DE2701938C2

DE2701938C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der Abluft von Trockenreinigungsmaschinen

Info

Publication number: DE2701938C2
Application number: DE2701938A
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenther 2000 Hamburg Krugmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Keu-Citex Energie- und Umwelttechnik 4150 Kr GmbH
Priority date: 1977-01-19
Filing date: 1977-01-19
Publication date: 1980-06-26
Also published as: IT1103258B; IT7847698A0; US4252546A; FR2377824A1; DE2701938B1; GB1545161A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus wasserdampfhaltiger Abluft von Trockenreinigungsmaschinen, bei dem dieAbluft in einem geschlossenen Kreislauf unter Kondensation des Lösungsmitteldampfes und Wasserdampfes gekühlt wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das in Trockenreinigungsmaschinen verwendete Lösungsmittel, insbesondere Perchloräthylen (Tetra-

chloräthylen) darf auf Grund geltender gesetzlicher Bestimmungen in der aus solchen Maschinen ins Freie gelangenden Abluft nur höchstens Ln einer Menge von 30 ppm enthalten sein.

Um dieser Forderung zu genügen, können, wie zur Zeit allgemein üblich, Aktivkohlefilter angewendet werden. Dabei besteht aber die Schwierigkeit, daß solche Filter eine nur begrenzte Aufnahmefähigkeit haben. Es sind daher in regelmäßigen Zeitabständen Maßnahmen zur Regeneration oder Desorption solcher Filter erforderlich, die einen beträchtlichen Aufwand an Zeit, Energie und Kühlwasser verursachen. Werden solche Maßnahmen nicht regelmäßig und gewissenhaft durchgeführt, so ist die Einhaltung hinreichend niedriger Abluftwerte nicht gewährleistet

Es sind andererseits Rückgewinnungsanlagen für das Lösungsmittel aus der Abluft von Trockenreinigungsmaschinen bekanntgeworden, bei denen die Abluft der Maschine über eine geschlossene Ringleitung geführt wird, in der eine Kühlvorrichtung zur Wiedergewinnung des Lösungsmittels durch Kondensation angeordnet ist. Dabei wird die Abluft durch Lamellenkühler hindurchgeleitet, unterhalb deren das Lösungsmittel und Wasser enthaltende Kondensat aufgefangen und nach seinen Bestandteilen getrennt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hiermit eine Kühlung unter 0°C nicht möglich ist, da die Lamellenkühler durch Bildung von Eis aus dem in der Abluft befindlichen Wasserdampf verstopft werden. Das Rückgewinnungsverfahren ist daher nur in einem -³⁰ Temperaturbereich oberhalb von 0⁰C durchführbar. Dann ist aber noch soviel Lösungsmittel in der Abluft enthalten, daß der Imissionsschutzwert von 30 ppm nicht gewährleistet werden kann. Zwar kann die von einem wesentlichen Teil des in ihr enthaltenen Lösungsmittels befreite Abluft, da sie in dem geschlossenen Kreislauf der Ringleitung zur Trockenreinigungs· maschine zurückgeleitet wird, statt ins Freie abgeblasen zu werden, nicht die weitere Umgebung verseuchen. Es bleibt aber die Möglichkeit bestehen, daß die nur teilweise gereinigte Abluft beim öffnen der Beladetür der Maschine in den Arbeitsraum gelangt. Dadurch kann der zulässige max. Arbeitsplatzkonzentrationswert überschritten werden.

Es ist ferner bei der Rückgewinnung von flüchtigen Lösungsmitteln aus feuchten Trägergasen bereits bekannt, die Lösungsmitteldämpfe durch direkte Kühlung mit demselben flüssigen Lösungsmittel aus dem Trägergas herauszukondensieren (DF.-AS 10 51247). Dazu muß aber bei dem bekannten Verfahren zuvor der Wasserdampf durch Absorption mit einer hygroskopisch wirkenden Lösung aus dem Trägergas entfernt werden. Daran anschließend wird der wasserfreie Lösungsmitteldampf mit demselben, also flüssigem Lösungsmittel ausgewaschen. Da das bekannte Verfahren zwei Stufen umfaßt, ist es verhältnismäßig aufwendig.

Schließlich ist auch eine Lösungsmittelrückgewinnung durch Kondensation mit einem gekühlten Lösungsmittel gleicher Art wie das rückzugewinnende Lösungsmittel bekannt (US-PS 13 81 002).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das es ermöglicht, die Reinigung der aus der Maschine kommenden Abluft im Zusammenhang mit der Rückgewinnung des Lösungsmittels in besonders hohem Grade, mit besonders hoher Zuverlässigkeit und zugleich auf besonders wirtschaftliche Weise zu gewährleisten.

Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß

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die Abluft durch Hindurchdrücken durch ein Tauchbad in direktem Kontakt mit dem rückzugewinnenden Lösungsmittel gekühlt wird, daß sich das in dem Tauchbad in Form von Eiskristallen abscheidende Wasser zusammen mit dem durch Kondensation gebiideten, den Lösungsmittelspiegel erhöhenden Lösungsmittelüberschuss an einem Überlauf abgezogen wird und daß das Wasser vom Lösungsmittel durch Absetzen getrennt wird.

Ein das Lösungsmittel selbst als Kälteaustauscher und zugleich als Kältespeicher ausnutzendes Tauchbad ist wegen des tiefen Gefrierpunktes des Lösungsmittels, insbesondere Perchloräthylen mit einem Gefrierpunkt von — 22°C, besonders gut zur Verwendung als Kühlvorrichtung in einem solchen Verfahren geeignet. Die in der Kühlflüssigkeitssäule, aus dem Tauchrohr kommend, in Form von Blasen aufsteigende Abluft wird auf verhältnismäßig kleinem Raum besonders gründlich gekühlt Das dabei gebildete Lösungsmittelkondensat vereinigt sich sofort mit dem als Kühlflüssigkeit dienenden Lösungsmittel, während der kondensierte Wasseranteil der Abluft in Form von Eiskristallen sogleich zur Flüssigkeitsoberfläche aufschwimmt. Die über den Überlauf zusammen mit dem gewonnenen Lösungsmittelüberschuß aus dem Isolierbehälter abfließenden Eiskristalle schmelzen rasch bei der außerhalb der Kühlvorrichtung herrschenden Raumtemperatur zu Wasser, das infolge des Unterschiedes der spezifischen Gewichte — 1 :1,6 bei Wasser und Perchloräthylen — leicht und rasch in einem Abschneidebehälter von dem wiedergewonnenen Lösungsmittel getrennt werdei, kann. Letzteres kann sofort wieder verwendet werden.

Eine Lösungsmittel-Rückgewinnungsvorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens mit einer an eine Trockenreinigungsmaschine anschließbaren geschlossenen Ringleitung, in der eine Kühlvorrichtung angeordnet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung aus einem Tauchbad in einem teilweise mit dem rückzugewinnenden Lösungsmittel gefüllten geschlossenen Isolierbehälter besteht, in das die Kühlschlange einer außerhalb des Isolierbehälters angeordneten Kühlmaschine sowie das als Tauchrohr ausgebildete Ende des als Abluftzuleitung dienenden Teils der Ringleitung eingetaucht sind und oberhalb von dessen Lösungsmittelspiegel eine in einen Abscheidebehälter führende Überlauföffnung angeordnet ist, und daß in der Ringleitung, mit der Kühlvorrichtung in Reihe geschaltet, eine Zwangslauffördervorrichtung angeordnet ist. Die Zwangslauffördervorrichtung kann ein hinreichend starkes Gebläse, ein Kompressor oder eine Vakuumpumpe mit entsprechender Bemessung und Charakteristik sein. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung eines Ringkanalgebläses, das die Eigenschaft hat, eine besonders hohe Pressung bei Lusreichender Fördermenge pro Zeiteinheit zu entwickeln und daher besonders gut geeignet ist, die Abluft durch die von dem ein relativ hohes spezifisches Gewicht aufweisenden Lösungsmittel gebildete Flüssigkeitssäule hindurchdrücken. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus dem Kennzeichen der Patentanspn' '-.-c j bis 5.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Lösungsmittel-Rückgewinnungsvorrichtung 10 nach der Erfindung in Verbindung mit einer Trockenreinigungsmaschine 11 bekannter Art, an welche sie angeschlossen ist. dargestellt. Durch eine Ringleitung 12, die über Rohrflansche 13, 14 mit dem Abluftkühler 26 bzw. der Heizvorrichtung 27 der Maschine verbunden ist, wird die die Maschine verlassende Abluft in Pfeilrichtung über die Vorrichtung 10 und aus dieser zurück wieder in die Maschine 11 geleitet- Die Vorrichtung 10 weist außer der Ringleitung 12 ein in deren Zuführungsteil angeordnetes Ringkanalgebläse 15 auf, aus dem die Abluft über das offene Ende eines Tauchrohrs 16 in das Lösungsmitteltauchbad 17 gelangt, das einen säulenförmigen geschlossenen Isolierbehäiter 18 bis zu etwa ²Ii seiner Höhe anfüllt In das Tauchbad ist außer dem zentral darin eingetauchten Tauchrohr 16 eine dieses in Form einer Wendel umgebende Kühlschlange 19 eingetaucht, die von einer außerhalb des Isolierbehälters 18 angeordneten Kühlmaschine 20 gespeist ist Etwas oberhalb der durch das Tauchrohrende gebildeten Öffnung, durch welche die Abluft in das Tauchbad 17 eintritt, ist ein Verteilersieb 21 vorgesehen, über welche die Abluft in Form zahlreicher Bläschen innerhalb der Flüssigkeitssäule 17, die von dem als Kälteübertrager und zugleich als Kältespeicher dienenden Lösungsmittel gebildet ist, bis zu deren Flüssigkeitsspiegel nach oben steigt. Infolge der Abkühlung wird der in der Abluft enthaltene Lösungsmittelanteil kondensiert und vereinigt sich sofort mit der ebenfalls aus dem Lösungsmittel bestehenden Kühlflüssigkeit, während der ebenfalls in der Abluft enthaltene Wasseranteil in Form von Eiskristallen kondensiert wird, die infolge ihres leichteren spezifischen Gewichtes sofort zur Flüssigkeitsoberfläche aufschwimmen. Durch das Hinzukommen der beiden Kondensate erhöht sich der Flüssigkeitsspiegel. Etwas oberhalb von dessen normaler Höhe ist eine Überlauföffnung 22 in der Wand des Isolierbehälters 18 vorgesehen, über welche die Eiskristalle zusammen mit dem überschüssigen Lösungsmittel in einen Abschneidebehälter 23 abfließen. Außerhalb des Isolierbehälters 18 schmelzen dabei die Eiskristalle sofort zu Wasser. In dem Abscheidebehälter trennen sich das Lösungsmittel und das Wasser infolge ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, so daß sie durch verschieden hoch angeordnete Abflußöffnungen 24, 25 entnommen werden können. Die gereinigte Abluft gelangt von dem Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Isolierbehälter über den Rücklaufteil der Ringleitung 12 wieder in die Trockenreinigungsmaschine 11.

Die Temperatur des Lösungsmitteltauchbads 17 kann bei Verwendung von Perchloräthylen (Tetrachloräthylen) ständig auf -20⁰C, d.h. kurz über dem Gefrierpunkt dieser Flüssigkeit gehalten werden. Die Luftmengen, die aus der Trockenreinigungsmaschine als Abluft entnommen werden, sind durch entsprechende Steuerung der Zwangslauffördervorrichtung, insbesondere wenn ein Ringkanalgebläse hierfür verwendet wird, gut regelbar. Durch die gewöhnlich in einer Trockenreinigungsmaschine bereits vorgesehene Kühlvorrichtung 26 kann die Abluft vorgekühlt und dadurch die Wirkungsweise des Tauchbades i/ gefördert werden. Durch diese Maßnahmen läßt es sich erreichen, daß die Kapazität und der Leistungsbedarf der neuen Lösungsmittel-Rückgewinnungsvorrichtung verhältnismäßig klein bemessen werden kann. Die Zwangslauffördervorrichtung für die Abluft ist vorzugsweise in dem die Abluftzuführung zu dem Tauchbad bildenden Teil der Ringleitung angeordnet. Jedoch ist ihre Anordnung in dem die Rückleitung für die gereinigte Abluft bildenden Teil der Ringleitung, wenn gleich meist umständlicher, grundsätzlich ebenfalls möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

27 Ol 938 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus wasserdampfhaltiger Abluft von Trockenreinigungsmaschinen, bei dem die Abluft in einem geschlossenen Kreislauf unter Kondensation des Lösungsmitteldampfes und Wasserdampfes gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft durch Hindurchdrücken durch ein Tauchbad in direktem Kontakt mit dem rückzugewinnenden Lösungsmittel gekühlt wird, daß sich da< in dem Tauchbad in Form von Eiskristallen abscheidende Wasser zusammen mit dem durch Kondensation gebildeten, den Lösungsmittelspiegel erhöhenden Lösungsmittelüberschuß an einem Überlauf abgezogen wird und daß das Wasser vom Lösungsmittel durch Absetzen getrennt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer an eine Trockenreinigungsmaschine anschließbaren geschlossenen Ringleitung, in der eine Kühlvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung aus einem Tauchbad (17) in einem mit dem rückzugewinnenden Lösungsmittel teilweise gefüllten, geschlossenen Isolierbehälter (18) besteht, in das die Kühlschlange (19) einer außerhalb des Isoliergehäuses (18) angeordneten Kältemaschine (20) sowie das als Tauchrohr (16) ausgebildete Ende des Abluftzuführungsteils der Ringleitung (12) eingetaucht sind und oberhalb von dessen Lösungsrnittelspiegel eine in einen Abscheidungsbehälter (23) führende Überlauföffnung (22) angeordnet ist, und daß in der Ringleitung (12), in Reihe geschaltet mit der Kühlvorrichtung (10), eine Zwangslauffördervorrichtung angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (16) zentral von oben in ein säulenförmiges Tauchbad (1/) hineinreicht und in der Nähe von dessen Boden unterhalb eines Abluftverteilersiebes (21) endet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlschlange das Tauchrohr (16) in Form einer Wendel (19) innerhalb des Tauchbades (17) umgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangslauffördervorrichtung (15) in dem die Abluftzuleitung zu dem Tauchbad (17) bildenden Teil der Ringleitung (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringkanalgebläse (15) als Zwangslauffördervorrichtung vorgesehen ist.