DE2613810A1 - Entschaeumungsmittel - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Description
Datum: 31. März 197 6
PWA PAPIERWERKE WALDHOF-ASCHAFFENBURG AKTIENGESELLSCHAFT
8000 München
Entschäumungsmittel
Die Schaumbekämpfung, insbesondere in Abwässern und Rückwässern, bringt auf vielen Gebieten, insbesondere in Zellstoff-, Papier-
und Textilfabriken, besondere Probleme mit sich.
In den zuletzt genannten Industriezweigen ist es für einen gleichmäßigen Produktionsfluß, z.B. hinsichtlich der Pumpenleistung
oder der Dosierung von Chemikalien, unerläßlich, dem Rückwasser entsprechende Mengen Entschäumungsmittel zuzusetzen.
Zur Entschäumung von Abwässern und Rückwässern sind im Handel Entschäumungsmittel auf der Basis der verschiedensten chemischen
Verbindungsklassen, z.B. Alkoholen, Ketonen, Estern, Seifen oder emulgierfähigen Mischungen von Neutral- und Mineralölen
bekannt.
Da für die Schaumbekämpfung in Abwässern und Rückwässern erhebliche
Mengen an Entschäumungsmitteln eingesetzt werden müssen, was eine entsprechende Kostenbelastung mit sich bringt, ist es
seit langem das Bestreben der Fachwelt, wirksamere und/oder billigere Entschäumungsmittel zur Verfügung zu stellen. Diese
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Bemühungen blieben jedoch bis heute ohne zufriedenstellenden Erfolg.
Es wurde nun gefunden, daß sich die Alkalisalze von Sauerstoffsäuren
des Schwefels, Stickstoffs und Phosphors, in Kombination mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder Derivaten hiervon,
hervorragend als Entschäumungsmittel eignen.
Gegenstand der Erfindung sind somit Entschäumungsmittel, bestehend
aus
(a) 1 bis 100 Gewichtsteilen mindestens eines Alkalisalzes einer Sauerstoffsäure des Schwefels, Stickstoffs
oder Phosphors,
(b) 20 bis 1 Gewichtsteilen mindestens eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Derivats hiervon,
(c) 0 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile
(a + b),Zusatz- und Hilfsstoffen, und
(d) 0 bis 1000 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile (a + b)f Wasser.
Beispiele für geeignete Alkalisalze (a) sind die Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium-, Cäsium- und Ammoniumsalze. Die
Natrium- und Kaliumsalze werden bevorzugt, wobei in der Praxis die Natriumsalze besonders bevorzugt sind.
Erfindungsgemäß geeignete Alkalisalze von Schwefelsauerstoffsäuren
sind die Alkalisalze der schwefligen Säure, dithionigen Säure, Thioschwefelsäure, Pyroschwefelsäure, Dithionsäure,
pyroschwefligen Säure, Sulfoxylsäure oder anderer Schwefelsauerstoff
säuren. Auch die sauren Salze, zum Beispiel die Hydrogensulfite, sind geeignet. Schwefelsäure selbst ist jedoch ungeeignet.
Bei den Hydrogensulfiten sind die weniger sauren Salze gegenüber den stärker sauren bevorzugt.
Bevorzugt sind die Alkalisalze der schwefligen Säure, also die Alkalisulfite, wobei Natriumsulfit besonders bevorzugt ist.
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Erfindungsgemäß geeignete Alkalisalze von Stickstoffsauerstoffsäuren
sind die Alkalisalze der Salpetersäure und der salpetrigen Säure; letztere sind bevorzugt, wobei Natriumnitrat besonders bevorzugt
ist.
Erfindungsgemäß geeignete Alkalisalze von Phosphorsauerstoffsäuren
sind die Alkalisalze der Phosphorsäure (H..PO. bzw. HPO..),
phosphorigen Säure (E-.PO-. bzw. HPO2) , diphosphorigen Säure
(H4P2O5), unterphosphorigen Säure (H3PO2 bzw. HPO) und unterdiphosphorigen
Säure (H4P2Og). Auch die sauren Salze, zum Beispiel
die Hydrogenphosphite, sind geeignet, wobei die weniger sauren Salze gegenüber den stärker sauren bevorzugt sind.
Die Alkalisalze der phosphorigen Säure, also die Alkaliphosphate,
sind bevorzugt, wobei Natriumphosphit besonders bevorzugt ist.
Im folgenden werden sie Sauerstoffsäuren von Schwefel, Stickstoff
oder Phosphor, und die Alkalisalze hiervon der Einfachheit halber als "Sauerstoffsäuren" bzw. "Sauerstoffsäuresalze" bezeichnet.
In den Entschäumungsmitteln der Erfindung sind als Komponente (b) aliphatische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit
bis zu etwa 60 C-Atomen, oder Derivate hiervon mit bis zu 2 6 C-Atomen geeignet.
Als Derivate der vorgenannten Kohlenwasserstoffe kommen Fettsäuren,
Fettsäureester, Fettsäuresalze, Fettsäureamide, Alkohole, Amine,
Aldehyde und Ketone in Frage.
Diese Derivate leiten sich von den vorgenannten Kohlenwasserstoffen
formal durch Austausch eines oder mehrerer Wasserstoffatome gegen die entsprechenden funktioneilen Gruppen ab, und zwar kann die
Einführung der funktionellen Gruppen sowohl in der Endstellung als auch an nicht-endständigen C-Atomen erfolgen. Vorzugsweise
befinden sich bei den Kohlenwasserstoffderivaten die funktionellen
Gruppen in Endstellung, jedoch gilt dies nicht für die Ketone.
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Als Kohlenwasserstoffe kommen sowohl ungestättigte als auch
gesättigte Kohlenwasserstoffe in Frage. Die gesättigten Kohlenwasserstoffe
(Paraffine) sind bevorzugt, wobei die sogenannten Paraffinöle besonders bevorzugt sind.
Als Fettsäuren kommen sowohl gesättigte Fettsäuren als auch ungesättigte
Fettsäuren in Frage. Dies gilt auch für die in den Fettsäureestern, Fettsäuresalzen oder Fettsäureamiden enthaltenen
Fettsäurereste.
Geeignete Fettsäuren besitzen im allgemeinen 4 bis 2 6 C-Atome, vorzugsweise 7 bis 18 C-Atome, wobei Fettsäuren mit 7 oder 8
C-Atomen einerseits, und mit 15 bis 18 C-Atomen andererseits besonders bevorzugt sind.
Spezielle Beispiele für geeignete gesättigte Fettsäuren sind Butansäure (Buttersäure), Hexansäure (Capronsäure), Octansäure
(Caprylsäure), Decansäure (Caprinsäure), Dodecansäure (Laurinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure), Hexadecansäure (Palmitinsäure),
Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure)
oder Hexacosansäure (Cerotinsäure). BEvorzugt sind Octansäure und Stearinsäure.
Spezielle Beispiele für geeignete ungesättigte Fettsäuren sind ^-4,5-Decensäure (Obtusilinsäure),^ -9,10-Decensäure (Capro-
leinsäure),Δ -4,5-Dodecensäure (Lauroleinsäure),Δ -5,6-Tetradecensäure
(Physetersäure),Δ. -9,10-Tetradecensäure (Myristoleinsäure)
,Z\ -9,10-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), Z\ -6,7-Octadecensäure
(Petroselinsäure) , /\-9,10-Octadecensäure (rtlsäure), Z\ -11,12-Octadcccnsaure
(Vnccensäure) ,Z\ -9,10-Eicosensäure (Gadoleinsäure) ,
-11,12-Eicosensäure, </\ -11,12-Docosensäure (Cetoleinsäure),
-13,14-Docosensäure (Erucasäure), Δ.-15,16-Tetracosensäure
(Selacholeinsäure) oder-ίύ-17,18-Hexacosensäure (Ximensäure).
Bevorzugt sind ölsäure, Erucasäure und Lauroleinsäure.
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Weiterhin sind auch ungesättigte Fettsäuren mit 2 oder mehr Doppelbindungen geeignet. Spezielle Beispiele hierfür sind
Λ.-9, 10-12, 13-Octadecadiensäure (Linolsäure) , Z\-9, 10-12 , 13-1 5,1 6-Octadecatriensäure
(Linolensäure), ZX -9,10-11,12-13,14-0ctadecatriensäure
(Eläostearinsäure), Zi -9,10-11,12-13,14-15,16-0ctadecatetraensäure
(Parinarsäure), s\ -5,6-8,9-11,12-14,15-Eicosatetraensäure
(Arachidonsäure) , Z\-4 , 5-8, 9-12,13-1 5,1 6-19,20-Docosapentaensäure
(Clupanodonsäure) und J\ -4,5-8,9-12,13-15,16-18,19-21,22-Tetracosahexaensäure
(Nisinsäure).
Beispiele für geeignete Fettsäureester sind die Alkylester mit 1 bis 14 C-Atomen im Alkylrest der vorgenannten gesättigten und
ungesättigten Fettsäuren, zum Beispiel die Methyl-, Äthyl-, Butyl-, Lauryl- oder Myristylester, sowie die Ester mit mehrwertigen
Alkoholen, wie Äthylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit oder Polyglykolen. Die Glycerinester und Polyglykolester werden bevorzugt.
Spezielle Beispiele für geeignete Glycerinester sind die natürlich
vorkommenden, tierischen und pflanzlichen Fette und öle, wie Butter, Leinöl, Margarine, Speiseöle, wie Maisöl oder Olivenöl,
Rapsöl oder Kokosfett. Hierher gehören auch die in technischen Mengen, zum Beispiel bei der ölraffination bzw. Fettsäuregewinnung
anfallenden Abfallprodukte, bei denen es sich um mehr oder weniger verunreinigte, teilverseifte Fettsäureglycerinestergemische
handelt, die, gegebenenfalls zusammen mit Emulgatoren, bereits als Entschäumungsmittel (ohne die Komponente (a)) Verwendung
finden.
Bei den Polyglykolfettsäureestern handelt es sich vorzugsweise um äthoxylierte und propoxylierte Fettsäuren, wobei die äthoxylierten
Fettsäuren bevorzugt sind. Der Alkoxyanteil (das heißt die Anzahl der Alkoxideinheiten, zum Beispiel Äthylenoxideinheiten) beträgt
1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10 und insbesondere 2 bis 6, wobei in der Praxis bei einem Alkoxy.lierungsgrad von 3 und/oder 4 besonders
gute Ergebnisse erzielt werden. Bevorzugt sind ölsäurepolyglykolester.
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.7·
Beispiele für geeignete Fettsäuresalze sind Alkali- und Erdalkalisalze,
zum Beispiel die Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalze der vorgenannten gesättigten und ungesättigten
Fettsäuren. In der Praxis werden die Alkalisalze, insbesondere die Natriumsalze, bevorzugt.
Beipsiele für geeignete Fettsäureamide sind die Amide der vorgenannten
gesättigten und ungesättigten Fettsäuren. Bevorzugt sind Fettsäureamide mit 4 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise 16 bis 18
C-Atomen.
Weiterhin sind auch solche Fettsäureamide geeignet, bei denen ein oder beide Wasserstoffatome am Stickstoffatom durch einen niederen
Alkanolrest, vorzugsweise einen ÄhVtanolrest, substituiert sind. Bevorzugt sind Äthanolamide von natürlichen gesättigten Fettsäuren,
zum Beispiel mit 8, 10 oder 14 C-Atomen. Besonders bevorzugt ist Laurinsäurediäthanolamid bzw. die im Handel befindlichen,
aus natürlichen Fettsäuregemischen hergestellten Produkte, die überwiegend aus Laurinsäurediäthanolamid bestehen.
Beispiele für geeignete Alkohole sind gesättigte oder ungesättigte,
aliphatische, einwertige oder mehrwertige Alkohole. Diese besitzen
im allgemeinen 1 bis 22 C-Atome, vorzugsweise 3 bis 8 C-Atome, und umfassen η-Alkohole, iso-Alkohole und cyclische Alkohole.
Spezielle Beispiele für geeignete gesättigte aliphatische Alkohole
sind Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Amylalkohol, Hexylalkohol, Heptylalkohol, Octylalkohol, Nonylalkohol, Decalalkohol,
Undecylalkohol, Laurylalkohol, Tridecylalkohol, Myristylalkohol,
Pentadecylalkohol, Cetylalkohol, Heptadecylalkohol, Stearylalkohol, Nonadecylalkohol, Arachylalkohol, Heneicosylalkohol
oder Behenalkohol. Bevorzugt sind Äthanol und Amylalkohol.
Spezielle Beispiele für ungesättigte aliphatische Alkohole sind Allylalkohol, Crotylalkohol. Propargylalkohol, Hexadecenylalkohol,
Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Eicosenylalkohol, Erucylalkohol, Geraniol und Nerol.
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Spezielle Beispiele für geeignete mehrwertige Alkohole sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin und Pentaerythrit.
Glycerin wird bevorzugt.
Beispiele für geeignete Amine sind die durch Ersatz der Alkoholfunktion
der vorgenannten einwertigen, gesättigten oder ungesättigten Alkohole durch eine Aminofunktion entstehenden Amine,
also zum Beispiel Methylamin, Äthylamin, Propylamin und so weiter.
Bevorzugt sind Amine mit 5 bis 18 C-Atomen, wobei Stearylamin
und Oleylamin besonders bevorzugt sind.
Weiterhin sind auch solche Amine geeignet, die an der Aminofunktion
substituiert sind. Bevorzugte Beispiele für solche Amine sind
Ν,Ν1-bis-(2-Hydroxyäthyl)-alkyl Cc12 bis C^-amine, Bis-stearoyläthylendiamin
und Bis-palmitoyläthylendiamin.
Beispiele für geeignete Aldehyde sind die den vorgenannten gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren entsprechenden (formal durch Ersatz der Hydroxylgruppe der Carboxylfunktion durch ein
Wasserstoffatom entstehenden) Aldehyde. Zu beachten ist hierbei
jedoch, daß einige Aldehyde relativ unbeständig sind.
Bevorzugt werden Aldehyde mit 5 bis 12 C-Atomen. Besonders bevorzugt
sind Oenanthaldehyd (Heptanal), Buten-2-al-1 und 2-Äthylhexen-2-al-1
.
Bei den Ketonen sind solche mit 6 bis 9 C-Atomen bevorzugt. Besonders
bevorzugt sind Hexanon-3, Diisopropylketon und Isophoron (1,1,3-Trimethylcyclohexen-3-on-5).
Ganz allgemein werden bei der Komponente (b) solche Verbindungen bzw. Stoffe bevorzugt, die in Wasser löslich bzw. dispergierbar
sind. Die löslichen Verbindungen bzw. Stoffe sind besonders bevorzugt. Im Fall schlecht dispergierbarer Stoffe werden dem Entschäumungsmittel
vorzugsweise zusätzlich übliche Dispergatoren einverleibt, im folgenden auch als Emulgatoren bezeichnet.
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Die Entschäumungsmittel der Erfindung enthalten 1 bis 100 Gewichtsteile Sauerstoffsäuresalze (a) auf 20 bis 1 Gewichtsteile Kohlenwasserstoffe
oder Kohlenwasserstoffderivate (b). Vorzugsweise sind 3 bis 40 Gewichtsteile, insbesondere 10 bis 20 Gewichtsteile,
Komponente (a), auf 1 Gewichtsteil Komponente (b) enthalten.
Die Entschäumungsmittel der Erfindung enthalten 0 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0 bis 3 Gewichtsteile und insbesondere 0 bis
1 Gewichtsteil, Zusatz- und Hilfsstoffe, jeweils bezogen auf 100
Gewichtsteile (a + b).
Beispiele für geeignete Hilfsstoffe sind Emulgatoren, Lösungsvermittler
oder Stabilisatoren. In vielen Fällen ist die Anwesenheit von Hilfsstoffen nicht erforderlich. Der Zusatz von Emulgatoren
erfolgt jedoch vorzugsweise in denjenigen Fällen , wo die Komponente (b) in Wasser nur schlecht emulgierbar ist. In der Praxis
trägt der Emulgatorzusatz vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent,
bezogen auf (a + b).
Bei den Zusatz- und Hilfsstoffen handelt es sich um handelsübliche
Stoffe; dem Fachmann bereitet die Auswahl keinerlei Schwierigkeiten.
Die Entschäumungsmittel der Erfindung enthalten 0 bis 1000 Gewichtsteile
Wasser, bezogen auf 100 Gewichtsteile (a + b). Vorzugsweise sind die Entschäumungsmittel wasserfrei. In einigen Fällen
ergeben sich jedoch in der Praxis bei der Anwendung wasserfreier Entschäumungsmittel Schwierigkeiten, und zwar deshalb,
weil vor der Anwendung der Entschäumungsmittel in aller Regel eine Verdünnung mit Wasser erfolgt und dann in verschiedenen
Fällen wegen der schlechten Löslichkeit bzw. Emulgierbarkeit der Komponente (b) nur schwer homogene Lösungen bzw. Emulsionen erhalten
werden. Geht man jedoch bei der Anwendung von vornherein von einem wasserhaltigen Entschäumungsmittel aus, so lassen sich diese
Schwierigkeiten weitgehend beheben.
Aus den vorgenannten Ausführungen folgt, daß man danach trachtet,
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den Wassergehalt so gering wie möglich zu halten. Falls überhaupt Wasser erforderlich ist, lassen sich in den meisten Fällen mit
einem Wassergehalt von nicht über 60 Pro-zent, vorzugsweise nicht über 40 Prozent und insbesondere nicht über 20 Prozent, jeweils
auf das Gesamtgemisch, in der Praxis zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.
Somit enthalten die Entschäumungsmittel der Erfindung vorzugsweise
nicht über 150 Gewichtsteile, insbesondere nicht über 67 Gewichtsteile und ganz besonders bevorzugt nicht über 2 5 Gewichtsteile
Wasser, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile (a + b).
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Entschäumungsmittel erfolgt
z.B. so, daß man die Komponenten (a), (b) sowie gegebenenfalls (c) und (d) miteinander vermischt. Bei Abwesenheit von Wasser geht man
zweckmäßig z.B. so vor, daß man die Komponente (a) in einer geeigneten Mischvorrichtung, z.B. einem Zwangsmischer, vorlegt und anschließend
die Komponente (b) einträgt. Die Zugabe der Komponente (c) kann entweder zusammen mit der Komponente (fc>) oder im Anschluß
an die Komponente (b) erfolgen.
Bei Anwesenheit von Wasser (d) erfolgt die Herstellung vorzugsweise
so, daß man das Wasser in einem geeigneten Rührbehälter vorlegt und dann die Komponenten (a) und (b) sowie gegebenenfalls (c), gegebenenfalls
unter leichtem Erwärmen, einträgt.
Sowohl bei Abwesenheit als auch bei Mitverwendung von Wasser werden
dem Entschäumungsmittel in denjenigen Fällen, wo die Komponente (b)
in Wasser nur schwer dispergierbar ist, vorzugsweise Emulgatoren in den vorgenannten Mengen einverleibt.
Die Anwendung der Entschäumungsmittel der Erfindung erfolgt in aller
Regel in wässrig-verdünnter Form, da sich hierbei eine bequemere Dosierung erreichen läßt. Die Menge des verwendeten Entschäumungsmittels
hängt unter anderem von dem speziell verwendeten Entschäumungsmittel und dem zu entschäumenden Medium ab und kann durch einen
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einfachen Versuch ermittelt werden- An sich spielt die Konzentration
des verdünnten wässrigen Entschäumers keine besondere Rolle. In der Praxis und insbesondere bei Verwendung von Dosierpumpen haben
sich jedoch Konzentrationen von etwa 1 bis 1O Gewichtsprozent,
vorzugsweise etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent (a) + (b) (plus gegebenenfalls (c)) in der Entschäumerdispersion bewährt. Für die Anwendung
des Entschäumungsmittels bedeutet dies, daß man das (wasserfreie oder wasserhaltige) Entschäumungsmittel einfach mit Wasser
auf die gewünschte Konzentration verdünnt.
Die bei der Schaumbekämpfung anzuwendenden Mengen an Entschäumungsmittel,
bezogen auf die Menge des zu entschäumenden Mediums, sind dem Fachmann bekannt. Da die Entschäumungsmittel der Erfindung die
Wirksamkeit bekannter Entschäumungsmittel um das mehrfache, z.B. bis zum Faktor 20, übertreffen, erniedrigt sich auch die anzuwendende
Menge in entsprechendem Maß.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung von
(a) 1 bis 100 Gewichtsteilen mindestens eines Alkalisalzes einer Sauerstoffsäure des Schwefels, Stickstoffs oder
Phosphors, in Kombination mit
(b) 20 bis 1 Gewichtsteilen mindestens eines aliphatischen
Kohlenwasserstoffs oder eines Derivats hiervon, und gegebenenfalls
(c) 0 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile (a+b), Zusatz- und Hilfsstoffen.
Die Komponenten (a) , (b) und (c ) sind vorstehend ausführlich beschrieben.
Die kombinierte Verwendung der Komponenten (a) und (b) erfolgt entweder
so, daß man die einzelnen Entschäumungsmittelkomponenten dem zu entschäumenden Medium getrennt zusetzt oder vorher miteinander
vermischt; letzteres ist bevorzugt. Vorzugsweise geht man beim vorherigen Vermischen der einzelnen Komponenten so vor, daß man in
einem geeigneten Rührbehälter eine geeignete Menge Wasser vorlegt
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und dann die einzelnen Komponenten, gegebenenfalls unter leichtem Erwärmen, einträgt. Die Anwendung der so erhaltenen Entschäumungsmittel
ist bereits vorstehend beschrieben.
Auch bei getrenntem Zusatz der einzelnen Komponenten zu dem zu entschäumenden Medium gelten die vorgenannten Ausführungen bezüglich
der anzuwendenden Mengen.
Erfindungsgemäß ist die Entschäumung der verschiedensten sauren
oder alkalischen Industriewässer und Haushaltsabwässer möglich. Hierzu wurden Industriewässer aus Zellstoff-, Papier-, Textil-,
Hefe- und Spritfabriken, kommunale Abwässer, sowie durch Zusatz üblicher Stoffe, wie Haushaltswaschmittel oder Kernseife, schäumend
gemachte Wässer untersucht. Es zeigte sich, daß in allen Fällen eine wirksame Entschäumung erzielt wird.
Bei der Zugabe der Entschäumungsmittel zu dem zu entschäumenden Medium sind die bei der Anwendung von Entschäumungsmitteln allgemein
bekannten Erfordernisse zu beachten: So sollen z.B. die Entschäumungsmittel erst kurz vor der Stelle eingesetzt werden, an
der die Schaumbildung verhütet werden soll. Hierzu eignen sich am besten Stellen hoher Turbulenz im Stofführungssystem.
Die Erfindung bietet folgende Vorteile:
1) der Entschäumungsmittelbedarf wird erheblich, z.B. bis um den Faktor 20, herabgesetzt.
2) Mit der Verminderung der Entschäumungsmittelmenge geht gleichzeitig
eine Verringerung der Umweltverschmutzung einher; sowohl der biologische Sauerstoffbedarf (BOD) als auch der chemische
Sauerstoffbedarf (COD) wird nach Maßgabe der geringeren Entschäumungsmittelmenge gesenkt.
3) Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Entschäumungsmittel bei der Zellstoffherstellung läßt sich der Chemikalieneinsatz bei
unverminderter Zellstoffqualität herabsetzen.
Besondere Anforderungen an die Reinheit der Komponenten (a), (b) und (c) werden nicht gestellt; es können durchweg technische Produkte
Verwendung finden.
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Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Für die Prüfung der Entschäumungswirkung wird eine Schüttelvorrichtung
gemäß Figur verwendet.
Der Meßzylinder 1 besitzt einen Durchmesser von 74 mm, eine Höhe von 510 mm und ein Gesamtvolumen von 2100 ml. Das Füllvolumen beträgt
900 ml und kann an einer Skala mit Millimetereinteilung abgelesen werden. Der Sinkkörper 3 besteht aus zwei gelochten, miteinander
verbundenen Kunststoffscheiben 4 und einem Zusatzgewicht 5. Der Durchmesser des Sinkkörpers 3 beträgt 73 mm, die Scheibendicke
10 mm und der Scheibenabstand 42 mm. Die Bohrungen 6 in den Scheiben 4 haben einen Durchmesser von 6 mm und sind gleichmäßig
über die Scheiben verteilt. Das Volumen (Sinkkörper 3 + Zusatzgewicht 5) beträgt 200 ml.
Um ein schnelleres Sinken des Körpers zu erzielen, befindet sich an einem Ende des Körpers das Zusatzgewicht 5. Das Gesamtgewicht
des Körpers (Sinkkörper 3 + Zusatzgewicht 5) beträgt 1000 g. Der Weg des Körpers beträgt 480 mm und ist durch den Boden des Zylinders
und einen Gummistopfen 7 in der oberen Öffnung des Meßzylinders festgelegt.
Die aufeuschäumende Flüssigkeit wird bis zur 50 mm-Marke (O-Punkt)
eingefüllt. In diesem Volumen ist bereits der Körper (Sinkkörper + Zusatzgewicht) enthalten. Dreht man den Meßzylinder um, so sinkt
der Körper unter starker Wirbelbildung bzw. Schaumerzeugung nach unten. Sobald er die Begrenzung (Gummistopfen oben bzw. Meßzylinderboden)
erreicht hat, wird der Zylinder ohne Verzögerung wieder umgedreht (Vertauschung von oben und unten). Für einen Versuch
wird der Zylinder jeweils sechs mal umgedreht.
Nach dem letzten Absinken des Körpers (auf den Meßzylinderboden) erfolgt innerhalb von 10 bis 15 Sekunden die erste Ablesung (S ).
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Unmittelbar nach der ersten Ablesung (S1) erfolgt die Zugabe der
Entschäumungsflüssigkeit in einem Guß. Zwecks besserer Verteilung erfolgt die Zugabe über ein Siebblech, welches in etwa 10 cm Abstand
über dem Schaum gehalten wird.
15 Sekunden nach Zugabe wird die Höhe des zusammensinkenden Schaums
gemessen. Weitere Ablesungen erfolgen nach 30, 45, 60, 90, 120, 150 und 180 Sekunden.
2,5 g eines handelsüblichen äthoxylierten ölsäurepolyglykolesters
(Äthoxylierungsgrad 3 bis 4) werden mit destilliertem Wasser auf 250 ml aufgefüllt. 4 ml dieser Lösung werden mit 96 ml destilliertem
Wasser auf 100 ml aufgefüllt. Hierbei erhält man eine Lösung des ölsäurepolyglykolesters (ÖPGE), die 0,04 g ÖPGE/100 ml enthält.
Jeweils 100 ml dieser Standard-ÖPGE-Lösung werden mit der in der
nachfolgenden Tabelle angegebenen Menge der Komponente (a) versetzt. Die hierbei erhaltene Lösung bzw. Dispersion wird als Entschäumerlösung
verwendet.
In ähnlicher Weise, wie vorstehend beschrieben·, werden Standardlösungen
aus anderen Komponenten (b) mit der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung hergestellt. Diese Standardlösungen
werden dann mit der ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Komponente (a) in der angegebenen Menge versetzt.
Die hierbei erhaltenen Flüssigkeiten werden als Entschäumungsflüssigkeit
en verwendet.
Die Ergebnisse sind ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Der angegebene Schaumabfall in Prozent nach der angegebenen
Zeit in Sekunden ergibt sich gemäß
- S2
100 (%)
S1
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wobei S1 die Schaumhöhe nach der ersten Ablesung (10 bis 15 Sekunden
nach dem letzten Absinken des Schaumerzeugers) und S- die nach der Zugabe der Entschäumerflüssigkeit bei der in der Tabelle
angegebenen Zeit gemessene Schaumhöhe bedeutet.
Die Tabelle zeigt, daß erfindungsgemäß eine ganz erheblich gesteigerte
Entschäumungwirkung erzielt wird.
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Beispiel | 1 | Komponente (a) | / g | ig | Komponente (b), g | 15 | Schaumabfall | (%) nach | ι | 26138 | |
Vergleich | 2 | ig | - | 21 | 45 60 90 | 120 sec | |||||
Vergleich | - | ÖPGE, 0,04 g | 38 | 42 48 | 64 | ||||||
3 | Natriumsulfit, | ig | N N | 72 | 65 | 80 | |||||
4 | Natriumnitrit, | 0,4g | ig | η η | 82 | 89-90 | 89-90 | ||||
5 | Natriumphosphit, 0,4g | η π | 83 | 93 | 93 | ||||||
6 | Natriumnitrat,. | ig | η η | 68 | 90 | 90 | |||||
CD | 9 | 10 | Natriumsulfit, | ölsäure 0,04 g | 84 | 97 | |||||
OO | Vergleich | - | ig | η η | 97 100 100 | ||||||
CD | |||||||||||
CD | 11 | 12 | Natriumsulfit, | Paraffinöl 0,04 g | 56 | ||||||
-S- O |
Vergleich | - | η it | 94 | |||||||
13 | 14 | Natriumsulfit, | Petroläther 0,04 g | 62 | |||||||
Vergleich | 16 | - | π π | 85 | |||||||
15 Vergleich |
Natriumsulfit, | ( Oleylamin 0,02 g ( ÖPGE 0,02 g It It |
84, | ||||||||
92 | 92 | ||||||||||
Tabelle Ports,
Beispiel | 18 | Komponente (a) | t g | Komponente (b) , g | g | 15 | Schaumabfall (%) 45 60 90 |
95 | nach 120 see |
ff | 2613 |
17 Vergleich |
20 | Natriumsulf it, | 1g | (Heptanon 0,02 g (ÖPGE 0,02 g η it |
g g |
88 | 95 | 810 | |||
19 Vergleich |
22 | Natriumsulfit, | ig | Oenanthaldehyd 0,04 | g g |
88 | 91 91 | 99 | |||
21 Vergleich |
24 | Natriumsulfit, | ig | (Oenanthaldehyd 0,02 (ölsäure 0,02 η if |
g g |
96 | 93 | 99 | |||
23 Vergleich |
26 | Natriumsulfit, | 1g | (Oenanthaldehyd 0,02 (ÖPGE 0,02 η η |
02 g 02 g η |
86 | 93 | ||||
25 Vergleich |
28 | Natr iumsu1f it, | ig | (Stearinsäure- 0,02 (butylester (ÖPGE 0,02 N M |
87 | 90 | 92 | ||||
27 *> Vergleich |
Natriumsulfit, | ig | (Glycerinmonooleat 0, (Stearinsäure 0, η |
75 | 90 | ||||||
29 | wie Beispiel 3, jedoch von Textilabwasser |
unter Verwendung | 90 | 100 100 | |||||||
' Zusatz von 0,6 ml Äthanol und 4 ml Emulgatorlösung (Eumulgin B2)
Le e rs e 11e
Claims (2)
- Patentansprüche(a) 1 bis 100 Gewichtsteilen mindestens eines Alkalisalzes einer Sauerstoffsäure des Schwefels, Stickstoffs oder Phosphors,(b) 20 bis 1 Gewichtsteilen mindestens eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Derivats hiervon,(c) 0 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile(a + b), Zusatz- und Hilfsstoffen, und(d) 0 bis 1000 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile (a + b), Wasser.
- 2. Verwendung von(a) 1 bis 100 Gewichtsteilen mindestens eines Alkalisalzes einer Sauerstoffsäure des Schwefels, Stickstoffs oder Phosphors, in Kombination mit(b) 20 bis 1 Gewichtsteilen mindestens eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Derivats hiervon, und gegebenenfalls(c) 0 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile (a + b), Zusatz- und Hilfsstoffenals Entschäumungsmittel.7Q9840/04Q1
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