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Verfahren zur Behandlung von Textilgut
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Textilgut
unter Verwendung von organischem Lösungsmittel und Wasser, wobei das organische
Lösungsmittel durch Destillation und Kondensation zurückgewonnen wird und das Wasser
nach einem Waschprozers als Schmutzwasser anfällt.
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Es gibt eine Reihe von Behandlungseinrichtungen für Textilgut, bei
denen das Textilgut außer mit Wasser auch mit wenigstens einem Lösungsmittel (z.B.
Perchloräthylen) behandelt wird, wobei man bestrebt ist, dieses Lösungsmittel nach
der Behandlung wiederzugewinnen, um es dann einer erneuten Verwendung zuführen zu
können.Zu diesem Zweck müssen die wiedergewonnenen Lösungsmittel destilliert und
anschließend kondensiert werden, wozu große Mengen Kühlfltissigkeit erforderlich
sind. Das bei solchen Textilgutbehandlungen anfallende Schmutzwasser besitzt im
allgem-einen eine Schmutzkonzentration, die zu niedrig ist, um die darin enthaltenen
Schmutzsubstanzen verbrennen oder anderweitig beseitigen zu können, so daß es für
die Beseitigung dieser Schmutzsubstanzen meist erforderlich ist, diese Schmutzsubstanzen
mit entsprechend hohem Aufwand (z.B. Aufkonzentrierung, Eindampfung oder Filtration)
für das Beseitigen ent;precheM aufzubereiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, durch das sich die vorgenannten Probleme mit verhältnis-
mäßig
geringem anlagen technischen Aufwand und bei verhältnismäßig großer Wirtschaftlichkeit
lösen lassen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Schmutzwasser
als Kühlmedium bei der Kondensation des organischen Lösungsmittels Verwendung findet
und anschließend unter teilweiser Verdunstung und Erhöhung seiner Schmutzkonzentration
rückgekühlt wird.
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Bei den der Erfindung zugrundeliegenden umfangreichen Untersuchungen
hat sich überraschend gezeigt, daß das beim Waschprozeß anfallende Schmutzwasser
in ausreichender Menge und ausreichend niedrigen Temperaturen vorliegt, um es für
die Kondensation des wiederzugewinnenden und aufzubereitenden Lösungsmittels zu
verwenden. Die Verwendung dieses Schmutzwassers ist auch deswegen möglich, weil
- wie weiter oben erwähnt - der Schmutzgehalt im allgemeinen noch relativ niedrig
ist (z.B. zwischen 10 und 100 g/l).
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Bei diesen Versuchen hat sich nun jedoch noch weiterhin gezeigt, daß
das Schmutzwasser bei der Kondensation des Lösungsmittels Wärme aufnimmt und danach
durch einen äußerst einfachen Kühlprozeß zu einem Teil verdunstet, wobei seine Schmutzkonzentration
dann in erwünschter Weise erhöht wird.
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Während man also bei bekannten Verfahren mit gesonderten, großen Kühlflüssigkeitsmengen
für die Lösungsmittelkondensation und einem erheblichen weiteren Aufwand für die
Aufkonzentrierung des Schmutzgehalts im Schmutzwasser (zwecks Beseitigung des Schmutzes)
arbeiten mußte, wird bei dem erfindungs-
gemäßen Verfahren das Wiederaufbereiten
des organischen Lösungsmittels und das Aufkonzentrieren des Schmutzwassergehalts
in einem weitgehend gemeinsamen Verfahren geführt, indem also das Schmutzwasser
als Hilfsmedium für die Lösungsmittelkonzentration und gleichzeitig das Lösungsmittel
zu einem Teil als Hilfsmedium für die teilweise Verdunstung dcs Schmutzwassers herangezogen
wird. Auf diese Weise kann der bei bekannten Verfahren betriebene anlagen-und verfahrenstechnische
Aufwand ganz beträchtlich herabgesetzt werden, wobei außerdem ein großer Teil an
einzusetzender Energie eingespart wird.
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Was die Lösungsmittel-Behandlungseinrichtungen anbelangt, in denen
Lösungsmittel nach der Destillation wieder kondensiert werden müssen, so gibt es
Einrichtungen, bei denen das Lösungsmittel nach einer Naßbehandlung des Textilgutes
anfällt, ferner bei denen das Lösungsmittel in Dampfform (z.B. in einem Trockner)
aus dem Textilgut entfernt wird und bei denen das Lösungsmittel während einer Regeneration
einer Aktivkohlenanlage anfällt. Besonders sinnvoll wird die Anwendung dieses Verfahrens
vor allem dann sein, wenn bei Lösungsmittel-Behandlungsverfahren zunächst ein Waschprozeß
und anschließend ein Trockenprozeß durchgeführt wird, wobei dann im allgemeinen
immer ein Abkühlen des wiederzugewinnenden Lösungsmittels erforderlich ist, bei
dem es sich generell um geeignete chlorierte Kohlenwasserstovfe handeln kann. Diese
Wärmequelle dient dann jeweils gleichzeitig für die Konzentration des Schmutzwassers,
während das Schmutzwasser gleichzeitig für die Abkühlung des wiederzugewinnenden
Lösungsmittels dient.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Vorteil vor allem auch
dort anwenden, wo mit Wasser oder mit einer Wasseremulsion zunächst wasserlösliche
Verunreinigungen aus dem Textilgut gelöst und dieses verschmutzte Wasser bzw. diese
verschmutzte Wasseremulsion dann mit Hilfe eines Lösungsmittels oder einer Wasserlösung
aus dem Textilgut wieder verdrängt wird.
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In diesem Falle erfolgt vor dem Verwenden des Schmutzwassers als Kühlwasser
zweckmäßig noch eine Abtrennung des eigentlichen Schmutzwassers von den enthaltenen
Lösungsmittel- bzw. Emulsionsmittelbeimengungen, beispielsweise mit Hilfe einer
Sedimentation oder Zentrifugierung.
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Das so anfallende Schmutzwasser aus dem Waschprozeß wird dann vorteilhafterweise
zunächst in einem Gefäß gesammelt, wobeieshier auf einem Mindestvorratsniveau so
gehalten wird, daß sich in einem Sumpf am Gefäßboden ein abziehbarer Schlamm -aus
niedergeschlagenen Schmutzsubstanzen bildet und nur das bereits verdünnte Schmutzwasser
als Kühlmedium benutzt wird.
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Mit verdünntem Schmutzwasser ist hier solches Schmutzwasser gemeint,
aus dem bereits ein Teil der Schmutzsubstanzen in den Sumpf abgeschieden ist, so
daß das als Kühlmedium einem Kondensator (für die Kondensation des organischen Lösungsmittels)
zuzuführende Schmutzwasser sich besonders gut mit Hilfe einer Pumpe fördern läßt.
Hierbei kann zweckmäßig eine Niveausteuerung in dem genannten Sammelgefäß vorgesehen
werden, so daß die Schmutzwasser-Förderpumpe dann nur solange arbeitet, wie genügend
Schmutzwasser vorhanden ist. Der sich im Sumpf des Sammelgefäßes ansammelnde Schlamm
kann von Zeit zu Zeit abgezogen
werden, wofür vorzugsweise eine
Schlammpumpe verwendet wird.
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In diesem Sumpf am Sammelgefäßboden kann zweckmäßig ein Schlamm mit
einer Feststoffkonzentration von etwa 30 bis 60 % gebildet werden. Auf diese Weise
kann der aus dem Sumpf abgezogene Schlamm dann sehr einfach einer vollkommenen Trocknung
oder einer direkten Verbrennung unterworfen werden, was sich besonders wirtschaftlich
durchführen läßt.
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Für das Verdunsten und Rückkühlen des Schmutzwassers kann in besonders
vorteilhafter Weise ein an sich bekannter Kühlturm verwendet werden, in dem das
Schmutzwasser verspritzt und einem Austausch mit Luft unterworfen wird.
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Die weitere Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nun
anhand von zwei geeigneten Anlagenbeispielen, die in den Figuren 1 und 2 ganz schematisch
veranschaulicht sind.
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Bei dem Anlagenbeispiel der Fig. 1 wird das in einem Waschprozeß anfallende
Schmutzwasser (Pfeil 1) über eine Leitung 2 in ein Sammelgefäß 3 geleitet. In diesem
Sammelgefäß 3 wird das Schmutzwasser 1 stets auf einem Mindestvorratsniveau 4 gehalten,
was beispielsweise durch eine entsprechende Anordnung einer Atflußleitung 5 mit
darin angeordneter Förderpumpe 6 oder auch durch andere geeignete Steuermaßnahmen
erfolgen kann. Auf jeden Fall wird verdünntes Schmutzwasser (Pfeil 7) einem Kondensator
8 zugeleitet, in dem das Schmutzwasser als Kühlmedium für die Kondensation von organischem
Lösungsmittel verwendet, das
dem Kondensator 8 beispielsweise über
einen Rohranschluß 9 zugeführt und über einen weiteren Rohrstutzen 10 aus dem Kondensator
8 abgeführt wird. In diesem Kondensator 8 erfolgt ein indirekter Wärmeaustausch
zwischen dem Schmutzwasser (Pfeil 7) und dem Lösungsmittel. Hierbei wird das beispielsweise
mit 200C dem Kondensator 8 zugeführte Schmutzwasser auf etwa 600C (eventuell auch
etwas mehr oder weniger) erwärmt. Das so erwärmte Schmutzwasser wird dann in einen
herkömmlichen Kühlturm 11 geleitet, in dessen oberem Teil es über Rohrleitungen
mit ausreichend großen Bohrungen in den Kühlturm innenraum verspritzt wird. Bei
diesem Verspritzen wird das Schmutzwasser gleichzeitig einem Wärmeaustausch mit
Kühlerluft unterworfen, die beispielsweise mit Hilfe eines - nur angedeuteten -
Ventilators 12 ebenfalls gleichmäßig verteilt von oben her in den Kühlturm 11 eingeführt
wird. In diesem KOhlturm 11, in dem vorzugsweise keine weiteren Einbauten vorhanden
sind, erfolgt dann eine Verdunstung und'Rückkühlung des Schmutzwassers auf etwa
20 bis 400C, vorzugsweise auf etwa 25 bis 35"C. Für das Schmutzwasser ergibt sich
durch diese Behandlung die erwünschte Schmutzkonzentration.
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Am unteren Ende des Kühlturmes 11 befindet sich zweckmäßig eine Sammelwanne,
von der das rückgekühlte Schmutzwasser (Pfeil 7') über eine Leitung 14 in das Sammelgefäß
3 zurückgeleitet, gegebenenfalls zurüc3cgepumpt wird.
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In dem Sammelgefäß 3 ist im Bereich des Bodens 3a ein Sumpf 15 gebildet,
in dem sich die niederge-
schlagenen Schmutzsubstanzen aus dem
neu zugeführten Schmutzwasser (Pfeil 1) und dem rückgekühlten Schmutzwasser (Pfeil
71) in Form eines Schlammes ansammeln.
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In diesem Sumpf 15 wird dann darauf geachtet, daß sich ein Schlamm
mit einer Feststoffkonzentration (Schmutzsubstanzen) von etwa 30 bis 60 % bildet;
dieser Schlamm kann dann von Zeit zu Zeit mit Hilfe einer Schlammpumpe 16 über eine
Leitung 17 abgepumpt werden.
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Es läßt sich erkennen, daß - unter der Voraussetzung, daß genügend
Schmutzwasser im Gefäß 3 vorhanden ist -stets ein ausreichender Teil des Schmutzwassers
in Umlauf gehalten wird. Bei jedem Umlauf (vom Sammelgefäß 3 über Kondensator 8
und Kühlturm 11 zurück zum Sammelgefäß) können dann etwa 2 bis 4 % des Schmutzwassers
verdunstet werden.
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Das Anlagenbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem ersten
Ausführungsbeispiel in der Hauutsache dadurch., daß das Sammelgefäß 3' in wenigstens
zwei Abteile 31, 32 unterteilt ist und diese beiden Abteile abwechselnd so arbeiten,
daß jeweils in dem einen Abteil die Schmutzwasserkonzentration eingestellt werden
kann, während dann im anderen Abteil neu anfallendes Schmutzwasser aufgefangen wird.
Der Kondensator 8 und der Kühlturm 11 mit Sammelwanne 13 können dann genauso ausgeführt
sein und arbeiten wic beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Lediglich die Zu- und
Ableitungen müssen - wie in Fig. 2 angedeutet - im Bereich des Sammelgefäßes 3'
mit entsprechenden Abzweigleitungen, Umschaltventilen und einer - in der Zeichnung
nicht näher veranschaulichten -
Schalteinrichtung ausgestattet
werden. Bei den dargestellten Leitungen handelt es sich bei 2' um die Zuleitung
für neues Schmutzwasser, bei 5' um die Abflußleitung vom-Sammelgefäß 3' und bei
14' um die Leitung vom Kühlturm 11 bzw. von dessen Sammelwanne 13 zum Sammelgefäß
3'; der im Sammelgefäß 3' gebildete Schlamm aus Schmutzsubstanzen wird über die
Leitung 17' mit Hilfe der Schlammpupel6 abgezogen.
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Schließlich seien noch einige Versuchsbeispiele genannt: Beispiel
1 In einer Anlage wird mit Stärkeschlichte versehenes Baumwollgewebe mit Hilfe von
Wasser entschlichtet.
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Das Gewebe wird zuerst im Kaltverweilverfahren mit Enzym behandelt,
wobei die Stärkeschlichte zu Glukose abgebaut wird. Das so behandelte Gewebe enthält
dann etwa 100 % Flüssigkeit mit einer 10%igen abgebauten Stärkelösung. In der Anlage
werden dann in einem zweiten Arbeitsgang 80 % der wässrigen Lösung mit Hilfe eines
Lösungsmittels (z.B. Perchbräthylen) ausgeschwemmt bzw. verdrängt. Nach einem Trennen
von Schmutzwasser und Lösungsmittel (beispielsweise durch Sedimentation) wird das
anfallende Schmutzwasser dem Sammelgefäß zugeleitet, also im Beispiel der Fig. 1
dem Sammelgefäß 3. Das Schmutzwasser kann dann - wie zuvor anhand der Fig. 1 geschildert
- als Kühlmedium für die Kondensation des organischen Lösungsmittels verwendet werden,
wobei das Schmutzwasser selbst gleichzeitig teilweise verdunstet und in seiner Schmutzkonzentration
erhöht wird. In dem Kühlturm 11
wird das Schmutzwasser dabei auf
etwa 30"C abgekühlt und dann in das Sammelgefäß 3 zurückgefördert. Das im Kondensator
8 kondensierte und abgekühlte Lösungsmittel kann dann in der Entschlichtungsbehandlung
wiederverwendet werden.
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Beispiel 2 Ein Teppich wird nach dem Kaltverweilverfahren gefärbt
und dann anschließend in einer ähnlichen Anlage wie der Entschlichtungsanlage des
ersten Beispieles von mit Restfarbstoffen vermischtem Haftwasser und Chemikalien
befreit. Aus der sich dabei ergebenden wässrigen Lösung wird dann wiederum das Schmutzwasser
von dem Lösungsmittel abgetrennt, worauf das Schmutzwasser dann in gleicher Weise,
wie es am Beispiel der Fig. 1 geschildert wurde, rückgekühlt wird.
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In jedem Anwendungsfall läßt sich mit verhältnismäßig kleinem anlagentechnischem
Aufwand und äußerst geringem Energieverbrauch einerseits die gewünschte Kondensation
des organischen Lösungsmittels und andererseits die erläuterte Rückkühlung des Schmutzwassers
(mit Erhöhung seiner Schmutzkonzentration) erreichen.