AT397041B

AT397041B - Verfahren zur destillation von lösemitteln

Info

Publication number: AT397041B
Application number: AT152492A
Authority: AT
Original assignee: Semlitsch Ignaz; Prodinger Karl Dipl Ing Dr
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-01-25
Also published as: ATA152492A

Description

AT 397 (HIB

Verfahren zur Destillation von Lösemitteln

Gegenwärtig werden perchloräthylenhaltige Reinigungsmittel durch eine klassische Destillation von den Verunreinigungen befreit. Dabei wird das verunreinigte Perchloräthylen in einer Vorrichtung zum Destillieren, der Destillierblase bis zum Sieden erhitzt. Die Perchloräthylendämpfe werden in einem 5 nachgeschalteten Wasserkühler mittels kaltem Leitungswasser kondensiert. Das gereinigte Perchloräthylen wird zur Reinigungsmaschine zurückgeführt. Das aus dem Kühler kommende, heiße Trinkwasser, mindestens 100 Liter pro Stunde oder 240 000 Liter pro Jahr, wird ohne weitere Nutzung über das Kanalnetz abgeführt.

Beim Reinigungsprozeß werden mit dem Lösemittel sowohl feste, als auch flüssige Stoffe vom zu reinigenden Gut entfernt Diese Stoffe finden sich in der Destillierblase wieder, zusammen mit dem vom 10 Reinigen belasteten Perchloräthylen. Ein bekannter Verfahrensschritt besteht in der Auslaugung des perchloräthylenhaltigen Schlammes, der in der Destillierblase zurückbleibt mittels Wasserdampf. Bei dem Prozeß wird die hohe Affinität vieler Schmutzarten zu Wasser derart ausgenutzt daß durch den Wasserdampf das Perchloräthylen aus den Kapillaren des Schmutzes ausgetrieben wird. Bei dieser Art der Austreibung des Perchloräthylens werden größere Wassermengen mit Perchloräthylen vermischt und gelten im bisher üblichen 15 Prozeßablauf als gefährlicher Sondermüll. Sobald Wasser mit Perchloräthylen in Berührung gekommen ist gilt es als verunreinigtes Kontaktwasser. Viele Unternehmen in der chemischen Reinigung verzichten auf eine Dampfspülung ihrer Schlämme, um die Kosten für die Entsorgung des Kontaktwassers zu sparen. Es entstehen dabei große Verluste an Perchloräthylen und die Schlämme sind gefährlicher Sondermüll. Kontaktwasser entsteht in chemischen Reinigungsbetrieben ständig durch das Verdrängen des im Gewebe enthaltenen Wassers 20 durch das Reinigungsmittel Perchloräthylen. Das Kontaktwasser wird über eine Vorrichtung zum Trennen von Wasser und Perchloräthylen, einem Phasentrenner, wieder abgeschieden. Dennoch findet eine gegenseitige Lösung von Wasser in Perchloräthylen und von Perchloräthylen in Wasser statt, sodaß beide Flüssigkeiten trotz einer ausgeprägten Phasengrenze immer die Spuren der jeweils anderen beinhalten. Besonders das mit Perchloräthylen verunreinigte Wasser gilt als gefährlich und wird über eigene Vorrichtungen zur Adsorption 25 von Perchloräthylen entsorgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst das Problem des Kontaktwassers dadurch, daß statt aufbereitetem. Leitungswasser das ohnehin vorhandene Kontaktwasser zur Dampferzeugung verwendet wird. Damit entfallt sowohl die Aufbereitung des Leitungswassers für das Verdampfen, als auch das Problem mit dem Kontaktwasser, da die im Umlauf befindliche Wassermenge konstant ist Der Dampf, der aus dem 30 Kontaktwasser gewonnen wird, wird sowohl für die Beheizung der Destillierblase, als auch zum Austreiben des Perchloräthylens aus dem verbleibenden Schlamm benützt. Es entfallen somit sämtliche Umweltbelastungen, die vom Kontaktwasser herrühren können. Durch eine, im folgenden näher beschriebene, besondere Führung des Dampfes und der Flüssigkeiten, werden gegenüber der klassischen Destillation große Energiemengen eingespart, sodaß die Kühlung mit Leitungswasser völlig entfallen kann. Erfindungsgemäß 35 wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Die Anordnung zur Destillation des Perchloräthylens und der perchloräthylenhaltigen Schlämme besteht aus einer Destillierblase, in der das verunreinigte Perchloräthylen aus dm1 Reinigung gesammelt wird, einem Gefäß zum Sammeln der mit Perchloräthylen verunreinigten Wässer, einem Wärmetauscher zum Rückgewinnen der Verdampfungswärme und einem Verdampfer für das Kontaktwasser. 40 In der Destillierblase wird das verunreinigte Perchloräthylen durch den Dampf, der aus dem Kontaktwasser erzeugt wird, verdampft, wobei eine Trennung zwischen dem Perchloräthylen und den Verunreinigungen eintritt Der heiße Dampf, bestehend aus Perchloräthylen und Wasser aus dem Austreiben des Perchloräthylens aus dem Schlamm, wird in einem Wärmetauscher zum Teil kondensiert und heizt dabei das Kontaktwasser bis zum Sieden auf. Das Kondensat, das nach dem Entzug der Enthalpie des Dampfes aus dem Wärmetauscher 45 abfließt, wird nach einer weiteren Nachkühlung in einem Luft-Wasser-Wärmetauscher zu einem Phasenabscheider geleitet. In dem Phasenabscheider wird das Wasser vom Perchloräthylen abgetrennt. Das reine Perchloräthylen wird zur Reinigung zurückgeführt, während das Wasser, das mit Perchloiäthylenspuren vernetzt ist, in den Vorratsbehälter zurückläuft. Das Kontaktwasser im Voiratsbehälter wird üb» eine Pumpe einem bereits erwähnten Wärmetauscher zugeführt, wo es vom kondensierenden Perchloräthylendampf 50 aufgeheizt wird. Die restliche Wärme zum Verdampfen wird in einem Verdampfer erzeugt Der Dampf wird anschließend über Leitungen zur Destillierblase geleitet, um dort sowohl durch direkte, als auch indirekte Beheizung des verunreinigten Perchloräthylens die Destillation durchzuführen.

Da das Kontaktwasser zur Dampferzeugung in einem Kreislauf geführt wird, bleibt die Menge des Wassers immer gleich. Somit kann das Auslaugen des perchloräthylenhaltigen Schlammes mit beliebigen Dampf mengen 55 erfolgen, ohne ein Problem mit dem Kontaktwasser zu verursachen.

Die Wirksamkeit der Anordnung läßt sich anhand der nachgekauften Perchloräthylenmengen nachweisen: Vor den Änderungen an der Reinigungsmaschine wurden pro Jahr ca. 1500 kg Perchloräthylen nachgekauft, nach den Änderungen nur mehr 150 kg, bezogen auf 120 Tonnen gereinigte Textilien. Die Perchloräthylenabgabe beträgt somit nur mehr 1,25 g pro kg Textilien. Dieser Wert wird von keinem anderen Reinigungsgerät erreicht 60 Die Energie zum Verdampfen des Perchloräthylens und die bei der Kondensation freiwerdende Energie werden über einen Wärmetauscher im Kreis geführt Messungen haben ergeben, daß bis zu 60 Prozent der zugeführten Wärme wieder zurückgewonnen werden kann. Die Luft im Aufstellungsraum der Maschine reicht -2-

Claims

AT397041B für die restliche Kühlung aus, womit jeglicher Kühlwasserbedarf entfällt Beispielhafte Beschreibung der Konstruktion Im Vorratsgefäß (1) wird das Kontaktwasser (2) aus der Reinigungsmaschine (3) gesammelt Das Kontaktwasser fließt über die Verbindung (4) von der Reinigungsmaschine (3) in das Vorratsgefäß (1). Ober die Leitung (5) wird das Kontaktwasser aus dem Vorratsgefäß (1) zur Pumpe (6) gebracht, von der Pumpe (6) über die Leitung (7) zum Wärmetauscher (8). Aus dem Wärmetauscher (8) fließt das vorgewärmte Kontaktwasser zum Verdampfer (9). Der Verdampfer (9) wird über den Wärmetauscher (10) beheizt, wobei beliebige Energieträger verwendet werden können. Der Dampf (11), der aus dem Kontaktwasser entsteht, wird über die Verbindung (12) zur Destillationsblase (13) geleitet Bei der Destillationsblase (13) besteht eine Aufteilung in eine Verbindung (14) zur indirekten Beheizung der Destillationsblase über einen Wärmetauscher (15) und eine Verdung (16) zur direkten Beheizung des verunreinigten Perchloräthylens (17). Bei der direkten Beheizung tritt der Dampf von der Verbindung (16) über die Düse (18) in das Percldoräthylen (17) ein. Die Dämpfe (19) aus dem Percldoräthylen (17) und der über die Düse (18) eingespeiste Dampf werden über die Verbindung (20) aus der Destillationsblase (13) in den Wärmetauscher (8) geleitet. Der Abdampf vom Heizregister (15) in der Destillierblase (13) wird über die Leitung (28) ebenfalls in den Wärmetauscher (8) geleitet. Das Kondensat (21) des Dampfes (18) wird über die Verbindung (22) zu einem Nachkühler (23) geleitet Das abgekühlte Kondensat (21), das sowohl Perchloräthylen, als auch Wasser enthält wird über die Leitung (24) zum Phasentrenner (25) geführt. Das Wasser fließt nach dem Phasentrenner (25) über die Verbindung (26) in das Vorratsgefäß (1), während das gereinigte Perchloräthylen über die Verbindung (27) zur Reinigungsmaschine (3) zurückfließt Das erfindungsgemäße Verfahren zur Destillation arbeitet unter Ausnutzung der Phasentrennung zwischen Perchloräthylen und Wasser. Da andere Flüssigkeiten diese Eigenschaft der Phasentrennung auch aufweisen, sind verschiedene Destillationstechniken für kontaminierte Stoffe denkbar, die in der Destillationsblase sehr schonend gereinigt werden können. Daher sollen das Perchloräthylen allgemein als Lösemittel und das Wasser als 2. Flüssigkeit bezeichnet werden. Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, die Destillationsblase (13) als System zur Reinigung von kontaminierten Stoffen, wie z. B. Erdreich, einzurichten. Dabei ist es möglich, die kontaminierenden Stoffe, wie Öle, im weiteren ebenfalls als Lösemittel bezeichnet, schonend aus dem Erdreich abzutrennen und das Material anschließend an die Natur zurückzugeben. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Destillation von Lösemitteln mittels anderer Flüssigkeiten, die eine Phasentrennung zueinander aufweisen, vornehmlich Wasser, wobei eine Vorrichtung zum Verdampfen der Flüssigkeiten, insbesondere eine Destillierblase, vorhanden ist, die das zu destillierende, verunreinigte Lösemittel aufnimmt und sowohl durch indirekte, als auch direkte Beheizung mit Dampf der anderen Flüssigkeit, vornehmlich Wasser, zum Verdampfen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Flüssigkeit in einem eigenen Verdampfer wiederholt verdampft und in einem Wärmetauscher zusammen mit dem Lösemittel kondensiert wird.
2. Verfahren zum Destillieren von Lösemitteln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wärmetauscher und dem Phasentrenner ein Nachkühler angeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Destillationsblase mit Lösemittel kontaminierte Stoffe gereinigt werden. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-