DE4239951A1

DE4239951A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zur Konzentrierung von Waschlauge

Info

Publication number: DE4239951A1
Application number: DE4239951A
Authority: DE
Original assignee: HOPF GmbH
Current assignee: HOPF GmbH
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-01

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Konzentrierung einer Feststoffe enthalten den Lauge, insbesondere Waschlauge. Sogenannte Waschlaugen fallen regelmäßig in sehr großen Mengen in Großwäschereien an. Waschlaugen besitzen einen Feststoffgehalt. Es handelt sich hierbei um Flusen, Metallteilchen, Waschmittel etc. Zur Aufbereitung der Waschlauge wird versucht, das Wasser aus der Waschlauge so gut es geht zu entfernen, d. h. die Waschlauge konzentrieren. Waschlaugen werden in sogenannten Ultrafiltrationsverfahren der Membrantechnik konzentriert, wobei hierbei jedoch nur Konzentrate mit einem relativ ho hen Wassergehalt herstellbar sind. Der hierdurch regelmäßig erreichbare Feststoffanteil einer konzentrierten Waschlauge beträgt ca. 40% bei einem Wassergehalt von demzufolge 60%.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Konzentrierung einer Waschlauge zur Verfügung zu stellen, mit der eine im Ver gleich zu den Ultrafiltrationsanlagen wesentlich höhere Konzentrierung einer Waschlauge möglich wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet die Möglichkeit einer im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich besseren Konzentrierung unter Verwendung einer vergleichsweise einfachen Vorrich tung. Waschlauge kann auf diese Art und Weise besser "entsorgt" werden. Der Volumenanteil an umweltschädlicher Waschlauge läßt sich demzufolge wirksam reduzieren. Zweck mäßigerweise kann das erfindungsgemäße Verfahren dem soge nannten Ultrafiltrationsverfahren nachgeschaltet werden.

Das Verfahren läßt sich zudem auch kontinuierlich durchfüh ren, wobei die hierfür notwendigen Trennbehälter eine kom pakte Form aufweisen können.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrads des Verfahrens kann erfin dungsgemäß vorgesehen sein, die Waschlauge während der Be handlung zu rühren.

Anspruch 3 bietet den Vorteil, daß die Erzeugung feiner Luftbläschen in der in Anspruch 3 beschriebenen Art kon struktiv besonders einfach realisierbar werden kann.

Dadurch, daß sich das Lochblech während der Behandlung der Waschlauge im Behälter dreht, wird eine besonders gleichmä ßige Verteilung der Luftblase bzw. des Luftpolsters unter der Lochblende über den gesamten Durchmesser der Lochblende erzielt. Daraus resultiert eine über den Querschnitt des Behälters sehr gleichmäßige Bläschenbildung und damit ein hoher Wirkungsgrad des Verfahrens.

Der Anspruch 5 bietet den Vorteil, daß das Verfahren insge samt geschlossen arbeitet, so daß eine Umweltbelastung durch das Trägergas nicht auftritt.

Die gattungsgemäße Trennvorrichtung gemäß Anspruch 6 ist erfindungsgemäß durch die Merkmale a)-c) im kennzeichnen den Teil des Anspruchs 5 charakterisiert. Die Beheizung der Waschlauge einerseits sowie die Erzeugung von fein verteil ten Luftbläschen über den Gesamtquerschnitt der Waschlauge hinweg andererseits bewirken eine spürbare Herabsetzung der zur Schwadenbildung notwendigen Betriebstemperatur und da mit eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrads der An lage.

Anspruch 7 gewährleistet die Möglichkeit, auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise vorzugsweise über der Ge samtfläche der Waschlauge fein verteilte Luftbläschen zu erzeugen.

Dadurch, daß die Behälterunterseite konisch ausgebildet ist, wird eine selbständige Fließbewegung der festeren bzw. schwereren Bestandteile der Waschlauge zum Auslaß hin begründet. Um bei einer derartigen Ausgestaltung den höchst möglichen Luftdurchsatz zu gewährleisten, ist das Lochblech zweckmäßigerweise gegenüber vom zylindrischen Abschnitt zum konischen Abschnitt angeordnet.

Der Gegenstand des Anspruchs 9 hat den Vorteil, daß auf grund der axialen Anordnung der Hohlwelle zum Trennbehälter letzterer in einer besonders kompakten Bauweise hergestellt werden kann. Die Hohlwelle erlaubt es auch, die Luft zen tral im unteren Bereich des Trennbehälters in die Waschlauge einzubringen, wodurch eine optimale Verteilung der Luft erfolgen kann.

Durch die Drehung des Lochblechs während des Betriebs der Vorrichtung gemäß Anspruch 10 wird aufgrund der hierdurch begründeten Turbulenz im unteren Bereich der Waschlauge eine noch bessere Bläschenverteilung erzeugt. Das sich ge gen die Waschlauge drehende Lochblech bewirkt, daß die sich während der Belüftung über die Hohlwelle an der Unterseite des Lochblechs bildende Luftblase gleichmäßig verteilt, mit der Folge, daß gleichmäßig verteilt an der Oberseite des Lochblechs Luftbläschen aufsteigen.

Anspruch 10 beschreibt eine konstruktiv sehr einfache Aus gestaltung der Erfindung, die den Vorteil mit sich bringt, daß die beiden Hohlwellen, das Lochblech sowie der Antrieb der Hohlwelle gleichsam als Aufsatz auf den Trennbehälter gesetzt werden können.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung einer Rühreinrich tung der Wirkungsgrad der Vorrichtung noch gesteigert wer den kann.

Da Waschlaugen regelmäßig Bestandteile enthalten, die be sonders leicht an den inneren Behälterwänden anbacken kön nen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Abstreifervorrichtung vorgesehen, die ein Anbacken derartiger Bestandteile der Waschlauge verhindern soll.

Zweckmäßigerweise kann als Abstreifervorrichtung mindestens ein länglicher, vertikal verlaufender Abstreifer vorgesehen sein, der fest mit der Hohlwelle in Verbindung steht und sich folglich bei Drehung der Hohlwelle zusammen mit dem Lochblech mitdreht.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstreifer sowohl entlang des zylindrischen als auch des konischen Bereichs der Behälterwand des Trennbehälters vorgesehen.

Im letzteren Fall kann der im unteren Bereich des Trennbe hälters, d. h. im konischen Bereich des Trennbehälters, ange ordnete Abstreifer eine im Vergleich zu einer radialen Er streckung schräg verlaufende Erstreckung aufweisen, so daß eine zusätzliche Kraft auf das im unteren Teil befindliche Konzentrat zum Auslaß hin begründet wird.

Der Gegenstand des Anspruchs 16 hat in Verbindung mit der an der Unterseite erfolgenden Abführung des Konzentrats den Vorteil, daß die Trennvorrichtung in einer besonders kom pakten Bauweise herstellbar ist. Anschlüsse sind lediglich an der Ober- sowie Unterseite der Vorrichtung notwendig.

Zur Aufheizung der Waschlauge ist der Trennbehälter zweck mäßigerweise doppelwandig ausgebildet und wird mit Heizme dium, insbesondere Heißwasser gespeist.

Die im oberen Bereich der Trennvorrichtung entstehenden flüchtigen Bestandteile werden über einen Abzug sowie ein Gebläse einem Kondensatabscheider zugeführt. Dort erfolgt eine Kondensierung des Wasserdampfs.

Die Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 19 bewirkt, daß das System als geschlossenes System arbeitet, d. h. daß Trägergas immer wieder in einem Kreislauf dem Behälter zu rückgeführt werden kann, wodurch Beeinträchtigungen der Um welt beispielsweise Geruchsbeeinträchtigungen usw. vermie den werden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnungen nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemä ßen Vorrichtung sowie

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lochblech zur Erzeugung der fein verteilten Luftbläschen in der Waschlauge.

Die Bezugszeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet eine Anlage zur Konzentrierung von Waschlauge unter Verwendung der erfin dungsgemäßen Trennvorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt einen Trennbehälter 2, der einen zylindrischen Abschnitt sowie eine kegelstumpfförmige Behälterunterseite 3 aufweist. Der Trennbehälter 2 ist doppelwandig ausgeführt und wird über die Zufuhr 4 und den Ablauf 25 kontinuierlich mit einem Heizmedium, insbesondere Heißwasser gespeist.

An der Oberseite des Trennbehälters 2 befindet sich eine Abdeckung 12, die das Innere des Trennbehälters 2 nach au ßen hin hermetisch verschließt.

Axial mittig zum Trennbehälter 2 verlaufend erstreckt sich eine Hohlwelle 5, deren unterseitige Öffnung in den unteren Bereich des Trennbehälters 2 mündet. An der Oberseite der Hohlwelle 5 wird über eine Zuführung Luft in die Hohlwelle 5 eingeleitet und tritt an der Öffnung 10 nach unten hin in die Waschlauge ein.

Konzentrisch zur Hohlwelle 5 ist eine weitere Hohlwelle 6 innerhalb des Trennbehälters 2 drehbar angeordnet. Im unte ren Bereich der Hohlwelle 6 ist diese fest mit einem quer verlaufenden Lochblech 7 verbunden, welches sich über na hezu den gesamten Querschnitt der innerhalb des Trennbehäl ters 2 befindlichen Waschlauge erstreckt.

Das Lochblech befindet sich im Bereich des Übergangs des zylindrischen Abschnitts in den kegelstumpfförmigen Ab schnitt des Trennbehälters 2.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt das Lochblech 7 eine Vielzahl kleiner Bohrungen 20, die die Erzeugung fein und flächig verteilter Luftbläschen über den gesamten Quer schnitt der Waschlauge ermöglichen.

Die über die Hohlwelle 5 und die Öffnung 10 an die Unter seite des Lochblechs 7 herangeführte Luft befindet sich in Form eines Luftpolsters 23 an der Unterseite des Loch blechs, wobei aufgrund der Bohrungen 20 kontinuierlich kleine Luftblasen 22 (vgl. Abschnitt A) an der Oberseite des Lochblechs entstehen, nach oben hin aufsteigen und das gesamte Volumen der Waschlauge durchsetzen.

Die Hohlwelle 6 und damit das Lochblech 7 drehen sich wäh rend des Betriebs der Trennvorrichtung, wodurch eine ge wisse Turbulenz im unteren Bereich des Behälters gewährlei stet wird und hierdurch eine gleichmäßigere Luftbläschen bildung erzielt werden kann.

Die Hohlwelle 6 ist ferner über einen Querarm 9 mit einem länglichen Abstreifer 8 fest verbunden. Der Abstreifer 8 hat die Aufgabe, die zylindrischen Innenwandbereiche des Trennbehälters 2 von anbackenden Feststoffanteilen zu be freien. Darüber hinaus gewährleistet der Abstreifer 8 auch und insbesondere eine durch Mischung der Waschlauge und hierdurch eine verbesserte Schwadenbildung im oberen Be reich der Trennvorrichtung 1.

An der Spitze der kegelstumpfförmigen Behälterunterseite 3 befindet sich ein Ablaufstutzen 19, welcher mit einem Ab laufrohrsystem sowie einer Pumpe 17 in Verbindung steht. Über den Ablaufstutzen 19 wird das Waschlaugenkonzentrat aus dem unteren Bereich des Trennbehälters 2 abgeführt.

In der Abdeckung 12 ist ein Abzug 13 vorgesehen, über den Trägergas mit flüchtigen Bestandteilen unter der Wirkung eines Gebläses 14 in einem Kondensatabscheider 15 befördert wird.

In dem Kondensatabscheider 15, welcher einen Rippenrohrküh ler sowie Tropfenabscheider aufweisen kann, erfolgt die Kondensation der Wasserdampfschwaden, wobei das hierdurch gewonnene Wasser über eine Ableitung 16 einem Auffangbehäl ter zugeführt wird. Das hierdurch getrocknete Trägergas wird über eine Rückführleitung 24 wieder dem Behälter, d. h. der Hohlwelle 5 zugeführt, wodurch ein in sich geschlosse ner Kreislauf entsteht.

Während des Betriebs wird von der Oberseite über die Hohl welle 5 ständig Luft in den unteren Bereich der Waschlauge eingebracht und aufgrund des Lochblechs 7 eine ständige Durchspülung der Waschlauge mit einer Vielzahl von Luft bläschen vorgenommen. Gleichzeitig befindet sich die Waschlauge auf einer erhöhten Temperatur z. B. 70-80°C. Der Einsatz flächig verteilter feiner Luftbläschen bewirkt eine Wasserdampfschwadenbildung im oberen Bereich des Trennbehälters 2 bereits bei vergleichsweise niedrigeren Temperaturen der Waschlauge. Die Form sowie Konstruktion der Trennvorrichtung begründet zudem einen zuverlässigen sowie einwandfreien Betrieb bei kompakten Abmessungen. Die Erfindung stellt daher einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Trenntechnik von Waschlaugen dar.

Bezugszeichenliste

1 Trennvorrichtung
2 Trennbehälter
3 Behälterunterseite
4 Zufuhr (Heizmedium)
5 Hohlwelle (fest)
6 Hohlwelle (drehbar)
7 Lochblech
8 Abstreifer
9 Querarm
10 Öffnung
11 Isolationsschicht
12 Abdeckung
13 Abführung
14 Gebläse
15 Kondensatabscheider
16 Ableitung
17 Pumpe
18 Luftzuführung
19 Ablaufstutzen
20 Loch
21 Auslaß
22 Luftbläschen
23 Luftpolster
24 Rückführleitung
25 Ablauf

Claims

1. Verfahren zur Konzentrierung einer Feststoffe enthal tenden Lauge, insbesondere Waschlauge, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Beheizen der Waschlauge in einem Behälter;
b) Einleiten eines Trägergases, insbesondere Luft in den unteren Bereich des Behälters;
c) Erzeugung fein verteilter Luftbläschen, die durch die Waschlauge nach oben steigen;
d) Entfernung der flüchtigen Bestandteile über einen Abzug sowie
e) Entfernung des an der Unterseite des Behälters anfallenden Konzentrats.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlauge während der Behandlung gerührt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft im unteren Bereich des Behälters zentral eingeführt wird, unter einem Lochblech ein Luftpolster begründet wird und oberhalb des Lochblechs feine Bläs chen von dessen Oberseite durch die Waschlauge nach oben steigen.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Lochblech während der Behandlung der Waschlauge im Behälter dreht.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem geschlossenen Kreislauf das Trägergas zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile über den Abzug getrocknet, d. h. die darin befindlichen flüchtigen Be standteile kondensiert werden und das getrocknete Trä gergas anschließend wieder dem Behälter zugeführt wird.

6. Trennvorrichtung zur thermischen Konzentrierung einer Lauge, insbesondere Waschlauge, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß mindestens einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch

a) einen beheizten Trennbehälter (2) mit abgeschräg tem Bodenteil sowie bodenseitig angeordnetem Aus laß zur Abführung des Konzentrats;
b) eine Zuführeinrichtung, welche im unteren Drittel des Trennbehälters (2) Trägergas, insbesondere Luft flächig und fein verteilt in die Waschlauge einbringt, wobei die Luftbläschen durch die Waschlauge hindurch zur Oberseite des Trennbehäl ters (2) steigen,
c) einem Abzug (13) zur Abführung und weiteren Be handlung flüchtiger Betsandteile der Waschlauge.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lochblech (7) vorgesehen ist, welches die Bil dung feiner Luftbläschen an dessen Oberseite gewähr leistet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterunterseite (3) konisch ausgebildet ist, das Lochblech (7) sich im Übergangsbereich vom zylindrischen Abschnitt zum konischen Abschnitt des Trennbehälters (2) befindet und sich nahezu über die gesamte Querschnittsfläche der Waschlauge erstreckt.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuführeinrichtung eine Hohlwelle vorgesehen ist, die den Trennbehälter (2) axial durchsetzt und eine in den unteren Bereich des Trennbehälters (2) mündende Öffnung (10) besitzt.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Lochblech (7) während des Betriebs der Vorrichtung dreht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (5) starr ausgebildet ist, um die Hohlwelle (5) herum eine weitere, drehbar angeordnete Hohlwelle (6) vorgesehen ist und die Hohlwelle (6) mit dem Lochblech (7) in fester Verbindung steht.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rühreinrichtung vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifervorrichtung zumindest eines Teils der Innenwandung des Trennbehälters (2) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein länglicher, vertikal verlaufender Abstreifer (8) fest mit der Hohlwelle (6) in Verbin dung steht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (8) sowohl entlang des zylindri schen als auch des konischen Bereichs der Behälterwand des Trennbehälters (2) verläuft.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung der flüchtigen Bestandteile über ei nen in der Abdeckung (12) des Trennbehälters (2) vor gesehenen Abzug (13) erfolgt.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennbehälter (2) doppelwandig ausgebildet ist und der Innenraum mit Heizmedium, insbesondere Heiß wasser gespeist wird.

18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug (13) mit einem Gebläse (14) sowie einem Kondensatabscheider (15) in Verbindung steht.

19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas zur Abführung der flüchtigen Be standteile nach Abscheidung der letzteren über eine Rückführleitung (24) der Hohlwelle (5) wieder zuge führt wird.