DE3404248A1

DE3404248A1 - Verfahren und vorrichtung zur trennung von komponenten aus abfalloesungen

Info

Publication number: DE3404248A1
Application number: DE19843404248
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. 5600 Wuppertal Schmidbauer
Original assignee: KS FOTOTECHNIK GmbH
Current assignee: KS FOTOTECHNIK GmbH
Priority date: 1984-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1985-08-08

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Trennung vonKomponenten
aus Abfallösungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Komponenten aus umweltschädliche Komponenten enthaltenden Lösungen, insbesondere aus Abfallösungen, z.B. von umweltschädlichen Komponenten aus photographischen Bädern, insbesondere aus Fixierbädern, durch Vakuum destillation unter Verwendung einer Wärmepumpe.
Zweck der Erfindung ist, Abfallösungen, die bisher ohne weiteres oder verdünnt in die Umwelt geleitet wurden, in Lösungsmittel und Gelöstes zu trennen, um einerseits die Umweltbelastung zu verringern und andererseits durch Recycling eine oder mehrere Komponenten wieder nutzbar zu machen.
Die Vakuumdestillation zur Trennung von Komponenten aus Lösungen ist bekannt; man unterscheidet dabei drei Bereiche, und zwar das Grobvakuum (1 bar bis 1 mbar), das Feinvakuum (1 bis 10~3mbar) und das Hochvakuum (10 3 bis 10 6 mbar). Das Vakuum wird mit Pumpen, z.B. mit einer Wasserstrahlpumpe, erzeugt. Die Wahl der Höhe des Vakuums bzw. des Destillationsdrucks der zu verdampfenden Flüssigkeit richtet sich in der Regel nach den zur Verfügung stehenden Kühimedien für die Gewährleistung der Kondensationstemperatur. Geeignete Kühlmittel sind z.B.
Flüssigkeiten oder Gase, wie Wasser, Kühlsole, Luft.
Die Kondensationstemperatur kann aber auch durch die Verwendung einer Wärmepumpe erwirkt werden.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit den aus Abfallösungen bei niedrigen Temperaturen, z.B. unter 500C, vorzugsweise bei Raumtemperaturen zwischen 20 und 25 0C wirtschaftlich,insbesondere agressive Komponenten abgetrennt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Anhand des in der Zeichnung prinzipiell dargestellten Beispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Die abgebildete Trennanlage 1 weist einen Verdampfungsbehälter 2 und einen unmittelbar daneben angeordneten Kondensationsbehälter 3 auf. Die Behälter 2 und 3 sind allseits geschlossen und stehen über eine Verbindungsleitung 4, die vom Deckel 5 des Destillationsbehälters 2 zum Deckel 6 des Kondensationsbehälters 3 führt, in Verbindung. Im Deckel 6 mündet eine Leitung 7 in den Kondensationsbehälter 3 ein, die über ein Drosselventil 8 an eine Vakuumpumpe 9 angeschlossen ist, deren Abführleitung 10 ins Freie führt. Die aneinandergrenzenden Seitenwandungen 11 und 12 der Behälter 2 und 3 sind derart angeordnet bzw. ausgeführt, daß möglichst kein Wärmeaustausch stattfindet.
Der Destillationsbehälter 2 ist vorzugsweise mit einer Flüssigkeit 13 beschickt, wobei in die Flüssigkeit ein Gefäß 14 eingetaucht ist, in dem sich die zu trennende Abfallösung befindet. Im Behälter 3 wird die destillierte Komponente als Kondensat 15 aufgefangen. Das Auffangen kann selbstverständlich auch in einem Gefäß stattfinden, das wie das Gefäß 14 in eine Kühl flüssigkeit eingetaucht ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Behälter 2 und 3 mit Zu- und Abführleitungen,mit Drossel- oder dgl. -ventilen und/oder mit verschließbaren oeffnungen zu bestücken und die Anlage diskontinuierlich oder im Durchlaufverfahren zu betreiben.
Wesentlich ist, daß die Destillation im Temperaturbereich unter 500 C im Vakuum durchgeführt wird, und eine Wärmepumpe 16 verwendet wird, die in an sich bekannter Weise mit externen Mitteln, z.B. mit elektrischer Energie betrieben wird (nicht dargestellt).
Vorzugsweise ist die Wärmepumpe 16 in den Behälter 2 eingebaut und befindet sich zweckmäßigerweise in der Flüssigkeit 13 unter dem Gefäß 14. Die Wärmepumpe ist so ausgelegt, daß sie der Flüssigkeit 13 eine vorbestimmte Temperatur unter 500 vermittelt. Vorzugsweise wird eine Temperatur von 20 bis 25 0C eingestellt.
Symbolisch sind Heizspiralen 17 dargestellt, die Wärme an die Flüssigkeit 13 für die Einstellung der vorgewählten Temperatur abgeben. Selbstverständlich können auch andere bekannte Wärmeübertragungsmittel eingesetzt werden.
Nach der Erfindung wird zumindest eine Kühlmittelleitung 18 von der Wärmepumpe 16 durch die Wandungen 11, 12 in den Kondensationsbehälter 3 und über ein Drosselventil 19 durch die Wandungen 12, 11 zurück in den Behälter 2 in die Heizleitung 17 einmündend geführt.
Das Kühlmittel, das in der Wärmepumpe im Kreislauf geführt wird, wird in Richtung des Pfeiles 20 transportiert.
Die erfindungsgemäße Trennanlage 1 arbeitet wie folgt. Die zu trennende Abfallösung wird z.B. mit Raumtemperatur in das Gefäß 14 gebracht. Mit der Vakuumpumpe 9 wird im Raum 21 des Behälters 2 und ebenso im Raum 22 des Behälters 3 ein Vakuum angelegt mit einem Unterdruck, der dem Destillationsdruck der abzutrennenden Flüssigkeit bei der mit der Wärmepumpe eingestellten Temperatur entspricht. Die zur Verdampfung erforderliche Wärmeenergie wird durch die Wärmepumpe geliefert. Die verdampfte Komponente gelangt über die Leitung 4 in das Gefäß 3 und kondensiert dort zur Flüssigkeit 15, weil im Gefäß 3 eine niedrigere Temperatur als im Gefäß 2 eingestellt ist. Die niedrigere Temperatur wird durch die Wärmepumpe bewirkt, die entsprechend temperiertes Kühlmittel durch die Leitung 18 durch den Innenraumbereich des Gefäßes 3 transportiert, so daß Wärmeenergie aus der Umgebung des Gefäßes 3 aufgenommen werden kann und sich eine niedrigere Temperatur dort einstellt als im Gefäß 2 herrscht. Dabei ist die Rohrleitung 18 derart ausgelegt, daß auch die bei der Kondensation frei werdende Wärmeenergie über das Material der Rohrleitung 18 vom Kühlmittel aufgenommen und in die Rohrleitung 17 transferiert wird. Die Wärmeenergie wird vom Kühlmittel über die Wandungen der Rohrleitung 17 an die Flüssigkeit 13 abgegeben und somit zur Unterstützung der Destillation wieder verwendet. Durch die Verwendung der Wärmepumpe in der erfindungsgemäßen Weise wird die Wärmeenergie im Kreislauf geführt, so daß lediglich die systembedingten Wärmeverluste von der Wärmepumpe ergänzt werden müssen. Die Verluste sind sehr gering, weil die Anlage bei Raumtemperatur, vorzugsweise bei 20 bis 250 c arbeitet. Das Arbeiten bei Temperaturen unter 50 0C bedingt ein sehr wirtschaftliches Arbeiten der Wärmepumpe. Wärmeisolationsaufwand ist sehr gering.
Die Flüssigkeit 13 im Destillationsbehälter 2 weist zweckmäßigerweise einen höheren Destillationsdruck auf, als die Flüssigkeit, die aus der im Gefäß 14 befindlichen Abfallösung abgetrennt werden soll.
Mit der Erfindung können insbesondere bei höheren Temperaturen agressiv bzw. agressiver wirkende Komponenten aus Lösungen getrennt werden, ohne daß ein besonderer Aufwand bezüglich Rohrleitungsmaterial erforderlich ist; denn die Trennung erfolgt bei Temperaturen, bei denen die Agressivität noch erträglich ist bzw. bei denen noch üblicherweise verwendete Materialien für Transportrohre einsetzbar sind.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Trennung von Komponenten aus umweltschädliche Komponenten enthaltenden Lösungen, insbesondere aus Abfallösungen, z.B. von umweltschädlichen Komponenten aus photographischen Bädern, insbesondere aus Fixierbädern, durch Vakuumdestillation unter Verwendung einer Wärmepumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation bei Temperaturen unter 50 0C durchgeführt wird und die Kondensationswärme durch die Wärmepumpe dem Destillationsprozeß zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 0 daß bei Temperaturen von 20 bis 25 C destilliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Vakuumbereich von 20 bis 40 mbar gearbeitet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Destillationsgefäß und ein Kondensationsgefäß verwendet werden, wobei die Wärmepumpe im Destillationsgefäß untergebracht ist und Kühlmittel durch das Kondensationsgefäß zur Aufnahme von Kondensationswärme transportiert und das die Kondensationswärme enthaltende Kühlmittel zur Abgabe der Wärme in das Destillationsgefaß zuruckgefthrt wird.
5. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Verdampfungsbehälter (2) und einen unmittelbar daneben angeordneten Kondensationsbehälter (3), die allseits geschlossen sind, wobei vom Deckel (5) des Destillationsbehälters (2) zum Deckel (6) des Kondensationsbehälters (3) eine Verbindungsleitung (4) führt und im Deckel (6) einer Leitung (7) in den Kondesnationsbehälter (3) einmündet, die über ein Drosselventil (8) an eine Vakuumpumpe (9) angeschlossen ist, deren Abführleitung (10) ins Freie führt, wobei eine Wärmepumpe (16) in den Behälter (2) eingebaut ist, und von der Wärmepumpe mindestens eine Kühlmittelleitung (18) durch die Wandungen (11, 12) in den Kondensationsbehälter und über ein Drosselventil (19) durch die Wandungen (12, 11) zurück in den Behälter (2) geführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Destillationsbehälter (2) mit einer Flüssigkeit (13) beschickt ist, wobei in die Flüssigkeit ein Gefäß (18) eintaucht, und die Wärmepumpe (16) im Bereich des Flüssigkeitsvolumens angeordnet ist.