DD210701A1

DD210701A1 - METHOD FOR RECOVERY OF EPOXY RESIN FROM SOLID WASTE WATER

Info

Publication number: DD210701A1
Application number: DD82244018A
Authority: DD
Inventors: Horst Roehrborn; Klaus Lichtenfeld; Joachim Guenther; Rainer Ehrig; Kurt Klukas; Hans-Juergen Reinhardt
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-06-20

Abstract

Das Verfahren zur Rueckgewinnung von Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser wird angewendet bei der Aufarbeitung des bei der Synthese des Epoxidharzes anfallenden feststoffhaltigen Abwassers. Ziel des Verfahrens ist es, das in der festen Abprodukteschicht zurueckgehaltene Epoxidharz/Loesungsmittel-Gemisch bis zu einem niedrigen Restgehalt effektiv abzutrennen. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem das Epoxidharz direkt abgetrennt werden kann, ohne dass zusaetzliche Waschfluessigkeit anfaellt und ein hoher Energieaufwand notwendig ist. Sie wird geloest, indem die sedimentierte Abprodukteschicht einer Gaswaesche unterworfen wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Produkttroepfchen ebenfalls in einer Schicht an der Oberflaeche abtrennen. Das Verfahren zur Rueckgewinnung von Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser kann ueberall dort angewendet werden, wo aehnliche Problemstellungen vorliegen, wie in dem beschriebenen Anwendungsfall.The process for the recovery of epoxy resin from solids-containing wastewater is used in the processing of the obtained in the synthesis of the epoxy resin solids-containing wastewater. The aim of the process is to effectively separate the epoxy resin / solvent mixture retained in the solid waste product layer up to a low residual content. The task is to develop a method with which the epoxy resin can be separated directly without additional Waschfluessigkeit anfaellt and a high energy consumption is necessary. It is dissolved by subjecting the sedimented product layer to a gas scrubber. This ensures that the product droplets also separate in a layer on the surface. The process for the recovery of epoxy resin from solids-containing wastewater can be used wherever there are similar problems, as in the application described.

Description

VlSB Leuna-Werke Leuna,VlSB Leuna-Werke Leuna,

"Walter Ulbricht'«"Walter Ulbricht'"

LP 8255LP 8255

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Rückgewinnung von Epoxidharz aus feststoff— .haitigern AbwasserProcess for the recovery of epoxy resin from solid wastewater

Anwendungsgebiet der Erfindung _: Field of application of the invention _:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung des bei dei= Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz anfallenden Reaktionsgemisches, das feste organische Abprodukte enthält, trat Wasser und einem in Wasser nicht löslichen organischen Lösungsmittel. Sie kann vorteilhaft bei allen Verfahren angewendet werden, bei denen die festen organischen Abprodukte in der Wasserphase als Schicht sich absetzen und hierbei eine Restmenge gelösten Epoxidharzes in Form von Tröpfchen einschließt. .'..'..The invention relates to a process for the working up of the dei = preparation of low molecular weight epoxy resin resulting reaction mixture containing solid organic waste products, water and a water-insoluble organic solvent. It can be used advantageously in all processes in which the solid organic waste products settle in the water phase as a layer and in this case includes a residual amount of dissolved epoxy resin in the form of droplets. . '..' ..

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Das in dem Reaktionsgemisch enthaltene feste organische Abprodukt, das in der Synthesestufe bei vielen Verfahren (DD-PS 120 213, DE-AS 1 016 273, DE-AS 1 116 391) in einer mehr oder weniger großen Menge anfallen kann, sammelt sich bei dem Lösen des Gemisches mit Wasser und einem mit WasserThe solid organic waste product contained in the reaction mixture, which can accumulate in the synthesis stage in many processes (DD-PS 120 213, DE-AS 1 016 273, DE-AS 1 116 391) in a more or less large amount, accumulates dissolving the mixture with water and one with water

Die Rückgewinnung der Restharzmenge aus der Abprodukteschicht ist aus diesen Gründen nur bis au einem bestimmten Restgehalt zweckmäßig. In diesem Falle ist es aber empfehlenswert, das noch vorhandene Lösungsmittel mit Hilfe von thermischen Trennoperationen zusätzlich zurückzugewinnen,The recovery of the residual resin from the waste product layer is expedient for these reasons only up to a certain residual content. In this case, however, it is advisable to additionally recover the remaining solvent by means of thermal separation operations,

-.Die .!Teiloperationen Wäsche der wäßrigen Abprodukteschicht, thermische Aufarbeitung der Waschflüssigkeit und Abtrennung des Restlösungsmittels aus der gewaschenen Abprodukteschicht können.sowohl nach diskontinuierlicher als auch kontinuierlicher Betriebsweise (Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 2, Verfahrenstechnik, Weinheim/Bergstr,, Verlag Chemie, 1972) ablaufen.The partial washing of the aqueous waste product layer, thermal work-up of the washing liquid and separation of the residual solvent from the washed waste product layer can be carried out both after discontinuous and continuous operation (Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Vol. 2, Verfahrenstechnik, Weinheim / Bergstr. Verlag Chemie, 1972).

Das Verfahren ist infolge der erforderlichen Betriebskosten und des technischen Aufwandes je nach apparativer Lösung gegenüber dom eigentlichen nutzen, der sich durch die .Rückgewinnung des in der Abprodukteschicht enthaltenen Epoxidharzes ergibt, als nicht effektiv einzuschätzen,The process is due to the required operating costs and the technical complexity depending on the apparatus solution against dom actual benefit, which results from the. Recovery of the epoxy resin contained in the Abprodukteschicht as ineffective,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, das in der Abprodukteschicht eingeschlossene Epoxidharz/Lösungsmictel-Geinisch bis zu einem möglichst niedrigen Restgehalt abzutrennen,The aim of the invention is to separate off the epoxy resin / solution mixture enclosed in the product layer up to the lowest possible residual content,

Darlegung des Wesens der Erfindung .Explanation of the essence of the invention.

Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dein das-Epoxidharz in gelöster'Form, wie es in der Abprodukteschicht vorliegt, direkt abgetrennt werden kann, ohne daß-zusätzliche Waschflüssigkeit anfällt und ein hoher Energieaufwand notwendig ist, . The object was to develop a method by which the epoxy resin in dissolved form, as it is present in the product layer, can be separated directly, without the need for additional washing liquid and a high expenditure of energy is necessary.

Die Aufgebe wird durch ein Verfahren zur Rückgewinnung von •Epoxidharz aus feststoffhaltigem Abwasser,, das das Epoxidharz in gelöster Form als Epoxidharz/Lösungsmittel-Tröpfchen in einer aediraentierten Abprodukteschicht enthält, erfin-The charge is based on a process for the recovery of • solid wastewater epoxy resin containing the epoxy resin in dissolved form as an epoxy / solvent droplet in an aided final product layer.

nichtnischbaren organischen Lösungsmittel infolge seiner Dichte in der Wasserphase an. Dort setzen sich die Einzelteilchen auf Grund von anziehenden Wechselwirkungen zwischen ihnen als einheitliche Abprodukteschicht ab. Bei diesem Prozeß, der allgemein unter dem Begriff Zonensedimentation (Autorenkollektiv: Verfahrenstechnik-Mechanische Verfahrenstechnik II, 1. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1979) bekannt ist, wird in der Abprodukteschicht gelöstes Epoxidharz in Tröpfchenform fest eingeschlossen.non-whittish organic solvents due to its density in the water phase. There, the individual particles settle on the basis of attractive interactions between them as a uniform waste product layer. In this process, which is generally known under the term zone sedimentation (Author collective: Process engineering-mechanical process engineering II, 1st edition, Leipzig, VEB German publishing house for basic industry, 1979), dissolved in the product layer epoxy resin is firmly enclosed in droplet form.

Die Rückgewinnung der Restharzmenge nach der Abtrennung der Epoxidharz/Lösungsmittel-Phase wird aus der Abprodukteschicht * bekanntlich durch intensives Waschen vorwiegend mit dem ursprünglich zur Lösung des Epoxidharzes eingesetzten Lösungsmittel vorgenommen. Das in der anfallenden Waschflüssigkeit enthaltene Epoxidharz wird anschließend durch thermische Trennverfahren (Autorenkollektiv: Verfahrenstechnik-Thermische Verfahrenstechnik I, 2. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1979) zurückgewonnen.The recovery of the residual amount of resin after the separation of the epoxy resin / solvent phase is carried out from the Abprodukteschicht * known by intensive washing predominantly with the solvent originally used to dissolve the epoxy resin. The epoxy resin contained in the resulting washing liquid is then recovered by thermal separation processes (Author collective: Process Engineering-Thermal Process Engineering I, 2nd edition, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1979).

Die zur Lösung solcher Problemstellungen allgemein angewandten Verfahren (Vauck, W.R.A.; Müller, H.A.: Grundoperationen chemiseher Verfahrenstechnik, 5. bearb. Auflage, Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1978) sind charakterisiert durch einen hohen Energiebedarf, weil eine weitgehende Senkung des Restgehaltes der Epöxidharz/Lösungsmittol-Phase in der Abprodukteschicht immer mit einem erhöhten Bedarf an Lösungsmittel verbunden ist. Da das anfallende Lösungsmittelgemisch in der Regel gemeinsam mit dem ;· bei dem Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Epoxidharz anfallenden Harz/Lösungsmittel-Gemisch aufgearbeitet wird, wird durch sie auch die Aufarbeitungsstufe für dieses Gemisch belastet. Dies führt zu einer Kapazitätsein-' engung an der Produktionsanlage und einem erhöhten Energiebedarf bei der erforderlichen thermischen Abtrennung des Harzes aus der Waschflüssigkeit,The methods generally used for solving such problems (Vauck, WRA, Müller, HA: Basic Operations of Chemical Process Engineering, 5th Ed., Leipzig, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1978) are characterized by a high energy requirement, because a substantial reduction of the residual content the epoxide resin / solvent phase in the effluent layer is always associated with an increased need for solvent. Since the resulting solvent mixture is generally worked up together with the resulting in the process for the preparation of low molecular weight epoxy resin / solvent mixture, it is also burdened by the work-up stage for this mixture. This leads to a capacity restriction at the production plant and an increased energy requirement for the required thermal separation of the resin from the washing liquid,

dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abprodukteschicht mit einem Gas,' das in Wasser gelöst dem Abwasser zugeführt wird, intensiv gewaschen wird und die sieh dabei bildende Oberschicht, bestehend aus dem Epoxldharz/Lösungsmlttel-Gemisch, in an sich bekannter Weise entfernt und aufgearbeitet wird·According solved in accordance with that the Abprodukteschicht with a gas, which is supplied dissolved in water to the wastewater, is washed intensively and the see thereby forming upper layer consisting of the Epoxldharz / Lösungsmlttel mixture removed and worked up in a conventional manner ·

Zweckmäßigerweise erfolgt die Zuführung des In Wasser gelösten Gases in die klare Wasserphase unmittelbar unterhalb der sedinientierten Abprodukteschicht, die eine mehr oder weniger ausgeprägte poröse St i-uktur hat· Die Entgasung des zugeführten Wassers erfolgt entweder durch Entspannung unter Vakuum oder, sofern die Lösung des Gases unter erhöhtem Druck erfolgte, durch Entspannung unter Atmosphärendruck· Es wurde festgestellt , daß der Anteil der abgetrennten Produktmenge aus der Abprodukteschicht abhängig von der Größe des Blasendurch- : messers ist·'- ; ' .... ' . ' ' . * '' " · ' Die Lösung des Gases kann direkt in dem Abwasser vorgenommen werden. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn hierzu die nach der Sedimentation der Feststoffpartikel abgetrennte klare Wasserphase verwendet oder von.festem Abprodukt gereinigtes Abwasser eingesetzt wird. Die Gaswäsche wird zweckmäßigerweise bei ITormaltemperatur durchgeführt, da hierdurch die Lösungsmittelverluste durch den in die Atmosphäre austretenden Gasstrom gering gehalten werden können·Expediently, the supply of the gas dissolved in water takes place in the clear water phase immediately below the sedimented Abprodukteschicht which has a more or less pronounced porous St i-uktur · The degassing of the supplied water is carried out either by relaxation under vacuum or, if the solution of the gas By relaxation under atmospheric pressure it was found that the proportion of the separated product quantity from the product layer is dependent on the size of the bubble diameter. '....' . '' . The solution of the gas can be carried out directly in the waste water, but it is expedient to use the clear water phase separated off after the sedimentation of the solid particles or to use wastewater purified by solid waste ITormaltemperatur carried out, since this solvent losses can be kept low by the exiting into the atmosphere gas stream ·

Als Gas können Inertgase und alle Gasarten verwendet werden, die su keiner chemischen Reaktion In dem aufzuarbeitenden Abwasser führen.Inert gases and all types of gas can be used as the gas, which does not cause any chemical reaction in the effluent to be worked up.

Ausführungsbeispielembodiment

In einem Rührgefäß werden zu 1 kg Rohhars, bestehend aus niedermolekularem Epoxidharz, /festen und flüssigen organischen Nebenprodukten und anorganischen Salzen, insbesondere Kochsalz und Soda, Toluol zur Auflösung des Epoxidharzes und Wasser zur Lösung der anorganischen Salze zugegeben· Die Toluolmenge war dabei so bemessen, daß eine cav 30 &-ige Harzlösung entstand,wodurch eine Phasentrennung zwischen der wäßrigen Salzphase und der toluolischen Harzphase er-In a stirred vessel to 1 kg Rohhars consisting of low molecular weight epoxy resin, / solid and liquid organic by-products and inorganic salts, especially sodium chloride and soda, toluene to dissolve the epoxy resin and water to the solution of the inorganic salts added · The amount of toluene was so dimensioned that a cavite-like resin solution was formed, whereby a phase separation between the aqueous salt phase and the toluene resin phase was achieved.

möglicht wurde. Die Peststoffteilchen setzten sich infolge ihrer Dichte (1,1.bis 1,2 g/cm ) in dem Abwasser an der Phasengrenzfläche zur organischen Haralösungsphase ab. Da die Harzlösung eine geringere Dichte (0,93 g/cm ) als die Abwasserphase (1,18 g/cnr) hatte, befand sie sich oben. ITach einer 1-stündigen Absetzzeit wurde die toluolische Harzschicht von oben bis auf eine geringe Restschicht abgesaugt. Danach wurde am Boden des Gefäßes Wasser, in dem Kohlendioxid gelöst war, in die klare Wasserphase unter der Abprodukte-schicht eingeleitet. Seine Einleitung wurde nach 3 Minuten abgeschlossen. Danach wurde der Gefäßinhalt zur Beruhigung der Abpr.o-dukteschicht noch einmal 10 Minuten stehengelassen· Darauf wurde durch die Harz/Toluol-Schicht hindurch eine 500.-ml-Pr.obe· aus der Abprodukteschicht entnommen, die in einen Scheidetrichter gegeben^wurde, damit die auf ihr noch; aufschwimmende Harzlösung abgetrennt ' werden konnte.was possible. The particles of the gum settled in the effluent at the phase interface with the organic urea solution phase due to their density (1.1 to 1.2 g / cm). Since the resin solution had a lower density (0.93 g / cm) than the sewage phase (1.18 g / cnr), it was at the top. After a 1 hour settling time, the toluene resin layer was vacuumed from the top to a small residual layer. Thereafter, at the bottom of the vessel, water in which carbon dioxide was dissolved was introduced into the clear water phase under the waste product layer. His introduction was completed after 3 minutes. Thereafter, the contents of the vessel were allowed to stand for a further 10 minutes to soothe the coating layer. A 500 ml. Sample of the product layer was then removed through the resin / toluene layer and placed in a separatory funnel , so that on her still; floating resin solution could be separated.

Der größte Teil der mit dem Scheidetrichter abgetrennten Abprodukteschicht wurde danach weitestgehend entwässert. Hiervon wurde eine 100 g nasse Probe entnommen. Die Probe wurde darauf rait 100 ml Aceton intensiv gewaschen. Wach Abtrennung der festen Abprodukte wurde das Waschfiltrat bis zur Trockenzeit.unter-Vakuum und im Trockenschrank bei ca. 130 ⁰C eingeengt und der übriggebliebene Rückstand, der eine geringe Restmenge anorganische Salze von kleiner als 0,1 g enthielt, zurückgewogen.Most of the separated with the separating funnel product layer was then largely dewatered. From this, a 100 g wet sample was taken. The sample was then washed thoroughly with 100 ml of acetone. Wax separation of the solid waste products, the wash filtrate was concentrated to Trockzeit.unter-vacuum and in a drying oven at about 130 ⁰ C and the remaining residue, which contained a small residual amount of inorganic salts of less than 0.1 g, weighed back.

Der entsprechend der Rückwaage, korrigiert um die Restmenge anorganischen Salzes, für die Abprodukteschicht sich ergebende Restharzgehalt betrug, bezogen auf seine Trockensubstanz, 5,4 %· Hr war um ca. 100 % niedriger als der, der sich nach einer 5-fachen Wäsche der Abprodukteschicht mit Toluol ergab.The residual resin content resulting from the residual amount of inorganic salt for the waste product layer was 5.4 %. Hr was about 100 % lower than that which after a 5-fold wash of the Abprodukteschicht with toluene yielded.

Claims

claim,

Anspruch [en] A process for recovering epoxy resin from solids-containing wastewater comprising: the epoxy resin in dissolved form as a spiked resin / ionizing agent carrier in a sedimented waste product, characterized in that the waste product layer is washed extensively with a gas dissolved in water and discharged to the waste water the thereby forming upper layer consisting of the epoxy resin / Lösüngsmittel mixture is removed and worked up in a conventional manner.

2, method according to item 1, characterized in that the supply of the dissolved gas in water into the clear water phase takes place immediately below the sedimented Abprodukteschicht.

3 «method according to item 1 and 2, characterized in that as the water in which the gas is dissolved, separated clear water phase of the waste water is used,

4. The method according to item 1 and 2, characterized in that is used as the water in which the gas is dissolved, waste water purified from waste.

5. The method according to item 1 to 3 or 1, 2 and 4, characterized dadiu'ch that the gas scrubbing takes place at IJormaltemperatur.

6. The method according to item 1 to 5, characterized in that are used as gas inert gases or gas species that lead to no chemical! Reaction in the wastewater.