DE4122875A1 - Verfahren zur abtrennung von loesungsmitteln aus abluftstroemen - Google Patents

Verfahren zur abtrennung von loesungsmitteln aus abluftstroemen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von organischen Lösemit­ teln aus Abluftströmen.
Bekannt sind adsorptive Verfahren zur Abluftreinigung, z. B. Adsorption der Lösemittel an Aktivkohle oder Kohlefaser mit Dampfregeneration mit an­ schließender Verwertung oder Verbrennung.
Bekannt ist weiter die Verbrennung, wobei dem Abgas wegen des geringen Heizwertes Brennstoff, vorwiegend gasförmig, zugegeben wird. Ein alternati­ ves Verfahren besteht darin, daß das Abgas einem Motor statt Frischluft zuge­ geben und verbrannt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Entsorgungsverfahren für CKW-belastete Abluftströme zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung lösungsmittelhalti­ ger Abluft, dadurch daß eine Aufkonzentrierung des Lösungsmittels durch se­ lektive Gaspermeation durchgeführt wird und eine autotherme Verbrennung ermöglicht wird.
Bei einer Vielzahl von technischen Prozessen wie z. B. bei chemischen Reini­ gungen, bei der Flugzeugentlackung, bei der Metallentfettung, bei Drucke­ reien oder bei Lackierereien entstehen Abluftströme, die Lösungsmittel in ver­ gleichsweise geringen Konzentrationen enthalten. In vielen Fällen ist die Kon­ zentration und der Heizwert, vor allem bei halogenierten Kohlenwasserstoffen so gering, daß eine autotherme Verbrennung im Abluftstrom nicht erreicht werden kann. Wird eine thermische Nachverbrennung (TNV) oder eine kataly­ tische Nachverbrennung realisiert, muß oft zusätzlich Energie in Form von Brennstoffen dem Abluftstrom zugeführt werden, oder der Abluftstrom wird mit einer diskontinuierlichen Adsorptionsstufe (hauptsächlich an Aktivkohle) ge­ reinigt. Mit diesem Verfahren wird das Problem allerdings nur von der Gas- in die Flüssigphase verlagert. Eine Rückgewinnung des Lösungsmittels ist oft nicht wirtschaftlich und sinnvoll, da oft auch Lösungsmittelgemische vorliegen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet folgende Vorteile:
  • - kontinuierliche Betriebsweise
  • - autotherme Verbrennung
  • - verringerte Menge des zu behandelnden Abluftstroms.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer ersten Stufe, einer lö­ sungsmittelselektiven Permeationsstufe, das Lösungsmittel aus dem Abluft­ strom selektiv entfernt und ein Permeatstrom mit erhöhter Lösungsmittelkon­ zentration gewonnen. Hierzu werden vorzugsweise Hohlfasermodule einge­ setzt, die als Composite-Membrane ausgebildet sind und deren selektive Schicht bei einer Dicke unter 1 µm aus z. B. PDMS, NBR, SBR besteht. Das für die Permeation erforderliche Druckgefälle wird durch eine Vakuum­ pumpe auf der Permeatseite erzeugt.
Das so erzeugte Permeat wird anschließend einer Verbrennung zugeführt, wobei jetzt eine autotherme Verbrennung realisiert werden kann.
Beispiel mit Verfahrensfließbild zur Erläuterung
Als Beispiel ist eine Abluftquelle mit Dichlormethan gewählt.
Für die Dichlormethankonversion mit O2 zu CO2 und HCl bei 700 K ist für die autotherme Prozeßführung eine Konzentration von ca. 1 mol/m3 erforderlich. Eine typische Abluftkonzentration liegt bei 0,1 mol/m3, das heißt hier ist eine Aufkonzentrierung um den Faktor 10 erforderlich.
Das in der Gaspermeationsstufe gewonnene Permeat wird nun in diesem Fall einer katalytischen Nachverbrennung zugeführt, während das abgereicherte Retentat der CKW-Quelle im Umluftbetrieb zurückgeführt wird.
Die bei der Verbrennung entstandene Salzsäure wird in einem Wäscher aus dem Permeatstrom ausgewachsen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Abtrennung von organischen Lösemitteln aus Abluftströ­ men, dadurch gekennzeichnet, daß mittels selektiver Gaspermea­ tion im Permeat eine Konzentration des Lösungsmittels erreicht wird, die für eine nachfolgende autotherme Verbrennung ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das be­ züglich der organischen Phase aufkonzentrierte Permeat einer katalyti­ schen Verbrennung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein metalldotierter Zeolith, Perowskit oder Edel­ metall (Pt, Ir, Rh) beschichtete Trägerkatalysatoren verwendet werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaspermeationsstufe mit Spülgas betrieben wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gaspermeationsstufe Composite-Hohlfasermodule verwendet wer­ den.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Schichten PDMS, NBR, SBR oder deren Copolymere sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711482A1 (de) * 1986-11-21 1988-06-01 Hans Juergen Schwefer Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemisches

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Wasser, Luft und Betrieb 5/88, S. 39, 40, 42,45 *

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