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Verfahren zur Entfernung von öligen Bestandteilen aus Kondenswasser
Kondenswasser enthält bekanntlich meist in größeren Mengen ölige Bestandteile, die
seine Wiederverwendung vielfach in Frage stellen. Das in Destillations- und Dampfkraftbetrieben
anfallende heiße Kondenswasser enthält beispielsweise häufig bis etwa 2o g öl/m3,
welches in Verbindung mit Kesselschlammbestandteilen bei etwaiger Wiederverwendung
des Kondenswassers zu Betriebsschwierigkeiten Anlaß gibt. Es ist daher notwendig,
es zunächst von seinen öligen Bestandteilen zu befreien.
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Zur Entfernung der öl- und Fettbestandteile aus Kondenswasser hat
man bereits die verschiedensten Maßnahmen vorgeschlagen. So filtrierte man Kondenswasser
z. B. über Koks, Sand oder Schwamm. Auch Chemikalien, die das Öl verseifen oder
das Öl einhüllende Niederschläge erzeugen, wurden als Behandlungsmittel schon vorgeschlagen.
Diese Maßnahmen sind jedoch in jeder Beziehung ungenügend.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Reinigung mit pulverförmigen
Stoffen, z. B. bituminöser Kohle, Magnesit, Dolomit o. dgl., zu bewirken. Die pulverförmigen
Stoffe werden zu diesem Zweck in dem zu reinigenden Wasser bewegt bzw. verrührt
und dann abfiltriert. An Stelle des Abfiltrierens kann man sie sich auch in dem
Wasser absetzen lassen.
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Diese Art der Reinigung hat den Nachteil, daß der sehr erhebliche
Wärmeinhalt des Kondenswassers sowohl während des Vermischens mit den Reinigungsstoffen
als auch bei ihrer späteren Entfernung durch Abfiltrieren oder Absetzenlassen im
wesentlichen verlorengeht. Im übrigen ist aber auch die Reinigungswirkung der hier
vorgeschlagenen Stoffe nur gering.
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Die Erfindung besteht nun darin, heißes Kondenswasser mit stückiger,
z. B. geformter hochaktiver Kohle zu behandeln. Es wurde gefunden, daß sich hierbei
eine weitgehende Beseitigung der öligen Bestandteile des Kondenswassers (bis unter
i mg ö1/1) bei fast vollständiger Erhaltung seiner Wärme erzielen läßt. Dieses Verhalten
ist insofern überraschend, als nicht zu erwarten war, daß sich die öligen Bestandteile
bei derartig hohen Temperaturen, wie sie Kondenswasser besitzt, auf der Aktivkohle
abscheiden würden, da es allgemein bekannt und üblich ist, Aktivkohle bei ähnlichen
Temperaturen von aufgenommenen Stoffen, z. B. Benzol, durch Ausdämpfen zu befreien.
Ein
bekanntes Verfahren, das vorschlägt, Kondenswasser durch bituminöse pulverige Kohle
zu filtrieren, die über stückige bituminöse Kohle geschichtet ist, kann mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren nicht verglichen werden. Einmal ist die bituminöse Kohle
etwas grundsätzlich anderes als aktive Kohle und zeigt somit andere Wirkungen als
diese, zum andern tritt ,auch bei einer solchen Arbeitsweise pulverförmige Kohle
in das filtrierte Wasser, und es ist eine Nachfiltration unerläßlich, so daß von
einer Erhaltung des Wärmeinhaltes nicht die Rede sein kann.
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Auch der Vorschlag, Kondenswasser über stückiges Serpentingestein,
wie Magnesit, Dolomit, Baltimorit usw., zu filtrieren, enthält nicht die Erfindung.
Diese Stoffe fallen nicht unter den Begriff Adsorptionsmittel. Es sind nichts anderes
als Filterstoffe, die eine gewisse Adhäsion auf Öl ausüben. Den Unterschied zwischen
dem bekannten Vorschlag und dem erfindungsgemäßen Verfahren möge das nachfolgende
Vergleichsbeispiel zeigen: Von zwei gleichen, gegen Wärmeabstrahlung isolierten
Rohren mit einem Querschnitt von io cm-' wurde eines mit etwa 11= o,22 kg Aktivkohle,
das andere mit etwa 11 = 1,¢5 kg Magnesit gefüllt. Danach wurde durch beide
Rohre bei gleichen Versuchsbedingungen Kondenswasser, das vorher durch einen mechanischen
ölabscheider von 13 mg/1,auf 6 mg/1 entölt worden war, bei -einer Temperatur von
etwa 85° filtriert. Nach Durchsatz von etwa 7000 1 Wasser enthielt das über Aktivkohle
filtrierte Wasser im Durchschnitt noch o,9 mg Ö1/1, das über Magnesit filtrierte
dagegen noch 3,1 mg Öl/l. Bereits nach Durchsatz von etwa ioool Wasser begann der
Ölgehalt in dem über Magnesit filtrierten Wasser den Betrag von i mg/1 zu überschreiten.
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Der technische Fortschritt der Erfindung wird klar, wenn man überlegt,
daß der für die Wiederverwendung von Kondenswasser in Hochdruckkesseln zulässige
Restölgehalt erfahrungsgemäß nicht höher als i mg/1 sein darf.
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In Ausführung des Verfahrens wird zur Vermeidung einer Härtung des
Wassers durch die Behandlung mit der Aktivkohle zweckmäßig eine aschearme oder wasserunlösliche
Asche enthaltende stückige Aktivkohle verwendet und das Wasser, dessen Temperatur
bis etwa 9o° betragen kann, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von beispielsweise
etwa i cm/Sek. durch die Kohle geleitet. Der Temperaturabfall zwischen ein- und
auslaufendem Wasser ist so gering (etwa i bis 2° und gegebenenfalls weniger), daß
per praktisch außer Acht gelassen werden kann. Bei der Heißfiltration gemäß der
Erfindung geht die Adsorption der öligen Bestandteile außerordentlich schnell vonstatten.
Es können daher verhältnismäßig niedrige Kohleschichten zur Anwendung kommen, wodurch
sehr günstige öldurchbruchsbeladungen (bis 25%) möglich werden.
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In gewissen Fällen (vgl. auch das oben angegebene Vergleichsbeispiel)
ist es vorteilhaft, dem Aktivkohlefilter einen mechanischen Ölabscheider vorzuschalten,
so daß bei der Aktivkohlebehandlung nur noch die gelösten bzw. emulgierten öligen
Bestandteile zu beseitigen sind. Hierdurch wird ein in jeder Beziehung vollkommen
einwandfreies Wasser erhalten, das, da -es durchaus gereinigt ist, ivie sein
blankes Aussehen zeigt, auch ohne weiteres zu allen möglichen anderen Zwecken, z.
B. zu Waschzwecken o. dgl., benutzt werden kann.
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Nach teilweisem oder gänzlichem Verlust der Aufnahmefähigkeit unterwirft
man die Aktivkohle vorteilhaft einer an sich bekannten Reg enerations- oder Reaktivierungsbehandlung,
z. B. einer Behandlung mit Lösungsmitteln (z. B. Benzol) für die aufgenommenen Stoffe,
um die Aufnahmefähigkeit der Kohle wiederherzustellen.
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Die nachfolgenden Beispiele mögen den Begriff von der Erfindung noch
weiter vermitteln. Beispiel I Durch ein gut isoliertes Filterrohr, das mit etwa
i o kg körniger hochaktiver Kohle gefüllt ist,. werden i 8o m3 heißes Kondenswasser
mit einem Ölgehalt von 13 g/rns und mit einer Strömungsgeschwindigkeit von
0,7 cm/Sek. filtriert. Hierbei beträgt die Temperatur des Kondenswassers
vor dem Filter 92° und nach dem Filter 9o°. Das vom Filter ablaufende Kondenswasser
enthält nur noch o,8 g 01/m3, wobei die von der Kohle aufgenommene ölmenge ungefähr
22% und die erzielte Entölungsleistung ungefähr 940/p betragen. Beispiel TI Durch
eine i m hohe Aktivkohleschicht (Körnung bis 3 mm) wird mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von o,5 cm/Sek. Kondenswasser, das eine Temperatur von 85° hat, filtriert, nachdem
dieses ,einen mechanischen Ölabscheider passiert hat. Während der mechanische ölabscheider
den. Ölgehalt nur von 13 g/ms auf 4,5g/ms herabsetzt, enthält das Wasser beim Austritt
aus dem Aktivkohlerohr durchschnittlich nur noch 0,7 g Öl/m3. Nach Entölung von
40 m3 heißem Kondenswasser ist die Ölbehandlung der Kohle ungefähr 16 Gewichtsprozent.
Diese Ölmenge wird der Kohle durch Extraktion mit Lösungsmitteln, wie z. B. Benzol,
entzogen.