DE2641094A1 - Verfahren zur reinigung einer alkalischen loesung und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur reinigung einer alkalischen loesung und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
88/76 Ro/dh 23.8.76
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Verfahren zur Reinigung einer alkalischen Lösung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer ungelöste Feststoffe als Verunreinigungen enthaltenden alkalischen
Lösung, insbesondere einer russhaltigen Mercerisierlauge. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
Baumwolle kann vor der Mercerisierung einem "Sengen" unterworfen werden, wobei ihre freistehenden Pasern weggebrannt
werden. Beim Mercerisieren wird die Baumwolle mit einer Lauge versetzt, wobei die durch das Sengen entstandenen Russteile
in die Lauge gelangen. Dadurch verfärbt sich jedoch die Lauge und wird dunkelgelb bis schwarz. Die jetzt in der
Lauge vorhandenen Russteilchen und andere Verunreinigungen
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liegen in feindisperser Form vor und können durch bekannte Abtrennmethoden, wie z.B. durch Filtration usw. nicht entfernt
werden. Versuche, die eine Koagulation der Verunreinigungen· anstrebten, um Teilchengrössen zu erzielen, die sich
von der Lauge abtrennen lassen, sind bis anhin gescheitert. Aus diesem Grund musste die Lauge periodisch verworfen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorangehenden Nachte'ile zu
vermeiden, und ein Reinigungsverfahren sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, welche es ermöglichen, die
alkalische Lösung von der in ihr enthaltenen Feststoffen zu befreien und sie in. gereinigtem Zustand ganz oder teilweise
wieder zu verwenden.
Ein Verfahren zur Lösung der genannten Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass die Lösung mit einem Oxidationsmittel versetzt
wird, dass damit eine erste Feststoffmenge oxidiert und eine zweite Feststoffmenge koaguliert wird, und dass nachfolgend
die koag-ulierten Feststoffe von der Lösung abgetrennt werden.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch eine Oxidations- und Koagulationsvorrichtung aus,
in welcher die Oxidation und die Koagulierung von Feststoffen stattfindet, und eine dieser nachgeschaltete Abtrennvorrichtung,
in welcher die koagulierten Feststoffe von der Lösung abgetrennt werden. -
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in
einem einzigen Oxidationsvorgang Peststoffe .oxidiert und/oder
koaguliert werden, wobei die koagulierten Teilchen gross genug sind, um mit einer bekannten Abtrennmethode von der Lösung abgetrennt
zu werden.'
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die
Lösung mit HpO versetzt und die Oxidation mit Mangandioxyd
(MnOp) katalysiert. Die von den Verunreinigungen befreite
Lösung wird dann mindestens zum Teil zur Wiederverwendung zurückgeführt.
Die so erzielbaren Ersparnisse sind beträchtlich.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In dieser ist eine Mercerisiermaschine
mit einer Einrichtung zur Reinigung und Rezyklisierung · der gebrauchten Mercerisierlauge schematisch dargestellt.
Der Mercerisiermaschine 1 ist die Oxidations- und Koagulationsvorrichtung
2, und dieser die Abtrennvorr'ichtung 3 nachgeschaltet. Zwischen der Abtrennvorrichtung 3 und der Mercerisiermaschine
1 ist eine Rüekführvorrichtung, bestehend aus der Rückführleitung 4 und der Pumpe 5, zur Rückführung der
gereinigten Lauge zur Mercerisiermaschine 1 vorgesehen.
Der Oxidations- und Koagulationsvorrichtung 2 ist eine Oxidationsmittel-Zuführvorrichtung
6 zugeschaltet, welche einen Vorratsbehälter 7 und ein als Dosiervorrichtung 8 vorgesehenes
Steuerventil aufweist. Die Zuführleitung 9 dient der Zufüh-
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rung frischer Lauge an die Mercerisiermaschine 1, die Ueberführungsleitungen
10 der Ueberführung der Lauge von der Mercerisiermaschine 1 über die Oxidations- und Koagulationsvorrichtung
2. zur Abtrennvorrichtung 3» und die Abführleitung der Abführung des in der Abtrennvorrichtung 3 abgetrennten
Schlammes. Es ist ferner eine Katalysator-Dosiervorrichtung
(nicht dargestellt) zur Dosierung der der Lösung zuzuführenden Kalysatormenge vorgesehen.
Schlammes. Es ist ferner eine Katalysator-Dosiervorrichtung
(nicht dargestellt) zur Dosierung der der Lösung zuzuführenden Kalysatormenge vorgesehen.
Die Abtrennvorrichtung 3 kann eine Flotationsvorrichtung, z.B.
eine Druckflotationsvorrichtung oder .eine Elektroflotationsvorrichtung',
eine Sedimentationsvorrichtung, eine Filtrationsvorrichtung oder eine Zentrifugationsvorrichtung sein. Wenn
sie eine Flotationsvorrichtung ist, besteht sie aus einem
Plotationsbecken und einer Schwimmschlammräumvorrichtung.
Wenn sie eine Sedimentationsvorrichtung ist, weist sie eine
Entgasungsvorrichtung und ein Absetzbecken auf. Wenn sie
hingegen eine Piltrationsvorrichtung ist, kann sie ein Filterbecken mit Filtermedium, z.B. Kieselgur, oder eine Säule mit Filtermedium, z.B. Quarzsand, aufweisen.
sie eine Flotationsvorrichtung ist, besteht sie aus einem
Plotationsbecken und einer Schwimmschlammräumvorrichtung.
Wenn sie eine Sedimentationsvorrichtung ist, weist sie eine
Entgasungsvorrichtung und ein Absetzbecken auf. Wenn sie
hingegen eine Piltrationsvorrichtung ist, kann sie ein Filterbecken mit Filtermedium, z.B. Kieselgur, oder eine Säule mit Filtermedium, z.B. Quarzsand, aufweisen.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wurde eine Russteilchen
und andere Feststoffe in kolloidal gelöster Form
enthaltende, aus 25 Gewichtsprozent NaOH und 75 Gewichtsprozent Wasser zusammengesetzte schwarz verfärbte Mercerisierlauge in einer zur Atmosphäre offenen Oxidations- und Koagulationsvorrichtung 2 mit 35 prozentigem H„0p als Oxidations-
enthaltende, aus 25 Gewichtsprozent NaOH und 75 Gewichtsprozent Wasser zusammengesetzte schwarz verfärbte Mercerisierlauge in einer zur Atmosphäre offenen Oxidations- und Koagulationsvorrichtung 2 mit 35 prozentigem H„0p als Oxidations-
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mittel, bei Raumtemperatur· versetzt·. Die der Lauge batchweise
zugegebene dosierte Menge des Oxidationsmittel betrug etwa löml pro Liter Lauge» d.h. ca. 1 Volumenprozent. Die Oxidation
wurde mit Mangandioxid in Pulverform katalysiert, welches in einer dosierten Menge von 250mg pro Liter Lauge dieser batchweise
zugegeben wurde.' · .
.Ein Teil der ungelösten Feststoffe wurde im Qxidationsvorgang
ganz oder teilweise oxidiert und entwich aus der Vorrichtung in der Form von CO und CO. Das HO zerfiel dabei zu HO, "
welches die Lauge etwas verdünnte. Die restlichen ungelösten Feststoffe wurden in der Vorrichtung 2 ohne zusätzliche Massnahmen
koaguliert, zu Teilchengrössen in der Grössenordnung
von 1 mm, die sich von der Lauge ohne weiteres abtrennen liessen. Die gereinigte Lauge war hellgelb und zur Wiederverwendung vorzüglich
geeignet.
Im allgemeinen ist die Menge des zuzugebenden Oxidationsmittels und Katalysators von der Art und Konzentration der zu entfernenden
Feststoffe abhängig. So kann die Menge des 35 prozentigen HpO<
zwischen"5 und 15 ml und die Menge des .Mangandioxides
zwischen 150 und 450 mg pro Liter Lösung liegen. Das Oxidationsmittel,
wie auch der Katalysator, kann der Lösung batchweise oder kontinuierlich zugegeben werden. Es können auch
andere Oxidationsmittel, z.B. Ozon, sowie andere Katalysatoren,
z.B. andere Schwermetallverbindungen, verwendet werden. Die Oxidation kann bei einer Temperatur durchgeführt werden, die
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zwischen Raumtemperatur und 75 C liegt. Das Mangandioxid kann
in in einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, suspendierter Form zugegeben werden. Wenn die ungelösten Feststoffe feste Oxidationsprodukte
ergeben, werden diese ebenfalls koaguliert und im Abtrennvorgang abgetrennt. Vor dem Abtrennvorgang kann die
zu reinigende Lösung noch zusätzlichen chemischen oder mechanischen Behandlungsvorgängen unterworfen werden, wenn dies notwendig
oder sinnvoll ist.
Der in der Abtrennvorrichtung 3 stattzufinden bestimmte Abtrennvorgang
kann eine Flotation, z.B. eine Druckluftflotation oder eine Elektroflotation, eine Sedimentation, eine
Zentrifugation oder eine Filtration sein, wobei die letztere mit einem Anschwemmfilter oder einem Raumfilter durchgeführt werden kann.
Zentrifugation oder eine Filtration sein, wobei die letztere mit einem Anschwemmfilter oder einem Raumfilter durchgeführt werden kann.
Die von der Lösung abgetrennten koagulierten Feststoffe können über die Abführleitung 11 als Schlamm abgeführt, und die gereinigte
Lösung-, deren Menge bis zu 90 % ihrer Ausgangsmenge
betragen kann, der Mercerisiermaschine 1 über die Pumpe 5
.und die Rückführleitung k zur Wiederverwendung zugeführt werden. Die mit dem Schlamm abgeführte Menge der Lauge muss jedoch batchweise oder kontinuierlich ersetzt und über die Zuführleitung 9 der Mercerisiermaschine zugeführt werden.
.und die Rückführleitung k zur Wiederverwendung zugeführt werden. Die mit dem Schlamm abgeführte Menge der Lauge muss jedoch batchweise oder kontinuierlich ersetzt und über die Zuführleitung 9 der Mercerisiermaschine zugeführt werden.
Es ist noch zu erwähnen, dass die Ueberführung der Mereerisierlauge
von der Mercerisiermaschine in die Oxidations- und
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Koagulationsvorrichtung ebenfalls batchweise oder kontinuierlich
durchgeführt werden kann, so dass das ganze Reinigungsverfahren nach Wahl batchweise oder kontinuierlich erfolgen
kann. Ferner kann das Verfahren auch zur Reinigung von durch Eindampfen konzentrierte, vom Mercerisierprozess herrührende
natronlaugehaltige Abwässer verwendet werden.
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L e e r s e i \ e
Claims (17)
1. Verfahren zur Reinigung einer Peststoffe als Verunreinigungen
enthaltenden alkalischen Lösung, insbesondere einer russhaltigen Mercerisierlauge, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lösung mit einem Oxidationsmittel versetzt wird, dass damit eine erste Peststoffmenge oxidiert und eine
zweite Peststoffmenge .koaguliert wird, und dass nachfolgend
die koagulierten Feststoffe von der Lösung abgetrennt werden.
2·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Peststoffmenge aus der ersten Feststoffmenge
durch die Oxidation entstandene feste Bestandteile enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung HpOp als Oxidationsmittel zugegeben wird,
und dass die Oxidation bei einer Temperatur stattfindet, die zwischen Raumtemperatur und 75°C liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
HpO2 von einer Konzentration von mindestens annähernd 35$
in einer Menge zugegeben wird, die zwischen 5 und 15 ml pro Liter Lösung liegt. ^^ lNSpECTED
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidation mit mindestens einer Schwermetallverbindung
katalysiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
d.er Lösung Mangandioxid als Katalysator zugegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mangandioxid in einer Menge zugegeben wird, die zwischen
und 4'3O mg pro Liter Lösung liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mangandioxid in Pulverform zugegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mangandioxid in in- Wasser suspendierter Form zugegeben
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, dass
die Abtrennung in einem Vorgang durchgeführt wird, welcher aus einer Gruppe gewählt wird, die die Druckluft flotation",
die Elektroflotation, die Sedimentation, die Zentrifugation, die Filtration mit einem Anschwemmfilter mit Kieselgur
und die Filtration mit einem Raumfilter umfasst.
und die Filtration mit einem Raumfilter umfasst.
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11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die von koagulierten Feststoffen befreite Lösung mindestens
zum Teil zur Wiederverwendung zurückgeführt wird,
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengrösse der koagulierten Peststoffe in der
Grössenordnung von 1 nun liegt.
13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Oxidations- und Koagulationsvorrichtung
(2), in welcher die Oxidation und die Koagulierung von Peststoffen stattfindet, und eine dieser'nachgeschaltete
Abtrennvorrichtung (3), in welcher die koagulierten Peststoffen von der Lösung abgetrennt werden.
I^. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine
Dosiervorrichtung (8) zur Dosierung der Menge des der Lösung zuzuführenden Oxidationsmittels.
15.. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Katalysator-Dosiervorrichtung zur Dosierung der Menge des
der Lösung zuzuführenden Katalysators.
16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtrennvorrichtung (3) aus einer Gruppe gewählt wird,
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.welche die. Druckluftflotations-, Elektroflotations-,
Sedimentations-, Piltrations- und Zentrif'ugationsvorrichtung umfasst, wobei die Flotationsvorrichtung ein Flotations·
becken und eine Schwimmschlammräumvorrichtung, die Sedimentationsvorrichtung
eine Entgasungsvorrichtung und ein Absetzbecken, und die Filtrationsvorrichtung ein Filterbecken
mit Filtermedium oder eine Säule mit Filtermedium aufweist.
17. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine der
Abtrennvorrichtung (3) nachgeschaltete Rückführvorrichtung
mit einer Rückführleitung (4) und mindestens einer Pumpe
(5), zur Rückführung mindestens eines Teiles der von den koagulierten Feststoffen befreiten Lösung zur Wiederverwendung.
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & "Cie.
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