DE4441821C2 - Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden Salzen - Google Patents
Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden SalzenInfo
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Description
Nicht selten fallen bei Herstellungs- oder Bearbeitungsver
fahren Erzeugnisse mit anhaftenden Salzen an. Das ist z. B.
der Fall, wenn Stähle nach dem Erwärmen auf Härtungstempera
tur ("Austenitisieren") durch Eintauchen in Bäder aus ge
schmolzenem Salz (Gemische u. a. aus Alkalinitriten, -nitra
ten, -cyanaten, -cyaniden, -carbonaten und/oder Alkali- bzw.
Erdalkalichloriden) abgeschreckt werden, wodurch das härtere
Martensit-Gefüge entsteht. Im allgemeinen werden die gehär
teten Stähle nochmals in einer Salzschmelze (z. B. aus Alka
linitriten und/oder -nitraten) erwärmt ("Anlassen"), um die
Zähigkeit zu erhöhen. Weiterhin werden Stähle zur Verbesse
rung ihrer Verschleiß- und Korrosionseigenschaften durch
Eintauchen in bestimmte Salzschmelzen (z. B. aus Alkalicyana
ten) "nitriert". In einem anderen bekannten Verfahren werden
beim Beizen von Drähten, Bändern und Rohren aus Edelstählen
sowie von Erzeugnissen aus Sondermetallen in oxidierenden
oder reduzierenden anorganischen Schmelzen (z. B. aus
Natriumhydroxid, Alkalinitraten, Natriumhydrid) oder in Neu
tralsalzschmelzen (z. B. aus Natriumsulfat, Ammoniumnitrat)
durch Glühen und/oder Walzen entstandene Oxide ("Zunder")
entfernt. Ein weiteres Beispiel für Verfahren, bei denen
Erzeugnisse mit anhaftenden Salzen anfallen, ist die galva
notechnische Beschichtung von Formteilen aus hochschmelzen
den Werkstoffen. Auch nichtmetallische Teile mit anhaftenden
Salzen kommen in der Technik vor. So können Formteile aus
natürlichem oder synthetischem Kautschuk durch Eintauchen in
Bäder aus geschmolzenem Salz vulkanisiert werden.
In der Regel werden die Erzeugnisse vor einer weiteren Be-
oder Verarbeitung zur Entfernung der anhaftenden Salze mit
Wasser gespült. Die Spülflüssigkeit enthält nach dem Spülen
in aller Regel nicht nur das Salz, sondern auch allerlei an
dere organische oder anorganische Verunreinigungen. Giftige
Salze müssen in einer chemischen Abwasserbehandlungsanlage
entgiftet und aufbereitet werden, bevor die so vorbehandelte
Spülflüssigkeit direkt oder, im Regelfall, über eine Kläran
lage in den Vorfluter eingeleitet werden darf. Stark saure
oder alkalische Spülflüssigkeiten müssen neutralisiert wer
den. Die ohnehin beträchtliche Fracht an gelösten Neutral
salzen wird durch eine chemische Entgiftung sowie durch eine
Neutralisation weiter erhöht und stellt ein ökologisches
Problem dar. In biologischen Kläranlagen wird die Neutral
salzfracht nicht vermindert und wirkt sich schädlich auf die
anaerobe Schlammfaulung aus. Im Trinkwasser, das vielfach
aus Uferfiltrat gewonnen wird, treten erhöhte Salzgehalte
auf. Zudem wirken hohe Neutralsalzkonzentrationen toxisch
auf Mikroorganismen und höhere Lebewesen.
Aus H. Jansen und W. Schneider, Technische Rundschau, Heft 23,
(1993), Seiten 32 bis 34, ist bereits ein Verfahren bekannt, bei
dem eine ein- oder zweistufige Vakuumdestillation mit
integrierter Brüdenverdichtung zur Spülwasseraufbereitung
eingesetzt wird, um beispielsweise in einer Härterei
anfallendes, salzhaltiges Spülwasser zu einem stark
salzhaltigen, flüssigen Destillat aufzukonzentieren, wobei
gleichzeitig beim Destillieren entstehender Dampf in einem
Brüdenverdichter zu Wasser kondensiert wird und als Reinwasser
einer Waschanlage mit Spülkaskade zugeführt werden kann.
Weiterhin kann auch das gewonnene salzhaltige Destillat in das
Abschreckbad der Härterei zurückgeführt werden. Im Fall der
zweistufigen Vakuumdestillation besteht die vorgeschlagene
Anlage aus zwei gleichartigen Vacudest-Anlagen. Dieses Verfahren
ist jedoch nicht geeignet, aus dem Spülwasser eine wasserfreie
Salzschmelze zu erzeugen.
Es wäre daher ein Verfahren erwünscht, mit dem mit Salzen
behaftete Gegenstände durch Spülen wirksam gereinigt und die
Spülflüssigkeiten, die die gelösten Salze sowie andere Ver
unreinigungen enthalten, in ökologisch und ökonomisch be
friedigender Weise aufgearbeitet werden können.
Bei dem ökologisch und ökonomisch sinnvollen Verfahren nach
der Erfindung werden die Salze und wird das Lösungsmittel
sehr weitgehend aus der Spülflüssigkeit abgetrennt. Salze
und Lösungsmittel fallen in einer Form an, in der sie für
den ursprünglichen Zweck wiederverwendet werden können. Das
Stoffrecycling trägt zu sparsamem Umgang mit Rohstoffen bei.
Die Mengen der verlorenen Lösungsmittel und der verbrauchten
Salze können im Vergleich zu üblichen Spülverfahren dra
stisch gesenkt werden. Damit werden nicht nur die Kosten für
Lösungsmittel und Salze vermindert, sondern auch die Inve
stitions- und Betriebskosten für eine sonst erforderliche
Abwasserbehandlungsanlage vermieden. Eine Gesamtkostenrech
nung ergibt deutliche Vorteile für das Stoffrecycling von
Lösungsmittel und Vulkanisiersalz.
Infolge der Kaskadenspültechnik kommt das Verfahren nach der
Erfindung vielfach mit Wasser als einzigem Lösungsmittel oh
ne zusätzliche organische Lösungs- oder Reinigungsmittel
aus, ein weiterer ökologischer und ökonomischer Vorteil.
Schließlich ist das Reinigungsergebnis gegenüber der einstu
figen Spülung erheblich verbessert.
Fig. 1 stellt ein Schema einer Anlage zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Gegenständen
in Form eines endlosen Körpers, nämlich eines extrudierten
Stranges aus vulkanisiertem Kautschuk, in einer vier Spül
stufen umfassenden Reinigungsstufe dar. Fig. 2 gibt ein
Blockschema einer Aufarbeitungsanlage zur erfindungsgemäßen
Aufarbeitung der Spülflüssigkeiten in einer drei Verdam
pfungsstufen umfassenden Aufarbeitungsstufe wieder.
Die zuvor beschriebenen sowie weitere Vorteile werden durch
das Verfahren nach dem ersten Patentanspruch erzielt, das
durch die Maßnahmen der Patentansprüche 2 bis 8 weiter aus
gestaltet werden kann. Dabei werden Gegenstände mit anhaf
tenden Salzen in der Reinigungsstufe (Abschnitt (a) des
Patentanspruchs 1), die mindestens zwei Spülstufen umfaßt,
durch Spülen mit einer mindestens ein Lösungsmittel enthal
tenden Spülflüssigkeit gereinigt. In der Aufarbeitungsstufe
(Abschnitt (b) des Patentanspruchs 1), die mindestens zwei
Verdampfungsstufen umfaßt, wird die Spülflüssigkeit zu wie
derverwendbarem Lösungsmittel und wiederverwendbarem Salz
aufgearbeitet.
Die zu reinigenden Gegenstände können aus anorganischen
Materialien, beispielsweise Metallen, oder organischen Mate
rialien, beispielsweise vulkanisiertem Kautschuk oder ande
ren Polymeren, bestehen. Die anhaftenden Salze sind vorwie
gend wasserlösliche anorganische Salze oder Salzgemische mit
Schmelzpunkten unterhalb von 1.000°C. So lassen sich Gegen
stände aus Stahl, die in bekannter Weise durch Eintauchen in
Bäder aus geschmolzenem Salz gehärtet, angelassen und/oder
nitriert wurden, nach den Verfahren der Erfindung wirkungs
voll und kostengünstig durch Spülen mit einer geeigneten
Spülflüssigkeit von anhaftendem Salz befreien. Die Salz
schmelzen bestehen aus Alkalinitraten, -nitriten, -cyanaten,
cyaniden, -carbonaten, Alkali und/oder Erdalkalichloriden
sowie gegebenenfalls weiteren anorganischen Materialien.
Ebenso eignet sich das Verfahren zum Reinigen von mit Salz
behafteten Gegenständen, die durch Vulkanisieren von ent
sprechend geformten Kautschuk in einem Bad aus geschmolzenem
Salz, sogenanntem Vulkanisiersalz, hergestellt wurden. Das
Vulkanisiersalz besteht im wesentlichen aus Kaliumnitrat,
Natriumnitrat sowie Natriumnitrit und schmilzt, je nach
Zusammensetzung, bei 90 bis 400°C. Weiterhin können die
Gegenstände oder Erzeugnisse aus Edelstahl oder Sondermetal
len, die bei den zuvor erwähnten Verfahren zur Beseitigung
von Zunder mit Salzen behaftet anfallen, nach dem Verfahren
dieser Erfindung gereinigt werden, ebenso die erwähnten
Formteile aus hochschmelzenden Werkstoffen, die galvanotech
nisch beschichtet wurden.
Das Verfahren nach der Erfindung arbeitet in der Reinigungs
stufe (Abschnitt (a) im Patentanspruch 1) vollkontinuier
lich. Dazu können die zu reinigenden Gegenstände beispiels
weise auf einem Förderband oder auf Rollen durch die aufein
anderfolgenden Spülstufen geführt werden. Das Verfahren eig
net sich auch und insbesondere für die Reinigung von Gegen
ständen, die die Form eines endlosen Körpers haben, wie
Blechbahnen, Drähte, Kabel oder andere langgestreckte metal
lische Gegenstände, oder Extrudate aus vulkanisiertem Kaut
schuk oder anderen organischen Polymeren. Die endlosen Kör
per können unmittelbar nach ihrer Herstellung oder nach ei
ner Nachbehandlung (Bearbeitung, Veredelung) von anhaftendem
Salz gereinigt werden.
Da die praktisch in Betracht kommenden Salze gut wasserlös
lich sind, bieten sich als Spülflüssigkeit Wasser oder wäs
serige Lösungen der Salze an. In manchen Fällen, insbesonde
re bei stark mit organischen, wasserunlöslichen Verunreini
gungen behafteten Gegenständen, empfiehlt es sich, zweckent
sprechende Mengen von mit Wasser mischbaren oder nicht
mischbaren, die organischen Verunreinigungen lösenden orga
nischen Lösungsmitteln zuzusetzen, beispielsweise Halogen
kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Ester, Ether, Amine,
Aldehyde, Carbonsäuren, aliphatische oder aromatische Koh
lenwasserstoffe. Da die Lösungsmittel praktisch vollständig
zurückgewonnen werden, ist dieser erhöhte Aufwand vertret
bar. Die Spülflüssigkeit kann weiterhin Zusatzstoffe enthal
ten, z. B. solche, die die Benetzung der zu reinigenden
Gegenstände fördern und/oder der Schaumbildung entgegenwir
ken.
Die Gegenstände werden in mindestens zwei Spülstufen mit der
Spülflüssigkeit behandelt. Dazu können sie z. B. durch Tauch
bäder geführt werden oder vorteilhaft mit der Spülflüssig
keit besprüht oder abgespritzt werden. Wegen der guten Lös
lichkeit der Salze sind hierzu keine hohen Drücke erforder
lich, wie sie bei Hochdruckreinigern angewandt werden. Man
kann die Reinigung mechanisch unterstützen, indem man die
Gegenstände abbürstet, z. B. mittels zweckentsprechend an
geordneter rotierender Bürsten. Die Zahl der Spülstufen
hängt u. a. von der Menge des anhaftenden Salzes, dessen Mor
phologie (die die Lösungsgeschwindigkeit bestimmt) und der
Temperatur der Spülflüssigkeit ab. Die Zahl der Spülstufen
beeinflußt auch die Menge der aufzuarbeitenden Spülflüssig
keit und damit die Dimensionierung der Aufarbeitungsanlage.
Für eine gegebene Reinigungsaufgabe läßt sich die optimale
Zahl von Spülstufen anhand dieser und anderer, für die je
weilige Reinigungsaufgabe spezifischer Kriterien unschwer
festlegen. Für die Reinigung von endlosen, mit Vulkanisier
salz behafteten Gummiprofilen haben sich vier Spülstufen als
günstig erwiesen.
Es ist ein wesentliches Merkmal des Verfahrens nach der
Erfindung, daß die Gegenstände auf ihrem Weg durch die Spül
stufen im Gegenstrom zu der Spülflüssigkeit geführt werden.
Die Gegenstände werden also in einer bestimmten Spülstufe
jeweils mit Spülflüssigkeit aus einer der folgenden Stufen,
zweckmäßig aus der nächsten folgenden Stufe behandelt. Die
in das Reinigungsverfahren eintretenden, am stärksten mit
Salz behafteten Gegenstände kommen also in der ersten Spül
stufe mit der salzreichsten Spülflüssigkeit in Berührung,
und die bereits weitgehend gereinigten Gegenstände in der
letzten Spülstufe mit salzfreier oder salzarmer Spülflüssig
keit.
Die salzreiche Spülflüssigkeit wird in einer Aufarbeitungs
stufe (Abschnitt (b) im Patentanspruch 1) in mindestens zwei
Verdampferstufen aufgearbeitet, wobei Salz und Lösungsmittel
getrennt werden. Es hat sich gezeigt, daß es mit vertretba
rem Aufwand nicht möglich ist, die relativ salzreiche Spül
flüssigkeit aus der ersten Spülstufe in nur einer Verdam
pferstufe so aufzuarbeiten, daß einerseits ein Kondensat an
fällt, das unmittelbar in die Spülstufen zurückgeführt wer
den kann, und andererseits wasserfreies Salz zurückgewonnen
wird. Die Zahl der Verdampferstufen hängt in erster Linie
vom Salzgehalt der salzreichen Spülflüssigkeit ab. Bei der
zuvor erwähnten Reinigung von extrudierten Profilen aus vul
kanisiertem Kautschuk fällt in der ersten Spülstufe eine
salzreiche Spülflüssigkeit mit 1 bis 40 Gewichtsprozent Salz
an, die zweckmäßig durch Filtrieren von Feststoffen befreit
und danach in einer Aufarbeitungsstufe mit drei Verdampfer
stufen aufgearbeitet wird. In einer oder mehreren der Ver
dampferstufen herrscht vorteilhaft verminderter Druck, weil
dadurch der Energieaufwand vermindert wird. In der Regel
stellt man in der oder den Verdampferstufen Drücke von 0,01
bis 0,9 bar ein. In der ersten Verdampferstufe wird die
Hauptmenge des Lösungsmittels abdestilliert und nach Konden
sation des Dampfes als Kondensat in eine Spülstufe, zweckmä
ßig die letzte Spülstufe zurückgeführt. Die verbliebene vor
konzentrierte, an Salz stark angereicherte Spülflüssigkeit
kann in einer zweiten Verdampferstufe zur Trockene einge
dampft werden. Man kann aber auch, wie erwähnt, noch eine
(oder auch zwei) weitere Verdampferstufen zwischenschalten.
In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, das Dampfkondensat
in eine vorhergehende, z. B. die erste Verdampferstufe zu
rückzuführen. Aus der vorletzten Verdampfungsstufe wird eine
hochkonzentrierte Salzlösung abgezogen, die man auch als
Salzschmelze mit gewissem Wassergehalt bezeichnen kann, und
in der letzten Verdampferstufe zur Trockene eingedampft. Im
allgemeinen lohnt es nicht, in dieser letzten Stufe die
letzten Lösungsmittelreste zurückzugewinnen. Als Verdam
pfungsrückstand verbleibt das Salz in Form einer Schmelze,
zusammen mit Abrieb und anderen Verunreinigungen, die in der
Regel eine eigene, leichtere Phase bilden und somit leicht
abgetrennt werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht in einer zweckent
sprechenden, sinnvollen Kombination an sich bekannter Ver
fahrensschritte mit einer überraschenden, ökologisch und
ökonomisch vorteilhaften Wirkung einschließlich eines deut
lich verbesserten Reinigungsergebnisses. In apparativer Hin
sicht bietet das Verfahren keine Besonderheiten. Man kann
also in den Spülstufen die üblichen, gegen Salzlösungen be
ständigen Behälter oder Kammern, Förderelemente und Spritz-
oder Sprühvorrichtungen verwenden. Auch in der Verdampferan
lage werden übliche Apparate verwendet, nämlich gegen die
jeweiligen Medien und unter den Verfahrensbedingungen be
ständige Behälter oder Kammern, Förderelemente, Pumpen und
Dosiervorrichtungen, Vakuumerzeuger, Wärmepumpen, Niveau
steuerungen, Wärmeträger, Vorrichtungen zur Druck- und Tem
peraturmessung usw.
Das Verfahren nach der Erfindung sei im folgenden am Bei
spiel der Reinigung von extrudierten Strängen aus vulkani
siertem Kautschuk für Scheibenwischer für Kraftfahrzeuge an
hand der Zeichnungen näher erläutert. Die Reinigungsanlage
ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Gummistrang 5
tritt, aus der Vulkanisiersalzschmelze kommend, mit einer
Temperatur von 200 bis 240°C kontinuierlich mit einer
Lineargeschwindigkeit von etwa 5 bis 15 m/min in die erste
Spülkammer 1 ein und wird dort mit Spülflüssigkeit gespült,
nämlich mit Wasser, das von den folgenden Spülstufen her be
reits Vulkanisiersalz enthält. Die Spülflüssigkeit tritt aus
den Düsen 6 aus. Statt nur eines Gummistranges können auch 2
bis 5 oder mehr parallele Gummistränge in die Spülkammer 1
geleitet werden. Rotierende Bürsten 7 unterstützen den Rei
nigungsvorgang. Am Ende der Spülkammer wird der Gummistrang
mittels Druckluft, die aus den Luftdüsen 8 austritt, troc
kengeblasen, damit möglichst wenig Salz mit den anhaftenden
Spülflüssigkeitstropfen in die nächste Spülkammer gelangt.
Auf diese Weise wandert der Strang durch die Spülkammern 2,
3 und 4, die entsprechend ausgerüstet und dimensioniert
sind. Die Temperatur der Spülflüssigkeit in den Spülkammern
1 und 2 wird durch die Heizer 9 auf 40 bis 60°C eingestellt.
In den Spülkammern 3 und 4 wird jedoch die Temperatur der
Spülflüssigkeit durch die Wärmetauscher 10 auf ca. 20°C ge
halten. Das ist zweckmäßig, weil das Gummi beim Schneiden
Raumtemperatur haben sollte, damit sich die Länge des
Wischerblatts nicht mehr verändert.
Den Spülkammern 1 bis 4 sind die Behälter 11 bis 14 für die
Spülflüssigkeit zugeordnet. Sie bilden eine Kaskade, wobei
die Spülflüssigkeit, beim Behälter 4 beginnend, entgegen der
Bewegungsrichtung des Gummistranges jeweils zum nächsten
Behälter überläuft. Der Überlauf wird kontinuierlich dem
Kreislauf der Spülflüssigkeit zwischen Spülkammer und zuge
hörigem Behälter entnommen und durch das von der Verdampfer
anlage über die Leitung 15 zurückgeführte Wasser ausgelöst.
Im laufenden Betrieb stellt sich ein Konzentrationsgradient
in den Behältern 11 bis 14 ein, der der Salzbehaftung des
bewegten Gummistranges reziprok ist. Eine gute "Entsalzung"
des Gummistrangs läßt sich beispielsweise erzielen, wenn die
folgenden Salzkonzentrationen in den einzelnen Behältern
herrschen:
Behälter 4 0,001 bis 0,2 g/l
Behälter 3 0,1 bis 2 g/l
Behälter 2 1 bis 20 g/l
Behälter 1 10 bis 200 g/l
Behälter 4 0,001 bis 0,2 g/l
Behälter 3 0,1 bis 2 g/l
Behälter 2 1 bis 20 g/l
Behälter 1 10 bis 200 g/l
Die Salzkonzentrationen lassen sich bei gegebener Linearge
schwindigkeit des vulkanisierten Kautschukstranges über die
Menge der pro Zeiteinheit der Reinigungsanlage entnommenen
und der Verdampferanlage zugeführten Spülflüssigkeit regeln.
Diese Menge entspricht etwa der Menge des in derselben Zeit
über die Leitung 15 zurückgeführten Wassers. Verluste an
Wasser, überwiegend durch Verdunstung in die Atmosphäre,
werden durch Zufuhr von Frischwasser in den Behälter 14 aus
geglichen. Ist der Salzgehalt in der Spülkammer 4 zu hoch,
so daß der Strang nicht mehr hinreichend von Vulkanisiersalz
befreit wird, so kann die Menge der im Kreislauf befindli
chen Spülflüssigkeit bzw. des Wassers erhöht werden. Dies
setzt natürlich voraus, daß die Verdampferanlage entspre
chend dimensioniert ist. In einer technischen Anlage mit ei
nem Gesamtvolumen (Hold-up) an Spülflüssigkeit in den Spül
kammern, den Behältern und den verbindenden Rohrleitungen
von ca. 1,4 m3 beträgt die Menge der Spülflüssigkeit, die
entnommen werden muß (und damit in etwa auch des Wassers,
das zurückgeführt werden muß), um die oben angegebenen Salz
konzentrationen einzuhalten, etwa 10 bis 200 l/h, je nach
der Zahl der parallel laufenden vulkanisierten Kautschuk
stränge, deren Lineargeschwindigkeit und der Menge des an
haftenden Salzes.
Die Aufarbeitungsanlage, in der die Spülflüssigkeit in
Lösungsmittel und Salz getrennt wird, ist in Fig. 2 schema
tisch wiedergegeben. Aus dem Behälter 11 wird durch eine
Kreiselpumpe die Spülflüssigkeit in den Spülflüssigkeitsbe
hälter 16 gepumpt. Aus dem Spülflüssigkeitsbehälter 16 wird
die Spülflüssigkeit in die Siedekammer des Verdampfers 17
gesaugt, in dem ein verminderter Druck von etwa 0,05 bar
herrscht, und dort vorkonzentriert. Zweckmäßig wird die
Spülflüssigkeit vorher durch ein Filter, z. B. ein Kerzenfil
ter (nicht dargestellt), geleitet und dort von Feststoffpar
tikeln befreit. Über eine einstellbare Dichtemessung wird
kontinuierlich ein Teil der konzentrierten Spülflüssigkeit
über eine ebenfalls unter vermindertem Druck stehende
Schleuse (nicht dargestellt) in den Konzentratbehälter 18
abgelassen. Nach den Vorgaben einer Niveauregelung wird wie
der neue Spülflüssigkeit aus dem Spülflüssigkeitsbehälter 16
angesaugt und damit ein konstantes Flüssigkeitsniveau in der
Siedekammer des Verdampfers 17 sichergestellt. Bei einer Rei
nigungsanlage mit dem oben angegebenen Hold-up von ca.
1,4 m3 werden im allgemeinen 10 bis 200 l/h Spülflüssigkeit aus
dem Spülwasserbehälter 10 in die Siedekammer des Verdampfers
17 gesaugt. Über eine Wärmepumpe mit Wärmeüberträger in der
Siedekammer des Verdampfers 17 wird der konzentrierten Spül
flüssigkeit ständig Wärme zugeführt, so daß bei ca. 35°C ei
ne kontinuierliche Verdampfung stattfindet.
Der aufsteigende Dampf wird in einem weiteren Wärmeüberträ
ger (nicht dargestellt) kondensiert und das Kondensat entwe
der direkt über den Kondensatbehälter 19 und die Leitung 15
zur Reinigungsanlage in den Behälter 14 geführt oder, aus
Kostengründen, vorher zur Erzeugung des verminderten Druckes
mittels einer Wasserstrahlpumpe über eine Kreiselpumpe im
Kreis geführt (diese Variante ist in der Zeichnung nicht
dargestellt). Die rückgeführte Wassermenge beträgt, wie zu
vor gesagt, je nach den Verhältnissen in der Reinigungsanla
ge, etwa 10 bis 200 l/h, in der Regel etwa 50 bis 100 l/h.
Das Kondensat hat eine elektrische Leitfähigkeit von 20 bis
400 µS/cm und eine Temperatur von ca. 20°C.
Aus dem Konzentratbehälter 18 wird die konzentrierte Spül
flüssigkeit in den zweiten Verdampfer 20 gesaugt, der unter
einem ähnlichen Druck betrieben wird wie der erste Verdamp
fer 17 und quasikontinuierlich arbeitet. Das heißt, die kon
zentrierte Spülflüssigkeit wird absatzweise aufkonzentriert,
bis Salz auszukristallisieren beginnt. Dann steigert man die
Temperatur, bis das Salz sich wieder verflüssigt, und läßt
die hochkonzentrierte Lösung (oder wasserhaltige Salzschmel
ze) in den dritten Verdampfer 21 ab, worauf eine neue Charge
konzentrierte Spülflüssigkeit angesaugt wird. Das Kondensat
des zweiten Verdampfers 20, unter den zuvor für die Reini
gungsstufe und den ersten Verdampfer 17 angegebenen Bedin
gungen im allgemeinen 2 bis 40 l/h, vorteilhaft ca. 10 bis
20 l/h, zeigt eine Leitfähigkeit von etwa 1.000 bis
2.000 µS/cm und wird in den Spülflüssigkeitsbehälter 16 rück
geführt.
Im dritten Verdampfer 21 wird das Restwasser aus der Schmel
ze ausgetrieben, wobei der von Schadstoffen freie Wasser
dampf zweckmäßig in die Atmosphäre emittiert wird. Dazu
steigert man die Temperatur bis auf ca. 160°C. Dabei wird
die Salzschmelze durch ein mechanisches Rührwerk in Bewegung
gehalten, um die Bildung einer Salzkruste auf der Oberfläche
der Schmelze zu verhindern und die Verdampfung des Restwas
sers zu beschleunigen. Die Wärmezuzufuhr erfolgt zweckmäßig
indirekt, z. B. über ein elektrisch beheiztes Wärmeträgeröl,
um lokale Überhitzungen zu vermeiden, die sonst zum Entzün
den von organischen Verunreinigungen, wie Gummiabrieb usw.,
führen könnten. Die Schmutzstoffe sind spezifisch leichter
als das Salz und schwimmen auf. Man kann daher nacheinander
das Salz und die Schmutzstoffe ablassen. Das geschmolzene
Salz kann vollständig in die Vulkanisierung zurückgeführt
werden.
Durch das Verfahren nach der Erfindung lassen sich bei sorg
fältiger Abstimmung aller Parameter 70 bis 90 Prozent der
mit dem Gummistrang bzw. den Gummisträngen ausgetragenen
Salze wiedergewinnen. Der Rest ist in dem erwähnten Schmutz
enthalten, den aufzuarbeiten sich zur Zeit nicht lohnt und
der entsorgt wird. In einer Anlage mit einfacher, einstufi
ger Spülung ohne Aufarbeitung der Spülflüssigkeit wird unter
sonst gleichen Bedingungen die ca. 40-fache Menge Wasser
verbraucht und muß die ca. 5-fache Menge frisches Vulkani
siersalz in die Vulkanisierung eingebracht werden. Dabei ist
noch dazu das Spülergebnis erheblich schlechter. Das fehlen
de Salz findet sich im Abwasser, während bei dem Verfahren
nach der Erfindung keinerlei Abwasser anfällt.
Claims (5)
1. Verfahren zum Reinigen von Extrudaten aus vulkanisiertem
Kautschuk oder anderen Polymeren mit anhaftenden Salzen durch
Spülen mit einer mindestens ein Lösungsmittel enthaltenden
Spülflüssigkeit unter Rückgewinnung der Salze und des
Lösungsmittels, wobei in einer Reinigungsstufe Gegenstände
kontinuierlich in mindestens zwei Spülstufen mit Spülflüssigkeit
behandelt und dabei die Gegenstände und die Spülflüssigkeit im
Gegenstrom geführt werden, so daß die Gegenstände in einer
bestimmten Spülstufe jeweils mit Spülflüssigkeit aus der oder
aus einer der folgenden Spülstufen behandelt werden und dadurch
die am stärksten mit Salz behafteten Gegenstände mit der
salzreichsten Spülflüssigkeit und die am wenigstens mit Salz
behafteten Gegenstände mit der salzärmsten Spülflüssigkeit in
Berührung kommen, wobei die salzreichste Spülflüssigkeit aus der
ersten Spülstufe in eine mindestens zwei Verdampfungsstufen
umfassende Aufarbeitungsstufe überführt wird, in deren erster
Verdampfungsstufe der überwiegende Anteil des enthaltenen
Lösungsmittels unter vermindertem Druck abdestilliert, der Dampf kondensiert und das
Kondensat in die letzte Spülstufe zurückgeführt sowie die
Spülflüssigkeit weiter konzentriert wird, und in deren letzter
Verdampfungsstufe das Salz gewonnen wird, indem die
konzentrierte Spülflüssigkeit aus der vorhergehenden
Verdampfungsstufe in einem beheizten Verdampfer zu einer
wasserfreien Salzschmelze eingedampft wird, die nach dem Ablassen organischer Verunreinigungen in die
Vulkanisierung zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Extrudate die Form eines endlosen Körpers haben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verfahren drei bis vier Spülstufen und zwei bis drei
Verdampfungsstufen umfaßt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
man die in der ersten Verdampfungsstufe aufkonzentrierte
Spülflüssigkeit in der zweiten Verdampfungsstufe unter
vermindertem Druck vollständig zu einer wasserfreien
Salzschmelze eindampft, oder daß man die in der ersten
Verdampfungsstufe aufkonzentrierte Spülflüssigkeit in der
zweiten Verdampfungsstufe weiter eindampft bis Salz
auskristallisiert, den Dampf kondensiert und das Kondensat in
die erste Verdampfungsstufe zurückführt, das auskristallisierte
Salz dann durch Erhitzen verflüssigt und das derart verflüssigte
Salz schließlich in die dritte Verdampfungsstufe überführt, wo
es zu der wasserfreien Salzschmelze eingedampft wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lösungsmittel Wasser eingesetzt wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441821 DE4441821C2 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden Salzen |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441821 DE4441821C2 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden Salzen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4441821C2 true DE4441821C2 (de) | 2000-01-05 |
Family
ID=6534032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944441821 Expired - Lifetime DE4441821C2 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden Salzen |
Country Status (3)
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