DE2155988A1 - Verfahren zur trennung von fettstoffgemischen in bestandteile verschiedener schmelzpunkte - Google Patents

Description

Patentanmeldung D 4089

"Verfahren zur Trennung von Fettstoffgemischen in Bestandteile verschiedener Schmelzpunkte"

Das DBP 977 544 beschreibt ein Verfahren zum Trennen von Fettsäureestergenischen, insbesondere von Triglyceridge-Diischen, in Bestsndteile verschiedener Schmelzpunkte, das darin besteht, eine Dispersion voneinander getrennter fester und flüssiger Feitsäureesterpartikeln in einer wäßrigen, Netzmittel und gegebenenfalls nicht kapillaraktive Elektrolyte enthaltender. lösung herzustellen und diese Dispersion in zv/ei Phasen verschiedener spezifischer Gewichte zu trennen, von denen die eine im wesentlichen aus den flüssigen Fettsäureestern und die andere aus einer Suspension der festen Fettsäureester in der wäßrigen Netzmittellösung besteht. Für diesen Verfahrensschritt haben sich Vollmantelzentrifugen bewährt. Feste Fettsäureesterpartikelxi und wäßrige Netziaittellösung werden dann in an sich bekannter Weise voneinander getrennt, z.B. durch Filtrieren oder durch Aufschmelzen der bis dahin in festem Zustand vorliegenden Fettsäureester, so daß die letzteren als zusammenhängende flüssige Phase von der wäßrigen Phase abgetrennt werden können. Die von Fettsäureestern freie, wäßrige Netzmittellösung wird dann in das Verfahren zurückgeführt. Die US-Patentschrift 2 800 493 beschreibt außer diesem Verfahren zum Trennen von Fettsäureestergemischen auch ein entsprechendes Verfahren zum Trennen von Fettsäuregemischen in Bestandteile verschiedener Schmelzpunkte. Das DBP 1 010 062 bzw. die US-Patentschrift 2 972 636 beschreiben die Anwendung dieses Verfahrens auf Gemische von Fettalkoholen. Dieses Trennprinzip ist unter der Bezeichnung "Uiiinetzverfahren" (hydrophilization process) bekanntgeworden.

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el & Cie GmbH Seit« 2 zvr Patentanmeldung D 40 89

Nach den älteren Patenten bzw. bzw.

(Patentanmeldungen P 19 65 644.1 (D 3935), P 20 30 529.7 (D 4091), P 20 53 257.4 (D 4217)) wird beim Trennen von Fettsäure- bzw. Fettsäureestergemisehen in Bestandteile verschiedener Schmelzpunkte mit Hilfe des Urnnetzverfahrens ein Teil der im Kreislauf geführten Netzmittellösung ausgeschleust und durch frisches V/asser, frische Elektrolytlösung oder frische wäßrige Netzmittellösung ersetzt. Dieses Verfahren ist bei der Verarbeitung von Fettsäuregemischen., die 0,8 bis 15 Gew.-,'!, vorzugsweise 1-10 Gew.-;·' an nicht fettsäureartigen organischen Begleitsubstanzen enthalten, von besonderer Bedeutung. Unter "nicht fettsäureartigan organischen Begleitsubstanzen" (abekürzt "NF") werden die aus den zur Herstellung des Fettsäuregemisches dienenden Rohstoffen, aus der Herstellung selbst oder aus der Verarbeitung der au trennenden Fettsäuregemische stammenden Substanzen verstanden, deren Zusammensetzung nicht der Formel R-COOH (R = 7 - 27, vorzugsweise 9-21 C-Atome enthaltender, gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischer, ggf. auch cycloaliphatischer gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest) entspricht. Derartige NF-Gehalte findet man vor allem bei undestillierten Spaltfettsäuren.

Unter "NF" im Sinne obiger Definition sind unter anderem in Naturfetten vorhandene Substanzen zu verstehen, die beim Spalten bzw. Verseifen dieser Fette keine Fettsäuren liefern, aber in den Fettsäuregemischen verbleiben. Bei Fettsäuregeraischen synthetischen Ursprungs sind unter Begleitstoffen die Ausgangsmaterialieri zur Herstellung dieser Fettsäuren zu verstehen, wie beispielsweise Paraffine, Olefine, Alkohole, Aldehyde usw., die, gegebenenfalls nach Aufarbeiten der Rohfettsäuren, teilweise oder vollständig in den Verfahrensprodukten verbleiben.,^

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Bgi den NF kann es sich um saure, urn esterartige oder um uriverseifbare Produkte handeln. Hierzu gehören beispielsweise Hydroxyfettsäuren, Fettsäureperoxide, Fettsäurehydroperoxide, Dicarbonsäuren (z.3. dimere Fettsäuren), Teilglyceride, Fettsäure- oder Hydroxyfettsäureester von Hydroxyfettsäuren, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Phosphatide, Sterine, Carotinoide, Tocopherol, Gossypol und andere phenolische Komponenten, Kohlenv/asserstoffe sowie Zei'setzungsprodukte der genannten Substanzen. Manche dieser NF lassen sich durch Destillation von den Fettsäuren abtrennen; andere liegen etwa in demselben Siedebereich wie die Fettsäuren, so daß eine Reinigung der Fettsäuren nur durch Destillation nicht immer möglich ist.

Die Menge der NF läßt sich nach bekannten analytischen Verfahren bestimmen, wobei es allerdings meist nicht notwendig ist, die Mengen aller der oben aufgezählten NF-Bestandteile einzeln analytisch zu ermitteln. Meist lassen die Gehalte an Unver seif barem (UV") und ah Teil- bzw. Triglyceriden bereits Rückschlüsse auf die Gesamtmengen an NF-Bestandteilen zu.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den mit Hilfe des Umnetzvsrfahrens zu trennenden Fettsäuregemischen organische Lösungsmittel zuzusetzen, um auf diese V/eise beim Auskristallisieren der Festanteile eine Verbesserung der Trennwirkung zu erreichen. Diese organischen Lösungsmittel sind im Sinne der Erfindung nicht als aus der Herstellung oder der Verarbeitung der Fettsäuren stammende Begleitstoffe anzusehen.

Das Ausschleusen von Netzmittellösung verbessert aber nicht nur bei Fettsäuregemischen, sondern auch bei anderen Fettgemischen den Trenneffekt, insbesondere wenn diese Fe'ttstoffgemische Begleitstoffe enthalten, die. den Dispersionszustand und damit das Trennergebnis verschlechtern./^

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Sofern die beim Umnetzverfahren anfallenden Fraktionen von Fettstoffen keine chemisch einheitlichen Verbindungen darstellen, sondern wiederum als Gemische von Bestandteilen mit verschiedenen Schmelzpunkten vorliegen, lassen sich diese Fraktionen in einer oder in mehreren naehgeschalteten Trennstufen erneut in beschriebener V/eise trennen. So könnte man z.B. die angefallene flüssige Phase weiter bis auf eine Temperatur abkühlen, bei der sich die höher schmelzenden Bestandteile kristallin ausscheiden und aus diesem Gemisch nach Dispergieren' in Netzmittellösung wiederum in beschriebener Weise die höher und die niedriger schmelzende Fraktion isolieren. Dabei ist es möglich, aber keineswegs erforderlich, in jeder Trennstufe Netzmittellösung auszuschleusen und durch frische wäßrige Phase zu ersetzen. Oft genügt es, nur in-einer Trennstufe Netzmittellösung auszuschleusen.

Wenn sich auch durch das Ausschleusen von Netzmittellösung das Trennergebnis verbessern läßt, so muß doch ein Verlust an Netzmittel in Kauf genommen werden.

Die E_rfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Trennen von Fettstoffgemischen in Bestandteile verschiedener Schmelzpunkte durch Überführen der Fettstoffgemische in eine Disper- · sion voneinander getrennter, flüssiger und fester Partikeln des Fettstoffgemisches in wäßriger Netzmittellösung, Trennen dieser Dispersion in zwe^ Phasen verschiedener spezifischer Gewichte, von denen die leichtere im wesentlichen aus den flüssigen Fettstoffanteilen und die schwerere aus einer Suspension der festen Fettstoffpartikeln in wäßriger Netzmittellösung besteht, Isolieren der festen Fettstoffanteile aus der wäßrigen Netzmittellösung, wobei wenigstens ein Teil der wäßrigen Netzmittellösung ausgeschleust und durch Wasser oder durch Netzmittel und/oder Elektrolyte enthaltende wäßrige Lösung ersetzt wird und wobei die nicht ausgeschleusten Netzmittelanteile in das Verfahren zurückgeführt werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die auszuschleusende Menge an Netzmittellösung der genannten Suspension entnimmt, die festen Fettstoffpartikeln in Gegenwart von wäßriger Phase aufschmilzt, die dabei anfallende, an Netzmittel verarmte geschmolzene Fettstofffrakt.ion von der mit Netzmittel angereicherten wäßrigen Phase abtrennt und diese in das Verfahren zurückführt.

Der besondere Vorteil dieser Verfahrensvariante liegt in einer Verringerung der bisher auftretenden Netzmittelverluste. Die in den festen Fettstoffen enthaltenen Netzmittelmengen werden beim Abtrennen der festen Fettstoffpartikeln dem Verfahrenskreislauf entzogen, und der dadurch verursachte Netzmittelverlust mußte durch Zugabe von Netzmittel kompensiert werden. Überraschenderweise genügen bereits geringe Mengen an Wasser, um innerhalb der kurzen Zeit des Schmelzens der festen Fettstoffpartikeln die darin enthaltenen Netzmittelmengen aufzunehmen. Die dabei anfallende wäßrige Netzmittellösung ist von solcher Konzentration, daß sie nutzbringend in das Verfahren zurückgeführt werden kann. Dadurch lassen sich die Netzmittel Verluste stark senken.

Als erfindungsgemäß zu verarbeitende Fettstoffgemische kommen die verschiedensten Fettsäureester pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Ursprungs in Frage.

Zu den Fettsäureestern pflanzlichen Ursprungs gehören beispielsweise Kokos- oder Palmkernfett, ■ Palmöl, Baumwollsaatöl, Olive^n-, Soja-, Erdnuß-, Lein-, Raps- oder Ricinusöl usw.. Fettsäureester tierLschen Ursprungs sind beispielsweise Butter, Ilührur- oder Gänsefett, Schweineschmalz, Hammel- oder Rindertalg, Nieren- und Knochenfetto c;owie die große Zahl der verschiedenen Finchölc, Trane, WaLoIe, wie''z.B. Menhaden-, üeringsoilor Sporrnöl, Lebertrane usw.. Diese Fettsäureester natürlichen Ursprungs sind meist Tr Lg Ly ce ride, jedoch Lob die

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dung nicht auf die Trennung von Triglyceriden beschränkt; so enthält beispielsweise das Spermöl außer Triglyceriden auch Fettalkohol-Fettsäure-Ester. Auch die Fettsäureester anderer Alkohole sind als Ausgangsgernische verwendbar.

Außer den nativen Triglyceriden lassen sich Weiterverarbeitungsprodukte natürlicher Fette, wie beispielsweise teilweise oder vollständig hydrierte Fette, Urnesterungsprodukte natürlicher Fette oder Veresterungsprodukte von Fettsäuren und Alkoholen sowie ganz allgemein Derivate von Fettsäuren und/ oder Fettalkoholen natürlicher oder synthetischer Herkunft trennen.

V/eiterhin sind als erfindungsgemäß au verarbeitende Aasgangsmaterialien Fettsäuregemische brauchbar., die beispielsweise durch Spalten oder durch Verseifen und Aussäuern der freien Fettsäuren aus Fettsäureestern, insbesondere aus den in der Natur vorkommenden Fetten zugänglich sind. Von besonderer praktischer Bedeutung ist die Trennung der aus den verschiedensten Talgsorten erhältlichen Fettsäuregemische in Stearin und Olein. Aber auch synthetisch hergestellte Fettsäuren lassen sich erfindungsgemäß verarbeiten.^

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Schließlich können Gemische aus Fettalkoholen getrennt werden, die durch Hydrierung von Fettsäuren oder Fettsäureestern erhältlich sind, wobei diese Fettsauren beispielsweise γόη den oben genannten natürlichen Fetten abstammen können. Es lassen sich aber auch aus synthetischen Fettsäuren bzw. deren Estern hergestellte Fettalkohole oder direkt anfallende Fettalkohole synthetischen Ursprungs als Ausgangsmaterialien verarbeiten. .

Die in den erfindungsgemäß zu verarbeitenden Ausgangsgemischen in Form von Estern, Fettsäuren od-sr Fettalkoholen vorhandenen Fettreste enthalten bevorzugt 6-26, insbesondere 8-20 C-Atcme; erfindungsgemäß fallen unter den Begriff "Fettstoffe" auch Verbindungen mit verzweigtkettigen Fettresten sowie Harz- oder Naphthensäuren, deren Ester sowie entsprechende Alkohole.

Bei der folgenden Beschreibung des Verfahrens werden aus Gründen der Vereinfachung das zu trennende Gemisch von Fettstoffen verschiedener Schmelzpunkte als "Ausgangsgemisch", die beim Trennen anfallende flüssige Phase als "Öl", die beim Trennen anfallende feste Phase als "Festanteile" bezeichnet. Dabei wird der Ausdruck "Festanteile" auch dann für die höher schmelzenden Fettstoffe verwandt, wenn diese unter den jeweils herrschenden Verfahrensbedingungen in flüssigem Zustand vorliegen. Die Dispersion voneinander getrennter, fester und flüssiger Fettstoffpartikeln in wäßriger Netzmittellösung wird der Einfachheit halber als "Dispersion", die aus der Zentrifuge austretende "Suspension fester Fettstoffpartikeln in wäßriger Netzmittellösung wird als "Suspension" bezeichnet.

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Zur Herstellung der Dispersion voneinander getrennter Partikeln aus Festanteilen und Öl in wäßriger Netzmittellösung verarbeitet man zweckmäßigerweise ein breiiges Geniisch aus kristallinen Festanteilen und Öl. Der verfahrensgemäß erzielbare Trenneffekt ist u.a. von der Beschaffenheit der Festanteilkristalle abhängig. Um einen guten Trenneffekt zu erzielen, empfiehlt es sich, die Ausgangsgemische vollständig aufzuschmelzen und sie dann allmählich auf die Temperatur abzukühlen, bei der die Trennung vonstatten gehen soll. Zum Abkühlen des geschmolzenen Ausgangsgemisches haben sich Kratzkühler als zweckmäßig erwiesen. Es handelt sich dabei um Rohre mit Kühlmantel, deren Innenfläche durch rotierende Schaber von den auskristallisierenden Festanteilen freigehalten werden. Je nach dem Kristallisationsvorhalten des Ausgangsgemisches kann dieses den Kratzkühler in mehr oder weniger stark unterkühltem Zustand verlassen. Es empfiehlt sich daher, dem gekühlten Ausgangsgemisch vor seiner weiteren Verarbeitung Gelegenheit zum Auskristallisieren noch nicht völlig ausgeschiedener höher schmelzender Bestandteile zu geben.

Das geschmolzene Ausgangsgeinisch kann aber auch in anderer Weise auf die Trennteiaperatur abgekühlt werden, z.B. indem man es mit Wasser oder mit v'äßvi gor Netzmittellösung zusammenbringt und durch Verdampfen des Wassers unter vermindertem Druck Kälte erzeugt. Man kann auch ein im Kratzkühler oder durch Verdampfungskühlung vorgekühltes, aber noch nicht auf Trenntemperatur befindliches Ausgangsgemisch durch Zwsammenbringen mit kälterer wäßriger Phase auf die Trennten-· peratur bringen.

Vielfach hat die zum Dispergieren des auf die Trenntemperatur gekühlten Ausgangsgemisches dienende Netzmittellösung dieselbe Temperatur wie das zu trennende Gemisch. Die Menge der Netzmittellösung beträgt etwa 0,5 - 3* vorzugsweise 1-2 Gewjentstelle pro Gewichtsteil des in der Dispersion vorhandenen, ζ ι trennenden Gemisches./W

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-Al« Netzmittel sind neben Seifen anionische bzw. nichtionische wasserlösliche Substanzen brauchbar, die die Oberflächenspannung der wäßrigen Lösung erniedrigen und so ein Verdrängen der flüssigen Bestandteile des Ausgangsgemisches von der Oberfläche der festen Bestandteile durch die wäßrige Netzmittellösung bewirken. Als Netzmittel kommen beispielsweise die folgenden, einen Alkylrest mit 8 - 18, vorzugsweise 10 - 16 C-Atomen im Molekül aufweisenden Verbindungen in Frage: Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfonate, Fettalkoholsulfate, sulfatierte Umsetzungsprodukte von Fettalkoholen mit 1 - 10, vorzugsweise 2-5 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, Monoglyceridsulfate usw.. Die genannten anionischen Netzmittel werden bevorzugt in Form ihrer Natriumsalze eingesetzt j man kann sie aber auch als Kalium-, Ammonium-, Mono-, Di- oder Triäthanolamraoniumsalze verwenden. Als nichtionische Verbindungen sind beispielsweise die wasserlöslichen Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an Alkylphenole oder Fettalkohole brauchbar.

Es werden zweckmäßigerweise solche Mengen an Netzmittel eingesetzt, daß in der Dispersion unmittelbar vor Eintritt in die Trennzentrifuge pro 100 Gewichtsteile Lösung 0,05 - 2, vorzugsweise 0,1-1 Gewichtsteile Netzmittel vorhanden sind. Die obigen Mengenangaben für das' Netzmittel umfassen nicht nur das in der wäßrigen Phase tatsächlich gelöste Netzmittel, sondern auch in Öl gelöste bzw. an der Oberfläche der Festanteile adsorbierte Netzmittelmengen.

Die Wirkung der Netzmittellösung wird verbessert, wenn sie nicht oberflächenaktive, gegenüber den Ausgangsgemischen inerte Electrolyte gelöst enthält. Hierzu gehören beispielsweise die wasserlöslichen Chloride, Sulfate.oder Nitrate von 1- bis 3-wertigen Metallen, insbesondere der Alkali-, Erd-' alkali- oder Erdmetalle. Vor allem haben sich Zusätze von

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Natriumsulfat oder Magnesiumsulfat bewährt. Die Elektrolytkonzentration der zu trennenden Dispersion liegt im Bereich von 0,1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, wobei sich diese Zahlenangaben, wie auch oben im Falle der Netzmittelkonzentration, aus den in der Dispersion insgesamt vorhandenen Elektrolyten errechnet, jedoch bezogen auf die in der Dispersion vorhandene wäßrige Phase. In Zusammenhang mit dieser Erfindung ist unter Netzmittellösung bevorzugt eine elektrolythaltige Netzmittellösung zu verstehen.

Die Netzmittellösung, verdrängt des Öl von der Oberfläche der Festanteile, und zwar unsMiängig davon, ob die Netzmittellösung mit dem auf die Trenntewperatur abgekühlten Ausgangsgemisch zusammengebracht wird oder ob das flüssige Ausgangsgemisch zusammen mit der Netzmittellösung auf die Trenntemperatur gebracht wird, so daß die Festanteile in Gegenwart der Netzmittellösung entstehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das gekühlte Ausgangsgemisch zunächst nur mit einer Teilmenge entsprechend konzentrierterer Netzmittellösung zu vermischen und die dabei gebildete konzentriertere Dispersion allmählich durch Zugabe von Wasser, Elektrolytlösung oder entsprechend verdünnterer Netamittellösung auf die gewünschte Endkonzentration zu bringen. Vorteilhaft dispergiert man das gekühlte Ausgangsgemisch zunächst in 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 % der insgesamt anzuwendenden Netzmittellösung, um dann allmählich soviel weiterer Lösung zuzusetzen, daß die gewünschte Endkonzentration erreicht wird.

Die Dispersion wird dann in zwei Phasen verschiedener spezifischer Gewichte getrennt; hierfür haben sich Vollmantelzentrifugen als besonders vorteilhaft erwiesen, die in den verschiedensten Ausführungsformen, beispielsweise als Röhrenzentrifugen, Tellor2entrifugen oder Schälzentrifugen eingesetzt werden können ./V^,

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Von den dabei anfallenden Phasen besteht die leichtere, das Öl, im wesentlichen aus den flüssigen Bestandteilen des Ausgctngsgemischesj die schwerere stellt eine Suspension der Festanteile in wäßriger Netzmittellösung dar.

Dieser Suspension wird nun erfindungsgemäß die Netzmittellösung teilweise oder vollständig entnommen. Unter "vollständiger Entnahme" der Netzmittellösung ist eine Arbeitsweise zu verstehen, bei der die Netzmittellösung bis auf die noch mechanisch anhaftenden Flüssigkeitsmengen abgetrennt wird, so daß die Festanteile in nicht mehr fließfälligem Zustand anfallen, beispielsweise als feuchter Filterrückstand. Man setzt dann vorteilhaft solche Mengen an wäßriger Phase, z.B. Wasser oder Elektrolytlösung, zu, daß die Festanteile wieder fließfähig sind und wie eine Flüssigkeit der nächsten Verarbeitungsstufe zugeführt werden können. Die fließfähige wäßrige Aufschlämmung der Festanteile enthält zweckmäßigerweise s>0 - 90 Gew.-^', vorzugsweise HO - 70 Gew.-'j wäßriger Phase»

Zum vollständigen bzw. teilweisen Abtrennen der Netzmittellösung aus der Suspension eignen sich Filter, Siebzentrifugen, Absetzbehälter, Vollmantelzentrifuge!!, Hydrocyclone, Schlarnns ca lc udo:""!, Eindickschleudern usw.. Bei dar bevorzugten Arbeitsweise werden nur etwa 10 - 70, v0rzu3svei.R0 I5 ■- 5° X der Netzmittallöi-mg entfernt, wobei diese Menge in Abhängigkeit von den ir der Dispersion vorhandenen V.'assermengen vorteilhaft uo zu wählen ist, daß die Festanteile als noch fließfähiges Konzentrat c nfallen. Dabei kann die Netzmittellösung der .Suspension kontinuierlich oder portionsweise entno.v, non werden.

Die verbleibenden, noch feuchten, vorzugsweise als fließfähiges Konzentrat vorliegenden Festanteile werden nun zum Aufschmelzen" der letzteren erwärmt, '-.-oboi sich zwei flüssige Phasen bilden, die in bekannter V.'eise, z.B. durch Abscheider odor Zentrifuge;"¹, voneinander getrennt werden. Die dann anfallende wäßrige Phase^

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enthält einen großen Teil des in den Festanteilen enthaltenen Netzmittels gelöst; sie wird in das Verfahren zurückgeführt. Auf diese V/eise läßt sich die aus der Suspension entnommene Netzrnittellösung mit einem Minimum an Netzmittelverlust gegen frische Lösung austauschen. Die Festanteile können im Bedarfsfall noch einmal mit Wasser gewaschen werden, um letzte Spuren von Netzmittel daraus zu entfernen.

Oftmals wird das erfindungsgemäße Verfahren in mehreren Stufen durchgeführt, indem man eine der in der ersten Trennstufe anfallenden Fraktionen oder beide erneut in eine Dispersion voneinander getrennter, fester und flüssiger Fettstoffbestandteile von entsprechend höherer bzw. entsprechend tieferer Temperatur überführt und diese erneut trennt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei diesen nachgeschalteten Trennstufen anwenden. Werden die anfallenden Festanteile als Zwischenfraktion in das Verfahren zurückgeführt, dann genügt es oft, die Anwendung der erfindungsgemäßen VerfahrensVariante auf diejenigen Endstufen zu beschränken, in denen die Festanteile als Endprodukte aus der Apparatur entnommen werden.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Trennverfahrens geeignete Apparatur ist in Abbildung 1 dargestellt. Das aufgeschmolzene, zu trennende Ausgangsgemisch wird durch die Förderpumpe P 1 der Kühl- und Kristallisiervorrichtung K zugeleitet und verläßt diese als ein breiiges Geraisch von öl und Festanteilen. Dieses Gemisch kommt in die Mischvorrichtung M, die vorteilhaft .aus mehreren hintereinander geschalteten Mischkammern besteht, von denen jede mit einem. Rührer versehen ist. In der ersten Mischkammer wird das gekühlte Ausgangsmaterial mit der durch die Leitung L 1 zufließenden konzentrierteren Netzmittellösung zu einer Dispersion ver- rührt; in den nachfolgenden Mischkammern wird dann verdünntere Netzmittellösung bzw. Elektrolytlösung untergemiseht. Ji-

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bildet sich dabei die Dispersion, in der die Ölpartikeln und die Partikeln der Festanteile voneinander getrennt in der Netzmittellösung dispergiert vorliegen. Zum Überführen des breiigen Ausgangsgemisches in eine Dispersion in wäßriger Netzmittellösung eignen sich aber auch andere Mischvorrichtungen: manchmal genügt es, die zu vermischenden Materialien turbulenter Strömung auszusetzen.

Diese Dispersion wird dann mit Hilfe der Vollmantelzentrifuge Z in das bei L 4 austretende Öl als leichtere und die bei L 5 austretende Suspension als schwerere Phase getrennt.

Erfindungsgemäß durchfließt diese Suspension den Eindicker E, in dem ein Teil der Netzmittellösung entnommen und durch L 19 abgeleitet wird. Die Pumpe P 2 fördert die verbleibende konzentriertere Suspension der Festanteile, gegebenenfalls nach Zusatz frischer wäßriger Phase, zum Erhitzer W ~5, wo die Suspension bis zum Schmelzen der Festanteile erwärmt wird. Dabei tritt das in den Festanteilen enthaltene Netzmittel in die v;äi3rlge Phase über. Geschmolzene Festanteile und Netzmittellösung gehon dann zusammen zum Abscheider A, aus dem die geschmolzenen Festanteile bei L ]4 als leichtere Ρίιε .ie und die Netzrnittellösung bei L 16 als schwerere Phase austreten. Die letztere wird zusammen mit dem darin gelösten, zurückgewonnenen Netzmittel über den V/ärma aus tauscher W 1 durch die Leitung L 2 zurück in den Mischer M geleitet.

Im Gegensatz zu den Ausführungsformen, wie sie in den Beispielen der eingangs erwähnten äLteren Anmeldungen beschrieben sind, wird also die auszuschleusende Netzmittellösung erfindungsgemäß vor dem Aufschmelzen der Festariteile entnommen. Die Netzmittellöijun<j kann nach Bedarf kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit portionsweise entnommen werden.

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Wird die im Eindicker E entnommene Menge an wäßriger Phase vor dem Aufschmelzen der Festariteile nicht oder nicht vollständig durch frische wäßrige Phase ersetzt, so kann eine entsprechende Menge frischer wäßriger Phase durch die Leitung L 3 zugegeben werden. Es ist allerdings nicht unbedingt notwendig, diese frische wäßrige Phase dort einzuführen, wo in der Zeichnung die Leitung L 3 in die vom Abscheider A kommende Leitung mündet. Man kann die frische Lösung selbstverständlich auch direkt als Netzmittel- oder Elektrolytlösung in den Mischer M geben, insbesondere in die zum Verdünnen der zuerst gebildeten Dispersion bestimmten nachgeschalteten Mischkammern.

Jede der beiden anfallenden Fettstoff-Fraktionen, die niedriger schmelzende (öl) und/oder die höher schmelzende (Festanteile), läßt sich in eine Dispersion voneinander getrennter fester und flüssiger Fettsäurepartikeln in wäßriger Netzmittellü^ung überführen und aus dieser eine tiefer schmelzende und eine höher schmelzende Fettsäurefraktion gewinnen. Auch in diesen nachgeschalteten Trennstufen kann die erfindungsgemäße Verfahrens-Variante zur vollständigeren Rückgewinnung des Netzmittels beitragen.

Eine Apparatur zur erneuten Trennung beider in der ersten Trenn-P stufe angefallenen Fraktionen bei höherer bzw. bei niedrigerer Temperatur ist in Abbildung 2 dargestellt. Das zu trennende Ausgangsgemisch wird durch die Pumpe P 1 über die Kühl- und Kristallisiervorrichtung K 1 in die Mischvorrichtung M 1 gefördert. Diese besteht vorzugsweise, wie oben beschrieben, aus einzelnen Mischkammern, die von dem Ausgangsgemisch nacheinander durchflossen werden. Tn der ersten Mischkammer wird das den Kratzkühler K 1 verlassende Ausgangsgemisch zunächst mit der über die Leitung L 1 zufließenden konzentrLerteren Netzmittellösung zusammengebracht; /Vco

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durch die Leitung L 3 kann netzmittelfreies Wasser oder netzmittelfreie Elektrolytlösung und durch die Leitung L 2 Lösung des aus den Festanteilen rückgewonnenen Netsmittels zugegeben werden. Die in der Mischvorrichtung M 1 gebildete Dispersion läuft in die Zentrifuge Z 1 und wird dort in zwei Phasen getrennt, von denen die schwerere Suspension durch die Leitung L in den Eindicker E 1 gelangt, aus dem der abgetrennte Teil der wäßrigen Phase bei L 21 entnommen wird. Die restliche, konzentrier tere Suspension läuft in die Pumpe P 2, während die leichtere, im wesentlichen aus öl bestehende Phase, durch die Leitung L 4 der Weiterverarbeitung zugeführt wird.

Zur Abtrennung geringer Mengen in diesem öl noch vorhandener höher schmelzender Anteile (Kaltstufe) wird dieses durch L 4 in den Mischer M 2 geleitet - dieser braucht nur aus einem einfachen Mischgefäß zu bestehen - und dort mit der aus L 6 kommenden Lösung des aus dem Verfahren rückgeführten Netzmittels vermischt. Falls erwünscht, kann hler durch die Leitungen L 7 bzw. L 8 konzentriertere Netzmittellösung und/oder netzmittelfreies Wasser bzw. netzmittelfreie Elektrolytlösung zugeführt werden. Die an dieser Stelle zugesetzten wäßrigen Lösungen können kalter sein als das öl selbstj zu diesem Zweck kühlt man die Lösung des rückgeführten wäßrigen Netzmittels im Wärmeaustauscher W Die Menge dieser wäßrigen Netzmittellösung wird durch die Steuervorrichtung V 2 dosiert.

Die im Mischer M 2 entstandene Dispersion, in der bereits gewisse Mengen auskristallisierter Festanteile vorhanden sein können, wird über die Leitung L 9 durch die Pumpe P 3 in die Kühl- und Kristallisiervorrichtung K 2 gedrückt, wo sie auf die Trenntemperatur abgekühlt wird. Von dort gelangt sie in die Zentrifuge Z 2, aus der bei L 10 als. leichtere Phase

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öl austritt, dessen Trübungspunkt niedriger ist als der Trübungspunkt des aus der Zentrifuge Z 1 ausgetretenen Öles. Als schwerere Phase fällt bei L 11 eine Suspension von Pestanteilen in wäßriger Netzmittellösung an, aus der im Eindicker E 2 ein Teil der wäßrigen Phase abgetrennt und über L 22 entnommen wird. Die Pumpe P 4 fördert die konzentriertere Suspension zum Erhitzer W 5, den sie als Gemisch von wäßriger Netzmittellösung und geschmolzenen Festanteilen verläßt. Der Abscheider A 1 trennt dieses Gemisch in die bei L 14 austretenden geschmolzenen Festanteile und die bei L 16 austretende wäßrige Netzmittellösung, in die einwesentlicher Teil des in den Festanteilen enthaltenen Netzmittels übergegangen ist.

Für die Verarbeitung der aus der Zentrifuge Z 1 austretenden Suspension von Festanteilen in wäßriger Netzmittellösung bei erhöhter Temperatur (Warmstufe) ergeben sich zwei Möglichkeiten: entweder man erwärmt die gesamte Dispersion auf eine Temperatur, bei der ein Teil der Festanteile schmilzt, oder man erhitzt die Suspension bis zum vollständigen Schmelzen der Festanteile und kühlt sie dann auf die Trenntemperatur der Warmstufe ab. Im ersten Fall fördert die Pumpe P 2 die Suspension bei geschlossenem Ventil V 3 über das geöffnete Ventil V 4 zu der in diesem Falle beheizten Kühlvorrichtung K 3» aus der dann eine Dispersion voneinander getrennter öl- und Feststoffpartikeln in wäßriger Netzmittellösung austritt. Im zweiten Fall fördert die Pumpe P 2 die Suspension bei geschlossenem Ventil V 4 über das geöffnete Ventil V 3 zum Wärmeaustauscher W 3» wo die Festanteile völlig aufgeschmolzen werdenj das austretende Gemisch verwandelt sich in der nachgeschalteten Kühl- und Kristallisiervorrichtung K 3 in eine Dispersion voneinander getrennter Partikeln von öl- und Festanteilen in wäßriger Netzmittellösung. Diese wird in der Zentrifuge Z 3 in das bei L 12 anfallende leichtere öl und die fbei L 13 anfallende schwerere Suspension ge trennt ./J^

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Erfindungsgemäß konzentriert man die bei L J5 austretende Suspension im Eindicker E 3 durch Entzug eines bei L 23 austretenden Teiles der Netzmittellösung. Die konzentriertere Suspension gelangt durch die Pumpe P 5 zum Erhitzer W 6j das entstandene Gemisch aus Netzmittellösung und geschmolzenen Festanteilen wird im Abscheider Λ 2 in die bei L 15 anfallenden geschmolzenen Festanteile und in die bei L I7 austretende wäßrige Netzmittellösung getrennt; die letztere enthält den größten Teil des bei der Kristallisation in die Festanteile übergegangenen Netzmittels, das über die Leitung L 20 in das Verfahren zurückgeführt wird. Der Wärmeaustauscher W 1 kühlt die Metzmittellösung auf die Temperatur, mit der sie in die erste Stufe eintreten soll. Die Ventile V 1 und V 2 steuern die Teilmengen an wäßriger Netzmittellösung, die in die erste bzw. in die Kaltstufe zurückgeführt werden.

Arbeitet man nach dem Verfahrensschema gemäß Abbildung 2, dann fallen vier Fraktionen von unterschiedlichen Schmelz- bzw. Trübungspunkten an.4^

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Beispiele

Die Spaltfettsäuren, deren Verarbeitung in einigen Beispielen beschrieben ist, waren aus Triglycerlden durch Spalten mit Wasser bei erhöhten Temperaturen und erhöhtem Druck und anschließendes Abtrennen der wäßrigen, glycerinhaltigen Phase hergestellt worden; bei den Destillatfettsäuren handelte es sich um Destillate dieser Spaltfettsäuren.

Zur Trennung der in den Beispielen 1-6 verarbeiteten Ausgangsgemische diente eine Apparatur gemäß Abbildung 1. Das geschmolzene Ausgangsgemisch wurde durch die Förderpumpe P 1 dem Kratzkühler K zugeleitet und verließ diesen als Brei aus öl und Festanteilen. Dieser Brei kam in die aus mehreren hintereinander geschalteten Mischkammern bestehende, mit je einem Rührer versehene Mischvorrichtung M. In der ersten Mischkammer wurde das gekühlte Ausgangsmaterial mit dem durch die Leitung L 1 zufließenden Netzmittelkonzentrat zu einer Dispersion verrührt; die folgenden Mischkammern dienten zum Verdünnen mit Netzmittellösung bzw. Elektrolytlösung. Diese Lösungen hatten, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird, dieselbe Temperatur wie der aus dem Kratzkühler austretende Brei aus öl und Festanteilen. In dem Mischer M bildete sich die Dispersion, in der die ölpartikeln und die Partikeln der Festanteile voneinander getrennt in der Netzmittellösung dispergiert vorlagen (für diese Dispersion gelten auch die in den Beispielen enthaltenen Angaben über die Netzmittel- und/oder Elektrolytgehalte; sie umfassen die darin insgesamt vorhandenen Mengen an Netzmittel und/oder Elektrolyt, jedoch bezogen auf die wäßrige Phase) .^,

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Henkel & CIe GmbH «ι» 1 9^iur rat*aianm*idvn_e D 4089

Die Vollmantelzentrifuge trennte diese Dispersion in das bei L 4 anfallende leichtere öl und die bei L 5 anfallende schwere Suspension. Die letztere wurde im Eindicker E - als solcher diente u.a. ein Zentrifugalseparator - in eine konzentriertere Suspension und eine von Pestanteilen freie, an Netzmittel verarmte Lösung getrennt. Diese Lösung wurde verworfen. Die konzentriertere Suspension wurde vermittels der Pumpe P 2 zum Erhitzer V/ 3 geleitet, v/o die Suspension bis zum Schmelzen der Pestanteile erwärmt wurde; dabei ging das in den Festanteilen enthaltene Netzmittel größtenteils in die restliche wäßrige Phase über. Geschmolzene Festanteile und Netzmittellösung gingen dann zusammen zum Abscheider A, aus dem die geschmolzenen Festanteile als leichtere Phase bei L 14 und die Netzmittellösung als schwerere Phase bei L 16 austraten. Diese schwerere Phase ging mit dem darin enthaltenen, zurückgewonnenen Netzmittel durch den Wärme aus tauscher W 1 und die Leitung L 2 zurück in den Mischer M. Der durch die Entnahme von Netzmittellösung bei L 19 eingetretene Flüssigkeitsverlust wurde durch Zugabe frischer wäßriger Phase bei L 2 kompensiert.

Es ist nicht unbedingt notwendig, die frische Lösung an der Stelle einzuführen, wo in der Zeichnung die Leitung L 5 in die Leitung L 16 mündet. Man kann die frische Lösung selbstverständlich auch direkt in den Mischer M geben, insbesondere in die zum Verdünnen der zuerst gebildeten Dispersion bestimmten nachgeschalteten Mischgefäße.

Obwohl die anfallenden höher schmelzenden Fraktionen in geschmolzenem Zustand vorlagen, werden sie in den Beispielen der Einfachheit halber als "Festanteile" bezeichnet.^.

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Henkel & Cie GmbH s.h« 20 «r Fot.ntanm.id.ne ο 4θ89

In den Beispielen wird der Netzmittelverbraueh bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise mit dem Netzmittelverbrauch beim Arbeiten ohne Ausschleusen von Netzmittellösung bzw. mit Ausschleusen von Netzmittellösung nach dem Aufschmelzen der abgetrennten Pestanteile verglichen. Das Trennverfahren ohne Ausschleusen von Netzmittellösung ist zwar im Prinzip bekannt, jedoch- stammen die Einzelheiten der Verfahrensbedingungen aus internen, unveröffentlichten Arbeiten; daher sind diese Vergleichsbeispiele nicht als Stand der Technik anzusehen. Bei der zum Vergleich beschriebenen Arbeitsweise unter Ausschleusen von Netzmittellösung nach dem Aufschmelzen der Pestanteile wurde der Eindicker E durch eine von der Leitung L 5 direkt zur Pumpe P 2 führenden Leitung umgangen; die Netzmittellösung wurde durch einen Ablaßhahn in der Leitung L 16 entnommen. Die Umgehungsleitung und der Ablaßhahn sind nicht eingezeichnet. Diese Art des Ausschleusens der Netzmittellösung ist Gegenstand der älteren, nicht vorveröffentlichten Patente

(Patentanmeldung P 19 65 644.1 (D 5935)), ·

(Patentanmeldung P 20 JO 529.7 (D 4091)) bzw. (Patentanmeldung P 20 53 257.4 (D 4217)).

Die in den Beispielen angegebenen NF-Gehalte (NF = nicht fettsäureartige Bestandteile) der zu trennenden Fettsäuregemische sind die Summen aus den UV- und den Glyceridgehalten. Die letzteren errechnen sich aus den analytisch bestimmten Gehalten an esterartig gebundenem Glycerin unter der rechnerischen Voraussetzung, daß alles Glycerin als Diglycerld (tatsächlich: Gemisch aus Mono-, Di- und Triglycerid) vorliegt und daß die in den Glyceriden vorhandenen Fettsäuren dasselbe mittlere Molekulargewicht haben wie die freien Fettsäuren.Jj^

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Henke! & CIO GmbH Ml· 21 «» rafMtaniMldung D Beispiel 1

a) Verarbeitung destillierter Spaltfettsäure aus Talg (SZ = 204, VZ = 206, JZ = 52, NF = 1 Gew.-%)

Nicht beanspruchte Arbeitsweise ohne Ausschleusen von Netzmittellösung:

1 t/h dieses Ausgangsmaterials wurde im Kratzkühler auf 5 °C abgekühlt; das erhaltene breiige Gemisch aus öl und Pestanteilen wurde dann zunächst mit 0,3 t/h konzentrierterer und darauf mit 1,2 t/h verdünnterer Netzmittellösung vermischt, so daß die aus dem Mischer austretende Dispersion pro Gewichtsteil gekühlten Ausgangsmaterials 1,5 Gewichtsteile Netzmittellösung enthielt, deren Netzmittelgehalt 0,25 Gew.-^ Natriumdecylsulfat und deren Elektrolytgehalt 1 Gew.-^ MgSO^ betrug. Die Dispersion wurde dann in üblicher Weise in eine ölige und wäßrige Phase getrennt; als ölige Phase fielen 0,39 t/h Ölein mit einem Trübungspunkt von 4 ⁰C an; nach Aufarbeiten der wäßrigen Phase erhielt man' 0,61 t/h Stearin mit einer JZ = 28.

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen von Netzmittellösung:

V/urde die gleiche Fettsäure in analoger Welse verarbeitet, jedoch unter laufender Entnahme von 0,2 t/h Netzmittellösung an einer nicht eingezeichneten Stelle der Leitung L 16 und Ersatz der entnommenen Menge durch die gleiche Menge einprozentiger MgSO -Lösung (bei L 3) unter gleichzeitigem Eindosieren von soviel konzentrierterer Netzmittellösung (dureh L 1), daß der Netzmittelgehalt der Dispersion dauernd auf dem Sollwert blieb, dann erhielt man 0,52 t/h Stearin (JZ = 17) und 0,48 t/k Olein (Trübungspunkt = 4° C). Es wurde also durch das Ausschleusen von Netzmittellösung ein reineres Stearin und eine höhere Ausbeute an Olein erhalten. Allerdings gingen 2 kg Natriumdodecylsulfat pro t ausgeschleuster Netzmittellösung verloren.

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Henkel * Cie GmbH 's.». 22n» Pa_M.ta.m.id_un. ο 4θδ9

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden hingegen die 0,2 t/h Netzmittellösung dem Kreislauf im Seperator E, d.h. aus der kalten Suspension entnommen, so verminderte sieh der Netzmittelverlust um 65 % auf 0,14 kg/t ausgeschleuster Netzmitteliösung.

b) Verarbeitung undestillierter Spaltfettsäure aus Talg (SZ = I99, VZ = 206, JZ = 53, NF = 4,5 Gew.-%).

Nicht beanspruchte Arbeitsweise ohne Ausschleusen von Netzmittellösung:

Dieses Ausgangsmaterial wurde im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen verarbeitet, wie im Beispiel la beschrieben; allerdings wurde der Gehalt an Natriumdecylsulfat auf 0,3 Gew.-Jß heraufgesetzt. Trotz des erhöhten Netzmittelgehaltes war das Trennergebnis unbefriedigend: nach Aufarbeitung fielen 0,355 t/h Olein (Trübungspunkt 4 ⁰C) und 0,645 t/h Stearin (JZ =31) an.

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen von Netzmittel lösung:

Wurden dagegen - in ähnlicher Weise wie unter a beschrieben bei gleichbleibendem Gehalt an Natriumdecylsulfat 0,5 t/h der ™ Netzmittellösung aus dem Kreislauf entfernt und durch 0,5 t/h einprozentiger MgSO^-Lösung ersetzt, dann erhielt man 0,46 t/h Olein (Trübungspunkt 4 ⁰C) und 0,54 t/h Stearin (JZ - I9). Jedoch gingen 2,5 kg Natriumdodecylsulfat pro t ausgeschleuster Netzraittellösung verloren.

Erfindungsgemäße Arbeitswelse:

Wurden hingegen - wie oben beschrieben - die 0,5 t/h Netz-Hiittelösung bei L 19, d.h. aus der kalten Stearinsuspension entnommen, dann verminderte sich der Netzmittelverlust um 68 % auf 0,8 kg/t ausgeschleuster Netzmitteliösung.^^

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Henkel & Cie GmbH s«it« ox ^xor rat«ntanm»idune d

Beispiel 2

a) Verarbeitung destillierter Baumwollsaatolfettsäure (SZ » 202, VZ » 204, JZ = 103, NP » 1,7.Gew.-Ji)

Nicht beanspruchte Arbeitweise ohne Ausschleusen von Netzmittellösung:

Ausgangsmaterial abgekühlt auf 5 ⁰C (Trenntemperatür) Dispersion gebildet aus 1 t/h gekühlter Fettsäure, 0,4 t/h konzentrierterer Netzmittellösung, verdünnt mit 1,3 t/h

rückgeführter Netzmittellösung
Zusammensetzung der Netzmittellösung: 0,25 Gew.-$ Natrium-

decylsulfat und 2 Gew. -jo Na₃SO^
Verfahrensprodukte:

0,77 t/h flüssige Fettsäure (Trübungspunkt 6 °C, JZ » 127) 0,23 t/h feste Fettsäure (JZ = 26)

Nicht beanspruchte Arbeifesi*eise mit Ausschleusen der Netzmitte !lösung:

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 0,4 t/h ersetzt durch Lösung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und Na^S^

Verfahrensprodukte:

0,78 t/h flüssige Fettsäure (Trübungspunkt 6 ⁰C, JZ - 127) 0,22 t/h feste Fettsäure (JZ « 18)

Netzmittelverlust: 2,4 kg/t ausgeschleuste Netzmittellösung.

Erfindungsgemäfie Arbeitsweise:

Die 0,4 t/h Netzmitteliösung wurden mit Hilfe eines Hydrocyclons der kalten Suspension entnommen. Dadurch sank der Netzmittelverlust um 7I % auf 0/7 kg^ ausgeschleuster Netzmitteliösung.^^ _:

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Henkel & de GmbH s«i« 24 i„r PctiuaawM«g ρ 4θ89

b) Verarbeitung undestillierter Spaltfettsäure aus Baumwollsaatöl (SZ = 197, VZ = 204, JZ = 103, NP = 4,4 Gew.-^)

Nicht beanspruchte Arbeitsweise ohne Ausschleusen der Netzmittellösung:

Ausgangsmaterial abgekühlt auf 5 °C (Trenntemperatür) Dispersion gebildet aus 1 t/h gekühlter Fettsäure, 0,4 t/h konzentrierterer Netzmittellösung verdünnt mit 1,5 t/h

rückgeführter Ne tzmittellösung
Zusammensetzung der Netzmittellösung: 0,45 Gew.-^u Natriumdecyl-

sulfat und 2,5 Gew.-^ Na₂SO^
Verfahrensprodukte:

0,735 t/h flüssige Fettsäure (Trübungspunkt 3 °C, JZ = 128) 0,265 t/h feste Fettsäure (JZ = 33)

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen der Netzmittellösung:

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 0,7 t/h ersetzt durch Na₂SOj,-Lösung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und Na₃SO^-Gehalt

Verfahrensprcdukte:

0,770 t/h flüssige Fettsäure (Trübungspunkt 3 ⁰C, JZ = 128) 0,230 t/h feste Fettsäure (JZ «21)

Netzmittelverlust: 2,6 kg/t ausgeschleuste Netzmittellösung

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden die 0,7 t/h Netzmittellösung mit Hilfe einer Zentrifuge der kalten Suspension entnommen, so sank der Netzmittelverlust um ca. 81 % auf 0,5 kg/t ausgeschleuster Netzmittellösung.

Beispiel 3

Verarbeitung destillierter Spaltfettsäure aus Fischöl (SZ = I99» VZ « 201, JZ β 126, NF » 1,8 Gew.-^)

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Henkel & CIe GmbH Stu.

il OftO

Nicht beanspruchte Arbeltsweise ohne Ausschleusen der Netzmittellösung:

AusgangsmaterIaI abgekühlt auf 5 °C (Trenntemperatur) Dispersion gebildet aus 1 t/h gekühlter Fettsäure, 0,2 t/h konzentrierterer.Jtfefezwittellösung, verdünnt mit 1,2 t/h

rückgeführter Netzmittellösung
Zusammensetzung der Netzmittellösung: 0,3 Gew.-J^ Natriumdecyl-

sulfat und 2 Gew.-^ MgSO₁^

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen der Netzmitte llösung:

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 0,45 t/h ersetzt durch MgSO^,-LÖsung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und MgSOj,-Gehalt

Verfahrensprodukte:

0,81 t/h flüssige Fettsäure (Trübungspunkt 3 ⁰C, JZ = 151) 0,19 t/h feste Fettsäure (JZ - 25)

Netzmittelverlust: 2/2 kg/t ausgeschleuste Netzmittellösung

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden die 0,45 t/h Netzmittellösung der kalten Suspension entnommen, so sank der Netzmittelverlust um ca. 68 % auf 0j7 kg/t ausgeschleuster Netzrnittelläsung

Beispiel 4

Verarbeitung destillativ entsäuerten Palmöls (SZ = 1,1, VZ = 201, JZ =49)

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen der Netzmittellösung:

Ausgangsmaterial abgekühlt auf 30 ⁰C (Trenntemperatur) Dispersion gebildet aus 50 kg/h gekühltem Palmöl und 40 kg/h

Netzmittellösung
Zusammensetzung der Netzmittellönung: 0,6 Gew.-^ Natriumdodecyl-

sulfat und 5 Gew.-% Na₃SO₂^ ^

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Henkel A Cie GmbH 'Soit. 26 zur Pot«ntanrc«ldun<j D 40Ö9

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 10 kg/h ersetzt durch NapS(k-LÖsung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und Na₂S(V-Gehalt,

Vorfahrensprodukte:

45,5 kg/h Öl (Steigschmelzpunkt 31 ⁰C, JZ = 53) 4,5 kg/h Pestanteile (Steigschmelzpunkt 52 ⁰C, JZ » 19,8)

Netzmittelverlust: 5^5 g/kg ausgeschleuste Netzmittellösung

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden die 10 kg/h Netzmittellösung der kalten Suspension entnommen, so sank der Netzmittelverlust . um 93 % auf 0,4 g/kg ausgeschleuster Metzmittellösung.

Nicht beanspruchte Arbeitweise mit Ausschleusen der Netzmittellösung:

Ausgangsgemisch: Die beim Verfahren nach Beispiel 4 angefallenen niedriger schmelzenden Anteile aus Palmöl (Steigschmelzpunkt 31 ⁰C, JZ - 53)

Ausgangsmaterial auf 20 ⁰C abgekühlt (Trenntemperatur)

Dispersion gebildet aus 50 kg/h Ausgangsgemisch und 50 kg/h Netzmittellösung

Zusammensetzung der Netzmittellösung: 0,55 Gew.-Jß Natriumdodecylbenzolsulfonat, 5*0 Gew.-% Na₂SO^

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 10 kg/h ersetzt durch frische Netzmittellösung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und MgSO^-Gehalt

Verfahrensprodukte:

38 kg/h eines bei 20 ⁰C flüssigen Öles (JZ = 58,5) 12 kg/h Festanteile (JZ * 34, Steigschmelzpunkt = 36 °C) mit weitgehend kakaobutterähnlichen Eigenschaften

Netzmittelverlust: 5,9 g/kg ciusgeschleuate Netzmittellösung

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden die 10 kg/h Netzmittellösung der kalten Suspension entnommen, dann sank der Netzmittelverbrauch um 98 % auf 0,1 g/kg ausgeschleuster Netzmittellösung.

309820/04S2 ."^2? "

10. 04 6? Ill)

Henkel & Cfe GmbH s.n· 27 zur Poiemanmeidune d 4o89 Beispiel 6

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mit Ausschleusen der Netzmittellösung:

Ausgangsgemisch: Palmkernfett (SZ = 10,7 J VZ = 251; JZ = 17,7; Steigschmelzpunkt = 28,1 °C)

Dispersion gebildet aus 50 kg/h des vorkristallisierten Ausgangs gemisches von 24,5 °C und 50 kg/h Ketzmitte!lösung von 22 ⁰C; Temperatur der Dispersion (= Trenntemperatur) = 23,2 ⁰C

Zusammensetzung der HetzmittellÖsung:

O,5 Gew.-^ Na-SaIz eines sulfatier-ten Anlagerungsproduktes von 2,1 Mol Propylenoxid an 1 Mol sekundärer Alkohole mit 14 - 15 C-Atomen, 5 Gew.-^ Ua₂SO^

Ausgeschleuste Netzmittellösung: 8 kg/h ersetzt durch Na₂SOj,-Lösung bei konstant gehaltenem Netzmittel- und Na₂SOj,-Gehalt.

Verfahrensprodukte:

55 kg/h öl (SZ = 13*0; VZ = 244; JZ = 22,5) 15 kg/h Pestanteile (SZ = 6,2; VZ = 262; JZ = 7,8; Steigschmelzpunkt - 32,4 ⁰C)

Netzini ttel verlust: 4,6 g/kg ausgeschleuste Netzmittellösung

Erfindungsgemäße Arbeitsweise:

Wurden-die 8 kg/h Netzmittellösung der kalten Suspension .....„.„ , entnommen, dann sank der Netzmittelverlust ura 93 % auf 0,3 g/t ausgeschleuster Netzmittellösung.

Beispiel 7

Dieses Beispiel beschreibt die Verarbeitung eines durch Spalten von Rindertalg technischer Qualität erhaltenen undestillierten Fettsäuregemisches (SZ = 2O4, VZ = 207/ JZ = 49, NF = 0,9 %) in Olein und Stearin unter Verwendung einer Apparatur nach Abbildung 2, wobei die in der ersten Trennstufe anfallenden Fraktionen in je einer nachgeschalteten Stufe (Warmstufe bzw. Kaltstufe) getrennt wurden. Dabei wird ein Teil der Netzmittel- lösung ausgeschleust. Bei der nicht beanspruchten Arbeitweise geschieht dies hinter der Warm- bzw. Kaltstufe, d.h. die Netz~..

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Henkel & Cie GmbH -s.».* 28 »«· Patentanmeldung d 4O89

mittellösung wird nach Aufschmelzen der Pestanteile hinter den Abscheidern Al und A 2 durch nicht eingezeichnete Venteile entnommen; dabei werden die als Eindicker arbeitenden Zentrifugen E 1, E 2 und E 3 durch Leitungen umgangen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in Abb. 2 nicht eingezeichnet sind. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise werden den kalten Suspensionen, die aus den Zentrifugen Z 1, Z 2 und Z 3 austreten, durch die Eindicker E 1, E 2 und E 3 Teilströme von Netzmittellösung entnommen, die bei L 21, L 22 und L 23 austreten. Der dadurch eingetretene Verlust an Netzmittellösung wird durch Zugabe frischer wäßriger Phase kompensiert.

Nicht beanspruchte Arbeitsweise mitAusschleusei der l-fetzroittellösung:

Das Ausgangsgemisch wurde mit einem Durchsatz von 1 t/h in dem Kratzkühler K 1 auf JO ⁰C abgekühlt und in der Mischvorrichtung M 1 mit 0,2 t/h l^iger Na₂SO^-Lösung von 28 ⁰C und 1,4 t/h einer aus dem Verfahren zurückgeführten natriumdodecylsulfathaltigen l^igen Na₂^Oi,-Lösung von 29 °C vermischt. Außerdem wurden solche Mengen an 10#iger Natriumdodecylsulfatlösung eindosiert, daß die aus der Mischvorrichtung M i mit einer Temperatur von 29 °C austretende Dispersion 0,19 Gew.-% Natriumdodecylsulfat enthielt, bezogen auf die wäßrige Phase. Aus der Zentrifuge Z 1 traten 6o4 kg/h Olein (JZ =74) und eine wäßrige Dispersion von 396 kg/h eines Stearins (JZ =11) aus.

Die Pumpe P 2 förderte diese Dispersion bei geschlossenem Ventil V 3 über das Ventil V 4 zu dem mit heißem Wasser erwärmten Kratzkühler K 3; in diesem bildete sich eine 49,3 ⁰C warme Suspension von öl und Festanteilen, die Inder auf 49 bis 50 ⁰C temperierten Vollmantelzentrifuge Z 3 getrennt wurde. Es fielen bei L 12 72 kg/h einer flüssigen Fettsäure.(JZ - 35) an. Die Suspension der Festanteile in wäßriger Netzmittellösung wurde durch die Pumpe P 5 zum Wärmeaustauscher'W 6 geleitet und darin auf eine Temperatur etwas über dem Schmelzpunkt der Festanteile erwärmt; in dem Abscheider A 2 fielen bei L 15 324 kg/h eines Stearins (JZ =6,1) an.

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Henkel St Cie GmbH Sa». 29^{zur F<}"*^l"^c""^nel<l1"'^{9 D} 4089

Die aus der ersten Trennstufe stammenden 604 kg/h Olein'von 29 ⁰C wurden im Mischer M 2 mit 5OO kg/h rückgeführter natriumdodeeylsulfafchaltiger l#iger NapSOj,-Lösung von l6 ⁰C und mit soviel IObiger Natriumdodeeylsulfatlösung vermischt, daß der Natrlumdodecylsulfatgehalt der entstandenen, bereits gewisse Mengen an Pestanteilen enthaltenden Dispersion 0,18 Gew.-% betrug. Diese Dispersion wurde im Kratzkühler K 2 auf 8 ⁰C abgekühlt,und in der Vollmantelzentrifuge Z 2 in 4l6 kg/h eines Oleins (JZ = 90, Trübungspunkt 6 °C) und in eine wäßrige Suspension von 188 kg/h fester Fettsäure in wäßriger Netzmittellösung (JZ = 38) getrennt.

Die in der Kaltstufe angefallenen 4l6 kg/h Olein (JZ - 90) und die in der Warmstufe angefallenen 324 kg/h Stearin (JZ - 6) sind als Endprodukte anzusehen; die Zwischenfraktionen (188 kg/h einer bei 8 ⁰C festen Fettsäure (JZ = 38) und die 72 kg/h einer bei 49 ⁰C flüssigen Fettsäure (JZ = 35)) wurden vereinigt und in das Verfahren zurückgeführt.

Von den ca. 1,6 t/h umlaufender Netzmittellösung wurden nach dem Abtrennen der geschmolzenen Festanteile der ca. 0,6 t/h (= 37*5 %) ausgeschleust und durch neue ersetzt.

Der Netzmittelverlust betrug 2,2 kg/t ausgeschleuster Ne tzrnibtellönung.

Erfindungsgemäße Arbeitswaise:

Wurden die 0,6 t/h auszuschleusender Netzmittellösung den kalten Feststoffdispersionen entnommen (je 0,2 t/h bei L 21, L 22 und L 23), so sank der Netzmittelverlust bei im übrigen gleichartiger Arbeltsweise um 64 % auf 0,8 kg/t ausge-Gchleuster Netzmittellösung.

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Claims (1)

1. Henkel ft Cie GmbH s«ir»^O _ΜΓ Potentnnnniduna d 4Ο89

   Patentansprüche

   1. Verfahren zum Trennen von Fettstoffgemischen in Bestandteile verschiedener Schmelzpunkte durch Überführen des Ausgangsgemisches in eine Dispersion voneinander getrennter, flüssiger und fester Partikeln des Fettstoffgemisches in wäßriger Netzmittellösung, Trennen dieser Dispersion in zwei Phasen verschiedener spezifischer Gewichte, von denen die leichtere im wesentlichen aus den flüssigen Fett stoff an te ilen und die schwerere aus einer Suspension der festen Fettstoffpartikeln in wäßriger Netzmittellösung besteht, Isolieren der festen Fettstoffbestandteile aus der genannten Suspension, wobei wenigstens ein Teil der wäßrigen Netzmittellösung ausgeschleust und durch Netzmittel und/oder Elektrolyte enthaltende wäßrige Lösung ersetzt wird und wobei die nicht ausgeschleusten Netzmittelanteile in das Verfahren zurückgeführt v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß man die auszuschleusende Menge an Netzmittellösung der genannten Suspension entnimmt, die festen Fettstoffpartikeln in Gegenwart von wäßriger Phase aufschmilzt ₃ die dabei anfallende, an Netzmittel verarmte geschmolzene B'ettstofffraktion von der mit Netzmittel angereicherten wäßrigen Phase abtrennt und diese in das Verfahren zurückführt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der Suspension nur einen solchen Teil der Netzmittellösung entnimmt, daß die erhaltene konzentriertere Suspension noch fließfähig ist.

   j5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Suspension abgetrennte, von FeBtstoffpartikeln praktisch freie Netzmittellösung 10 - 70, vorzugsweise I5 50 Jo der ursprünglich vorhandenen Netzmittellösung ausmacht.

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   Henkel & Cie GmbH S«i!· jj"] zur Patentanmeldung O

   h. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetj daß man die Netzmittellösung praktisch vollständig der Suspension entnimmt, die festen Fettstoffpartikeln durch Zusatz von wäßriger Phase in eine fließfähige Aufschlämmung überführt und diese gemäß Anspruch 1 weiterverarbeitet.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 - k, dadurch gekennzeichnet, daß die fließfähige wäßrige Aufschlämmung der festen Fettstoffpartikeln j$0 - 90, vorzugsweise 40 - 70 Gew.-# wäßriger Phase enthält.

   6. Mehrstufiges Verfahren nach Anspruch 1 - 5, wobei die in einer vorhergehenden Stufe anfallenden Feststoffbestandteile in einer nachgeschcilteten Trennstufe bei erhöhter Temperatur erneut getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Maßnahmen gemäß Anspruch 1 - 5 in der letzten Trennstufe anwendet.

   7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1-6 bei der Trennung von Fettsä.uregemisehen, die 0,8 bis I5 Gew.~?υ, vorzugsweise 1 - 10-Gew.-'S an nicht fettsäureartigen organischen Eegleitsubstanzen enthalten, wobei unter "nicht fettsäureartigen organischen Begleitsubstanzen" die aus den zur Herstellung des Fettsäuregemisches dienenden Rohstoffen, aus der Herstellung selbst oder aus der Verarbeitung der zu trennenden Fettsäuregemische stammenden Substanzen zu verstehen sind, deren Zusammensetzung nicht der Formel R-COOH (R = 7 - 27.» vorzugsweise 9-21 C-Atome enthaltender, gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischen ggf. auch cy.cloaliphatischer gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest) entspricht,

   309820/0452

   β. MC* IO