DE3219036A1

DE3219036A1 - Verfahren zur reaktivierung von polaren adsorptionsmitteln

Info

Publication number: DE3219036A1
Application number: DE19823219036
Authority: DE
Inventors: Martin Dr. 8000 München Alexander
Original assignee: DEUTSCHE FORSCH DRUCK REPROD
Current assignee: DEUTSCHE FORSCH DRUCK REPROD
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1983-11-24

Description

Verfahren zur Reaktivierung von polaren Adsorptionsmitteln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reaktivierung von polaren Adsorptionsmitteln, die mit hochsiedenden Kohlenwasserstoffen (Kp 150 bis 400⁰C, insbesondere 210 bis 34O⁰C), beladen sind.

Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 28 52 755.1-43 ist ein Verfahren zur Reinigung der Abluft von Trocknern an Druckmaschinen unter Verwendung von technischem Aluminiumoxid als Adsorptionsmittel.

Beim Druckprozeß, insbesondere beim Offsetprozeß, wird Druckfarbe als pastöse Flüssigkeit auf den Bedruckstoff, z.B. auf Papier, übertragen. Der so hergestellte Druck ist erst dann gebrauchsfertig, wenn die Farbe beim Berühren nicht mehr abschmieren kann. Um diesen Zustand rasch zu erreichen, erfolgt insbesondere beim Rollenoffsetdruck eine Trocknung durch Aufblasen erhitzter Luft. Die dabei entstehende Abluft enthält flüchtige Anteile aus dem bedruckten Material, und zwar neben Wasserdampf im wesentlichen verdampfte Mineralöle (einige g pro Nm³). Diese entstammen der Druckfarbe und bestehen aus hochsiedenden Kohlenwasserstoffen (Kp 150 bis 400⁰C, insbesondere 210 bis 34O⁰C). Die Temperatur dieser Abluft liegt üblicherweise zwischen 130 und 250°C·

Die Reinigung einer in dieser Weise belasteten Abluft erfolgt bei dem Verfahren gemäß der Patentanmeldung P 28 52 755.1-43 durch Verwendung von technischem Aluminiumoxid als Adsorptionsmittel. Außer technischem Aluminiumoxid sind auch andere polare Oxide, wie Kieselgel, mineralische Tonerde oder Eisenoxide, als Adsorptionsmittel geeignet. Bei diesem Adsorptions-Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, daß sich die genannten Oxide im Gasstrom bei Temperaturen von beispielsweise 130 bis 250⁰C mit Mineralölen beladen, ohne daß dem die gleichzeitige Anwesenheit von Wasserdampf entgegensteht.

Wird nun auf diese Weise die Abluft gereinigt, so ist die Adsorptions-Kapazität nach einiger Zeit erschöpft, und das Adsorptionsmittel muß reaktiviert werden, ehe es erneut Verwendung finden kann. Zur Befreiung vom aufgenommenen Mineralöl erfolgt bei dem Verfahren gemäß der Patentanmeldung P 28 52 755.1-43 ein Ausheizen des Adsorptionsmittels bei höherer Temperatur (z.B. 400⁰C) im Luftstrom, wobei die organischen Substanzen verbrennen.

Eine derartige Verfahrensweise ist jedoch in ihrer technischen Anwendung nicht ganz problemlos, weil die Möglichkeit einer Explosion ausgeschlossen werden muß. Dies kann man durch offenes Abbrennen der organischen Substanzen auf dem Adsorptionsmittel oder durch eine Desorption mit sauerstoffarmer Luft, z.B. mit inertisierten Gasen, erreichen, doch kann im ersteren Fall die dabei frei werdende Wärme nur schwer genutzt werden, während im letzteren Fall das

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verdampfte Mineralöl erneut verhältnismäßig verdünnt vorliegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Reaktivierung von mit hochsiedenden Kohlenwasserstoffen beladenen, polaren Adsorptionsmitteln zu schaffen, das sich auf besonders einfache und betriebssichere Weise sowie mit geringen Energiekosten durchführen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Wasserdampf mit einer Temperatur von unter 120⁰C als Spülmittel verwendet wird.

Zum Stand der Technik gehört bereits die Reaktivierung von Aktivkohle (einem Adsorptionsmittel für wenig polare Stoffe) mittels Wasserdampfes. Die Temperatur des hierbei benutzten Wasserdampfes liegt in der Größenordnung des Siedepunktes der zu verdrängenden adsorbierten Flüssigkeiten von verhältnismäßig niedrigem Siedepunkt (z.B. Toluol). Die Reaktivierung (Desorption) beruht hierbei im wesentlichen auf einem Verdampfen der adsorbierten Stoffe.

Versucht man nun in entsprechender Weise mit hochsiedenden Kohlenwasserstoffen beladene polare Adsorptionsmittel durch Behandlung mit Wasserdampf zu reaktivieren, der auf eine Temperatur entsprechend dem Siedepunkt der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe überhitzt ist, so stellt man fest, daß überhaupt keine Reaktivierung erreicht wird.

Demgegenüber wurde bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen überraschend gefunden, daß die Reaktivierung dann gelingt, wenn die Temperatur des Wasserdampfes wesentlich niedriger als die Siedetemperatur der adsorbierten hochsiedenden Kohlenwasserstoffe liegt, nämlich unter 12O⁰C. Da die beiden Flüssigkeiten (Wasser und die hochsiedenden Kohlenwasserstoffe) ineinander nicht löslich sind, addiert sich in der Gasphase ihr Dampfdruck, so daß das Sieden bei niedrigerer Temperatur einsetzt, als dem Siedepunkt der einzelnen Flüssigkeiten entspricht. Wählt man dagegen eine Wasserdampftemperatur in der Größenordnung der Siedetemperatur der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe, so kommt es zu keiner Was serdanipf adsorption

1δ und deshalb nicht zu einer Verdrängung der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe aus dem Adsorptionsmittel, weil der Dampfdruck des Wassers so hoch liegt, daß eine spontane Verdampfung stattfindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt demgegenüber den Umstand aus, daß bei Temperaturen unter etwa 12O⁰C der polare Wasserdampf sehr viel stärker adsorbiert wird als der wenig polare Dampf der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe. Auf diese Weise werden bei der Behandlung des Adsorptionsmittels mit Wasserdampf von unter 12O⁰C die hochsiedenden Kohlenwasserstoffe von der Oberfläche des Adsorptionsmittels verdrängt. Die Kohlenwasserstoffe treten hierbei nicht als Flüssigkeit aus dem Adsorptionsmittel aus, sondern verdampfen trotz ihres hohen Siedepunktes von 150 bis 400⁰C.

Führt man die Dämpfe einem Kondensator zu, so kondensieren dort Wasser und die Γ^hlenwasserstoffe. Durch

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Ι einen Leichtflüssigkeits-Abscheider läßt sich die ölphase (hochsiedende Kohlenwasserstoffe) in sehr reiner Form abtrennen, während die wässrige Phase erneut zur Dampferzeugung eingesetzt werden kann.

Die nach der Desorption zunächst mit Wasser belegte Oberfläche des Adsorptionsmittels kann dann bei höherer Temperatur (z.B. 130 bis 25O⁰C) entsprechend der Patentanmeldung P 28 52 755.1-43 erneut zur Adsorption von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene folgendes Beispiel:

50 g "Compalox" (ein technisches Aluminiumoxid) wurde 2 Stunden lang bei 18O⁰C von anhaftendem Wasser befreit, danach mit einer Mineralöl-Fraktion des Siedebereichs 250 bis 350⁰C präpariert. Beim Durchströmen mit Wasserdampf aus siedendem Wasser unter Normaldruck verdampfte das anhaftende Mineralöl (3,9 g) und konnte praktisch vollständigem Kondensat als ölphase wiedergewonnen werden. Das zurückbleibende Aluminiumoxid war ölfrei, was sich dadurch zeigte, daß es durch aufgebrachtes Wasser vollständig benetzt wurde. Nach anschließendem Ausheizen bei 18O⁰C konnte das Oxid erneut mit Mineralöl beladen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reaktivierung von polaren Adsorptionsmitteln, die mit hochsiedenden Kohlenwasserstoffen (Kp 150 bis 400⁰C, insbesondere 210 bis 340⁰C), beladen sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß Wasserdampf mit einer Temperatur von unter 12O⁰C als Spülmittel verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Reaktivierung von Adsorptionsmitteln aus technischem Aluminiumoxid, Kieselgel, mineralischer Tonerde oder Eisenoxiden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Reaktivierung von Adsorptionsmitteln, die zur Reinigung der Abluft von Trocknern an Druckmaschinen Verwendung finden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Reaktivierung von Adsorptionsmitteln, die zur Reinigung der Abluft von Trocknern an Rollenoffset-Druckmaschinen Verwendung finden, wobei diese Abluft hochsiedende Kohlenwasserstoffe (Kp 150 - 400⁰C, insbesondere 210 - 34O⁰C) in Konzentrationen von weniger als 30 g/Nm³, insbesondere weniger als 10 g/Nm³, bei Temperaturen zwischen 130 und 250⁰C,

insbesondere

bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasserdampf in Konzentrationen von weniger als 250 g/Nm^s (insbesondere 10 - 100 g/Nm³) enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den hochsiedenden Kohlenwasserstoffen beladene Wasserdampf einem Kondensator zugeführt und die von den Kohlenwasserstoffen befreite wässrige Phase erneut zur Dampferzeugung eingesetzt wird.