DE2657105A1 - Verfahren zum abtrennen von fluessigkeiten aus gemischen - Google Patents
Verfahren zum abtrennen von fluessigkeiten aus gemischenInfo
- Publication number
- DE2657105A1 DE2657105A1 DE19762657105 DE2657105A DE2657105A1 DE 2657105 A1 DE2657105 A1 DE 2657105A1 DE 19762657105 DE19762657105 DE 19762657105 DE 2657105 A DE2657105 A DE 2657105A DE 2657105 A1 DE2657105 A1 DE 2657105A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polymeric material
- liquid
- polymer
- mixture
- swelling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 3
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 22
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 9
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 2h-1,3-oxazol-2-id-4-one Chemical group O=C1CO[C-]=N1 WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 claims description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 2
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical group CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002794 monomerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- -1 aliphatic isocyanate Chemical class 0.000 description 2
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229940093429 polyethylene glycol 6000 Drugs 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- QBPPRVHXOZRESW-UHFFFAOYSA-N 1,4,7,10-tetraazacyclododecane Chemical compound C1CNCCNCCNCCN1 QBPPRVHXOZRESW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004213 low-fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000344 thiamine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 235000019190 thiamine hydrochloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011747 thiamine hydrochloride Substances 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- KMIOJWCYOHBUJS-HAKPAVFJSA-N vorolanib Chemical compound C1N(C(=O)N(C)C)CC[C@@H]1NC(=O)C1=C(C)NC(\C=C/2C3=CC(F)=CC=C3NC\2=O)=C1C KMIOJWCYOHBUJS-HAKPAVFJSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/002—Sludge treatment using liquids immiscible with water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
betreffend:
"Verfahren zum Abtrennen von flüssigkeiten aus Gemischen"
"Verfahren zum Abtrennen von flüssigkeiten aus Gemischen"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Gemischen.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt in zwei Schritten, nämlich:
(1O Man bringt das Gemisch in Berührung mit einem polymeren
Kunststoff, der bei der Kontakttemperatur durch die Flüssigkeit zum Quellen gebracht wird, ohne sich darin zu lösen
und die Flüssigkeit bei höherer Temperatur und/oder vermindertem Druck wieder ausscheidet und sorgt dafür, daß der
Kunststoff die Flüssigkeit ansaugt; und
(2*) unterwirft das gequollene Polymer dann der Einwirkung von
Wärme und/oder einer Druckverringerung, so daß die Flüssigkeit daraus wieder ausgetrieben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Trennen von polaren Flüssigkeiten,z.B. solchen, die
V/asser, einen Alkohol, ein Phenol, eine Carbonsäure, ein
Amin oder ein Amid enthalten. Das Gemisch,aus welchem die
7098 2 5/0792
'Flüssigkeit abgetrennt wird, kann eine Lösung, eine
Dispersion, eine Suspension, eine Emulsion oder ein beliebiges Gemisch aus zwei oder mehr Flüssigkeiten sein
und ist vorzugsweise ein wasserhaltiges Gemisch. Das Verfahren
kann daher verwendet werden zur Abtrennung von Lösungsmittel aus einer' Lösung, z.B. einer wäßrigen
oder methanolhaltigen Lösung, wie Wein oder Tee, wobei die Lösung konzentriert und gegebenenfalls das Lösungsmittel
auf einfache Weise wiedergewonnen wird. Verdünnte Lösungen von giftigen Metallsalzen können ebenfalls konzentriert
werden, so daß man leichter damit umgehen kann. Das Verfahren kann ferner verwendet werden zum Konzentrieren
von Dispersionen, wobei man gegebenenfalls die Dispergierflüssigkeit wiedergewinnen kann. Beispiele hierfür sind
Frischmilch, Molke oder Suppe und lebende Bakterien oder Blut, deren Aroma bzw. Struktur durch die üblichen Konzentrationsmethoden,
wie Zentrifugieren oder Erhitzen,um die Flüssigkeit auszutreiben, beschädigt werden könnten.
Abwasserschlamm kann ebenfalls konzentriert werden, um seine Handhabung zu erleichtern. Außerdem kann das erfindungsgemäße
Verfahren angewandt werden, um zwei oder mehrere Flüssigkeiten voneinander zu trennen, z.B. Methanol aus
seinem Gemisch mit Benzol.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Polymer kann allgemein als synthetisches Polymer bezeichnet werden und enthält
vorzugsxireise polare Gruppen, wie Carbonsäure-^Amid-,alkoholische
Hydroxyl-, Äther-, Ester-, Pyrrolidon- oder Oxazolidongruppen. Besonders geeignet ist es, wenn es Äthergruppen enthält.
Zweckmäßigerweise wurde das Polymer unlöslich gemacht durch. Vernetzen, was etwa auf folgende Weise erfolgen
kann: Man läßt das Polymer chemisch reagieren mit einem Vernetzungsmittel, z.B. einem polyfunktionellen Isocyanat,
etwa einem aromatischen Diisocyanat, wie einem Isomer von lolüoldiisocyanatjoder einem aliphatischen Isocyanat,
709825/0792
wie Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat;
oder einem Isocyanat-Vorpolymer, das noch überschüssige freie Isocyanatgruppen enthält. Handelt es sich um ein
Polymer von höherem Molekulargewicht, so dispergiert man dieses in einem vernetzbaren Monomer und polymerisiert
das Monomer dann derart, daß der Strang des hochmolekularen Polymers in eine Matrix des vernetzten
Monomers eingeschlossen wird. Beispiele für derartige
Monomeren sind Glykoldimethacrylat, Methylenbisacrylamid, Diallylphthalat oder Triallylcyanurat. Das Polymermaterial
kann auch dadurch unlöslich gemacht werden, daß man es als thermoplastisches Blockcopolymer ausbildet, das mindestens
eine Blockkomponente auf v/eist, die verschiedene mikroskopische,
wasserunlösliche Phasen bildet, durch welche das Auflösen des Blockcopolymers verhindert wird.
Beispiele hierfür sind Blockcopolymere, bei denen ein Block ein Polyester, ein Polyamid oder ein Polyurethan
ist.
Besonders bevorzugt sind unlösliche Polymere mit einem Gehalt an Polyäthylenoxid, z.B. ein Vernetzungsprodukt
von Polyäthylenoxid, das mindestens 60 Gew.-% Polyäthylenoxid enthält. Polyäthylenoxid ist normalerweise in Wasser
schon unterhalb 1000C löslich, kann aber auf die oben beschriebene
Weise unlöslich gemacht werden. Man kann z.B. ein niedermolekulares Polyäthylenoxid, wie Polyäthylenglykol
mit einem M -Wert von etwa 6 000 chemisch vernetzen,
indem man die endständigen Hydroxylgruppen mit einem aromatischen Diisocyanat umsetzt. Die Methode*sei an einem
spezifischen Beispiel erläutert:
Polyäthylenglykol^PEGöOOOjwurde eingeschmolzen und durch
einstündiges Hindurchleiten eines trockenen Stickstoffstromes
709825/0792
puf 12O°C erhitzt, worauf es noch über Nacht im Vakuumofen
auf 1200G gehalten wurde. Nach Herausnahme aus dem Ofen wurde die gewünschte Menge in ein \irarmes Becherglas
eingewogen. Mach Erwärmen auf 70° wurde eine entsprechende
Menge an Diphenylmethandiisocyanat (Handelsprodukt) zugesetzt, wobei die Temperatur so nahe als möglich bei
60 C gehalten wurde. Nach 30 s langem Vermischen (ohne
Einrühren von Luftblasen) wurde das Gemisch in eine mit einem inerten Überzug ausgekleidete Form eingebracht,
die rasch zu verschließen war. Nach vierstündigem Erhitzen in der verschlossenen Form auf 100 G war die Probe in
einen zähen braunen Feststoff übergegangen. Das Verhältnis von Polyäthylenglykol zu Diphenylmethandiisocyanat kann
dabei zwischen 70:30 und 97:3 Gew.-Teilen schwanken, wobei
dann aber die vor dem Aufschäumen oder Absetzen verfügbare
Mischzeit von etwa 20 min bei 70:30 auf weniger als eine min
bei 97-3 zurückgeht. Ein Verhältnis von 93:7 ist
empfehlenswert, weil man dann zum Einmischen des hohen Anteils
an Polyäthylenoxid 4 min Zeit hat.
Die beim Vernetzen erreichte Dichte kann kontrolliert v/erden durch Zugabe von Molekülen mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen
in kleiner Menge. Gemische aus Polyäthylenoxiden von verschiedenem Molekulargewicht können ebenfalls verwendet
werden.
Im Strang vernetzte Polyäthylenoxide und thermoplastische
Blockcopolymere aus Polyäthylenglykol und Polyester, Polyäthylenglykol und Polyamid und Polyäthylenglykol und
Polyurethan haben sich ebenfalls als geeignet"erwiesen.
Solche Polyäthylenoxide sind quellbar durch Absorption einer Flüssigkeit aus Gemischen, wobei der Umfang des
Quellens geringer wird, je höher die Temperatur und/oder je
709825/0792
niedriger der Druck ist. Erfindungsgemäß kann daher
die Abtrennung dadurch "bewirkt werden, daß man das unlösliche Polyäthylenoxid mit einem Gemisch, insbesondere einem
wäßrigen Gemisch,in Kontakt bringt, wodurch das unlösliche Polyäthylenoxid zum Quellen gebracht wird, worauf man
es in diesem Zustand aus dem Gemisch entfernt und es unter Wärmezufuhr und bzw. oder Druckverminderung derart
weiterbehandelt, daß die Quellflüssigkeit wieder ausgeschieden wird.
Die Wärmebehandlung geschieht beispielsweise durch Eintauchen in heißes Wasser oder eine heiße wäßrige Lösung,
vorzugsweise unter gleichzeitiger Verminderung des Drucks$
allerdings muß man dabei darauf achten, beide Maßnahmen so zu wählen, daß ein Mieden unter Aufwand von latenter
Verdampfungswärme vermieden wird.
Der Umfang, in dem das polymere Material quellen kann, hängt ab von dessen Konstitution, kann jedoch sehr groß
sein. Um jedoch die Flüssigkeit in entsprechender Reinheit zu erhalten, läßt man das polymere Material vorzugsweise
in der ersten Verfahrensstufe höchstens um 115 % seines
ursprünglichen Gewichtes und gewöhnlich um weniger als 100 % des Trockengewichtes quellen.
Man kann, wie gefunden wurde, das gleiche Polymermaterial mehrfach für die Verfahrensstufen 1 und 2 verwenden,
um aus dem betreffenden Gemisch wesentliche Mengen an Flüssigkeit abzuscheiden. Besonders zweckmäßig ist die
Anwendung des Verfahrens in kleinerem oder größerem Maßstab zum Entsalzen von iSeewasser.
Das Verfahren sei anhand der Beispiele näher erläutert.
709825/0792
'B e i sp i e 1
Um aus einer Lösung oder Dispersion die darin gelöste bzw. dispergierte Substanz zu gewinnen, verwendet man
zum Entzug der Lösungs- bzw. Dispersionsflüssigkeit ein in dieser Flüssigkeit quellbares Polyäthylenoxid;
man läßt dieses solange quellen, bis die Lösung bzw. Dispersion gesättigt ist und die gelöste oder dispergierte
Substanz sich in Form von Kristallen abscheidet, die abgetrennt werden können. Wenn das Polymer zunächst nicht
ausreicht, soviel Flüssigkeit zu entziehen, daß die Lösung bzw. Dispersion gesättigt ist, muß der Vorgang gegebenenfalls
solange wiederholt werden, bis eine Ausscheidung auftritt.
Das Entsalzen von Wasser kann man demonstrieren, indem man eine wäßrige Kochsalzlösung mit in Wasser quellbarem
Polyäthylenoxid derart in Kontakt bringt, daß das Polymer durch Absorption von Wasser um weniger als 100 % quillt
und das gequollene Polymer dann erxirärmt, so daß das Wasser
ausgeschieden wird* Man erhält auf diese Weise reines Wasser und die zurückbleibende Lösung wird konzentrierter.
In manchen Fällen, insbesondere wenn man das Polyäthylen um weniger als 100 % quellen läßt, ist die durch das Polymer
absorbierte Flüssigkeit eine im wesentlichen reine Komponente der durch andere Bestandteile nicht verunreinigten
Lösung oder Dispersion. Überschreitet jedoch das Quellen immer weiter einen bestimmten Grenzwert, so geht die
Reinheit der Flüssigkeit immer mehr zurück, d.h. bei einem Qiiellungsgrad. von mehr als 100 % nähert sich die Zusammensetzung
der absorbierten Flüssigkeit immer mehr der ursprünglichen Lösung bzw. der kontinuierlichen Phase der
709825/0792
.Dispersion. Aus Tabelle I sind die Resultate ersichtlich,
die bei einer Versuchsreihe zum Studium der selektiven Extraktion von Wasser aus einer gesättigten Salzlösung
bei verschiedenen Temperaturen erhalten wurden. In allen Fällen wurde die Gesamtmenge an absorbiertem Wasser
bzw. Lösung bei 10O0G wieder ausgeschieden.
| T A | BEL | LE I | Salzgehalt der Restflüssigkeit |
| Quelltemperatur | °/o Quellung | 4,22 % 0 0 |
|
| 40 45 52 |
132 99 77 |
||
| Beispiel | 3 | ||
Eine Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Benzol und Methanol wurde derart mit einem quellbaren, vernetzten Polyäthylenoxid
behandelt, daß das Methanol in das Polymer eindrang und es zum Quellen brachte, während das Benzol zurück
blieb. Das gequollene Material wurde dann isoliertund erwärmt, um es zur Ausscheidung des Methanols zu bringen.
Der Grad der Quellung des Polymers kann dadurch gesteuert werden, daß man die Kontaktzeit zwischen dem Material und
der Mischung beeinflußt oder die Arbextstemperatur entsprechend
wählt. Bei entsprechend hoher Temperatur bleibt die Quellung relativ gering, jedoch erhält man dann eine
reinere Flüssigkeit.
Bei einem vernetzten, in einer Flüssigkeit quellbaren Polyäthylenoxid, ist der Grad des Quellens bestimmt durch
die Vernetzungsdichte. Die Selektivität des quellbaren
70982B/0792
.Polyäthylenoxids und die Quellgeschwindigkeit sind bestimmt
durch den Polyäthylenoxidgehalt des vernetzten Polymers, wobei man allerdings die Quellgeschwindigkeit
noch dadurch beeinflussen kann, daß man die Teilchendicke ändert.
Wird die Absorptions- und Desorptionsstufe des erfindungsge
mäßen Verfahrens mehrfach mit dem gleichen quellbaren Polyäthylenoxid-Material wiederholt, so erhöht sich,
wie gefunden wurde, der obere G-renzwert für das Quellen. Aus Tabelle II ist das Ergebnis einer 10- bzw. 20fachen
Wiederholung des Zyklus aus Absorption und Desorption zu ersehen; verwendet wurde ein aus Polyäthylenglykol
6000 und Diphenylmethandiisocyanat im Verhältnis von 93^7 hergestelltes vernetztes Polymer.
Anzahl der Gyclen zwischen
700O und 950C 0 10
% Quellung in 5%iser wäßriger
HaOl bei 700C nach der betr.
Anzahl von Cyclen 140 185
°/o Quellung in 5%iger wäßriger
NaGl bei Bäumtemperatur
nach der betr. Anzahl von
Cyclen 295 636
Etwa 30 ml"einer Ammoniumchloridlösung wurden in einem
verschlossenen Kolben abgewogen. Dann wurden 5 Tropfen der Lösung in eine abgewogene Schale eingebracht, die
dann zurückgewogen wurde; nach Zugabe von einigen ml Aceton wurde die Schale in einen Ofen eingebracht und die Lösung bei
709825/0792
115 C zur Trockene eingedampft. Das Gexficht der Tropfen
wurde als liittelwerb zwischen dem Gewichtsverlust des
Xi-olbens und der Gewichtszunahme der Schale angenommen.
Die aus dem Ufen entnommene ochaIe wurde in einem Exsikkator
abgekühlt und dann zurückgewogen. Aus dem sich so ergebenden Gewicht des Salzes wurde die Konzentration der Lösung errechnet.
Das Verfahren wurde wiederholt und es ergab sich eine mittlere Anf angskonzenti-ation von 5?25 Gew.-/σ.
Ijun ließ man in dem Kolben etwa j>,5 S unlösliches Polyäthylenoxid
auf seinen voll on Πια fang quellen und bestimmte dann
wie oben aufs IJcue die Konzentrat ion der Flüssigkeit im
Kolben. Es ergab sich, daß durch den C^uel Ivor gang die Konzentration
auf 4,öö Gev;.-/y angestiegen war.
Eine Calciumchloridlösung wurde gemäß Beispiel 4- behandelt.
Bei einer zu 6,7 Gew.-7a bestimmten Anfangskonzentration
ergab sich eine Endkonzentration von 7?25 Gew.-%.
Etwa 50 ml einer i'errichloridlösung wurden in ein Becherglas
eingebracht und dieses bedeckt. Aus der Lösung wurden fünf Tropfen in eine abgewogene Schale getropft, die dann
wieder gewogen wurde. Wach Zusatz von einigen Tropfen
Aceton v/urde die Schale im Öfen auf 118 G erwärmt,bis die
Lösung zur Trockene eingedampft war. Das Gewicht der Tropfen wurde als Mittelwert zwischen dem Gewichtsverlust aus dem
Becherglas und der Gewichtszunahme der Schale angenommen.
Die Schale wurde dann jr.-ch Kühlen im Exsikkator zurückgewogen,
so da;' das oalzgewich'., -^e fund en wurde, woraus die Konzentra-
7098?5/0792
'tion der Lösung berechnet werden konnte. Durch, mehrfache
Wiederholung dieser Prozedur ergab sich eine mittlere Anfangskonzentration von 5524 &ew.-/ö.
Etwa 10 g unlösliches Polyäthylenoxid wurden an einem
Draht befestigt und genau eingewogen. Das Polymer wurde
dann in das Becherglas mit Lösung eingetaucht, wo man es sein Eigengewicht an !Flüssigkeit ansaugen ließ, worauf
die Flüssigkeit im Becherglas wie oben behandelt wurden es ergab sich eine auf 6,54- Gew.-/ä angestiegene Endkonzentration.
Beispiel 7
Eine Thiaminhydrochloridlösung wurde gemäß Beispiel 6
behandelt. Die ursprüngliche mittlere Konzentration von 5,7 Gew.-% hatte sich durch die Behandlung auf 6,05 Gew.-vö
erhöht.
Beispiel -8
Abwässer aus der Brauerei wurden gemäß Beispiel 6 behandelt.
Die ursprüngliche mittlere Konzentration von 0,99: Gew.-% erhöhte sich nach Behandlung auf 1,27 Ge\i.-c/o.
2 mm χ 5 mm x 30 mm große Blocks von unlöslichem Polyäthylenoxid
wurden einer fieihe von Suspensionen eines Bakteriums
mit sehr geringem Zellendurchmesser (ca. 0,5 /tun) zugegeben. Vor und nach Zugabe des Polymers wurde die optische
Dichte der Suspensionen gemessen.
In allen Fällen entsprach die Änderung der optischen Dichte
709825/0792
"einer etwa 355-fachen Zunahme der Konzentration der
Mikrobensuspension. Auf analoge Weise lassen sich Virussuspensionen
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konzentrieren.
In der Zeichnung sind die Resultate von verschiedenen Versuchen
aufgeführt, bei denen die Verfahrensbedingungen geändert wurden.
Fig. 1 dient zur Illustrierung der Quellgeschwindigkeit
von Polyäthylenglykol 6000/Diphenylinethandiisoeyanat im
Verhältnis von 93^7 "bei verschiedenen Temperaturen. Das
Polymer vrurde in Form von Gelpartikeln mit den Dimensionen 0,038 χ 1 χ 2 cm verwendet. Die Kurven A bis C bedeuten:
A zeigt die Quellung bei 19°G; B zeigt die Quellung bei 31? 5 C und
G zeigt die Quellung bei 500G.
Fig. 2 zeigt die prozentuale Quellung und Entquellung einer 5/oigen wäßrigen Kochsalzlösung. Das Quellen erfolgte
bei 1JQ0G und das Entquellen ab 86°C. In Form und
Ausmaß entsprachen die Gelpartikel den bei den Versuchen nach Fig. Λ verwendeten.
Fig. 3 entspricht Fig. 2, wobei jedoch die Gelpartikel
doppelt so groß waren (0,064 χ 1 χ 2 cmJ.
Fig. 4 zeigt die maximalen Quellwerte für ein Polymer aus
Polyäthylenglkyol 6000 und Diphenylmethandiisocyanat
(Gewichtsverhältnis 93-7) bei verschiedenen Temperaturen.
Dabei-wurden die Werte der Kurve A erhalten für reines
Wasser, der Kurve B für eine 5%ige wäßrige Kochsalzlösung
und G für eine gesättigte Kochsalzlösung. Fig. 5 zeigt die maximalen Quellwerte für ein Polymer gemäß
Fig. 4 nach Durchführung einer steigenden Anzahl von Cyclen zwischen 20 und 1OO°C. Die praktisch stetig ansteigende Kurve A
709825/0792
ergibt sich, aus der prozentualen peilung, verglichen mit dem
Polymertrockengewicht beim Beginn jedes Cyclus.
PATEN TAK ÜEHÜ CHE:
709825/0792
, /6 ·♦
Leerseite
Claims (5)
1. Verfahren zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Gemischen,
dadurch gekennzeichnet, daß man
(1.) das Gemisch mit einem polymeren Material in Berührung
"bringt, das "bei der Kontakttemperatur in der Flüssigkeit
quellbar ist, ohne sich darin zu lösen und die aufgenommene Flüssigkeit "bei Temperaturerhöhung und/oder Druckverminderung
wieder abgibt, wobei der Eontakt aufrechterhalten wird, bis
das Polymer in der Flüssigkeit gequollen ist; und
(2.) anschließend aus dem gequollenen polymeren Material unter Anwendung von Wärme und bzw. oder Druckverminderung
die Flüssigkeit wieder ausscheidet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß die Quellflüssigkeit polar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die polare QuellflüsBigkeit Wasser, ein Alkohol, ein
Phenol, eine Carbonsäure, ein Amin oder ein Amid ist.
4·. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch eine Lösung, eine Dispersion oder eine Mischung aus zwei oder
mehreren Flüssigkeiten ist.
5.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche
709825/0792
ORIGINAL INSPECTED
"dadurch. gekennzeichnet , daß das Gemisch
eine flüssige Mischung ist.
(6) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man ein
polare Gruppen enthaltendes polymeres Material verwendet.
(7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die polaren Gruppen Garbonsäure-,
Amid-, alkoholische Hydroxyl-, Äther-, Ester-, Pyrrolidon- oder Oxazolidongruppen sind.
(8) Verfahren nach Anspruch 75 dadurch g e k e η η zeichnet
, daß die polare Gruppe eine Athergruppe ist.
(9) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere
Material durch Vernetzung unlöslich gemacht wurde.
(10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material durch Umsetzen
mit einem polyfunktionellen Isocyanat vernetzt wurde.
(11) Verfahren nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material ein hochmolekulares
Polymer ist, das durch Dispergieren in einem Monomer und Polymerisieren des letzteren vernetzt
worden ist.
(12) . Verfahren nach Anspruch 11, dadurch' g e k e η η zeichnet
, daß das Monomer ein Glykoldimethacrylat, ein Methylenbisacrylamid, ein Diallylphthalat
oder ein Triallylcyanurat umfaßt.
709825/0792
•(13) Verfahren nach Anspruch 9? dadurch g ek e η η ζ
e i e h ne t , daß das polymere Material ein thermoplastisches Blockcopolymer umfaßt.
(14) Verfahren nach Anspruch 13» dadurch g ek e η η zeichnet
, daß das polymere Material ein
Blockcopolymer umfaßt, worin ein Block ein Polyester, ein Polyamid oder ein Polyurethan ist.
Blockcopolymer umfaßt, worin ein Block ein Polyester, ein Polyamid oder ein Polyurethan ist.
(15) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , daß das polymere
Material Polyäthylenoxid umfaßt.
(16) Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material
ein thermoplastisches Blockcopolymer ist, bei dem ein
Block Polyäthylenoxid ist.
ein thermoplastisches Blockcopolymer ist, bei dem ein
Block Polyäthylenoxid ist.
(17) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gek.ennzeich.net , daß das
polymere Material in Stufe (1.) eine Quellung um his zu seines Originalgewichtes erfährt.
polymere Material in Stufe (1.) eine Quellung um his zu seines Originalgewichtes erfährt.
(18) Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material in Stufe
(1) eine Quellung um weniger als 100 % seines Ursprungsgewichtes erfährt.
(1) eine Quellung um weniger als 100 % seines Ursprungsgewichtes erfährt.
(19) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man den
Trenncyclus aus Stufe (1) und anschließend Stufe (2)
mit dem gleichen polymeren Material mehrfach wiederholt.
Trenncyclus aus Stufe (1) und anschließend Stufe (2)
mit dem gleichen polymeren Material mehrfach wiederholt.
709825/0792
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5167975A GB1573201A (en) | 1975-12-17 | 1975-12-17 | Recovery of dissolved substandes and purification of solvents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2657105A1 true DE2657105A1 (de) | 1977-06-23 |
Family
ID=10460977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762657105 Withdrawn DE2657105A1 (de) | 1975-12-17 | 1976-12-16 | Verfahren zum abtrennen von fluessigkeiten aus gemischen |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5276274A (de) |
| DE (1) | DE2657105A1 (de) |
| GB (1) | GB1573201A (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0032610B1 (de) * | 1979-10-30 | 1985-04-10 | Takeo Satake | Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Flüssigkeitsgemischen |
| FR2553678A1 (fr) * | 1983-10-22 | 1985-04-26 | Mitsui Toatsu Chemicals | Agent separant l'eau a base de resine d'acrylamide ou de methacrylamide n-alcoyl- ou n-alcalene substitue |
| EP0710256A1 (de) * | 1993-07-23 | 1996-05-08 | Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) | Entsalzungsverfahren |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2587808B2 (ja) * | 1983-10-22 | 1997-03-05 | 三井東圧化学株式会社 | 水の分離保持放出剤 |
| US4880858A (en) * | 1985-03-05 | 1989-11-14 | Allied Colloids Limited | Water absorbing polymers |
| US4690971A (en) * | 1985-03-05 | 1987-09-01 | Allied Colloids Limited | Water absorbing polymers |
| CN111807593B (zh) * | 2020-07-23 | 2023-07-18 | 河南神马芳纶技术开发有限公司 | 对位芳纶溶剂工段的含盐有机废水处理及利用一体化装置和工艺 |
-
1975
- 1975-12-17 GB GB5167975A patent/GB1573201A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-12-15 JP JP15143876A patent/JPS5276274A/ja active Pending
- 1976-12-16 DE DE19762657105 patent/DE2657105A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0032610B1 (de) * | 1979-10-30 | 1985-04-10 | Takeo Satake | Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Flüssigkeitsgemischen |
| FR2553678A1 (fr) * | 1983-10-22 | 1985-04-26 | Mitsui Toatsu Chemicals | Agent separant l'eau a base de resine d'acrylamide ou de methacrylamide n-alcoyl- ou n-alcalene substitue |
| EP0710256A1 (de) * | 1993-07-23 | 1996-05-08 | Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) | Entsalzungsverfahren |
| EP0710256A4 (de) * | 1993-07-23 | 1996-07-03 | Saudi Basic Ind Corp Sabic | Entsalzungsverfahren |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5276274A (en) | 1977-06-27 |
| GB1573201A (en) | 1980-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4207171C2 (de) | Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von Formkörpern, damit hergestellte gepfropfte Formkörper und deren Verwendung für die adsorptive Stofftrennung | |
| DE69834013T2 (de) | Hydrophile Membran | |
| DE2642407C3 (de) | Zusammengesetzte halbdurchlässige Membran | |
| DE69122934T2 (de) | Semipermeable Verbundmembran, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zu deren Verwendung für die Erzeugung hochreinen Wassers | |
| DE69003688T2 (de) | Trockene semipermeable membranen mit hohem spezifischem durchsatz. | |
| DE3789114T2 (de) | Einen dünnen film enthaltende ultrafiltrationsmembran. | |
| DE2638065C2 (de) | ||
| DE69719632T2 (de) | Membranen aus Polysulfon-Copolymer und Verfahren | |
| EP0001233B1 (de) | Semipermeabele Membranen aus Acrylnitrilcopolymerisaten und ihre Anwendung | |
| DE69804256T2 (de) | Durchsichtiges Zellulosehydrogel und dessen Verwendung | |
| DE2236663A1 (de) | Vernetzte interpolymermembran mit fixierter ladung und verfahren zu deren herstellung | |
| DE2735443B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von asymmetrischen Membranen | |
| DE2457355A1 (de) | Membranen | |
| DE3611410C2 (de) | Im wesentlichen Protein nicht-adsorbierende, semipermeable Filtrationsmembran | |
| DE2346659C2 (de) | Umkehrosmosemembran und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2414795A1 (de) | Semipermeable membran und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP0490950B1 (de) | Verfahren zur oberflächenpfropfung von formkörpern, insbesondere auch mikroporösen membranen aus stickstoffhaltigen polymeren | |
| DE2657105A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von fluessigkeiten aus gemischen | |
| EP0490940B2 (de) | Verfahren zum pfropfen von stickstoffhaltigen polymeren und die dabei erhaltenen polymeren | |
| DE2743673B2 (de) | Mikroporöse, selektiv durchlässige Membran | |
| DE2263774C2 (de) | Für die umgekehrte Osmose bestimmte anisotrope polymere Membranen aus Polypiperazinamidpolymeren | |
| DE2845797C2 (de) | ||
| DE4028326C2 (de) | ||
| DE69000710T2 (de) | Verfahren zur herstellung von chlorbestaendigen halbdurchlaessigen polyestermembranen. | |
| DE2401428C2 (de) | Anisotrope Membrane für die umgekehrte Osmose und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |