DE3427878A1 - Verfahren zur entfernung von polychlorbiphenylen (pcb) aus elektroisolierfluessigkeiten - Google Patents

Verfahren zur entfernung von polychlorbiphenylen (pcb) aus elektroisolierfluessigkeiten

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DE3427878A1
DE3427878A1 DE19843427878 DE3427878A DE3427878A1 DE 3427878 A1 DE3427878 A1 DE 3427878A1 DE 19843427878 DE19843427878 DE 19843427878 DE 3427878 A DE3427878 A DE 3427878A DE 3427878 A1 DE3427878 A1 DE 3427878A1
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Description

B e sehre ibung
Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen (PCB) aus
5i§]$iroisolie^f lÜSSigkeiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Poly chlorbiphenylen (PCB) aus Elektroisolierflüssigkeiten beim Ersatz von PCB-ölen durch andere Isolierflüssigkeiten, insbesondere Silikonöle.
Ein Hauptanwendungsgebiet für chlorierte Biphenyle, welche im folgenden auch abgekürzt PCB bezeichnet werden, ist die Verwendung als Isolierflüssigkeiten bzw. Kühlflüssigkeiten in den sogenannten Askarelen, worunter man flammwidrige
Elektroisolier-Flüssigkeiten versteht, die in elektrischen Lichtbogen weder brennbare noch explosive Gase entwickeln. Solche Askarele sind als Transformatorisolierflüssigkeiten weit verbreitet im Einsatz.
Allerdings wurde Ende der 6Oer-Jahre bekannt, daß besonders die höher chlorierten Biphenyle schwer abbaubar, bioakkumulierbar und somit ökologisch sehr bedenklich sind.
Fernerhin besteht die Möglichkeit, daß aus PCB bei höheren Temperaturen die hochtoxischen, chlorierten Dibenzofurane
bzw. Dibenzodioxine freiwerden.
Deshalb wurde die Verwendung von PCB in der Bundesrepublik Deutschland gemäß der 10. Verordnung zur Durchführung des
Bundes-Immi-ssionsschutzgesetzes vom 26. Juli 1978 nur für
bestimmte Anwendungsgebiete zugelassen.
Hierzu gehört unter anderem die Verwendung von PCB in Systemen, aus denen normalerweise kein PCB entweichen kann, wie zum Beispiel auf elektrische Vorrichtungen wie Transformatoren, Drosseln, Kondensatoren, usw.
Trotzdem besteht heute die Tendenz, askarelgefüllte Transformatoren entweder komplett auszutauschen oder zumindest die Isolierflüssigkeit durch umweltfreundliche Produkte, zum Beispiel Silikonöl, zu ersetzen.
5
Hierbei hat es sich jedoch herausgestellt, daß der Ersatz von PCB-Ölen durch andere Transformatorisolierflüssigkeiten gar nicht so einfach ist, da die restlose Entfernung von PCB-Öl aus einem solchen Transformator praktisch unmöglieh ist, selbst wenn der Transformator abgebaut wird und nach dem Transport zu einer entsprechenden Umfüllanlage dort gründlich gereinigt wird. Im Laufe der Zeit treten die unvermeidlich in Transformatoren bzw. deren Bauteilen verbliebenenPCB-Restölmengen in die neue Transformatorisolierflüssigkeit ein, so daß nach einiger Zeit Gehalte bis zu 10 Vol.-% an PCB-Öl in der neuen Transformatorisolierflüssigkeit vorliegen.
Hierdurch wird ein erneuter, eventuell sogar mehrmaliger Austausch der Isolierflüssigkeit erforderlich, wobei die Entsorgung des PCB-kontaminierten Silikonöls naturgemäß problematisch ist. Es sind Verfahren bekannt geworden, die es ermöglichen, PCB-Verunreinigungen aus der ausgetauschten Transformatorflüssigkeit durch Adsorption zu entfernen.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen aus Elektroisolierflüssigkeiten, insbesondere Silikon- oder Mineralölen, welches es erlaubt, auf wirtschaftliche Weise eine PCB-freie, wiederverwendbare Isolierflüssigkeit zu erhalten, wobei die Polychlorbiphenyle anschließend in konzentrierter Form anfallen, so daß zum Beispiel eine Entsorgung durch Verbrennung in einem Spezialofen ohne Schwierigkeiten möglichkeit wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, welches auf der Extraktion der Polychlorbiphenyle aus der Elektroisolierflüssigkeit mit einem, mit dieser Isolierflüssigkeit nicht mischbaren Lösungsmittel für Polychlorbiphenyle beruht.
Als flüssige Extraktionsmittel sind niedere Alkohole, zum Beispiel Methanol, sehr gut geeignet.Unter niederen Alkoholen sind Cj-C.-Alkanole zu verstehen.
Nach intensiver Kontaktierung der Flüssigkeiten wird das Extraktionsmittel abgetrennt.
Die Extraktion kann kontinuierlich oder diskontinuierlich in mehreren Schritten in den üblichen und bekannten Extraktionsapparaten durchgeführt werden.
Unter dem Ausdruck "Elektroisolierflüssigkeiten" sind in der vorliegenden Beschreibung alle Isolierflüssigkeiten oder Askarele zu verstehen, welche kein PCB enthalten oder nicht hieraus bestehen.
Das mit PCB angereicherte Extraktionsmittel wird durch Destillation von diesem abgetrennt und kann anschließend erneut zur Extraktion eingesetzt werden.
Die Destillation ist unproblematisch, da PCB in Form einer niedrig-viskosen Flüssigkeit anfällt.
Die Aufbereitung sollte an wenigen zentralen Stellen erfolgen, um eine wirtschaftliche Dimensionierung der Extraktionsund Destillationsapparate zu ermöglichen und eine technisch einwandfreie Durchführung des Verfahrens zu gewährleisten.
Die Anzahl der Extraktionsschritte bis zur vollständigen PCB-Entfernung aus der Isolierflüssigkeit kann durch die Nachschaltung einer zusätzlichen Adsorptionsstufe verringert werden.
Die Wahl des entsprechenden Verfahrens bzw. der entsprechenden Verfahrenskombination richtet sich nach dem gewünschten Reinheitsgrad.
' " C ~ 3427873
Ein solches Adsorptionsverfahren ist in dem Aufsatz "Probleme mit PCB-gefüllten Transformatoren" Seite 10, VDI-Kdchtagung Abwasserwirtschaft am .11.5.82 in Frankfurt/Main beschrieben.
Zur Reinigung der mit PCB angereicherten Isolierflüssigkeiten werden die kontaminierten Transformatoren entleert, mit frischer Isolierflüssigkeit gefüllt und die verunreinigten Isolierflüssigkeiten anschließend extrahiert.
Bei Austausch der Isolierflüssigkeiten vor Ort können die Ausfallzeiten des Transformators so gering wie möglich gehalten werden.
Die mit dem Extraktionsmittel behandelte Isolierflüssigkeit kann noch Spuren des entsprechenden Lösungsmittels enthalten. Diese können durch höhere Temperaturen oder im Vakuum ausgedämpft werden, obwohl geringe Restmengen die Funktionsweise des Transformators in keiner Weise negativ beeinflussen.
Ein weiteres Problem ist die Entsorgung von Alttrafos. Eine Verschrottung mit Rückgewinnung der Wertstoffe, zum Beispiel des Kupfers, wird bei mit PCB kontaminierten Trafos heutzutage wegen der damit verbundenen Umweltgefährdung nicht praktiziert. Es ist üblich, nach Entleerung der Trafos diese unter Tage zu deponieren.
Eine solche Art der Entsorgung führt zu unerwünschten Altlasten.
2Q Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Alttrafos einem Recycling zugeführt werden. Zu diesem Zweck werden an einer zentralen Stelle eine größere Anzahl Alttrafos, zum Beispiel mit Rohrleitungen miteinander verbunden und mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt, die im Kreislauf umgepumpt wird.
gc Um die Diffusion des PCB in die Isolierflüssigkeit zu beschleunigen, kann der Trafo elektrisch belastet werden, wodurch eine Erwärmung der Isolierflüssigkeit stattfindet. Durch diese neue Verfahrensweise wird im Gegensatz zu einer
-τι direkten Behandlung der Trafos mit Lösungsmitteln eine Brandgefahr bzw. eine Umweltgefährdung weitgehendst ausgeschlossen.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels erläutert. Beispiel
Versuchsdurchführung
50 ml der Transformator-Isolierflüssigkeit (Silikonöl mit 6000 ppm PCB) wurde in mehreren Schritten mit jeweils 10 ml Methanol extrahiert.
Anzahl der Extraktionsschritte PCB-Gehalt im Silikonöl
0 6000
1 4800
2 3840 3 3000
4 2320
5 1780
6 1360
7 1030 8 767
9 6 05
10 482
Das Diagramm der Figur zeigt die Abhängigkeit der PCB-Konzentration im Silikonöl von der Auswahl der Extraktionsschritte .
- L e e r s e 11 e
- 3
Nummer:
Int. Cl.4:
Anmeldetag:
Offenlegungstag:
C 10 M 175/00
28. Juli 1984 6. März 1986
Abnahme der PCB-Konzentration in PP m > °C£ Uc lop/ N N n) 1 / J tha rno \
—-S^
10.000
1.000 Silikonöl, nach Extraktion mit Methanol —— —. >
100 Extraktionsvolumeh : 5 Teile Silikonöl - - ■
--
—- ■
.- . N
10
N
-.. —
Te ι
>l
S 10
Anzahl der Extraktionen

Claims (7)

  1. PA 3432
    DIDIER-WERKE A.G. 6200 Wiesbaden
    Patentansprüche
    Verfahren zur Entfernung von Polychlorbiphenylen (PCB) aus Elektroisolierflüssigkeiten beim Ersatz von PCB-Ölen durch andere Isolierflüssigkeiten, insbesondere Silikonöle, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierflüssigkeit mit einem flüssigen Extraktionsmittel für Polychlorbiphenyle in Kontakt gebracht und das Extraktionsmittel • anschließend von der Isolierflüssigkeit abgetrennt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Extraktionsmittel ein niederer Alkohol verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der PCB durch das Extraktionsverfahren und der restliche Teil durch ein Adsorptionsverfahren aus der Isolierflüssigkeit entfernt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Polychlorbiphenylen angereicherte Extraktionsmittel durch Destillation von Polychlorbiphenylen getrennt und das von Polychlorbiphenylen befreite Extraktionsmittel erneut zur Extraktion von mit Polychlorbiphenylen verunreinigter Isolierflüssigkeit eingesetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit erneut eingesetzt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit von Extraktionsmittelresten durch Erhitzen auf höhere Temperatur befreit wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Polychlorbiphenylen befreite Isolierflüssigkeit durch Vakuumbehandlung von Extraktionsmittelresten befreit wird.
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