Definition: Die verschiedenen Arten der Destillation
Die Destillation ist das wohl häufigste und auch bekannteste Verfahren der Thermischen Verfahrenstechnik, da sie sowohl beim sogenannten Brennen von Alkohol als auch in der Erdölproduktion in Raffinerien zum Einsatz kommt. Dabei wird jedoch nichts „verbrannt“, sondern eingekocht. Denn durch starke Hitze kann ein flüssiges Gemisch verschiedener, ineinander löslicher Stoffe über ihren Siedepunkt getrennt werden. Die flüchtigere Komponente entweicht in Gasform, kondensiert und wird in flüssiger Form wieder aufgefangen. Bestehen die Stoffgemische aus mehr als zwei Bestandteilen, wird von einer fraktionierten Destillation gesprochen. Die mehrstufige Destillation, also eine Hintereinanderschaltung vieler Destillationsschritte wie beispielsweise beim Aufcracken von Erdöl, wird als Rektifikation bezeichnet.
In der Oberflächentechnik spielt vor allem die Vakuumdestillation mittels Vakuumverdampfer eine Rolle, bei der die Destillation unter erniedrigtem Druck durchgeführt wird. Dadurch lässt sich die Siedetemperatur der zu trennenden Flüssigkeiten verringern.
Anwendungsgebiete der Vakuumdestillation in der Oberflächentechnik
Die Vakuumdestillation spielt im Reinigungsprozess vor der Beschichtung einer Oberfläche eine wichtige Rolle, denn dieser Prozess ist ein entscheidender Qualitätsfaktor in der Lackiervorbehandlung. Bauteile sind nach der Bearbeitung mit Produktionsrückständen wie Trennmitteln, Spänen oder Emulsionen behaftet. In speziellen Waschanlagen werden diese Verschmutzungen von den Werkstücken getrennt. Während dieses Prozesses fallen verunreinigte Waschwässer an, die ohne Behandlung oft nicht in die Kanalisation eingeleitet werden dürfen. Für die fachgerechte Entsorgung fallen hohe Kosten an – es sei denn, sie werden aufbereitet und wiederverwendet. Und das ist durch die Vakuumdestillation möglich.
In den vergangenen Jahren wurde diese Art der Spülwasseraufbereitung im Reinigungsprozess zu einem bevorzugten Fertigungsschritt, denn auf diese Weise kann ein erheblicher Teil des Industrieabwassers ohne Hinzugabe von Chemikalien in einen Kreislauf zurückgeführt werden.
Die Vakuumdestillation basiert auf unterschiedlichen Siedepunkten der zu trennenden Stoffe. Solche mit einem hohen Siedepunkt, wie Öle, Fette oder Metallsalze, werden beim Verdampfen von Wasser zurückgelassen. Die Destillation wandelt Abwässer also in zwei Fraktionen um, eine aus konzentriertem Abfall und eine aus sauberem Wasser. Durch das Vakuum und den niedrigeren Siedepunkt aller Flüssigkeiten wird Energie gespart und die Effizienz verbessert.
Vakuumdestillation: Beispiele aus der Praxis
Zwei Anwendungsfälle aus der Praxis zeigen die Möglichkeiten der Vakuumdestillation. Sie schützt die Umwelt und hilft, Entsorgungskosten zu sparen.
- Der Automobilhersteller Audi setzt Vakuumverdampfer bei der Produktion von Karosseriestrukturbauteilen aus Aluminiumdruckguss, von warm- und kaltumgeformten Pressteilen sowie von Fahrwerkskomponenten ein. Denn während des Produktionsprozesses fallen unterschiedliche betriebliche Abwässer an, die nicht in die öffentliche Kanalisation eingeleitet werden dürfen. Bis zu 6.000 Kubikmeter Wasser bereitet das Vakuumdestillationssystem in der Anlage in Münchsmünster auf. Die Energie des entstehenden Wasserdampfes wird in das System zurückgeführt. Daher benötigt der Reinigungsprozess keine externe Heizenergie, die Betriebskosten sinken erheblich.
- Die Schelling Anlagenbau GmbH aus Österreich fertigt unter anderem Präzisionsstahltische. Bei der Produktion dieser Tische und weiterer Werkstücke kommt es zu Verunreinigungen der Bauteile, die daher vor dem nächsten Fertigungsschritt aufbereitet werden müssen. Durch die Vakuumdestillation kann das dafür benötigte Waschwasser direkt am Arbeitsplatz gesäubert und wiederverwendet werden. Die hohe Qualität des gereinigten Wassers trägt zu besseren Beschichtungsergebnissen bei, sodass die Werkstücke nach dem Waschen sofort lackiert werden können.
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