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Verfahren zur Rückgewinnung von Formaldehyd In der Industrie wird
Formaldehyd zu den verschiedensten Zwecken angewandt. Dabei entstehen vielfach Abgasgemische,
deren Gehalt an Formaldehyd sehr verschieden groß sein kann.
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Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Formaldehyd aus Abluft od. dgl.
zurückzugewinnen. Der Formaldehyd ist aber schwer absorbierbar, und es wurde deshalb
die Verwendung von Eiswasser und sogar von unter o° gekühlten Salzlösungen zur Absorption
vorgeschlagen. Hierbei ging man von der Erkenntnis aus, daß bei zunehmender Temperatur
die Absorptionsfähigkeit von Wasser in Formaldehyd sinkt und der Dampfdruck des
Formaldehyds in wäßriger Lösung zunimmt. Es wurde jedoch gefunden, daß die Anwendung
von Temperaturen um o° zur Erzielung von guten Ausbeuten an Formaldehyd nicht erforderlich
ist.
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Erfindungsgemäß wird zur Rückgewinnung des in der Abluft oder in sonstigen
Gasgemischen vorhandenen Formaldehyds das Gasgemisch so eingestellt, daß es eine
genügend große Menge Wasserdampf enthält. Die Wasserdampfmenge muß so groß sein,
daß das Gas-Formaldehyd-Wasser-Gemisch einen Taupunkt von 4o bis 7o° aufweist. Es
hat sich nämlich herausgestellt, daß der Formaldehyd, der sonst nur unter großen
Schwierigkeiten durch Anwendung von Eiswasser oder stark gekühlten Salzlösungen
absorbiert
werden kann, aus einer Abluft auf einfache Weise kondensiert
werden kann, wenn bei Gegenwart der erforderlichen Wasserdampfmenge der Taupunkt
des Luft-Wasser-Fornialdehyd-Gemisches unterschritten wird.
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Eine Erklärung für die günstige Wiedergewinnung des Formaldehyds nach
dem beschriebenen Verfahren ist möglicherweise darin zu suchen, daß sich bei dem
beschriebenen Verfahren geeignete Kondensationskerne bilden.
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Führt man die Kühlung des Gemisches und damit die Kondensation des
Formaldehyds im mitkondensierenden Wasser stufenweise durch, so zeigt sich, daß
kurz nach Unterschreitung desTaupunktes,also bei noch verhältnismäßig hoher Temperatur,
die am stärksten konzentrierte Lösung an Formaldehyd erhalten wird, in der unter
den in den Beispielen genannten Bedingungen rund 5o0/, der gesamten gewinnbaren
Formaldehydmenge sich befinden; der Rest wird nach starker weiterer Kühlung als
wesentlich dünnere Lösung zurückgewonnen.
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Anscheinend bevorzugt Formaldehyd bei der Kondensation in Wasserdampf
bei den angewandten Bedingungen ein Molverhältnis C Hz O : H,0 = i : io bis i :
5o und bindet diese Wassermenge chemisch.
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Das Verfahren hat also nicht nur den Vorteil, daß die Anwendung von
Kälteenergien vermieden wird, sondern es bietet darüber hinaus den Vorteil, daß
die Formaldehydlösungen in verhältnismäßig starken Konzentrationen anfallen und
daß durch stufenweises Arbeiten Lösungen stärkerer und schwächerer Konzentration
getrennt voneinander aufgefangen werden können.
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Es ist daher bei diesem Verfahren möglich, die als erstes Kondensat
aufgefangene Lösung direkt der Wiederverwendung zuzuführen. Die übrigen Kondensate
müssen in bekannter Weise konzentriert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt,
daß bei der Konzentration der nach dem Verfahren der Erfindung gewonnenen Formaldehydlösungen
unerwünschte Pölymerisationserscheinungen auftreten. Dies wird vermieden, indem
man Methylalkohol während des Arbeitsganges zu einem geeigneten Zeitpunkt zufügt.
Zweckmäßig wird so viel Methylalkohol zugefügt, daß der Methylalkoholgehalt auf
25 Teile Methylalkohol je ioo Teile reinen Formaldehyd erhöht wird.
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Beispiel i Bei einer Kunstharzherstellung entsteht ein Abluftgemisch
mit 5o g Wasser und io g Formaldehyd je Kubikmeter Abluft. Dieser Abluft werden
5o g Wasserdampf pro Kubikmeter zugegeben, so daß sich der Wasserdampfgehalt der
Abluft auf ioo g pro Kubikmeter erhöht. Dieses Gemisch, das einen Taupunkt von etwa
5o' hat, wird auf 25' abgekühlt. Es werden 95 0,1, des Formaldehyds als wäßrige
Lösung erhalten. Beispiel 2 Bei der Behandlung einer künstlichen Faser mit Formaldehyd
wird das Verfahren so eingestellt, daß die Abluft neben 5 g Formaldehyd mindestens
i5o g Wasser enthält. Der Taupunkt des Formaldehyd-Wasser-Luft-Gemisches liegt bei
etwa 6o°. Das Abluftgemisch wird auf q.0' abgekühlt. .
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Beispiel 3 Aus einem Apparat, in dem die Behandlung natürlicher oder
künstlicher Stoffe mittels io°!oiger Formaldehydlösung vorgenommen wird, entweicht
eine Abluft von 8o', die je Kubikmeter 120 g Wasser und 6 g Formaldehyd in Dampfform
enthält. Diese Abluft wird zwecks Wiedergewinnung des Formaldehyds durch drei hintereinandergeschaltete
Apparate geleitet und dabei stufenweise auf 50', 40' und a5' abgekühlt. Im laufenden
Betrieb werden 92 "/o Formaldehyd zurückgewonnen. Die Lösungen enthalten in Stufe
i 10,3 °/o Formaldehyd, in Stufe 2 6 °/o Formaldehyd und in Stufe 3 4'/,
Formaldehyd. Die starke Lösung aus Stufe i kann ohne Änderung wieder als Tauchbad
verwendet werden, während die Kondensate aus Stufe 2 und 3 zunächst zu konzentrieren
sind. Beispiel q.
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Ein Gasgemisch, das i5o g Wasser und 5 g Formaldehyd pro Kubikmeter
enthält, wird auf 3o' abgekühlt. Da i m3 Luft bei 3o' bei einer Sättigung von 100
°/0 30 g Wasser enthält, müßten bei der Abkühlung 150 g - 30 g = no g Wasserkondensat
entstehen. Man erhält jedoch im Kondensat neben q g Formaldehyd nur 68 g Wasser.
Es entsteht also eine 5,5°.j'oige Formaldehydlösung.