PATENTANSPRÜCHE
1. Absorptionsverfahren zur Isolierung von organischen Lösungsmitteln aus wässrigen Systemen, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption durch Quellung an wasserunlöslichen Kunststoffen oder Hartwachsen erfolgt.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Restsäuremengen durch ein Nylongranulat absorbiert werden.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Formamide, wie Dimethylformamid, durch Urethanpolymerisate absorbiert werden.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Wasser gelöste Ketone an Polyvinylchlorid oder Acrylnitrilbutadienstyrol absorbiert werden.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gepackte Mischgranulatsäulen zur Absorption verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionssäulen doppelt so hoch wie breit angelegt werden.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliessgeschwindigkeit des zu reinigenden Systems mindestens 2 cm/sec-l und maximal 10 cm/sec-1 beträgt.
Die Erfindung betrifft ein Absorptionsverfahren zur Isolierung von organischen Lösungsmitteln aus wässrigen Systemen.
Es ist bekannt, dass Lösungsmittelreste durch Aktivkohlefilter grösstenteils entfernt werden können, hingegen bleiben kleine Mengen gelöst oder feindispers im Wasser zurück. Es wurde nun die Aufgabe gestellt, die Restlösungsmittel aus dem wässrigen System zu eliminieren. Das erfindungsgemässe Verfahren beruht darauf, dass quellbare Kunststoffe oder Hartwachse, welche zweckmässig auf die verschiedenen Lösungsmittel abgestimmt sind, als Absorptionsmasse eingesetzt werden. Bei Verunreinigung durch Lösungsmittelgemische werden die spezifischen Absorptionsmittel für die einzelnen Lösungsmittel zweckmässig gemischt in die Absorptionssäule eingebracht. Die Beschaffenheit des Absorptionsmaterials soll körnig und praktisch abriebfest sein.
Die Korngrösse wird je nach Absorptionsmittel und Lösungsmittelkomponente zweckmässig so gestaltet, dass kein Verschluss der Absorptionssäule durch Quellung eintreten kann. Die besten Absorptionswerte werden durch gepackte Säulen erreicht, welche vorzugsweise doppelt so hoch wie breit sind. Im weiteren soll die Fliessgeschwindigkeit des zu reinigenden Wassers nicht unter 2 cm/sec-1 sinken und 10 cm/sec-1 nicht übersteigen um maximale Absorptionswerte zu erreichen. Physikalisch sich abtrennende Lösungsmittel werden zweckmässig vor der Behandlung durch Dekantieren vom Wasser abgetrennt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Verfahrens beschrieben. Die Figur zeigt eine Absorptionssäule mit mehreren Schichten unterschiedlicher Absorptionsmittel.
Beispiel I
Bei der Aufbereitung von Abwässern durch die Membranfiltertechnik verbleiben kurzkettige Kohlenwasserstoffe und Aromaten in kleinen Anteilen im Wasser gelöst oder suspendiert. In einer nachgeschalteten Absorptionssäule, welche mit ABS-Kunststoffgranulat beschickt ist, werden die Lösungsmittelreste durch Quellung des Kunststoffgranulats gebunden und so dem Wasser entzogen. Sobald eine Sättigung eintritt, steigt der Durchlaufwiderstand in der Säule, so dass das Granulat zu ersetzen ist. Toluolgesättigte Granulate lassen sich durch Verdampfen des Lösungsmitteils im Vakuum bis zu ca. 70-80% ihrer Anfangskapazität regenerieren.
Beispiel II
Ketonhaltiges Abwasser wird über eine Absorptionssäule, gefüllt mit Polystyrolgranulat und inertem Füllmaterial geleitet. Der Kunststoff nimmt das Aceton aus dem Wasser auf und bewirkt dabei eine Reinigung. Um einen Durchbruch zu vermeiden, wird die Säule so gepackt, dass im oberen Teil vorwiegend Kunststoffgranulat eingebracht wird und im unteren Teil inertes Stützmaterial. Sobald die Sättigung im oberen Teil praktisch erreicht wird, steigt der Säulenwiderstand rapide an und verhindert dabei ein Durchschlagen von Lösungsmittel im Abzugwasser.
Beispiel III
Vorgereinigte Abwässer, die noch Kohlenwasserstoffe, Aromaten, Chlorkohlenwasserstoffe und Ketone enthalten, werden über einer Multischichtsäule gereinigt. Die Packung der Säule ist wie folgt aufgebaut.
Eingangsschicht grobkörnige Aktivkohle, abgedeckt mit PVC-Granulat. Darüber aufgelagert eine kleine Schicht Aktivkohle und hernach ABS-Granulat. Dieses ist wiederum durch eine Aktivkohleschicht vom aufgelagerten Polystyrol getrennt. Die nachfolgende Schicht Hartwachs ist durch eine kleine Schicht Aktivkohle vom Polystyrol getrennt. Als Abschluss ist mindestens eine doppelte Schicht Aktivkohle vorzusehen. Die Absorptionsfolge stellt sich wie folgt ein: Aromaten, Chlorkohlenwasserstoffe, Ketone, Kohlenwasserstoffe.
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PATENT CLAIMS
1. absorption process for the isolation of organic solvents from aqueous systems, characterized in that the absorption takes place by swelling on water-insoluble plastics or hard waxes.
2. The method according to claim 1, characterized in that residual amounts of acid are absorbed by a nylon granulate.
3. The method according to claim 1, characterized in that formamides, such as dimethylformamide, are absorbed by urethane polymers.
4. The method according to claim 1, characterized in that ketones dissolved in water are absorbed on polyvinyl chloride or acrylonitrile butadiene styrene.
5. The method according to claim 1, characterized in that packed mixed granulate columns are used for absorption.
6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the absorption columns are applied twice as high as wide.
7. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the flow rate of the system to be cleaned is at least 2 cm / sec-1 and a maximum of 10 cm / sec-1.
The invention relates to an absorption method for isolating organic solvents from aqueous systems.
It is known that solvent residues can largely be removed by activated carbon filters, whereas small amounts remain dissolved or finely dispersed in the water. The task was now to eliminate the residual solvents from the aqueous system. The method according to the invention is based on the fact that swellable plastics or hard waxes, which are expediently matched to the various solvents, are used as the absorption mass. In the event of contamination by solvent mixtures, the specific absorbents for the individual solvents are expediently mixed into the absorption column. The nature of the absorption material should be granular and practically resistant to abrasion.
Depending on the absorbent and solvent component, the grain size is expediently designed in such a way that the absorption column cannot close due to swelling. The best absorption values are achieved by packed columns, which are preferably twice as high as they are wide. Furthermore, the flow rate of the water to be cleaned should not drop below 2 cm / sec-1 and should not exceed 10 cm / sec-1 in order to achieve maximum absorption values. Physically separating solvents are expediently separated from the water by decanting before the treatment.
Exemplary embodiments of the method are described below. The figure shows an absorption column with several layers of different absorbents.
Example I
When treating waste water using membrane filter technology, short-chain hydrocarbons and aromatics remain dissolved or suspended in small proportions in the water. In a downstream absorption column, which is loaded with ABS plastic granules, the solvent residues are bound by swelling of the plastic granules and thus removed from the water. As soon as saturation occurs, the flow resistance in the column increases so that the granulate has to be replaced. Toluene-saturated granules can be regenerated by evaporating the solvent in vacuo up to approx. 70-80% of their initial capacity.
Example II
Waste water containing ketone is passed through an absorption column filled with polystyrene granules and inert filler material. The plastic absorbs the acetone from the water, thereby cleaning it. To avoid a breakthrough, the column is packed in such a way that mainly plastic granulate is placed in the upper part and inert support material in the lower part. As soon as the saturation is practically reached in the upper part, the column resistance increases rapidly and prevents solvent from penetrating through in the discharge water.
Example III
Pre-treated wastewater, which still contains hydrocarbons, aromatics, chlorinated hydrocarbons and ketones, is cleaned on a multi-layer column. The packing of the column is structured as follows.
Input layer of coarse-grained activated carbon, covered with PVC granulate. A small layer of activated carbon is deposited on top and then ABS granulate. This is in turn separated from the supported polystyrene by an activated carbon layer. The subsequent layer of hard wax is separated from the polystyrene by a small layer of activated carbon. At the end, at least a double layer of activated carbon must be provided. The absorption sequence is as follows: aromatics, chlorinated hydrocarbons, ketones, hydrocarbons.
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