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Vorrichtung zum Rückgewinnen von paraffinartigen Imprägniermitteln
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rückgewinnen von paraffinartigen
Imprägnierungsmitteln.
Aus der Schweizer Patentschrift Nr. 316423 ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der die Imprägniermittel aus damit imprägniertem zellstoffhaltigem Fasermaterial, insbesondere Papier, durch Lösungmittelextraktion nach dem Gegenstromprinzip mittels Extraktoren, durch die das Lösungsmittel im Kreislauf hindurchgeführt wird, zurückgewonnen werden.
Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass das zu extrahierende Gut während des Verfahrens zweimal in einen andern Extraktor überführt werden muss, was eine unnötige Verzögerung des Extraktionsvorganges und zusätzliche Arbeitsschritte erfordert. Auch muss das Papier vor seiner Behandlung zu Schnitzeln zerkleinert werden. Der dort angegebene Extraktor nimmt ferner das Lösungsmittel bei Raumtemperatur auf, worauf es dann erst in dem Extraktor erhitzt wird, so dass dadurch eine weitere Verzögerung der Extraktion gegeben ist. Da bei dieser bekannten Vorrichtung das Papier beim Austritt aus dem Extraktor vollkommen mit dem Lösungsmittel durchtränkt ist, ist die Anordnung eines zusätzlichen Trock- ners notwendig, wo das Gut durch Erhitzen getrocknet wird.
Da die Trocknung in der Hitze längere Zeit in Anspruch nimmt, ist es leicht möglich, dass das Papier dabei beschädigt wird.
Aus der USA -Patentschrift Nr. 2, 746, 862 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Extrahieren von mit Wachs überzogenem Papier im Gegenstromverfahren bekanntgeworden. Jedoch ist diese Vorrichtung äusserst kompliziert. So sind dort mindestens sieben Förderbänder neben einer Reihe von Flüssigkeitsbädern vorgesehen, auf denen das Gut zum Teil in das Lösungsmittel eintaucht. Infolge ihrer Kompliziertheit ist diese Anlage leicht störungsanfällig.
In der franz. Patentschrift Nr. 865. 104 ist eine Extraktionsvorrichtung beschrieben, bei der jedoch nicht im Gegenstromverfahren gearbeitet wird. Auch hat der dort gezeigte Extraktor den Nachteil, dass das Fassungsvermögen der in ihm befindlichen rotierenden Trommel, die das Gut aufnimmt, verhältnismässig klein ist. Infolge der Anordnung einer Heizschlange im Extraktor wird das Fassungsvermögen noch mehr verringert. Die Rotation der Trommel kann eine Beschädigung der Papierfasern mit sich bringen, die durch Zufuhr von Heissluft in den Extraktor unter Bewegung der Papierteilchen noch verstärkt wird. Auch muss das zu extrahierende Gut vor dem Einbringen in den Extraktor zerkleinert werden.
Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die vorstehenden Nachteile vermieden werden und bei der mit Vorteil vom Gegenstromprinzip Gebrauch gemacht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Rückgewinnen von paraffinartigen Imprägnierungsmitteln aus damit imprägniertem zellstoffhaltigem Fasermaterial durch Lösungsmittelextraktion nach dem Gegenstromprinzip mittels Extraktoren, durch die das Lösungsmittel im Kreislauf hindurchgeführt wird, gelöst, die gemäss der Erfindung folgende Merkmale aufweist :
a) Mindestens zwei Extraktoren 4, 5 zur Aufnahme des zu extrahierenden Materials, b) einen an sich bekannten Verdampfer 6 zum Abdampfen des Lösungsmittels aus dem Extrakt, c) eine Kühlvorrichtung 7, 8 zum Kondensieren des im Verdampfer 6 abgedampften Lösungsmittels, d) einen Gegenstromdampferhitzer zum Erhitzen des vom Behälter 1 kommenden, von der Pumpe ge- förderten und zu den Extraktoren geleiteten Lösungsmittels, e) Leitungen zwischen dem Dampferhitzer und den Extraktoren, die das frische Lösungsmittel zuerst
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in den einen mit schon teilweise extrahiertem Material gefüllten Extraktor leiten, und f) eine Vorrichtung 9 zum Rückgewinnen von im Verdampfer 6 abdestillierten, die Kühlvorrichtung 7, 8 durchlaufenden Dämpfen.
Es wird nur für die vorstehende Merkmalskombination Schutz begehrt, während die Einzelmerkmale oder deren einzelne Teilkombinationen als bekannt gelten sollen.
Durch die erfindungsgemässe Gestaltung der Vorrichtung ist es möglich, dass das Gut ohne vorherige Zerkleinerung verwendet wird. Auch kann dadurch das Gut ohne Beschädigung der Fasermasse extrahiert werden. Da mittels der neuen Vorrichtung auch Papiergegenstände, wie Teller, Becher, Flaschen usw. verarbeitet werden können, ist es wichtig, dass sowohl das Papier als auch das Paraffin jeweils in reinem Zustande wieder gewonnen und ihrer Wiederverwertung zugeführt werden. Da von einem Lösungsmittel ausgegangen wird, welches in den andern Extraktoren bereits vorerwärmt ist, fällt eine zusätzliche Erhitzungszeit während der Extraktion fort.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass das zu extrahierende Gut während des ganzen Verfahrens stets in dem gleichen Gefäss belassen wird, so dass keine Beeinträchtigung der Fasern erfolgt, da die Extraktoren auch keine zusätzliche Bewegung wie bei den bekannten Trommeln erfahren.
Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, auch grosse Mengen von zu extrahierendem Gut in die Extraktoren einzubringen und sie der gleichzeitigen Extraktion zu unterwerfen. Da die Zahl der Extraktoren nicht beschränkt ist, können gleichzeitig beträchtliche Mengen an Paraffinpapier od. dgl. extrahiert werden.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung mit zwei Extraktoren zum Abtrennen von Paraffin ausparaffiniertem Papier.
Aus einem Vorratstank 1 wird ein Lösungsmittel durch eine Pumpe 2 in einen Vorerhitzer 3 gefördert.
Der Vorerhitzer enthält konzentrische Rohre, durch die im Gegenstrom Dampfund das Lösungsmittel durchgeführt werden, das von dem Vorerhitzer zu zwei Extraktoren 4 und 5, von da in ein Destilliergefäss 6, in einen Kühler 7, in einen weiteren Kühler 8 und in eine Vorrichtung 9. zum Rückgewinnen von Dämpfen geführt wird. Eine Leitung 10 verbindet das Destilliergefäss 6 mit einer nicht gezeigten Filtriervorrichtung für das Paraffin.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen :
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Trichloräthylen wird mittels der Pumpe 2 durch den Vorerhitzer 3 in den Extraktor 4, u. zw. beispielsweise in den unteren Teil dieses Extraktors, eingeführt. Das durch den im Gegenstrom durch den Vorer- hitzer zirkulierenden Dampf erhitzte Trichloräthylen vervielfacht seine Lösungsmitteleigenschaften auf das Fünffache und nimmt beim Durchgehen durch das paraffinierte Papier Paraffin auf, wobei es eine emulsionsartige Lösung bildet, die wegen der fortlaufenden Zufuhr frischen Trichloräthylens in den oberen Teil des Extraktors und von da in den Verdampfer 6 gelangt, in dem das weiter erhitzte Lösungsmittel verdampft.
Das Paraffin wird im unteren Teil des Verdampfers gesammelt und dann durch die Leitung 10 zu der nicht gezeigten Paraffinfiltriervorrichtung geschickt. Das gasförmige Trichloräthylen, das sich im oberen Teil des Verdampfers 6 ansammelt, wird dem Kühler 7 zugeführt, der aus einer in eine Kühlflüssigkeit getauchten Rohrschlange besteht und kondensiert darin absteigend in den Tank 1. Der Extraktionvorgang beim kontinuierlichen Durchgang des Lösungsmittels entfernt in dem Extraktor etwa 80% des in dem Papier ursprünglich enthaltenen Paraffins.
Während die Extraktion in dem Extraktor 4 durchgeführt wird, wird auch der andere Extraktor 5 mit paraffiniertem Papier gefüllt und sobald etwa 80% des zu Beginn des Verfahrens enthaltenen Paraffins aus dem ersten Extraktor rückgewonnen sind, wird das Lösungsmittel vom Extraktor 4 in den zweiten Extraktor 5 geführt, um zu verhindern, dass ein begrenzter Paraffinprozentsatz der Destillation zugeführt wird.
Das weiter durch den Extraktor 4 gehende Lösungsmittel vervollständigt das Auswaschen des Paraffins aus dem Papier im Extraktor 4 und wird später direkt in den Extraktor 5 geleitet, um dort die Extraktion des Paraffins zu vervollständigen, während inzwischen der Extraktor 4 geleert und frisch mit paraffiniertem Papier gefüllt wird, worauf man die Extraktion dieser frischen Füllung mit Hilfe der aus dem Extraktor 5 kommenden Waschlösung beginnt usw.
Das nach Entfernung des Paraffins aus dem Extraktor genommene Papier behält seine Endkennwerte bei und ist von solcher Beschaffenheit, dass es als Altpapier zur Herstellung von neuem Papier verwendet werden kann.
Es versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird, z. B. die folgenden :
Man kann die Zahl der Extraktoren vergrössern, um gleichzeitig und hintereinander viele Waschope-
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;vorsehen, so dass es mit Hilfe mehrerer Pumpen möglich ist, zuerst das eine und dann das andere zirkulieren zu lassen und so das jeweils geeignetste zu verwenden, mit dem Zweck, die Destilliervorgänge einzuschränken und so die Abtrennungskosten des Paraffins zu senken ;
auch lässt sich die Anordnung der Bestandteile und die Reihenfolge der Verfahrensschritte und Arbeitszyklen ändern das Verfahren und die Vorrichtung können selbstverständlich auch bei Abwandlungen von Teilen untergeordneter Wichtigkeit fUr eine ähnliche Behandlung zum Abtrennen von Papier aus mit Vinylkunststoffen behandeltem Papier die- nen, wobei die Rückgewinnung sowohl der Papiersubstanz als auch des Vinylkunststoffes möglich ist.