DE102019121656A1 - Method and device for processing oil containing PCBs and / or PAHs - Google Patents

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Michael Krapalis
Thomas Alpers
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    • B01J2219/00157—Controlling the temperature by means of a burner

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl, bei welchem Verfahren das Öl einem Einrohr-Reaktor zugeführt wird, in dem es in einem kontinuierlichen Prozess verdampft, und das verdampfte Öl nach Verlassen des Einrohr-Reaktors wenigstens einem Zyklonabscheider zugeführt wird, in dem die höhersiedenden Stoffe und die Feststoffe von dem verdampften Öl abgetrennt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass dem zu behandelnden Öl vor dem oder im Laufe des Einrohr-Reaktors in der flüssigen Phase des Öls oder in der Übergangsphase des Öls zwischen flüssig und gasförmig metallisches Natrium zugeführt wird.The invention relates to a method for processing PCB- and / or PAH-containing oil, in which method the oil is fed to a single-tube reactor in which it evaporates in a continuous process, and the evaporated oil at least after leaving the single-tube reactor is fed to a cyclone separator, in which the higher-boiling substances and the solids are separated from the evaporated oil. According to the invention, it is proposed that the oil to be treated is fed to the oil to be treated before or during the course of the single-tube reactor in the liquid phase of the oil or in the transition phase of the oil between liquid and gaseous metallic sodium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl, bei welchem Verfahren das Öl einem Einrohr-Reaktor zugeführt wird, in dem es in einem kontinuierlichen Prozess verdampft, und das verdampfte Öl nach Verlassen des Einrohr-Reaktors wenigstens einem Zyklonabscheider zugeführt wird, in dem die höhersiedenden Stoffe und die Feststoffe von dem verdampften Öl abgetrennt werden.The invention relates to a method and a device for processing PCB- and / or PAH-containing oil, in which method the oil is fed to a single-tube reactor in which it evaporates in a continuous process, and the evaporated oil after leaving the single-tube Reactor is fed to at least one cyclone separator in which the higher-boiling substances and the solids are separated from the evaporated oil.

Es ist bekannt, dass Altöl zur Entlastung der Umwelt aufgearbeitet werden muss. Die DE 10 2014 118 486 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufbereiten von Altöl, bei welchem das Altöl einem Einrohr-Reaktor und anschließend wenigstens einem Zyklonabscheider zugeführt wird, um verschiedene Fraktionen abzutrennen. Dem Altöl werden dabei vor dem Eintritt in den Einrohr-Reaktor Natriumhydroxid (NaOH) oder Kaliumhydroxid (KOH) zur Bindung von unerwünschten Esterverbindungen zugeführt. Mit diesem Verfahren können Motoröle oder Schmieröle gut aufgearbeitet werden. Das aufgearbeitete Öl weist dabei eine hohe Reinheit auf und ist insbesondere frei von den unerwünschten Esterverbindungen.It is known that used oil has to be reprocessed to relieve the burden on the environment. The DE 10 2014 118 486 A1 describes a method for processing used oil, in which the used oil is fed to a single-tube reactor and then at least one cyclone separator in order to separate different fractions. Sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) are added to the waste oil before it enters the single-tube reactor to bind undesired ester compounds. This process can be used to recondition engine oils or lubricating oils. The processed oil has a high degree of purity and, in particular, is free of the undesirable ester compounds.

Es sind aber auch Altöle bekannt, die hochgiftige oder krebserregende Schadstoffe enthalten. So sind in Transformatorenölen, Kondensatorölen oder Hydraulikölen häufig polychlorierte Biphenyle (PCB) enthalten, die sehr giftig sind. In Pyrolyseölen sind polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) vorhanden, die als karzinogen gelten. Aber auch solche Altöle sollen der Wiederverwendung zugeführt werden können.But there are also known used oils that contain highly toxic or carcinogenic pollutants. For example, transformer oils, capacitor oils or hydraulic oils often contain polychlorinated biphenyls (PCB), which are very toxic. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), which are considered to be carcinogenic, are present in pyrolysis oils. But it should also be possible to recycle such waste oils.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl bereitzustellen, mit dem ein weiterverwendbares im wesentlichen schadstofffreies oder zumindest schadstoffreduziertes Öl hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a method and a device for processing PCB- and / or PAH-containing oil, with which a further usable, essentially pollutant-free or at least pollutant-reduced oil can be produced.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass dem zu behandelnden und PCB und/oder PAK-haltigem Öl vor dem oder im Laufe des Einrohr-Reaktors in der flüssigen Phase des Öls oder in der Übergangsphase des Öls zwischen flüssig und gasförmig metallisches Natrium zugeführt wird. Metallisches Natrium ist sehr reaktionsfreudig und geht mit den polychlorierten Biphenylen oder den polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen Verbindungen ein, die im Zyklonabscheider abgetrennt werden können.The object is achieved according to the invention in that the oil to be treated and containing PCBs and / or PAHs is supplied with metallic sodium in the liquid phase of the oil or in the transition phase of the oil between liquid and gaseous before or during the course of the single-tube reactor becomes. Metallic sodium is very reactive and forms compounds with polychlorinated biphenyls or polycyclic aromatic hydrocarbons, which can be separated in the cyclone separator.

Es hat sich gezeigt, dass durch das Natrium die Ringverbindungen der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe aufgespalten werden. Es entstehen ungefährliche oder unbedenkliche Kohlenwasserstoffketten. Weiterhin entstehen im Reaktor aus den polychlorierten Biphenylen zunächst freies Chlor, das sich mit dem Natrium zu unschädlichem NaCl verbindet.It has been shown that the ring compounds of the polycyclic aromatic hydrocarbons are broken down by the sodium. Harmless or harmless hydrocarbon chains are created. Furthermore, in the reactor, the polychlorinated biphenyls initially produce free chlorine, which combines with the sodium to form harmless NaCl.

Diese Reaktionen werden durch die Zustände im Einrohr-Reaktor unterstützt beziehungsweise erst ermöglicht. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit, die bis zur dreifachen Schallgeschwindigkeit reichen kann, entsteht ein Unterdruck von etwa 20 mbar bis 200 mbar. Zudem herrschen Temperaturen von bis zu 380°C. Weiterhin wird durch die Wandreibung im Einrohr-Reaktor eine sehr hohe Turbulenz erzeugt. Durch die Länge des Einrohr-Reaktors und die dadurch bewirkte relativ lange Verweildauer des zu behandelnden Altöls im Reaktor gelingt es, die oben erwähnten Reaktionen in der gewünschten Weise ablaufen zu lassen.These reactions are supported or made possible in the first place by the conditions in the single-tube reactor. The high flow speed, which can reach up to three times the speed of sound, creates a negative pressure of around 20 mbar to 200 mbar. In addition, temperatures of up to 380 ° C prevail. In addition, the wall friction in the single-tube reactor creates a very high level of turbulence. The length of the single-tube reactor and the relatively long residence time of the waste oil to be treated in the reactor caused by it make it possible to allow the above-mentioned reactions to proceed in the desired manner.

Weiterhin können dem zu behandelnden Altöl vor dem Einrohrreaktor weitere Zusatzstoffen zugegeben werden. Durch die Zugabe von KOH (Kaliumhydroxid) oder NaOH (Natriumhydroxid) werden beispielsweise unerwünschte Esterverbindungen abgespalten und gebunden.Furthermore, further additives can be added to the waste oil to be treated upstream of the single-tube reactor. By adding KOH (potassium hydroxide) or NaOH (sodium hydroxide), for example, undesired ester compounds are split off and bound.

Die gasförmigen Reaktionsstoffe werden in einer thermischen Nachverarbeitung von dem gasförmigen Öl hinter dem Zyklonabscheider über eine Vakuumanlage abgetrennt und können einer weiteren Aufbereitung zugeführt werden. Die aufgrund der Reaktion mit den polychlorierten Biphenylen entstehenden Reaktionsprodukte werden am Feststoffausgang des Zyklonabscheiders abgezogen. Schwefelverbindungen können ebenfalls in der nachgeschalteten Aufbereitung mit NaHCO3 (Natriumhydrogencarbonat) aus dem verdampften Öl entfernt werden. Das verdampfte Öl ist nach dem Zyklonabscheider und der gegebenenfalls nachfolgenden Aufbereitung frei von diesen umweltschädlichen und gesundheitsschädlichen Schadstoffen.In thermal post-processing, the gaseous reactants are separated from the gaseous oil behind the cyclone separator via a vacuum system and can be fed to further processing. The reaction products resulting from the reaction with the polychlorinated biphenyls are drawn off at the solids outlet of the cyclone separator. Sulfur compounds can also be removed from the evaporated oil in the downstream treatment with NaHCO 3 (sodium hydrogen carbonate). After passing through the cyclone separator and any subsequent treatment, the evaporated oil is free from these environmentally and health-damaging pollutants.

Ein Problem bei der Verwendung von metallischem Natrium ist darin zu sehen, dass dieses an Luft sehr schnell oxidiert. Es ist daher weiterhin vorgesehen, dass das metallische Natrium in Öl dispergierter Form zugeführt wird. Das Natrium kann dabei in Paraffinöl oder in Petroleum dispergiert sein. In diesem Zustand ist es ohne Weiteres mit dem noch flüssigen zu behandelnden Öl zu Beginn des Einrohr-Reaktors oder vor dem Einrohr-Reaktor mit dem zu behandelnden Öl mischbar. Auch stellt das in Öl dispergierte metallische Natrium ein Handelsprodukt dar, das ohne Weiteres handhabbar und erhältlich ist.One problem with the use of metallic sodium is that it oxidizes very quickly in air. It is therefore also provided that the metallic sodium is supplied in oil-dispersed form. The sodium can be dispersed in paraffin oil or in petroleum. In this state, it is readily miscible with the oil to be treated, which is still liquid, at the beginning of the single-tube reactor or before the single-tube reactor with the oil to be treated. The metallic sodium dispersed in oil is also a commercial product that can be easily handled and obtained.

Wie das in Öl dispergierte metallische Natrium dem zu behandelnden Öl zugeführt wird, ist grundsätzlich beliebig. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn das in Öl dispergierte metallische Natrium über einen statischen Mischer dem zu behandelnden Öl zugeführt wird. Ein statischer Mischer kann ohne Weiteres vor dem Einrohr-Reaktor oder zu Beginn des Einrohr-Reaktors installiert werden. Durch den statischen Mischer wird das metallische Natrium gut mit dem zu behandelnden Öl vermischt, so dass die gewünschten Reaktionen stattfinden können.How the metallic sodium dispersed in oil is fed to the oil to be treated is basically arbitrary. It is useful, however, if the metallic sodium dispersed in the oil over a static mixer is fed to the oil to be treated. A static mixer can easily be installed upstream of the single-tube reactor or at the beginning of the single-tube reactor. The static mixer mixes the metallic sodium well with the oil to be treated so that the desired reactions can take place.

In welcher Menge das metallische Natrium zugeführt wird, hängt in erster Linie von der Zusammensetzung des zu behandelnden Öls ab. Es hat sich jedoch gezeigt, dass für herkömmliche zu behandelnde Altöle mit etwa 0,5 bis 2,0 Gew.-% und insbesondere 0,8 bis 1,2 Gew.-% Natrium behandelt werden können. Damit werden gute Ergebnisse erzielt.The amount in which the metallic sodium is added depends primarily on the composition of the oil to be treated. It has been shown, however, that for conventional waste oils to be treated with about 0.5 to 2.0% by weight and in particular 0.8 to 1.2% by weight sodium can be treated. This gives good results.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass das zu behandelnde Öl vor dem Einrohr-Reaktor eine Temperatur von etwa 90°C bis 100°C aufweist oder auf diese Temperatur erwärmt wird. Das metallische Natrium wird vorzugsweise bei dieser Temperatur zugeführt, so dass sich die gewünschten Reaktionen einstellen können.It is also provided that the oil to be treated has a temperature of approximately 90 ° C. to 100 ° C. upstream of the single-tube reactor or is heated to this temperature. The metallic sodium is preferably supplied at this temperature so that the desired reactions can take place.

Weiterhin ist es günstig, wenn die Temperatur des verdampften Öls am Ausgang des Einrohr-Reaktors zwischen 320°C und 380°C und insbesondere zwischen 340°C und 360°C beträgt. Unterhalb dieser Temperatur tritt noch keine Vercrackung des zu behandelnden Öls auf, so dass dessen Eigenschaften nach wie vor aufrechterhalten bleiben.Furthermore, it is favorable if the temperature of the evaporated oil at the outlet of the single-tube reactor is between 320 ° C. and 380 ° C. and in particular between 340 ° C. and 360 ° C. Below this temperature there is no cracking of the oil to be treated, so that its properties are still maintained.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestattung des Verfahrens ist vorgesehen, dass sich der Zyklonabscheider unmittelbar an den Einrohr-Reaktor anschließt derart, dass die Einlauftemperatur des verdampften Öls in den Zyklonabscheider im Wesentlichen der Ausgangstemperatur des verdampften Öls am Einrohr-Reaktor entspricht. Hier macht sich die Erfindung die Eigenschaften des Einrohr-Reaktors zunutze, bei dem im Zuge der steigenden Temperatur des Öls in Strömungsrichtung eine immer größer werdende Menge verdampft. Durch die zunehmende Verdampfung nehmen das Volumen und die Strömungsgeschwindigkeit des Öls in Strömungsrichtung zu. Am Ende des Reaktors kann das Öl eine Strömungsgeschwindigkeit von der 1,0- bis 2,0-fache Schallgeschwindigkeit betragen. Mit dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit gelangt das verdampfte Öl in den Zyklonabscheider, der dann gute Abscheidewirkung aufweist. Es können sowohl die höhersiedenden Bestandteile als auch die eventuell vorhandenen Feststoffe gut abgetrennt werden.According to an expedient configuration of the method, it is provided that the cyclone separator is directly connected to the single-tube reactor such that the inlet temperature of the evaporated oil into the cyclone separator essentially corresponds to the outlet temperature of the evaporated oil at the single-tube reactor. Here, the invention makes use of the properties of the single-tube reactor, in which, as the temperature of the oil rises in the direction of flow, an increasing amount evaporates. Due to the increasing evaporation, the volume and the flow speed of the oil increase in the direction of flow. At the end of the reactor, the oil can have a flow rate of 1.0 to 2.0 times the speed of sound. At this high flow rate, the evaporated oil reaches the cyclone separator, which then has a good separating effect. Both the higher-boiling components and any solids that may be present can be separated off effectively.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Reaktionsprodukte von dem zu behandelnden Öl mit dem Natrium am Feststoffausgang des Zyklonabscheiders abgezogen werden. Dieser Sumpf enthält demnach die Schadstoffe, die nicht oder anders weiterverwendet werden können. Allerdings stellt dieser Bestandteil nur den geringeren Massenanteil dar.It is also provided that the reaction products are drawn off from the oil to be treated with the sodium at the solids outlet of the cyclone separator. This sump therefore contains the pollutants that cannot be used or otherwise used. However, this component only represents the lower mass fraction.

Die Vorrichtung zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl weist einen Einrohr-Reaktor zum kontinuierlichen Verdampfen des Öls und einem mit dem Ausgang des Einrohr-Reaktors verbundenen Zyklonabscheider auf, in dem die höhersiedenden Stoffe und die Feststoffe von dem verdampften Öl abgetrennt werden. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Einrohr-Reaktor oder zu Beginn des Einrohr-Reaktors eine Zuführeinrichtung vorhanden ist, die mit einem Vorratsbehälter für in Öl dispergiertes metallisches Natrium in Verbindung steht, um das in Öl dispergierte metallische Natrium dem noch flüssigen oder in der Übergangsphase zwischen flüssigem und gasförmig befindlichen zu behandelnden Öl zuzuführen. Damit ist es möglich, dass dem zu behandelnden Öl metallisches Natrium zugeführt wird, durch das die schädlichen polychlorierten Biphenyle oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe gebunden werden und im Zyklonabscheider abgeschieden werden können. Das in Öl dispergierte metallische Natrium ist in dieser Form gut lagerbar, so dass es ohne Weiteres bevorratet und in der gewünschten Menge dem zu behandelnden Öl zugeführt werden kann.The device for processing oil containing PCB and / or PAH has a single-tube reactor for continuous evaporation of the oil and a cyclone separator connected to the outlet of the single-tube reactor, in which the higher-boiling substances and the solids are separated from the evaporated oil become. According to the invention it is provided that in front of the single-tube reactor or at the beginning of the single-tube reactor there is a feed device which is connected to a storage container for metallic sodium dispersed in oil in order to convert the metallic sodium dispersed in oil to the still liquid or in the transition phase between liquid and gaseous oil to be treated. This makes it possible to add metallic sodium to the oil to be treated, by means of which the harmful polychlorinated biphenyls or polycyclic aromatic hydrocarbons are bound and can be separated in the cyclone separator. The metallic sodium dispersed in oil can be easily stored in this form, so that it can easily be stored and added to the oil to be treated in the desired amount.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung als statischer Mischer ausgebildet ist. Ein solcher Mischer ist robust und weist keine beweglichen Teile auf, so dass er auch dauerhaft einsetzbar ist. Gleichzeitig wird damit eine gute Vermischung des metallischen Natriums mit dem zu behandelnden Öl erreicht.According to one embodiment of the invention it is provided that the feed device is designed as a static mixer. Such a mixer is robust and has no moving parts, so that it can also be used permanently. At the same time, good mixing of the metallic sodium with the oil to be treated is achieved.

Das Dispersionsöl ist vorzugsweise ein Paraffinöl oder Petroleum, das im Wesentlichen schadstofffrei ist. Eine zusätzliche Belastung oder Verunreinigung des zu behandelnden Öls findet demnach dadurch nicht statt.The dispersion oil is preferably a paraffin oil or petroleum, which is essentially free of harmful substances. This means that there is no additional load or contamination of the oil to be treated.

Weiterhin ist vorgesehen, dass das in Öl dispergierte metallische Natrium über eine Dosiereinrichtung dem statischen Mischer zugeführt wird. Damit ist es möglich, die Menge des zugeführten metallischen Natriums in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Öl einzustellen. Insbesondere ist es möglich, dass dem zu behandelnden Öl zwischen 0,5 Gew.-% und 2,0 Gew.-% und insbesondere 0,8 Gew.-% bis 1,2 Gew.-% Natrium zugeführt wird. Damit können gute Ergebnisse bei der Aufarbeitung von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl erreicht werden.It is also provided that the metallic sodium dispersed in oil is fed to the static mixer via a metering device. This makes it possible to adjust the amount of metallic sodium supplied depending on the oil to be treated. In particular, it is possible for between 0.5% by weight and 2.0% by weight and in particular 0.8% by weight to 1.2% by weight of sodium to be added to the oil to be treated. This means that good results can be achieved when processing oil containing PCBs and / or PAHs.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand einer Vorrichtung mit einem Zyklonabscheider beschrieben. Es ist natürlich auch möglich, dass der gasförmige Ausgang des Zyklonabscheiders mit wenigstens einem weiteren Zyklonabscheider verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass hinter dem ersten Zyklonabscheider weitere Zyklonabscheider angeordnet sind, die jeweils eine unterschiedliche Arbeitstemperatur aufweisen. Damit kann das von Schadstoffen befreite Öl in unterschiedliche Fraktionen aufgeteilt werden. Auch können herkömmliche Kondensationsstufen vorgehen werden, um das Öl einer bestimmten Fraktion zu kondensieren.The invention has been described above with reference to a device with a cyclone separator. It is of course also possible for the gaseous outlet of the cyclone separator to be connected to at least one further cyclone separator. In particular, it can be provided that further cyclone separators are arranged behind the first cyclone separator, each of which has a different working temperature. This means that the oil that has been freed from harmful substances can be divided into different fractions. Conventional condensation steps can also be used to condense the oil of a particular fraction.

Insgesamt gelingt es, aus dem giftigen und krebserregenden PCB- und/oder PAK-haltigen Öl ein aufgearbeitetes Öl bereitzustellen, das ohne weiteres weiterverwendet werden kann. Insbesondere ist das Öl frei von Feststoffen oder anderen Schadstoffen, so dass es auch höheren Ansprüchen genügt.Overall, it is possible to prepare a reconditioned oil from the toxic and carcinogenic PCB and / or PAH-containing oil, which can easily be used further. In particular, the oil is free from solids or other pollutants, so that it also meets higher requirements.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Verfahrensschema gemäß der Erfindung.The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. The single figure shows the process scheme according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 11 zum Aufarbeiten von Altöl umfasst einen nicht gezeigten Vorratsbehälter, in dem das Altöl gelagert wird. Über eine Förderpumpe 12 gelangt das Öl in einen Einrohr-Reaktor 13, der in an sich bekannter Weise über Rauchgase 14 erhitzt wird. Innerhalb des Rohrs 15 des Einrohr-Reaktors 13 verdampft das vorher flüssige Altöl kontinuierlich unter Vergrößerung seines Volumens und unter Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit. Am Ende des Einrohr-Reaktors ist das zugeführte Altöl im Wesentlichen vollständig verdampft und strömt am Ende des Einrohr-Reaktors mit 1,0-facher bis 2,0-facher Schallgeschwindigkeit durch das Rohr 15. Das Reaktorrohr 15 ist dabei mehrere einhundert Meter lang und insbesondere länger als 1.000 m. Der Durchmesser des Rohres beträgt zu Beginn des Einrohr-Reaktors 13 etwa 50 mm und erweitert sich bis auf 150 mm am Ende des Reaktorrohrs 15. Am Ende 16 des Einrohr-Reaktors hat das Öl eine Temperatur von etwa 380°C und strömt bei einem Unterdruck von etwa 20 bis 100 mbar.The device shown in the drawing 11 for processing used oil comprises a storage container, not shown, in which the used oil is stored. Via a feed pump 12 the oil enters a single-tube reactor 13 , which in a known manner via flue gases 14th is heated. Inside the pipe 15th of the single-tube reactor 13 the previously liquid waste oil evaporates continuously, increasing its volume and increasing the flow rate. At the end of the single-tube reactor, the used oil supplied has essentially completely evaporated and at the end of the single-tube reactor flows through the tube at 1.0 to 2.0 times the speed of sound 15th . The reactor tube 15th is several hundred meters long and in particular longer than 1,000 m. The diameter of the tube is at the beginning of the one-tube reactor 13 about 50 mm and expands to 150 mm at the end of the reactor tube 15th . At the end 16 In the single-tube reactor, the oil has a temperature of around 380 ° C. and flows at a negative pressure of around 20 to 100 mbar.

Das verdampfte Öl gelangt mit dieser Strömungsgeschwindigkeit in einen Zyklonabscheider 17, in dem höhersiedende Bestandteile oder Feststoffe abgeschieden werden. Die abgetrennten flüssigen Bestandteile werden am unteren Ende 18 des Zyklonabscheiders 17 abgezogen und in einem Sumpf 19 aufgefangen. Die gasförmige Fraktion wird über den Gasausgang 20 abgeführt. Diese Fraktion kann weiteren Zyklonabscheidern oder weiteren Behandlungsstufen 21 zugeführt werden, die hier nicht weiter dargestellt sind.The evaporated oil reaches a cyclone separator at this flow rate 17th , in which higher-boiling components or solids are separated. The separated liquid components are at the bottom 18th of the cyclone separator 17th stripped and in a swamp 19th caught. The gaseous fraction is via the gas outlet 20th discharged. This fraction can be used for further cyclone separators or further treatment stages 21st are supplied, which are not shown here.

Am Eingang des Einrohr-Reaktors 13 ist eine Zuführeinrichtung 22 vorgesehen, über die metallisches Natrium dem zu behandelnden Öl zugeführt werden kann. Das metallische Natrium liegt in Öl dispergierter Form vor und wird in einem Vorratsbehälter 23 bereitgestellt. Über eine Dosierpumpe 24 gelangt das in Öl dispergierte metallische Natrium in der gewünschten Menge zu der Zuführeinrichtung 22 und somit in das zu behandelnde Öl, das dort noch in flüssiger Form vorliegt.At the entrance to the single-tube reactor 13 is a feeding device 22nd provided through which metallic sodium can be added to the oil to be treated. The metallic sodium is in oil-dispersed form and is stored in a storage container 23 provided. Via a dosing pump 24 the metallic sodium dispersed in oil reaches the feed device in the desired amount 22nd and thus into the oil to be treated, which is still there in liquid form.

Die Zuführeinrichtung 22 kann aber auch an einer anderen Stelle zu Beginn des Einrohr-Reaktors 13 vorgesehen werden, in der das zu behandelnde Öl noch flüssig ist oder sich in der Übergangsphase zwischen flüssig und gasförmig befindet. Der Zuführort kann auch in Abhängigkeit von der herrschenden Temperatur des zu behandelnden Öls gewählt werden.The feeding device 22nd but can also be at another point at the beginning of the single-tube reactor 13 can be provided in which the oil to be treated is still liquid or is in the transition phase between liquid and gaseous. The feed point can also be selected depending on the prevailing temperature of the oil to be treated.

Die Zuführeinrichtung 22 kann als statischer Mischer ausgebildet sein. Ein solcher Mischer weist keine beweglichen Teile auf und ist daher äußerst robust. Dessen Bestandteile werden nicht von dem metallischen Natrium angegriffen.The feeding device 22nd can be designed as a static mixer. Such a mixer has no moving parts and is therefore extremely robust. Its components are not attacked by the metallic sodium.

Das derart zugeführte metallische Natrium führt dazu, dass die polychlorierten Biphenyle oder die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe des zugeführten und zu behandelnden Öls gebunden werden. Die gebundenen Schadstoffe können dann im Zyklonabscheider abgeschieden und im Sumpf 19 aufgefangen und entsprechend entsorgt werden. Das zur Weiterbehandlung erzeugte Öl ist danach frei von diesen Inhaltsstoffen und kann ohne weiteres wiederverwendet werden.The metallic sodium fed in in this way has the effect that the polychlorinated biphenyls or the polycyclic aromatic hydrocarbons of the oil fed in and to be treated are bound. The bound pollutants can then be separated in the cyclone separator and in the sump 19th collected and disposed of accordingly. The oil produced for further treatment is then free of these ingredients and can easily be reused.

Es können weiterhin Zuführstellen 25 vor dem Einrohr-Reaktor 13 an dessen Zulauf vorgesehen werden, über di weitere Zusatzstoffen zugeführt werden können. So kann beispielsweise NaOH oder KOH zugeführt werden, um die Esterverbindungen im zu behandelnden Altöl aufzuspalten und zu binden. Diese können dann im Zyklonabscheider 17 am Feststoffausgang 18 abgezogen werden.Feeding points can still be used 25th in front of the one-tube reactor 13 be provided at the inlet through which further additives can be added. For example, NaOH or KOH can be added to break down and bind the ester compounds in the waste oil to be treated. These can then be stored in the cyclone separator 17th at the solids outlet 18th subtracted from.

Die nicht näher gezeigten weiteren Behandlungsstufen 21 hinter dem Gasaustritt 20 des Zyklonabscheiders 17 können Vakuumanlagen oder Kondensationsstufen umfassen, mit denen die unerwünschten gasförmigen Reaktionsprodukte aus dem dampfförmigen Öl entfernt werden. Auch kann das dampfförmige Öl in diesen nachfolgenden Behandlungsstufen 21 beispielsweise mit Natriumhydrogencarbonat behandelt werden, um Schwefelverbindungen zu entfernen.The further treatment stages not shown in detail 21st behind the gas outlet 20th of the cyclone separator 17th can include vacuum systems or condensation stages with which the undesired gaseous reaction products are removed from the vaporous oil. The vaporous oil can also be used in these subsequent treatment stages 21st for example, treated with sodium hydrogen carbonate to remove sulfur compounds.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014118486 A1 [0002]DE 102014118486 A1 [0002]

Claims (12)

Verfahren zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl, bei welchem Verfahren das Öl einem Einrohr-Reaktor (13) zugeführt wird, in dem es in einem kontinuierlichen Prozess verdampft, und das verdampfte Öl nach Verlassen des Einrohr-Reaktors (13) wenigstens einem Zyklonabscheider (17) zugeführt wird, in dem die höhersiedenden Stoffe und die Feststoffe von dem verdampften Öl abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu behandelnden Öl vor dem oder im Laufe des Einrohr-Reaktors (13) in der flüssigen Phase des Öls oder in der Übergangsphase des Öls zwischen flüssig und gasförmig metallisches Natrium zugeführt wird.Process for processing oil containing PCB and / or PAH, in which process the oil is fed to a single-tube reactor (13), in which it evaporates in a continuous process, and the evaporated oil after leaving the single-tube reactor (13 ) at least one cyclone separator (17) is fed, in which the higher-boiling substances and the solids are separated from the evaporated oil, characterized in that the oil to be treated before or during the course of the single-tube reactor (13) in the liquid phase of the Oil or in the transition phase of the oil between liquid and gaseous metallic sodium is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Natrium in Öl dispergierter Form zugeführt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the metallic sodium is supplied in oil-dispersed form. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Öl dispergierte metallische Natrium über einen statischen Mischer (22) dem zu behandelnden Öl zugeführt wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the metallic sodium dispersed in the oil is fed to the oil to be treated via a static mixer (22). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu behandelnden Öl zwischen 0,5 und 2,0 Gew.-% und insbesondere 0,8 bis 1,2 Gew.-% Natrium zugeführt wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that between 0.5 and 2.0 wt .-% and in particular 0.8 to 1.2 wt .-% sodium is added to the oil to be treated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Öl vor dem Einrohr-Reaktor (13) eine Temperatur von 90°C - 100°C aufweist oder auf diese Temperatur erwärmt wird.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the oil to be treated has a temperature of 90 ° C - 100 ° C upstream of the single-tube reactor (13) or is heated to this temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des verdampften Öls am Ausgang des Einrohr-Reaktors (13) zwischen 320°C und 380°C und insbesondere zwischen 340°C und 360°C beträgt.Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the temperature of the evaporated oil at the outlet of the single-tube reactor (13) is between 320 ° C and 380 ° C and in particular between 340 ° C and 360 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zyklonabscheider (17) unmittelbar an den Einrohr-Reaktor (13) anschließt derart, dass die Einlauftemperatur des verdampften Öls in den Zyklonabscheider im wesentlichen der Ausgangstemperatur des verdampften Öls am Einrohr-Reaktor (13) entspricht.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the cyclone separator (17) is directly connected to the single-tube reactor (13) in such a way that the inlet temperature of the evaporated oil in the cyclone separator essentially corresponds to the outlet temperature of the evaporated oil at the single-tube reactor (13). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Natrium in Paraffinöl oder in Petroleum dispergiert ist.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the metallic sodium is dispersed in paraffin oil or in petroleum. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsprodukte von dem zu behandelnden Öl mit dem Natrium am Feststoffausgang (19) des Zyklonabscheiders (17) abgezogen werden.Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the reaction products are drawn off from the oil to be treated with the sodium at the solids outlet (19) of the cyclone separator (17). Vorrichtung zum Aufarbeiten von PCB- und/oder PAK-haltigem Öl mit einem Einrohr-Reaktor (13) zum kontinuierlichen Verdampfen des Öls und mit einem mit dem Ausgang des Einrohr-Reaktors (13) verbundenen Zyklonabscheider (17), in die höhersiedenden Stoffe und die Feststoffe von dem verdampften Öl abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einrohr-Reaktor (13) oder zu Beginn des Einrohr-Reaktors (13) eine Zuführeinrichtung (22) vorhanden ist, die mit einem Vorratsbehälter (23) für in Öl dispergiertes metallisches Natrium in Verbindung steht, um das in Öl dispergierte metallische Natrium dem noch flüssigen oder in der Übergangsphase zwischen flüssig und gasförmig befindlichen zu behandelnden Öl zuzuführen.Device for processing PCB and / or PAH-containing oil with a single-tube reactor (13) for the continuous evaporation of the oil and with a cyclone separator (17) connected to the outlet of the single-tube reactor (13), into the higher-boiling substances and the solids are separated from the evaporated oil, characterized in that upstream of the single-tube reactor (13) or at the beginning of the single-tube reactor (13) there is a feed device (22) which has a storage container (23) for dispersed in oil metallic sodium is in connection in order to supply the metallic sodium dispersed in oil to the oil to be treated which is still liquid or in the transition phase between liquid and gaseous. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (22) als statischer Mischer ausgebildet ist.Device according to Claim 10 , characterized in that the feed device (22) is designed as a static mixer. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das in Öl dispergierte metallische Natrium über eine Dosiereinrichtung (24) dem statischen Mischer (22) zugeführt wird.Device according to Claim 10 or 11 , characterized in that the metallic sodium dispersed in oil is fed to the static mixer (22) via a metering device (24).
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