DE2749738C2

DE2749738C2 - Verfahren zum Reinigen von verseifbaren Hartabfall enthaltenden Lösungsmittelabfällen

Info

Publication number: DE2749738C2
Application number: DE19772749738
Authority: DE
Inventors: Jari Helsinki Lindroos; Veli Tampere Sarkkinen; Reijo Kauniainen Seppänen
Original assignee: METY VUORENTAUSTA FI Oy
Current assignee: METY VUORENTAUSTA FI Oy
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS5377202A; FI763378A; FI63049C; BE860719A; FI63049B; DE2749738A1; SE7712478L

Description

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion des Lösungsmittelabfalles mit Wasser bei einer Temperatur von 50 bis 100⁰C zwecks Destillation der in die Wasserphase extrahierenden, niedriger siedenden sowie der azeotropen polaren Lösungsmittel durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserphase der Destillation zwecks Gewinnung der darin noch enthaltenen polaren Lösungsmittel unterzogen wird, wonach die Wasserphase zum Kreislauf zurückgeleitet wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation der Wasserphase so durchgeführt wird, daß die zurückzuführende Wasserphase noch ein wenig leicht wasserlösliches polares Lösungsmittel zur Erleichterung der Lösung des vom Lösungsmittelabfall enthaltenen, weniger gut wasserlöslichen Bestandteils enthält.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von verseifbaren Harzabfall enthaltenden Lösungsmittelabfällen.

Solche Lösungsmittelabfälle bilden gegenwärtig ein ziemliches Umweltschutzproblem. Allein in Finnland fallen gegenwärtig pro Jahr mehr als 20 0001 Lösungsmittelabfälle an, wobei die Anstrichmittelabfälle mitgerechnet sind.

Die besagte Lösungsmittelmenge stellt auch wirtschaftlich gesehen einen beachtlichen Faktor dar, handelt es sich dabei doch um teure petrochemische Erzeugnisse. Hochgradig veredelte Produkte, wie z. B. polare und aromatische Lösungsmittel, zu verbrennen, wäre glatte wirtschaftliche Vergeudung.

Lösungsmittelabfälle lassen sich durch Destillation von darin enthaltenen Feststoffen und Wasser reinigen. Soll mit dem Reinigen eine Fraktionierung der Lösungsmittel verbunden werden, so gestaltet sich das Destillationsverfahren in der Praxis zu kostspielig und ist teilweise überhaupt nicht durchführbar.

Bei Anwendung des Destillationsverfahrens verursachen auch die in den Lösungsmittelabfällen enthaltenen Feststoffe durch Verschmutzen der Wärmeaustauschflächen große Schwierigkeiten. Mit Erreichen eines Feststoffgehalts von etwa 20% wird die Destillation unmöglich. Die in diesem Abfall enthaltenen Lösungsmittel können also nicht zurückgewonnen werden. Zum Abscheiden von Feststoffen stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl, u. a. diejenigen nach der DE-OS 19 24 831, der US-PS 25 52 351 sowie der NL-PA 67 16 214, die auf der Behandlung des Lösungsmittelabfalls mit schwacher NaOH-Losung und der danach erfolgenden Destillation basieren. Hierbei wird jedoch der Esterbestandteil des Lösungsmittels hydrolysiert. Außerdem ist die Ausbeute bei diesen Verfahren verhältnismäßig schlecht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen von verseifbaren Harzabfall enthaltenden Lösungsmittelabfällen zu entwickeln, das eine Hydrolyse des Esterbestandteils vermeidet und eine höhere Ausbeute als die bekannten Verfahren ermöglicht

Überraschend wurde gefunden, daß durch Behandlung des verseifbaren Harzabfalls enthaltenden Lösungsmittelabfalls mit einer starken, wenigstens 100 g/l Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid enthaltenden Wasserlösung oder -suspension der in den Lösungsmittelabiällen enthaltene Harzrückstand verseift und in eine unlösliche Form gebracht werden kann. Aus der Wasserstufe kann der organische Stoff durch Filtration entfernt und die Wasserstufe in den Kreislauf zurückgeleitet werden, und falls die Lösungsmittelabfälle Komponenten enthalten, die bei Einwirkung von wäßriger Lauge zerfallen, wie z. B. Ester, können diese vor der Extraktionsbehandlung entfernt werden.

Die genannte Aufgabe wird daher erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man

(a) ggf. die in den Lösungsmittelabfällen enthaltenen polaren Lösungsmittel mit Wasser extrahiert,

(b) die organische Phase abtrennt und mit einer wenigstens 100 g/l Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid enthaltenden Wasserlösung oder -suspension zur Verseifung des in der organischen Phase enthaltenen Harzabfalles behandelt, wodurch dieser unlöslich wird, und

(c) schließlich die organische Phase von dem ungelösten Abfall abtrennt

Vorzugsweise wird die Extraktion des Lösungsmittelabfalles mit Wasser bei einer Temperatur von 50 bis 100⁰C zwecks Destillation der in die Wasserphase extrahierenden, niedriger siedenden sowie der azeotropen polaren Lösungsmittel durchgeführt

Zweckmäßig wird die Wasserphase der Destillation zwecks Gewinnung der darin noch enthaltenen polaren Lösungsmittel unterzogen, wonach die Wasserphase zum Kreislauf zurückgeleitet wird.

Vorteilhaft wird die Destillation der Wasserphase so durchgeführt, daß die zurückzuführende Wasserphase noch ein wenig leicht wasserlösliches polares Lösungsmittel zur Erleichterung der Lösung des vom Lösungsmittelabfall enthaltenen, weniger gut wasserlöslichen Bestandteils enthält.

Die Wasserphase kann nach dem Abtrennen der organischen Phase statt durch Destillation auch durch Zugabe eines Salzes von den darin noch enthaltenen polaren Verbindungen befreit werden. Der aussalzende Stoff kann aus dem Kreislauf z. B. durch Ionenaustauscher entfernt werden. Da es sich um kleine Salzmengen handelt, kann Ionenaustausch zu diesem Zweck verwendet werden.

Nach Wunsch können die in den Lösungsmitteln enthaltenen aromatischen Kohlenwasserstoffe nach der Entfernung des Feststoffes nach bekannten Extraktions-

veif ahren aus dem restlichen Gemisch aus aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen extrahiert werden. Der verbleibende Teil, der neben den aliphatischen Kohlenwasserstoffen höchstens 10% Aromaten enthält, kann als solcher zur Herstellung von Anstrichmitteln auf LösungsBiittelbasis verwendet werden.

Das Fraktionierungsverfahren bietet den Vorteil, daß die so abgetrennten Komponenten zur Herstellung solcher Anstriche, Lacke usw. verwendet werden können, in denen die Lösungsmittelbasis eine gewisse Zusammensetzung haben muß.

Die folgenden Beispiele vermitteln Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1

Es wurde 1 Liter Waschlösungsmittel folgender Zusammensetzung genommen:

Aliphatisches Lackbenzin 60%
Aromatisches Lackbenzin 27%
Abfälle 13%

Dieser Masse wurde 1 Liter Lösung zugesetzt, deren Zusammensetzung 200 g NaOH+ 10Og NaCl/1 Liter H2O war, und sie wurde 15 Minuten umgerührt

Man ließ das Erzeugnis 30 Minuten aufklaren. Die obere klare organische Phase wurde dekantiert und ergab 850 ml. Die Wasserphase, die den entstandenen Schlamm enthielt, wurde geschleudert, und die Phasen wurden voneinander getrennt. Das Volumen der Wasserphase betrug 920 ml, und deren NaOH-Gehalt war 195 g/Liter. Der Verdampfungsrückstand der organischen Phase (1 h 190° C) war 1,2%.

Beispiel 2

Es wurde 1 Liter Waschlösungsmittel folgender Zusammensetzung genommen:

Petroleum	30%
Äthylazetat	20%
Toluol	20%
Äthanol	10%
Xylol	5%
Abfälle	15%

Es wurde 1 Liter Lösung gebildet, die 100 g CaCl₂/l Liter H₂O enthielt Zu dieser wurden 100 g Ca(OH)₂ und 100 g CaO zugefügt. Der erhaltene Schlamm wurde zu der organischen Phase hinzugefügt und diese Mischung wurde 2 Stundet? umgerührt Die so erhaltene Lösung wurde filtriert und das Filtrat wurde aufklaren lassen. Der Feststoffgehalt der organischen Phase war um 30% vermindert

Beispiel 3

500 ml der im Beispiel 1 erhaltenen, die aromatische und aliphatische Komponente sowie den Feststoff enthaltenden Fraktion wurden folgendermaßen behandelt:

Es wurden 500 ml wäßrige Lauge — 100 g NaOH/l

Petroleum	30%
Äthylazetat	20%
Äthylalkohol	10%
Toluol	20%
Verunreinigungen	20%

H₂O — zugesetzt Die Lösung wurde durch Einblasen von Luft über einen Sinter unter ständigem kräftigen Rühren belüftet; dieser Vorgang dauerte eine Stunde. Nach dem Absetzen wurden die organische Phase und die Wasserphase durch Dekantieren voneinander getrennt und die klare wäßrige Lauge wurde für eine neue Behandlung aufgespart Der Feststoffgehall der organischen Phase war um 87% zurückgegangen.

Beispiel 4

Es wurde ein kontinuierlicher Versuchsprozeß gemäß dem beigefügten Fließbild durchgeführt Verwendet wurde dazu Lösungsmittel folgender Zusammensetzung:

Das Gemisch hatte eine Dichte von 0,84 kg/l. Der Lösungsmittelabfall wurde durch einen Vorwär-

mer 1 geschickt, in welchem eine Aufheizung auf 71 °C erfolgte. Die Einspeisegeschwindigkeit betrug 10 l/h. Aus dem Vorwärmer wurde das Gemisch in eine thermostatgesteuerte Destillations-Extraktions-Kolonne 2 geleitel, die mit einem elektrischen 3-kW-Wider-

stand geheizt wurde. Der Umlaufwasserstrom (1,03 l/h) wurde dem Eintrag zugeschlagen. Am oberen Ende der Kolonne fielen bei 70,2° C als Destillat 2,27 l/h Azeotrop an. Letzteres bestand zu 82,6% aus Äthylazetat, zu 8,4% aus Äthanol und zu 9% aus Wasser. Dieser Strom wurde gekühlt 3 und mit dem Umlaufwasserstrom vereint Die so erhaltene Lösung wurde in die Absetzvorrichtung 4 geleitet und die organische Phase, die zu 97% aus Äthylazetat und zu 3% aus Wasser bestand, wurde in einer Menge von 1,92 l/h gewonnen (aufgefangen). Die

Wasserphase wurde erneut dem Kreislauf zugeführt Der aus der Destillations-Extraktions-Kolonne 2 stammende Rückstand (8,4 l/h) wurde der Absetzvorrichtung 5 zugeführt, in welcher die Wasserphase abgeschieden und in die Destillationskolonne 6 gepumpt (1,7 l/h) wurde. Das aus der Kolonne 6 stammende Destillat (0,9 l/h) wurde gekühlt 7; es bestand zu 95% aus Äthanol und zu 5% aus Wasser. Dem Rückstand wurden 0,23 l/h Wasser zugesetzt, und das so erhaltene Gemisch wurde in das bei der ersten Destillation erhaltene Destillat geleitet. Aus der Absetzvorrichtung 5 wurden 6,7 l/h organische Phase in den Belüftungs-Verseifungs-Reaktor 8 geleitet, der ein Fassungsvermögen von 301 hatte. In den gleichen Reaktor 8 wurden unter ständigem Rühren 6,4 l/h Natronlauge (100 g/l NaOH + 100 g/l

NaCl) und 1 mVh Luft geleitet.

Das Gemisch wurde in die Absetzvorrichtung 9 geleitet, die ein Fassungsvermögen von 301 hatte. Die organische Phase wurde abgeleitet (5,36 l/h), während die Wasserphase filtriert 11 und nach einem NaOH-Zusatz von 130 g/h wieder dem Kreislauf zugetuhrt wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zum Reinigen von verseifbaren Harzabfall enthaltenden Lösungsmittelabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) ggf. die in den Lösungsmittelabfällen enthaltenen polaren Lösungsmittel mit Wasser extrahiert,

(b) die organische Phase abtrennt und mit einer wenigstens 100 g/l Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid enthaltenden Wasserlösung oder -suspension zur Verseifung des in der organischen Phase enthaltenen Harzabfalles behandelt, wodurch dieser unlöslich wird und

(c) schließlich die organische Phase von dem ungelösten Abfall abtrennt