DD210701A1

DD210701A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von epoxidharz aus feststoffhaltigem abwasser

Info

Publication number: DD210701A1
Application number: DD82244018A
Authority: DD
Inventors: Horst Roehrborn; Klaus Lichtenfeld; Joachim Guenther; Rainer Ehrig; Kurt Klukas; Hans-Juergen Reinhardt
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-06-20

Abstract

Das Verfahren zur Rueckgewinnung von Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser wird angewendet bei der Aufarbeitung des bei der Synthese des Epoxidharzes anfallenden feststoffhaltigen Abwassers. Ziel des Verfahrens ist es, das in der festen Abprodukteschicht zurueckgehaltene Epoxidharz/Loesungsmittel-Gemisch bis zu einem niedrigen Restgehalt effektiv abzutrennen. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem das Epoxidharz direkt abgetrennt werden kann, ohne dass zusaetzliche Waschfluessigkeit anfaellt und ein hoher Energieaufwand notwendig ist. Sie wird geloest, indem die sedimentierte Abprodukteschicht einer Gaswaesche unterworfen wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Produkttroepfchen ebenfalls in einer Schicht an der Oberflaeche abtrennen. Das Verfahren zur Rueckgewinnung von Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser kann ueberall dort angewendet werden, wo aehnliche Problemstellungen vorliegen, wie in dem beschriebenen Anwendungsfall.

Description

VlSB Leuna-Werke Leuna,

"Walter Ulbricht'«

LP 8255

Titel der Erfindung

Verfahren zur Rückgewinnung von Epoxidharz aus feststoff— .haitigern Abwasser

Anwendungsgebiet der Erfindung _:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung des bei dei= Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz anfallenden Reaktionsgemisches, das feste organische Abprodukte enthält, trat Wasser und einem in Wasser nicht löslichen organischen Lösungsmittel. Sie kann vorteilhaft bei allen Verfahren angewendet werden, bei denen die festen organischen Abprodukte in der Wasserphase als Schicht sich absetzen und hierbei eine Restmenge gelösten Epoxidharzes in Form von Tröpfchen einschließt. .'..'..

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das in dem Reaktionsgemisch enthaltene feste organische Abprodukt, das in der Synthesestufe bei vielen Verfahren (DD-PS 120 213, DE-AS 1 016 273, DE-AS 1 116 391) in einer mehr oder weniger großen Menge anfallen kann, sammelt sich bei dem Lösen des Gemisches mit Wasser und einem mit Wasser

Die Rückgewinnung der Restharzmenge aus der Abprodukteschicht ist aus diesen Gründen nur bis au einem bestimmten Restgehalt zweckmäßig. In diesem Falle ist es aber empfehlenswert, das noch vorhandene Lösungsmittel mit Hilfe von thermischen Trennoperationen zusätzlich zurückzugewinnen,

-.Die .!Teiloperationen Wäsche der wäßrigen Abprodukteschicht, thermische Aufarbeitung der Waschflüssigkeit und Abtrennung des Restlösungsmittels aus der gewaschenen Abprodukteschicht können.sowohl nach diskontinuierlicher als auch kontinuierlicher Betriebsweise (Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 2, Verfahrenstechnik, Weinheim/Bergstr,, Verlag Chemie, 1972) ablaufen.

Das Verfahren ist infolge der erforderlichen Betriebskosten und des technischen Aufwandes je nach apparativer Lösung gegenüber dom eigentlichen nutzen, der sich durch die .Rückgewinnung des in der Abprodukteschicht enthaltenen Epoxidharzes ergibt, als nicht effektiv einzuschätzen,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, das in der Abprodukteschicht eingeschlossene Epoxidharz/Lösungsmictel-Geinisch bis zu einem möglichst niedrigen Restgehalt abzutrennen,

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dein das-Epoxidharz in gelöster'Form, wie es in der Abprodukteschicht vorliegt, direkt abgetrennt werden kann, ohne daß-zusätzliche Waschflüssigkeit anfällt und ein hoher Energieaufwand notwendig ist, .

Die Aufgebe wird durch ein Verfahren zur Rückgewinnung von •Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser,, das das Epoxidharz in gelöster Form als Epoxidharz/Lösungsmittel-Tröpfchen in einer aediraentierten Abprodukteschicht enthält, erfin-

nichtnischbaren organischen Lösungsmittel infolge seiner Dichte in der Wasserphase an. Dort setzen sich die Einzelteilchen auf Grund von anziehenden Wechselwirkungen zwischen ihnen als einheitliche Abprodukteschicht ab. Bei diesem Prozeß, der allgemein unter dem Begriff Zonensedimentation (Autorenkollektiv: Verfahrenstechnik-Mechanische Verfahrenstechnik II, 1. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1979) bekannt ist, wird in der Abprodukteschicht gelöstes Epoxidharz in Tröpfchenform fest eingeschlossen.

Die Rückgewinnung der Restharzmenge nach der Abtrennung der Epoxidharz/Lösungsmittel-Phase wird aus der Abprodukteschicht * bekanntlich durch intensives Waschen vorwiegend mit dem ursprünglich zur Lösung des Epoxidharzes eingesetzten Lösungsmittel vorgenommen. Das in der anfallenden Waschflüssigkeit enthaltene Epoxidharz wird anschließend durch thermische Trennverfahren (Autorenkollektiv: Verfahrenstechnik-Thermische Verfahrenstechnik I, 2. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1979) zurückgewonnen.

Die zur Lösung solcher Problemstellungen allgemein angewandten Verfahren (Vauck, W.R.A.; Müller, H.A.: Grundoperationen chemiseher Verfahrenstechnik, 5. bearb. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1978) sind charakterisiert durch einen hohen Energiebedarf, weil eine weitgehende Senkung des Restgehaltes der Epöxidharz/Lösungsmittol-Phase in der Abprodukteschicht immer mit einem erhöhten Bedarf an Lösungsmittel verbunden ist. Da das anfallende Lösungsmittelgemisch in der Regel gemeinsam mit dem ;· bei dem Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Epoxidharz anfallenden Harz/Lösungsmittel-Gemisch aufgearbeitet wird, wird durch sie auch die Aufarbeitungsstufe für dieses Gemisch belastet. Dies führt zu einer Kapazitätsein-' engung an der Produktionsanlage und einem erhöhten Energiebedarf bei der erforderlichen thermischen Abtrennung des Harzes aus der Waschflüssigkeit,

dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abprodukteschicht mit einem Gas,' das in Wasser gelöst dem Abwasser zugeführt wird, intensiv gewaschen wird und die sieh dabei bildende Oberschicht, bestehend aus dem Epoxldharz/Lösungsmlttel-Gemisch, in an sich bekannter Weise entfernt und aufgearbeitet wird·

Zweckmäßigerweise erfolgt die Zuführung des In Wasser gelösten Gases in die klare Wasserphase unmittelbar unterhalb der sedinientierten Abprodukteschicht, die eine mehr oder weniger ausgeprägte poröse St i-uktur hat· Die Entgasung des zugeführten Wassers erfolgt entweder durch Entspannung unter Vakuum oder, sofern die Lösung des Gases unter erhöhtem Druck erfolgte, durch Entspannung unter Atmosphärendruck· Es wurde festgestellt , daß der Anteil der abgetrennten Produktmenge aus der Abprodukteschicht abhängig von der Größe des Blasendurch- : messers ist·'- ; ' .... ' . ' ' . * '' " · ' Die Lösung des Gases kann direkt in dem Abwasser vorgenommen werden. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn hierzu die nach der Sedimentation der Feststoffpartikel abgetrennte klare Wasserphase verwendet oder von.festem Abprodukt gereinigtes Abwasser eingesetzt wird. Die Gaswäsche wird zweckmäßigerweise bei ITormaltemperatur durchgeführt, da hierdurch die Lösungsmittelverluste durch den in die Atmosphäre austretenden Gasstrom gering gehalten werden können·

Als Gas können Inertgase und alle Gasarten verwendet werden, die su keiner chemischen Reaktion In dem aufzuarbeitenden Abwasser führen.

Ausführungsbeispiel

In einem Rührgefäß werden zu 1 kg Rohhars, bestehend aus niedermolekularem Epoxidharz, /festen und flüssigen organischen Nebenprodukten und anorganischen Salzen, insbesondere Kochsalz und Soda, Toluol zur Auflösung des Epoxidharzes und Wasser zur Lösung der anorganischen Salze zugegeben· Die Toluolmenge war dabei so bemessen, daß eine cav 30 &-ige Harzlösung entstand,wodurch eine Phasentrennung zwischen der wäßrigen Salzphase und der toluolischen Harzphase er-

möglicht wurde. Die Peststoffteilchen setzten sich infolge ihrer Dichte (1,1.bis 1,2 g/cm ) in dem Abwasser an der Phasengrenzfläche zur organischen Haralösungsphase ab. Da die Harzlösung eine geringere Dichte (0,93 g/cm ) als die Abwasserphase (1,18 g/cnr) hatte, befand sie sich oben. ITach einer 1-stündigen Absetzzeit wurde die toluolische Harzschicht von oben bis auf eine geringe Restschicht abgesaugt. Danach wurde am Boden des Gefäßes Wasser, in dem Kohlendioxid gelöst war, in die klare Wasserphase unter der Abprodukte-schicht eingeleitet. Seine Einleitung wurde nach 3 Minuten abgeschlossen. Danach wurde der Gefäßinhalt zur Beruhigung der Abpr.o-dukteschicht noch einmal 10 Minuten stehengelassen· Darauf wurde durch die Harz/Toluol-Schicht hindurch eine 500.-ml-Pr.obe· aus der Abprodukteschicht entnommen, die in einen Scheidetrichter gegeben^wurde, damit die auf ihr noch; aufschwimmende Harzlösung abgetrennt ' werden konnte.

Der größte Teil der mit dem Scheidetrichter abgetrennten Abprodukteschicht wurde danach weitestgehend entwässert. Hiervon wurde eine 100 g nasse Probe entnommen. Die Probe wurde darauf rait 100 ml Aceton intensiv gewaschen. Wach Abtrennung der festen Abprodukte wurde das Waschfiltrat bis zur Trockenzeit.unter-Vakuum und im Trockenschrank bei ca. 130 ⁰C eingeengt und der übriggebliebene Rückstand, der eine geringe Restmenge anorganische Salze von kleiner als 0,1 g enthielt, zurückgewogen.

Der entsprechend der Rückwaage, korrigiert um die Restmenge anorganischen Salzes, für die Abprodukteschicht sich ergebende Restharzgehalt betrug, bezogen auf seine Trockensubstanz, 5,4 %· Hr war um ca. 100 % niedriger als der, der sich nach einer 5-fachen Wäsche der Abprodukteschicht mit Toluol ergab.

Claims

rfindungsanspruch ,

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Epoxidharz aus feststoffhaitigern Abwasser, da3 das Epoxidharz in gelöster Form als Spoxidharz/Iiosungsraittel-TrQpfchen in einer sedimentierten Abproduktesctiicht enthält, gekennzeichnet dadurch, daß die Abprodukteschicht mit einem Gas, das in Wasser gelöst demAbwasserzugeführt wird, intensiv gewaschen wird und die sich dabei bildende Oberschicht, bestehend aus dem Epoxidharz/Lösüngsmittel-Gemisch, in an sich bekannter Weise entfernt und aufgearbeitet wird.

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dai3 die Zuführung des in Wasser gelösten Gases in die klare Wasserphase unmittelbar unterhalb der sedimentlerten Abprodukteschicht erfolgt.

3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Wasser, in dem das Gas gelöst ist, abgetrennte klare Wasserphase des Abwassers verwendet wird,

4. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Wasser, in dem das Gas gelöst ist, von Abprodukt gereinigtes Abwasser eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Punkt 1 bis 3 oder 1, 2 und 4, gekennzeichnet dadiu'ch, daß die Gaswäsche bei IJormaltemperatur erfolgt.

6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß als Gas inertgase oder Gasarten verwendet werden, die zu keiner chemischen !Reaktion in dem Abwasser führen.