EP0687192A1 - Verfahren zur destillativen trennung von mehrstoffgemischen durch dämpfen - Google Patents

Verfahren zur destillativen trennung von mehrstoffgemischen durch dämpfen

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Publication number
EP0687192A1
EP0687192A1 EP94909073A EP94909073A EP0687192A1 EP 0687192 A1 EP0687192 A1 EP 0687192A1 EP 94909073 A EP94909073 A EP 94909073A EP 94909073 A EP94909073 A EP 94909073A EP 0687192 A1 EP0687192 A1 EP 0687192A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
superheated steam
steam
working
substances
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94909073A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Rähse
Johann Friedrich Fues
Kathleen Paatz
Hans Scheck
Jozsef Kozma
Rolf Wiedemeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0687192A1 publication Critical patent/EP0687192A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • B01D1/18—Evaporating by spraying to obtain dry solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
    • C11B3/12—Refining fats or fatty oils by distillation
    • C11B3/14—Refining fats or fatty oils by distillation with the use of indifferent gases or vapours, e.g. steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/38—Steam distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives

Definitions

  • the invention describes proposals for intensifying and / or accelerating the separation by distillation of multi-component material, at least in part of organic origin, using a water vapor stream to facilitate the discharge of water vapor-volatile fractions of the feed material.
  • the teaching of the invention thus particularly affects the cleaning steps used in a wide range of technical applications, which are subordinate to the technical term "steaming".
  • steaming the applicability of the working principle according to the invention goes beyond this.
  • the area of distillative material identification of feed materials that are flowable under working conditions, in which water vapor can be used as a distillation aid is affected.
  • the cleaning of fats and oils of vegetable or animal origin comprises a multi-stage treatment, which usually provides for the damping of the pre-cleaned goods as one of the last process steps.
  • An essential technical goal of this stage is the deodorization of the pre-cleaned material.
  • Unwanted and especially odor-disturbing and often only in trace amounts accompanying substances are here driven off from the valuable substance or mixture of substances by steam distillation.
  • this level of damping can also be used as a distillation aid, for example to facilitate the removal of short-chain fatty acids from the natural fats and oils.
  • Preferred treatment pressures are in the order of 2 to 5 mbar, the temperature, depending on the type of oil, between 240 and 260 ° C.
  • a minimization of steam consumption which can be, for example, 1 to 3% of the amount of oil.
  • the vapor streams contaminated with separated organic constituents have to be worked up.
  • Such cleaning or deodorization is not only important for raw materials. Products of chemical synthesis and the chemical conversion of raw materials of natural origin also require such cleaning steps.
  • the areas of fatty acid processing, fatty alcohol cleaning or the production of, in particular, liquid esters, which can be processed in the direction of cosmetics, pharmaceuticals and foodstuffs, are mentioned here merely by way of example. Some specific representatives are listed by way of example only: Guerbet alcohol, oleic acid ester, soybean oil epoxide, isopropyl myristate, triacetin and the like.
  • reaction products Another typical field of work for the use of cleaning by steaming with industrial importance is the removal of residues based on ethylene oxide and / or propylene oxide from reaction products, which by ethoxylation and / or propoxylation of organic compounds with at least one active Hydrogen atom have been produced.
  • Compounds of this type are of great importance, for example, as nonionic surfactants or as intermediates for the preparation of anionic surfactant compounds. They are used, for example, in the field of detergents and cleaning agents, but also to a large extent in the field of cosmetics or pharmaceutical auxiliaries.
  • the reaction products primarily obtained contain traces of ethylene oxide and / or propylene oxide as well as of undesired reaction secondary products such as dioxane due to the production process.
  • US Pat. No. 4,443,634 describes a process for cleaning fatty alcohol polyglycol ethers in which the material to be cleaned is sprayed into a chamber from which the impurities are drawn off in vapor form.
  • the material to be cleaned should be sprayed in an inert atmosphere, choosing the pressure is that droplets with a particle diameter of 50 to 1000 ⁇ m are formed. These droplets are said to be exposed to the inert gas atmosphere in the second range and then to be collected. Nitrogen, helium and argon are mentioned as inert gases.
  • the contaminants to be separated off by this spray treatment are, in particular, ethylene oxide, propylene oxide, dioxane, water and alcohol.
  • the spraying of the liquid phase into the space filled with inert gas can also be repeated several times in successive process steps.
  • the invention relates in a first embodiment to a method for intensifying and / or accelerating the separation by distillation of at least partially organic multicomponent mixtures using a water vapor stream to facilitate the discharge of water vapor-volatile fractions of the feed material - hereinafter also referred to as "steaming" -
  • This method is characterized in that a flowable feed under the treatment conditions is damped in finely divided form.
  • This steaming in the sense of the teaching according to the invention is carried out with steam superheated at working pressure.
  • the liquid phase to be cleaned is sprayed with the aid of a propellant gas, it being particularly advantageous to use multi-substance spray nozzles.
  • at least partially superheated steam is used as the propellant.
  • the invention relates to the use of this method in a wide variety of technological sub-areas.
  • One of the areas of importance according to the invention relates to cleaning, in particular the deodorization of fats and / or oils for their use, for example as food, in the field of cosmetics and / or for use as pharmaceutical auxiliaries.
  • Another area of application relates to the production of flavoring substances and flavoring concentrates.
  • Another important application is the use of the method to improve the degree of purity of valuable substances and mixtures of valuable substances of vegetable and / or synthetic origin from the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents, in particular for their use in the fields of textile treatment, for example in Textile detergents, cosmetics and / or pharmaceutical auxiliaries.
  • the invention relates here in particular to the use of the process described for the purification of alkoxylated valuable substances and valuable substances, in particular for the removal of impurities such as unreacted residues of EO, PO or their secondary products, such as 1,4-dioxane.
  • teaching according to the invention also relates very generally to the use of the working principles described below as a distillation aid in the separation of at least partially difficult-to-volatile mixtures of substances.
  • An essential core of the action according to the invention lies in the following exchange:
  • the conventional deodorization of, for example, fats and oils in a batch process presents the liquid to be deodorized in a closed phase
  • the water vapor used for steaming is passed through, for example Star-shaped or ring-shaped or in any other way designed injection systems in a plurality of outlet openings for the water vapor finely dispersed into the closed liquid phase to be cleaned and passed through it.
  • the teaching of the invention reverses this working principle.
  • the feed which is flowable under the treatment conditions is brought into phase contact with the water vapor in finely divided form.
  • the water vapor usually forms the closed phase.
  • the liquid material to be deodorized can be sprayed in a manner known per se.
  • the wide range of relevant technology for single-substance and / or multi-substance nozzles and the associated process technologies and process parameters are available. It is not necessary to maintain long residence times of the material to be deodorized in the sprayed state, in particular if the further sub-principles of the invention described below are also used.
  • the transfer of the material to be cleaned into the finely sprayed state and the interaction with the closed water vapor phase can, if desired, be repeated several times. You can work with the steam already used and / or with live steam in the individual spray stages.
  • the multiple spraying can take place in only one work unit or in a plurality of separate and successive work units.
  • the choice of the respective working pressure determines the boiling temperature of the water under working conditions.
  • the invention provides that the steaming is carried out with superheated steam at the respective working pressure. Accordingly, when working at normal pressure, it is preferred to keep the water vapor phase at temperatures above 100 ° C. In this context, the operating temperatures of the water vapor can be of particular importance.
  • the specific operating temperature of the superheated steam to be selected is in turn influenced or determined by a number of parameters. Significant influencing variables are, for example, the volatility of water vapor and the amount of the material components to be converted into the vapor phase from the multicomponent mixture to be treated. However, the temperature sensitivity of the material to be treated in its entirety must also be taken into account.
  • Temperature profiles in the individually sprayed droplets of this type can be desired in special cases and set specifically. As a rule, however, it will be preferred to spray the feed to be steamed into the vapor phase with a minimum temperature which corresponds at least approximately to the boiling temperature of the water under working pressure.
  • the operating temperatures of the superheated steam are preferably at least 10 to 30 ° C. and in particular at least 50 ° C. above the boiling point of the water at the selected working pressure of the cleaning stage. Unless there are any fundamental concerns - for example, from a temperature sensitivity of the material to be steamed that is to be taken into account - significantly higher operating temperatures of the water vapor are selected. It may be expedient that this operating temperature of the water vapor is at least 100 ° C. and in particular at least 150 to 200 ° C. above the boiling point of the water at the working pressure of the cleaning stage.
  • the temperature of the superheated steam used being used approximately corresponding to the temperature of the liquid material to be damped, but if desired also below this can, however, as a rule be chosen with an inlet temperature which is again above the operating temperature of the liquid material.
  • the method according to the invention provides for the flowable material, which is present and in particular to be cleaned as a liquid phase at working temperature, to be sprayed into a stream of the preferably superheated steam and subsequently to separate the liquid phase from the vapor phase. Details on the practical design of these work stages are given below with the discussion of the attached FIGS. 1 to 3. First of all, let us consider the special feature already mentioned, which relates to particularly preferred embodiments of the teaching according to the invention.
  • the flowable phase to be cleaned is sprayed with the aid of a propellant gas.
  • the relevant technology knows the most diverse configurations of such spray devices, in particular spray nozzles. Reference is made to the relevant specialist literature, see for example H. Brauer “Fundamentals of the Phase and multi-phase flows "in BASICS OF CHEMICAL TECHNOLOGY, process engineering in chemical and related industries, Verlag Sauerators, Aarau and Frankfurt am Main (1971), pp. 308-323, AH Lefebvre” Ato ization and Sprays "Hemisphere Publishing Corp. New York (1989), pp. 10-20, Chemical Engineering, Vol. 2, Unit Operations (2nd Edition - 1968) Pergamon Press, Oxford, New York, pp.
  • multi-substance spray nozzles and co-use of propellant gas are used, the most important embodiment of the invention using at least partially overheated water vapor as the propellant gas.
  • the most important embodiment is the use of superheated steam as the sole propellant for spraying the flowable multicomponent mixture and its transfer into the finely dispersed liquid phase.
  • the teaching of the invention enables the use of practically all of the water vapor used as a propellant. tel during the atomization process of the liquid phase to be cleaned.
  • a predetermined flow direction of the gas phase in the spray chamber is set and maintained by a partial flow of, in particular, superheated steam.
  • an important modification of the method according to the invention provides for working without using the propellant gas based on superheated steam in such a way that the flowable, at least predominantly organic feedstock to be cleaned is sprayed into the stream of superheated steam in finely divided form.
  • the decoupling of the superheated water vapor as a working medium in the spraying process - in this embodiment it is possible to work with single-component nozzles in a manner known per se - in particular allows the amount of superheated water vapor used to be reduced, based in each case on a basic unit of the organic liquid material to be cleaned .
  • the operating parameters of the respectively selected and used work stages in the sense of the action according to the invention are based on the corresponding information from the prior art.
  • the working pressures can be selected in the range from about 1 to 50 mbar, in particular in the range from about 3 to 30 mbar, provided that the cleaning of difficultly volatile feedstocks - for example fats and / or oils of natural origin - is to be carried out.
  • important embodiments of the teaching according to the invention provide for cleaning in the spray zone in the range of normal pressure or in the range of only moderately reduced pressures.
  • the required quantities of superheated water vapor are determined by the parameters to be taken into account, in particular by the choice of the feed material and the extent of its load, as well as by the specifically selected process technology.
  • the amounts of steam used are usually in the range from approximately 1 to 30% by weight of the items to be cleaned, preferably in the range from approximately 5 to 20% by weight for the embodiment of working with the superheated steam Propellant.
  • quantities of steam in the range from about 2 to 10% by weight, based on the feed material to be steamed can be particularly preferred.
  • Particularly suitable feedstocks for this work without propellant gas are at least largely water-free. Organic substances with a water content of ⁇ 10% by weight, expediently ⁇ 5% by weight and in particular ⁇ 1-3% by weight are preferred.
  • the mean droplet sizes of the sprayed product are in the technically accessible range of, for example, 20 to 500 ⁇ m and in particular in the range of approximately 50 to 200 ⁇ m.
  • the duration of treatment in the respective working stage is in the range of seconds and, as already mentioned, can be increased by a multi-stage working method, but is then still extremely short in comparison to the methods of steaming customary today, even in its highly developed embodiments.
  • 1 and 2 show in a schematic representation the batch deodorization of a feed material which is liquid and sprayable at the working temperature.
  • work can be carried out both at normal pressure and at any desired negative pressure.
  • Fig. 1 shows a batch deodorization in the boiler 1, the wall of which is thermally insulated and / or equipped with the possibility of heating 2.
  • a de-mister device 3 for example a corresponding vapor-permeable packing, is provided in the head part of the boiler, below which one or more spray nozzles 4 are arranged.
  • the water vapor is partly supplied to the multi-component nozzle 4 via line 5 and the superheater 6; if desired, a portion of the steam can also be supplied to a distributor element 7 provided in the bottom part of the boiler 1.
  • the liquid material 8 to be cleaned is drawn off by means of the pump 9 via line 10 at the bottom of the boiler 1.
  • the superheated steam laden with the impurities which have passed into the vapor phase is drawn off via line 12 by means of the pump 13.
  • Controlled cooling of the superheated steam can take place by means of the heat exchangers 14 and 15, so that condensed portions of the material taken off can be removed via 16, 17 and 18.
  • the batch of material can be removed and a new batch of the material to be cleaned can be introduced into the device via line 19.
  • a packing element 20 is provided between the spray nozzle 4 and the liquid phase 8 in the bottom part of the boiler 1 as additional help for phase separation, as is known and used, for example, in today's separation column technology for distillation and absorption.
  • Corresponding packing elements made of metal and / or plastic are working elements which are customary, in particular, for separating substances by distillation, absorption and desorption in separation columns, cf. for example the commercial brochure "Separation columns for distillation and absorption" from the company Gebrü ⁇ der Sulzer AG, product area Chemtech separation columns, Winterthur, CH (22.13.06.20-V.91-100).
  • a multi-stage damping in the sense of the invention is the subject of FIG. 3, which is based on a continuous procedure.
  • a heatable column 21, if desired, is divided into three sections by sufficiently vapor-permeable separating elements 22 and 23.
  • the vapor-permeable separating elements 22 and 23 can be designed, for example, in the form of suitable sieve trays, but also as bell bottoms or in a known manner.
  • the crude product supplied via the feed line 24 by means of the pump 25 is heated in the heat exchanger 29 and placed in the top of the column 21.
  • the working steam emerging from the column 21 via line 30 at the top and contaminated with the contaminants to be removed is first again intensively exchanged with the freshly introduced liquid product in the upper top part of the column. 3 the bell bottoms 31 are provided for this.
  • This separating element can serve, in particular, to ensure the reliable separation between the gas phase and the liquid phase in the ascending, loaded steam flow.
  • the liquid material is drawn off via line 32 by means of the pump 26 and fed directly to the spray nozzle 28.
  • the liquid phase is sprayed in finely divided form as a propellant gas by means of the superheated live steam supplied via lines 33 and 34.
  • the sprayed material strikes the separating element 35, shown again in FIG. 3 as a bubble cap, which serves for a first separation of the gas and liquid phases.
  • the gas phase rises up through the sieve tray 22 and is withdrawn from the separation column by means of the pump 36 via line 30 and the heat exchanger 37.
  • the liquid phase leaves the separating element 35 downwards and is collected by the sieve plate 23.
  • the closed, collected liquid phase is fed via line 38 and pump 39 to the next spray zone with the spray nozzle 40.
  • the renewed treatment takes place in the sense of the method according to the invention using the gas supplied via lines 33 and 41. performed live steam instead.
  • the sprayed material from this treatment stage strikes the pack 42.
  • the information relating to FIG. 2 and the pack 20 provided there at the appropriate place apply analogously here.
  • Purified liquid product is discharged at the bottom of the column via 45 by means of the pump 46, cooled in the heat exchanger 29 with the raw product supplied and removed via 47.
  • working pressures can be freely selected in the interior of the separating devices and set in a predetermined manner.
  • Pumps 13 and 36 are particularly suitable for pressure regulation in the area of normal pressure or vacuum. If, for reasons of high volatility of individual product parts, working at overpressures is desired, the pumps for moving the liquid product streams - the pumps 9 in FIGS. 1 and 2 and the pumps 25, 26, 39 and 46 in FIG. 3 - into consideration.
  • the teaching according to the invention comprises both the treatment of essentially anhydrous and the treatment of feed materials containing water.
  • a corresponding prerequisite for carrying out the method according to the invention is the technical possibility of being able to spray the multicomponent mixture to be processed in finely divided form under working conditions, the superheated steam in particular being used as the propellant gas.
  • the embodiments of the action according to the invention are dealt with in more detail, which deal with the use of corresponding water-containing feedstocks and their treatment in the process according to the invention.
  • a feed material containing water under working conditions can be subjected to the treatment according to the invention, which should be dried under process conditions and preferably freed from accompanying substances which are more volatile in steam.
  • the removal of the water from a water-containing material or material mixture is to be understood as a separation by distillation in the sense of the action according to the invention, so that here the simple acceleration of drying by using the superheated steam as propellant for fine-particle spraying of the feedstock is to be understood - preferably by means of suitable multi-component nozzles - can mean realizing the teaching according to the invention.
  • the peculiarities of the action according to the invention make such pure drying a special case that hardly ever occurs in practice.
  • Recyclable materials and mixtures of recyclable materials used in large-scale industrial practice are often at least loaded with traces of impurities which are discharged in the course of the process according to the invention during steaming and simultaneous drying via the vapor phase.
  • the recyclable slurry to be processed is sprayed with nitrogen as a propellant gas via a two-component nozzle and dried in countercurrent with superheated steam.
  • the superheated steam is used directly as the propellant gas. In this way, both the cleaning result and the drying of the material mixture used can be substantially improved and accelerated.
  • the teaching of the earlier application for industrial property rights mentioned above also relates in particular to the production of recycled materials and mixed materials which have been cleaned in the dried state.
  • the teaching now given according to the invention extends to water-containing and sprayable preparations of such valuable substances or mixtures of valuable substances.
  • the work results possible in the processing of such feed materials and the work parameters to be complied with are the subject of, in particular, the applicant's earlier German patent application DE-A 4234376.
  • This older application describes how a microporous good structure can be formed and fixed in a feed material primarily obtained by steam drying and how, based on this, mixtures of valuable materials of the product area concerned here can be designed in a previously unknown manner.
  • the teaching according to the invention in the last discussed embodiment covers the combination of the cleaning of the used material or mixture of materials by steaming and the drying of the water-containing preparations used, at the same time the elements from the older German patent application DE-A 4234376 the applicant are taken into account.
  • the teaching of the invention thus describes, inter alia, a method which is characterized in that solid or recyclable materials are used in a flowable and sprayable aqueous preparation which, under the working conditions of steaming and superheated steam drying, are suitable for forming solid bodies with an open-pore internal structure whose plasticity and surface stickiness are preferably restricted such that substantial sticking of the particles to one another and / or their open-pored inner structure also occur under the conditions of the action of the superheated steam.
  • the teaching according to the invention also encompasses the processing of such valuable materials or mixtures of valuable materials which are water-containing forms of preparation of valuable materials or valuable materials mixed under normal conditions.
  • the aspects of the separation of undesirable water vapor-volatile components can advantageously be combined with partial or complete drying by superheated steam.
  • materials of this type are water-containing alkoxylation products of feed compounds with at least one reactive hydroxyl group that are flowable under normal conditions, for example corresponding water-containing preparations of nonionic components.
  • the invention enables the effective separation of these undesirable trace impurities and the simultaneous drying of the goods originally containing water to a predetermined extent. Taking into account the general specialist knowledge, it is immediately evident that the procedural measures and work equipment to be selected in the individual case are to be adapted to the conditions specified by the product properties.
  • the teaching according to the invention encompasses modes of operation in which the phase of the superheated steam loaded with discharged fractions of the feedstock is at least partially freed from the incorporated fractions of the feedstock after it has been separated from the cleaned goods.
  • valuable materials can be separated from the loaded vapor phase and recovered and / or problems from wastewater disposal can be prevented, but, if desired, the cleaned aqueous phase can also be recycled.
  • the selection and adaptation of the respective membrane separation processes according to the type and nature of the selected membranes and the particular technology used is determined by the mixture of substances to be separated.
  • the loaded aqueous phase can be worked up in one stage or in several stages.
  • the selection of suitable membrane types ranges from microfiltration to ultra and nanofiltration to reverse osmosis.
  • the technical action is determined in detail by the particularities of the mixture of substances to be separated which are to be taken into account in each case.
  • FIGS. 4 and 5 show, in a schematic representation, possibilities for such a separation of substances in aqueous condensate phases which are obtained as a liquid phase as a rule under normal conditions by taking up the portions to be separated off from the feed material and after condensation of the vapor phase.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the treatment of steaming according to the invention with the treatment of the loaded waste steam or waste water.
  • the steaming stage is provided in a 2-stage cascade arrangement. The following applies in particular:
  • the feed to be damped is fed via the heat exchanger 48 through line 49 to the head of the container 50 and is sprayed here in finely divided form via one or more spray nozzles 51.
  • Live steam is fed via line 53 after heating to the desired working temperature in the heat exchanger 52 to the distributor element 54 in the lower part of the container 50 and builds up the closed phase of the superheated steam in this working space. It is additionally provided as a possibility to supply this superheated water vapor at least in part as a propellant gas via line 55 to the spray nozzle (s) 51.
  • the damped liquid material is drawn off via line 57 by means of a pump 56 and is introduced via line 58 into the head of the second spray container 59 and is sprayed here in finely divided form by means of the spray nozzle (s) 60.
  • Superheated live steam is transferred to this spray zone Line 61 and the distributor element 62 supplied in the lower part of the container 59.
  • the superheated steam is supplied to the spray system 60 in part or completely as a propellant gas via line 63.
  • the dampened liquid material is drawn off by means of the pump 64 via line 65 and can be removed via 66.
  • the phase of the superheated steam laden with volatiles which have been absorbed is withdrawn from the head of the first container 50 via line 67 and from the head of the second container 59 via line 68 and fed to the condenser 69 and condensed here.
  • the resulting liquid is fed to the intermediate container 70 via line 84.
  • the aqueous phase collected here and loaded with discharged organic components is drawn off by means of pumps 72 and 73 via 71 at the bottom of the intermediate container 70 and fed into the membrane separation plant 75 via line 74.
  • the permeate passes through the semi-membrane membrane 76 and can be removed via line 77 and, for example, fed to the conventional wastewater treatment.
  • the retentate that does not pass through the separation membrane is removed via line 78.
  • FIG. 4 also shows the possibility of working up the uncondensed gas phase occurring in the condenser 69. Under the influence of the blower 80, this gas phase is fed via line 81 to the tower 82 filled with an absorbent and is fixed here to the solid adsorbent. In a manner known per se, the step-by-step desorption of the absorbed good components is made possible by arranging a second absorption tower. These can, for example, be fed via line 83 to the storage container 70 and then together with the via line 84 condensate fed from the condenser 69 can be worked up in the manner described above.
  • FIG. 5 only shows a variation in the configuration of the membrane separation process for the liquefied condensate from the previous cleaning stage with superheated steam, which is no longer shown in detail here.
  • the condensate of the superheated steam phase loaded with discharged portions of the feed material is fed via line 84 to the reservoir 70 and is fed into the first membrane separation stage 75 via line 71 by means of pumps 72 and 73 via line 74.
  • the permeate passes through the semipermeable membrane 76 and is withdrawn via line 77.
  • the retentate leaves this first membrane separation stage via line 78 and can be partly circulated by means of pump 73 and line 74 and / or removed via line 79 and sent for further use and / or destruction.
  • the permeate of the first membrane separation drawn off via line 77 is fed to the storage container 85 and fed to the second membrane separation stage 90 via line 86 by means of pumps 87 and 88 via line 89.
  • the permeate passes through the semipermeable membrane 91 and is drawn off via line 92, for example as sufficiently purified waste water.
  • the retentate leaves this second membrane stage via line 93 and can at least partly be circulated here by means of pump 88 and line 89. Instead of or at the same time, the circulation of this retentate via line 94 and its return to the storage container 70 of the first membrane separation stage is shown as a work possibility.
  • the damping in particular for deodorization of fats and / or oils for their use, for example in the field of food, in the field of cosmetics and / or as pharmaceutical auxiliaries.
  • the cleaning of alkoxylated and recyclable materials especially for the removal of impurities of the type mentioned above.
  • the teaching according to the invention is also particularly suitable as a distillation aid for the separation of at least partially difficultly volatile mixtures of substances.
  • the respective working conditions in particular temperature and pressure
  • the principle of facilitating material separation by steam distillation can be used effectively.
  • the above-mentioned removal of excess free fatty alcohols from the reaction mixtures of the APG production is a typical example of this application concept of the invention.
  • An important area of application in special cases can also be simply the effective removal of otherwise difficult-to-remove residual amounts of water from a feed material and thus the effective drying of such valuable substances or valuable substances.
  • the method according to the invention by adapting its parameters, in particular pressure and temperature, enables work results which are often difficult to set in conventional separation methods and can only be set with increased effort.
  • the design according to the invention for carrying out a steam-based distillative material separation is exceptionally broad possible forms of application are technically meaningful and advantageous to use or exploit.
  • the separation of small and very small quantities of disruptive additions, which often entails considerable technical difficulties, is just as effective and technologically easy to obtain as the separation of substances by steam distillation, in which a considerable or even large amount of the feed material has to be separated from the distillation residue.
  • An example of this can be the production of aromatic substances which are discharged by means of the superheated steam phase and then separated and recovered therefrom.
  • the esterification of fatty acid with glycerol to a glycerol tri-oleate (Myritol 318 ( R ), Henkel) was carried out in a reaction vessel at 180 to 220 ° C using a catalyst.
  • the water of reaction obtained was first stripped off under normal pressure, then under vacuum.
  • the esterification reaction lasted about 15 hours.
  • the ester was then deacidified in a refining container with 10% sodium hydroxide solution, washed and dried in vacuo. After bleaching using diatomaceous earth as bleaching agent and filtration, the residual fatty acid content is removed in a deodorization step.
  • the glycerol-tri-oleate ester is sprayed into a standing deodorization container through a 2-component nozzle using superheated steam as the propellant gas.
  • the ester collects on the bottom of the container and is fed to the nozzle device again by a pump.
  • superheated steam is introduced into the deodorization tank via a lance system in counterflow to the liquid.
  • the steam and the entrained odorous substances are discharged via a vacuum system consisting of a steam jet compressor with a water ring pump. Table 1 below shows the dimensions of the container and nozzle as well as the operating parameters.
  • Example 1 A cetylstearyl alcohol (Lanette ⁇ ( R ), from Henkel) is deodorized by spraying through a 2-component nozzle.
  • the cetylstearyl alcohol is a mixture of higher saturated fatty alcohols, mostly cetyl and stearyl alcohol. It is a skin-friendly raw material and consistency-giving factor with emulsion-stabilizing properties for emulsions, in particular creams and acidic hair treatment preparations and pharmaceutical ointments.
  • the short-chain free fatty alcohols of chain lengths CJO to C14 obtained from the production reduce the product quality due to their unpleasant odor. These fatty alcohols are removed by 95% by weight in a 2-stage deodorization.
  • the APG was produced via direct synthesis (1-stage process), in which the glucose, which is insoluble in fatty alcohol, is reacted with fatty alcohol directly to give the alkyl polyglycoside.
  • the reaction mixture consisted of 30% by weight APG and 70% by weight fatty alcohol. The majority of the excess fatty alcohol is separated off at 10 mbar and 160 ° C. in a falling film evaporator. The fatty alcohol content was then 8% by weight. This residual fatty alcohol amount is reduced to ⁇ 1% by weight in a 3-stage deodorization system according to specifications.
  • the APG feedstock to be cleaned is sprayed with superheated steam (160 ° C.) as the propellant gas via a two-component nozzle (diameter 1 mm).
  • superheated steam 160 ° C.
  • the resulting viscous APG paste is removed from the deodorization tank by forced discharge. Diluted with water to an active substance content of 50% by weight and bleached. Due to the short dwell time in the 2nd stage of the removal of fatty alcohol at the high temperatures of approx. 160 ° C there was only a slight brown color. In this way, the bleaching of the aqueous APG paste with H2O2 can be relieved. In the aqueous form with 50% by weight of active substance, the APG product is easily flowable at about 40 ° C.
  • a soybean oil was deodorized.
  • the deodorization removes undesirable odors and flavors, which are formed mainly by oxidative and hydrolytic reactions on a chemical or enzymatic basis. Mainly, these are aliphatic, saturated and unsaturated aldehydes of C6_ ⁇ o- Re ihe, aliphatic ketones (methylheptyl, methylnonyl, methylundecyl ketone, etc.) so ⁇ as low molecular weight fatty acids.
  • the bleaching treatment step gives the oil an earthy odor. Fat hardening leads to the typical hardening smell and taste.
  • Hydrogenated soybean oil has been shown to contain up to 37 volatile compounds, predominantly higher aldehydes, ketones, lactones and alcohols.
  • the tank pressure was 5 mbar. * With a circulation ratio of 4, the final free fatty acid content was 0.04% by weight. The sensory test was positive.
  • Example 4 The procedure was as in Example 4. An olive oil was deodorized. The temperature of the oil was 220 ° C. After one Circulation ratio of 4, the required quality in terms of smell and taste is achieved.
  • Table 3 shows the oils used for deodorization, the internal container pressure (mbar) and the temperature of the oil sprayed through the two-component nozzle (superheated steam as propellant).
  • Glycerol is reacted with the ⁇ -io fatty acids in the presence of a catalyst under normal pressure at 120 to 200 ° C. to form the triester.
  • the esterification is then continued under increasing vacuum. Total reaction time about 14 hours.
  • the damping with nitrogen takes place under the same operating conditions.
  • the reaction product is cooled, bleached and filtered.
  • the deodorization is then carried out by spraying in superheated steam (2-component nozzle, diameter 0.5 mm, pressure in the deodorization tank 5 mbar, superheated steam as propellant) under the following conditions:
  • Example 12 Deodorizing is used as the starting materials to be cleaned, n-butyl stearate (example 13) and isobutyl stearate (example 14), each produced from Ci6_i8 fatty acid mixtures and n-butanol or isobutanol.
  • the respective process product was odorless after 5 runs.
  • the fatty alcohols or ethoxylated fatty alcohols identified in Table 5 below are deodorized as indicated in Examples 4 to 14 using a two-component nozzle (superheated steam as propellant) in countercurrent to the additionally introduced superheated steam.
  • Table 5 summarizes the feed materials to be deodorized, their operating temperature and the working pressure in the deodorizing tank (mbar): The products were adequately cleaned after every 5 runs.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Intensivierung und/oder Beschleunigung der destillativen Trennung von Mehrstoffgemischen unter Einsatz eines Wasserdampfstromes (5, 7) zum erleichterten Austrag wasserdampfflüchtiger Anteile des Einsatzgutes (Dämpfen), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein unter den Behandlungsbedingungen fliessfähiges Einsatzgut (4, 19, 1) in feinteilig versprühter Form dämpft. Bevorzugt wird mit bei Arbeitsdruck überhitztem Wasserdampf gearbeitet, der insbesondere wenigstens anteilsweise als Treibgas zum Versprühen der zu reinigenden Flüssigphasen verwendet wird. Das Versprühen des zu verarbeitenden Gutes unter Mithilfe dieses Treibgases erfolgt zweckmässigerweise in Mehrstoff-Sprühdüsen. Das erfindungsgemässe Verfahren kann - unter Anpassung seiner Parameter von insbesondere Temperatur und Arbeitsdruck - breitester Anwendung zum Einsatz kommen.

Description

"Verbessertes Verfahren zur destillativen Trennuno von Mehrstoffqemisehen durch Dämpfen"
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung beschreibt Vorschläge zur Intensivierung und/oder zur Be¬ schleunigung der destillativen Trennung von Mehrstoffge isehen wenigstens anteilig organischen Ursprungs unter Einsatz eines WasserdampfStromes zum erleichterten Austrag Wasserdampf-flüchtiger Anteile des Einsatzgutes. Betroffen sind durch die Lehre der Erfindung damit insbesondere die in breit gestreuter technischer Anwendung zum Einsatz kommenden Reinigungs¬ schritte, die sich dem Fachbegriff des "Dämpfens" unterordnen. Die Anwend¬ barkeit des erfindungsgemäßen Arbeitsprinzips geht aber darüber hinaus. Betroffen ist ganz allgemein der Bereich der destillativen Stofft ennung von insbesondere unter Arbeitsbedingungen fließfähigen Einsatzmaterialien, bei denen Wasserdampf als Destillationshilfe zum Einsatz kommen kann.
Stand der Technik
Die Arbeitsprinzipien der Wasserdampfdestillation zur Auftrennung orga¬ nischer Stoffgemische und insbesondere zur Reinigung von entsprechenden Wertstoffen oder Werstoffgemisehen sind altes chemisches Fachwissen; ver¬ wiesen sei beispielsweise auf L. Gattermann "Die Praxis des organischen Chemikers" 33. Auflage (1948), Walter De Gruyter & Co. Verlag, S. 26-28 und 252. Die hier für die Laborpraxis beschriebenen Gesetzmäßigkeiten werden in derart vielgestaltiger Weise in unterschiedlichsten technischen Arbeitsgebieten eingesetzt, daß hier nur auszugsweise auf eine Reihe cha¬ rakteristischer Anwendungsfälle verwiesen werden kann.
Die Reinigung von Fetten und Ölen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs umfaßt eine mehrstufige Behandlung, die gewöhnlich als einen der letzten Verfahrensschritte die Dämpfung der vorgereinigten Ware vorsieht. Ein we¬ sentliches technisches Ziel dieser Arbeitsstufe ist die Desodorierung des vorgereinigten Materials. Unerwünschte und insbesondere geruchlich stö¬ rende und häufig nur in Spurenmengen vorliegende Begleitstoffe werden hier auf dem Wege der Wasserdampfdestillation vom Wertstoff bzw. Wertstoffge- misch abgetrieben. Diese Stufe der Dämpfung kann aber auch schon als De¬ stillationshilfe, beispielsweise zur erleichterten Abtrennung kurzket.tiger Fettsäuren aus den natürlichen Fetten und Ölen eingesetzt werden. Zur ein¬ schlägigen Literatur sei beispielsweise verwiesen auf "Ullmanns Encyklopä- die der technischen Chemie", 4. Auflage, Band 11 (1976), S. 479-486; Kirk- Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 3. Ausgabe, Vol. 9 (1980), S. 816-820 sowie E. Bernardini "Vegetable Oils and Fats Processing" in "Oilseeds, Oils and Fats", Vol. II (1983), Interstampa-Rome, Kapitel VII, S. 221-251 (Deodorization of Fats and Oils). Die hier beschriebenen gro߬ technisch durchgeführten Reinigungsverfahren unter Benutzung des Prinzips der Wasserdampfdestillation bzw. des Dämpfens arbeiten im Vakuum und bei hohen Temperaturen. Gedämpft wird beispielsweise im Druckbereich von 2 bis 30 bar und Temperaturen von 150 bis 290 °C. Die Dampfmenge und Behand¬ lungsdauer hängen vom jeweils gewählten Verfahrenstyp ab. Bekannt sind absatzweise arbeitende, halbkontinuierlich geführte und kontinuierliche Verfahren. In allen Verfahrenstypen ist vorgesehen, den Wasserdampf fein¬ dispers durch das aufgeschmolzene und hocherhitzte Fett bzw. Öl zu leiten, wobei beim Arbeiten in halbkontinuierlichen und kontinuierlichen Verfah¬ renstypen auch weitere Hilfen zur Vergrößerung der Oberfläche zwischen dem Wasserdampf und der zu reinigenden Ölphase vorgesehen sein können.
Aus der jüngeren Literatur sei verwiesen auf D. Osteroth "Taschenbuch für LebensmittelChemiker und -technologen" Band 2, Springer Verlag, Berlin, 1991, 101 - 103. Beschrieben sind hier insbesondere die modernen Techno¬ logien der Entfernung von Geruchs- und Geschmacksstoffen durch Dämpfen bei der Raffination von Fetten und Ölen unter Einsatz einer Wasserda pf- schleppdestillation im Vakuum. Die Geschmacks- und Geruchsstoffe sind im hier betroffenen Fall im wesentlichen Aldehyde und Ketone, begleitet von anderen flüchtigen Komponenten wie freie Fettsäuren, Sterine, Tocopherole usw. Apparativ kann die Dämpfung diskontinuierlichen im Chargenverfahren, semikontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Diese zuletzt genannten Verfahren haben sich zunehmend für mittlere bis größere Leistung durchgesetzt. Bevorzugte Behandlungsdrucke liegen in der Größenordnung von 2 bis 5 mbar, die Temperatur, je nach Ölsorte, zwischen 240 und 260°C. Durch den Einsatz von neuentwickelten Fallfilmgegenstromanlagen gelingt eine Minimierung des DampfVerbrauches, die beispielsweise bei 1 bis 3% der Ölmenge liegen kann. Zur Vermeidung der Abwasserproblematik müssen die mit abgetrennten organischen Bestandteilen belasteten Brüdenströme aufgear¬ beitet werden.
Eine solche Reinigung beziehungsweise Desodorierung ist aber nicht nur bei Rohstoffen wichtig. Auch Produkte der chemischen Synthese und der che¬ mischen Umwandlung von Rohstoffen natürlichen Ursprungs bedürfen solcher Reinigungsschritte. Lediglich beispielhaft seien hier benannt die Bereiche der Fettsäure-Verarbeitung, der FettalkohoT-Reinigung oder die Produktion von insbesondere flüssigen Estern, die in Richtung Kosmetik, Pharma und Nahrungsmittel verarbeitet werden können. Lediglich beispielhaft seien einzelne bestimmte Vertreter aufgezählt: Guerbetalkohol, Ölsäureester, Sojaölepoxid, Isopropylmyristat, Triacetin und dergleichen.
Ein anderes typisches Arbeitsgebiet für den Einsatz der Reinigung durch Dämpfen mit großtechnischer Bedeutung liegt in der Entfernung von Rest¬ stoffen auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid aus Reaktionspro¬ dukten, die durch Ethoxylierung und/oder Propoxylierung organischer Ver¬ bindungen mit mindestens einem aktiven Wasserstoffatom hergestellt worden sind. Verbindungen dieser Art haben beispielsweise große Bedeutung als nichtionische Tenside oder als Zwischenprodukte für die Herstellung anio¬ nischer Tensidverbindungen. Ihre Anwendung erfolgt beispielsweise auf dem Gebiet der Wasch- und Reinigungsmittel, in großem Umfange aber auch auf dem Gebiet der Kos etika oder der pharmazeutischen Hilfsstoffe. Die primär anfallenden Umsetzungsprodukte enthalten herstellungsbedingt Spuren von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid sowie von unerwünschten Reaktionsfolge¬ produkten wie Dioxan. Die Entfernung dieser Reststoffe aus den alkoxylier- ten Derivaten ist durch gesetzliche Regelungen vorgeschrieben und zwingen¬ der Schritt im Herstellungsverfahren. Die WasserdampfdestiHation bzw. Dämpfung der primär anfallenden Reaktionsprodukte zur Entfernung der uner¬ wünschten Verunreinigungen ist hier der in der Praxis großtechnisch einge¬ setzte Verfahrensschritt. Verwiesen sei in diesem Zusammenhang beispiels¬ weise auf EP-A1-0 283 862, DE-Al-3447 867, US-PS-4 143 072 und die darin referierte Literatur. Nach einer Modifizierung des genannten Arbeitsprinzips kann aber auch so vorgegangen werden, daß zu reinigende Wertstoffe bzw. Wertstoffgemisehe vorzugsweise im Vakuum erhitzt, dabei partiell eingedampft und über das Prinzip der Wasserdampfdestillation gereinigt werden. Die Mitverwendung von zusätzlichem gegebenenfalls überhitztem Wasserdampf ist dabei Stand der Technik. Die angefallenen wasserärmeren aber von Verunreinigungen be¬ freiten Verfahrensprodukte können gewünschtenfalls nachfolgend wieder in wäßrige Zubereitungsform überführt werden. Verwiesen wird in diesem Zu¬ sammenhang beispielsweise auf DE-Al 3044488 und DE-A 3343802, in denen Verfahren zur Herstellung von Ethersulfaten mit erniedrigtem Dioxangehalt beschrieben sind.
Bekannt ist weiterhin die Reinigung organischer Wertstoffe und Wertstoff¬ gemische, insbesondere die Desodorierung und/oder Entfernung von uner¬ wünschten Begleitstoffen unter Einsatz nicht kondensierbarer Gasphasen als Destillationshilfe durchzuführen. Das bevorzugte Hilfsmittel ist hier gas¬ förmiger Stickstoff, der zum erleichterten Übertreiben der höherflüchtigen Anteile aus Stoffmischungen eingesetzt werden kann. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die J-AS-5414/81. Hier werden Poly- alkylenglykolderivate - z.B. zur Verwendung als E ulgatoren, Schmieröle, Ausgangsmaterialien für Kunststoffe, Waschmittel, Kosmetika und der¬ gleichen - dadurch der Reinigung und Desodorierung unterworfen, daß in das zu reinigende fließfähige Material bei etwa 30 Torr und 90 bis 100 °C gas¬ förmiger Stickstoff oder Wasserdampf eingeblasen werden. Auch für das ein¬ gangs genannte Arbeitsgebiet der Deodorisierung von eßbaren Ölen und/oder Fetten wird in jüngster Zeit vorgeschlagen, anstelle von Wasserdampf nicht kondensierbare Inertgase, insbesondere Stickstoff als Stripping-Hilfe ein¬ zusetzen, siehe hierzu beispielsweise EP-A2-015739.
Die US-PS-4 443 634 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Fettalko- holpolyglykolethern, bei dem das zu reinigende Gut in eine Kammer gesprüht wird, aus der die Verunreinigungen dampfförmig abgezogen werden. Als zu reinigendes Einsatzmaterial werden entsprechende Stoffmischungen mit we¬ niger als 2 Gew.-% der abzutrennenden Verunreinigungen - bezogen auf flüs¬ siges Einsatzmaterial - beschrieben. Das zu reinigende Gut soll dabei in einer inerten Atmosphäre versprüht werden, wobei der Druck so zu wählen ist, daß Tröpfchen mit einem Te lchendurchmesser von 50 bis 1000 μm ent¬ stehen. Diese Tröpfchen sollen im Sekundenbereich der Inertgasatmosphäre ausgesetzt sein und dann gesammelt werden. Als Inertgase sind Stickstoff, Helium und Argon genannt. Die durch diese Sprühbehandlung abzutrennenden Verunreinigungen sind insbesondere Ethylenoxid, Propylenoxid, Dioxan, Was¬ ser und Alkohol. Das Versprühen der Flüssigphase in den mit Inertgas er¬ füllten Raum kann auch mehrfach in aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen wiederholt werden.
Die Anmelderin beschreibt in ihrer älteren deutschen Patentanmeldung DE-A 42 37 934 ein Verfahren zur Verbesserung des Reinheitsgrades und insbe¬ sondere der Beschaffenheit von Farbe und Geruch in Wertstoffen und Wert¬ stoffgemisehen aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel (Einsatzgut), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein mit Verunreini¬ gungen belastetes Einsatzgut mit überhitztem Wasserdampf behandelt, wobei zur Ausbildung von Farbverbesserungen Bleichmittel im Einsatzgut mitver¬ wendet werden. Bevorzugt wird dabei das belastete Einsatzgut in feintei- liger Form und insbesondere in Ab ischung mit Wasser der Behandlung mit überhitztem Wasserdampf unterworfen und gewünschtenfalls dabei wenigstens anteilsweise aufgetrocknet. Diese Behandlung mit dem überhitzten Wasser¬ dampf erfolgt zweckmäßigerweise in einer Sprühzone und/oder einer Wirbel¬ schicht. Die Offenbarung dieser genannten älteren deutschen Patentanmel¬ dung DE-A 4237934 wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vor¬ liegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.
Die Lehre dieser älteren Anmeldung geht von der überraschenden Feststel¬ lung aus, daß insbesondere geruchssensorisch wesentliche Verbesserungen an Einsatzmaterialien der beschriebenen Art erhalten werden können, wenn man die in weiteren älteren Druckschriften und deutschen Patentanmeldungen der Anmelderin offenbarten Prinzipien der Heißdampftrocknung auf ein verun¬ reinigtes Einsatzgut anwendet. So kann beispielsweise zusammen mit der Heißdampftrocknung eine sehr wirkungsvolle Desodorierung - und letztlich damit eine entsprechende Stofftrennung - verbunden sein.
Zu den Prinzipien der Heißdampftrocknung wird auf die nachfolgenden, auf die Arbeiten der Anmelderin zurückgehenden Druckschriften bzw. älteren deutschen Patentanmeldungen verwiesen: DE-A 40 30 688, DE-A 42 04 035, DE-A 42 04 090, DE-A 42 06 050, DE-A 42 06 521, DE-A 4206495, DE-A 4208773, DE-A 42 09 432 und DE-A 42 34 376. Die im nachfolgenden gegebene erfindungsgemäße Lehre zur Intensivierung und/oder Beschleunigung der destillativen Trennung von Mehrstoffgemisehen baut auf den Erkenntnis¬ sen und Arbeitsregeln aus der genannten DE-A 40 30 688 und den genannten älteren deutschen Patentanmeldungen auf. Zum Zwecke der Erfindungsoffenba¬ rung wird dementsprechend hiermit ausdrücklich der Offenbarungsinhalt dieser Veröffentlichung und der genannten älteren Anmeldungen ebenfalls zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht, der in Kom¬ bination mit den nachfolgend angegebenen weiterführenden Erkenntnissen und Arbeitsregeln zu verstehen ist.
Bevor auf die erfindungsgemäße Lehre in ihren Einzelheiten eingegangen wird, sei noch auf ein ganz anderes Gebiet des großtechnischen Einsatzes zur Mithilfe der Prinzipien der Wasserdampfdestillation verwiesen: Bekannt ist, daß ganz allgemein schwierige destillative Trennungen durch Mitver¬ wendung des Arbeitsprinzips der DampfdestiHation erleichtert werden kön¬ nen. So ist beispielsweise die Entfernung nicht umgesetzter Fettalkohol¬ anteile im Rahmen der Herstellung von niotensidischen Komponenten aus der Klasse der Alkylpolyglykoside (APG) beschrieben in EP-B-0 092 876 und weiterführenden entsprechenden Anmeldungen. Hier wird die Destillation des APG-haltigen Rohprodukts im Dünnschichtverdampfer unter Vakuum durchge¬ führt. Der Stoffaustrag des abzudest liierenden freien Fettalkohls kann dadurch gefördert werden, daß das breitflächig auf der Innenfläche des Dünnschichtverdampfers verstrichene Einsatzgut mit seiner vergrößerten Oberfläche dem durchstreichenden Wasserdampfström ausgesetzt wird.
Die erfindunαsqemäße Lehre
Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber in einer ersten Ausführungsform ein Verfahren zur Intensivierung und/oder Beschleunigung der destillativen Trennung von wenigstens anteilig organischen Mehrstoffgemisehen unter Ein¬ satz eines Wasserdampfstro es zum erleichterten Austrag wasserdampf- flüchtiger Anteile des Einsatzgutes - im nachfolgenden auch als "Dämpfen" bezeichnet - wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein unter den Behandlungsbedingungen fließfähiges Einsatzgut in feinteilig versprühter Form dämpft. Dieses Dämpfen im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre wird mit bei Arbeitsdruck überhitztem Wasserdampf durchgeführt. In einer besonders wichtigen Ausführungsform erfolgt das Versprühen der zu reinigenden Flüssigphase unter Mithilfe eines Treibgases, wobei das Ar¬ beiten unter Einsatz von Mehrstoff-Sprühdüsen besonders vorteilhaft sein kann. Als Treibgas wird in dieser Ausführungsform der Erfindung wenigstens anteilsweise überhitzter Wasserdampf eingesetzt.
In einer Abwandlung des Verfahrens kann aber auch so gearbeitet werden, daß ein wenigstens weitgehend wasserfreies und unter Arbeitsbedingungen flüssiges Einsatzgut ohne Mitverwendung des Treibgases in einen Strom des überhitzten Wasserdampfes versprüht wird. Diese Ausführungsform des Arbei- tens ohne Treibgas ermöglicht die erleichterte Entkoppelung der jeweils benötigten Mengenverhältnisse an überhitztem Wasserdampf zur Menge des zu reinigenden Einsatzgutes, ohne dabei die Vorteile des - aufgrund der enorm vergrößerten Oberfläche - erleichterten StoffÜberganges aus der feinver¬ sprühten organischen Flüssigphase in die umgebende geschlossene Phase des bei Arbeitsdruck überhitztem Wasserdampfes aufgeben zu müssen.
Die Erfindung betrifft in weiterführenden Ausführungsformen die Anwendung dieses Verfahrens in verschiedenartigsten technologischen Teilgebieten. Eines der erfindungsgemäß wesentlichen Gebiete betrifft die Reinigung, insbesondere die Desodorierung von Fetten und/oder Ölen für deren Einsatz z.B. als Nahrungsmittel, auf dem Gebiet der Kosmetika und/oder für die Verwendung als pharmazeutische Hilfsstoffe. Ein weiteres Anwendungsgebiet betrifft die Gewinnung von Aromastoffen und Aromen-Konzentraten. Eine weitere wichtige Anwendung liegt in dem Einsatz des Verfahrens zur Verbesserung des Reinheitsgrades von Wertstoffen und Wertstoffgemisehen pflanzlichen und/oder synthetischen Ursprungs aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, insbesondere für deren Einsatz auf den Gebieten der Textilbehandlung, z.B. in Textilwaschmitteln, der Kosmetika und/oder der pharmazeutischen Hilfsstoffe.
Die Erfindung betrifft hier insbesondere die Anwendung des beschriebenen Verfahrens zur Reinigung alkoxylierter Wertstoffe und Wertstoffgemisehe, insbesondere zur Abtrennung von Verunreinigungen wie nicht umgesetzte Reste von EO, PO oder deren Sekundärprodukte, wie 1,4-Dioxan.
Die erfindungsgemäße Lehre betrifft aber weiterhin ganz allgemein die An¬ wendung der im nachfolgenden geschilderten Arbeitsprinzipien als Destil¬ lationshilfe bei der Auftrennung von wenigstens anteilsweise schwer flüch¬ tigen Stoffmischungen.
Einzelheiten zur erfindunqsqemäßen Lehre
Ein wesentlicher Kern des erfindungsgemäßen Handelns liegt in der nach¬ folgenden Vertauschung: Die konventionelle Desodorierung von beispiels¬ weise Fetten und Ölen im Batch-Verfahren legt die zu desodorierende Flüs¬ sigkeit in geschlossener Phase vor, der zum Dämpfen eingesetzte Wasser¬ dampf wird über beispielswiese sternförmige oder ringförmige oder in be¬ liebig anderer Weise ausgestaltete Injektionssysteme in einer Vielzahl von Austrittsöffnungen für den Wasserdampf feindispers in die zu reinigende geschlossene Flüssigphase ein- und durch sie hindurch geleitet. Die Lehre der Erfindung kehrt dieses Arbeitsprinzip um. Das unter den Behandlungs¬ bedingungen fließfähige Einsatzgut wird in feinteilig versprühter Form mit dem Wasserdampf in Phasenkontakt gebracht. Der Wasserdampf bildet dabei in der Regel die geschlossene Phase.
Das Ergebnis dieser Umkehr ist zunächst einmal eine beträchtliche Vergrö¬ ßerung der für den Stoffübertritt aus der Flüssigphase in die Dampfphase entscheidenden Flüssigkeitsoberfläche pro Volumeneinheit der zu behandeln¬ den Flüssigphase. Die spezifische und für den Stoffaustausch entscheidende Flüssigkeitsoberfläche kann beispielsweise um den Faktor 10*2 bis 10^ - im Mittel etwa um den Faktor 10-3 - vergrößert werden.
Diese Anbietungsform der zu dämpfenden Flüssigphase mit substantiell ver¬ größerter Oberfläche schafft die Möglichkeit zur extremen Intensivierung und/oder Beschleunigung der dampfgestützten Trennung der Mehrstoffgemisehe im Sinne der erfindungsgemäßen Zielsetzung. Während für die konventionelle Dämpfung beispielsweise von Fetten und Ölen im Einstufenverfahren Behand¬ lungszeiträume von beispielsweise 6 bis 10 Stunden und selbst in den hoch¬ entwickelten konventionellen kontinuierlichen Verfahren noch immer Behand¬ lungszeiträume im Stundenbereich benötigt werden, gelingt es im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns, nachhaltige Reinigungsergebnisse im Sekunden¬ bereich zu erzielen. Die damit verbundenen Vorteile leuchten sofort ein: Es wird nicht nur ein sehr viel zügigeres Aufbereitungsverfahren möglich, insbesondere gelingt es erfindungsgemäß, die jeweilige Temperaturbelastung des zu reinigenden Gutes im vorbestimmten Rahmen sicher zu steuern. Das Versprühen des zu desodorierenden Flüssiggutes kann in an sich bekannter Weise vorgenommen werden. Dabei steht das breite Angebot der einschlägigen Technik zu Einstoff- und/oder Mehrstoffdüsen und die damit verbundenen Verfahrenstechniken bzw. Verfahrensparameter zur Verfügung. Die Aufrecht¬ erhaltung langer Verweilzeiten des zu desodorierenden Gutes im versprühten Zustand ist nicht erforderlich, insbesondere wenn die im nachfolgenden geschilderten weiterführenden Unterprinzipien der Erfindung mitbenutzt werden. Die Überführung des zu reinigenden Gutes in den feinteilig ver¬ sprühten Zustand und die Interaktion mit der geschlossenen Wasserdampf- phase kann gewünschtenfalls mehrfach wiederholt werden. Dabei kann in den einzelnen Sprühstufen mit dem bereits eingesetzten Wasserdampf und/oder mit Frischdampf gearbeitet werden. Das mehrfache Versprühen kann in nur einer Arbeitseinheit oder in einer Mehrzahl voneinander getrennter und aufeinanderfolgender Arbeitseinheiten erfolgen. Selbst beim Arbeiten mit Mehrfach-Versprühung werden Belastungszeiträume für das zu behandelnde Gut im Minutenbereich nicht oder nur in Sonderfällen überschritten. Möglich ist dabei insbesondere auch die Entkoppelung der in den voneinander ge¬ trennten Arbeitsstufen jeweils eingesetzten Arbeitsbedingungen, insbeson¬ dere die jeweils angepaßte und optimierte Wahl von Arbeitsdruck und -temperatur. Auch die erfindungsgemäße Technologie erlaubt das absatzweise oder das kontinuierliche Verfahren. Beispiele für Charakterstische Ausführungsfor¬ men der erfindungsgemäßen Verfahrensführung finden sich in den beigefügten Fig. 1 bis 3, auf die nachfolgend noch im einzelnen eingegangen wird.
Es ist einleuchtend, daß das bisher geschilderte essentielle Verfahrens¬ prinzip - in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu behandelnden Gutes - unter Anpassung und Optimierung des jeweils einzusetzenden Verfahrens¬ drucks betrieben werden kann. Dementsprechend kann insbesondere in Abhän¬ gigkeit von der Flüchtigkeit des zu behandelnden Gutes und der zu entfer¬ nenden Verunreinigungen die Dämpfung in der Sprühzone bei Normaldruck oder bei Unterdrucken, gegebenenfalls aber auch bei Überdrucken durchgeführt werden. Grundsätzlich gelten hier die Angaben und konkreten Zahlenwerte des zitierten druckschriftlichen Standes der Technik zum Dämpfen.
Die Wahl des jeweiligen Arbeitsdruckes bestimmt die Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen. Die Erfindung sieht vor, daß das Dämpfen mit beim jeweiligen Arbeitsdruck überhitztem Wasserdampf vorgenommen wird. Für das Arbeiten bei Normaldruck ist es dementsprechend bevorzugt, die Wasserdampfphase bei Temperaturen oberhalb 100 °C zu halten. Besondere Bedeutung kann in diesem Zusammenhang den Einsatztemperaturen des Wasser¬ dampfs zukommen. Die jeweils konkret zu wählende Einsatztemperatur des überhitzten Wasserdampfs wird wiederum von einer Mehrzahl von Parametern beeinflußt bzw. bestimmt. Wesentliche Einflußgrößen sind beispielsweise die Wasserdampfflüchtigkeit und die Menge der in die Dampfphase zu über¬ führenden Stoffanteile aus dem zu behandelnden Mehrstoffgemiseh. Zu be¬ rücksichtigen ist aber auch die Temperaturempfindlichkeit des zu behan¬ delnden Guts in seiner Gesamtheit. Wie im nachfolgenden noch im einzelnen angegeben wird, ist auch dessen Eintrittstemperatur in die Sprühzone mit zu berücksichtigen. Hier gilt ja die folgende Gesetzmäßigkeit, auf die beispielsweise in der eingangs genannten DE-A-40 30 688 im Zusammenhang mit der Heißdampfsprühtrocknung eingegangen ist: Wird das zu dämpfende Gut mit einer Eigentemperatur in den Heißdampf versprüht, die niedriger als die Siedetemperatur des Wassers beim Arbeitsdruck liegt, so findet zu¬ nächst eine spontane Kondensation des Heißdampfes auf dem kühleren Ein¬ satzgut unter Abgabe der Kondensationswärme an das feinteilige versprühte Gut unter Aufheizung des jeweiligen Tropfens auf die Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen statt. Erst bei Erreichen dieser Siede¬ temperatur des Wassers im Einzeltropfen findet ein wirkungsvolles Dämpfen im Sinne der erfindunsge äßen Zielsetzung statt. Temperaturverlaufe im individuellen versprühten Guttropfen dieser Art können in Sonderfällen durchaus gewünscht sein und gezielt eingestellt werden. In der Regel wird es allerdings bevorzugt sein, das zu dämpfende Einsatzgut mit einer Min- desttemperatur in die Dampfphase zu versprühen, die wenigstens etwa der Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsdruck entspricht.
Die Einsatztemperaturen des überhitzten Wasserdampfes liegen vorzugsweise wenigstens 10 bis 30 °C und insbesondere wenigstens 50 °C oberhalb der Siedetemperatur des Wassers beim jeweils gewählten Arbeitsdruck der Rei¬ nigungsstufe. Sofern keine grundsätzlichen Bedenken - beispielsweise aus einer zu berücksichtigenden Te peratursensitivität des zu dämpfenden Gutes - gegeben sind, werden deutlich höhere Einsatztemperaturen des Wasser¬ dampfs gewählt. So kann es zweckmäßig sein, daß diese Einsatztemperatur des Wasserdampfs wenigstens 100 °C und insbesondere wenigstens 150 bis 200 °C oberhalb der Siedetemperatur des Wassers beim Arbeitsdruck der Reini¬ gungsstufe liegt.
Unter Einsatz der vom Fachmann hier zu berücksichtigenden Parameter, wie Temperatursensitivität des zu behandelnden Mehrstoffgutes, Massenverhält¬ nis von Dampfphase zu fließfähiger, der Dämpfung zu unterwerfenden Mehr¬ stoffmischung und dergleichen, kann mit beträchtlichen absoluten Einsatz¬ temperaturen des Wasserdampfs gearbeitet werden. Diese - jetzt von der jeweiligen Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen losge¬ lösten - Arbeitstemperaturen des Wasserdampfs können beispielsweise im Bereich bis etwa 500 °C und vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis 400 °C liegen. Lediglich bei der Behandlung hochtemperatursensitiver Einsatz¬ materialien, die beispielsweise Mischungskomponenten mit Schädigungstem¬ peraturen deutlich unter 100 °C aufweisen, wird mit Einsatztemperaturen des Wasserdampfs unter 100 °C gearbeitet werden. Selbstverständlich ist hier gleichzeitig die Durchführung der Dämpfung in hinreichendem Vakuum Voraussetzung. Der Stand der Technik zur Durchführung solcher Reinigungsschritte durch Dämpfen gibt hinreichend Hinweise auf jeweils optimierte Kombinationen von Arbeitsdruck und Einsatztemperatur der Wasserdampfphase. Das bekannte Deodorisieren natürlicher Fette und Öle durch Dämpfen erfolgt gemäß den Angaben der zitierten einschlägigen Literatur bei stark erniedrigten Drucken im Bereich von beispielsweise 1 bis 20 mbar, gleichzeitig aber unter Einsatz von hohen Guttemperaturen, die deutlich über 100 °C, z.B. im Bereich von 150 bis 270 °C, liegen können. In den Rahmen des erfindungs¬ gemäßen Handelns fallen selbstverständlich gerade auch solche extremen Kombinationen der Arbeitsbedingungen von Druck und Temperatur, wobei die Temperatur des zum Einsatz kommenden überhitzten Wasserdampfs der Tempe¬ ratur des zu dämpfenden Flüssiggutes etwa entsprechen kann, gewünschten- falls allerdings auch darunter liegen kann, in aller Regel jedoch eher mit einer Eintrittstemperatur gewählt werden wird, die nochmals oberhalb der Einsatztemperatur des Flüssiggutes liegt. Allgemeines Fachwissen macht verständlich, daß durch die zuletzt genannte Ausführungsform - die ja die Möglichkeit der Zuführung von zusätzlicher Verdampfungsenergie über den eingesetzten überhitzten Heißdampf ermöglicht - optimierte Verfahrenser¬ gebnisse zur Beschleunigung und/oder zur Intensivierung des über die Dampfphase auszutragenden Gutanteiles möglich werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dementsprechend vor, das fließfähige und insbesondere bei Arbeitstemperatur als Flüssigphase vorliegende und zu reinigende Gut in einen Strom des bevorzugt überhitzten Wasserdampfs zu versprühen und nachfolgend die Flüssigphase von der Dampfphase abzutren¬ nen. Einzelheiten zur zweckmäßigen Ausgestaltung dieser Arbeitsstufen werden im nachfolgenden mit der Diskussion der beigefügten Fig. 1 bis 3 noch gegeben. Zunächst sei auf die bereits angegebene Besonderheit einge¬ gangen, die besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lehre betrifft.
In der hier betroffenen Ausgestaltung der Erfindung wird die zu reinigende fließfähige Phase unter Mithilfe eines Treibgases versprüht. Die einschlä¬ gige Technik kennt die verschiedenartigsten Ausgestaltungen solcher Sprüh¬ vorrichtungen, insbesonder Sprühdüsen. Verwiesen wird auf die einschlägige Fachliteratur, siehe hierzu beispielsweise H. Brauer "Grundlagen der Ein- Phasen- und Mehrphasenströmungen" in GRUNDLAGEN DER CHEMISCHEN TECHNIK, Verfahrenstechnik der chemischen und verwandter Industrien, Verlag Sauer¬ länder, Aarau und Frankfurt am Main (1971), S. 308-323, A.H. Lefebvre "Ato ization and Sprays" Hemisphere Publishing Corp. New York (1989), S. 10-20, Chemical Engineering, Vol. 2, Unit Operations (2nd Edition - 1968) Pergamon Press, Oxford, New York, S. 602-617 sowie R.H. Perry et al. in "Chemical Engineering Handbook" (5th Edition - 1975), Mac Graw-Hill Book Co., New York "Phase Dispersion/Liquid-in-Gas Dispersions", S. 18-61 bis 18-65.
In erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsformen wird unter Ein¬ satz von Mehrstoffsprühdüsen und unter Mitverwendung von Treibgas gearbei¬ tet, wobei in der wichtigsten Ausführungsform der Erfindung als Treibgas wenigstens anteilsweise überhitzter Wasserdampf zum Einsatz kommt. Im hier betroffenen Kern des erfindungsgemäßen Handelns ist die wichtigste Ausfüh¬ rungsform der Einsatz des überhitzten Wasserdampfs als ausschließliches Treibgas zum Versprühen des fließfähigen Mehrkomponentengemisches und dessen Überführung in die feindisperse Flüssigphase. Es hat sich über¬ raschenderweise gezeigt, daß - wohl durch die intensive Vermischung im Sprühvorgang - beim Einsatz des überhitzten Wasserdampfs als Treibgas der StoffÜbergang der aus der Flüssigphase abzutrennenden Komponenten in die Heißdampfphase derart intensiviert wird, daß das im jeweiligen Verfahrens¬ zyklus zu erreichende Reinigungsergebnis innerhalb von Sekundenbruchteilen eingestellt werden kann. Die Wirkungsweise und die Vorteile des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens werden hier einleuchtend verständlich. Unter Be¬ rücksichtigung der in der zitierten Literatur geschilderten jeweiligen Entstehungsgeschichte der versprühten Tropfen, die in der Regel eine la ellare Flüssigphasenspreitung bei extrem geringer Dicke der Flüssig¬ phase einschließt, wird die Intensität der erfindungsgemäßen Maßnahme be¬ züglich der Einstellung des Reinigungsergebnisses verständlich. Das allge¬ meine Fachwissen des Verfahrenstechnikers zur Verstärkung dieses Effekts durch Auswahl geeigneter Mehrstoffdüsen kann darüber hinaus hier im Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns eingesetzt werden.
Die Lehre der Erfindung ermöglicht in einer Ausgestaltung die Verwendung praktisch des insgesamt zum Einsatz kommenden Wasserdampfes als Treibmit- tel beim Zerstäubungsvorgang der zu reinigenden Flüssigphase. In wichtigen Ausführungsformen kann allerdings zusätzlich vorgesehen sein, daß durch einen Teilstrom von insbesondere überhitztem Wasserdampf eine vorgegebenen Strömungsrichtung der Gasphase im Sprühraum eingestellt und aufrechter¬ halten wird. So kann beispielsweise in aufrecht stehenden Reaktionsräumen derart im Gegenstrom gearbeitet werden, daß das Versprühen des flüssigen Gutes mit dem überhitzten Wasserdampf als Treibgas von oben nach unten ge¬ richtet erfolgt, während gleichzeitig ein Teilstrom des überhitzten Was¬ serdampfs von unten dem versprühten Gut entgegengerichtet wird.
Die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und seine nahe Ver¬ wandtschaft zur Trocknung mit überhitztem Wasserdampf im Sinne der Offen¬ barung der DE-A-40 30 688 und der weiteren eingangs genannten älteren An¬ meldungen der Anmelderin machen es erfindungsgemäß möglich, sowohl ein im wesentlichen wasserfreies Einsatzgut der Reinigung durch Dämpfung zu un¬ terwerfen, als auch ein wasserhaltiges Einsatzgut der Behandlung mit dem überhitzten Wasserdampf in der Sprühzone zu unterwerfen und hier die Rei¬ nigung durch Dämpfung mit einer wenigstens anteiligen Trocknung zu ver¬ binden.
Wie bereits eingangs angegeben sieht eine wichtige Abwandlung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens vor, ohne Mitverwendung des Treibgases auf Basis überhitztem Wasserdampf derart zu arbeiten, daß das zu reinigende flie߬ fähige, wenigstens überwiegend organische Einsatzgut in den Strom des überhitzten Wasserdampfes feinteilig versprüht wird. Die Abkoppelung des überhitzten Wasserdampfes als Arbeitsmittel im Vorgang des Versprühens - in dieser Ausführungsform kann in an sich bekannter Weise mit Einstoffdü¬ sen gearbeitet werden - erlaubt insbesondere die Absenkung der Einsatz¬ menge an überhitztem Wasserdampf, bezogen jeweils auf eine Grundeinheit des zu reinigenden organischen Flüssiggutes. Durch an sich bekannte Regu¬ lierung der Tropfengröße des zu versprühenden Flüssiggutes und Einstellung hoher Feinteiligkeit im versprühten Flüssiggut kann auch in dieser Aus¬ führungsform eine solche Beschleunigung des Stoffüberganges aus der ver¬ sprühten Flüssigphase in die umgebende geschlossene Phase des überhitzten Wasserdampfes sichergestellt werden, daß wirkungsvolle Reinigungsergeb¬ nisse im Sekundenbereich oder äußerstenfalls im Minutenbereich ermöglicht werden. Insbesondere kann auch gerade in dieser Ausführungsform von der bereits eingangs geschilderten Möglichkeit Gebrauch gemacht werden mehr¬ stufig - gewünschtenfalls bei gleichzeitiger Entkoppelung der Arbeitspa¬ rameter in den aufeinander folgenden Stufen - zu arbeiten. Bei einer sol¬ chen mehrstufigen Arbeitsweise können gewünschtenfalls auch die beiden Arbeitsprinzipien des Versprühens mit überhitztem Wasserdampf als Treibgas und des Versprühens der organischen Flüssigphase ohne Einsatz von Treibgas in die geschlossene Phase des überhitzten Wasserdampfes miteinander ver¬ bunden werden.
Die Betriebsparameter der jeweils ausgewählten und eingesetzten Arbeits¬ stufen im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns lehnen sich an die ent¬ sprechenden Angaben des Standes der Technik an. So können die Arbeits¬ drucke im Bereich von etwa 1 bis 50 mbar, insbesondere im Bereich von etwa 3 bis 30 mbar, gewählt werden, sofern die Reinigung von schwerflüchtigen Einsatzmaterialien - beispielsweise Fette und/oder Öle natürlichen Ur¬ sprungs - durchzuführen ist. Entsprechendes gilt für Verarbeitungsprodukte und/oder synthetische Einsatzmaterialien vergleichbarer Schwerflüchtig¬ keit. Wichtige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lehre sehen aber die Reinigung in der Sprühzone im Bereich des Normaldruckes oder im Be¬ reich nur mäßig abgesenkter Drucke vor. Die Erhöhung der Intensität des Stoffaustausches durch das Arbeiten mit dem überhitzten Wasserdampf als Treibgas in der besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens ermöglicht häufig eine Stofftrennung wirkungsvoll auch dann vorzunehmen, wenn die Arbeitsdrucke nicht auf die in der bisherigen Technologie als notwendig angesehenen niederen Werte abgesenkt sind. Hier liegen wichtige Möglichkeiten zur Vereinfachung und zur Einsparung von Anlagen- und Betriebskosten bei der Reinigung durch Dämpfen.
Die jeweils erforderlichen Mengen des überhitzten Wasserdampfes werden durch die zu berücksichtigenden Parameter, insbesondere durch die Wahl des Einsatzmaterials und das Ausmaß seiner Belastung sowie durch die jeweils konkret gewählte Verfahrenstechnik bestimmt. Üblicherweise liegen die zum Einsatz kommenden Dampfmengen im Bereich von etwa 1 bis 30 Gew.-% des zu reinigenden Gutes, vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 20 Gew.-% für die Ausführungsform des Arbeitens mit dem überhitzten Wasserdampf als Treibgas. Beim Arbeiten mit der Einstoffdüse ohne den Treibgaseffekt des überhitzten Wasserdampfes können Dampfmengen im Bereich von etwa 2 bis 10 Gew.-% - bezogen auf zu dämpfendes Einsatzgut - besonders bevorzugt sein. Besonders geeignete Einsatzmaterialien für dieses Arbeiten ohne Treibgas sind wenigstens weitgehend wasserfrei. Bevorzugt sind organische Wertstof¬ fe mit einem Wassergehalt < 10 Gew.-%, zweckmäßig < 5 Gew.-% und insbeson¬ dere < 1-3 Gew.-%.
Die mittleren Tropfchengrößen des versprühten Gutes liegen in dem tech¬ nisch zugänglichen Bereich von beispielsweise 20 bis 500 μm und insbeson¬ dere im Bereich von etwa 50 bis 200 μm. Die Behandlungsdauer in der je¬ weiligen Arbeitsstufe liegt im Sekundenbereich und kann wie schon angege¬ ben durch eine mehrstufige Arbeitsweise erhöht werden, ist dann aber noch immer extrem kurz im Vergleich zu heute üblichen Verfahren des Dämpfens auch in seinen hochentwickelten Ausführungsformen.
Die Lehre der Erfindung sei zunächst anhand der Behandlung eines im we¬ sentlichen wasserfreien Einsatzgutes unter Bezugnahme auf die beigefügten Fig. 1 bis 3 erläutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in sche atischer Darstellung die Batch-Desodorie- rung eines bei Arbeitstemperatur flüssigen und versprühbaren Einsatzgutes. Dabei kann durch geeignete Auswahl der jeweiligen Vorrichtung sowohl bei Normaldruck wie bei beliebig wählbaren Unterdrucken gearbeitet werden.
Fig. 1 zeigt eine Batch-Desodorierung in dem Kessel 1, dessen Wandung thermoisoliert und/oder mit der Möglichkeit der Beheizung 2 ausgerüstet ist. Im Kopfteil des Kessels ist eine De-Mister-Vorrichtung 3, beispiels¬ weise eine entsprechende dampfdurchlässige Packung, vorgesehen, unterhalb der eine oder mehrere Sprühdüsen 4 angeordnet sind. Im hier dargestellten Fall handelt es sich um mit überhitztem Wasserdampf als Treibgas betrie¬ bene Mehrstoffdüsen. Der Wasserdampf wird über Leitung 5 und den Überhit¬ zer 6 anteilsweise der Mehrstoffdüse 4 zugeführt, gewünschtenfalls kann ein Anteil des Dampfes auch einem im Bodenteil des Kessels 1 vorgesehenen Verteilerelement 7 zugeführt werden. Das zu reinigende Flüssiggut 8 wird mittels der Pumpe 9 über Leitung 10 am Boden des Kessels 1 abgezogen, ge- gebenenfalls über einen Wärmeaustauscher 11 geführt und in die Sprühdüse 4 eingeleitet. Der mit den in die Dampfphase übergegangenen Verunreinigungen beladene Heißdampf wird über Leitung 12 mittels der Pumpe 13 abgezogen. Mittels der Wärmeaustauscher 14 und 15 kann eine kontrollierte Abkühlung des überhitzten Dampfes stattfinden, so daß kondensierte Anteile des abge¬ zogenen Gutes über 16, 17 und 18 entnommen werden können. Nach hinreichen¬ der Reinigung des Einsatzgutes 8 durch Dämpfung im erfindunsgemäßen Sinne kann die Gutcharge entnommen und eine neue Charge des zu reinigenden Gutes über Leitung 19 in die Vorrichtung gegeben werden.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Arbeitsweise zur Batch-Desodorie- rung in der Kolonne ist in ihren wesentlichen Elementen mit der Darstel¬ lung in Fig. 1 übereinstimmend. Zusätzlich ist hier jetzt jedoch zwischen die Sprühdüse 4 und die Flüssigphase 8 im Bodenteil des Kessels 1 als zu¬ sätzliche Hilfe zur Phasentrennung ein Packungselement 20 vorgesehen, wie sie beispielsweise in der heutigen Technologie der Trennkolonnen für Destillation und Absorption bekannt und im Einsatz sind. Entsprechende Packungselemente aus Metall und/oder aus Kunststoff sind insbesondere für die Stofftrennung durch Destillation, Absorption und Desorption in Trenn¬ kolonnen gebräuchliche Arbeitselemente, vgl. beispielsweise den Handels¬ prospekt "Trennkolonnen für Destillation und Absorption" der Firma Gebrü¬ der Sulzer AG, Produktbereich Chemtech Trennkolonnen, Winterthur, CH (22.13.06.20-V.91-100).
Diese gemäß Fig. 2 vorgesehene Möglichkeit der Stoffentmischung über eine oder mehrere Packungen 20 erleichtert die Auftrennung zwischen Flüssig- und Gasphase auch in solchen Fällen, in denen an sich zum Schäumen nei¬ gende Mischungen verarbeitet werden. Sowohl hier wie in der Anlage gemäß Fig. 1 kann die Menge des Flüssigguts 8 im Bodenteil des Kessels 1 prak¬ tisch beliebig gewählt werden.
Eine mehrstufige Dämpfung im erfindungsgemäßen Sinne ist Gegenstand der Fig. 3, wobei hier eine kontinuierlich durchzuführende Verfahrensweise zugrundegelegt ist. Eine gewünschtenfalls beheizbare Kolonne 21 wird durch hinreichend dampf¬ durchlässige Trennelemente 22 und 23 in drei Abschnitte unterteilt. Die dampfdurchlässigen Trennelemente 22 und 23 können beispielsweise in Form geeigneter Siebböden, aber auch als Glockenböden oder in ähnlicher be¬ kannter Weise ausgebildet sein. Aufgabe dieser Trennelemente 22 und 23 ist einerseits, das auf ihrer Oberseite anfallende und über Leitung 24 mit Hilfe der Pumpe 25 eingeführte Flüssigprodukt (oberer Kolonnenabschnitt) bzw. die über die Pumpe 26 und Leitung 27 in die erste Sprühdüse 28 einge¬ führte Flüssigphase derart am Durchtreten in den jeweils unteren Reak¬ tionsraum zu hindern, daß die Entnahme am Boden des jeweils betroffenen Teilraumes der Trennkolonne und gezielte Weiterführung der Flüssigphase möglich wird.
Das über die Zuleitung 24 mittels der Pumpe 25 zugeführte Rohprodukt wird im Wärmetauscher 29 aufgeheizt und in den Kopf der Kolonne 21 gegeben. Der aus der Kolonne 21 über Leitung 30 am Kopf austretende und mit den zu ent¬ fernenden Verunreinigungen belastete Arbeitsdampf wird im oberen Kopfteil der Kolonne zunächst nocheinmal in einen intensiven Stoffaustausch mit dem frisch eingeführten Flüssigprodukt gebracht. In der Fig. 3 sind hierfür die Glockenböden 31 vorgesehen. Dieses Trennelement kann insbesondere dazu dienen, die zuverlässige Trennung zwischen Gasphase und Flüssigphase im aufsteigenden belasteten Dampfström sicherzustellen. Oberhalb des Sieb¬ bodens 22 wird über Leitung 32 mittels der Pumpe 26 das Flüssiggut abgezo¬ gen und unmittelbar der Sprühdüse 28 zugeführt. Hier wird die Flüssigphase mittels des über Leitungen 33 und 34 zugeführten überhitzten Frischdampfs als Treibgas feinteilig versprüht. Das versprühte Gut trifft auf das in Fig. 3 wieder als Glockenboden dargestellte Trennelement 35, das einer ersten Auftrennung von Gas- und Flüssigphase dient. Die Gasphase steigt nach oben durch den Siebboden 22 und wird mittels der Pumpe 36 über Lei¬ tung 30 und den Wärmetauscher 37 aus der Trennkolonne abgezogen.
Die Flüssigphase verläßt das Trennelement 35 nach unten und wird durch den Siebboden 23 aufgefangen. Hier wird die geschlossene gesammelte Flüssig¬ phase über Leitung 38 und Pumpe 39 der nächsten Sprühzone mit der Sprüh¬ düse 40 zugeführt. Hier findet die erneute Behandlung im Sinne des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens unter Einsatz des über Leitungen 33 und 41 zuge- führten Frischdampfs statt. Das versprühte Gut dieser Behandlungsstufe trifft auf die Packung 42. Sinngemäß gelten hier die Angaben zu Fig. 2 und die dort an entsprechender Stelle vorgesehene Packung 20.
Das jetzt zweistufig gereinigte Flüssiggut durchtritt diese Packung 42 nach unten und sammelt sich im Boden der Trennkolonne. Hier kann nochmals eine Begasung mit überhitztem Frischdampf vorgesehen sein, der über Lei¬ tungen 33 und 43 dem Verteilerelement 44 zugeführt wird.
Gereinigtes Flüssigprodukt wird am Boden der Kolonne über 45 mittels der Pumpe 46 ausgetragen, im Wärmetauscher 29 mit zugeführtem Rohprodukt ge¬ kühlt und über 47 entnommen.
Sowohl für die Fig. 1 und 2 als auch für die Fig. 3 gilt, daß im Inneren der Trennvorrichtungen Arbeitsdrucke frei gewählt und in vorbestimmter Weise eingestellt werden können. Zur Druckregulierung im Bereich des Nor¬ maldrucks oder des Vakuums sind insbesondere die Pumpen 13 bzw. 36 geeig¬ net. Wird aus Gründen einer hohen Flüchtigkeit einzelner Produktanteile das Arbeiten bei Überdrucken gewünscht, so kommen hier als Arbeitselemente insbesondere die Pumpen zur Bewegung der Flüssigproduktströme - die Pumpen 9 in den Fig. 1 und 2 sowie die Pumpen 25, 26, 39 und 46 in Fig. 3 - in Betracht.
Wie eingangs bereits angegeben, umfaßt die erfindungsgemäße Lehre sowohl die Behandlung im wesentlichen wasserfreier als auch die Behandlung was¬ serhaltiger Einsatzmaterialien. Übereinstimmende Voraussetzung zur Durch¬ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die technische Möglichkeit, das zu bearbeitende Mehrstoffgemiseh unter Arbeitsbedingungen feinteilig versprühen zu können, wobei insbesondere der überhitzte Wasserdampf als Treibgas eingesetzt wird. Im nachfolgenden wird näher auf die Ausführungs¬ formen des erfindungsgemäßen Handelns eingegangen, die die Verwendung ent¬ sprechender wasserhaltiger Einsatzmaterialien und deren Behandlung im er- findunsgemäßen Verfahren zum Gegenstand haben.
Es leuchtet sofort ein, daß eine Vielzahl spezieller Ausführungsformen hier der erfindungsgemäßen Lehre zu subsummieren ist. Diese Vielgestal- tigkeit ergibt sich dabei einerseits aus der Beschaffenheit des Einsatz¬ materials, hier insbesondere bezüglich seines Wassergehalts und der phy¬ sikalischen Beschaffenheit des wasserfreien Wertstoffes bzw. Wertstoffge- misches unter den Arbeitsbedingungen und unter Normalbedingungen. Zum an¬ deren leitet sich die Vielgestaltigkeit möglicher spezieller Ausführungs¬ formen von der Zielsetzung im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns ab: Die erfindungsgemäße Lehre will nicht nur eine Stofftrennung im Sinne der klassischen Desodorierung, auch die Trocknung des Wertstoffs bzw. Wert- stoffgemisches kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens inbegriffen sein. Die im Einzelfall einzusetztenden Vorrichtungen bzw. zu ergreifenden Maßnahmen werden somit sehr weitgehend durch die jeweils gegebenen Sach¬ zusammenhänge und das gesetzte Arbeitsziel bestimmt. Unter Berücksichti¬ gung der erfindungsgemäßen Lehre und Anwendung des allgemeinen Fachwissens auf dem Hintergrund dieser erfindungsgemäßen Lehre wird der breite Ein¬ satzbereich des erfindungsgemäß bestimmten technischen Handelns zugäng¬ lich. Im nachfolgenden werden ohne Anspruch auf Vollständigkeit einzelne charakteristische Beispiele erläutert.
In einer ersten speziellen Ausführungsform kann ein unter Arbeitsbedin¬ gungen wasserhaltiges Einsatzgut der erfindungsgemäßen Behandlung unter¬ worfen werden, das unter Verfahrensbedingungen getrocknet und bevorzugt von leichter wasserdampfflüchtigen Begleitstoffen befreit werden soll. Grundsätzlich ist allerdings schon die Entfernung des Wassers aus einem wasserhaltigen Wertstoff bzw. Werstoffgemiseh als destillative Trennung im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns zu verstehen, so daß hier die ein¬ fache Beschleunigung der Trocknung durch Verwendung des überhitzten Was¬ serdampfes als Treibgas zum feinteiligen Versprühen des Einsatzgutes - vorzugsweise über geeignete Mehrstoffdüsen - eine Verwirklichung der er¬ findungsgemäßen Lehre bedeuten kann. Die Besonderheiten des erfindungsge¬ mäßen Handelns machen allerdings eine solche reine Trocknung zu einem in der Praxis praktisch kaum auftretenden Sonderfall. Wertstoffe und Wert¬ stoffgemische des großtechnisch praktischen Handelns sind häufig we¬ nigstens mit Spuren von Verunreinigungen beladen, die im Rahmen des er¬ findungsgemäßen Verfahrens beim Dämpfen und gleichzeitigen Trocknen über die Dampfphase ausgetragen werden. Insbesondere gilt das für das eingangs bereits genannte Arbeitsgebiet der Reinigung von Wertstoffen und Wert- Stoffgemisehen aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel sowie zugehöriger Wertstoffe, das in der bereits zum Gegenstand auch der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemachten älteren deutschen Patentan¬ meldung DE-A 4237934 der Anmelderin betroffen ist. In den Beispielen dieser älteren Anmeldung wird der zu verarbeitende Wertstoff-Slurry über eine 2-Stoff-Düse mit Stickstoff als Treibgas versprüht und im Gegenstrom mit überhitztem Wasserdampf getrocknet. Im Sinne der jetzt erfindungsgemäß gegebenen Lehre wird als Treibgas unmittelbar der überhitzte Wasserdampf eingesetzt. Damit kann sowohl das Reinigungsergebnis als auch die Trock¬ nung der eingesetzten Wertstoffgemisehe substantiell verbessert und be¬ schleunigt werden.
Die Lehre der zuvor erwähnten älteren Schutzrechtsanmeldung betrifft ins¬ besondere auch die Herstellung von im aufgetrockneten Zustand festen ge¬ reinigten Wertstoffen und Werstoffgemisehen. Die erfindungsgemäß jetzt gegebene Lehre erstreckt sich auf wasserhaltige und versprühbare Zuberei¬ tungen solcher WertStoffe bzw. Wertstoffgemisehe. Die bei der Verarbeitung solcher Einsatzmaterialien möglichen Arbeitsergebnisse und die dazu ein¬ zuhaltenden Arbeitsparameter sind Gegenstand insbesondere der eingangs genannen älteren deutschen Patentanmeldung DE-A 4234376 der Anmelderin. Deren Offenbarung wird hiermit nochmals ausdrücklich zum Gegenstand auch der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht. Beschrieben wird in dieser älteren Anmeldung, wie in einem primär durch He ßdampftrocknung anfallen¬ den Einsatzgut eine mikroporöse Gutstruktur ausgebildet und fixiert werden kann und wie darauf aufbauend Wertstoffabmischungen des hier betroffenen Produktbereiches in bisher nicht bekannter Weise ausgestaltet werden kön¬ nen.
Die erfindungsgemäße Lehre erfaßt in der zuletzt besprochenen Ausführungs¬ form die Kombination der Reinigung des eingesetzten WertStoffes bzw. Wert- stoffgemisches durch Dämpfen und die Auftrocknung der zum Einsatz kom¬ menden wasserhaltigen Zubereitungen, wobei gleichzeitig die Elemente aus der älteren deutschen Patentanmeldung DE-A 4234376 der Anmelderin be¬ rücksichtigt werden. Die Lehre der Erfindung beschreibt damit u.a. ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß feste Wertstoffe oder Wertstoffgemisehe in flie߬ fähiger und versprühbarer wäßriger Zubereitung zum Einsatz kommen, die unter den Arbeitsbedingungen des Dämpfens und der Heißdampftrocknung zur Ausbildung von Feststoffkörpern mit offenporiger Innenstruktur geeignet sind, deren Plastizität und Oberflächenklebrigkeit vorzugsweise aber der¬ art eingeschränkt sind, daß substantielle Verklebungen der Teilchen mit¬ einander und/oder deren offenporigen Innenstruktur auch unter den Bedin¬ gungen der Einwirkung des überhitzten Wasserdampfs ausscheiden. Insbeson¬ dere in diesem Zusammenhang kann es wichtig sein, daß die Wertstoffe oder Wertstoffgemisehe unter Mitverwendung von wasserlöslichen und/oder fein- teiligen wasserunlöslichen anorganischen und/oder organischen Hilfsstoffen verarbeitet werden, die bevorzugt im Trockenzustand fest und nicht klebrig sind.
Die erfindungsgemäße Lehre erfaßt aber in einer zweiten Ausführungsform auch die Verarbeitung von solchen Wertstoffen bzw. Wertstoffgemisehen, die wasserhaltige Zubereitungsformen von unter Normalbedingungen fließfähigen Wertstoffen bzw. Wertstoffgemisehen sind. Auch hier lassen sich in vor¬ teilhafter Weise die Gesichtspunkte der Abtrennung unerwünschter wasser¬ dampfflüchtiger Komponenten mit einer anteilsweise oder vollständigen Trocknung durch Heißdampf verbinden. Als ein Beispiel für Materialien dieser Art seien wasserhaltige und unter Normalbedingungen fließfähige Alkoxylierungsprodukte von Einsatzverbindungen mit wenigstens einer reak¬ tiven Hydroxylgruppe genannt, beispielsweise entsprechende wasserhaltige Zubereitungen niotensidischer Komponenten. Für die meisten Anwendungs¬ zwecke solcher Alkoxylate ist die praktisch vollständige Entfernung der im Verfahrensprodukt vorliegenden Restmengen an beispielsweise Ethylenoxid (E0) und/oder Propylenoxid (PO) sowie der als Nebenprodukte bei der Alkoxylierung entstehenden unerwünschten eyclischen Ether, beispielsweise Dioxan, zwingend. Die Erfindung ermöglicht hier in einem integralen Ver¬ fahrensschritt die wirkungsvolle Abtrennung dieser unerwünschten Spuren¬ verunreinigungen und die gleichzeitige Auftrocknung des ursprünglich was¬ serhaltigen Gutes im vorbestimmten Ausmaß. Unter Berücksichtigung des allgemeinen Fachwissens leuchtet sofort ein, daß die im jeweiligen Einzelfall zu wählenden Verfahrensmaßnahmen und Ar¬ beitsgerätschaften den durch die Produkteigenschaften vorgegebenen Bedin¬ gungen anzupassen sind. Gemeinsam ist allen Ausführungsformen die erfin¬ dungsgemäße Forderung der feinteiligen Versprühbarkeit, insbesondere mit überhitztem Wasserdampf als Treibgas, zur Ausbildung der erfindungsgemäß geforderten dampferfüllten Sprühzone. Wertstoffe bzw. Wertstoffgemisehe, die nach der ersten Sprühstufe ihre fließfähige Beschaffenheit unter Ar¬ beitsbedingungen behalten haben, können erneut versprüht und damit einem mehrstufigen Verfahren zugeführt werden. Wertstoffe und Wertstoffgemisehe, die insbesondere durch gleichzeitige Trocknung zu Feststoffkomponenten umgewandelt werden, können nicht ohne weiteres einer zweiten Verfahrens¬ stufe im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns zugeführt werden. Soll hier eine zweite Arbeitsstufe vorgenommen werden, so ist zunächst die Überfüh¬ rung des aufgetrockneten Guts wieder in eine versprühbare fließfähige Zu¬ bereitungsform vorzunehmen.
Die erfindungsgemäße Lehre erfaßt in einer bevorzugten Ausführungsform Arbeitsweisen, bei denen die mit ausgetragenen Anteilen des Einsatzgutes beladene Phase des überhitzten Wasserdampfes nach ihrer Abtrennung von dem gereinigten Gut wenigstens anteilsweise von den aufgenommenen Anteilen des Einsatzgutes befreit wird. Auf diese Weise können Wertstoffe aus der be- ladenen Dampfphase abgetrennt und zurückgewonnen und/oder Probleme aus der Abwasserbeseitigung verhindert, gewünschtenfalls aber auch die gereinigte wäßrige Phase im Kreislauf geführt werden.
Diese Aufarbeitung der beladenen oder verunreinigten Dampfphase kann grundsätzlich in beliebiger, dem Fachmann an sich bekannter Weise vorge¬ nommen werden. Insoweit kann auf das allgemeine Fachwissen verwiesen wer¬ den. Besonders wirkungsvoll erweist sich für diesen sekundären Arbeits¬ schritt im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns der Einsatz der Membran¬ technologie. Zum allgemeinen Fachwissen wird beispielsweise verwiesen auf die in Buchform erschienenen Veröffentlichungen JU.I. Dytnerskij "Membran¬ prozesse zur Trennung flüssiger Gemische" VEB Deutscher Verlag für Grund¬ stoffindustrie, Leipzig, 1977, und M. Cheryan "ULTRAFILTRATION HANDBOOK" Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, Basel, 1986. Die Auswahl und Anpassung der jeweiligen Membrantrennverfahren nach Typ und Beschaffenheit der gewählten Membranen und der jeweils im speziellen einzusetzten Technologie wird durch das jeweils zu trennende Stoffgemisch bestimmt. Die Aufarbeitung der beladenen wäßrigen Phase kann dabei ihrer¬ seits einstufig oder auch mehrstufig erfolgen. Die Auswahl der jeweils geeigneten Membrantypen reicht von der Mikrofiltration über die Ultra- und Nanofiltration bis zur Umkehrosmose. Auch hier wird im einzelnen das tech¬ nische Handeln durch die jeweils zu berücksichtigenden Gegebenenheiten des aufzutrennenden Stoffgemisches bestimmt.
Die Figuren 4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung Möglichkeiten zu einer solchen Stofftrennung an wäßrigen Kondensatphasen, die durch Auf¬ nahme der abzutrennenden Anteile aus dem Einsatzgut und nach Kondensation der Dampfphase in der Regel unter Normalbedingungen als Flüssigphase an¬ fallen.
Die Figur 4 verbindet dabei in schematischer Darstellung die erfindungs¬ gemäße Behandlung des Dämpfens mit der Aufbereitung des beladenen Ab¬ dampfes, beziehungsweise Abwassers. Die Arbeitsstufe des Dämpfens ist dabei in 2-stufiger Kaskadenanordnung vorgesehen. Im einzelnen gilt das folgende:
Das zu dämpfende Einsatzgut wird über den Wärmetauscher 48 durch Leitung 49 dem Kopf des Behälters 50 zugeführt und hier über eine oder mehrere Sprühdüsen 51 feinteilig versprüht. Frischdampf wird über Leitung 53 nach Aufheizen auf die gewünschte Arbeitstemperatur im Wärmetauscher 52 dem Verteilerelement 54 im Unterteil des Behälters 50 zugeführt und baut in diesem Arbeitsraum die geschlossene Phase des überhitzten Wasserdampfes auf. Als Möglichkeit ist zusätzlich vorgesehen, diesen überhitzten Wasser¬ dampf wenigstens anteilsweise als Treibgas über Leitung 55 der beziehungs¬ weise den Sprühdüse(n) 51 zuzuführen.
Am Boden des Behälters 50 wird das gedämpfte Flüssiggut über Leitung 57 mittels Pumpe 56 abgezogen und über Leitung 58 in den Kopf des zweiten Sprühbehälters 59 eingegeben und hier mittels der Sprühdüse(n) 60 fein¬ teilig versprüht. Überhitzter Frischdampf wird dieser Sprühzone über Leitung 61 und das Verteilerelement 62 im unteren Teil des Behälters 59 zugeführt. Auch hier ist alternativ vorgesehen, den überhitzten Wasser¬ dampf anteilig oder vollständig als Treibgas über Leitung 63 dem Sprühsy¬ stem 60 zuzuführen. Vom Boden dieser zweiten Sprühzone 59 wird mittels der Pumpe 64 über Leitung 65 das gedämpfte Flüssiggut abgezogen und kann über 66 entnommen werden.
Die mit aufgenommenen wasserdampfflüchtigen Anteilen beladene Phase des überhitzten Wasserdampfes wird aus dem Kopf des ersten Behälters 50 über Leitung 67 und aus dem Kopf des zweiten Behälters 59 über Leitung 68 ab¬ gezogen und dem Kondensator 69 zugeführt und hier kondensiert. Das dabei anfallende Flüssiggut wird über Leitung 84 dem Zwischenbehälter 70 zuge¬ führt. Die hier gesammelte und mit ausgetragenen organischen Anteilen be¬ ladene wäßrige Phase wird mittels der Pumpen 72 und 73 über 71 am Boden des Zwischenbehälters 70 abgezogen und über Leitung 74 in die Membran¬ trennanlage 75 eingespeist. Das Permeat durchtritt die semipeπneable Mem¬ bran 76 und kann über Leitung 77 entnommen und beispielsweise der konven¬ tionellen Abwasserreinigung zugeführt werden. Das die Trennmembran nicht passierende Retentat wird über Leitung 78 entnommen. Es kann ante lsweise mittels Pumpe 73 und Leitung 74 im Kreislauf geführt werden. Der dem Kreislauf zu entnehmende Anteil wird über 79 ausgeschleust. Die weitere Verwertung dieser durch die erfindungsgemäße Desodorierungsbehandlung aus dem Einsatzgut ausgetragenen Anteile wird durch den potentiellen Ge¬ brauchswert dieser Stoffanteile bestimmt. Handelt es sich um potentielle Wertstoffe, so können diese einer weiteren Verarbeitung beziehungsweise Wiederverwertung zugeführt werden. Ebenso ist aber beispielsweise ihre Vernichtung - etwa durch Verbrennung - möglich.
Die Figur 4 zeigt schließlich auch noch die Möglichkeit die im Kondensator 69 anfallende nicht kondensierte Gasphase aufzuarbeiten. Unter dem Einfluß des Gebläses 80 wird diese Gasphase über Leitung 81 dem mit einem Absorp¬ tionsmittel gefüllten Turm 82 zugeführt und hier am festen Aosorptions- mittel fixiert. In an sich bekannter Weise wird dabei durch Anordnung ei¬ nes zweiten Absorptionsturmes die stufenweise durchgeführte Desorption der absorbierten Gutanteile möglich. Diese können beispielsweise über Leitung 83 dem Vorlagebehälter 70 zugeführt und dann zusammen mit dem über Leitung 84 aus dem Kondensator 69 zugeführten Kondensat in der zuvor beschriebenen Weise aufgearbeitet werden.
Die Darstellung der Figur 5 zeigt nur noch eine Variation in der Ausge¬ staltung des Membrantrennverfahrens für das verflüssigte Kondensat aus der vorgängigen und hier nicht mehr im einzelnen dargestellten Reinigungsstufe mit überhitztem Wasserdampf. Das Kondensat der mit ausgetragenen Anteilen des Einsatzgutes beladenen überhitzten Wasserdampfphase wird über Leitung 84 dem Vorlagebehälter 70 zugeführt und über Leitung 71 mittels der Pumpen 72 und 73 über Leitung 74 in die erste Membrantrennstufe 75 eingegeben. Das Permeat durchtritt die semipermeable Membran 76 und wird über Leitung 77 abgezogen. Das Retentat verläßt diese erste Membrantrennstufe über Lei¬ tung 78 und kann mittels Pumpe 73 und Leitung 74 anteilsweise im Kreislauf geführt werden und/oder über Leitung 79 entnommen und der weiteren Verwer¬ tung und/oder Vernichtung zugeführt werden.
Das über Leitung 77 abgezogene Permeat der ersten Membrantrennung wird dem Vorlagebehälter 85 zugeführt und über Leitung 86 mittels der Pumpen 87 und 88 über Leitung 89 der zweiten Membrantrennstufe 90 zugeführt. Das Permeat passiert hier die semipermeable Membran 91 und wird über Leitung 92 bei¬ spielsweise als hinreichend gereinigtes Abwasser abgezogen. Das Retentat verläßt diese zweite Membranstufe über Leitung 93 und kann hier wenigstens anteilsweise mittels Pumpe 88 und Leitung 89 im Kreislauf geführt werden. Stattdessen oder gleichzeitig ist die Kreislaufführung dieses Retentats über Leitung 94 und dessen Rückführung in den Vorlagebehälter 70 der ersten Membrantrennstufe als eine Arbeitsmöglichkeit dargestellt.
In der hier schematisch dargestellten 2-stufigen Kondensatreinigung kann es insbesondere zweckmäßig sein, in den aufeinanderfolgenden Trennstufen semipermeable Membranen stufenweise zunehmender Trennwirkung vorzusehen. So kann beispielsweise eine Mikrofiltration der ersten Arbeitsstufe mit einer nachfolgenden Ultrafiltration oder einer nachfolgenden Nanofil- tration verbunden werden. Ebenso kann aber in der zweiten Trennstufe auch im Sinne einer Umkehrosmose gearbeitet werden. Selbstverständlich sind auch Kombinationen im Sinne Ultrafiltration/Nanofiltration oder Ultra- filtration/Umkehrosmose möglich. Schließlich ist auch die Möglichkeit ge¬ geben mehr als nur 2 Trennstufen miteinander zu kombinieren.
Die Anwendbarkeit des Arbeitsprinzips der Erfindung ist breit gestreut. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien die folgenden Einsatzgebiete ge¬ nannt:
Die Dämpfung insbesondere zur Desodorierung von Fetten und/oder Ölen für deren Einsatz beispielsweise auf dem Gebiet der Nahrungsmittel, auf dem Gebiet der Kosmetika und/oder als pharmazeutische Hilfsstoffe. Die Ver¬ besserung des Reinheitsgrades von Wertstoffen und Wertstoffgemisehen pflanzlichen und/oder synthetischen Ursprungs, insbesondere aus dem Be¬ reich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, z.B. für deren Einsatz auf den Gebieten der Textilbehandlung, der Kosmetika und/oder der pharma¬ zeutischen Hilfsstoffe. Die Reinigung alkoxylierter Wertstoffe und Wert- stoffgemisehe, insbesondere zur Abtrennung von Verunreinigungen der zuvor erwähnten Art.
Ganz allgemein eignet sich aber die erfindungsgemäße Lehre vor allen Dingen auch als Destillationshilfe bei der Auftrennung von wenigstens an¬ teilsweise schwer flüchtigen Stoffmischungen. Durch Anpassung der jewei¬ ligen Arbeitsbedingungen von insbesondere Temperatur und Druck kann das Prinzip der erleichterten Stofftrennung durch Wasserdampfdestillation wir¬ kungsvoll zum Einsatz gebracht werden. Die eingangs genannte Abtrennung überschüssiger freier Fettalkohole aus den Reaktionsgemischen der APG-Her- stellung ist ein typisches Beispiel für diesen Anwendungsgedanken der Er¬ findung. Ein in Sonderfällen wichtiges Einsatzgebiet kann aber auch ganz einfach die wirkungsvolle Entfernung sonst schwer entfernbarer Restmengen von Wasser aus einem Einsatzgut und damit die wirkungsvolle Trocknung sol¬ cher WertStoffe bzw. WertStoffgemisehe sein. Auch hier ermöglicht das er¬ findungsgemäße Verfahren unter Anpassung seiner Parameter von insbesondere Druck und Temperatur Arbeitsergebnisse, wie sie in konventionellen Trenn¬ verfahren oftmals schwer und nur mit erhöhtem Aufwand einzustellen sind.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Durchführung einer dampfgestützten destillativen Stofftrennung ist in einem außergewöhnlich breiten Umfange möglicher Anwendungsformen technisch sinnvoll und vorteilhaft anzuwenden bzw. auszunutzen. Die Abtrennung kleiner und kleinster Mengen an störenden Beimengungen, die oftmals beträchtliche technische Schwierigkeiten mit sich bringt, wird ebenso wirkungsvoll und technologisch einfach zugänglich wie eine Stofftrennung durch Wasserdampfdestillation, bei der beträcht¬ liche oder gar überwiegende Menge des Einsatzgutes vom Destillationsrück¬ stand abzutrennen sind. Ein Beispiel hierfür kann die Gewinnung von Aro¬ mastoffen sein, die mittels der überhitzten Wasserdampfphase ausgetragen und dann daraus abgetrennt und zurückgewonnen werden.
B E I S P I E L E
Beispiel 1
Die Veresterung von Fettsäure mit Glycerin zu einem Glycerin-tri-oleat (Myritol 318 (R), Fa. Henkel) erfolgte in einem Reaktionsbehälter bei 180 bis 220°C unter Verwendung eines Katalysators. Das anfallende Reaktions¬ wasser wurde zunächst unter Normaldruck, dann unter Vakuum abgetrieben. Die Veresterungsreaktion dauerte ca. 15 Stunden. Anschließend wurde der Ester in einem Raffinationsbehälter mit 10%iger Natronlauge entsäuert, gewaschen und im Vakuum getrocknet. Nach der Bleiche unter Verwendung von Diatomeenerde als Bleichmittel und der Filtration wird der Restfettsäure¬ gehalt in einer Desodorierungsstufe entfernt.
Hierzu wird der Glycerin-tri-oleat-Ester über eine 2-Stoffdüse unter Ver¬ wendung von überhitztem Wasserdampf als Treibgas in einen aufrechtstehen¬ den Desodorierungsbehälter versprüht. Der Ester sammelt sich am Behälter¬ boden und wird mit einer Pumpe erneut der Düsenvorrichtung zugeführt. Gleichzeitig wird überhitzter Wasserdampf über ein Lanzensystem im Gegen¬ strom zur Flüssigkeit in den Desodorierungsbehälter eingeführt. Der Aus¬ trag des Dampfes und der mitgerissenen Geruchsstoffe erfolgt über ein Va¬ kuumsystem, bestehend aus DampfstrahlVerdichter mit Wasserringpumpe. Die nachfolgende Tabelle 1 gibt die Abmessungen des Behälters und der Düse sowie die Betriebsparameter an.
Tabelle 1
Abmessungen
, 1. Desodorierungsbehälter
Breite (mm) 300
Höhe (mm) 1200
2. 2-Stoff-Hohlkegeldüse
Durchmesser (mm) 1
Betriebsparameter
Flüssigkeit:
Durchfluß (kg/h) 10
Temperatur (°C) 160
Wasserdampf (Lanze + Düse):
Durchfluß (kg/h) 4
Druck (bar) 4
Temperatur (°C) 170
Vakuum:
Behälterinnendruck (mbar) 4
Kühlwassertemperatur (°C) 10
Nach einer 2-stufigen Desodorierung konnte der Gehalt an freier Fettsäure von 1,02 Gew.-% auf 0,08 Gew.-% reduziert werden. Bei einer 3-stufigen Desodorierung sinkt der freie Fettsäureanteil auf < 0,01 Gew.-%. Die nachfolgende Tabelle 2 gibt eine Beurteilung des Geruches des Glycerin-tri-oleates in Zahlenwerten zum Restgehalt an freien Fettsäuren in Gew.-%. Tabel le 2
Desodorierung
0,01 1 ,02
0 ,01 0,08 < 0,01
Beispiel 2
Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet. Desodoriert wird ein Cetylstearylalkohol (Lanette θ(R), Fa. Henkel) durch Versprühen über eine 2-Stoffdüse.
Der Cetylstearylalkohol ist ein Gemisch aus höheren gesättigten Fettalkoholen, zum überwiegenden Teil Cetyl- und Stearylalkohol. Es handelt sich dabei um einen hautfreundlichen Grundstoff und Konsi- stenz-gebenden Faktor mit emulsionsstabilisierenden Eigenschaften für Emulsionen, insbesondere Cremes und sauer eingestellte Haar¬ kurpräparate sowie pharmazeutische Salben. Die aus der Herstellung vorliegenden kurzkettigen freien Fettalkohole der Kettenlängen CJO bis C14 vermindern die Produktqualität durch ihren unangenehmen Eigengeruch. Diese Fettalkohole werden in einer 2-stufigen Desodorierung zu 95 Gew.-% entfernt.
Es werden die folgenden Verfahrensbedingungen eingestellt: Cetylstearylalkohol:
Durchfluß: 10 kg/h
Temperatur: 150°C
Wasserdampf: Durchfluß: 4 kg/h Druck: 4 bar Temperatur: 150°C
Im Desodorierungsbehälter wurde ein Druck von 20 mbar eingestellt. Die Kenndaten des anschließend geschuppten, geruchlosen Cetylstearylalkohols sind:
Beispiel 3
Es wird wie in den Beispielen 1 und 2 gearbeitet. In diesem Fall wird aus einem Alkylpolyglycosid (APG) der nach der Synthese vor¬ handene Restfettalkohol der Kettenlänge C1 -I8 entfernt.
Die APG-Herstellung erfolgte über Direktsynthese (1-Stufenprozeß), bei der die im Fettalkohol unlösliche Glucose mit Fettalkohol di¬ rekt zum Alkylpolyglycosid umgesetzt wird. Das Reaktionsgemisch bestand aus 30 Gew.-% APG und 70 Gew.-% Fettalkohol. Die Abtrennung des Hauptanteiles des überschüssigen Fettalkohols erfolgt bei 10 mbar und 160°C in einem Fallfilmverdampfer. Anschließend betrug der Fettalkoholgehalt 8 Gew.-%. Diese Restfettalkoholmenge wird in ei¬ ner 3-stufigen Desodorierungsanlage spezifikationsgerecht auf < 1 Gew.-% reduziert. Das zu reinigende APG-Einsatzmaterial wird dazu über eine 2-Stoffdüse (Durchmesser 1 mm) mit überhitztem Wasser¬ dampf (160°C) als Treibgas versprüht. Im einzelnen gilt:
Die anfallende viskose APG-Paste wird durch Zwangsaustrag aus dem Desodorierungsbehälter ausgeschleust. Mit Wasser auf einen Aktiv¬ substanzgehalt von 50 Gew.-% verdünnt und gebleicht. Infolge der kurzen Verweilzeit in der 2. Stufe der Fettalkoholentfernung bei den hohen Temperaturen von ca. 160°C trat nur eine schwache Braun¬ färbung auf. Auf diese Weise kann die Bleichung der wäßrigen APG- Paste mit H2O2 entlastet werden. In der wäßrigen Form mit 50 Gew.-% Aktivsubstanz ist das APG-Produkt bei etwa 40°C gut fließfähig.
Beispiel 4
Es wurde wie in den Beispielen 1 bis 3 gearbeitet. Desodoriert wurde ein Sojaöl. Die Desodorierung entfernt unerwünschte Geruchs¬ und Geschmacksstoffe, die sich überwiegend durch oxydative und hydrolytische Reaktionen auf chemischer oder enzymatischer Basis gebildet haben. Vorwiegend handelt es sich hierbei um aliphatische, gesättigte und ungesättigte Aldehyde der C6_ιo-Reihe, aliphatische Ketone (Methylheptyl-, Methylnonyl-, Methylundecyl-Keton u.a.) so¬ wie niedermolekulare Fettsäuren. Zusätzlich verleiht der Behand¬ lungsschritt des Bleichens dem Öl einen erdigen Geruch. Die Fett¬ härtung führt zu dem typischen Härtungsgeruch und -gesch ack. Hy¬ driertes Sojaöl enthält nachweislich bis zu 37 flüchtige Verbin¬ dungen, vorwiegend höhere Aldehyde, Ketone, Lactone und Alkohole. Das Sojaöl (T = 240°C) wurde über die 2-Stoffdüse mit überhitztem Wasserdampf als Treibgas versprüht. Über die Lanze wurde auf 170°C überhitzter Wasserdampf (p = 1 bar.), eingeleitet. Der Behälterdruck betrug 5 mbar. *ßei einem Kreislaufverhältnis von 4 lag der Endge¬ halt an freien Fettsäuren bei 0,04 Gew.-%. Die sensorische Prüfung verlief positiv.
Beispiel 5
Es wurde wie in Beispiel 4 gearbeitet. Desodoriert wurde ein Oli¬ venöl. Die Temperatur des Öles betrug 220°C. Nach einem KreislaufVerhältnis von 4 ist die geforderte Qualität hinsichtlich Geruch und Geschmack erreicht.
Beispiele 6 bis 11
Es wurde wie in den Beispielen 4 und 5 gearbeitet. In der nachfol¬ gende Tabelle 3 sind die jeweils zur Desodorierung eingesetzten Öle, der Behälterinnendruck (mbar) sowie die Temperatur des über die 2-Stoffdüse (überhitzter Wasserdampf als Treibgas) versprühten Öles angegeben.
Nach 4 Kreisläufen des zu reinigenden Gutes werden durchweg geruchssensorisch akzeptable Ergebnisse eingestellt.
Tabelle 3
Beispiel
6 7 8 9
10 11 Beispiel 12
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet. Desodoriert wurde ein Capryl/Caprinsäuretriglycerid, das wie folgt hergestellt worden war:
Glycerin wird mit den Cß-io-Fettsäuren in Gegenwart eines Kataly¬ sators unter Normaldruck bei 120 bis 200°C unter Bildung des Trie- sters umgesetzt. Anschließend wird unter ansteigendem Vakuum die Veresterung weitergeführt. Gesamtreaktionszeit ca. 14 Stunden. Nach dem Abtreiben der überschüssigen Fettsäure im Vakuum (10 mbar) bei 210°C erfolgt die Dämpfung mit Stickstoff unter den gleichen Be¬ triebsbedingungen. Das Reaktionsprodukt wird gekühlt, gebleicht und filtriert. Anschließend wird die Desodorierung durch Versprühen in überhitztem Wasserdampf (2-Stoffdüse, Durchmesser 0,5 mm, Druck im Desodorierungsbehälter 5 mbar, überhitzter Wasserdampf als Treib¬ gas) unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Capryl/Caprinsäuretriglycerid:
Durchfluß: 8 kg/h Temperatur: 180°C
Überhitzter Wasserdampf:
Durchfluß: 7 kg/h Temperatur: 180°C Druck: 1 bar
Das Verfahrensprodukt war nach 5 Durchläufen geruchslos. Beispiele 13 und 14
Es wurde wie in Beispiel 12 gearbeitet. Desodoriert werden dabei als zu reinigende Einsatzmaterialien n-Butylstearat (Beispiel 13) und Isobutylstearat (Beispiel 14), hergestellt jeweils aus Ci6_i8-Fettsäuregemischen und n-Butanol beziehungsweise Isobutanol.
Die Einsatztemperatur des zu reinigenden Esters und der Druck im Desodorierungsbehälter (mbar) sind in der nachfolgenden Tabelle 4 zusammengefaßt.
Das jeweilige Verfahrensprodukt war nach 5 Durchlaufen geruchslos.
Beispiele 15 bis 21
Die in der nachfolgenden Tabelle 5 identifizierten Fettalkohole beziehungsweise ethoxylierten Fettalkohole werden wie in den Bei¬ spielen 4 bis 14 angegeben, unter Einsatz einer 2-Stoffdüse (überhitzter Wasserdampf als Treibgas) im Gegenstrom zum zusätzlich eingeleiteten überhitzten Wasserdampf desodoriert. In der nach¬ folgenden Tabelle 5 sind die jeweils zu desodorierenden Einsatz¬ materialien deren Einsatztemperatur und der Arbeitsdruck im De¬ sodorierungsbehälter (mbar) zusammengefaßt: Die Produkte waren nach jeweils 5 Durchläufen hinreichend gerei¬ nigt.
Tabelle 5
Bei- Fettalkohol/ Temperatur- Drucl. im De- spiel ethoxylierter Fettalkohol einsatzmaterial sodorierungs- behäiter (mbar)

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Intensivierung und/oder Beschleunigung der destillativen Trennung von Mehrstoffgemisehen wenigstens an¬ teilig organischen Ursprungs durch Dämpfen mit bei Arbeitsdruck überhitztem Wasserdampf zum erleichterten Austrag wasser- dampfflüchtiger Anteile des Einsatzgutes, dadurch gekennzeich¬ net, daß man ein unter Arbeitsbedingungen fließfähiges Ein¬ satzgut in feinteilig versprühter Form dämpft, dabei dessen Versprühen mit Hilfe eines Treibgases vornimmt und hierbei überhitzten Wasserdampf als Treibgas einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Versprühen der zu reinigenden Flüssigphase unter Einsatz von Mehrstoff-Sprühdüsen vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Einsatztemperaturen des Wasserdampfs gearbeitet wird, die wenigstens 50 °C, vorzugsweise wenigstens 100 °C und insbeson¬ dere wenigstens 150 bis 200 °C oberhalb der Siedetemperatur des Wassers beim Arbeitsdruck der Reinigungsstufe liegen.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das flüssige zu reinigende Gut in einen Strom des über¬ hitzten Wasserdampfs versprüht und nachfolgend die Flüssig- und Dampfphase voneinander trennt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu dämpfende Flüssiggut mit einer Eigentemperatur versprüht wird, die wenigstens etwa der Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen entspricht.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Sprühzone - in Abhängigkeit von der Flüchtigkeit des zu behandelnden Gutes und der zu entfernenden Verunreinigungen - bei Normaldruck oder bei Unterdrucken, gegebenenfalls aber auch bei Überdrucken, arbeitet.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit aufeinander abgestimmten Temperaturen der zu reinigenden Flüssigphase und des einzusetzenden Wasserdampfs gearbeitet wird, wobei wenigstens etwa gleiche Temperaturen, insbesondere aber ein vergleichsweise höheres Temperaturniveau in dem zum Einsatz kommenden überhitzten Wasserdampf bevorzugt sind.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Temperaturen des Wasserdampfs im Bereich bis etwa 500 °C, vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis 400 °C, gearbeitet wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen wasserfreies Einsatzgut der Dämpfung un¬ terworfen wird.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserhaltiges Einsatzgut der Behandlung mit dem über¬ hitzten Wasserdampf in der Sprühzone unterworfen und gewünsch¬ tenfalls dabei gleichzeitig wenigstens anteilig getrocknet wird.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8 und 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß wäßrige Lösungen, Emulsionen und/oder Suspensionen von verunreinigten, bei Raumtemperatur flüssigen und/oder festen Wertstoffen oder Wertstoffgemisehen dem Verfahren unterworfen und dabei sowohl gedämpft als auch wenigstens anteilsweise ge¬ trocknet werden.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, 10 und 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß wäßrige Zubereitungen von bei Arbeitstemperatur festen Wertstoffen oder Wertstoffgemisehen der kombinierten Stofftrennung durch Dämpfen und Trocknung mit überhitztem Was¬ serdampf unterworfen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß feste Wertstoffe oder Wertstoffgemisehe in wäßriger Zubereitung zum Einsatz kommen, die unter den Arbeitsbedingungen zur Ausbildung von Feststoffkörpern mit offenporiger Innenstruktur geeignet sind, deren Plastizität und Oberflächenklebrigkeit vorzugsweise derart eingeschränkt sind, daß substantielle Verklebungen der Teilchen miteinander und/oder deren offenporigen Innenstruktur auch unter den Bedingungen der Einwirkung des überhitzten Was¬ serdampf ausscheiden.
14. Verfahren flach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertstoffe oder Wertstoffgemisehe unter Mitverwendung von wasserlöslichen und/oder feinteiligen wasserunlöslichen anor¬ ganischen und/oder organischen Hilfsstoffen verarbeitet werden, die bevorzugt im Trockenzustand fest und nicht klebrig sind.
15. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzgut einer mehrstufigen Dämpfung, insbesondere einer mehrstufigen Behandlung in feinteilig versprühter Form, unterworfen wird, wobei in wenigstens einer Arbeitsstufe mit überhitztem Wasserdampf als Treibgas gearbeitet wird.
16. Abwandlung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens weitgehend wasserfreies und unter Arbeitsbedingungen flüssiges Einsatzgut ohne Mitverwen¬ dung des Treibgases in einen Strom des überhitzten Wasserdampfs versprüht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem zu reinigenden Einsatzgut gearbeitet wird, dessen Was¬ sergehalt < 10 Gew.-%, vorzugsweise < 5 Gew.-% und insbesondere bei < 3 Gew.-% liegt.
18. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beladene(n) Dampfphase(n) von den aufgenommenen Anteilen des Einsatzgutes wieder befreit wird, wobei der Einsatz von Membrantrennverfahren nach Kondensation der Dampfphase(n) be¬ vorzugt sein kann.
19. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 18 zur Dämpfung, insbesondere zur Desodorierung, von Fetten und/oder Ölen für deren Einsatz z.B. als Nahrungsmittel, auf dem Gebiet der Kos- metika und/oder als pharmazeutische Hilfsstoffe, sowie zur Ge¬ winnung von Aromastoffen und Aromenkonzentraten.
20. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 18 zur Reinigung alkoxylierter Wertstoffe und Wertstoffgemisehe, insbesondere zur Abtrennung von Verunreinigungen wie nicht umgesetzte Reste von E0, PO oder deren Sekundärprodukte, wie 1,4-Dioxan.
21. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 18 als Destil¬ lationshilfe bei der Auftrennung von wenigstens anteilsweise schwerf1üchtigen Stoffmischungen.
22. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 18 zur Verbes¬ serung des Reinheitsgrades von Wertstoffen und Wertstoffge- mischen pflanzlichen und/oder synthetischen Ursprungs aus dem Bereich des Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, insbeson¬ dere für deren Einsatz auf den Gebieten der Text lbehandlung, z.B. in Textilwaschmitteln, der Kosmetika und/oder der pharma¬ zeutischen Hilfsstoffe.
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