FI78405C - Foerfarande och anlaeggning foer tvaettning av transportbehaollare samt foer behandling och cirkulering av vaetskor anvaenda vid tvaettningen. - Google Patents

Description

78405

Menetelmä ja laitteisto kuljetussäiliöiden pesemiseksi sekä pesussa käytettävien nesteiden käsittelemiseksi ja kierrät-tämiseks i

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä kuljetussäiliöiden, kuten säi-liövaunujen ja säiliöautojen, pesemiseksi sekä pesussa käytettävien nesteiden käsittelemiseksi ja kierrättämiseksi.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 4 johdannon mukainen laitteisto kuljetussäiliöiden pesussa käytettävien, soodaa sisältävien vesipitoisten nesteiden käsittelemiseksi.

Säiliövaunut ja säiliöautot sekä rautateillä että maanteillä kuljettavat yleensä vain tiettyä tuotetta päinvastoin kuin kuivalastikulkuneuvot, joihin voidaan lastata suhteellisen yksinkertaisin puhdistustoimenpitein melkein mitä tahansa tuotteita. Se että suuri osa säiliövaunuista ja autoista joutuu palaamaan tyhjänä takaisin hakemaan samaa rahtia johtuu ennen kaikkea siitä, että näiden puhdistaminen on osoittautunut erittäin hankalaksi ja tämän lisäksi tämän puhdistamisen hankalin osa on puhdistuksesta tulleiden jätevesien kohtuullinen käsittely. Rautateillä kuljetetaan säiliövau-nuilla erilaisia ravintoöljyjä, polttoöljyjä, raskasta, keskiraskasta ja kevyttä bensiiniä, nestekaasua, kaasua, kemikaaleja kuten natriumhydroksidiä, typpihappoa, ammoniakkia, rikkihappoa, suolahappoa, hartsiliuoksia kuten urea-melamiinifenoli hartseja, erilaisia latekseja kumiteollisuu-teen, paperiteollisuuteen, muoviteollisuuteen, orgaanisia kemikaaleja, suuri joukko enemmän tai vähemmän myrkyllisiä yleensä kaikki palavia valmiita kemikaalituotteita, sekoitteita kuten saippuoita, painovärejä, liuottimia, selluloosatehtaan jäteliemiä, vain muutamia esimerkkejä mainitaksemme. Jo tästä käy ilmi, että säiliövaunussa kuljetettavat tuotteet ovat mitä moninaisempia, ja monet niistä sellaisia, jotka joudutaan lämmittämään, purkamaan kuumana, monet sellaisia, jotka ovat erittäin haihtuvia, palavia ja räjähtäviä.

2 78405

Pesun yhteydessä vaunussa käytetään pesunestettä, joka yleensä on emäksistä. Samoin mainittu pesuneste sisältää pinta-aktiivisia aineita.

Orgaaniset yhdisteet liukenevat luonnollisesti vain vähäisessä määrin mainittuihin pesunesteisiin; ne emulgoituvat aina osittain niihin ja näin ollen vaunusta poistettu pesuneste sisältää muutamista promilleista 10 - 15 prosenttiin asti orgaanisia aineita. Jotta näitä nesteitä voitaisiin edullisesti käsitellä edelleen, on haihtuvat orgaaniset aineet ja emulgoituneet, helposti haihtuvat orgaaniset aineet palo- ja räjähdysvaaran takia ensin poistettava pesuvedestä. Tämä tapahtuu yksinkertaisemmin höyrystrippauksella.

Tämän keksinnön mukaisesti on yllättäen havaittu, että kuljetussäiliö voidaan pestä - eli sen sisältämiä jätteitä voidaan käsitellä - pääasiallisesti jätteillä. Saadaan aikaan taloudellinen ja teknisesti toimiva lopputulos.

Tarkoituksellisesti käytetään pesuvedessä alkalina soodaa, jolloin se saadaan kalkkiyhdisteillä saostetuksi. Jos käytettävissä on jätekalkkia, sitä luonnollisesti käytetään. Tässä yhteydessä voidaan myös priraaarikalsiumhydroksid ia kuitenkin käyttää.

Kuitenkaan tällaisessa saostusoperaatiossa kaikki orgaaniset, liuenneet ja emulgoituneet epäpuhtaudet eivät saostu kalsium-karbonaattikiteiden pintaan. Tämän johdosta tuodaan saostus-operaation mukaan myös sellaista lentotuhkaa, joka sisältää suurehkon määrän palamatonta hiiltä. Muista yhteyksistä on tehty tunnetuksi, että lentotuhkan sisältämä palamaton hiili on orgaanisten aineiden suhteen erittäin absorboivaa ns. aktiivihiiltä, ja tästä syystä juuri tällainen lentotuhka on osoittautunut vaikeaksi käyttää mm. sementin ja betonin valmistuksessa. Kuitenkin taas tiedetään, että lentotuhkaa voidaan fraktioida niin, että tämä hiiliraäärä lisääntyy hienommassa fraktiossa.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty pa- 3 78405 tenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä saadaan aikaan integroitu prosessi, jossa hyödynnetään kaikki jätteet, kierrätetään pesuvedet lämpöarvoineen, eikä aiheuteta minkäänlaisia jätevesi- eikä ilmakuormituksia. Menetelmän mukaan toimivat laitos pystyy käsittelemään mitä tahansa orgaanisia aineita sisältäviä pesuvesiä haihtuvassa, haihtu-mattomassa, emulgoidussa tai missä tahansa veden mukana olevassa kiinteässä muodossa. Lisäksi käsittely tapahtuu kaikissa vaiheissa niin, että palo- ja räjähdysvaaraa ei aiheudu laitokselle eikä vaunulle.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla, joka piirustus esittää periaa-tekuvantona keksinnön mukaisen menetelmän prosessikaavion.

Säiliövaunun pesunesteenä käytetään natriumkarbonaatin vesi-liuosta, joka myös sisältää pinta-aktiivisia aineita, kuten sulfonoituja alkyliaryyliyhdisteitä tai lignosulfonihappoja tai sulfonoituja rasvahappoja. Pesuneste pumpataan säiliöstään 1 säiliövaunuun 2 sijoitettuun pesuriin 3* joka voi olla joko kiinteästi vaunuun asennettu tai vaunun sisällä pyörien tai telaketjujen varassa liikkuva. Vaunun pesu voidaan tietenkin myös suorittaa täysin manuaalisesti.

Käytetty pesuneste, joka sisältää liuenneita epäorgaanisia yhdisteitä, emulgoituneita orgaanisia yhdisteitä sekä kiinteitä sakkoja johdetaan tämän jälkeen putkilinjaa pitkin erotussäiliöön 4, jossa vettä kevyempi orgaaninen faasi erotetaan seisotuksen jälkeen. Vesifaasi pumpataan puolestaan tislauskolonniin 5, jossa osa syötettävästä vedestä höyrystetään, jolloin tämän mukana höyrystyy ja vesihöyryn kanssa tislautuu suuri osa jäljelle jääneistä orgaanisista aineista. Nämä orgaaniset aineet, jotka muodostuvat strip- 11 78405 pausprosessin tisleen dekantoidaan edelleen toisessa erotus-säilössä (dekantterissa) 6, ja dekantterin ylite, eli orgaaninen osa, yhdistetään ensimmäisestä erotussäliöstä 4 saatuun orgaaniseen fraktioon välisäiliössä 11 ja johdetaan leijupeti-polttolaitokseen 7, jossa niitä käytetään polttoaineena.

Tislauskolonnin 5 pohjatuote, joka sisältää huonosti kiehuvia eli suurimolekyylisiä orgaanisia aineita, hartseja, tervoja, sakkamaisia aineita jne., johdetaan seuraavaan käsittelyyn, jossa ne saostetaan. Sekoittimella varustetussa säiliössä 8 tapahtuvaan saostusoperaatioon tuodaan kalsium-hydroksidia ja suuren hiilipitoisuuden omaavaa lentotuhkaa. Käytettävän lentotuhkan tulisi sisältää ainakin 3 *, edullisesti ainakin 15 % palamatonta hiiltä. Lentotuhkan tilalla voidaan käyttää jotain muuta sentapaista aktivoitua jäte-hi ilituotetta.

Natriumkarbonaatin ja kalsiumhydroksidin reaktiosta muodostuu kalsiumkarbonaattia, joka saostuu sekoitussäiliön 8 pohjalle sekä natriumhydroksidia, joka jää vesifaasiin. Sekoitettu sakkainen liemi johdetaan säiliöstä 8 hiekkasuodatus-laitteistoon 9. Laitteistossa on sopivimmin kaksi erillistä yksikköä, jolloin toista regeneroidaan toisen ollessa toiminnassa. Hiekkasuodatusyksiköt voivat olla mitä tahansa sinänsä tunnettua laitteistotyyppiä.

Tämän jälkeen tämän keksinnön mukaisesti edelleen täyteen käynyt hiekkasuodatin puhalletaan ilmalla kohtuullisen kuivaksi. Hiekat puhalletaan leijukerrospolttiraen 7 leijukerros-hiekaksi, jolloin siinä olevat palavat orgaaniset epäpuhtaudet edullisesti saadaan poltetuksi, hiekka regeneroiduksi ja myös hiekan seassa oleva kalsiumkarbonaatti regeneroiduksi uudestaan.

Tämä kalsiumkarbonaatti voidaan sen suuresta hienoudesta johtuen sanotussa prosessissa erottaa erikseen hiekasta ja palauttaa keksinnön mukaisesti saostusoperaatioon takaisin.

5 78405

Saostusoperaation suodoksessa oleva natriumhydroksidi konvertoidaan tämän jälkeen seuraavaa pesua varten uudestaan natriumkarbonaatiksi. Tämä tapahtuu tämän keksinnön mukaisesti ideaalisesti ja integroidusti käsittelemällä sanottu neste absorberissa tai kaasunpesuri3sa 10 edellä esitetyn poltto-prosessin polttokaasuilla, jolloin karbonoituminen uudestaan tapahtuu. Tässä yhteydessä saadaan myös puhdistetuksi täydellisesti sanotun prosessin polttokaasut. Jäljelle jää ainoastaan ylimääräistä lentotuhkaa, joka nyt on hiilivapaata ja joka voidaan entistä edullisemmin käyttää esim. betonin ja sementin valmistusprosesseissa hyväksi.

On selvää, että täysin veteen liukenevia aineita, kuten gly-koleita, sokereita, saippuoita jne. ei voida edullisesti sa-ostaa, varsinkaan niiden pienimolekyylisiä osia. Tällaisten aineiden osalle on syytä rakentaa erillinen pesuvesitankki ja pieni haihdutuslaitos ja polttaa haihdutettu tuote sanotussa leijukerros-polttolaitoksessa.

Kuten on käynyt selostuksesta tämän keksinnön yhteydessä ilmi, kiertää pesuvesi jatkuvasti pesun-suodatuksen-kaustisoin-nin ja savukaasu-absorbtion välillä. Edelleen osa pesuvettä jää kosteaan hiekkaan, josta se haihtuu poltossa pois, ja edelleen osa vedestä poistuu savukaasu-absorptiossa. Näin ollen saadaan tilaa vesitaseessa uudelleen täysin puhtaalle huuhteluvedelle, jota aina tarvitaan.

On laskettu, että tämä prosessi on omavarainen lämmön suhteen, jos olennaisesti veteen liukenemattomia orgaanisia »öljyjä» pestään vaunuista noin 200 kg/vaunu.

Esimerkki

Rautatievaunua, jossa oli kuljetettu soijaöljyä, pestiin pesuliuoksella, joka sisälsi 0,3 g/1 alkyyliaryylisulfonaat-tia ja 20 g/l soodaa (eli natriumkarbonaattia). Liuoksen kulutus oli n. 3000 1/h ja sen lämpötila n. 90°C. Vaunusta saatiin noin 50 kg soijaöljyä, joka oli emulgoitunut pinta-aktiivisen aineen vaikutuksesta, sekä noin 40 kg erilaisia tunnistamattomia sakkoja.

6 78405 Käytetty pesuneste johdettiin erotussäiliöön, jossa siitä erotettiin öljyfaasi seisotuksen jälkeen. Vesifaasi johdettiin suoraan sekoitussäiliöön, jossa siihen lisättiin 40 g/1 hienojakoista lentotuhkaa, joka sisälsi noin 14 t palamatonta hiiltä, sekä soodaan nähden ekvivalenttimäärä kalkkia (eli kalsiumoksidina laskettuna noin 32 g/1). Sak- kainen, kalsiumkarbonaattia sisältävä liete pumpattiin hiek-kasuodatukseen, jossa siitä erotettiin kiintoaineet.

Saostusoperaation yhteydessä pesunesteessä olleet epäpuhtaudet sorboituivat kalsiumkarbonaatti- ja lentotuhkahiukkasten pintaan niin tehokkaasti, että suodatuksen jälkeen kierto-vedessä oli havaittavissa vain hienoa maitomaista sameutta. Kiertovettä voitiin siksi käyttää sekä samanlaiseen että uudenlaiseen pesuun uudestaan.

Hiekkasuodatuksen jälkeen epäpuhtauksia sisältävä hiekka siirrettiin leijupetipolttolaitokseen, hiekasta erotettu kalsiumkarbonaatti palautettiin saostusoperaatioon ja pesuvedessä ollut natriumhydroksidi johdettiin skrubberiin (kaasunpesuriin), jossa se muutettiin natriumhydroksidiksi.

Claims (6)

7 78405

1. Menetelmä kuljetussäiliöiden pesemiseksi ja pesussa käytettävien nesteiden käsittelemiseksi ja kierrättämiseksi, tunnettu siitä yhdistelmästä, että a) pesunesteenä käytetään soodaa sisältävää vesiliuosta, b) käytetystä pesunesteestä erotetaan dekantoimalla ja/tai tislaamalla mahdolliset orgaaniset haihtuvat aineet, c) saatavaa nestettä käsitellään kalkilla sekä hiiltä sisältävällä lentotuhkalla tai sentapaisella aktivoidulla jätehiilituotteella, d) c-vaiheesta saatava neste suodatetaan hiekan avulla, e) hiekka saatetaan leijukerrospolttoon, f) suodatettu neste käsitellään leijukerrospoltossa muodostuneella polttokaasulla natriumhydroksidin saattamiseksi uudestaan karbonaattimuotoon ja g) f-vaiheesta saatava neste kierrätetään ja käytetään - mahdollisesti tuoresyöttöön yhdistettynä - a-vaiheen pesunesteenä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että leijukerrospoltossa hiekasta erotetaan regeneroitunut kalsiumoksidi, joka palautetaan c-vaiheessa käytettäväksi.

3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktivoitu hiili on saatu joko erottamalla se lentotuhkasta, joka on peräisin kivihiilen poltosta, tai käyttämällä lentotuhkaa, joka jo sellaisenaan sisältää ainakin 3 %, edullisesti ainakin 15 % palamatonta hiiltä.

4. Laitteisto kuljetussäiliöiden pesussa käytettävien, soodaa sisältävien vesipitoisten nesteiden käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää - kuljetussäiliöstä tulevan käytetyn pesuliuoksen ensimmäisen erotusyksikön (4) vettä kevyemmän fraktion erottamiseksi, - tislausyksikön (5) veteen mahdollisesti emulgoitunei- 8 78405 den yhdisteiden poistamiseksi, - saostusyksikön (8), jossa on elimet aktivoitua hiiltä sisältävän lentotuhkan sekä kalkin syöttämiseksi, - hiekkasuodatuslaitteen (9) saostusyksiköstä (8) saatavan sakkaisen liemen suodattamiseksi, - leijupeti-polttolaitoksen (7) hiekkasuodatuslaitteen (9) sakkaa sisältävän hiekan käsittelemiseksi, - kaasunpesurin (10) leijupeti-polttolaitoksesta (7) saatavien polttokaasujen pesemiseksi hiekkasuodatus-laitteesta (9) saatavalla suodoksella sekä - elimet ensimmäisen erotusyksikön (4), tislausyksikön (5), saostusyksikön (8) ja hiekkasuodatuslaitteen (9) kytkemiseksi peräkkäin sekä elimet leijupeti-polttolaitoksen (7) ja kaasunpesurin (10) kytkemiseksi rinnakkain mainittuun hiekkasuodatuslaitteeseen (9).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu tislausyksikön (5) yläpäähän yhdistetystä toisesta erotussäiliöstä (6), joka on tarkoitettu tisleeseen sisältyvän, vettä kevyemmän fraktion erottamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laitteisto, tunnettu elimistä ensimmäisestä ja toisesta erotus-yksiköistä (4, 6) saatavien orgaanisten fraktioiden syöttämiseksi leijupeti-polttolaitoksen polttoaineeksi. 9 78405