DE3427878A1 - METHOD FOR REMOVING POLYCHLORBIPHENYLENE (PCB) FROM ELECTRO-INSULATING LIQUIDS - Google Patents

METHOD FOR REMOVING POLYCHLORBIPHENYLENE (PCB) FROM ELECTRO-INSULATING LIQUIDS

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DE3427878A1 DE19843427878 DE3427878A DE3427878A1 DE 3427878 A1 DE3427878 A1 DE 3427878A1 DE 19843427878 DE19843427878 DE 19843427878 DE 3427878 A DE3427878 A DE 3427878A DE 3427878 A1 DE3427878 A1 DE 3427878A1
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Description

B e sehre ibungHonor exercise

Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen (PCB) ausProcess for removing polychlorobiphenyls (PCB) from

5i§]$iroisolie^f lÜSSigkeiten 5i§] $ iroisolie ^ LIQUIDS

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Poly chlorbiphenylen (PCB) aus Elektroisolierflüssigkeiten beim Ersatz von PCB-ölen durch andere Isolierflüssigkeiten, insbesondere Silikonöle.The invention relates to a method for the removal of poly chlorobiphenyls (PCB) from electrical insulating liquids Replacement of PCB oils with other insulating liquids, in particular Silicone oils.

Ein Hauptanwendungsgebiet für chlorierte Biphenyle, welche im folgenden auch abgekürzt PCB bezeichnet werden, ist die Verwendung als Isolierflüssigkeiten bzw. Kühlflüssigkeiten in den sogenannten Askarelen, worunter man flammwidrigeA main area of application for chlorinated biphenyls, which are also abbreviated to PCB in the following, is Use as insulating liquids or cooling liquids in the so-called askareles, which are flame-retardant ones

Elektroisolier-Flüssigkeiten versteht, die in elektrischen Lichtbogen weder brennbare noch explosive Gase entwickeln. Solche Askarele sind als Transformatorisolierflüssigkeiten weit verbreitet im Einsatz.Understand electrical insulating fluids that develop neither flammable nor explosive gases in electric arcs. Such askarels are widely used as transformer insulating fluids.

Allerdings wurde Ende der 6Oer-Jahre bekannt, daß besonders die höher chlorierten Biphenyle schwer abbaubar, bioakkumulierbar und somit ökologisch sehr bedenklich sind.However, at the end of the 1960s it became known that it was particularly special the higher chlorinated biphenyls are difficult to degrade, bioaccumulate and therefore ecologically very questionable.

Fernerhin besteht die Möglichkeit, daß aus PCB bei höheren Temperaturen die hochtoxischen, chlorierten Dibenzofurane
bzw. Dibenzodioxine freiwerden.Furthermore, there is the possibility that the highly toxic, chlorinated dibenzofurans from PCB at higher temperatures
or dibenzodioxins are released.

Deshalb wurde die Verwendung von PCB in der Bundesrepublik Deutschland gemäß der 10. Verordnung zur Durchführung des
Bundes-Immi-ssionsschutzgesetzes vom 26. Juli 1978 nur für
bestimmte Anwendungsgebiete zugelassen.Therefore, the use of PCBs in the Federal Republic of Germany according to the 10th regulation for the implementation of
Federal Immission Protection Act of July 26, 1978 only for
certain areas of application approved.

Hierzu gehört unter anderem die Verwendung von PCB in Systemen, aus denen normalerweise kein PCB entweichen kann, wie zum Beispiel auf elektrische Vorrichtungen wie Transformatoren, Drosseln, Kondensatoren, usw.This includes, among other things, the use of PCBs in systems from which no PCB can normally escape, such as for example on electrical devices such as transformers, chokes, capacitors, etc.

Trotzdem besteht heute die Tendenz, askarelgefüllte Transformatoren entweder komplett auszutauschen oder zumindest die Isolierflüssigkeit durch umweltfreundliche Produkte, zum Beispiel Silikonöl, zu ersetzen.
5Nevertheless, there is now a tendency to either completely replace askarel-filled transformers or at least to replace the insulating liquid with environmentally friendly products, for example silicone oil.
5

Hierbei hat es sich jedoch herausgestellt, daß der Ersatz von PCB-Ölen durch andere Transformatorisolierflüssigkeiten gar nicht so einfach ist, da die restlose Entfernung von PCB-Öl aus einem solchen Transformator praktisch unmöglieh ist, selbst wenn der Transformator abgebaut wird und nach dem Transport zu einer entsprechenden Umfüllanlage dort gründlich gereinigt wird. Im Laufe der Zeit treten die unvermeidlich in Transformatoren bzw. deren Bauteilen verbliebenenPCB-Restölmengen in die neue Transformatorisolierflüssigkeit ein, so daß nach einiger Zeit Gehalte bis zu 10 Vol.-% an PCB-Öl in der neuen Transformatorisolierflüssigkeit vorliegen.However, it has been found that the replacement PCB oils through other transformer insulating fluids is not that easy at all, since the complete removal of PCB oil from such a transformer is practically impossible even if the transformer is dismantled and after it has been transported to an appropriate transfer facility it is thoroughly cleaned there. Over time, they inevitably occur in transformers and their components remaining PCB oil in the new transformer insulating liquid so that after some time contents of up to 10% by volume of PCB oil in the new transformer insulating liquid are present.

Hierdurch wird ein erneuter, eventuell sogar mehrmaliger Austausch der Isolierflüssigkeit erforderlich, wobei die Entsorgung des PCB-kontaminierten Silikonöls naturgemäß problematisch ist. Es sind Verfahren bekannt geworden, die es ermöglichen, PCB-Verunreinigungen aus der ausgetauschten Transformatorflüssigkeit durch Adsorption zu entfernen.As a result, a renewed, possibly even repeated exchange of the insulating liquid is necessary, with the Disposal of the PCB-contaminated silicone oil is naturally problematic. There are methods known that make it possible to remove PCB contamination from the exchanged transformer liquid by adsorption.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen aus Elektroisolierflüssigkeiten, insbesondere Silikon- oder Mineralölen, welches es erlaubt, auf wirtschaftliche Weise eine PCB-freie, wiederverwendbare Isolierflüssigkeit zu erhalten, wobei die Polychlorbiphenyle anschließend in konzentrierter Form anfallen, so daß zum Beispiel eine Entsorgung durch Verbrennung in einem Spezialofen ohne Schwierigkeiten möglichkeit wird.The object of the invention is a method for removing polychlorobiphenyls from electrical insulating fluids, in particular Silicone or mineral oils, which allow a PCB-free, reusable one in an economical way To obtain insulating liquid, the polychlorobiphenyls then obtained in concentrated form, so that for For example, disposal by incineration in a special furnace becomes possible without difficulty.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, welches auf der Extraktion der Polychlorbiphenyle aus der Elektroisolierflüssigkeit mit einem, mit dieser Isolierflüssigkeit nicht mischbaren Lösungsmittel für Polychlorbiphenyle beruht.The method according to the invention serves to solve this problem, which is based on the extraction of the polychlorobiphenyls from the electrical insulating liquid with one, with this insulating liquid immiscible solvents for polychlorobiphenyls based.

Als flüssige Extraktionsmittel sind niedere Alkohole, zum Beispiel Methanol, sehr gut geeignet.Unter niederen Alkoholen sind Cj-C.-Alkanole zu verstehen.As liquid extractants are lower alcohols, for Example methanol, very suitable. Lower alcohols are Cj-C alkanols.

Nach intensiver Kontaktierung der Flüssigkeiten wird das Extraktionsmittel abgetrennt.After intensive contact with the liquids, the extractant is separated off.

Die Extraktion kann kontinuierlich oder diskontinuierlich in mehreren Schritten in den üblichen und bekannten Extraktionsapparaten durchgeführt werden.The extraction can be carried out continuously or discontinuously in several steps in the customary and known extraction apparatus be performed.

Unter dem Ausdruck "Elektroisolierflüssigkeiten" sind in der vorliegenden Beschreibung alle Isolierflüssigkeiten oder Askarele zu verstehen, welche kein PCB enthalten oder nicht hieraus bestehen.Under the term "electrical insulating fluids" are in of the present description to understand all insulating liquids or askarels, which contain no PCB or not consist of this.

Das mit PCB angereicherte Extraktionsmittel wird durch Destillation von diesem abgetrennt und kann anschließend erneut zur Extraktion eingesetzt werden.The extractant enriched with PCB is separated from this by distillation and can then be used again for extraction.

Die Destillation ist unproblematisch, da PCB in Form einer niedrig-viskosen Flüssigkeit anfällt.Distillation is not a problem, as PCB is obtained in the form of a low-viscosity liquid.

Die Aufbereitung sollte an wenigen zentralen Stellen erfolgen, um eine wirtschaftliche Dimensionierung der Extraktionsund Destillationsapparate zu ermöglichen und eine technisch einwandfreie Durchführung des Verfahrens zu gewährleisten.The processing should take place at a few central points, to enable the extraction and distillation apparatus to be dimensioned economically and technically to ensure that the procedure is carried out properly.

Die Anzahl der Extraktionsschritte bis zur vollständigen PCB-Entfernung aus der Isolierflüssigkeit kann durch die Nachschaltung einer zusätzlichen Adsorptionsstufe verringert werden.The number of extraction steps to complete PCB removal from the insulating liquid can be reduced by adding an additional adsorption stage will.

Die Wahl des entsprechenden Verfahrens bzw. der entsprechenden Verfahrenskombination richtet sich nach dem gewünschten Reinheitsgrad.The choice of the appropriate procedure or the appropriate Process combination depends on the desired degree of purity.

' " C ~ 3427873'" C ~ 3427873

Ein solches Adsorptionsverfahren ist in dem Aufsatz "Probleme mit PCB-gefüllten Transformatoren" Seite 10, VDI-Kdchtagung Abwasserwirtschaft am .11.5.82 in Frankfurt/Main beschrieben.Such an adsorption process is in the paper "Problems with PCB-Filled Transformers" page 10, VDI-Kdchtagung Wastewater Management on May 11th, 1982 in Frankfurt / Main described.

Zur Reinigung der mit PCB angereicherten Isolierflüssigkeiten werden die kontaminierten Transformatoren entleert, mit frischer Isolierflüssigkeit gefüllt und die verunreinigten Isolierflüssigkeiten anschließend extrahiert.For cleaning the insulating liquids enriched with PCB the contaminated transformers are emptied, filled with fresh insulating liquid and the contaminated Isolating liquids then extracted.

Bei Austausch der Isolierflüssigkeiten vor Ort können die Ausfallzeiten des Transformators so gering wie möglich gehalten werden.When exchanging the insulating fluids on site, the Transformer downtimes are kept as low as possible will.

Die mit dem Extraktionsmittel behandelte Isolierflüssigkeit kann noch Spuren des entsprechenden Lösungsmittels enthalten. Diese können durch höhere Temperaturen oder im Vakuum ausgedämpft werden, obwohl geringe Restmengen die Funktionsweise des Transformators in keiner Weise negativ beeinflussen. The insulating liquid treated with the extractant may still contain traces of the corresponding solvent. These can be caused by higher temperatures or in a vacuum attenuated, although small residual quantities do not negatively affect the functioning of the transformer in any way.

Ein weiteres Problem ist die Entsorgung von Alttrafos. Eine Verschrottung mit Rückgewinnung der Wertstoffe, zum Beispiel des Kupfers, wird bei mit PCB kontaminierten Trafos heutzutage wegen der damit verbundenen Umweltgefährdung nicht praktiziert. Es ist üblich, nach Entleerung der Trafos diese unter Tage zu deponieren.Another problem is the disposal of old transformers. One Scrapping with recovery of valuable materials, for example copper, is nowadays the case for transformers contaminated with PCBs not practiced because of the associated environmental hazard. It is common practice after emptying the transformers to be deposited underground.

Eine solche Art der Entsorgung führt zu unerwünschten Altlasten. Such a type of disposal leads to undesirable contaminated sites.

2Q Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Alttrafos einem Recycling zugeführt werden. Zu diesem Zweck werden an einer zentralen Stelle eine größere Anzahl Alttrafos, zum Beispiel mit Rohrleitungen miteinander verbunden und mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt, die im Kreislauf umgepumpt wird.2Q With the method according to the invention, old transformers can be used Recycling. For this purpose, a large number of old transformers, for example connected to each other with pipelines and with an insulating liquid filled, which is pumped around in the circuit.

gc Um die Diffusion des PCB in die Isolierflüssigkeit zu beschleunigen, kann der Trafo elektrisch belastet werden, wodurch eine Erwärmung der Isolierflüssigkeit stattfindet. Durch diese neue Verfahrensweise wird im Gegensatz zu einergc To accelerate the diffusion of the PCB into the insulating liquid, the transformer can be electrically loaded, causing the insulating liquid to heat up. This new procedure, in contrast to a

-τι direkten Behandlung der Trafos mit Lösungsmitteln eine Brandgefahr bzw. eine Umweltgefährdung weitgehendst ausgeschlossen. -τι direct treatment of the transformers with solvents poses a fire hazard or an environmental hazard is largely excluded.

Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels erläutert. Beispiel The invention is illustrated by the following example. example

VersuchsdurchführungCarrying out the experiment

50 ml der Transformator-Isolierflüssigkeit (Silikonöl mit 6000 ppm PCB) wurde in mehreren Schritten mit jeweils 10 ml Methanol extrahiert.50 ml of the transformer insulating liquid (silicone oil with 6000 ppm PCB) was extracted in several steps with 10 ml of methanol each time.

Anzahl der Extraktionsschritte PCB-Gehalt im SilikonölNumber of extraction steps PCB content in silicone oil

0 60000 6000

1 48001 4800

2 3840 3 30002 3840 3 3000

4 23204 2320

5 17805 1780

6 13606 1360

7 1030 8 7677 1030 8 767

9 6 059 6 05

10 48210 482

Das Diagramm der Figur zeigt die Abhängigkeit der PCB-Konzentration im Silikonöl von der Auswahl der Extraktionsschritte . The diagram of the figure shows the dependence of the PCB concentration in silicone oil from the selection of the extraction steps.

- L e e r s e 11 e- Read 11 e

- 3 - 3

Nummer:
Int. Cl.4:
Anmeldetag:
Offenlegungstag:Number:
Int. Cl. 4 :
Registration date:
Disclosure date:

C 10 M 175/00C 10 M 175/00

28. Juli 1984 6. März 1986July 28, 1984 March 6, 1986

Abnahme der PCB-KonzentrationDecrease in PCB concentration inin PPPP m >m> °C£° C £ UcUc lop/lop / NN NN n)n) 11 / J / J thatha rnorno \\
—-S^—-S ^ —- —- —- 10.00010,000 —- —- 1.0001,000 Silikonöl, nach Extraktion mit MethanolSilicone oil, after extraction with methanol —— —.—— -. >> 100100 Extraktionsvolumeh : 5 Teile SilikonölExtraction volume: 5 parts silicone oil - - ■- - ■ -·- · —- —- --- —- ■—- ■ .- ..-. NN 1010 NN —- —- -.. —- .. - Te ιTe ι >l> l —-

SS. 1010

Anzahl der ExtraktionenNumber of extractions

Claims (7)

PA 3432PA 3432 DIDIER-WERKE A.G. 6200 WiesbadenDIDIER-WERKE A.G. 6200 Wiesbaden PatentansprücheClaims Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen (PCB) aus Elektroisolierflüssigkeiten beim Ersatz von PCB-Ölen durch andere Isolierflüssigkeiten, insbesondere Silikonöle, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierflüssigkeit mit einem flüssigen Extraktionsmittel für Polychlorbiphenyle in Kontakt gebracht und das Extraktionsmittel • anschließend von der Isolierflüssigkeit abgetrennt wird.Process for removing polychlorobiphenyls (PCB) from electrical insulating fluids when replacing PCB oils by other insulating liquids, in particular silicone oils, characterized in that the insulating liquid brought into contact with a liquid extractant for polychlorobiphenyls and the extractant • is then separated from the insulating liquid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Extraktionsmittel ein niederer Alkohol verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a lower alcohol is used as the extractant. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der PCB durch das Extraktionsverfahren und der restliche Teil durch ein Adsorptionsverfahren aus der Isolierflüssigkeit entfernt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that a part of the PCB by the extraction process and the remaining part is removed from the insulating liquid by an adsorption process. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Polychlorbiphenylen angereicherte Extraktionsmittel durch Destillation von Polychlorbiphenylen getrennt und das von Polychlorbiphenylen befreite Extraktionsmittel erneut zur Extraktion von mit Polychlorbiphenylen verunreinigter Isolierflüssigkeit eingesetzt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the extractant enriched with polychlorobiphenylene is separated from polychlorobiphenylene by distillation and the extraction agent freed from polychlorobiphenylene again to extract with polychlorobiphenylene contaminated insulating liquid is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit erneut eingesetzt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the insulating liquid freed from polychlorobiphenylene is used again. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit von Extraktionsmittelresten durch Erhitzen auf höhere Temperatur befreit wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the insulating liquid freed from polychlorobiphenylene is freed of extractant residues by heating to a higher temperature. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit durch Vakuumbehandlung von Extraktionsmittelresten befreit wird.7. The method according to claim 5, characterized in that the insulating liquid freed from polychlorobiphenylene is freed of extractant residues by vacuum treatment.
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