DD155586A1 - Verfahren zur reinigung alkylenoxidhaltiger abgase - Google Patents
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Abstract
Alkylenoxidhaltige Abgase entstehen z.B. bei der Herstellung von Polyaetheralkoholen, einem Zwischenprodukt bei der Polyurethanherstellung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem der Alkylenoxidgehalt im Abgas auf weniger als 0,5 Vol.-% reduziert werden kann. Des weiteren soll das Verfahren energetisch guenstig durchfuehrbar sein und die Wiederverwendbarkeit der aus dem Abgas entfernten Alkylenoxide gewaehrleisten. In Loesung der Aufgabe wurde ein Verfahren entwickelt, das zuerst ca. 90 % der im Abgas enthaltenen Alkylenoxide durch Kondensation bei ca. 243 K entfernt. Dieses Kondensat ist nach einer Aufbereitung wiederverwendungsfaehig. Das an Alkylenoxid verarmte Abgas wird nachfolgend einer Chemisorption mit einer verduennten Saeure unterzogen, z.B. Oxalsaeure, wobei die Alkylenoxide durch Reaktion in Glykol umgewandelt und nahezu vollstaendig aus dem Abgas entfernt werden. Dieses Verfahren dient hauptsaechlich zur Reinigung von Abgasen, die bei der Polyaetheralkoholherstellung entstehen.
Description
-1- 22 655 O
Titel der Erfindung: . -
Verfahren zur Reinigung alkylenoxidhaltiger Abgase
Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Erfindung findet überall dort Anwendung, wo alkylenoxidhaltige Abgase anfallen, insbesondere in Produktionsanlagen für Polyätheralkohole, einem Zwischenprodukt bei der Herstellung von Polyurethanen.
Die Erfindung dient zur Entgiftung der Abgase und schafft die Voraussetzung zur Rückgewinnung der Alkylenoxide als wiederverwendungsfähige Wertstoffe.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:
Alkylenoxide verursachen auf Grund ihrer Giftigkeit in den Abgasen große Umweltbelastungen. Durch Vermischung mit Luft kommt es außerdem zur Bildung von explosiblen Gemischen. Aus diesen Gründen sind große Anstrengungen erforderlich, um den Gehalt an Alkylenoxiden in den Abgasen auf Größenordnungen zu beschränken, die eine Gefährdung von Mensch, Uatür und Industrie ausschließen.
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In der Praxis wird ein Verfahren zur Reinigung von alkylenoxidhaltigen Abgasen angewendet, bei dem die Abgase einer Absorption mit HpO unterworfen und danach in die Atmosphäre abgegeben werden. Hiermit können maximal 95 % der Alkylenoxide aus dem Abgas entfernt werden. Die aus dem Abgas absorbierten Alkylenoxide werden nachfolgend aus dem Absorptionsmittel durch Wasserdampf desorbiert und anschließend kondensiert. Da das Alkylenoxid/Wasser-Gemisch auch in dieser Form nicht vorflutergerecht ist, werden die flüssigen Alkylenoxide in Anwesenheit von Natronlauge bei 0,5 MPa und 150 0C in Glykole umgewandelt« Diese wässrige Glykollösung wird in der darauf folgenden Abwasserreinigung ohne negative Auswirkung, auf die Biologie vorflutergerecht aufgearbeitet.
Dieses Verfahren hat die Nachteile, daß der Reinigungsgrad unzureichend ist, weil ca. 5 % der ursprünglich enthaltenen Alkylenoxide noch in den Abgasen verbleiben. Die aus dem Abgas entfernten Alkylenoxide müssen vorflutergerecht aufbereitet werden. Zu diesem Zweck erfolgt eine zusätzliche Aufarbeitung in Anwesenheit von Natronlauge. Der Energieaufwand zur Realisierung dieses Verfahrens ist verhältnismäßig hoch, weil die Hydrolyse bei 150 0C durchgeführt wird und heißer Strippdampf für die Desorption der Alkylenoxide eingesetzt werden muß. Außerdem werden mit diesem Verfahren die Alkylenoxide, die wertvolle Rohstoffe sind, vernichtet.
Ziel der Erfindung:
Die Erfindung verfolgt das Ziel, den Gehalt an Alkylenoxid im Abgas so einzuschränken, damit weder durch die Giftigkeit noch durch die Explosibilität-der Alkylenoxide Umweltschädigungen entstehen können.
Des weiteren soll der für eine in jedem Fall notwendige Reinigung der Produktionsabgase erforderliche EnergieaUfwand gesenkt werden.' Außerdem sind Voraussetzungen für die Rückgewinnung der Alkylenoxide als Wert stoffe zu schaffen.
Darlegung des Wesens der Erfindung:
- Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,'ein Verfahren zur Reinigung alkylenoxidhaltiger Abgase zu entwickeln, mit dem bei geringem Energieeinsatz die Alkylenoxide nahezu vollständig aus dem Abgas entfernt und größtenteils als Wertstoffe zurückgewonnen werden können.
- Merkmal der Er-findung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die alkylenoxidhaltigen Abgase zuerst auf ca. 24-3 K abgekühlt v/erden. Dabei werden ca. 90 % der im Abgas enthaltenen Alkylenoxide kondensiert und aus dem Abgasstrom entfernt. Nach einer weiteren Aufbereitung stehen diese Alkylenoxide als wiederverwendungsfähige Wertstoffe zur Verfugung.
Die an Alkylenoxiden verarmten Abgase werden erfindungsgemäß anschließend einer Chemisorption mit verdünnten Säuren, z.B. Oxalsäure, ausgesetzt. Die im Waschmittel absorbierten Alkylenoxide reagieren erfindungsgemäß bei Atmosphärendruck und 293 bis 298 K mit Wasser zu Glykolen, wobei die Reaktion so gesteuert werden kann, daß die Umsetzung der Alkylenoxide zu Glykolen nahezu vollständig erfolgt.
Der Alkylenoxidgehalt im .Abgas beträgt nach der Chemisorption maximal 0,5 %·
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der nahezu vollständigen Reinigung des Abgases und in der Rückgewinnung eines erheblichen Teiles'der im Abgas enthaltenen Alkylenoxide, wodurch das Reinigungsverfahren sehr kostengünstig gestaltet, wird.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Entlastung der Abwasserreinigung, weil wesentlich geringere Mengen an GIykollösung entstehen als beim Verfahren des Standes der Technik.
22 655 O
Ausführungsbeispiel:
Bei der Herstellung von Polyätheralkoholen entstehen Abgase, die Alkylenoxid enthalten. Der Alkylenoxidgehalt ist sehr unterschiedlich.
200 w? Abgas mit 50 Vol.-% Propylenoxid werden auf 243 K abgekühlt und dabei 240 kg Propylenoxid kondensiert. Der Propylenoxidgehalt des Abgases reduziert sich dabei auf ca. 7 Vol.-%. Dieses verarmte -Abgas wird mit einer Temperatur von 243 K einer Chemisorptionskolonne zugeführt. Beim Kontakt mit 65 kg einer einprozentigen Oxalsäure unter Atmosphärendruck und bei 295 K hydrolysiert das Propylenoxid zu ca. 25 kg Propylenglykol. Diese Hydrolyse wird so gesteuert, daß sich das Propylenoxid nahezu vollständig in Propylenglykol umsetzt und damit ein nahezu propylenoxidfreies Abgas an die Atmo-sphäre abgegeben wird. Der Propylenoxidanteil im Abgas beträgt 4 0,5 Vol-%. Das im Kondensat der 1. Stufe enthaltene Propylenoxid kann nach destillativer Aufarbeitung wieder der PoIyätheralkohol-Synthese zugeführt werden. Der Energiebedarf zur erfindungsgemäßen Reinigung der 200 w? Abgas beträgt ca. 175'1O^ kJ.
Claims (1)
- - 5- 22 6 55 OErfindungsanspruch:Verfahren zur Reinigung alkylenoxidhaltiger Abgase durch Absorption und Hydrolyse der Alkylenoxide zu Glykolen, gekennzeichnet dadurch, daß die alkylenoxidhaltigen Abgase zuerst einer Kondensation bei niedrigen Temperaturen unterzogen und die Alkyleno-xide als Wertstoffgemisch kondensiert werden sowie die an Alkylenoxiden verarmten Abgase anschließend bei Atmosphärendruck und mindestens 293 K einer Chemisorption mit verdünnter Säure, z.B. Oxalsäure, ausgesetzt v/erden, wobei die Alkylenoxide zu GIykol hydrolysieren.
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