiale som er en ionebyttemembran.

14. Apparat ifølge krav 5, 6 eller 10, karakterisert ved at katoden er anbragt inne i den trommelformige anode.