DE3506358A1

DE3506358A1 - Verfahren zur rueckgewinnung der bestandteile eines lackrueckstaende und loesungsmittel dafuer enthaltenden gemisches

Info

Publication number: DE3506358A1
Application number: DE19853506358
Authority: DE
Inventors: Alessandro Turin/Torino Chisotti; Roberto Pellegrin
Original assignee: Texeco SpA
Current assignee: Texeco SpA
Priority date: 1984-02-24
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1985-08-29
Also published as: ES8701213A1; ES540619A0; IT8467182A1; IT8467182A0; IT1178862B; FR2560061A1

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Bestandteile eines von der Reinigung von Lackierungs- und/oder Lackherstellungseinrichtungen mit Lösungsmitteln stammenden, Lackrückstände und Lösungsmit tel dafür enthaltenden Gemisches.

Die technischen Lackherstellungs- und Lackierungseinrichtungen erfordern eine Reinigung der Apparaturen bei jedem Wechsel von Lackfarbe und/oder -art, sowie oft bei jeder Unterbrechung des Arbeitszyklus, um Lackreste zu entfernen. Die Lackreste bestehen üblicherweise aus filmbildenden Stoffen, wie Harzen und/oder trocknenden Ölen, zusammen mit Pigmenten und gegebenenfalls Weichmachern, Stabilisatoren, Füllstoffen und Vehikel.

Das zur Reinigung verwendete Mittel besteht aus einem Gemisch organischer Lösungsmittel, üblicherweise auf der Basis von Acetaten, Ketonen, Alkoholen, alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Solche Gemische gelten als verbraucht, wenn ihr Gehalt an gelöstem Lack etwa 10 % erreicht.

Der erhöhte Preis der zur Reinigung verwendeten Lösungsmittel und die Erfordernisse des Umweltschutzes machen die Wiedergewinnung der Lösungsmittel und der Bestandteile des Lackrückstandes und ihre Wiederverwendung notwendig. Andererseits verbietet sich die einfache Energiegewinnung durch Verbrennung wegen der starken Umweltbelastung durch den entstehenden Rauch.

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Bisher benutzte Verfahren sehen nur die Wiedergewinnung des von der Reinigung von Lackierungseinrichtungen stammenden verbrauchten Lösungsmittels durch direkte Destillation des Rücklaufs vor, wobei am Kopf der verwendeten Destillationskolonne ein Lösungsmittelgemisch und im Sumpf ein Rückstand aus Lack und Lösungsmittel erhalten wird, welcher etwa 25 bis 30 Gewichtsprozent der Beschickung darstellt.

Die Lacke, und insbesondere ihre polymeren und pigmentierenden Bestandteile, unterliegen, wenn sie im Heizkessel auf Destillationstemperatur erhitzt werden, der Pyrolyse und Spaltung, die zur Entstehung von Verkrustungen an den Heizschlangen und Wärmeaustauschern sowie zum Entweichen von flüchtigen, vom Molekülabbau stammenden Nebenprodukten im Kolonnenkopf führt. Außerdem kann in Abhängigkeit von der Art der im Lack vorhandenen polymeren Bestandteile thermische Vernetzung auftreten, was unvermeidlich zur Verstopfung der Anlage führt.

Als Folge davon besitzen die wiedergewonnenen Lösungsmittel geringe Lichtstabilität und weisen eine auf die mitgerissenen Nebenprodukte zurückzuführende Restfärbung auf. Die im Kolonnensumpf verbliebenen Lacke erleiden eine völlige Zerstörung ihres wirtschaftlichen Wertes und müssen, da sie nicht wiederzugewinnen sind, der Verbrennung zugeführt werden, die jedoch infolge ihrer Nichtmischbarkeit mit üblichen Brennstoffen und wegen des häufig in ihnen enthaltenen Chlors problematisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Rückgewinnung der Bestandteile eines von der Reinigung von Lackierungs- und/oder Lackherstellungseinrichtungen mit Lösungsmitteln stammenden Gemisches zu schaffen, bei dem Lösungsmittel und Lackbestandteile in einer zur Wiederverwendung geeigneten Form erhalten werden

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können. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur destillativen Rückgewinnung der Bestandteile eines von der Reinigung von Lackierungs- und/oder Lackherstellungseinrichtungen mit Lösungsmitteln stammenden, Lackrückstände und Lösungsmittel dafür enthaltenden Gemisches, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

- das Gemisch mit einem Stoff, der ein nicht-lösendes Lösungsmittel für das Gemisch darstellt, unter solchen Temperatur- und Druckbedingungen, bei denen der Stoff in flüssigem Zustand vorliegt, und in solcher Menge versetzt, daß das Harz, die Pigmente und die anderen gegebenenfalls vorhandenen, normalerweise festen Stoffe des Gemisches ausfallen, wobei eine schwere ausgefällte Phase und eine leichte geklärte Phase erhalten werden, und

- die schwere Phase von der leichten Phase im Hinblick auf die folgende Destillation der Bestandteile abtrennt.

Der Begriff "nicht-lösendes Lösungsmittel" bezeichnet einen chemischen Stoff, in dem die zur Reinigung verwendeten Lösungsmittel im wesentlichen löslich, das Harz, die Pigmente und die gegebenenfalls übrigen festen Bestandteile de*s Reinigungsgemisches jedoch im wesentlichen unlöslich sind.

Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare nicht-lösende Lösungsmittel sind lineare oder verzweigte C₃_₁₈~Paraffinkohlenwasserstoffe, lineare oder verzweigte C_4-1„-Olefine, C_1-4-AIkOhOIe, Petroläther und Gemische davon.

Das nicht-lösende Lösungsmittel wird üblicherweise in einer Menge von 30 bis 300 Vol.-%, bezogen auf das VoIumen des Gemisches zugesetzt.

— D —

Bevorzugt ist die Verwendung eines nicht-lösenden Lösungsmittels, dessen Siedetemperatur niedriger ist als diejenige des Reinigungsgemisches. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von n-Pentan und seinen Isomeren.

Das Verfahren der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Figur 1 ist ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird ein Reinigungsgemisch A, das Lackrückstände und Lösungsmittel enthält, in eine Stufe 1 geführt, in der es unter Rühren mit einer Menge eines Stoffes B versetzt wird, der ein nicht-lösendes Lösungsmittel gemäß vorstehender Beschreibung ist. Der Zusatz führt zur Ausfällung des Harzes, der Pigmente und der anderen normalerweise festen, im Gemisch A enthaltenen Bestandteile.

Mit 2 ist eine Trennstufe bezeichnet, in der sich die Trennung des Gemisches in eine leichte, geklärte Phase C und eine schwere Fällungsphase D vollzieht. Die leichte Phase C enthält die zur Reinigung verwendeten Lösungsmittel, das zugesetzte, nicht-lösende Lösungsmittel, sowie gegebenenfalls im Reinigungsgemisch vorhandene Weichmacher und Stabilisatoren. In der schweren Phase D sind die Harzbestandteile, die Pigmente und andere feste Zusätze, wie Füllstoffe und Vehikel enthalten, sowie auch ein Teil der zur Reinigung verwendeten und der zugesetzten Lösungsmittel.

Die Stufe 2 kann durch statische Sedimentation oder durch Zentrifugieren durchgeführt werden.

Beispielsweise können die Stufen 1 und 2 in einer Vorrichtung durch Mischen und Dekantieren oder in Einrichtungen wie Extraktoren und Zentrifugen durchgeführt werden.

Die schwere Phase D wird dann in eine mit 3 bezeichnete Flash-Destillationsstufe geführt. Im Hinblick auf die Flash-Destillation ist die Verwendung von flüchtigen, nicht-lösenden Lösungsmitteln mit einer Siedetemperatur unter derjenigen des Reinigungsgemisches, und insbesondere die Verwendung von n-Pentan, vorteilhaft. Dabei kann die Destillation nämlich unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von 30 bis 40⁰C durchgeführt werden. In der Destillationsstufe verbleibt dann im Sumpf ein hauptsächlich aus Harz, Pigmenten, Füllstoffen und Vehikeln bestehender Rückstand E sowie eine kleine Restmenge Lösungsmittel. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird der Rückstand E nicht stark erhitzt, behält somit technisch annehmbare Eigenschaften und kann erneut einer technischen Verwendung zugeführt werden.

Aus der Destillationsstufe 3 tritt am Kopf ein Lösungsmittelgemisch aus, das vorzugsweise der aus der Stufe 2 kommenden leichten Phase C zugesetzt wird. Das dabei erhaltene Gemisch wird nun in eine fraktionierte Destillationsstufe 4 eingebracht, in der die einzelnen, in der Figur schematisch mit S₁, S₀ bis S bezeichneten Lösungsmittel voneinander und vom zugesetzten nicht-lösenden Lösungsmittel B₁ getrennt werden. Im Sumpf der fraktionierten Destillation verbleibt ein Rückstand G, der die Additive, Weichmacher und Stabilisatoren enthält, die in dem ursprünglichen Reinigungsgemisch enthalten waren.

Die Rückgewinnung der Weichmacher und Stabilisatoren stellt einen weiteren Vorteil des Verfahrens der Erfindung dar, da diese Bestandteile leicht wieder einer technischen Verwendung zugeführt werden können. Außerdem ist das in der Destillationsstufe 3 erhaltene Harz weitgehend frei von Weichmachern und stellt einen wertvollen Stoff für technische Verwendung dar.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Eine Menge von 1000 g eines Gemisches, das vom Auswaschen von Nitrocellulose-Lackrückständen stammt, enthält die folgenden Bestandteile:

Acetate 61 %

Toluol 22 %

Xylole 2 %

Weichmacher und Harz 10 %

Pigmente, Füllstoffe und Vehikel 5 %

Das Gemisch wird mit 330 g n-Pentan versetzt und 5 Minuten bei Umgebungstemperatur in einem geschlossenen Reaktor gerührt. Dann wird das Gemisch etwa 24 Stunden zur Trennung der schweren von der leichten Phase einer statischen Sedimentation unterzogen. Man erhält 1157 g geklärte leichte Phase, die besteht aus:

Lösungsmittel, Weichmacher und
Stabilisatoren 74 %

n-Pentan 26 %

und 173 g einer abgesetzten schweren Phase aus: Harz, Pigmente, Vehikel und

Füllstoffe 29 %

Lösungsmittel 53 %

n-Pentan 18 %

Die schwere Phase wird sodann einer Flash-Destillation unterzogen, wobei im Sumpf 140 g wiederverwendbares Produkt erhalten werden, die bestehen aus:
Harz, Pigmente, Vehikel und
Füllstoffe 35 %

Lösungsmittel 65 %

1 Die geklärte Phase, mit der die am Kopf der Flash-Destillation abgehenden Teile vereinigt werden, wird einer fraktionierten Destillation unterzogen. Dabei wird das n-Pentan wiedergewonnen und in das ursprüngliche Gemisch 5 zurückgeführt. Außerdem werden folgende wiederverwendbare Produkte erhalten:

Acetate 548 g

Toluol 195 g

Xylole 19 g

10 Weichmacher und Stabilisatoren 93 g

40 Leerseite

Claims

VOSSIUS - VOSSIUS -.TAUdHR^P ·- HE.ÜNEMANN · RAUH SI E B ERTSTRASS E 4 · BOOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O 89) 47 4O 75 CABLE: B EN ZOLPATENT MDNCHEN -TELEX 5-29 45 3 VOPAT D u.Z.: T 593 (Ra/kä) 22. Februar 1985 Case: Grerosolvent TEXECO S.p.A. Torino, Italien " Verfahren zur Rückgewinnung der Bestandteile eines Lackrückstände und Lösungsmittel dafür enthaltenden Gemisches " Patentansprüche

1. Verfahren zur destillativen Rückgewinnung der Bestandteile eines von der Reinigung von Lackierungs- und/ oder Lackherstellungseinrichtungen mit Lösungsmitteln stammenden, Lackrückstände und Lösungsmittel dafür enthaltenden Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man

- das Gemisch mit einem Stoff, der ein nicht lösendes

Lösungsmittel für das Gemisch darstellt, unter solchen Temperatur- und Druckbedingungen, bei denen der Stoff in flüssigem Zustand vorliegt, und in solcher Menge versetzt, daß das Harz, die Pigmente und die anderen gegebenenfalls vorhandenen, normalerweise festen Stoffe des Gemisches ausfallen, wobei eine schwere ausgefällte Phase und eine leichte geklärte Phase erhalten werden, und

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als nicht lösendes Lösungsmittel einen unverzweigten oder verzweigten C.,_₁g-Paraffinkohlenwasserstoff, ein unverzweigtes oder verzweigtes C₄.„-Olefin, einen C^.-Alkohol, Petroläther oder Gemische davon verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß man den Stoff in einer Menge von 30 bis 300 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des Gemisches, zusetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zugesetzte Stoff einen niedrigeren Siedepunkt als

das Gemisch aufweist. 15

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man n-Pentan oder ein Isomeres davon zusetzt.