DE2034372C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Abscheidungedampf aus der Fraktionierung von Tallöl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abscheidungsdampf aus der Fraktionierung von Tallöl sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens. Die Fraktionierung von Tallöl erfolgt üblicherweise bei einem Unterdruck mit Hilfe von Abscheidungsdampf, welcher vom Kopf der Fraktionierungskolonne den flüchtigsten und daher am stärksten riechenden Bestandteil der unverseifbarcii Stoffe im Ausgangsmaterial mitführt. An den Kopf der Kolonne ist ein Kondensator angeschlossen, um den Unterdruck aufrechtzuerhalten und den Großteil des Abscheidungsdampfes sowie den niedrigsiedenden Geruchsstoff in Flüssigkeit zu verwandeln.

Üblicherweise dient als Kondensator ein barometrischer oder Fallwasser-Kondensator, bei welchem das Abwasser als Umlaufkühlwasser benutzt wird. Hinter dem Kondensator durchströmt das Wasser normalerweise einen Absetzbehälter, um eine Ölschicht zu entfernen, wonach das Wasser über einen Kühlturm geführt und in den Kondensator zurückgeleitel wird. Die Verwendung eines solchen Absetzbehälters ist zweckmäßig, um ein Zusetzen des Kühlturms weitgehend zu vermindern.

Ein Nachteil einer solchen Behandlungsvorrichtung ist in der auftretenden Umweltbelastung, d. h. in erster Linie der Belastung der Umwelt mit Geruchsstoffen zu sehen, da im Kühlturm Geruchsstoffe aus dem ölhaltigen Wasser abgeschieden werden. Dies trifft unabhängig davon zu< ob ein Absetzbehälter Verwendung findet. Der erzeugte Geruch ist nicht ausschließe lieh unangenehm, jedoch insbesondere dann sehr stark, wenn die erzeugten Fraktionen nochmals destilliert werden, um hochreine Produkte zu erzeugen. Der Geruch ist mithin lästig, jedoch nicht gefährlich, auch nicht gesundheitsschädlich. Im übrigen treten bei dieser Arbeitsweise nur minimale Schwierigkeiten hinsichtlich der Wasserverschmutzung auf, weil unter den meisten Wetterbedingungen der Verdampfungsverlust aus dem Kühlturm größer ist als die Menge von Abscheidungsdampf, die dem Kondensator zufließt Es gibt also kein verunreinigtes Abwasser, außer im Falle extrem langer Regenperioden.

Gewöhnlich folgt auf den ersten Kondensator ein zweistufiges Strahlsystem mit Zwischenkondensator. Durch den ersten Kondensator werden im wesentlichen alle organischen Verunreinigungen beseitigt, so daß ein verhältnismäßig reines Gemisch aus nichtkondensierendem Gas und Wasser in das zweistufige System eintritt und daß von letzterem erzeugte Kondensat daher nicht zu beanstanden ist

Ein weiteres bislang verwendetes System ist mit Unterdruck-Oberflächenkondensatoren für den Abscheidungsdampf versehen. Diese sind etwas teurer als die barometrischen Kondensatoren, obgleich für letztere ein besonderer Reinwasser- Kühlturm erforderlich ist. Durch den Oberflächenkondensator werden Gerüche von dem Kühlturm nicht beseitigt, doch wird eine auskondensierte organische Phase in einer Menge erzeugt die der Menge des Abscheidungsdampfes entspricht

Bei einer weiteren herkömmlichen Anlage findet ein geschlossenes barometrisches Kondensationssystem mit einem Kühler Verwendung, wobei umlaufendes Schmutzwasser indirekt mit Luft oder Wasser gekühlt wird. Aus dem Umlaufwasser wird dann ein Anteil abgezweigt dessen Menge derjenigen des Abscheidungsdampfes entspricht und der als Schmutzströmung einer weiteren Behandlung bedarf.

Aus der vorstehenden Diskussion ist zu entnehmen, daß die bislang benutzten Tallöl-Fraktionieranlagen hinsichtlich sowohl Luft- als auch Wasserverscnmutzung unbefriedigend sind. Die Entwicklung tendierte ;n jüngerer Zeit stärker zu den geschlossenen Kondensationssystemen. Die bei letzteren auftretende Schmutzwasserströmung wird oft nachbenandelt, doch ist eine vollständige Reinigung zu schwierig und viel zu aufwendig, um in der Praxis durchführbar zu sein.

Mechanische und chemische Behandlungsanlagen sind verwendet worden, jedoch nur mit begrenztem Erfolg. Tallöl-Ablaugen sind außerdem biologisch in herkömmlichen entgasten Belebtschlamm-Anlagen behandelt worden.

Selbst hinter einer Absetzstation enthält das Schmutzwasser bis zu I % gelöster und emulgierter bzw. dispergierter organischer Chemikalien. Dieses sind hauptsächlich unverseifbare Stoffe, im Gegensatz zu dem Harz und den Fettsäuren, welche die Hauptbestandteile des Roh-Tallöls in der Destillationsanlage darstellen. Hierzu gehören Sterine, Kohlenwasserstoffe, Terpene, Alkohole sowie Zersetzungsprodukte, die beim Cracken des Fettsäurepechs bzw. Terpentinharzes während der Destillation entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Behandeln von Abscheidungsdampf aus der Fraktionierung von Tallöl zu schaffen, bei welchem keine Schmutzlauge mehr auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampf kontinuierlich mit bzw, in Wasser kondensiert wird, welches zwecks Wiederverwendung beim Kondensieren des Dampfes im Umlauf zurückge^ führt wird, daß ein Anteil des Wassers von der

auskondensierten organischen Phase mit einer Geschwindigkeit gereinigt wird, die der Kondensationsgeschwindigkeit des Abscheidungsdampfes im Kondensator wenigstens ungefähr entspricht, und daß das geklärte Wasser verdampft und erneut als Abscheidungsdampf benutzt wird.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kondensator mit einer Umlaufleitung und einer Pumpe für das Wasser vorhanden ist, daß zum Entfernen von organischen Stoffen aus dem Wasser vor dessen Zuführung zum Verdampfer eine Kläreinrichtung und Abklär- bzw. Abscheideeinrichtungen vorgesehen sind, denen ein Verdampfer für das gereinigte Wasser nachgeordnet ist

Die Erfindung gestattet es mithin, Tallöl ohne oder mit nur geringer Umweltbelastung zu fraktionieren. Der Abscheidungsdampf und die von ihm mitgeführten Geruchsstoffe werden im Schmutzwasser kondensiert, das durch den Kondensator im Rückfluß strömt Die der Kondensationsmenge des Abscheidungsdampfes entsprechende Schmutzwassermenge wird gereinigt, neu verdamplt und wiederum als Abscheiaungsdampf benutzt, so daß keinerlei Schmutzabwässer entstehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels und einer schematischen Zeichnung näher erläutert

Aus einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Fraktionierkolonne gelangt ein aus Abscheidungsdampf einschließlich Verunreinigungen bestehende! Zufluß 1 in einen Kondensator 2, der als barometrischer oder Fall wasser-Kondensator ausgebildet sein kann. Abwasser aus dem Kondensator 2 fließt über eine Leitung 3 in einen Warmwasserbehälter 4, von wo es mittels einer Pumpe 5 über eine Leitung 6 in einen Kühler 7 gefördert wird. Dieser wird aus einer Kühlmittelleitung 8 mit Kühlmittel gespeist, und das gekühlte Abwasser wird über eine Leitung 9 in den Kondensator 2 zurückgeführt. Nicht kondensierende Gase aus dem Warmwasserbehälter 4 sind mittels einer Abgasleitung 4a abführbar. Vorzugsweise werden die Gase jedoch nicht unmittelbar in die Atmosphäre abgeführt, sondern durch Verbrennung, einen hohen Schornstein oder andere Einrichtungen beseitigt, wobei jeder Geruch verschwindet.

Die aus dem Kondensator 2 üher eine Leitung 10 austretenden nicht kondensierbaren Gase enthalter Wasserdnmpf, der höchstens einen geringen Gehalt an organischen Stoffen aufweist. Die durch die Leitung 10 strömenden nichtkondensierenden Gase werden einem mehrstufigen Verdampfer 11 zugeführt, der einen Zwischenkondensator 12 hat. Aus diesem fließt das Kondensat zu einem Warmwasserbehälter 13, von wo es über eine Abwasserleitung 14 in ein Kanalisations- oder sonstiges Abwassersystem fließt. Es ist bereits dargelegl worden, daß Kondensat aus dem Zwischenkondensator 12 nicht zu beanstanden ist. Gase aus dem Warmwa.üserbehälter 13 werden in gleicher Weise wie oben durch die Abgasleitung Aa h^;cr durch eine Abgasleitung 15 abgeführt.

Ein Anteil des aus der Umwälzpumpe 5 kommenden Umlaufwassers wird mittels einer Klärleitung 16 abgezweigt. Die abgezweigte Wassermenge ist so bemessen,, daß sie in jedem Augenblick ungefähr gleich der Menge von Abscheidungsdampf ist, die im Kondensator 2 kondensiert. In der Kläfleitung 16 befindliches Wasser wird mittels eines Wärmeaustauschers 17 erwärmt, der über eine Heizmittelleitung 18 mit Heizmittel versorgt wird. Letzteres kann Wasserdampf, Rauchgas oder auch heißer Betriebsdampf sein. Durch eine derartige Beheizung wird das Abtrennen von emulgierten bzw. dispergieren organischen Stoffen gefördert wenn das Wasser über eine Leitung 20 zu einem Vereinigungs- bzw. Koaleszenzfilter 19 geführt wird.

Die Flüssigkeit gelangt dann über eine Leitung 21 in ein Abklärgefäß 22, das in geeigneter Weise mit

ίο Leitflächen versehen ist, um die organische oder Öl-Phase von der Wasser-Phase abzutrennen. Anschließend tritt die organische Phase durch eine Leitung 23 aus. Je nach Erfordernis kann sie den in der Tallöl-Anlage erzeugten geringwertigen Fraktionen hinzugefügt oder aber verbrannt werden. Abgase werden durch eine Gas-Austrittsleitung 24 abgeführt, wobei die Anordnung und Behandlung den Abgasleitungen 4a bzw. 15 entsprechen kann.

Die Wasser-Phase strömt über eine Leitung 25 in ein Abscheidegefäß 26, in das durch eine Leitung 27 eine kleine Menge Dampf eingeblasen ν J, um Geruchsstoffe aus dem Wasser abzuscheiden.

Die Dämpfe aus dem Abscheidegefäß 26 strömen durch eine Austrittsleitung 28 und werden vorzugsweise ebenso behandelt, wie die durch die Leitungen 4a, 15 bzw. ?Λ abgeführten Gase. Aus dem Abscheidegefäß 26 strömt gereinigtes Wasser über eine Leitung 29 in einen Klärtank bzw. Schwallraum 30, der mit einem beweglichen Saugablaß 31 versehen ist, um irgendwer ehe sich aus der Wasser-Phase ablösenden organischen Reststoffe zu entfernen. Die durch den Saugablaß 31 abgeführten organischen Stoffe werden vorzugsweise dem organischen Gut zugefügt, das durch die Austrittsleitungen 23 abgeführt wird, und es erfolgt auch die gieiche Verarbeitung. Gase gelangen aus dem Klärtank bzw. Schwallraum 30 über eine Austrittsleitung 30a nach außen und werden vorzugsweise ebenso behandelt wie die Abgase aus den Leitungen 4a, 15,24 bzw. 28.

Nachdem das Wasser den Klärtank 30 verlassen hat.

fließt es über eine Leitung 32 zu einer Pumpe 33. die es über eine Leitung 34 in ein Aktivkohle-Behandlungsge- fäώ 35 bringt, in dem die Qualität des Wassers verbessert wird. Hinter dem Behandlungsgefäß 35 wird das Wasser über eine Leitung 36 in einen Verdampfer 37 geführt.

der eine Heizschlange 38 zum Verdampfen des Wassers aufweist. Als Heizmittel kann in die Heizschlange 38 heißer Betriebsdampf oder Niederdruckdampf eingespeist werden. Organische Stoffe, die im Verdampfer 37 aus dem Wasser abgeschieden werden, gelangen durch eine Austrittsleitung 39 nach außen und werden den organischen Stoffen zugefügt, die über die Leitungen 23 bzw. 31 abgezogen wurden. Das verdampfte Wasser strömt durch eine Leitung 40 weiter und wird als ^bj heidungsdampf im Fraktionierverfahren weiterbenutzt.

Es ist hervorzuheben, daß gemäß der Erfindung sowohl eine Luft- als auch eine Wasserverschmutzung verhindert wird. Außerdem erübrigt sich eine Behandlung von Kesse'.speisewasser. In herkömmlichen Systemen wird Abscheidungsdampf in einem Kessel erzeugt und dann in der Fraktionierkolonne verwendet, wo es kondensiert, und die Kondensate müssen gereinigt Werden. Infolge der Benutzung von Kesseldampf, heißem Betriebs-Strömungsmittel bzw. Gas u. dgl. zum Verdampfen des Kondensates für die Wiederverwendung ist demgegenüber bei der Erfindung keinerlei Zufuhr von frischem Kesselspeisewasser erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln von Abscheidungsdampf aus der Fraktionierung von Tallöl, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf kontinuierlich mit bzw. in Wasser kondensiert wird, welches zwecks Wiederverwendung beim Kondensieren des Dampfes im Umlauf zurückgeführt wird, daß ein Anteil des Wassers von der auskondensierten organischen Phase mit einer Geschwindigkeit gereinigt wird, die der Kondensationsgeschwindigkeit des Abscheidungsdampfes im Kondensator wenigstens ungefähr entspricht, und daß das geklärte Wasser verdampft und erneut als Abscheidungsdampf benutzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (2) mit einer Umlaufleitung und einer Pumpe (5) für das Wasser vorhanden ist, daß zum Entfernen von organischen Stoffen aus dem Wasser vor dessen Zuführung zum Verdampfer (37) eine Kläreinrichtung (19) und Abklär- bzw. Abscheideeinrichtungen (22, 26) vorgesehen sind, denen ein Verdampfer (37) für das gereinigte Wasser nachgeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beseitigen von nach Durchlaufen der Abklär- bzw. Abscheideeinrichtungen (22,26) im Wasser etwa noch vorhandenen organischen Stoffen ein Klärtank oder Schwallraum (30) und/oder ein Aktivkohle-Behandlungsgefaß (35) vorgesehen ist