PL60107B1 - - Google Patents

Description

.XII.1965 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 1.YL1970 60107 KI. 12 i, 33/32 MKP C 01 b 33 UKD 611.683/.684+ +661.83..65 Wspóltwórcy wynalazku: dr Hans Biegler, inz. Gottfried Kollrath, inz. Kurt Klein Wlasciciel patentu: Deutsche GokUund Silberscheideanstalt vormals Roessler, Frankfurt n/Menem (Niemiecka Republi¬ ka Federalna) Sposób wytwarzania hydrofobowych drobnoziarnistych proszków i/lub granulatów ze szkla wodnego Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania hyd¬ rofobowych proszków i/lub granulatów ze szkla wodnego, które wykazuja zdolnosc absorbowania olejów zanieczyszczajacych wode.Przy usuwaniu zanieczyszczen olejowych w zbiornikach wodnych na przyklad w portach, rzekach znane jest stosowanie nieorganicznych substancji absorbujacych oleje przewaznie po¬ chodzenia naturalnego, jak na przyklad perlitów, które po uprzednim przygotowaniu rozpyla sie za pomoca urzadzen rozpylajacych na zanieczysz¬ czone powierzchnie wodne.W naglych przypadkach stosuje sie dodatkowo srodki wchlaniajace olej, takie jak trociny i torf.W celu polepszenia efektu adsorbcji oleju sto¬ sowano takze granulat z lateksu kauczukowego, który wykazuje dobra zdolnosc wchlaniania oleju.Tego rodzaju srodki nie powoduja calkowitego usuniecia oleju, albo na skutek niskiej hydrofo- bowosci i zdolnosci zwilzania przez olej, albo z powodu przedwczesnego zanurzania sie w wo¬ dach poddawanych oczyszczeniu. W stosowaniu duzych ilosci zgranulowanego lateksu, który le¬ piej niz inne znane srodki daje sie rozpylac, i który szczególnie wchlania olej, stoi na prze¬ szkodzie jego zbyt wysoka cena. Poniewaz dobrze rozdrobnione materialy o hydrofobowej po¬ wierzchni ulegaja • zwilzeniu olejem, przeto do usuwania oleju zaczeto stosowac hydrofobizowane 10 2 sproszkowane materialy pochodzenia wulkanicz¬ nego wykazujace wlasciwosci adsorbcyjne.Dotychczas stosowane srodki adsorbcyjne wy¬ kazuja szereg wad, takich jak na przyklad zbyt wielkie pylenie podczas rozsypywania ich na za¬ nieczyszczone powierzchnie wodne, zbyt wczesne ^zanurzanie sie zwlaszcza torfu i trocin w wodach poddawanych oczyszczeniu, mala zdolnosc odsorb- cyjna, co powoduje wyciekanie oleju w czasie przewozenia zanieczyszczen olejowych, oraz slabe palenie sie zanieczyszczen zebranych z po¬ wierzchni wody w celu ich niezbednego znisz¬ czenia. Czestotliwosc wypadków spowodowana wyciekaniem oleju z usuwanych zanieczyszczen, 15 stala sie problemem tak duzym, ze zaczeto szu¬ kac nowych srodków do usuwania oleju.Dotychczas stosowane i na wstepie wymienione naituralne srodki adsorbcyjne przez traiktowamie ich hydrofobizowana krzemionka nabywaja wla¬ sciwosci organofilowych przez co moga byc rów¬ niez stosowane jako adsorbenty substancji nie¬ rozpuszczalnych w wodzie. Wykazuja one jednak organiczna zdolnosc adsorbowania oleju, co nie gwarantuje calkowitego oczyszczenia wód.Moga one byc stosowane w przypadkach gdy nie jest konieczne, calkowite usuniecie zanieczy¬ szczen olejowych.Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytwarzania hydrofobowego srodka wy- 20 601073 kazujacego lepsze zdolnosci adsorbowania olejów zanieczyszczajacych wody.Cel ten rozwiazano przez zastosowanie ziarni¬ stych proszków i/lub granulatów ze szkla wod¬ nego, które wykazuja wysoka aktywnosc jako adsorbenty, sa latwo dostepne, tanie i moga byc stosowane .w duzych ilosciach do usuwania za¬ nieczyszczen olejowych.Wedlug wynalazku szklo wodne w postaci pus¬ tych* kulek o ciezarze nasypowym 50 do okolo 200 g/1, najkorzystniej, okolo 60—100 g/l Otrzy¬ mane przez rozpylowe wysuszenie jego roztworu wodnego traktuje sie w zamknietym zbiorniku parami organicznych chtorowcosilanów, a nastep¬ nie poddaje sie obróbce i cieplnej w ciagu 1/2 go¬ dziny w temperaturze 300°C.Stwierdzono, ze otrzymane przez rozpylowe su¬ szenie szkla wodnego o okreslonej gestosci, puste cienkoscienne kulki daja sie z latwoscia hydrofo- bizowac, na przyklad dwumetylochlorosilanem w ilosci 2—20%, korzystnie 3—5% wagowych w odl- niesieniu da wysuszonego szkla wodnego, w wy¬ niku czego otrzymuje sie produkt posiadajacy wystarczajaco duze otwory do wchlaniania oleju i utrzymywanie go w masie adsorbenta.Stracone drobnoziarniste hydrofobowe kwasy krzemowe o duzej powierzchni wlasciwej nie wykazuja po suszeniul rozpylowym tych wlasci¬ wosci, poniewaz podczas ich rozpylania na po¬ wierzchni wód tworza sie duze skupienia, które zanim zaczna dzialanie, opadaja na dno. Z tego powodu, tego rodzaju kwasy krzemowe moga byc stosowane jedynie W mieszaninie z innymi adsor¬ bentami, które nie we wszystkich przypadkach wykazuja dostateczna zdolnosc adsorbowania ole¬ ju.Przy znanym rozpylowym suszeniu szkla wod¬ nego stosuje sie znany, dostepny w handlu roz¬ twór o gestosci 1,31 i o stosunku molowym Na20 :Si02 = 1 : 3,3.Roztwór- rozpyla sie w wiezy suszacej za po¬ moca dyszy cisnieniowej. Przez zmiane tempera¬ tury Wlotowej powietrza suszacego jak równiez przez zmiane srednicy otworu dyszy i cisnienia rozpylania, moze byc zmieniony ciezar nasypowy suchego produktu, który moze wynosic 60—70 g/l.Po poddaniu analizie sitowej pozostaje na sicie o wielkosci oczek 315—630 mikronów okolo 90% wysuszonego materialu. Przy takiej wielkosci ziaren otrzymane szklo wodne nadaje sie najle¬ piej do hydrofobizowania i rozpylania.W czasie procesu hydrofobizacji przez dziala¬ nie na produkt otrzymany sposobem suszenia rozpylowego parami organicznych chlorowcosila- nów, zwiazek chlorowco-krzemowy z grupami si- lanolowymi reaguje z suchym szklem wodnym przy czym odszczepia sie chlorowodów, który jest adsorbowany przez alkalia obecne w szkle wod¬ nym, przy jednoczesnym powstawaniu soli ku¬ chennej.Przy dodaniu 20% wagowych silanu, w przeli¬ czeniu na suchy krzemian metalu alkalicznego mozna zobojetnic wszystkie alkalia, przy czym otrzymuje sie puste kulki ó dobrych' wlasciwo¬ sciach hydrofobowych i zawierajace -j okolo 1/3 chlorku metalu alkalicznego i okolo 2/3 krze¬ mionki. Otrzymane kulki ogrzewa sie w tempe- 5 raturze 300°C przez co poprawia sie ich trwa¬ losc. Aby nadac produktowi nalezyte wlasciwo¬ sci hydrofobowe dla zapewnienia adsorbcji oleju, wystarczy juz 5%-wydodatek organicznego chlo¬ rowcosilanu. W celu obnizenia kosztów neutrali- 10 zacji dla zupelnego zobojetnienia alkaliów do par chlorosilanu dodaje sie kwasy mineralne w po¬ staci pary, na przyklad chlorowodór lub trójtle¬ nek siarki (jako bezwodnik kwasu; siarkowego).Do specjalnych celów korzystnie jest drobno- 15 -ziarnisty hydrofobizowany proszek szkla wod¬ nego poddawac granulowaniu, podczas którego proszek ten spryskuje sie w bebnie do granulo¬ wania emulsja lateksowa w ilosci 10—50%, naj¬ korzystniej 15—25% wagowych w odniesieniu do 20 suchego proszku otrzymywanego na drodze roz¬ pylowego suszenia* ¦ . j Przyklad I. Zwykle, handlowe szklo wodne zawierajace 25,53? Si02 i o stosunku molowym 25 Na20/Si02 = 1 :3,3 rozpyla sie za pomoca dyszy pod cisnieniem okolo 30 atm.Suche powietrze o temperaturze wlotowej 470°C doprowadza sie bezposrednio do suszarki. Po¬ wietrze to po- opuszczeniu .suszarki wykazuje 30 temperature, okolo 185°C. Wysuszony produkt po¬ siada ciezar nasypowy okolo 65 g/l i uziarnienie okolo 300 mikronów. Pojedyncze ziarna stanowia cienkoscienne puste kulki, z jednej strony otwar¬ te. 35 Nastepnie 12 litrowa kolbe napelnia sie 500 gra¬ mami szkla wodnego wysuszonego rozpylowo.Podczas mieszania dodaje sie 20 g dwumetylo- dwuchlorosilanu w postaci pary i te mieszanine poddaje sie w ciagu 30 minut dzialaniu pary chlo- 40 rowodoru. Po uplywie tego czasu wszystkie alka¬ lia sa zobojetnione i puste kulki sa zhydrofobi- zowane. Dla poprawienia wlasciwosci otrzymany produkt ogrzewa sie jeszcze przez pól godziny w temperaturze 300°C. 45 Wysuszone rozpylowo i zhydrofobizowane szklo wodne po rozpyleniu na 'wode zanieczyszczona olejem natychmiast adsorbuje przy jednoczesnym tworzeniu sie zwartej warstwy, która latwo daje sie usunac z powierzchni wodnej i która latwo sie pali. Takie same wlasciwosci wykazuja równiez granulaty, maja one jednak te zalete, ze w cza¬ sie rozpylania nie sa tak wrazliwe na podmuchy wiatru. Poza tym sa one tansze anizeli czysty lateks, który przy ich wytwarzaniu stanowi tylko pomocniczy srodek przy granulowaniu. 55 Przyklad II. Dla wytworzenia granulatu z produktu otrzymanego wedlug przykladu I, 300 g szkla wodnego wysuszonego rozpylowo i zhydrofobizowanego spryskuje sie w bebnie do 60 granulowania za pomoca 270 g 22%-wej emulsji lateksowej skladajacej sie na przyklad z „Buny 220". Po wysuszeniu w temperaturze 110°C po¬ jedyncze czasteczki sa dobrze zlepione. Po prze¬ sianiu przez sito o wielkosci oczek 3 mm gra- 65 nulat wykazuje ciezar nasypowy 140 g/l.5 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania hydrofobowych drobno¬ ziarnistych proszków i/lufo granulatów ze szkla wodnego, znamienny tym, ze szklo wodne o cie¬ zarze nasypowym 50—200 g/l, najkorzystniej 60— —100 g/l w postaci pustych kulek otrzymanych na drodze suszenia rozpylowego roztworu szkla wodnego hydrofobizuje sie w zamknietym zbior¬ niku parami organicznymi chlorowcosilanów, a nastepnie ogrzewa sie w ciagu 1/2 godziny w temperaturze 300°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do hydrofobizacji stosuje sie dwumetylodwuchlo- rosilan w ilosci 2—20%, korzystnie 3—5% wago- 6 wych w odniesieniu do wysuszonego rozpylowo szkla wodnego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze do par organicznych chlorowcosilanów wpro- 5 wadza sie dodatkowo kwasy mineralne w postaci pary, najkorzystniej chlorowodór, w celu calko¬ witego zobojetnienia alkaliów zawartych w szkle wodnym.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, io ze hydrofobizowany produkt w postaci sproszko¬ wanej spryskuje sie w bebnie do granulowania emulsja lateksowa w ilosci 10—50%, najkorzyst¬ niej 15—25% wagowych w odniesieniu do ciezaru suchego produktu wysuszonego rozpylowo. PL