DE3240725C2 - - Google Patents
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- DE3240725C2 DE3240725C2 DE19823240725 DE3240725A DE3240725C2 DE 3240725 C2 DE3240725 C2 DE 3240725C2 DE 19823240725 DE19823240725 DE 19823240725 DE 3240725 A DE3240725 A DE 3240725A DE 3240725 C2 DE3240725 C2 DE 3240725C2
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
- B01D1/222—In rotating vessels; vessels with movable parts
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/06—Flash distillation
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C11/10—Concentrating spent liquor by evaporation
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/20—Pulping cellulose-containing materials with organic solvents or in solvent environment
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung
von gebrauchter Aufschlußflüssigkeit, welche aus Auf
schlüssen von cellulosehaltigem pflanzlichem Material
mittels organischer Lösungsmittel bei erhöhter Tempera
tur und unter erhöhtem Druck stammt, wobei die Auf
schlußflüssigkeit einer Entspannungsverdampfung unter
worfen wird, sowie Anlagen zur Durchführung dieses Ver
fahrens.
Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, welche
sich mit dem Aufschluß cellulosehaltigen pflanzlichen
Materials mittels organischer Lösungsmittel beschäftigen.
Nach der US-PS 35 85 104 und der DE-PS 26 44 155 wird
Pflanzenfasermaterial im Gegenstrom mit einer Mischung
aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel, bei
spielsweise Äthanol, bei Temperaturen von etwa 150 bis
200°C unter erhöhtem Druck behandelt. Die Aufarbeitung
der gebrauchten Aufschlußflüssigkeit erfolgt durch mehr
stufige Entspannungsverdampfung, wobei die flüchtige,
organische Komponente abgetrennt wird. Die zurückblei
bende Flüssigkeit, die alle gelösten Anteile enthält,
trennt sich in eine wässerige Phase, welche die mono
meren Zucker, Oligosaccharide, organischen Säuren etc.
enthält, sowie in eine dunkelbraune, "quasi-geschmolzene"
Masse aus plastifizierten Ligninsubstanzen.
In der CA-PS 2 38 194 ist die Durchführung dieses soge
nannten "Organosolv"-Verfahrens in einer Batterie von
Druckgefäßen in satzweisem Betrieb beschrieben. Zur
Lösungsmittelrückgewinnung wird die gebrauchte Auf
schlußflüssigkeit einer Abstreifbehandlung unter Vakuum
unterzogen, nachdem sie zuvor in einer Gleichgewichts-
Flashverdampfung entspannt wurde. Hierbei entstehen
ebenfalls zwei Phasen, ähnlich den zuvor beschriebenen.
Nach der gattungsgemäßen EP-A 00 12 960 wird ebenfalls Pflan
zenfasermaterial unter hoher Temperatur und hohem Druck mit
organischen Lösungsmitteln in einem kontinuierlich arbeitenden
Reaktor extrahiert. Anschließend wird die mit Extrakt angerei
cherte Aufschlußflüssigkeit über einen Kühler einem Ablaugenent
spannungsgefäß zugeführt. Dabei fällt ebenfalls das Lignin als
schwere zweite Phase aus und muß abgetrennt werden. Lösungsmit
telrückstände in Lignin können dabei nicht vermieden werden.
In der DE-OS 29 20 731 wird ein Aufschluß mittels orga
nischer Lösungsmittel bei 190 bis 200°C unter Zusatz ge
eigneter Katalysatoren, u. a. Mineralsalze, vorgeschlagen.
Die Aufarbeitung der Chemikalien erfolgt wieder durch
Abtrennen der Ligninphase aus der wässerigen Lösung nach
Entspannungsverdampfung der Aufschlußlösung.
Bei allen diesen Verfahren treten bei der Aufarbeitung
der gebrauchten Aufschlußflüssigkeit bzw. der Lösungs
mittelrückgewinnung einige gravierende Schwierigkeiten
auf:
Beim Entspannen und der damit verbundenen Abkühlung der
gebrauchten Aufschlußflüssigkeit bilden die Ligninab
bauprodukte die eingangs erwähnte plastische Phase.
Diese stellt jedoch ein äußerst klebriges, zähes, teer
artiges Produkt dar, das einem Transport durch Rohrlei
tungen, Armaturen und Pumpen erheblichen Widerstand
entgegensetzt.
Darüber hinaus schließen diese zähflüssigen Abscheidungen
wesentliche Mengen Lösungsmittel ein, welche sich auch
durch Erhitzen der Ligninphase auf Siedetemperatur des
eingeschlossenen Lösungsmittels nicht mehr entfernen
lassen. Darüber resultiert ein schlechter und unwirt
schaftlicher Rückgewinnungsgrad des Aufschlußmittels.
Die Weiterverarbeitung der plastischen Phase wirft Pro
bleme auf.
Die bei allen erwähnten Verfahren anfallende wässerige
Phase enthält eine große Menge weiterer Inhaltsstoffe,
die ein direktes Einleiten dieser wässerigen Lösung in
den Vorfluter nicht erlauben. So mußte bisher auch die
wässerige Phase in einer zusätzlichen Verfahrensstufe
weiter aufgearbeitet werden.
Der Wärmeinhalt der Aufschlußflüssigkeit deckt die zur
Verdampfung der gesamten flüchtigen Bestandteile nötige
Energie nur zu etwa einem Fünftel bis zu einem Viertel,
je nach Zusammensetzung der Aufschlußflüssigkeit.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die geschilderten
Schwierigkeiten und Nachteile bei der Aufarbeitung ge
brauchter Aufschlußflüssigkeit zu überwinden und ein
Verfahren sowie Anlagen zur Durchführung dieses Verfahrens
zu schaffen, wodurch die Aufarbeitung störungsfrei mit
optimalem Rückgewinnungsgrad der eingesetzten Lösungs
mittel erfolgt und gleichzeitig auch die Energiebilanz
verbessert wird.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein
gangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die verdampfbaren Bestandteile der Aufschlußflüssig
keit durch eine einstufige Entspannungsverdampfung unter
Wärmezufuhr mittels Heizflächen, welche auf eine Temperatur
über den Erweichungspunkt des nicht verdampften Rückstandes
aufgeheizt werden, vollständig entfernt und destillativ aufge
trennt werden und nicht verdampfbarer Rückstand in fester
Form gewonnen wird.
Erfindungsgemäß wird die Entspannungsverdampfung nicht, wie
beim Stand der Technik, unter Abkühlung der Aufschlußflüssig
keit durchgeführt, sondern unter Wärmezufuhr. Wenn dabei eine
Aufheizung über den Erweichungspunkt des nicht verdampfbaren
Rückstandes erfolgt, werden die eingeschlossenen Lösungsmittel
mengen freigesetzt und der verbleibende, nunmehr lösungsmittel
freie Rückstand fällt in fester Form an. Durch die destillative
Abtrennung des Lösungsmittels gleichzeitig mit der einstufig
durchgeführten Entspannungsverdampfung werden Lösungsmittelein
schlüsse im nicht verdampfbaren Rückstand, welcher im wesent
lichen aus Ligninabbauprodukten besteht, sicher vermieden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß in einer einzigen Stufe die Lösungsmittel praktisch
vollständig zurückgewonnen werden und die Ligninabbauprodukte
in gut handhabbarer fester Form anfallen.
Die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit wird bis zum Zeitpunkt der
Entspannungsverdampfung unter Aufschlußbedingungen, d. h. auf
Temperaturen zwischen 150 und 210°C, gehalten, um Phasentrennun
gen, die zu Ablagerungen und Verstopfungen von Leitungen, Arma
turen und Pumpen führen, zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Aufarbeitung von Aufschluß
flüssigkeiten aus allen Cellulosegewinnungsanlagen, welche auf
Basis der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln arbeiten,
geeignet.
Die Zellstoffgewinnanlagen können dabei für kontinuierliche oder
diskontinuierliche bzw. satzweise Verfahren ausgelegt sein.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Heizflächen auf eine Temperatur von über
130°C, vorzugsweise von 150°C bis 160°C aufgeheizt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt
die Wärmezufuhr mittels eines gasförmigen Heizmediums
einer Temperatur von 200 bis 270°C, wobei als Heizmedium
vorzugsweise überhitzte Dämpfe der Aufschlußflüssigkeit
eingesetzt werden.
Eine zweckmäßige Anlage zur Durchführung des er
findungsgemäßen Verfahrens enthält einen Dünnschichtver
dampfer und eine Rektifizierkolonne und ist erfindungsge
mäß gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- - daß im Kopf des Dünnschichtverdampfers eine Ent spannungsdüse für den Eintritt der gebrauchten Auf schlußflüssigkeit vorgesehen ist,
- - daß der obere Teil des Verdampfers einen Heizmantel und der untere Teil einen Kühlmantel aufweist,
- - daß vom Kopf des Verdampfers eine Brüdenleitung - ge gebenenfalls über einen Tropfenabscheider - zur Rekti fizierkolonne geführt ist,
- - daß eine axial durch den Verdampfer verlaufende beheizbare rotieren de Welle im oberen Teil des Verdampfers Wischerelemente und im unteren Teil Schabelemente trägt und
- - daß am unteren Ende des Verdampfers eine Austragein richtung für Feststoffe vorgesehen ist.
Eine weitere geeignete Anlage mit einem Sprühtrockner
und einer Rektifizierkolonne ist gekennzeichnet durch die
Merkmale:
- - daß (eine) Zerstäubungsdüse(n) in den unteren Teil der Trocknungskammer des Trockners nach aufwärts ge richtet eingebaut ist (sind),
- - daß eine Zufuhrleitung für das gasförmige Heizmedium tangential in den oberen Teil des Trockners mündet und
- - daß der Innenraum der Trocknungskammer über eine von deren unterem Teil wegführende Dämpfeleitung, gegebenen falls unter Zwischenschaltung eines Zyklons, mit der Rektifizierkolonne in Verbindung steht.
Vorzugsweise ist die Dämpfeleitung an einen Zyklon an
geschlossen, von dessen oberem Teil die von Feststoffen
befreiten Dämpfe mittels eines Brüdenventilators einer
Brüdenleitung zugeführt werden, welche über Regelventile
einerseits mit der Rektifizierkolonne und andererseits
über einen Wärmeaustauscher mit der Zufuhrleitung für
das gasförmige Heizmedium verbunden.
Die Zeichnung dient zur Veranschaulichung der Erfindung.
In
Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Anlage mit einem
Dünnschichtverdampfer und einer Rektifizierkolonne dar
gestellt.
Fig. 2 zeigt eine Anlage, bei der überhitzte
Dämpfe der Aufschlußflüssigkeit einem Sprühtrockner als
Heizmedium zugeführt werden und ein anderer Teilstrom
der Brüden in eine Rektivizierkolonne geleitet wird.
Mit 1 ist in Fig. 1 allgemein ein Dünnschichtverdampfer
bezeichnet, in dessen Kopf eine Entspannungsdüse 2 für
den Zutritt verbrauchter Aufschlußflüssigkeit einebaut
ist. Der obere Teil des zylindrischen Verdampfers ist
mit einem Heizmantel 3 mit Anschlüssen 4, 5 für die Zu-
und Abfuhr eines Heizmediums umgeben.
Die axial durch den Verdampfer verlaufende rotierende
Welle 6 ist über die Anschlußstutzen 7, 8 beheizbar.
Der untere Verdampferteil ist von einem Kühlmantel 9
mit Anschlüssen 10, 11 für die Zu- und Abfuhr eines Kühl
mediums umgeben. Die rotierende Welle ist in den Lagern
12, 12′ gelagert, der Antrieb erfolgt in der darge
stellten Ausführungsform über Kegelrad 13 und Teller
rad 14. Im Bereich des vom Heizmantel 3 umgebenen oberen
Verdampferteiles trägt die rotierende Welle Wischer
elemente 15 zur Verteilung bzw. Ausbreitung des herab
rieselnden Flüssigkeitsfilms, und im Bereich des vom
Kühlmantel 9 umgebenen unteren Verdampferteiles Schab
elemente 16 zur Entfernung des nicht verdampfbaren festen
Rückstandes von den Verdampferwänden. Der Rückstand wird
über eine Zellenradschleuse 17 aus dem untersten Teil
des Verdampfers auf ein schematisch dargestelltes Förder
band 18 ausgetragen.
Vom Verdampferkopf führt weiters eine Brüdenleitung 19
über einen Tropfenabscheider 20 zu einer allgemein mit 21
bezeichneten Rektifizierkolonne, deren Sumpf mittels
eines Wärmeaustauschers 22 beheizbar ist. Die Sumpfpro
dukte - im wesentlichen Wasser - werden durch den Sumpf
überlauf 23 abgezogen. Die im Kolonnenkopf anfallenden
Dämpfe der organischen Lösungsmittel werden mittels eines
Wärmeaustauschers 24 gekühlt und kondensiert. Das ge
wünschte Rücklaufverhältnis wird mittels eines 3-Weg-
Magnetventiles 25 eingestellt, die Kopfprodukte werden
aus der Leitung 26 abgenommen.
Die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit wird von den Extrak
toren bzw. Reaktoren direkt zur Entspannungsdüse 2 geführt
und wird im dargestellten Verdampfer 1 beispielsweise
auf Atmosphärendruck entspannen gelassen. Die über die
Wände des Verdampfers herabrieselnde Flüssigkeit wird
im oberen Teil mittels des Heizmantels 3 auf einer Tem
peratur von über 130°C, gehalten, wobei alle anderen
Komponenten der Flüssigkeit restlos verdampfen und die
Ligninbestandteile schließlich in geschmolzenem Zustand
in den unteren, vom Kühlmantel 9 umgebenen Teil des Ver
dampfers gelangen, wo sie beim Abkühlen fest werden und
verspröden. Die Rückstände werden mittels der Schabele
mente 16 von den Wänden entfernt und über die Zellenrad
schleuse 17 ausgetragen.
Die Brüden, welche organische Lösungsmittel, Wasser,
organische Säuren, Furfurol etc. enthalten, werden in
der Rektifizierkolonne 21 in ihre Bestandteile aufge
trennt.
Wurde Äthanol als organisches Lösungsmittel verwendet,
ergab sich überraschenderweise eine rückgewinnbare Menge
von 100,5 bis 102% der eingesetzten Menge an Äthanol.
Zur Aufklärung dieses überraschenden Ergebnisses wurden
versuchsweise Buchenholzhackschnitzel in einem Gemisch
von 45% Methanol und 55% Wasser 4 Stunden lang bei
180°C unter Druck aufgeschlossen. Anschließend wurde
die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit in einen zweiten
Autoklaven abgelassen und auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Auf gaschromatographischem Weg konnten 0,3% Äthanol
gefunden werden. Der beobachtete Rückgewinnungsgrad an
Äthanol von über 100% ist somit durch die Bildung von
Äthanol im Verlauf der Extraktion erklärbar.
Der gewonnene feste Rückstand kann zur Energiegewinnung
direkt verbrannt werden oder nach seinen Inhaltsstoffen
weiter aufgearbeitet werden.
In der Anlage gemäß Fig. 2 ist die Trocknungskammer des
Sprühtrockners mit 27 bezeichnet. In den unteren Teil
der Kammer ist eine Zerstäuberdüse 28 eingebaut, durch
welche die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit unter Ent
spannung in senkrechter Richtung in den oberen Teil des
Trockners gesprüht wird, wo die Flüssigkeitströpfchen
auf das durch die Zufuhrleitung 29 tangential einge
blasene gasförmige Heizmedium treffen, wobei die
flüchtigen Bestandteile verdampfen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden als Heiz
medium überhitzte Dämpfe der Aufschlußflüssigkeit ver
wendet. Die Dämpfe gelangen zunächst über eine vom
unteren Teil der Trocknungskammer 27 wegführende Dämpfe
leitung 30 in einen Zyklon 31, in welchem die staub
förmigen Anteile des festen Rückstandes abgetrennt und
über die Zellenradschleuse 32 ausgetragen werden. Vom
oberen Teil des Zyklons 31 werden die Dämpfe mittels
eines Brüdenventilators 33 einer Brüdenleitung 34 zuge
führt, aus welcher ein Teil der Dämpfe über ein Regel
ventil 35 wieder durch die Zuführleitung 29 als Heiz
medium in die Trocknungskammer 27 rückgeleitet wird. Be
vor die Dämpfe in die Leitung 29 gelangen, werden sie
mittels eines Wärmeaustauschers 36 auf eine Temperatur
von etwa 200 bis 270°C erhitzt.
Ein anderer Teil der Dämpfe aus der Brüdenleitung 34 wird
über ein Regelventil 37 in eine allgemein mit 21 be
zeichnete Rektifizierkolonne eingespeist. Die einzelnen
Teile der Rektifizierkolonne sind wie in Fig. 1 be
zeichnet.
Der nicht verdampfbare Rückstand, welcher in der
Trocknungskammer 27 des Sprühtrockners in fester Form
anfällt, wird über die Zellenradschleuse 38 ausgetragen
und gelangt gemeinsam mit den Staubanteilen aus der
Schleuse 32 auf ein schematisch dargestelltes Förder
band 39.
Auch bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage gelangt die
gebrauchte Aufschlußflüssigkeit von den (nicht einge
zeichneten) Extraktoren bzw. Reaktoren ohne Vorent
spannung oder Abkühlung direkt zur Zerstäuberdüse 28,
aus der sie in die beispielsweise unter annähernd At
mosphärendruck stehende Trocknungskammer 27 versprüht
wird.
Anstelle der rückgeführten und überhitzten Dämpfe der
Aufschlußflüssigkeit kann auch z. B. überhitzter Wasser
dampf als Heizmedium eingeblasen werden. Energiezufuhr
in Form von Heißluft ist nicht geeignet, da sich dabei
Schwierigkeiten beim Explosionsschutz sowie in der
direkten Rektifikation der Dämpfe ergeben.
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher er
läutert.
Buchenholzhackschnitzel wurden in einem Gemisch aus 55%
Äthanol und 45% Wasser 4,5 h lang bei 195°C in einem
Druckreaktor aufgeschlossen und extrahiert. Anschließend
wurde die Aufschlußflüssigkeit in einen zweiten, be
heizten Autoklaven abgelassen und mehrmals durch frisches
Alkohol-Wasser-Gemisch ersetzt, wodurch der Zellstoff
von anhaftenden Ligninresten befreit wurde. Die Wasch
flüssigkeiten wurden bei der nächstfolgenden Kochung als
Aufschlußflüssigkeit verwendet.
Die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit wurde der Ent
spannungsdüse 2 des Dünnschichtverdampfers einer erfin
dungsgemäßen Anlage gemäß Fig. 1 zugeführt. Der Dünn
schichtverdampfer 1 wurde unter Normaldruck betrieben.
Der Heizmantel 3 und die rotierende Welle 6 wurden mittels
Thermoöl auf 155°C erhitzt.
Der Wärmeinhalt der gebrauchten Aufschlußflüssigkeit
(bei Wasser-Äthanol 45 : 55 beträgt bei der Abkühlung von
195°C auf 105°C etwa 290 J/g) kann die nötige Ver
dampfungsenergie (ca. 1470 J/g) zu etwa einem Fünftel
decken.
Der nicht verdampfbare Rückstand wies einen Erweichungs
punkt von 130°C auf und floß an der Wandung des oberen
Verdampferteiles ab. Im unteren, gekühlten Teil des Ver
dampfers, dessen Kühlmantel mittels Ölthermostat auf
einer Temperatur von 50°C gehalten wurde, wurde der Rück
stand fest und konnte mit den Schabelementen 16 abge
schabt und über die Zellenradschleuse 17 auf ein Förder
band 18 ausgetragen werden. Die Brüden wurden kondensiert
und analysiert.
Die Rückgewinnungsrate an Äthanol lag bei fünf Parallel
versuchen zwischen 100,5 und 102%.
Der feste Rückstand enthielt nur mehr 0,02% Äthanol.
Der Äthanolgehalt wurde gaschromatographisch bestimmt.
Der Rückstand wurde nach Auflösen in Dioxan analysiert.
Die bei einem analog zu Beispiel 1 durchgeführten Auf
schluß erhaltene, gebrauchte Aufschlußflüssigkeit wurde
mit 195°C und 25 bar der Zerstäuberdüse 28 des Sprüh
trockners einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß Fig. 2
zugeführt.
Die zur vollständigen Verdampfung notwendige Energiezu
fuhr erfolgte mittels überhitzter Dämpfe der Aufschluß
flüssigkeit einer Temperatur von 255°C. Das Verhältnis
rückgeführter Dämpfe zu eingebrachter Lösung betrugt 5,5 :
1 (theoretisch 4,6 : 1), um eine Brüdenaustrittstempera
tur von etwa 105°C zu erreichen. Das Verhältnis zwischen
rückgeführten und zur Rektifikation gelangenden Dämpfen
wurde mittels der Regelventile 35 und 37 eingestellt.
Der nicht verdampfbare Rückstand wies lediglich 0,1%
Restäthanolgehalt auf, was etwa 0,025% der eingesetzten
Gesamtäthanolmenge entspricht. Es ergibt sich somit
eine Äthanol-Rückgewinnungsrate von 101%.
Die beim Aufschluß gemäß Beispiel 1 erhaltene gebrauchte
Aufschlußflüssigkeit wurde mit 195°C aus dem Druckgefäß
abgelassen und analog der Flash-Verdampfung in einen ge
schlossenen Behälter mit Druckausgleich eingedüst. Der
Wärmeinhalt von 300 J/g konnte die für den Äthanolan
teil notwendige Verdampfungsenergie von 455 J/g Auf
schlußflüssigkeit (für das Äthanol-Wasser-Azeotrop be
trägt die Verdampfungsenergie 504 J/g Aufschlußflüssig
keit bei deren Zusammensetzung von 55% Äthanol und
45% Wasser) nur unvollständig decken.
In der an Äthanol verarmten Lösung fielen ligninhaltige,
teerartig klebrige Ablagerungen aus.
Durch externe Wärmezufuhr wurde das noch in der Lösung
befindliche Äthanol abdestilliert.
Es zeigte sich, daß die Ligninausscheidungen wesentliche
Mengen Äthanol einschlossen, welche auch durch fortge
setztes Erhitzen des Zweiphasengemisches nicht entfernt
werden konnten. Nach Auflösen der Ausscheidungen in
Dioxan wurde gaschromatographisch ein Restgehalt von 8
bis 11% Äthanol ermittelt.
Die wässerige Lösung enthielt große Mengen Inhaltsstoffe,
wie Hexosen, Pentosen, Oligosaccharide, organische Säuren,
Furfural, phenolhaltige Verbindungen etc.). Diese machen
auf alle Fälle weitere Verfahrensschritte wie Eindampfen
und Verbrennen des Rückstandes erforderlich.
Der Verschmutzungsgrad der Anlage durch die teerartigen
Ausscheidungen machte bereits nach einem Versuch umfang
reiche Reinigungsarbeiten notwendig.
Zum Unterschied von den erfindungsgemäß nach Beispiel 1
oder 2 gewonnenen, spröden Rückständen stellen die auf
diese Weise erhaltenen Ablagerungen, welche noch Lösungs
mittel einschließen, auch in der Kälte klebrige, zäh
flüssige Produkte dar, welche eine technische Aufarbei
tung der beiden Phasen erschweren, wenn nicht unmöglich
machen.
Claims (7)
1. Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchter
Aufschlußflüssigkeit, welche aus Aufschlüssen von
cellulosehaltigem pflanzlichem Material mittels
organischer Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur
und unter erhöhtem Druck stammt, wobei die Auf
schlußflüssigkeit einer Entspannungsverdampfung unter
worfen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die verdampfbaren Bestandteile der Aufschluß
flüssigkeit durch eine einstufige Entspannungs
verdampfung unter Wärmezufuhr mittels Heizflächen,
welche auf eine Temperatur über dem Erweichungspunkt
des nicht verdampfbaren Rückstandes aufgeheizt
werden, vollständig entfernt und destillativ auf
getrennt werden und nicht verdampfbarer Rückstand
in fester Form gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Heizflächen
auf eine Temperatur von über 130°C, vorzugsweise
von 150°C bis 160°C, aufgeheizt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärme mittels eines gasförmigen Heizmediums
einer Temperatur von 200 bis 270°C zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
als Heizmedium überhitzte Dämpfe der Aufschlußflüssig
keit eingesetzt werden.
5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den An
sprüchen 1 und 2 mit einem Dünnschichtverdampfer (1)
und einer Rektifizierkolonne (21), gekennzeichnet
durch die Merkmale:
- - daß im Kopf des Dünnschichtverdampfers (1) eine Entspannungsdüse (2) für den Eintritt der gebrauch ten Aufschlußflüssigkeit vorgesehen ist,
- - daß der obere Teil des Verdampfers einen Heizmantel (3) und der untere Teil einen Kühlmantel (9) auf weist,
- - daß vom Kopf des Verdampfers eine Brüdenleitung (19) - gegebenenfalls über einen Tropfenabscheider (20) - zur Rektifizierkolonne (21) geführt ist,
- - daß eine axial durch den Verdampfer verlaufende beheizbare rotierende Welle (6) im oberen Teil des Verdampfers Wischerelemente (15) und im unteren Teil Schabele mente (16) trägt und
- - daß am unteren Ende des Verdampfers eine Austrag einrichtung (17) für Feststoffe vorgesehen ist.
6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den An
sprüchen 1 und 3 mit einem Sprühtrockner und eine
Rektifizierkolonne (21), gekennzeichnet durch die
Merkmale:
- - daß (eine) Zerstäubungsdüse(n) (28) in den unteren Teil der Trocknungskammer (27) des Trockners nach aufwärts gerichtet eingebaut ist (sind),
- - daß eine Zufuhrleitung (29) für das gasförmige Heiz medium tangential in den oberen Teil des Trockners mündet und
- - daß der Innenraum der Trocknungskammer (27) über eine von deren unterem Teil wegführende Dämpfelei tung (30), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Zyklons (31), mit der Rektifizierkolonne (21) in Verbindung steht.
7. Anlage nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfeleitung (30) an einen Zyklon (31) angeschlossen
ist, von dessen oberem Teil die von Feststoffen be
freiten Dämpfe mittels eines Brüdenventilators (33)
einer Brüdenleitung (34) zugeführt werden, welche
über Regelventile (35, 37) einerseits mit der Rekti
fizierkolonne (21) und andererseits über einen Wärme
austauscher (36) mit der Zufuhrleitung (29) für das
gasförmige Heizmedium verbunden ist.
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