DE2051170C - Verfahren zur Extraktion von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere Abwässern - Google Patents
Verfahren zur Extraktion von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere AbwässernInfo
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Description
D;e Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion
von Phenolen aus phc>nolh:tl;igen Wässern mittels ^o
Teeröifraktionen.
Die Entfernung \on Phenolen aus Abwässern ist
au> hygienischer Sich; j.ußerordentlich wichtig, um
d:e Verschmutzung von Nutzwa^ern zu vermeiden.
Hierfür haben sich grundsätzlich zwei Methoden
bewährt: Rückgewinnung der Phenole nach verschiedener: Verfahren oder Vernichtung durch Verbrennung
bzw. bakterielle Oxidation. Ob sich eine Rückgewinnung des Phenols lohnt, hängt in erster
Linie von der Phenolkonz.entration ab. die :nehr als
2g 1 betragen muß. um wirtschaftlich \<·η Interesse
zu sein Es ist außerdem zweckmäßig, die Rückgewinnung
unmittelbar an einen phenolhersiellenden
oder -verarbeitenden Betrieb anzuschließen sowie die ar verschiedenen Betriebspunkten anfallenden phenolhahigen
Abwässer durch Rohr- oder kanalführung
zu koordinieren und von den phenolfreien Abwässern getrennt zu halten.
Für die Phenolrikk&ewinnung sind unter anderem
die Verfahren der Darr.pfziikulaiion, der Adsorption,
der Verharzung durch nochmalige Nachkondensation sowie der Flüssig-flüssig-Extraktion zu nennen.
L'.-i.'teres Verfahren kommt im häufigsten zur Wiedergewinnung
des Phenolsaus Abwässern zur An1.1 end u ng,
d:> 'leispielsweisc das Dampf'/.irkuiationsverfahren auf
Cirund der steigenden Anforderungen an die Reinheit de^ Abwassers nicht mehr ausreicht und das Wrharzunpsverfahren
durch nochmalige Nachkondensaiion von noch Phenole enthaltenden Reaktionswässern der Phenolharzproduktion infolge de^ stark
reduzierten Phenoigehalts nur noch Phenolharze
geringer Qualität liefert.
Auf Grund der Nachteile dieser Methoden wurde t'.is Verfahren der Flüssig-flüssig-Extral·. .ion je nach
ti em speziellen Verwendungszweck mit sehr untersehiedlichen Extraktionsmilicln durchgeführt und
weiterentwickelt. Am bekanntesten sind das Schvverbenzol-Lauge-Verfahren
nach Pott — H i 1 g e nstock
(Gaz, Woda i Technika Sanitarna 32, S. 102 bis 104) s. O. üro ß'k. i nsky, Handbuch des
Kokerciwesens, 1)58, S. 346; H. Wiegmann,
Glückauf 51, S. 965/97! (1039); 68. S. 33/40 (1932);
und das Phenosolvanverfahren, das mit Butylacetat arbeitet (Das Gas- und Wasscrfach S6 [1943], H. 23,
S. 424),
Ein für die Flüssig-flüssig-Extraktion geeignetes Lösungsmittel bzw. eine dafür geeignete Fraktion
!7HiB folgende physikalisch-chemischen Eigenschaften
besitzen: aeringe Wasserlöslichkeit und keine Neigung zur Emulsionsbildung mit Wasser oder Lauge, einen
möglichst großen Verteilungskoeffizienten, gute Regenerierfähigke't
and lange Haltbarkeit. Außerdem müssen diese Lösungsmittel in ausreichender Menge
vorhanden und im Einsatz wirtschaftlich sein. Diesen
Anforderungen entsprechen in gewissem Umfang eine ganze Reihe von Lösungsmitteln wie Benzol, Butanol,
Butylacetat. (Solvanverfahren), Nitrobenzoi, [sobutvjacetat.
!sopropv!alkohol, Propyiencarbonat. Trikres;.:-
phospha!. Xylcnyldiphenylphosphat sowie organische
Amine (deutsche Ausiegeschrift 1259 343), Diis^-
propv. lather t.nd Rückstände der Oxosynthese (deut-Auslegeschrift
1 199 780), Rohöle aus Erdölraffinerien (deutsche Offenlegungsschrift 1470 678), rydrierte
Teer- und Mineralöle (französische Patentschr;:: 801 354). Die Regenerierung des Extrakts kann im;., r
anderem durch Destillation oder mit Alkahia· κ-erfolgen:
letzteres Verfahren liefert eine betrieb;;.:
weitenerarheitbare Lauge, die direkt an den Phen.-Herstellerbetrieb,
der auf Alkalilaugrnbasis arbeite -. abgegeben werden kann.
Obwohl sich viele Lösungsmittel grundsätzlich i das Hüssig-flussig-Exiraktionsverfahren bewährt·.
erv.iesen sich auf Grund des im Laufe des Verfahre:
auftretenden Lösungsmittelverlustes apparative ί :; richtungen
zur Vermeidung dieser Veriusts ab '-,-.■
wendig, die zur Verteuerung führten. Um die \ . fahrenskosten wieder zu senken, wurden deshalb so v.. .
Abfaüöle als auch Teerfraktionen verschiede:- Siedebereiche, die sich je nach Höhe der Siedepunk .
und Dichte als obere oder untere Phase der F!ü^,:
flüssig-Extraktion abscheiden, getestet. Wn ::.■-spezifisch
schweren Ölen (sowjetische Patentsch: :. 175 003: »Coke and Chemistry« !963, S. 40 bis Γ
und 1960, S. 52 und 53), das sind alle Fraktionen. ■.]■-.
über 22OCC sieden, wurden bisher insbesondere d
Was'-höl- und die Anthracenölfraktion für Phen<:
extraktionen aus Abwässern eingesetzt.
Das Steinkohlenteerwaschöl (deutsche Patentschr>:
567 666) — Dichte etwa 1,05 und Siedebereich vn:: 230 bis 300 C — weist noch einen Laugenanteil von
rund 0.2° 0 Natronlauge auf. Deshalb kann es ηw.
für die Entphenolung von mittels Ammonium --ilzen
gepufferten Abwässern, wie sie z. B. in Gas■■-,erken
und Kokereien anfallen, verwendet werden. Durch den A nmoni'jmsalzgehali dieser Abwasser reagiert
die noch im Waschöl enthaltene Restiauge sofort
beim Eintritt in die Extraktionskolonne mit den Ammoniumsalzen unter Bildung von Alkaiisalz.cn und
frei werdendem Ammoniak.
Anthraccnöl. welches zu diesem Zweck ausgekühlt
und nitriert wurde, hat die erheblichen Nachteile, daß
die Öl-Wasser-Scheidung wie auch die Öl-Lauge-Trennung
bei Temperaturen von >50 C für das Verfahren nicht ausreichend ist. Bei niedrigeren
Temperaturen ist die Viskosität dieses Öles zu hoch, um sich noch von wäßrigen Phasen zu trennen.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Teerölfraktion, schwerer als Wasser.
zu finden, die auf Grund ihrer Zusammensetzung und Eigenschaften einen großen Anwendungsbereich ermöglicht.
E" wurde ein Verfahren zur Extraktion von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere Abwässern,
unter Verwendung von Teerolfraktionen und anschließender Regeneration des Extraktionsöles durch
Alkaliwäsche gefunden, das dadurch gekennzeichnet
2 05 i
ist. daß man die Extraktion mit einer Teerölfraktion
durchführt, die ein spezifisches Gewicht zwischen ],07 und 1.10 besitzt and /.wischen 250 und 350 (J
siedet.
Als besonders geeignet erwies sich Fluorenöl, das
zwischen 276 und 324"C siedet, eine Dichte von
1.080 hat und eine geringere Viskosität als Anihracenöl besitzt.
\ ergleich der serschicdenci t:.\iraktion>mittel aus Steinkohlenteer
Dichte, J10
Siedebeginn, C
übergang von 50 Volumprozent bei C
Siedeende 95 Volumprozent bei C
Wassergehalt nach 10 Minuten Absii/zcit. -' ,,
i.aiigemenge nach 10 Minuten Absiizzeil bei 25 C. " 0
Viskosität bei 50 C in Γ;
Anthracene!
!,140
272
341
400
272
341
400
1 "ι
0.84
2.0
2.0
Waschöl | Flu.-renöl |
1.050 | 1.080 |
231 | 276 |
150 | 292 |
280 | 324 |
o.y | 0,2 |
0.20 | 0,03 |
1.1 | 1.2 |
Beispiel; ~'J
Das zu eniphcnoliercnde AhwassC w;-d aus em era
S.smnieltank mn einei Pumpe unten in einen nut
r:;:,·. Extrakiionsstiifen ausgerüsteten ziehende;! Fxtraktionsturm
geschickt. Dieser i>t ;; ; !'Girierten
I-iii.>renö! als fxtraklionsmittcl neiii-li. Der Raur-/■λ;sehen
den neun \ erieüerr-üden ist mi; Raschigrirmen
versehen. Dac entphenoi'.e Wasser iritt über
kopf aus der Kolonne aus in e;n
i/ründcn für das Anfahren na T;,.s mit Phenolen angereicher 'r.xirakiionskolonne unten au·' (über eir-^ '■-'iveauregulierungi in den mn !5- ' Natronlauge gefüllten Wäscher. D.i-, Öi gibt vjine i'h.enole an die Lauge ab. Zwecks hes eien Vustausehcs si der Wäscher zur Hälfte mit Rascingnnüevi gefüllt. Das phenolfreie öl tntt ober: aus dem Wäscher aus und wird mit einer Pumpe in den Kreislauf zuriiek-■-leeeben, indem es unterhalb ties Kul.'npeiikopfes des F ..trakteurs wieder ein;ies"eäs,t wird. Di? Phenol..i-
i/ründcn für das Anfahren na T;,.s mit Phenolen angereicher 'r.xirakiionskolonne unten au·' (über eir-^ '■-'iveauregulierungi in den mn !5- ' Natronlauge gefüllten Wäscher. D.i-, Öi gibt vjine i'h.enole an die Lauge ab. Zwecks hes eien Vustausehcs si der Wäscher zur Hälfte mit Rascingnnüevi gefüllt. Das phenolfreie öl tntt ober: aus dem Wäscher aus und wird mit einer Pumpe in den Kreislauf zuriiek-■-leeeben, indem es unterhalb ties Kul.'npeiikopfes des F ..trakteurs wieder ein;ies"eäs,t wird. Di? Phenol..i-
n au- Sie'nerheitsiice-ciial:
.-".en Tank. ;y
Ol trit: aus der
Hasehe zur is 20u ,.hier
i.iuüs wird nach Sättigung abgezogen. Sie enthält
17 bis 18° ., Phenole und noch 1 "bis 2% freies Alkali. Die Verwendung \on Fluorenöl ermöglicht eine
einwandfreie Schit-hientrennung zwischen wäßriger
md öliger Phase. Der Re-talkaligehalt des regenevinte-0.05%.
Fluorenöl ist bei 20 C anwendbar und auch für die nicht mit Ammoniumsalzen
rierten ('!es liegt
Temperaturen bis
Wä^er geeignet,
eep'affert sind.
Temperaturen bis
Wä^er geeignet,
eep'affert sind.
Beispiel 2
Haibtechnische Versuchsanlage
Apparatur: Als F:.:<trakteur findet ein I^rehscheibene\trak'a:r
Verwendung mit einem Scheibenabstand von U)O mm. Der Durchmesser der Scheiben beträgt
SO nun.
Das mit Phenolen .ingereichf-te Öl der Dichte 1.08
wurde in einem /weiten Wäscher mn 20°.oicer Lauge
von den Phenolen befreit. Das Öl kehr! im kreislauf wieder zurück.
'Virchsat/ Wasser, i/h
Öl, lh
\ erhältnis Wasser zu Öl
pH-Werte Wi.sser-Lintnt;
Wasser-Austritt
i'hcnolgeha't W'asser-Kintrut, nig.l
Wasser-Austritt, mg/! Öl-F.intrin. mgd . .
v)l-Austr;tt, mg/!
Γ11 !phenolungsgrad
■. rgebnisse | 400 100 |
4(X) 100 |
400 100 |
4 | 4 | ||
400 100 |
6.0 6.0 |
7,5 S.O |
7.Γ 7.5 |
: 4 | 2244 2IS 235U 82(Ki |
2040 286 2840 8960 |
2010 371 3020 17650 |
0.90 | 0.S6 | 0,8 | |
6.0 6,0 |
|||
2294 τι;") 2090 7910 |
|||
0,87 | |||
b) lletriebsanlage
Apparatur: Als Extrakteur wird cmc 26 m hohe
Kolonne verwendet mil einem Durchmesser von 2 m, die mit Raschigringen gefüllt ist und die neun Verteilcrböden
hat. Das Wasser tritt unten in die Kolonne ein und verläßt nach erfolgter Extraktion die Kolonne
über Kopf. Das Öl tritt oben ir die Kolonne ein und verläßt sie nach erfolgter Anreicherung mit den
Phenolen ..us dem Wasser am Fuß. Zulauf und Anlauf
von Wasser und Öl erfolgt kontinuierlich mit gercgelte.i
Pumpen. Das auf der Kolonne austretende phenolreiche Öl tritt unten in einen mit 15- bis 20°/,,iger
Lauge gefüllten zweiten Wäscher ein. Dieser hat einen Durchmesser von 2,50 m. ist 17 m hoch und ist mit
30 m1 Lauge gefüllt. Das öl gibt seine Phenole an die Lauge wieder ab und sammeil sich am Kopf dieses
Wäschers an. Es kehrt über eine Pumpe unmittelbar in den Kreislauf und damit in die Kolonne wieder
zurück.
5 | DurchsJt7 Wasser m3/h | 2 051 170 Ergebnisse |
8.2.71 | 9. 2. 71 | f | 6 | ; 27.9.71 | 28. 9. 71 |
öl m3/h | 9. 12. 70 | 40 , 8 ' 7.0 7.0 |
40 8 7,5 7.5 |
Datum 10. 2. 71 |
23.9.71 | ! 40 ' 8 i i 8,0 ', 1 8,0 j |
40 | |
DH-Wert Wasser Eintritt | 40 8 6.0 ■S 5 |
1510 : 238 |
2008 275 |
40 8 7.0 7,0 |
40 8 7,0 7,0 |
j 3500 ! I 350 I |
8 | |
Wasser Austritt | 2571 "1SO |
0,84 | 0.86 | 2538 1 215 |
3427 326 |
0,90 i | 8,0 | |
Phenolgehalt Eingang Wasser, mg/1 Austritt Wasser me/1 |
0,90 | 0,92 | 0,91 | 8,0 | ||||
Entphenolungsgrad | 3620 350 |
|||||||
0.90 |
Claims (2)
1. Verfahren zur Extraktion ion Phenolen aus
phenolhaltigen Wässern, insbesondere Abwässern, unter Verwendung \on Teerolfraktionen und
anschließender Regeneration des Extraktionsöles durch Alkaliwäsche, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Extraktion mit einer Teerölfraktion durchführt, die ein spezifisches ic
Gewicht zwischen 1.07 und 1.10 besitzt und zwischen 250 und 350 C siedet.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man die Extraktion mit Fluorenol durchführt. '5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702051170 DE2051170C (de) | 1970-10-19 | Verfahren zur Extraktion von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere Abwässern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702051170 DE2051170C (de) | 1970-10-19 | Verfahren zur Extraktion von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere Abwässern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2051170A1 DE2051170A1 (en) | 1972-04-27 |
DE2051170C true DE2051170C (de) | 1973-05-03 |
Family
ID=
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