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Verfahren zum Aufarbeiten von PVC-haltigen
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Tetrahydrofuranlösungen Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 26 26
124.5) Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 26 26 124.5) betrifft ein Verfahren zum
Aufbereiten von PVC-haltigen Tetrahydrofuranlösungen durch destillatives Abtrennen
von Tetrahydrofuran aus den Lösungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß den Lösungen vor dem Destillieren bzw. Rektifizieren Wasser zugesetzt wird,
so daß sie 10 bis 50 Gew.% Wasser, bezogen auf die gesamte Lösung, enthalten.
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Es hat sich gezeigt, daß nach dem Verfahren des Hauptpatentes am Ende
der Destillation das PVC in leicht ab trennbarer und filtrierbarer Form in der Destillationsblase
zurückbleibt und das Tetrahydrofuran praktisch restlos zurückgewonnen werden kann.
Die Rückstände sind frei von Tetrahydrofuran. Sie lassen sich daher ohne besondere
Vorsichtsmaßnahmen entfernen und können ohne Gefahr für die Umwelt deponiert werden,
Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber den bekannten Arbeitsweisen, bei denen
sich beim Destillieren bzw. Rektifizieren insofern erhebliche Schwierigkeiten ergeben,
als gegen Ende der Destillation bzw. Rektifikation in der Blase eine zähe Masse
zurückbleibt, die im wesentlichen aus PVC besteht und die wegen ihrer hohen Zähigkeit
nicht weiter abdestillierbares Tetrahydrofuran enthält. Durch die mechanischen Eigenschaften
der Rückstände und durch die Giftigkeit des Tetrahydrofurans können die Rückstände
nur unter großem Aufwand aus der Blase entfernt werden.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim Verfahren des Hauptpatents in
der Destillationsblasen ein Wandbelag zurückbleibt der nur auf mechanischem Wege
entfernt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren
gemäß des Hauptpatentes weiter auszubilden, so daß in den Destillationsblasen keine
Wandbeläge mehr entstehen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man den Lösungen
außerdem 0,1 bis 3,0 Gew.» an oberflächenaktiven Substanzen zusetzt.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine weitere Ausbildung des Verfahrens
zum Aufbereiten von PVC-haltigen Tetrahydrofuranlösungen durch destillatives Abtrennen
von Tetrahydrofuran aus den Lösungen, bei dem den Lösungen vor dem Destillieren
bzw. Rektifizieren Wasser zugesetzt wird, so daß sie 10 bis 50 Gew.% Wasser, bezogen
auf die gesamte Lösung, enthalten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
man den Lösungen außerdem noch 0,1 bis 3,0 Gew.%, bezogen auf den Wasseranteil,
an oberflächenaktiven Substanzen zusetzt.
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Die Tetrahydorfuranlösungen bzw. die Lösungen des Azeotrops - das
Azeotrop besteht aus 94 P Tetrahydrofuran und 6 % Wasser - enthalten, wie sie bei
den Reinigungsarbeiten anfallen, zwischen 0,5 und 2,0 Gew.%, vorzugsweise etwa um
1,0 Gew., PVC. Diese Lösungen können nach kontinuierlich oder diskontinuierlich
arbeitenden Destillations- oder Rektifikationsmethoden aufgearbeitet werden. Als
besonders geeignet erwies sich ein diskontinuierliches Rektifikationsverfahren über
eine Kolonne mit fünf theoretischen Böden und einem Verhältnis Erzeugnismenge :
Rücklaufmenge von 0,5 : 1 bis 4,0 : 1. Die Kolonnengröße, die Anzahl der Böden und
das Rücklaufverhältnis sind Stand der Technik. Sie lassen sich entsprechend der
jeweiligen örtlichen Verhältnisse leicht berechnen.
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Wegen der niederen Siedepunkte des reinen Tetrahydrofurans und des
Azeotrops von 66 bzw. 6400 bei 1013 mbar, wird die Destillation bzw. Rektifikation
am zweckmäßigsten bei Normaldruck, also bei einem Druck von 1 bar absolut, durchgeführt.
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Die Lösungen sollen zwischen 10 und 50 Gew.%, vorzugsweise zwischen
15 und 35 Gew.%, bezogen auf die gesamte Lösung, Wasser enthalten. Da das Tetrahydrofuran
im allgemeinen bereits 6 bis 8 Gew.% Wasser enthält, wird noch soviel Wasser zugesetzt,
bis der erforderliche Wassergehalt erreicht ist. Nach dem Verfahren entsteht das
Azeotrop Tetrahydrofuran/Wasser welches 6 Gew.S Wasser enthält und als solches wieder
zum Reinigen von PVC-Polymerisationsanalgen verwendet wird.
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Als oberflächenaktive Substanzen, die sich beispielsweise eignen,
kommen in Frage: die Salze der Alkylsulfonate, der Alkylsulfate und der Aralkylsulfonate
sowie die Salze sulfonierter Bernsteinsäureester und die Anlagerungsprodukte von
Alkylenoxid an Fettalkohole, Alkylphenole, Fettsäureamide und Fettamine. Vorzugsweise
werden die oberflächenaktiven Substanzen in Mengen von 0,1 bis 3,0 Gew.%, bezogen
auf den Wasserzusatz, eingesetzt.
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Beispiel In einer Destillationsblase einer Rektifikationsanlage herkömmlicher
Art mit fünf theoretischen Böden werden 2.000 kg Wasser, 25 kg des Natriumsalzes
eines Alkylsulfonates mit 14 Kohlenstoffatomen, 1.000 kg einer Mischung die 80 Gew.%
Tetrahydrofuran und 20 Gew.% Wasser, die aus einem vorangegangenen Aufarbeitungsverfahren
herrühren und 8.000 kg einer Tetrahydrofuranlösung, die 1,0 Gew.% PVC und 6,5 Gew.%
Wasser enthält, eingefüllt. Der gesamte Wassergehalt beträgt ca. 25 Gew.%.
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Es wird nun bei Normaldruck so lange bei einer Heiztemperatur von
11000 das Azeotrop aus Tetrahydrofuran/Wasser abdestilliert, bis die Übergangs temperatur
am Kopf der Kolonne auf 6500 gestegen
ist. Danach wird die Kolonne
abgeschaltet und eine 2.
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Fraktion mit dem Siedebereich von 65 bis 1000C, die einen größeren
Anteil an Wasser enthält, Uber einen einfachen Kühler abdestilliert und getrennt
aufgefangen. Die 2. Fraktion wird bei der folgenden Destillation wieder verwendet.
Die Aufarbeitung ist beendet, wenn bei der 2. Fraktion die Übergangs temperatur
auf 1000C angestiegen ist.
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Der Rückstand in der Destillationsblase besteht aus körnig abgeschiedenem
PVC und ist frei von Tetrahydrofuran. Das PVC kann leicht durch Filtration von der
wäßrigen Phase abgetrennt und zur Deponie gegeben werden. Die Destillationsblase
ist frei von jedem Wandbelag, so daß der Destillationsvorgang viele Male ohne Reinigung
wiederholt werden kann.
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Arbeitet man ohne Zusatz des oberflächenaktiven Mittels so bildet
sich bereits nach der ersten Rektifikation bzw. Destillation ein Wandbelag, der
sich nur auf mechanischem Wege entfernen läßt.