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Vorrichtung zum Rückgewinnen paraffinartiger Imprägniermittel aus
zellstoffhaltigem Fasermaterial Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Rückgewinnen von paraffinartigen Imprägnierungsmitteln aus zellstoffhaltigem
Fasermaterial.
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Aus einer Veröffentlichung ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die
Imprägniermittel aus damit imprägniertem zellstoffhaltigem Fasermaterial, insbesondere
Papier, durch Lösungsmittelextraktion nach dem Gegenstromprinzip mittels Extraktoren,
durch die das Lösungsmittel im Kreislauf hindurchgeführt wird, zurückgewonnen werden.
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Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß das zu extrahierende
Gut während des Verfahrens zweimal in einen anderen Extraktor übergeführt werden
muß, was eine unnötige Verzögerung des Extraktionsvorgangs und zusätzliche Arbeitssehritte
erfordert. Auch muß das Papier vor seiner Behandlung zu Schnitzeln zerkleinert werden.
Der dort angegebene Extraktor nimmt ferner das Lösungsmittel bei Raumtemperatur
auf, worauf es dann erst im Extraktor erhitzt wird, so daß dadurch eine weitere
Verzögerung der Extraktion gegeben ist. Da bei dieser bekannten Vorrichtung das
Papier beim Austritt aus dem Extraktor vollkommen mit dem Lösungsmittel durchtränkt
ist, ist die Anordnung eines zusätzlichen Trockners notwendig, in welchem das Gut
durch Erhitzen getrocknet wird. Da die Trocknung in der Hitze längere Zeit in Anspruch
nimmt, ist es leicht möglich, daß das Papier dabei beschädigt wird.
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Durch eine weitere Veröffentlichung ist ebenfalls eine Vorrichtung
zum Extrahieren von mit Wachs überzogenem Papier im Gegenstromverfahren bekannt.
Jedoch ist diese Vorrichtung äußerst kompliziert. So sind dort mindestens sieben
Förderbänder neben einer Reihe von Flüssigkeitsbädern vorgesehen, auf denen das
Gut zum Teil in das Lösungsmittel eintaucht. Infolge ihrer Kompliziertheit ist diese
Anlage leicht störungsanfällig.
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In einer Druckschrift ist eine Extraktionsvorrichtung beschrieben,
bei der jedoch nicht im Gegenstromverfahren gearbeitet wird. Auch hat der dort gezeigte
Extraktor den Nachteil, daß das Fassungsvermögen der in ihm befindlichen rotierenden
Trommel, die das Gut aufnimmt, verhältnismäßig klein ist. Infolge der Anordnung
einer Heizschlange im Extraktor wird das Fassungsvermögen noch mehr verringert.
Die Rotation der Trommel kann eine Beschädigung der Papierfasem mit sich bringen,
die durch Zufuhr von Heißluft in den Extraktor unter Bewegung der Papierteilchen
noch verstärkt wird. Auch muß das zu extrahierende Gut vor dem Einbringen in den
Extraktor zerkleinert werden.
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Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung
zu schaffen, bei der die vorstehenden Nachteile vermieden werden und bei der mit
Vorteil vom Gegenstrompr=p Gebrauch gemacht wird. Diese Aufgabe wird durch eine
Vorrichtung zum Rückgewinnen von paraffinartigen Imprägnierungsmitteln aus damit
imprägniertem zellstoffhaltigem Faserinaterial durch Lösungsmittelextraktion nach
dem Gegenstromprinzip, mittels Extraktoren, durch die das Lösungsmittel im Kreislauf
hindurchgeführt wird, gelöst, die gemäß der Erfindung folgende Merkmale aufweist.
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a) mindestens zwei Extraktoren zur Aufnahme des zu extrahierenden
Materials, b) einen an sich bekannten Verdampfer zum Ab-
dampfen des
Lösungsmittels aus dem Extrakt, e) eine Kühlvorrichtung zum Kondensieren
des im Verdampfer abgedampften Lösungsmittels, d) einen Gegenstromdampferhitzer
zum Erhitzen des vom Behälter kommenden, -von der Pumpe geförderten und zu den Extraktoren
geleiteten Lösungsmittels, e) Leitungen zwischen dem Dampferhitzer und den Extraktoren,
die das frische Lösungsmittel zuerst in den einen mit schon teilweise extrahiertem
Material gefüllten Extraktor leiten, und f) eine Vorrichtung zum Rückgewinnen
von im Verdampfer abdestillierten, die Kühlvorrichtung durchlaufenen Dämpfen.
Es
wird nur für die vorstehende Merkmalkombination Schutz begehrt, während die Einzelmerkmale
oder deren einzelne Teilkombinationen als bekannt gelten sollen.
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Durch die erlindungsgemäße Gestaltung der Vorrichtung ist es möglich,
daß das Gut ohne vorherige Zerkleinerung verwendet wird. Auch kann dadurch das Gut
ohne Beschädigung der Faserinasse extrahiert werden. Da mittels der neuen Vorrichtung
auch Papiergegenstände, wie Teller, Becher, Flaschen usw., verarbeitet werden können,
ist es wichtig, daß sowohl das Papier als auch das Paraffin jeweils in reinem Zustande
wiedergewonnen und ihrer Wiederverwertung zugeführt werden. Da von einem Lösungsmittel
ausgegangen wird, welches in den anderen Extraktoren bereits vorerwärmt ist, fällt
eine zusätzliche Erhitzungszeit während der Extraktion fort. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß das zu extrahierende Gut während
des ganzen Verfahrens stets in dem gleichen Gefäß belassen wird, so daß keine Beeinträchtigung
der Fasern erfolgt, da die Extraktoren auch keine zusätzliche Bewegung wie bei den
bekannten Trommeln erfahren.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung der Vorrichtung ermöglicht es auch,
daß gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Verfahren zweckmäßig so durchgeführt
wird, daß ein Waschlösungsmittel und ein Extraktionslösungsmittel verwendet werden
und daß zuerst das eine und dann das andere im Kreislauf durch die Extraktoren hindurchgeführt
wird. Dadurch ergibt sich ein besonders hoher Reinigungseffekt. Dies kann z. B.
dadurch geschehen, daß man die Zufuhr des Extraktionslösungsmittels zu den Extraktoren
unterbricht und darauf das Waschlösungsmittel, z. B. in Form von überhitztem Wasserdampf,
in die Extraktoren einbringt. Dieser Wasserdampf entfernt die imprägnierungsmittelhaltige
Lösung, beispielsweise Paraffin in Trichloräthylen, so daß ein Gemisch von Wasserdampf,
teilweise verdampften Lösungsmittel und Paraffin aus dem Extraktor austritt. Das
anschließende überleiten von überhitztem Wasserdampf durch die extrahierte Masse
bewirkt ferner eine Entfernung von Feuchtigkeitsresten aus der Masse. Im Extraktor
bleibt daher ein vollständig vom Imprägnierungsstoff befreites und trockenes Material
zurück, während die herausgeführte Mischung über den Verdampfer der Kühlvorrichtung
zugeleitet wird. Dort wird der Wasserdampf kondensiert, während das Lösungsmittel
vom restlichen Paraffin in der Vorrichtung 9 befreit wird.
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Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es möglich, auch große Mengen von zu extrahierendem Gut in die Extraktoren einzubringen
und sie der gleichzeitigen Extraktion zu unterwerfen. Da die Zahl der Extraktoren
nicht beschränkt ist, können gleichzeitig beträchtliche Mengen an Paraffinpapier
od. dgl. extrahiert werden.
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Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte
Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit zwei Extraktoren zum
Ab-
trennen von Paraffin aus paraffiniertem Papier.
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Aus einem Vorratstank 1 wird ein Lösungsmittel durch eine Pumpe
2 in einen Vorerhitzer 3 gefördert. Der Vorerhitzer enthält konzentrische
Rohre, durch die im Gegenstrom Dampf und das Lösungsmittel durchgeführt werden,
das von dem Vorerhitzer zu zwei Extraktoren 4 und 5, von da in ein Destilliergefäß,
6, in einen Kühler 7, in einen weiteren Kühler 8
und in eine
Vorrichtung 9 zum Rückgewinnen von Dämpfen geführt wird. Eine Leitung
10 verbindet das Destilliergefäß 6 mit einer nicht gezeigten Filtriervorrichtung
für das Paraffin.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Zunächst wird einer der beiden
Extraktoren, z. B. der Extraktor 4, mit Paraffinpapier gefüllt, und das Trichloräthylen
wird mittels der Pumpe 2 durch den Vorerhitzer 3 in den Extraktor 4, und
zwar beispielsweise in den unteren Teil dieses Extraktors, eingeführt. Das durch
den im Gegenstrom durch den Vorerhitzer zirkulierenden Dampf erhitzte Trichloräthylen
vervielfacht seine Lösungsmitteleigenschaften auf das Fünffache und nimmt beim Durchgehen
durch das paraffinierte Papier Paraffin auf, wobei es eine emulsionsartige Lösung
bildet, die wegen der fortlaufenden Zufuhr frischen Trichloräthylens in den oberen
Teil des Extraktors und von da in den Verdampfer 6
gelangt, in dem das weiter
erhitzte Lösungsmittel verdampft. Das Paraffin wird im unteren Teil des Verdampfers
gesammelt und dann durch die Leitung 10
zu der nicht gezeigten Paraffmfiltriervorrichtung
geschickt. Das gasförmige Trichloräthylen, das sich im oberen Teil des Verdampfers
6 ansammelt, wird dem Kühler 7 zugeführt, der aus einer in eine Kühlflüssigkeit
getauchten Rohrschlange besteht und kondensiert darin absteigend in den Tank
1.
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Der Extraktionsvorgang beim kontinuierlichen Durchgang des Lösungsmittels
entfernt in dem Extraktor etwa 80 % des in dem Papier ursprünglich enthaltenen
Paraffins. Während die Extraktion in dem Extraktor 4 durchgeführt wird, wird auch
der andere Extraktor 5 mit paraffiniertem Papier gefüllt, und sobald etwa
80 II/o des zu Beginn des Verfahrens enthaltenen Paraffins aus dem ersten
Extraktor rückge-wonnen sind, wird das Lösungsmittel vom Extraktor 4 in den
zweiten Extraktor 5 geführt, um zu verhindern, daß ein begrenzter Paraffinprozentsatz
der Destillation zugeführt wird. Das weiter durch den Extraktor 4 gehende Lösungsmittel
vervollständigt das Auswaschen des Paraffins aus dem Papier im Extraktor 4 und wird
später direkt in den Extraktor 5 geleitet, um dort die Extraktion des Paraffins
zu vervollständigen, während inzwischen der Extraktor 4 geleert und frisch mit paraffmiertem
Papier gefüllt wird, worauf man die Extraktion dieser frischen Füllung mit Hilfe
der aus dem Extraktor 5 kommenden Waschlösung beginnt usw.
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Das nach Entfernung des Paraffins aus dem Extraktor genommene Papier
behält seine Endkennwerte bei und ist von solcher Beschaffenheit, daß es als Altpapier
zur Herstellung von neuem Papier verwendet werden kann. Es versteht sich, daß verschiedene
Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen
wird, z. B. die folgenden: Man kann die Zahl der Extraktoren vergrößern, um gleichzeitig
und hintereinander viele Waschoperationen zu ermöglichen; man kann Lagertanks für
Waschlösungsmittel und Extraktionslösungsmittel vorsehen, so daß es mit Hilfe mehrerer
Pumpen möglich ist, zuerst das eine und dann das andere zirkulieren zu lassen und
so das jeweils geeignetste zu verwenden, mit dem Zweck, die Destilliervorgänge einzuschränken
und so die Abtrennungskosten des Paraffins zu senken; auch läßt sich die Anordnung
der Bestandteile und die Reihenfolge der Verfahrensschritte
und
Arbeitszyklen ändern; das Verfahren und die Vorrichtung können selbstverständlich
auch bei Abwandlungen von Teilen untergeordneter Wichtigkeit für eine ähnliche Behandlung
zum Abtrennen von Papier aus mit Vinylkunststoffen behandeltem Papier dienen, wobei
die Rückgewinnung sowohl der Papiersubstanz als auch des Vinylkunststoffes möglich
ist.