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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschlämmen von in einem Lösungsmittel für mindestens eine Nutzchemikalie unlöslichen Bestandteilen aus einem Behälter, insbesondere einem Solebehälter, welcher die Nutzchemikalie mindestens teilweise ungelöst und die unlöslichen Bestandteile als Gemisch in einem Bodensatz enthält, wobei der Bodensatz des Behälters in einen Abschlämmbehälter abgeleitet wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 691 09 964 T2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sole bekannt. Hierbei wird Steinsalz in Wasser gelöst, wobei das Steinsalz Calciumsulfat und andere lösliche sowie unlösliche Verunreinigungen enthält. Die löslichen Verunreinigungen weisen eine andere Lösegeschwindigkeit in Wasser auf als das Natriumchloridsalz. Das unerwünschte Lösen von Calciumsulfat wird dadurch minimiert, dass die Kontaktzeit und die Kontaktfläche zwischen dem Calciumsulfat und dem Wasser minimiert, aber die Kontaktzeit und die Kontaktfläche zwischen dem Natriumchlorid und dem Wasser noch ausreichend groß gehalten wird, um Sole einer gewünschten Konzentration im Hinblick auf Natriumchlorid zu gewinnen. In einer Abscheidezone sammelt sich gewonnene Sole an. Auf dem Boden der Abscheidezone scheidet sich ungelöstes Material, wie Sand und kleine Steine, ab. Zum Entfernen wird dieses ungelöste Material in Form eines Schlammes in eine Vorrichtung gepumpt, welche die festen Teilchen von dem Wasser trennt. Falls in der Abscheidezone ungelöstes Natriumchlorid vorhanden ist, wird dieses ebenfalls von dem Wasser getrennt und der abgetrennte Schlamm ist entsprechend mit Natriumchlorid in festem Aggregatzustand belastet und muss als Sondermüll entsorgt werden. Die hergestellte Sole wird in einen Absetztank geleitet. Auch hier fallen mitgerissene feste Teilchen zu Boden. Diese werden ähnlich wie in der Abscheidezone dadurch entfernt, dass der Schlamm der Vorrichtung zugeführt wird, welche die festen Teilchen von dem Wasser trennt. Allerdings ergibt sich ebenfalls das Problem, dass die abgetrennten festen Teilchen ggf. ungelöstes Natriumchlorid enthalten und somit als Sondermüll entsorgt werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der o. g. Art derart dahingehend zu verbessert, dass abgeschlämmte Verunreinigungen auf einfache Weise abgetrennt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei einem Verfahren der o. g. Art sind erfindungsgemäß folgende weitere Schritte vorgesehen,
- (a) Zuführen von Lösungsmittel in den Abschlämmbehälter in einer derartigen Menge, dass die in dem Abschlämmbehälter in ungelöster Form vorhandene Nutzchemikalie und/oder weitere lösliche Bestandteile im Wesentlichen in dem Lösungsmittel gelöst wird;
- (b) mechanisches Trennen von dem Lösungsmittel und den unlöslichen Bestandteilen;
- (c) Einleiten des abgetrennten Lösungsmittels in den Behälter.
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Dies hat den Vorteil, dass die unlöslichen Bestandteile im Wesentlichen frei von der Nutzchemikalie und ggf. anderen löslichen Bestandteilen vorliegen und dadurch eine wesentlich vereinfachte Entsorgung der unlöslichen Bestandteile erzielt wird. Gleichzeitig wird die Nutzchemikalie und ggf. mit in den Abschlämmbehälter abgelassenes Lösungsmittel zurück gewonnen und wieder dem Prozess in dem Behälter zugeführt.
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Um vor Schritt (b) ein vollständiges Lösen aller Reste der Nutzchemikalie in dem eingeleiteten Lösungsmittel sicher zu stellen, wird nach und/oder während Schritt (a) und vor Schritt (b) folgender zusätzlicher Schritt durchgeführt,
- (a1) mechanisches Durchmischen des in dem Abschlämmbehälter vorhandenen Bodensatzes mit dem eingeleiteten Lösungsmittel.
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Zum endgültigen Abführen der unerwünschten, unlöslichen Bestandteile wird nach und/oder während Schritt (c) folgender zusätzlicher Schritt durchgeführt,
- (d) Abführen der unlöslichen Bestandteile in einen Sammelbehälter.
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Eine besonders gute Trennung von Lösungsmittel und unlöslichen Bestendteilen erzielt man dadurch, dass in Schritt (b) die mechanische Trennung durch Sieben und/oder Zentrifugieren durchgeführt wird.
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Eine besonders wirkungsvolle Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen erzielt man dadurch, dass vor Schritt (b) folgender zusätzlicher Schritt durchgeführt wird,
- (b0) Zuführen des in dem Abschlämmbehälter vorhandenen Bodensatzes mit dem eingeleiteten Lösungsmittel an eine Trenneinrichtung.
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Eine doppelte Nutzung von Rohrleitungen und Pumpen, so dass insgesamt weniger Pumpen und Rohrleitungen erforderlich sind, wird dadurch erzielt, dass nach Schritt
- (b) und vor Schritt (c) folgender zusätzlicher Schritt durchgeführt wird,
- (b1) Zurückleiten des getrennten Lösungsmittels aus der Trenneinrichtung in den Abschlämmbehälter.
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Auf diese Weise dient die Pumpe zum Zuführen des Bodensatzes aus dem Abschlämmbehälter an die Trenneinrichtung zusätzlich zum Rückführen des abgetrennten Lösungsmittels in den Behälter.
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Als Nutzchemikalie wird beispielsweise ein Salz, insbesondere NaCl oder Steinsalz, verwendet.
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Um den Bodensatz aus dem Behälter auf einfache Weise möglichst vollständig abzuleiten, wird der Bodensatz an einer geodätisch tiefsten Stelle des Behälters abgelassen.
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Zur Herstellung von für den Winterdienst geeigneter Sole wird bevorzugt als Lösungsmittel Wasser (H2O) verwendet.
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Zweckmäßigerweise wird in dem Behälter Natriumchloridsole als Auftausalz für den Winterdienst auf Wegen bzw. Strassen für Kraftfahrzeuge hergestellt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die in der einzigen Fig. dargestellte Vorrichtung zeigt einen Solebehälter 10 zum Herstellen von Natriumchloridsole als Auftausalz für den Winterdienst auf Wegen bzw. Strassen für Fußgänger, Radfahrer und Kraftfahrzeuge bzw. auf Verkehrswegen. Hierzu wird Natriumchlorid als Nutzchemikalie in Wasser als Lösungsmittel gelöst. Da reines Natriumchlorid in der Regel für die Verwendung im Winterdienst zu teuer ist, wird beispielsweise Steinsalz als Nutzchemikalie verwendet. Der Nachteil hierbei sind entsprechende Verunreinigungen des Steinsalzes mit im Lösungsmittel Wasser nicht lösbaren Bestandteilen, wie beispielsweise Stein und Sand.
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Der Solebehälter 10 weist einen trichterförmigen Abschnitt 12 auf, in dem sich während des Betriebs und der kontinuierlichen Herstellung von Natriumchloridsole die unlöslichen Bestandteile sowie auch ungelöstes Natriumchlorid als Bodensatz 14 absetzen. Um den Solebehälter 10 von den unlöslichen Bestandteilen zu reinigen, muss der Solebehälter 10 nach gewissen Zeitintervallen während des Betriebs abgeschlämmt werden. Hierzu wird der Bodensatz 14 aus dem Solebehälter 10 über eine erste Leitung 16 aus dem Solebehälter 10 abgezogen und in einen Abschlämmbehälter 18 eingeleitet. Das Abziehen des Bodensatzes 14 erfolgt bevorzugt an einer geodätisch tiefsten Stelle des Solebehälters 10, so dass der Bodensatz 14 möglichst vollständig und beispielsweise ohne zusätzliche Pumpe allein unter Einwirkung der Schwerkraft aus dem Solebehälter 10 abgeleitet wird.
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Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass als nächstes über einen Zulauf 20 soviel Wasser als Lösungsmittel dem Bodensatz 14 in dem Abschlämmbehälter 18 zugeführt wird, dass diese Menge Wasser mindestens ausreicht, um das gesamte ggf. in dem Bodensatz 14 vorhandene, ungelöste Natriumchlorid bzw. auch alle weiteren löslichen Bestandteile, die in dem Bodensatz noch in festem Aggregatzustand bzw. ungelöst vorliegen, zu lösen. Es ist ggf. vorteilhaft mehr als diese Mindestmenge an Wasser zuzugeben, um ein vollständiges Lösen des in dem Bodensatz vorhandenen Natriumchlorides in festem Aggregatzustand sicher zu stellen. Anschließend wird das Gemisch 22 aus Bodensatz 14 und zusätzlich eingeleitetem Wasser mechanisch mittels einer Rühreinrichtung 24 durchmischt, um so den Lösevorgang des Natriumchlorides in dem zusätzlich zugeführten Wasser zu unterstützen und ggf. auch zu beschleunigen.
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Danach wird das Gemisch 22 über eine zweite Leitung 26 mittels einer Pumpe 28 in eine Trennvorrichtung in Form eines Siebbehälters 30 mit einem Sieb 32 gefördert. Das Sieb 32 ist mit derartigen Öffnungen ausgebildet, dass das Wasser bzw. die Sole durch diese Öffnungen hindurch tritt und die unlöslichen Bestandteile in dem Sieb 32 zurück gehalten werden. Das Sieb 32 weist beispielsweise eine Lochung mit einem Lochdurchmesser von 1 mm auf. Auf diese Weise werden Sole 40 und unlösliche Bestandteile 36 voneinander mechanisch getrennt. Eine Fördereinrichtung 34, beispielsweise eine Schnecke, fördert die von dem Wasser bzw. der Sole 40 getrennten unlöslichen Bestandteile 36 in einen Sammelbehälter 38. Diese unlöslichen Bestandteile 36 liegen hierbei im Wesentlichen frei von Natriumchlorid oder sonstigen in Wasser löslichen Bestandteilen vor, so dass diese unlöslichen Bestandteile 36 ohne besondere weitere Vorkehrungen als normaler Restmüll auf einer Deponie entsorgt werden können.
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Die von den unlöslichen Bestandteilen 36 getrennte Sole 40 wird aus dem Siebbehälter 30 über eine dritte Leitung 42 zurück in den Abschlämmbehälter 18 abgelassen. Von dort wird die von den unlöslichen Bestandteilen 36 befreite Sole 40 über die Pumpe 28, ein Ventil 44 und eine vierte Leitung 46 zurück in den Solebehälter 10 gefördert und so wieder dem Prozess der Soleerzeugung im Behälter 10 zugeführt.
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Alternativ wird die Sole 40 aus dem Siebbehälter 30 direkt in den Solebehälter 10 zurück gepumpt. Die dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Pumpe 28 für alle Umpumpvorgänge genutzt werden kann und keine zusätzliche Pumpe erforderlich ist.
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Ein kostengünstiges Ausgangsprodukt für den Prozess im Behälter, beispielsweise Soleherstellung für den Winterdienst, erhält man dadurch, dass man eine Nutzchemikalie verwendet, die die unlöslichen Bestandteile, insbesondere Stein und/oder Sand, als Verunreinigung enthält.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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