201970. lajstromszámú szabadalom • 1,0-40 tömegszázalék olajtartalmú emulziók megbontására alkalmas készítmény
HU 201970 A figyelembe vette volna, hogy az „emulziónak” tekintett zagy ennél valójában jóval bonyolultabb, komplex kolloidkémiai rendszer, amelyben az olaj komponens legalább három a) cseppalakban eloszlatott emulzió, b) micellák, c) vizes oldat formában van jelen, melyek eltérő módszerekkel szüntethetők meg. a) A tényleges emulziós rész cseppalakban eloszlatott olajat tartalmaz, ezt az emulziót a pld. a fémmegmunkálás során az olajba került nagy vegyértékű fémionok stabilizálhatják a Hardy-Harkins szabály értelmében. Ugyanakkor egy másik típusú emulzió is rendszerint jelen van, mivel a mikroszkopikus méretű szilárd szemcsék (pld. CuO) mikrofázisként az emulziócseppek egy részét háromfázisú emulzióként (Pickering-emulziók) stabilizálják. A kétféle emulzió megszüntetési mechanizmusa különböző. b) Az olajos fázis másik része közönséges gömb-, hengeres- ill. lemezes-micellákban van jelen a rendszerben. Az emulziók megbontására alkalmas eljárásokkal a micellákat nem szüntethetjük meg. c) a víz a felületaktív tulajdonságú olajos fázisból tetemes mennyiséget közönségesen oldani is képes, a vízben oldott olajat a víztől ismét eltérő módon lehet elválasztani. Ezért találmányunk kidolgozása során célunk az volt, hogy olyan sókeveréket találjunk, amellyel az egymás mellett jelen levő rendszereket egyidejűleg szüntetjük meg. További célunk az volt, hogy olyan készítményt dolgozzunk ki, amelynek segítségével az olajtól elválasztott vizes fázis olajat nem tartalmaz, vagyis az elválasztás kvantitatív, és harmadik, iszapos fázis, melynek elhelyezése problémát okoz, nem képződik. További célunk olyan készítmény kidolgozása volt, amely egyszerű, könnyen hozzáférhető anyagokból áll, s segítségével a szeparáció bármely pH- n végrehajtható, tehát a vizes fázis semlegesítése a csatornába eresztés előtt nem szükséges. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy a fenti követelmények olyan összetételű készítménnyel elégíthetők ki, amely 30-60t% ammónium-szulfátot vagy ammóniumnitrátot, és 5-35 t%-ban a kálium-karbonát, nátrium-karbonát, káliumhidrogénkarbonát és nátrium-hidrogénkarbonát komponensek közül egyet vagy kettőt, és 35-43 t% kalcium-kloridot és/vagy ammóniumkloridot tartalmaz. A találmány szerinti készítmény előnyösen 52,6t% ammónium-szulfátot, 5,31% kálium-karbonátot, és 42,11% ammónium-ldoridot vagy 401% ammónium-nitrátot, 15t% kalcium-karbonátot és 101% nátrium-hidrogénkarbonátot, és 351% kalcium-kloridot vagy 30 t% ammónium-nitrátot, 201% kálium-karbonátot és 151% káliumhidro-3 génkarbonátot, és 301% ammónium-kloridot és 51% kalcium-kloridot tartalmaz. A találmány szerinti készítményben alkalmazott sókeverék komponensei külön-külön fejtik ki hatásukat, eközben egymást nem zavarják, sőt elősegítik, hogy a másik só minél tökéletesebben tudja hatását kifejtem, egyfajta szinergetikus hatás is fellép. így a sókomponensek egyik része a nehézfémionok komplexben tartását biztosítja (pld. ammónium-ionok), a jelenlevő ionok másik része pufferhatást biztosít (pld. karbonát-, hidrokarbonát-ionok), a harmadik rész pedig jelentős felületi feszültség növekedést idéz elő az olajos fázis/víz határfelületen. Azt, hogy mely ionok alkalmasak a felületi feszültség növekedés előidézésére az adott rendszerben, előre nem tudjuk meghatározni, általános szabály erre vonatkozóan nincs. Ugyanaz az ion más-más ionkörnyezetben felületi feszültség növekedést és csökkenést is előidézhet, ezért esetenként, a többi iontól függően kell megválasztani a készítményben levő ionok minőségét és mennyiségi arányát. E hármas hatás idézi elő a rendszer termodinamikai destabilizációját. Mint az a kiviteli példákból látható, a találmány szerinti készítmény alkalmazása esetén az olajelválasztás kvantitatív, a vizes fázis olajat nem tartalmaz. Ezt a technika állásához tartozó eljárásokkal - éppen azért, mert az eljárások csak az emulzió formájában levő olaj elválasztására irányultak - nem sikerült megvalósítani. A találmány szerinti készítmény semleges közegben használható, a berendezés tehát nem korrodeálódik. Az alkalmazott szervetlen sókeverék optimális arányban történő alkalmazása esetén az olaj iszapos fázis képződése nélkül válik ki, tehát környezetre ártalmas melléktermék nem képződik, ennek elhelyezése nem okoz gondot. A technika állásához tartozó eljárásoktól eltérőr en nagy, akár 40 t% olajat tartalmazó zagyok is megbonthatók és szétválaszthatók úgy, hogy a környezetre ártalmasnak minősített ipari hulladékokból ártalmatlan ill. energetikai vagy mezőgazdasági szempontból hasznosítható végtermékek jöjjenek létre. A találmány szerinti készítmény használata révén az olajemulzió jó hatásfokkal (olajra min. 99,85%, KOI-ra 99,98%-os) bontható meg, ill. választható szét. A kezelendő olajemulzió nehézfémtartalma szétválasztás után jelentős részben az olajos fázisban marad. Az alsó vizes fázist - egyéb sótartalma miatt - kis mértékben hígítani kell általában mielőtt a csatornába engedjük, de egyéb szempontból a csatornába eresztése nem jelent gondot. A találmány szerinti készítményt úgy alkalmazzuk, hogy egy megfelelő tartályban az 1,0-40 tömeg% olajtartalmú folyadékemulziót keverjük, kívánt esetben max. 90 °C-ra melegítjük fel. Amennyiben az emulzió hőmérséklete a 15 °C-t nem éri el, előnyös, ha melegítjük, legalább a 15 °C4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
