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Verfahren zur Ausscheidung der Phenole aus Wässern von Gasanstalten
und Kokereien Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Ausscheidung der Phenole
aus Wässern von Gasanstalten und Kokereien. Bei den bisher bekannten Verfahren dieser
Art wird das Gaswasser vor oder nach der Ammoniakabtreibung mit Benzol ausgewaschen,
und zwar vorzugsweise in Gegenstromapparaten. Man ging dabei von der Annahme aus,
daß in dem Gegenstromapparat die beiden Flüssigkeiten, das phenolhaltige Ammoniakwasser
und das als Lösungsmittel dienende Benzol, in .ähnlicher Weise wie bei den unmittelbar
wirkenden Waschölkühlern in fein verteilten dünnen Flüssigkeitsfäden aneinander
vorbeiströmen. Der Erfinder konnte nun feststellen, daß diese Annahme in Wirklichkeit
nicht zutrifft, sondern sich etwa folgender Vorgang abspielt. Das unten in den.
Gegenstromapparat eingeführte Benzol steigt in geschlossenem Strom langsam nach
oben, während das oben einströmende Ammoniakwasser in großen Tropfen durch die aufsteigende
Benzolsäule nach unten sinkt. Diese auf der großen Oberflächenspannung des Ammoniakwassers
beruhende Erscheinung erklärt auch den geringen Wirkungsgrad der bisherigen Gegenstromapparate.
Dadurch, daß das Ammoniakwasser nicht, wie früher angenommen, in dünnen Flüssigkeitsfäden
mit verhältnismäßig großen Oberflächen, sondern in großen, dicken Tropfen mit verhältnismäßig
sehr kleinen Oberflächen durch das aufsteigende Lösungsmittel absinkt, ist die Summe
der Berührungsflächen beider Flüssigkeiten nur ziemlich klein; die Folge war eine
ungenügende Phenolaus-,vaschung. Man hat auch schon den Versuch gemacht, die Mischung
beider Flüssigkeiten durch Rührwerke o.. dgl. zu verbessern. Der Einbau und der
Betrieb eines solchen Rührwerkes bedingte aber eine wesentliche Erhöhung der Anlage-
und Betriebskosten, wodurch die an sich schon geringe Wirtschaftlichkeit der bisherigen
Anlagen noch mehr herabgedrückt wurde.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, dem Waschbenzol organische
Teerbasen, wie Pyridin, Chinolin oder deren Homologen, zur Erhöhung des Wascheffektes
zuzusetzen. Diese Teerbasen bewirken eine Herabsetzung der Oberflächenspannung des
Ammoniakwassers, wie der Erfinder festgestellt hat, und vergrößern dadurch die Summe
der Berührungsflächen (beider Flüssigkeiten. Die Verwendung von solchen Teerbasen
ist aber außerordentlich kostspielig; so beträgt der Preis für Chinolin das Zehnfache
des Benzolpreises.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem. gleichfalls die
Wirkung organischer Basen, die eine Herabsetzung der Oberflächenspannung bewirken,
ausgenutzt werden soll, aber es handelt sich um die Verwendung eines fast wertlosen
Nebenerzeugnisses der Benzolfabriken an Stelle der bekannten wertvollen organischen
Teerbasen. Erfindungsgemäß wird nämlich als organische
Basen enthaltender
Zusatz der bei der Benzoldestillation-anfallende Blasenrückstand mit einer Siedegrenze
von etwa. 25o bis 28o° C verwendet. Als Blasenreickstand im Sinne der Erfindung
ist Glas Gemisch von schweren Isohlenwasserstoffen und organischen Basen anzusehen,
das beim Abdestillieren des Benzols aus dem Vorprodukt in der Destillierblase zurückbleibt.
Es ist schon vorgeschlagen worden, das Vorprodukt vor der Benzoldestillation mit
Säuren zu waschen; der Blasenrückstand würde in diesem Falle frei von organischen
Basen sein und kommt für das Verfahren nach der Erfindung nicht in Frage. Diese
bezieht sich vielmehr lediglich auf die Verwendung von solchen Blasenrückständen,
die neben Kohlenwasserstoffeh nennenswerte Mengen von organischen Basen enthalten.
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Beispiel i Ein Gaswasser mit einem Phenolgehalt von 3,729/1 wurde
in einem einfachen, nicht mit Einbauten versehenen Gegenstro@mwaschex einmal mit
handelsüblichem goer Benzol und vergleichsweisse mit einem Gemisch aus dem gleichen
Benzol und Blasenrückstand behandelt.
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Im ersten Falle ergab sich:
| bei einem Benzolzusatz von 2o 0/0 der Wassermenge ein Wascheffekt
von 38,9 0/0, |
| 3001/0 _ - 40,5 0%w |
| 40 0l0 - - 44,40/01 |
| 50 0/0 - _ _ _ - 61,5 0/0, |
| 1000 /0 - - 64,7 0/ o* |
Das im zweiten Falle als Waschflüssigkeit verwendete Gemisch besaß folgende Zusammensetzung
| 9o er Benzol........ 29,2 |
| Schwerbenzol....... -8,30/01 |
| Blasenrückstand .... 62,5 %. |
Es wurden unter Verwendung dieses Waschmittels folgende Wascheffekte erzielt
| bei einem Zusatz von 2o 0/0 der Wassermenge go,o % Wascheffekt, |
| 30 % " - 9I,= °/o - |
| 40 % ' 930 0/0 - |
| _ _ -' - 50% - - 95:1 01,o - |
| 100 0/0 - - 96,0 0/0 - |
In beiden Fällen wurde bei einer Temperatur von 2o bis 23° C gearbeitet. Die Erhöhung
der Temperatur auf 65° C erhöhte iah ersten Falle den Wascheffekt um durchschnittlich
4 %, im zweiten Falle um weniger als i %, dagegen wurde durch die Temperaturverringerung
die nachfolgende Scheidung der beiden Flüssigkeiten begünstigt.
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Der Waschmittelverlust betrug in beiden Fällen etwa o,5 g/1 Gaswasser,
wöbei nur die im Wasser gelösten Bestandteile der Waschflüssigkeit als Verlust angesehen
wurden, während die mechanisch vom Gaswasser mitgerissenen Teile der Waschflüssigkeit
durch Absetzen wiedergewonnen werden konnten.
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Beispiele In der gleichen Weise wie im ersten Beispiel wurde ein Gaswasser
mit einem Phenolgehalt von 2,879 im Liter ,einmal mit einer Waschflüssigkeit,
die aus 92 % 9oer Handels:benzal und 8 % organischen Basen bestand, ausgewaschen;
es zeigte sich ein Wascheffekt von nahezu. 85 %; sodannwurde das gleiche Wasser
mit einer Waschflüssigkeit, die sich aus 31,5 % 9oex Handelsbenzol, 6,i % Schwerbenzol
und 62,4 % Blasenrückstand (Siedepunkt über 243°) zusammensetzte, ausgewaschen.
Der Blasenrückstand enthielt etwa i 2 % organische Basen, so daß die Gesamtmenge
an Basen 7,501'o betrug. Es ergab sich ein Wascheffekt von 92,5%, also eine höhere
Phenolausbeute als mit dem ersten Waschmittel. In beiden Fällen betrug die Waschmittelmenge
4o0io der Gaswassermenge.
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Beispiel 3 Es -wurde ein 3,459 Phienol im Liter enthaltendes Ammoniakwassex
mit einer Waschflüssigkeit, die sich aus 300/0 9oer Benzol, i o % Schwerbenzol und
6o % Blasenrückstand mit i4,8 %, d. h. 8,9% der gesamten Waschmitbelmenge, organischen
Basen zusammensetzte, in der gleichen Weise wie in den Beispielen i und 2 behandelt.
Der Wascheffekt lag bei 9o bis 94 %.
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Ein gleiches Ammoniakwasser wurde sodann unter denselben Versuchsbedingungen
mit einem Waschmittel, das aus 3o % 9oer
Benzol, i o % Schwerbenzol
und 6o % des gleichen, aber entbasten Blasenrückstandes bestand, ausgewaschen. Der
Wascheffekt betrug bei mehreren Versuchen 72 bis 75 %. Aus diesen Versuchen
folgt, daß die bessere Waschwirkung bei der ersten Versuchsreihe dieses Beispiels
auf die Anwesenheit organischer Basen und nicht der nichtbasischen Bestandteile
des Waschmittels zurückzuführen ist.
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Aus vorstehenden Beispielen ergibt sich die Bedeutung der Erfindung,
die durch eine wesentliche Erhöhung des Wascheffektes gegenüber der üblichen Bcnzolauswaschung
bewirkt wird, ohne daß dabei die Betriebskosten durch Verwendung von teuren Teerbasen
in wirtschaftlich untragbarer Weise gesteigert würden, die im Gegenteil ermöglicht,
die Betriebskosten durch Verwendung des sehr billigen Blasenrückstandes nicht unerheblich
herabzusetzen. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Phenolausscheidung aus
ammoniakhaltigen Wässern beschränkt, sondern kann allgemein auf die Phenolgewinnung
.aus solches enthaltenden Wässern angewendet werden, wie auch die Verwendung von
Benzol nicht ausschlaggebend ist. Blei der Phenolentfernung aus Braunkohlenschwelwässern
kann beispielsweise das Benzol auch durch seine Homologe oder durch -Benzin ersetzt
werden.