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Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung organischer Lösungsmittel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung organischer
Lösungsmittel aus einer Aufschlammung, z.B. einem verunreinigten Spülmittel 5 mit
insbesondere hohem Feststoffgehalt, wie es beim Reinigen von Anstrich- und Lackiervorrichtungen
oder dergl. entsteht.
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In Fabriken oder Werkstätten, in denen Anstrichstoffe, Lacke o.dg.,
insbesondere auf der Basis natürlicher und synthetischer Harze, z.B. Alkydharze,
in großem Maßstab verwendet werden, müssen die für das Anstreichen oder Lackieren
benutzten Vorrichtungen und Gerste, beispielsweise Farbauftragwalzen o.dgl., häufig
gereinigt werden, beispielsweise dann, wenn ein und dieselbe Vorrichtung für eine
andere Farbe oder einen anderen Lack benutzt werden soll. Obwohl hierfür selpstverstEndlich
das normalerweise
einen Bestandteil der betreffenden Farbe oder
des Ketone, insbesondere betreffenden Lackes bildende organische Lösungsmittel,
z. B. / Azeton, Anwendung finden kann, ist es aus wirtschaftlichen Gründen doch
vorzuziehen, billigere Lösungsmittel zu benutzen.
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An billigen Lösungsmittelnkömmen vor allem nicht polare Lösungsmittel
in Frage. Aufgrund der Beschaffenheit der Anstrichstoffe und Lacke müssen diese
nicht polaren Lösungsmittel in der Regel mit teueren polaren Lösungsmitteln vermischt
werden, beispielsweise mit Alkoholen, äthern, Estern und Ketonen, um zu einer Auflösung
der Anstrichstoffe und Lacke zu gelangen. Beispiele für nicht polare Lösungsmittel
sind Triäthylbenzol und Trimethylbenzol; Beispiele für polare Lösungsmittel sind
Azeton, Methyläthylketon, Isophoron, Benzylalkohol und Zyklohexanon.
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Selbst wenn die billigsten organischen Lösungsmittel zur Anwendung
gelangen, sollte auch ihr Verbrauch aus wirtschaftlichen Gründen so weit als möglich
beschränkt sein. Im allgemeinen entsteht bei den hier in Rede stehenden Rdnigungsvorgängen
eine Aufschlämmung oder Trübe, deren Feststoffgehalt wenigstens 2 Gew.%, beispielsweise
5 Gew.%, beträgt.
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Zahlreiche Betriebe stehen dem Problem gegenüber, was mit einer solchen
Aufschlämmung geschehen soll. Eine Ableitung in die Abwasserkanalisation oder in
natürliche Wasserwege ist in der Regel nicht statthaft, da dies zu einer unzulässigen
Verschmutzung führen würde.
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Zahlreiche Versuche, das Lösungsmittel aus der Reinigungsaufschlämmung,
z. B. durch Phasenabtrennung, wieder zu gewinnen, schlagen fehl.
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Eine Abtrennung der organischen Lösungsmittel durch einfache Destillation
führt nicht zum Erfolg, da beim Erhitzen klebrige Lackrückstände an der benutzten
Vorrichtung abgeschieden werden. Dieselbe Schwierigkeit tritt selbst dann auf, wenn
die Aufschlämmung einer Dampfdestillation unterworfen wird. Die abgeschiedenen Stoffe
sind nur schwer zu entfernen und beeinträchtigen den Wärmeaustausch mit den Heizflächen.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
anzugeben, mit deren Hilfe die geschilderten Mängel überwunden werden und eine erfolgreiche
und einfache Rückgewinnung der in der Anstreich- und Lackiertechnik benutzten Lösungsmittel
möglich ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wurde in überraschender Weise gefunden, daß
das organische Lösungsmittel aus der bei der Reinigung einer Anstreich- und Lackiervorrichtung
gewonnenen Aufschlämmung ohne Schwierigkeiten rückgewonnen werden kann, wenn die
Aufschlämmung zunächst mit einer verdünnten, wäßrigen, alkalischen Lösung vermischt
und anschließend einer Destillation unterworfen wird.
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Sehr gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das erfindungsgemäße
Verfahren mit einer verdünnten Alkalihydroxyd-, z. B.
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einer Natriumhydroxyd-Lösung ausgeführt wird, die beispielsweise eine
Konzentration von etwa 1 % besitzen kann.
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Bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufschlämmung
vorzugsweise mit wenigstens einer solchen Menge der verdünnten, alkalischen Lösung
vermischt, die der Menge der Aufschlämmung gleich ist.
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Besonders glatt und reibungslos läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren
dann ausführen, wenn die Destillation im Kreislauf ausgeführt wird, wobei eine hierfür
geeignete Kreislauf-Anlage ein Gefäß aufweist, in das die wäßrige, alkalische Lösung
und die Aufschlämmung eingeführt werden und von dem ein Destillat abgezogen wird,
wobei ein Wärmeaustauscher dafür sorgt, daß sich die im Kreislauf gehaltene Mischung
ständig bei Destillationstemperatur befindet.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine für die Durchführung des
erwähnten Verfahrens geeignete Vorrichtung, nämlich eine Kreislauf-Anlage, welche
ein Verdampfungsgefäß, eine Pumpe und einen Wärmeaustauscher umfaßt, wobei das Verdampfungsgefäß
mit einem Dampfentnahmerohr versehen ist, das an einen Kondensor angeschlossen ist.
Bei einer solchen Vorrichtung ist die Pumpe vorteilhafterweise an ihrer Saugseite
mit dem unteren Teil des Verdampfungsgefäßes verbunden.
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Günstig ist es weiterhin, wenn die Leitung zwischen Verdampfungsgefäß
und Pumpe eine absperrbare Zweigleitung aufweist, um KUhl- und Spülwasser zuzuführen.
Von Vorteil ist es weiterhin, zum Zwecke der Entnahme von RUckständen zwischen der
Pumpe und dem Wärmeaustauscher eine weitere Zweigleitung anzuordnen, weche ebenfalls
absperrbar ist.
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Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung, dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung,
auf welcher eine Kreislauf-Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
schematisch dargestelltjist, der weiterenSläuterung.
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Auf der Zeichnung ist ein Verdampfungsgefäß 1 dargestellt, in welches
über einen Trichter 2 und ein Absperrventil 3 eine Aufschlärmnung eingegeben werden
kann, aus welcher ein organisches Lösungsmittel zurückgewonnen werden soll.
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Ebenfalls über den Trichter 2 und das Ventil 3 kann Wasser und eine
konzentrierte, kaustische Flüssigkeit in das Gefäß l.eingegeben werden. Nach der
Füllung wird das Ventil 3 geschlossen.
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Nunmehr wird ein Ventil 4 geöffnet und eine Pumpe 5 in Betrieb genommen,
so daß der Inhalt des Gefäßes 1 im Kreislauf durch eine Leitung 6, einen Wärmeaustauscher
7 und eine Leitung 8 strömt. Im Wärmeaustauscher 7 wird das im Kreislauf gehaltene
Material, beispielsweise mit Hilfe von heißem Wasser,dampf o. dgl., auf Destillationstemperatur
gebracht, worauf die flüchtigen, abdestillierten Substanzen in einem wassergekUhlten
Kondensor 9 kondensiert werden. Das Kühlwasser strömt dabei durch eine Leitung 10
ab, während eine Leitung 11 für die Entnahme des Kondensats vorgesehen ist. Nachdem
durch die Verdampfung der Aufschlämmung eine ausreichende Konzentration erreicht
ist, wird ein Ventil 12 geschlossen und ein Ventil 13
geöffnet,
so daß der Rückstand aus dem Gefäß 1 nach Verdünnung mit Spülwasser, das über eine
Leitung 14 und ein Ventil 15 zugeführt wird, durch eine Leitung 16 abgezogen werden
kann.
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Das Gefäß 1 kann mit Wasser nachgespült werden, welches über eine
Leitung 17 sowie Ventile 18 und 19 eingeleitet wird.
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Der Wärmeaustauscher 7 kann ebenfalls durch Spülung gereinigt werden,
wenn ein Ventil 20 geschlossen und das Ventil 12 geöffnet werden. Die Spülung erfolgt
dabei mit Wasser, das aus der Leitung 17 über das geöffnete Ventil 18 zugeführt
wird; in diesem Falle sollte das Ventil 19 geschlossen gehalten werden Im Kondensor
9 wird eine Mischung aus organischem Lösungsmittel und Wasser erhalten. Aus dieser
Mischung wird das organische Lösungsmittel als leichtere Phase rückgewonnen, was
beispielsweise durch Zentrif;eren oder nach erfolgter Absetzung durch Abdekantieren
erfolgen kann. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet vorzugsweise unter Atmosphärendruck.
Die im Destillationsgefäß herrschende Temperatur hängt einerseits vom herrschenden
Betriebsdruck und andererseits von der Art des in der betreffenden Aufschlämmung
vorhandenen Lösungsmittels ab.