DE102022000536A1

DE102022000536A1 - Method and device for treating process air

Info

Publication number: DE102022000536A1
Application number: DE102022000536.0A
Authority: DE
Inventors: Houver Chabo; Jens Altmann
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess mit einem Hauptstrom, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft mit folgenden Verfahrensschritten behandelt wird: ein erster Kondensationsschritt, bei dem ein erstes Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem ersten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird, ein nach dem ersten Kondensationsschritt stattfindender zweiter Kondensationsschritt, bei dem ein zweites Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem zweiten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird, wobei die niedrigste bei dem zweiten Kondensationsschritt erreichte Temperatur der Prozessluft niedriger ist, als die niedrigste bei dem ersten Kondensationsschritt erreichte Temperatur der Prozessluft.Method for treating process air from an industrial process with a main flow, at least part of the process air being treated with the following process steps: a first condensation step, in which a first condensate is separated from the process air and fed to a first recovery process, one taking place after the first condensation step second condensation step, in which a second condensate is separated from the process air and fed to a second recovery process, the lowest temperature of the process air reached in the second condensation step being lower than the lowest temperature of the process air reached in the first condensation step.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess.The present invention relates to a method for treating process air from an industrial process.

Stand der TechnikState of the art

Prozessluft kann als Medium bei gewissen Prozessschritten zur Herstellung von Erzeugnissen zum Einsatz kommen, um gewisse technische Wirkungen wie eine Trocknung in einem Prozessschritt herbeizuführen. Die Prozessluft kann bei Industrieprozessen Betriebsstoffe aufnehmen, wobei die Prozessluft nach Verlassen des Industrieprozesses in die Umgebung abgegeben wird. Solche Betriebsstoffe können jedoch Schadstoffe enthalten, die sich negativ auf die Umwelt auswirken. Zur Reduzierung der negativen Umweltauswirkung muss diese Abluft entsprechend behandelt werden, auch um gegebene gesetzliche Grenzwerte von Schadstoffen in der in die Umgebung abzugebenden Abluft einzuhalten.Process air can be used as a medium in certain process steps for the manufacture of products in order to bring about certain technical effects such as drying in a process step. In industrial processes, the process air can absorb operating materials, with the process air being released into the environment after leaving the industrial process. However, such operating materials can contain pollutants that have a negative impact on the environment. In order to reduce the negative environmental impact, this exhaust air must be treated accordingly, also in order to comply with the given legal limit values for pollutants in the exhaust air to be released into the environment.

Bei der Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess kann es sich hier um eine Reinigung der Luft von den in Industrieprozessen verwendeten Lösemitteln handeln. Eine solche Behandlung kann wie oben erwähnt aus regulatorischen Gründen zum Ablassen in die Umgebung und/oder auch aus ökonomischen Gründen zur allgemeinen Weiterverwendung in weiteren Industrieprozessen veranlasst sein, letzteres kann insbesondere beim Einsatz besonders wertvoller Lösemittel der Fall sein.The treatment of process air from an industrial process can involve cleaning the air from the solvents used in industrial processes. As mentioned above, such a treatment can be released into the environment for regulatory reasons and/or for economic reasons for general further use in other industrial processes; the latter can be the case in particular when using particularly valuable solvents.

Im Stand der Technik sind insbesondere Verfahren mit einem Kondensationsschritt bekannt, wobei Kondensate aus der Prozessluft abgeschieden werden und Lösemittel dadurch zurückgewonnen werden können.In particular, methods with a condensation step are known in the prior art, in which case condensates are separated from the process air and solvents can thereby be recovered.

CA2214542A1 zeigt ein Verfahren, bei dem ein Lösemittel bei der Herstellung von Lithium-lonen-Batterien zurückgewonnen werden kann, indem das Lösemittel aus einer lösemittelhaltigen Prozessluft auskondensiert. CA2214542A1 shows a process in which a solvent can be recovered during the production of lithium-ion batteries by condensing the solvent out of a process air containing solvent.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Prozessluft, insbesondere zur Rückgewinnung von Lösemitteln, welche in Industrieprozessen wie bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommen. Das Verfahren umfasst Kondensationsvorgänge, die auf unterschiedlichen Temperaturniveaus arbeiten, wobei ein lösemittelhaltiges Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und anschließend einem Rückgewinnungsprozess zugeführt wird. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess, insbesondere zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for the treatment of process air, in particular for the recovery of solvents used in industrial processes such as the manufacture of lithium-ion batteries. The process includes condensation processes that work at different temperature levels, with a solvent-containing condensate being separated from the process air and then fed into a recovery process. The present invention also relates to a device for treating process air from an industrial process, in particular for carrying out a method according to the invention.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Rückgewinnung von Kondensat aus einer Prozessluft anzugeben.The present invention is based on the object of specifying an improved method for recovering condensate from process air.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess mit einem Hauptstrom gelöst, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft mit folgenden Verfahrensschritten behandelt wird: ein erster Kondensationsschritt, bei dem ein erstes Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem ersten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird, ein nach dem ersten Kondensationsschritt stattfindender zweiter Kondensationsschritt, bei dem ein zweites Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem zweiten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird, wobei die niedrigste bei dem zweiten Kondensationsschritt erreichte Temperatur der Prozessluft niedriger ist, als die niedrigste bei dem ersten Kondensationsschritt erreichte Temperatur der Prozessluft.This object is achieved according to the invention with a method for treating process air from an industrial process with a main flow, at least part of the process air being treated with the following method steps: a first condensation step, in which a first condensate is separated from the process air and fed to a first recovery process , a second condensation step that takes place after the first condensation step, in which a second condensate is separated from the process air and fed to a second recovery process, the lowest temperature of the process air reached in the second condensation step being lower than the lowest temperature of the process air reached in the first condensation step process air.

Die Erfinder haben nämlich festgestellt, dass es für die Rückgewinnung von insbesondere lösemittelhaltigem Kondensat vorteilhaft sein kann, die Prozessluft mit zwei Kondensationsschritten zu behandeln, wobei die Prozessluft bei dem zweiten Kondensationsschritt auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird als bei dem ersten Kondensationsschritt. Mit Hilfe der zweistufigen Behandlung lässt sich die Prozessluft intensiver behandeln und so ein höherer Anteil von Lösemitteln aus der Prozessluft abscheiden, als dies mit einem einstufigen Kondensationsprozess möglich ist. Als besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber einem alternativen , Verfahren mit einem dem ersten Kondensationsschritt nachgeschalteten I<onzentrator, wobei das Lösemittel von dem Konzentrator adsorbiert wird, insbesondere wenn das zu adsorbierende Lösemittel einen vergleichsweisen niedrigen Dampfdruck aufweist.The inventors have found that it can be advantageous for the recovery of in particular solvent-containing condensate to treat the process air with two condensation steps, the process air being cooled to a lower temperature in the second condensation step than in the first condensation step. With the help of the two-stage treatment, the process air can be treated more intensively and a higher proportion of solvents can be separated from the process air than is possible with a single-stage condensation process. The method according to the invention proves to be particularly advantageous compared to an alternative method with a concentrator downstream of the first condensation step, the solvent being adsorbed by the concentrator, particularly when the solvent to be adsorbed has a comparatively low vapor pressure.

„Ein“ und „eine“ sind im Rahmen dieser Offenbarung ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe als unbestimmte Artikel und damit immer auch als „mindestens ein“ bzw. „mindestens eine“ zu lesen, es können also nach mehreren ersten I<ondensationsschritten auch mehrere zweite Kondensationsschritte vorgesehen sein. Der erste bzw. zweite Kondensationsschritt kann jeweils auch als ein mehrstufiger erster bzw. mehrstufiger zweiter Kondensationsschritt verstanden werden. Insbesondere können ein erster bzw. zweiter Kondensationsschritt mehrere Kondensationsvorgänge umfassen (siehe unten). Richtungsangaben wie „nach“ bzw. „vor“ in dem Verfahren beziehen sich allgemein auf die Strömungsrichtung. Beispielsweise soll die Formulierung „nach dem ersten Kondensationsschritt“ bzw. „vor dem zweiten Kondensationsschritt“ als „stromabwärts von dem ersten Kondensationsschritt“ bzw. „stromaufwärts von dem zweiten Kondensationsschritt“ verstanden werden.In the context of this disclosure, "a" and "an" are to be read as indefinite articles and thus always as "at least one" or "at least one" unless expressly stated otherwise, so after several first condensation steps there can also be several second condensation steps be provided. The first or second condensation step can in each case also be understood as a multi-stage first or multi-stage second condensation step. In particular a first or second condensation step can include several condensation processes (see below). Directional information such as "after" or "before" in the method generally refers to the direction of flow. For example, the phrase “after the first condensation step” or “before the second condensation step” should be understood as “downstream from the first condensation step” or “upstream from the second condensation step”.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zur Behandlung von Prozessluft, die an einem Industrieprozess beteiligt war, beispielsweise bei der Trocknung einer Beschichtung zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere von Elektroden, Separatoren und/oder Membranen für Sekundärbatterien oder Brennstoffzellen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ein Teil der Prozessluft, in den Hauptstrom zum ersten Kondensationsschritt geführt. Vorzugsweise stellt der Hauptstrom einen kontinuierlichen Strömungsfluss der Prozessluft in dem Verfahren dar. Vorzugsweise umfasst der Hauptstrom die Strömung, die aus dem Industrieprozess zum ersten Kondensationsschritt geführt wird, also vorzugsweise den Großteil der zum ersten Kondensationsschritt geführten Prozessluft. Insbesondere umfasst die räumliche Ausdehnung des Hauptstroms auch denjenigen Strömungsraum, in dem der erste Kondensationsschritt stattfindet. Vorzugsweise wird die Prozessluft vollständig bei dem Verfahren in dem ersten Kondensationsschritt behandelt.The method according to the invention is preferably suitable for treating process air that was involved in an industrial process, for example when drying a coating for the production of lithium-ion batteries, in particular electrodes, separators and/or membranes for secondary batteries or fuel cells. In the method according to the invention, at least part of the process air is fed into the main flow to the first condensation step. Preferably, the main stream represents a continuous flow of process air in the process. Preferably, the main stream comprises the flow that is routed from the industrial process to the first condensation step, ie preferably the majority of the process air routed to the first condensation step. In particular, the spatial extent of the main flow also includes that flow space in which the first condensation step takes place. The process air is preferably treated completely in the method in the first condensation step.

In einer weiteren Ausführungsform könnte die räumliche Ausdehnung des Hauptstroms auch , denjenigen Strömungsraum umfassen, in dem der zweite Kondensationsschritt stattfindet. Der Hauptstrom würde also in diesem Fall zuerst durch den ersten Kondensationsschritt und anschließend durch den zweiten Kondensationsschritt hindurchgeführt werden.In a further embodiment, the spatial extent of the main flow could also include that flow space in which the second condensation step takes place. In this case, the main stream would therefore first be passed through the first condensation step and then through the second condensation step.

Besonders bevorzugt ist es allerdings, dass der zweite Kondensationsschritt sich außerhalb des Hauptstroms befindet, der Hauptstrom also lediglich durch den ersten, aber nicht durch den zweiten Kondensationsschritt hindurchgeführt wird.However, it is particularly preferred that the second condensation step is located outside of the main flow, ie the main flow is passed only through the first but not through the second condensation step.

Die Prozessluft kann ein Gasgemisch sein, wobei mindestens ein Bestandteil auskondensierbar ist. Insbesondere umfasst ein solcher Bestandteil ein Lösemittel. Ein Lösemittelbestandteil kann beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Triethylphosphat (TEP), Ethylen-Acrylsäure-Copolymer (EAA), Dimethylacetamid (DMAc) oder auch Wasser, Aceton bzw. Alkohol sein. Bei dem ersten und zweiten Kondensationsschritt kann die Prozessluft vorzugsweise einen Wärmetauscher durchströmen und dabei gekühlt werden, sodass Wärme von der Prozessluft an den Wärmetauscher abgegeben werden kann. Bei einer Abkühlung der Prozessluft können Aerosole in der Luft entstehen, die dann durch Einbauten zum Abfangen von Tröpfchen hindurchgeleitet werden. Dadurch können Lösemittel und/oder Wasser, auskondensieren, abgefangen und anschließend abgeschieden werden.The process air can be a gas mixture, in which case at least one component can be condensed out. In particular, such a component includes a solvent. A solvent component can be, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), triethyl phosphate (TEP), ethylene-acrylic acid copolymer (EAA), dimethylacetamide (DMAc) or else water, acetone or alcohol. In the first and second condensation step, the process air can preferably flow through a heat exchanger and be cooled in the process, so that heat can be released from the process air to the heat exchanger. When the process air cools down, aerosols can form in the air, which are then passed through installations to catch droplets. As a result, solvents and/or water can condense out, be trapped and then separated out.

Das aus der Prozessluft abgeschiedene erste Kondensat wird nach der Abscheidung dem ersten Rückgewinnungsprozess zugeführt. Die Zuführung in den ersten Rückgewinnungsprozess kann auch mehrere Zwischenschritte umfassen, die der Rückgewinnung dienen. Solche Zwischenschritte können ein Abfangen von Kondensat in dem ersten Kondensationsschritt bzw. auch ein Zuleiten durch eine Leitung in einen Behälter außerhalb einer Vorrichtung umfassen, in der der Kondensationsschritt ausgeführt wird. Auch kann das erste Kondensat mittels einer Pumpe direkt in einen Rückgewinnungsprozess befördert werden. Ebenfalls zählen weiterführende Zwischenschritte wie das Reinigen, Reaktivieren, Klären bzw. Temperieren des Kondensats dazu. Bei der Zuführung in den ersten Rückgewinnungsprozess kann ein Kondensat durch ein Filtern von Schmutz befreit, anschließend chemisch aktiviert und auf eine bestimmte Temperatur gebracht werden.The first condensate separated from the process air is fed to the first recovery process after separation. Feeding into the first recovery process can also include a number of intermediate steps that are used for recovery. Such intermediate steps can include trapping condensate in the first condensation step or feeding it through a line into a container outside of a device in which the condensation step is carried out. The first condensate can also be conveyed directly into a recovery process by means of a pump. This also includes further intermediate steps such as cleaning, reactivation, clarification or temperature control of the condensate. When it is fed into the first recovery process, dirt can be removed from the condensate by filtering, then it can be chemically activated and brought to a specific temperature.

Der erste Rückgewinnungsprozess kann bevorzugt unmittelbar nach der Abscheidung , beginnen und lediglich ein Abführen des Kondensats beispielsweise zu einem Sammelbehälter umfassen, woraufhin ein separater anschließender Prozess stattfinden kann. Das erste Kondensat wird also bei dem ersten Rückgewinnungsprozess in diesem Fall nicht weiter aufbereitet, sondern lediglich nach dem Auskondensieren aus der Prozessluft abgeführt.The first recovery process can preferably begin immediately after the separation 12, 14 and can only include discharging the condensate, for example to a collection container, whereupon a separate subsequent process can take place. In this case, the first condensate is therefore not processed further in the first recovery process, but is merely removed from the process air after it has condensed out.

Das zweite Kondensat kann vorzugsweise analog zum ersten Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und dem zweiten Rückgewinnungsprozess zugeführt werden. Die Zuführung des zweiten Kondensats in den zweiten Rückgewinnungsprozess kann vorzugsweise wie bei dem ersten Kondensat mehrere Zwischenschritte umfassen, die der Rückgewinnung dienen.The second condensate can preferably be separated from the process air analogously to the first condensate and fed to the second recovery process. Feeding the second condensate into the second recovery process can preferably, as in the case of the first condensate, comprise a number of intermediate steps which are used for recovery.

Der zweite Rückgewinnungsprozess kann auch analog zum ersten Rückgewinnungsprozess lediglich ein Abführen von dem zweiten Kondensat nach der Abscheidung umfassen, wird also auch in diesem Fall nicht weiter aufbereitet.Analogously to the first recovery process, the second recovery process can also only include a discharge of the second condensate after the separation, ie in this case too it is not processed further.

Die Prozessluft erreicht bei dem zweiten Kondensationsschritt eine niedrigere Temperatur als bei dem ersten Kondensationsschritt. Die Temperatur der Prozessluft in dem zweiten Kondensationsschritt kann also auch im Durchschnitt niedriger sein als in dem ersten Kondensationsschritt. Die Prozessluft kann eine niedrigste Temperatur bei dem ersten Kondensationsschritt von ca. 25 °C, 20 °C, 15 °C oder weniger erreichen. Bei dem zweiten Kondensationsschritt kann die Prozessluft dagegen eine niedrigste Temperatur von -5°C oder weniger erreichen. Ein Kondensationsschritt kann insbesondere mehrere Abkühlungsstufen, also zum Beispiel mehrere hintereinander geschaltete Kühlelemente bzw. Wärmetauscher, umfassen, bevor die Prozessluft wieder aufgeheizt wird. Bei einer mehrstufigen Abkühlung der Prozessluft in einem Kondensationsschritt ist die niedrigste erreichte Temperatur als die niedrigste Temperatur über alle Abl<ühlungsstufen hinweg zu betrachten. Durch die unterschiedlich niedrigsten erreichten Temperaturen bei dem ersten und dem zweiten Kondensationsschritt können unterschiedliche Lösemittelbestandteile der Prozessluft mit jeweils unterschiedlichen Taupunl<ten jeweils getrennt bei dem ersten und bei dem zweiten Kondensationsschritt abgeschieden werden.In the second condensation step, the process air reaches a lower temperature than in the first condensation step. The temperature of the process air in the second condensation step can therefore also be lower on average than in the first condensation step. The pro process air can reach a lowest temperature in the first condensation step of approx. 25 °C, 20 °C, 15 °C or less. In the second condensation step, on the other hand, the process air can reach a lowest temperature of -5°C or less. A condensation step can in particular include a number of cooling stages, ie for example a number of cooling elements or heat exchangers connected in series, before the process air is heated up again. In the case of a multi-stage cooling of the process air in a condensation step, the lowest temperature reached is to be regarded as the lowest temperature across all cooling stages. Due to the different lowest temperatures reached in the first and in the second condensation step, different solvent components of the process air, each with different dew points, can be separated in each case in the first and in the second condensation step.

Alternativ oder ergänzend ist ebenfalls eine Abscheidung im Sinne eines I<ondensationsschritts vorstellbar, wobei ein Druck der Prozessluft beispielsweise vor oder während eines Kondensationsschrittes durch einen Verdichtungsvorgang mittels eines Kompressors erhöht wird, um die Partialdrücl<e der Bestandteile ebenfalls zu erhöhen. Dadurch kann sich eine höhere Abscheidungsrate pro Volumeneinheit Prozessluft erzielen lassen. Bevorzugt wird dabei eine Prozessluft nach dem Kondensationsschritt wieder auf ein niedrigeres Druckniveau entspannt, insbesondere wird das Druckniveau auf ein dem Druckniveau der anströmenden Prozessluft entsprechenden Wert abgesenkt.Alternatively or additionally, a separation in the sense of an condensation step is also conceivable, the pressure of the process air being increased, for example before or during a condensation step, by a compression process using a compressor in order to also increase the partial pressures of the components. As a result, a higher separation rate per unit volume of process air can be achieved. Process air is preferably expanded again to a lower pressure level after the condensation step, in particular the pressure level is lowered to a value corresponding to the pressure level of the process air flowing on.

Mit einem Volumenstrom ist naturgemäß auch ein Massenstrom gemeint, wobei die Dichte variabel sein kann. Es ist allerdings bei den Angaben zum Volumenstrom bevorzugt, dass die Dichte zur Beschreibung und zum Vergleich des Volumenstroms als Konstante angenommen wird. In diesem Fall verhält sich der Volumenstrom also proportional zum Massenstrom. Bei I<ondensationsschritten kann im Allgemeinen vorgesehen sein, dass ein Kondensat entstehen kann.A volume flow naturally also means a mass flow, whereby the density can be variable. However, when specifying the volume flow, it is preferred that the density is assumed to be a constant for describing and comparing the volume flow. In this case, the volume flow is proportional to the mass flow. In the case of condensation steps, it can generally be provided that a condensate can form.

Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der FigurenBeschreibung, wobei bei der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrichtungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird.Preferred refinements can be found in the dependent claims and the description of the figures, with the presentation of the features not always making a detailed distinction between aspects of the device and the method or use.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens ein Lösemittel zurückgewonnen, wobei das erste Kondensat ein erstes Lösemittel und das zweite Kondensat ein zweites Lösemittel beinhaltet, wobei insbesondere erstes und/oder zweites Lösemittel eine Kohlenwasserstoffverbindung aufweisen. Insbesondere können das erste und das zweite Lösemittel identisch sein und gleichwohl unterschiedliche Konzentrationen bzw. Reinheitsgrade in dem jeweiligen Kondensat aufweisen. Sowohl das erste als auch das zweite Lösemittel wird insbesondere in einem Industrieprozess zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt und dort über einen Trocknungsprozess in eine Prozessluft übergeführt. Aus der Prozessluft werden die Lösemittel mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise wieder abgeschieden.In a preferred embodiment, at least one solvent is recovered using the method according to the invention, with the first condensate containing a first solvent and the second condensate containing a second solvent, with the first and/or second solvent in particular containing a hydrocarbon compound. In particular, the first and the second solvent can be identical and nevertheless have different concentrations or degrees of purity in the respective condensate. Both the first and the second solvent are used in particular in an industrial process for the production of lithium-ion batteries and are converted there into process air via a drying process. The solvents are at least partially separated again from the process air with the aid of the method according to the invention.

Die an einem Industrieprozess beteiligte Prozessluft ist also vorzugsweise Träger eines insbesondere bei Prozesstemperatur gasförmigen organischen Lösemittels, welches vorzugsweise mindestens eine Kohlenwasserstoffverbindung aufweist. Lösemittel mit gasförmigen organischen Bestandteilen sind auch als Lösemittel mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC-Lösemittel) bekannt und können insbesondere NMP, TEP, EAA, DMAc oder dergleichen umfassen.The process air involved in an industrial process is therefore preferably a carrier of an organic solvent which is gaseous in particular at the process temperature and which preferably has at least one hydrocarbon compound. Solvents with gaseous organic components are also known as volatile organic compound (VOC) solvents and can include, in particular, NMP, TEP, EAA, DMAc or the like.

Ebenfalls vorstellbar ist ein Verfahren zur Rückgewinnung eines Lösemittels, wobei das erste Kondensat ein erstes Lösemittel und das zweite Kondensat ein zweites Lösemittel umfasst, wobei das erste und/oder das zweite Lösemittel ein anorganisches Lösemittel beinhaltet. Anorganische Lösemittel sind zur Lösung von organischen Bindemitteln zur Bildung von Farben oder Lacken geeignet. Insbesondere kann ein anorganisches Lösemittel auch Wasser umfassen.Also conceivable is a method for recovering a solvent, wherein the first condensate comprises a first solvent and the second condensate comprises a second solvent, wherein the first and/or the second solvent contains an inorganic solvent. Inorganic solvents are suitable for dissolving organic binders to form paints or varnishes. In particular, an inorganic solvent can also include water.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren einen Volumenstrom in dem Hauptstrom und in einem Nebenstrom auf, bei welchem mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in einer Abzweigung in den Nebenstrom zur Behandlung mit dem zweiten Kondensationsschritt abgezweigt wird, wobei der in den Nebenstrom abgezweigte Volumenstrom insbesondere kleiner ist als der nach der Abzweigung in dem Hauptstrom vorhandene Volumenstrom. Vorzugsweise wird die Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in mindestens zwei Ströme, beispielsweise in einen Haupt- und in einen Nebenstrom aufgeteilt. Auch bei einer Verzweigung in mehrere Nebenströme ist der abgezweigte Volumenstrom insgesamt, welcher über alle Nebenströme hinweg aufaddiert wird, vorzugsweise kleiner als der vorhandene Volumenstrom, der im Hauptstrom stromabwärts der Abzweigung verbleibt. Lediglich ein kleinerer Teil der Prozessluft wird also aus dem Hauptstrom in den Nebenstrom abgezweigt und anschließend mit dem zweiten Kondensationsschritt behandelt.In a further preferred embodiment, the method according to the invention has a volume flow in the main flow and in a secondary flow, in which at least part of the process air is branched off after the first condensation step in a branch into the secondary flow for treatment with the second condensation step, with the Secondary flow branched volume flow is in particular smaller than the volume flow present after the branch in the main flow. After the first condensation step, the process air is preferably divided into at least two streams, for example into a main stream and a side stream. Even in the case of a branching into a plurality of secondary flows, the total volume flow branched off, which is added across all secondary flows, is preferably smaller than the existing volume flow, which remains in the main flow downstream of the branch. Only a small part of the process air is branched off from the main flow into the secondary flow and then treated with the second condensation step.

Die Behandlung mit dem zweiten Kondensationsschritt von lediglich einem kleineren Teil der Prozessluft hat den Vorteil dahingehend, dass weniger Energie für die Abkühlung in dem zweiten Kondensationsschritt erforderlich ist, als der benötigte energetische Aufwand, um einen Großteil der Prozessluft in dem zweiten Kondensationsschritt zu kondensieren. Eine solche Verfahrensführung ermöglicht außerdem eine flexiblere Steuerung der in dem zweiten Kondensationsschritt zu kondensierenden Luftmenge nach wirtschaftlichen Kriterien.The treatment with the second condensation step of only a smaller part of the process air has the advantage that less energy is required for cooling in the second condensation step than the energy expenditure required to condense a large part of the process air in the second condensation step. Such a procedure also enables more flexible control of the amount of air to be condensed in the second condensation step according to economic criteria.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in einem ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt, wobei der erste Weiterbehandlungsschritt eine Wärmezuführung und/oder eine Druckabsenkung und/oder eine zweite Zuführung von Luft von außerhalb des Hauptstroms, insbesondere aus einer Umgebung und/oder aus einem Nebenstrom, umfasst, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Weiterbehandlungsschritt zu einem Industrieprozess zurückgeführt wird. Besonders bevorzugt findet die erste Weiterbehandlung nach der Abzweigung in dem Hauptstrom statt. Vorzugsweise wird also die Prozessluft, die sich in dem Hauptstrom befindet, nach dem ersten Kondensationsschritt in dem ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt. Bezüglich des Hauptstroms liegt die Abzweigung also stromabwärts von dem ersten Kondensationsschritt und stromaufwärts von dem ersten Weiterbehandlungsschritt.In a further preferred embodiment of the invention, at least part of the process air is further treated after the first condensation step in a first further treatment step, the first further treatment step involving heat supply and/or a pressure reduction and/or a second supply of air from outside the main flow, in particular from a Surroundings and/or from a side stream, wherein at least part of the process air is returned to an industrial process after the first further treatment step. The first further treatment particularly preferably takes place after the branching off in the main stream. The process air that is in the main stream is therefore preferably further treated after the first condensation step in the first further treatment step. With respect to the main flow, the branch is therefore downstream of the first condensation step and upstream of the first further treatment step.

Der erste Weiterbehandlungsschritt kann auch eine Wärmezuführung, eine Druckabsenkung und eine zweite Zuführung von Umgebungsluft bzw. Prozessluft von außerhalb des Hauptstroms, zum Beispiel aus einem Nebenstrom, umfassen. Es ist ebenfalls vorstellbar, dass ein Teil der Prozessluft, welcher sich vorher, also stromaufwärts in dem Nebenstrom befindet, nach dem ersten und zweiten Kondensationsschritt in dem ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt wird. Die Prozessluft in dem Nebenstrom kann also durch den zweiten Kondensationsschritt geführt werden, bevor sie im ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt wird. Bevorzugt ist aber, dass die Prozessluft bereits nach dem ersten Kondensationsschritt im ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt wird. Der Hauptstrom kann also lediglich durch den ersten, aber nicht durch den zweiten Kondensationsschritt hindurchgeführt werden. Dazu wird der Hauptstrom nach dem ersten Kondensationsschritt vorzugsweise aufgeteilt, wobei der Hauptstrom zurückgeführt und der Nebenstrom dem zweiten Kondensationsschritt zugeführt wird. Vorstellbar ist optional eine Zuführung zum ersten Weiterbehandlungsschritt aus dem Haupt- und dem Nebenstrom. Die Prozessluft kann also aus dem Haupt- und dem Nebenstrom im ersten Weiterbehandlungsschritt zusammengeführt und weiterbehandelt werden.The first further treatment step can also include heat supply, pressure reduction and a second supply of ambient air or process air from outside the main flow, for example from a side flow. It is also conceivable that part of the process air, which is located beforehand, ie upstream in the secondary flow, is further treated in the first further treatment step after the first and second condensation step. The process air in the side stream can therefore be passed through the second condensation step before it is further treated in the first further treatment step. However, it is preferred that the process air is further treated in the first further treatment step after the first condensation step. The main stream can therefore only be passed through the first but not through the second condensation step. For this purpose, the main stream is preferably divided after the first condensation step, with the main stream being recycled and the side stream being fed to the second condensation step. An optional feed to the first further treatment step from the main and side streams is conceivable. The process air can therefore be combined from the main and the secondary flow in the first further treatment step and further treated.

Der erste Weiterbehandlungsschritt kann eine beliebige Kombination der beschriebenen Weiterbehandlungsmaßnahmen umfassen. Vorzugsweise kann die Prozessluft zuerst erwärmt werden, wobei der Prozessluft anschließend Umgebungsluft zugeführt werden kann, bevor die Prozessluft erneut weiter erwärmt wird. Ebenfalls vorstellbar ist im ersten Weiterbehandlungsschritt eine Entspannung der Prozessluft, gefolgt von einer Erwärmung der Prozessluft und einer Zuführung von Luft aus einer (natürlichen) Umgebung, bevor die Prozessluft erneut erwärmt wird. In einer alternativen Ausführung wird in dem ersten Weiterbehandlungsschritt Luft aus einem Nebenstrom und aus einer (natürlichen) Umgebung der Prozessluft zugefügt. In einer weiteren möglichen Ausführung wird ausschließlich aus einem Nebenstrom Prozessluft zugefügt, siehe unten im Ausführungsbeispiel für weitere Details. Durch die Weiterbehandlung der Prozessluft in dem ersten Weiterbehandlungsschritt kann die Aufnahmefähigl<eit der Prozessluft für Lösemittel aus dem Industrieprozess erhöht werden.The first further processing step can include any combination of the further processing measures described. The process air can preferably be heated first, in which case ambient air can then be supplied to the process air before the process air is further heated again. Also conceivable in the first further treatment step is a relaxation of the process air, followed by a heating of the process air and a supply of air from a (natural) environment before the process air is heated again. In an alternative embodiment, air from a side stream and from a (natural) environment is added to the process air in the first further treatment step. In a further possible embodiment, process air is added exclusively from a secondary flow, see below in the exemplary embodiment for further details. The further treatment of the process air in the first further treatment step can increase the capacity of the process air for solvents from the industrial process.

Im Falle einer Erhöhung der Trocknungsleistung in dem Industrieprozess kann das erfindungsgemäße Verfahren außerdem kurzfristig die Förderleistung insgesamt erhöhen, indem die Zuführung von Umgebungsluft in den ersten Weiterbehandlungsschritt erhöht wird.In the case of an increase in the drying performance in the industrial process, the method according to the invention can also briefly increase the overall conveying performance by increasing the supply of ambient air in the first further treatment step.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung findet der erste Weiterbehandlungsschritt nach der Abzweigung statt. Vorzugsweise schließt die Abzweigung hinter dem ersten Kondensationsschritt an, bevor ein kleinerer Teil der Prozessluft abgezweigt und als Nebenstrom zum zweiten Kondensationsschritt geführt wird. Die Abzweigung findet also bezüglich des Hauptstroms zwischen dem ersten Kondensationsschritt und dem ersten Weiterbehandlungsschritt statt, ist also stromaufwärts von dem ersten Weiterbehandlungsschritt positioniert. Der zweite Kondensationsschritt kann also in dem Nebenstrom stattfinden. Besonders bevorzugt ist es, dass die Abzweigung vor einer Erwärmung des Hauptstroms in dem ersten Weiterbehandlungsschritt erfolgt.In a further preferred embodiment of the invention, the first further treatment step takes place after the branching off. The branching preferably follows after the first condensation step, before a smaller part of the process air is branched off and conducted as a side stream to the second condensation step. The branching thus takes place with respect to the main flow between the first condensation step and the first further treatment step, ie it is positioned upstream of the first further treatment step. The second condensation step can therefore take place in the side stream. It is particularly preferred that the branching off takes place before the main stream is heated in the first further treatment step.

Der nach der Abzweigung in dem Hauptstrom verbleibende Teil der Prozessluft kann nach der Abzweigung mit dem ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt werden. Eine solche Verfahrensführung kombiniert nämlich mindestens drei wesentliche Vorteile miteinander: Erstens wurde die als Nebenstrom abgezweigte Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt bereits abgekühlt, ist also beispielsweise kühler als nach dem ersten Weiterbehandlungsschritt, bevor die Prozessluft durch den zweiten Kondensationsschritt auf eine noch niedrigere Temperatur gebracht wird. Zweitens wird lediglich ein kleinerer Teil der Prozessluft aus dem Hauptstrom abgezweigt und mit dem zweiten Kondensationsschritt behandelt. Der insgesamt abzukühlende Volumenstrom der abgezweigten Prozessluft ist also kleiner als der des Hauptstroms. Drittens wird die Prozessluft in dem Hauptstrom nach lediglich einem, also nach dem ersten Kondensationsschritt von dem ersten Weiterbehandlungsschritt zur Rückführung in den Industrieprozess beispielsweise wieder aufgeheizt. Mit anderen Worten führt die Kombination dieser mindestens drei Vorteile nämlich zu einem wesentlich effizienteren Gesamtprozess, weil nur ein kleinerer Volumenstrom mit niedrigeren Temperaturen auskondensiert wird, das Restvolumen der Prozessluft aber weniger stark abgekühlt und daher auch weniger stark zur Rückführung in den Industrieprozess aufgeheizt werden muss.The part of the process air remaining in the main flow after the branch can be further treated after the branch with the first further treatment step. Such a procedure combines at least three essential advantages: Firstly, the process air branched off as a side flow has already been cooled after the first condensation step, i.e. it is cooler than after the first further treatment step, for example, before the process air has passed through the second condensation step is brought to an even lower temperature. Secondly, only a smaller part of the process air is diverted from the main flow and treated with the second condensation step. The total volume flow of the branched-off process air to be cooled is therefore smaller than that of the main flow. Thirdly, the process air in the main stream is reheated after only one, ie after the first, condensation step of the first further treatment step for return to the industrial process, for example. In other words, the combination of these at least three advantages leads to a much more efficient overall process, because only a smaller volume flow is condensed out at lower temperatures, but the remaining volume of the process air is cooled less and therefore has to be heated up less for return to the industrial process.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem zweiten Kondensationsschritt in einem zweiten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt, welcher zweite Weiterbehandlungsschritt eine Wärmezuführung, und/oder eine Druckabsenkung, und/oder ein Filtern und/oder einen dritten Kondensationsschritt und/oder ein Adsorbieren umfasst. Vorzugsweise wird die in dem zweiten Kondensationsschritt behandelte Prozessluft anschließend in dem zweiten Weiterbehandlungsschritt erhitzt und durch einen Filter geleitet, beispielsweise durch einen Aktivkohlefilter, um die Prozessluft noch weiter von Lösemittel zu reinigen. Der eingesetzte Filter kann so gewählt werden, sodass die durchströmte Prozessluft gesetzliche Emissionsgrenzen, insbesondere zum Ablassen in eine Umgebung, eingehalten werden können. In einer alternativen Ausführung kann der zweite Weiterbehandlungsschritt einen dritten Kondensationsschritt umfassen. Der dritte Kondensationsschritt kann eine noch niedrigere Temperatur erreichen, als es bei dem zweiten Kondensationsschritt der Fall ist. Ebenfalls vorstellbar in dem zweiten Weiterbehandlungsschritt ist der Einsatz von einem Konzentrator, um weitere Lösemittelbestandteile der Prozessluft durch Adsorption zu entfernen. Auch kann in dem zweiten Weiterbehandlungsschritt ein dritter I<ondensationsschritt mit einem Filtern bzw. mit einer Adsorption kombiniert werden, um die zweite Weiterbehandlung ggf. besser angepasst auf die jeweiligen Lösemittelbestandteile in der Prozessluft zu ermöglichen.In a further preferred embodiment of the invention, at least part of the process air is further treated after the second condensation step in a second further treatment step, which second further treatment step involves supplying heat and/or reducing the pressure and/or filtering and/or a third condensation step and/or a includes adsorbing. Preferably, the process air treated in the second condensation step is then heated in the second further treatment step and passed through a filter, for example through an activated carbon filter, in order to further remove solvent from the process air. The filter used can be selected so that the process air that flows through can comply with legal emission limits, especially for venting into an environment. In an alternative embodiment, the second further treatment step can include a third condensation step. The third condensation step can reach an even lower temperature than the second condensation step. Also conceivable in the second further treatment step is the use of a concentrator to remove further solvent components of the process air by adsorption. In the second further treatment step, a third condensation step can also be combined with a filter or with an adsorption in order to enable the second further treatment, if necessary, to be better adapted to the respective solvent components in the process air.

Besonders bevorzugt wird der Nebenstrom durch den zweiten Kondensationsschritt hindurch geleitet und anschließend mit dem zweiten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt. Üblicherweise kann aber mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem zweiten Weiterbehandlungsschritt als Abluft in die Umwelt entlassen werden.The side stream is particularly preferably passed through the second condensation step and then further treated with the second further treatment step. Usually, however, at least part of the process air can be released into the environment as exhaust air after the second further treatment step.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil der Prozessluft nach dem zweiten Weiterbehandlungsschritt zu einem Industrieprozess zurückgeführt. Die Prozessluft kann nach dem zweiten Weiterbehandlungsschritt einem weiteren Prozess zur Verfügung gestellt werden, welcher die Prozessluft weiterverarbeitet. insbesondere kann die Prozessluft mittelbar zu dem Industrieprozess zurückgeführt werden, indem die Prozessluft für den Einsatz in dem Industrieprozess vorkonditioniert, zum Beispiel in dem ersten Weiterbehandlungsschritt weiterbehandelt wird.In a further preferred embodiment of the invention, part of the process air is returned to an industrial process after the second further treatment step. After the second further treatment step, the process air can be made available to another process, which further processes the process air. In particular, the process air can be returned indirectly to the industrial process by preconditioning the process air for use in the industrial process, for example being further treated in the first further treatment step.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Teil der Prozessluft aus dem Industrieprozess in den Hauptstrom geführt und dabei gefiltert. Bei dem Industrieprozess können Partikel entstehen, die bei der Führung der Prozessluft aus dem Industrieprozess mittransportiert werden. Damit solche Partikel vorzugsweise nicht in den ersten Kondensationsschritt gelangen, kann ein Filter bei der Führung der Prozessluft in den Hauptstrom eingesetzt werden, um die Partikel herauszufiltern. Grundsätzlich ist unter dem Begriff „Filtern“ auch eine beliebige andere Abscheidung von Partikeln zu verstehen. Ein elektrostatischer Abscheider und/oder ein Zyklon können also ebenfalls in Betracht gezogen werden. Das Filter wird also vorzugsweise vor dem ersten Kondensationsschritt angeordnet. Das Filter kann insbesondere ein Filtersystem sein, welches den Druckverlust des Filterns minimiert. Das eingesetzte Filter ist vorzugsweise an der Partikelgröße angepasst, sodass für unterschiedliche Industrieprozesse verschiedene Filterarten eingesetzt werden können.In a further preferred embodiment of the invention, at least part of the process air from the industrial process is fed into the main flow and is filtered in the process. In the industrial process, particles can arise that are transported out of the industrial process when the process air is guided. So that such particles preferably do not get into the first condensation step, a filter can be used when guiding the process air into the main stream in order to filter out the particles. In principle, the term "filtering" should also be understood to mean any other separation of particles. An electrostatic precipitator and/or a cyclone can also be considered. The filter is thus preferably placed before the first condensation step. In particular, the filter can be a filter system which minimizes the pressure loss of the filtering. The filter used is preferably adapted to the particle size, so that different types of filters can be used for different industrial processes.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Industrieprozess einen Trocknungsprozess, insbesondere ist der Industrieprozess Teil eines Herstellungsprozesses zur Herstellung von Lithium-lonen-Batterien. Insbesondere kann der Industrieprozess einen Beschichtungsprozess beinhalten, beispielsweise zur Beschichtung von Elektroden und Metallfolien. Der Industrieprozess kann ebenfalls eine Membranfertigung beinhalten. Der Industrieprozess kann aber auch Teil eines Herstellungsprozesses zur Herstellung von Holzerzeugnissen sein, wobei ein eingesetztes Lösemittel getrocknet wird.In a further preferred embodiment of the invention, the industrial process includes a drying process, in particular the industrial process is part of a manufacturing process for manufacturing lithium-ion batteries. In particular, the industrial process can include a coating process, for example for coating electrodes and metal foils. The industrial process can also include membrane production. However, the industrial process can also be part of a manufacturing process for the manufacture of wood products, in which a solvent used is dried.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das erfindungsgemäße Verfahren eine Sammlung des ersten Kondensats bei dem ersten Rückgewinnungsprozess und/oder eine Sammlung des zweiten Kondensats bei dem zweiten Rückgewinnungsprozess zur Rückführung in einen Industrieprozess auf. Bei dem ersten bzw. zweiten Rückgewinnungsprozess wird das erste bzw. zweite abgeschiedene Kondensat vorzugsweise gesammelt. Die Sammlung des Kondensats kann auch ein Zwischenspeichern sein, bevor ein Lösemittelbestandteil des Kondensats in einen Industrieprozess zurückgeführt wird. Die Rückführung in einen Industrieprozess und die erneute Verwendung in diesem Industrieprozess, kann gewisse technischen Anforderungen an das gesammelte Kondensat stellen, weshalb das gesammelte Kondensat in weiteren Prozessschritten aufbereitet werden muss. Die Rückführung in einen Industrieprozess umfasst also gegebenenfalls auch mehrere Aufbereitungsschritte zur Erreichung der geforderten Eigenschaften, zum Beispiel Reinheitsgrade, zur Verwendung in einen Industrieprozess.In a further preferred embodiment of the invention, the method according to the invention has a collection of the first condensate in the first recovery process and/or a collection of the second condensate in the second recovery process for recycling into an industrial process. In the first and second recovery processes, respectively, the first and second separated condensates are preferably collected. The collection of the condensate can also be a Temporary storage before a solvent component of the condensate is returned to an industrial process. Returning it to an industrial process and using it again in this industrial process can place certain technical demands on the collected condensate, which is why the collected condensate has to be processed in further process steps. The return to an industrial process may therefore also include several processing steps to achieve the required properties, for example degrees of purity, for use in an industrial process.

Das aus der Prozessluft abgeschiedene Kondensat kann nämlich eine wässrige Lösemittelmischung aufweisen. Die Aufbereitung des Kondensats zur Rückführung in einen Industrieprozess kann insbesondere eine Destillation umfassen, um die in dem Kondensat enthaltenen Lösemittelbestandteile zu trennen und/oder die I<onzentration der jeweiligen Lösemittelbestandteile zu erhöhen. Die Destillationstemperatur zur Trennung und/oder Anreicherung des zweiten Kondensats kann also eine andere als die Destillationstemperatur bei dem ersten Kondensat sein.This is because the condensate separated from the process air can have an aqueous solvent mixture. The treatment of the condensate for recycling into an industrial process can in particular include a distillation in order to separate the solvent components contained in the condensate and/or to increase the concentration of the respective solvent components. The distillation temperature for separating and/or enriching the second condensate can therefore be different from the distillation temperature for the first condensate.

Es ist ebenfalls vorstellbar, dass lediglich das erste Kondensat bei dem ersten Rückgewinnungsprozess zur Rückführung in einen bzw. den Industrieprozess gesammelt wird und nicht das zweite Kondensat bei dem zweiten Rückgewinnungsprozess. Unter gewissen Umständen kann es möglicherweise vorkommen, dass eine Wirtschaftlichkeit für die Wiederaufbereitung des zweiten Kondensats zur Rückführung in einen bzw. den Industrieprozess nicht gegeben ist und deshalb auf eine Sammlung und Rückführung des zweiten Kondensats ggf. verzichtet werden kann.It is also conceivable that only the first condensate is collected in the first recovery process for recycling to an industrial process and not the second condensate in the second recovery process. Under certain circumstances, it may happen that the reprocessing of the second condensate for recycling into an industrial process is not economical and it may therefore be possible to dispense with the collection and recycling of the second condensate.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das erfindungsgemäße Verfahren eine Wärmerückgewinnung bei dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Kondensationsschritt auf. Vorzugsweise wird die bei dem jeweiligen Kondensationsschritt entzogene Wärme beispielsweise mittels eines Wärmetauschers bzw. einer Wärmepumpe zurückgewonnen. Bevorzugt wird die zurückgewonnene Wärme bei einer Erwärmung in dem Verfahren wieder der Prozessluft zugefügt, besonders bevorzugt innerhalb eines Kondensators, sodass der Wärmetransportweg zur Verlustvermeidung möglichst kurzgehalten werden kann. Ebenfalls vorstellbar ist eine Verwendung der zurückgewonnenen Wärme in einem Industrieprozess, also die zurückgewonnene Wärme aus dem jeweiligen Kondensationsschritt einem Industrieprozess zuzufügen.In a further preferred embodiment of the invention, the method according to the invention has heat recovery in the first and/or second and/or third condensation step. The heat extracted in the respective condensation step is preferably recovered, for example by means of a heat exchanger or a heat pump. The recovered heat is preferably added back to the process air during heating in the method, particularly preferably within a condenser, so that the heat transport path can be kept as short as possible to avoid losses. It is also conceivable to use the recovered heat in an industrial process, ie to add the recovered heat from the respective condensation step to an industrial process.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung findet im Rahmen des zweiten Kondensationsschrittes eine Enteisung statt, wobei die Zuführung von mindestens einem Teil der Prozessluft zum zweiten Kondensationsschritt zeitweise unterbrochen wird und/oder mindestens ein Teil der Prozessluft an dem zweiten Kondensationsschritt vorbei geleitet wird und/oder die Zuführung der Prozessluft zum zweiten Kondensationsschritt aufteilbar ist, wobei die Enteisung bei einem Teilstrom stattfindet. Insbesondere kann es vorkommen, dass der in der Prozessluft enthaltene Wasserdampf bei dem zweiten Kondensationsschritt durch die niedrige Temperatur als Feststoffpartikel (Eis) abgeschieden wird und beispielsweise an einer Kühlrippe in einem Wärmetauscher ablagert. Die Wärmeübertragung kann durch die Ablagerung von Eis an einer Kühlrippe oder einer Wärmeübertragungsfläche im Allgemeinen beeinträchtigt werden. Vorzugsweise wird bei der Enteisung die Wärmeübertragungsfläche von Eis befreit, sodass die volle Funlktionsfähigkeit von dem Wärmetauscher wiederhergestellt werden kann. Die Enteisung kann durch eine Zugabe von Wärme erfolgen, um das Eis abzutauen. Eine Wärmezufuhr kann dabei beispielsweise über einen fluidischen Heizkreis (z.B. mittels zusätzlichem Heiz-Wärmetauscher oder Umschaltung eines als Kühlmedien-Kreis fungierenden Arbeitsmittell<reises des Wärmetauschers des Kondensators auf eine zumindest zeitweise Versorgung mit erwärmtem Enteisungsmedium) und/oder elektrische Heizelemente erfolgen. Auch ist es vorstellbar, zusätzlich zu der Zugabe von Wärme oder als Alternative, eine chemische Enteisung durch die Zugabe von Enteisungsflüssigkeit durchzuführen. Die Zugabe von Enteisungsflüssigkeit kann beispielsweise durch Besprühen der Wärmeübertragungsfläche erfolgen. Insbesondere kann das zweite Kondensat ein Lösemittel enthalten, welches zur Enteisung als Enteisungsflüssigkeit verwendet werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, de-icing takes place as part of the second condensation step, with the supply of at least part of the process air to the second condensation step being temporarily interrupted and/or at least part of the process air being routed past the second condensation step and/or the supply of the process air to the second condensation step can be divided, with the de-icing taking place in a partial flow. In particular, it can happen that the water vapor contained in the process air is separated out as solid particles (ice) during the second condensation step due to the low temperature and is deposited, for example, on a cooling fin in a heat exchanger. Heat transfer can be affected by the buildup of ice on a cooling fin or heat transfer surface in general. The heat transfer surface is preferably freed from ice during the de-icing, so that the full functionality of the heat exchanger can be restored. De-icing can be done by adding heat to thaw the ice. Heat can be supplied, for example, via a fluidic heating circuit (e.g. by means of an additional heating heat exchanger or by switching a working medium circuit of the heat exchanger of the condenser, which acts as a cooling medium circuit, to an at least intermittent supply of heated de-icing medium) and/or electrical heating elements. It is also conceivable, in addition to adding heat or as an alternative, to carry out chemical de-icing by adding de-icing liquid. De-icing liquid can be added, for example, by spraying the heat transfer surface. In particular, the second condensate can contain a solvent which can be used as a de-icing liquid for de-icing.

Ein Teil der Prozessluft kann bei der Enteisung an dem zweiten Kondensationsschritt vorbei geleitet werden. Die Prozessluft wird also vor dem Eintritt in den zweiten Kondensationsschritt umgeleitet und beispielsweise einem Strömungskanal stromab des zweiten Kondensationsschritts zugeführt. Insbesondere kann die Zuführung von Prozessluft in den zweiten Kondensationsschritt bei der Enteisung zeitweise unterbrochen und für die Dauer der Enteisung am zweiten Kondensationsschritt vorbeigeführt werden. Ein kontinuierlicher Strömungsfluss kann also auch während der Enteisung sichergestellt werden.During de-icing, part of the process air can be routed past the second condensation step. The process air is therefore diverted before it enters the second condensation step and is fed, for example, to a flow channel downstream of the second condensation step. In particular, the supply of process air to the second condensation step during de-icing can be temporarily interrupted and bypassed the second condensation step for the duration of the de-icing. A continuous flow can therefore also be ensured during de-icing.

Die Zuführung der Prozessluft zum zweiten Kondensationsschritt kann auch bei der Enteisung in mindestens zwei, vorzugsweise mindestens zwei alternierend oder wechselweise mit Prozessluft versorgte Teilströme vor dem zweiten Kondensationsschritt aufgeteilt werden. Der Volumenstrom in einem Teilstrom kann insbesondere dem Volumenstrom des Nebenstroms entsprechen, der Nebenstrom kann also vollständig in einem Teilstrom hindurchgeleitet werden. Durch die Aufteilung der Prozessluft vor dem zweiten Kondensationsschritt kann beispielsweise ein Teilstrom enteist, während ein anderer Teilstrom mit dem zweiten Kondensationsschritt behandelt werden. Die Teilströme können also parallel verlaufen, und sowohl die Enteisung als auch der zweite Kondensationsschritt können parallel betrieben werden, sodass die Abscheidung eines zweiten Kondensats weiterhin mindestens in einem Teilstrom während der Enteisung erfolgen kann. Ein kontinuierlicher Strömungsfluss lässt sich ebenfalls mit dieser Lösung sicherstellen.The supply of the process air to the second condensation step can also be divided during the de-icing into at least two, preferably at least two partial flows that are supplied with process air alternately or alternately before the second condensation step. The volume flow in a partial flow can in particular the volume correspond to the current of the secondary flow, so the secondary flow can be passed completely in a partial flow. By dividing the process air before the second condensation step, for example, a partial flow can be de-iced while another partial flow is treated with the second condensation step. The partial flows can therefore run in parallel, and both the de-icing and the second condensation step can be operated in parallel, so that the separation of a second condensate can continue to take place at least in a partial flow during the de-icing. A continuous flow can also be ensured with this solution.

Die Enteisung kann insbesondere auch zeitgleich mit dem zweiten Kondensationsschritt stattfinden, indem ein Teilbereich des Strömungsraumes enteist wird. In einer solchen Ausführung kann die Enteisung lokal, also stellenweise stattfinden, sodass das Kondensieren insbesondere an anderen Stellen in dem Strömungsraum weiterhin stattfinden kann.The de-icing can in particular also take place at the same time as the second condensation step, in that a partial area of the flow space is de-iced. In such an embodiment, the de-icing can take place locally, ie in places, so that the condensation can continue to take place in particular at other places in the flow space.

Die Enteisung kann dahingehend so verstanden werden, dass ein Enteisungsprozess zumindest in Gang gesetzt worden ist, auch wenn ein physikalisches Enteisen, also bei einer tatsächlichen Zustandsänderung von der Feststoff- in die Flüssigphase, noch nicht eingesetzt hat. Ebenfalls umfasst die Enteisung eine gewisse Dauer bzw. einen zeitlichen Abstand nach dem physikalischen Enteisen, um beispielsweise ein Abführen von Wasser zu ermöglichen.The de-icing can be understood in such a way that a de-icing process has at least been started, even if a physical de-icing, ie with an actual change of state from the solid to the liquid phase, has not yet started. The de-icing also includes a certain duration or a time interval after the physical de-icing, in order to allow water to be drained off, for example.

Ebenfalls vorstellbar ist eine Enteisung mit einem vorausschauenden Enteisungsverfahren, in dem relevante Betriebsparameter aufgenommen und überwacht werden, damit das Enteisungsmittel so zeitlich auf die zu enteisenden Oberflächen angebracht werden kann, dass die Eisablagerungsvorgänge so gehemmt werden können, damit zeitliche Unterbrechungen des zweiten Kondensationsschritts zur Enteisung zumindest vermindert oder gar verhindert werden können.De-icing with a predictive de-icing process is also conceivable, in which relevant operating parameters are recorded and monitored so that the de-icing agent can be applied to the surfaces to be de-iced at such a time that the ice deposition processes can be inhibited in such a way that temporal interruptions in the second condensation step for de-icing can at least be avoided can be reduced or even prevented.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess, vorzugsweise zum Ausführen eines vorstehenden Verfahrens.The present invention also relates to a device for treating process air from an industrial process, preferably for carrying out an above method.

Der vorliegenden Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Vorrichtung für die Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess zur Rückgewinnung von Kondensat anzugeben.Furthermore, the present invention is based on the object of specifying an advantageous device for the treatment of process air from an industrial process for the purpose of recovering condensate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess, insbesondere zum Ausführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einem Hauptstrom, einem ersten Kondensator, welcher ein erstes Kühlelement und einen ersten Abscheider aufweist, wobei die Prozessluft durch das erste Kühlelement innerhalb des ersten Kondensators gekühlt und anschließend durch den ersten Abscheider hindurch geleitet wird, wobei ein erstes Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem ersten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird. Erfindungsgemäß ist ferner ein hinter den ersten Kondensator geschalteter zweiter Kondensator vorgesehen, welcher ein zweites Kühlelement und einen zweiten Abscheider aufweist, wobei die Prozessluft in dem zweiten Kondensator durch das zweite Kühlelement gekühlt und anschließend durch den zweiten Abscheider hindurch geleitet wird, wobei ein zweites Kondensat aus der Prozessluft abgeschieden und einem zweiten Rückgewinnungsprozess zugeführt wird.This object is achieved according to the invention by a device for treating process air from an industrial process, in particular for carrying out the method described above with a main flow, a first condenser which has a first cooling element and a first separator, the process air passing through the first cooling element within the first condenser and then passed through the first separator, wherein a first condensate is separated from the process air and fed to a first recovery process. According to the invention, a second condenser connected downstream of the first condenser is also provided, which has a second cooling element and a second separator, with the process air being cooled in the second condenser by the second cooling element and then passed through the second separator, with a second condensate being discharged separated from the process air and fed to a second recovery process.

Vorzugsweise wird der Hauptstrom aus dem Industrieprozess in einen ersten Kondensator geführt. Darin wird die Prozessluft vorzugsweise durch ein erstes Kühlelement hindurchgeleitet. Insbesondere kann das erste Kühlelement ein Wärmetauscher mit Kühlrippen sein, insbesondere Teil einer Wärmepumpe, wodurch Wärme aus der Prozessluft entzogen und in ein Kühlmedium bzw. Wärmetauscherfluid übertragen werden kann. Durch die Abkühlung kann Kondensat auf einer Wärmeübertragungsfläche, zum Beispiel an den Kühlrippen, ablagern, wodurch ein erstes Kondensat abgeschieden werden kann. Hinter dem ersten Kühlelement ist vorzugsweise ein Abscheider angeordnet, durch den die Prozessluft ebenfalls hindurchgeleitet werden kann. Ebenfalls können Aerosole durch die Abkühlung entstehen, welche ebenfalls durch den Abscheider hindurchgeleitet werden können. Dadurch kann weiteres Kondensat in Form von feinen Tröpfchen von dem Abscheider abgefangen werden. Der Abscheider kann insbesondere ein Prallabscheider oder Demister sein, welcher beispielsweise ein Drahtgeflecht aufweist.Preferably, the main stream from the industrial process is fed into a first condenser. Therein, the process air is preferably passed through a first cooling element. In particular, the first cooling element can be a heat exchanger with cooling fins, in particular part of a heat pump, as a result of which heat can be extracted from the process air and transferred to a cooling medium or heat exchanger fluid. As a result of the cooling, condensate can be deposited on a heat transfer surface, for example on the cooling fins, as a result of which a first condensate can be separated off. A separator, through which the process air can also be passed, is preferably arranged behind the first cooling element. Aerosols can also be created by the cooling, which can also be passed through the separator. As a result, further condensate in the form of fine droplets can be caught by the separator. The separator can in particular be an impact separator or demister, which has a wire mesh, for example.

Erfindungsgemäß ist der zweite Kondensator dem ersten Kondensator nachgeschaltet. Die Prozessluft wird also in diesem Fall vorzugsweise durch den ersten Kondensator hindurchgeleitet, bevor die Prozessluft in dem zweiten Kondensator behandelt wird. Insbesondere gibt die Vorrichtung die Möglichl<eit, dass mehrere zweite Kondensatoren hinter dem ersten Kondensator angeordnet werden können, dass die zweiten Kondensatoren also zueinander parallel und gleichzeitig zum ersten Kondensator seriell angeordnet werden können.According to the invention, the second capacitor is connected downstream of the first capacitor. In this case, the process air is thus preferably passed through the first condenser before the process air is treated in the second condenser. In particular, the device makes it possible for a plurality of second capacitors to be arranged behind the first capacitor, that is to say for the second capacitors to be arranged parallel to one another and at the same time in series with the first capacitor.

Der zweite Kondensator weist wie der erste Kondensator ein zweites Kühlelement und einen . zweiten Abscheider auf, allerdings ist der zweite Kondensator so ausgelegt, dass darin die Prozessluft derart abgekühlt wird, dass die niedrigste in dem zweiten Kondensationsschritt erreichte Temperatur niedriger ist, als die niedrigste in dem ersten Kondensationsschritt erreichte Temperatur. Insbesondere kann in dem zweiten Kondensator ein von dem ersten Kondensator chemisch unterschiedliches Kältemittel bzw. Wärmetauscherfluid eingesetzt werden, welches eine niedrigere Betriebstemperatur aufweist als das Kältemittel des ersten Kondensators.The second capacitor, like the first capacitor, has a second cooling element and a. second separator, but the second condenser is designed in such a way that the process air is cooled in such a way that the lowest temperature reached in the second condensation step is lower than the lowest temperature reached in the first condensation step. In particular, a refrigerant or heat exchanger fluid which is chemically different from the first condenser and has a lower operating temperature than the refrigerant of the first condenser can be used in the second condenser.

Besonders bevorzugt weisen der erste und der zweite Kondensator jeweils ein mehrstufiges Kühlelement auf, bei dem mehrere Kühlkörper, insbesondere Wärmetauscher, hintereinander angeordnet sein können, durch die der Hauptstrom hindurchgeleitet werden kann. Vorzugsweise wird die Prozessluft durch das mehrstufige Kühlelement sukzessiv bis zu einer Zieltemperatur heruntergekühlt. Der Abscheider kann vorzugsweise hinter dem mehrstufigen Kühlelement angeordnet sein. Optional kann auch ein Abscheider zwischen zwei jeweiligen Kühlkörpern angeordnet sein. Der Kondensator kann zur Rückgewinnung des ersten bzw. zweiten Kondensats einen Auffangbehälter und eine I<ondensatpumpe aufweisen, um das abgeschiedene erste bzw. zweite Kondensat in einen jeweiligen Rückgewinnungsprozess zu befördern.Particularly preferably, the first and the second condenser each have a multi-stage cooling element, in which several cooling bodies, in particular heat exchangers, can be arranged one behind the other, through which the main flow can be passed. The process air is preferably successively cooled down to a target temperature by the multi-stage cooling element. The separator can preferably be arranged behind the multi-stage cooling element. Optionally, a separator can also be arranged between two respective heat sinks. To recover the first or second condensate, the condenser can have a collection container and an I<condensate pump in order to convey the separated first or second condensate into a respective recovery process.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Umleitvorrichtung auf, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft hinter dem ersten Abscheider in einer Abzweigung in einen Nebenstrom abgezweigt wird, wobei die Umleitvorrichtung vorzugsweise eine erste Steuereinheit und/oder ein erstes Ventil und/oder ein Gebläse zur Führung mindestens eines Teils der Prozessluft aufweist.In a preferred embodiment of the invention, the device has a diverting device, with at least part of the process air being diverted downstream of the first separator in a branch into a secondary flow, with the diverting device preferably having a first control unit and/or a first valve and/or a blower for guiding at least part of the process air.

Vorzugsweise wird ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in einer Abzweigung vom Hauptstrom in einen Nebenstrom abgezweigt. Insbesondere kann die Abzweigung technisch besonders einfach dadurch realisiert werden, dass beispielsweise eine Durchführung bzw. Durchbohrung in einer Wandfläche eines ersten Strömungskanals so angeordnet ist, dass Prozessluft aus dem Hauptstrom in einen zweiten Strömungskanal entweichen kann. Bevorzugt wird aber ein Teil der Prozessluft mittels eines ersten Ventils und eines Gebläses der Umleitvorrichtung von dem Hauptstrom in den Nebenstrom geführt . und abgezweigt. Dabei kann eine erste Steuereinheit die Führung der Prozessluft in den Nebenstrom steuern, also den in den Nebenstrom abgezweigten Volumenstrom regeln. Das Abzweigen kann insbesondere als ein Abzapfen des Hauptstroms verstanden werden. Die Umleitvorrichtung, insbesondere das erste Ventil kann in dem ersten Kondensator angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist das erste Ventil hinter dem ersten Abscheider angeordnet, damit Prozessluft in dem ersten Kondensator hinter dem Abscheider in den Nebenstrom abgezweigt werden kann. Insbesondere kann das erste Ventil auch die Zuführung von Prozessluft in den Nebenstrom verringern oder gar komplett einstellen, falls die Abzweigung in einem bestimmten Betriebszustand nicht erwünscht ist.After the first condensation step, part of the process air is preferably branched off from the main flow into a secondary flow. In particular, the branch can be implemented in a particularly simple technical manner by, for example, arranging a passage or through hole in a wall surface of a first flow channel such that process air can escape from the main flow into a second flow channel. However, part of the process air is preferably conducted from the main flow into the secondary flow by means of a first valve and a fan of the diverting device. and branched off. In this case, a first control unit can control the routing of the process air into the secondary flow, ie regulate the volume flow diverted into the secondary flow. The branching off can be understood in particular as tapping off the main stream. The diverting device, in particular the first valve, can be arranged in the first condenser. The first valve is particularly preferably arranged downstream of the first separator, so that process air can be branched off into the bypass flow in the first condenser downstream of the separator. In particular, the first valve can also reduce the supply of process air into the bypass flow or even stop it completely if the diversion is not desired in a specific operating state.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das erste Kühlelement insbesondere einen ersten Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung bei dem ersten Kondensationsschritt, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in dem ersten Kondensator weiterbehandelt wird, wobei der erste Kondensator ein erstes Heizelement zur Erwärmung der Prozessluft aufweist, wobei die Vorrichtung hinter dem ersten Kondensator insbesondere einen ersten Luftheizer aufweist.In a further preferred embodiment of the invention, the first cooling element comprises in particular a first heat exchanger for heat recovery in the first condensation step, with at least part of the process air being further treated after the first condensation step in the first condenser, with the first condenser having a first heating element for heating the process air has, wherein the device behind the first condenser has in particular a first air heater.

Vorzugsweise wird ein Teil der Prozessluft nach dem ersten Kondensationsschritt in dem ersten Kondensator weiterbehandelt, also bevorzugt hinter dem ersten I<ühlelement und dem ersten Abscheider. Besonders bevorzugt umfasst das erste Kühlelement den ersten Wärmetauscher. Ebenfalls bevorzugt ist das erste Heizelement ein mit dem ersten Wärmetauscher verbundener Wärmetauscher. Bei der Weiterbehandlung in dem ersten Kondensator wird vorzugsweise die in dem ersten Wärmetauscher der Prozessluft entzogene Wärme dazu genutzt, über eine Wärmepumpe die Prozessluft wieder aufzuheizen. Optional, aber besonders bevorzugt wird die Prozessluft in dem ersten Kondensator hinter der Abzweigung, im Hauptstrom weiterbehandelt. Ein mit extern beheizbarem Strom betriebenes Heizelement kann ebenfalls optional als erstes Heizelement in dem ersten Kondensator angeordnet sein, unabhängig davon, ob Wärme bei dem ersten Kondensationsschritt zurückgewonnen wird. Optional kann der erste Wärmetauscher die zurückgewonnene Wärme zu der Prozessluft außerhalb des ersten Kondensators wieder zurückführen. Insbesondere kann die zurückgewonnene Wärme optional dem Industrieprozess zugeführt werden.A portion of the process air is preferably further treated after the first condensation step in the first condenser, that is to say preferably downstream of the first cooling element and the first separator. The first cooling element particularly preferably comprises the first heat exchanger. Also preferably, the first heating element is a heat exchanger connected to the first heat exchanger. During the further treatment in the first condenser, the heat extracted from the process air in the first heat exchanger is preferably used to heat the process air again via a heat pump. Optionally, but particularly preferably, the process air is further treated in the first condenser after the branch, in the main stream. A heating element operated with externally heatable electricity can also optionally be arranged as the first heating element in the first condenser, regardless of whether heat is recovered in the first condensation step. Optionally, the first heat exchanger can return the recovered heat to the process air outside the first condenser. In particular, the recovered heat can optionally be fed into the industrial process.

Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung einen ersten Luftheizer auf, der hinter dem ersten Kondensator angeordnet ist, vorzugsweise hinter einem Lufteinlass zur Zuführung von Luft außerhalb des Hauptstroms. Vorzugsweise kann der erste Luftheizer die Trocknungseigenschaft der Prozessluft für den Industrieprozess verbessern, zum Beispiel die Prozessluft weiter aufheizen und die relative Feuchtigkeit der Prozessluft senken. Die bevorzugte Anordnung des ersten Luftheizers hinter dem ersten Kondensationsschritt hat den Vorteil, dass ein signifikanter Anteil von Lösemittel bereits bei dem ersten I<ondensationsschritt aus der Prozessluft auskondensiert werden kann, bevor der erste Luftheizer die Prozessluft aufheizt.The device particularly preferably has a first air heater which is arranged behind the first condenser, preferably behind an air inlet for supplying air outside the main flow. The first air heater can preferably improve the drying properties of the process air for the industrial process, for example further heating the process air and lowering the relative humidity of the process air. The preferred arrangement of the first air heater after the first condensation step has the advantage that a significant proportion of solvent is already eliminated from the process air in the first condensation step can be densed before the first air heater heats up the process air.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Teil der Prozessluft vor dem ersten Heizelement in einer Abzweigung in den Nebenstrom zu dem zweiten Kondensator geführt. Insbesondere erfolgt die Abzweigung in dem ersten Kondensator vor einer Wiedererwärmung der Prozessluft durch das erste Heizelement. Vorzugsweise kann die Abzweigung in dem ersten Kondensator zwischen dem ersten Abscheider und dem ersten Heizelement angeordnet sein, ein Teil der Prozessluft wird also in dem ersten Kondensator noch vor dem ersten Heizelement abgezweigt, nachdem er bereits von dem ersten Kühlelement abgekühlt und das erste Kondensat von dem ersten Abscheider abgeschieden wurde.In a further preferred embodiment of the invention, at least part of the process air is routed upstream of the first heating element in a branch into the secondary flow to the second condenser. In particular, the branching takes place in the first condenser before the process air is reheated by the first heating element. The branch can preferably be arranged in the first condenser between the first separator and the first heating element, so part of the process air is branched off in the first condenser before the first heating element, after it has already been cooled by the first cooling element and the first condensate by the first separator was separated.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das zweite Kühlelement insbesondere einen zweiten Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung bei dem zweiten Kondensationsschritt, wobei mindestens ein Teil der Prozessluft nach dem zweiten Kondensationsschritt in dem zweiten Kondensator weiterbehandelt wird, welcher ein zweites Heizelement zur Erwärmung der Prozessluft aufweist.In a further preferred embodiment of the invention, the second cooling element comprises in particular a second heat exchanger for heat recovery in the second condensation step, with at least part of the process air being further treated after the second condensation step in the second condenser, which has a second heating element for heating the process air.

Vorzugsweise wird ein Teil der Prozessluft nach dem zweiten Kondensationsschritt in dem zweiten Kondensator weiterbehandelt, also bevorzugt hinter dem zweiten Kühlelement und dem zweiten Abscheider. Besonders bevorzugt umfasst das zweite Kühlelement den zweiten Wärmetauscher. Ebenfalls bevorzugt ist das zweite Heizelement ein mit dem zweiten Wärmetauscher verbundener Wärmetauscher. Bei der Weiterbehandlung in dem zweiten Kondensator wird besonders bevorzugt die aus der Prozessluft in dem zweiten Wärmetauscher entzogene Wärme mit dem zweiten Heizelement über eine Wärmepumpe die Prozessluft wieder aufgeheizt. Insbesondere kann ein Wärmetauscher der Wärmepumpe innerhalb oder auch außerhalb des zweiten Kondensators angeordnet sein. Das zweite in dem zweiten Kondensator angeordnete Heizelement kann ebenfalls ein mit elektrischem Strom betriebenes Heizelement sein. Optional kann der zweite Wärmetauscher die zurückgewonnene Wärme außerhalb des zweiten Kondensators wieder an die Prozessluft zurückführen. Insbesondere kann die zurückgewonnene Wärme optional dem Industrieprozess zugeführt werden.A portion of the process air is preferably further treated in the second condenser after the second condensation step, ie preferably downstream of the second cooling element and the second separator. The second cooling element particularly preferably comprises the second heat exchanger. Also preferably, the second heating element is a heat exchanger connected to the second heat exchanger. During further treatment in the second condenser, the heat extracted from the process air in the second heat exchanger is particularly preferably reheated with the second heating element via a heat pump. In particular, a heat exchanger of the heat pump can be arranged inside or else outside of the second condenser. The second heating element arranged in the second condenser can also be an electric current-operated heating element. Optionally, the second heat exchanger can return the recovered heat to the process air outside the second condenser. In particular, the recovered heat can optionally be fed into the industrial process.

Vorzugsweise wird die Prozessluft in dem zweiten Kondensator so konditioniert, dass die Prozessluft auf eine Weiterbehandlung in einer zweiten Weiterbehandlungsvorrichtung abgestimmt ist. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass die Prozessluft auf eine gewisse Temperatur und/oder einen gewissen Druck konditioniert werden muss, damit die in der zweiten Weiterbehandlungsvorrichtung stattfindenden Prozesse, zum Beispiel eine Adsorption, möglichst effektiv ablaufen können.The process air is preferably conditioned in the second condenser in such a way that the process air is adapted for further treatment in a second further treatment device. For example, it may be necessary for the process air to be conditioned to a certain temperature and/or a certain pressure so that the processes taking place in the second further treatment device, for example adsorption, can proceed as effectively as possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Weiterbehandlungsvorrichtung nach dem zweiten Kondensationsschritt angeordnet, wobei die Prozessluft mit der zweiten Weiterbehandlungsvorrichtung weiterbehandelt wird, welche einen Filter, und/oder einen dritten Kondensator, und/oder einen Konzentrator aufweist.In a further preferred embodiment of the invention, a second further treatment device is arranged after the second condensation step, the process air being further treated with the second further treatment device, which has a filter and/or a third condenser and/or a concentrator.

Besonders bevorzugt weist die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung einen Aktivkohlefilter auf, welcher beispielsweise weitere in der Prozessluft noch enthaltene Lösemittelbestandteile entfernen kann, um bestimmte gesetzliche Emissionsgrenzwerte bei einem Ablassen in die Umwelt einzuhalten.The second further treatment device particularly preferably has an activated charcoal filter which can, for example, remove other solvent components still contained in the process air in order to comply with specific legal emission limit values when it is discharged into the environment.

Insbesondere kann die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung aber auch optional einen dritten Kondensator aufweisen, um die Prozessluft mit einem dritten Kondensationsschritt zu behandeln. In diesem Fall kann der dritte Kondensator zum zweiten Kondensator seriell geschaltet werden, die Prozessluft also vorzugsweise stets durch den zweiten Kondensator hindurchgeleitet werden, bevor die Prozessluft in dem dritten Kondensator behandelt wird. Es ist ebenfalls vorstellbar, mehrere dritte Kondensatoren parallel zueinander anzuordnen.In particular, however, the second further treatment device can also optionally have a third condenser in order to treat the process air with a third condensation step. In this case, the third condenser can be connected in series with the second condenser, ie the process air is preferably always passed through the second condenser before the process air is treated in the third condenser. It is also conceivable to arrange a plurality of third capacitors in parallel with one another.

Optional weist die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung einen Konzentrator auf, welcher mittels Adsorption Lösemittelbestandteile aus der Prozessluft entfernen kann.Optionally, the second further treatment device has a concentrator which can remove solvent components from the process air by means of adsorption.

Die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung kann bei einer weiteren Ausführungsform eine beliebige Kombination eines Filters, eines Kondensators bzw. eines Konzentrators aufweisen. Es ist zum Beispiel vorstellbar, dass die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung zur Entfernung unterschiedlicher Lösemittelbestandteile eingesetzt wird und eine Kombination von einem Filter mit einem Kondensator bzw. mit einem Konzentrator sinnvoll sein kann.In a further embodiment, the second further treatment device can have any combination of a filter, a condenser or a concentrator. It is conceivable, for example, that the second further treatment device is used to remove different solvent components and that a combination of a filter with a condenser or with a concentrator can make sense.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen ersten Kondensatsammler sowie einen zweiten Kondensatsammler auf, wobei das erste Kondensat bei dem ersten Rückgewinnungsprozess zur Rückführung in den Industrieprozess gesammelt wird, und wobei das zweite Kondensat bei dem zweiten Rückgewinnungsprozess zur Rückführung in den Industrieprozess gesammelt wird.In a further preferred embodiment of the invention, the device according to the invention has a first condensate collector and a second condensate collector, the first condensate being collected in the first recovery process for recycling into the industrial process, and the second condensate being collected in the second recovery process for recycling into the industrial process is collected.

Der erste bzw. zweite Kondensatsammler kann jeweils ein Zwischenspeicher, ein Reservoir oder ein Behälter sein, welcher in dem jeweiligen Kondensator oder auch außerhalb des jeweiligen Kondensators angeordnet sein kann. Der jeweilige Kondensatsammler unterscheidet sich von einer Leitung nämlich darin, dass der Kondensatsammler einen primären Zweck des Sammelns statt des Transportes aufweist.The first or second condensate collector can each be an intermediate store, a reservoir or a container, which can be arranged in the respective condenser or also outside of the respective condenser. The respective condensate collector differs from a line in that the condensate collector has a primary purpose of collection instead of transport.

Insbesondere kann der jeweilige Kondensatsammler Teil einer Vorrichtung sein, welche das jeweilige Kondensat zur Rückführung in den Industrieprozess wieder aufbereitet. Insbesondere kann mittels einer solchen Vorrichtung destilliert werden, um den jeweiligen Lösemittelbestandteil des Kondensats für den Industrieprozess anzureichern.In particular, the respective condensate collector can be part of a device that reprocesses the respective condensate for recycling into the industrial process. In particular, such a device can be used for distillation in order to enrich the respective solvent component of the condensate for the industrial process.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite Kondensator . eine Enteisungsvorrichtung auf. Erfindungsgemäß kann die Prozessluft in dem zweiten Kondensator auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der Eisablagerungen an den Kühlrippen des zweiten Kühlelements oder in dem zweiten Abscheider entstehen können. Eisablagerungen sind unerwünscht, da sie die Wärmeleitfähigkeit der Kühlrippen bzw. die Funktionsfähigkeit des zweiten Abscheiders deutlich beeinträchtigen können. Die Enteisungsvorrichtung kann dafür sorgen, dass der zweite Kondensator nach bestimmten Betriebsintervallen von Eisablagerungen befreit werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, the second capacitor. a de-icing device. According to the invention, the process air can be cooled in the second condenser to a temperature at which ice deposits can form on the cooling fins of the second cooling element or in the second separator. Ice deposits are undesirable because they can significantly impair the thermal conductivity of the cooling fins or the functionality of the second separator. The de-icing device can ensure that the second condenser can be freed from ice deposits after specific operating intervals.

Insbesondere umfasst die Enteisungsvorrichtung vorzugsweise eine Heizung, welche entweder unmittelbar die zu enteisenden Bauteile erwärmen kann oder die Prozessluft dadurch mittelbar so erwärmt wird, dass das abgelagerte Eis von den Bauteilen abgeschmolzen werden kann. Optional kann Enteisungsmittel auf die zu enteisenden Bauteile gebracht werden, sodass die entsprechenden Oberflächen vom Eis befreit werden können. Insbesondere kann die Enteisung in einem Teilbereich des zweiten Kondensators, also lokal bzw. stellenweise, während der laufenden Kondensation stattfinden. Ebenfalls vorstellbar ist eine Enteisungsvorrichtung mit einem vorausschauenden Enteisungsverfahren, in dem relevante Betriebsparameter aufgenommen und überwacht werden, damit das Enteisungsmittel so rechtzeitig auf die zu enteisenden Oberflächen aufgebracht werden kann, dass die Eisablagerungen von vornherein gehemmt werden können, um die Funktion des zweiten Kondensators stets zu gewährleisten. Optional kann die Enteisungsvorrichtung eine Heizung zum Beheizen der zu enteisenden Bauteile und gleichzeitig die Verwendung von Enteisungsmittel aufweisen. Eine solche Kombination der Enteisungsvorrichtung kann die Enteisung vorteilhaft beschleunigen.In particular, the de-icing device preferably comprises a heater which can either directly heat the components to be de-iced or the process air is thereby indirectly heated in such a way that the ice that has deposited can be melted off the components. Optionally, de-icing agent can be applied to the components to be de-iced so that the corresponding surfaces can be freed from ice. In particular, the de-icing can take place in a partial area of the second condenser, that is to say locally or in places, during the ongoing condensation. Also conceivable is a de-icing device with a predictive de-icing method in which relevant operating parameters are recorded and monitored so that the de-icing agent can be applied to the surfaces to be de-iced in good time so that the ice deposits can be inhibited from the outset in order to always ensure the function of the second condenser guarantee. Optionally, the de-icing device can have a heater for heating the components to be de-iced and at the same time the use of de-icing agent. Such a combination of the de-icing device can advantageously speed up the de-icing.

Der zweite Kondensationsschritt kann - wie vorstehend beschrieben - mindestens zwei parallele Teilströme mit entsprechend parallel angeordneten Kondensatoren umfassen. Bei einer Enteisung in einem Kondensator kann also die Zuführung von Prozessluft zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig in einen anderen Kondensator umgeleitet werden, sodass der zweite Kondensationsschritt kontinuierlich stattfindet und nicht unterbrochen werden muss.The second condensation step can—as described above—comprise at least two parallel partial flows with condensers arranged correspondingly in parallel. When de-icing in a condenser, the supply of process air can be at least partially, preferably essentially completely, diverted to another condenser, so that the second condensation step takes place continuously and does not have to be interrupted.

Insbesondere kann die Enteisungsvorrichtung über einen Signalgeber verfügen, sodass die . Zuführung von mindestens einem Teil der Prozessluft zum zweiten Kondensator zeitweise unterbrochen werden kann. Vorzugsweise kann die Enteisungsvorrichtung mit einer Steuereinheit, zum Beispiel der ersten Steuereinheit, kommunizieren, sodass ein Ventil zur Führung von Prozessluft, zum Beispiel das erste Ventil, entsprechend angesteuert werden kann.In particular, the de-icing device can have a signal generator, so that the. Supply of at least part of the process air to the second condenser can be temporarily interrupted. The de-icing device can preferably communicate with a control unit, for example the first control unit, so that a valve for guiding process air, for example the first valve, can be activated accordingly.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Industrieprozess das Beschichten eines leitfähigen Trägermaterials, insbesondere eines leitfähigen Folienmaterials, mit einem lösemittelenthaltenen Stoffgemisch als Beschichtung und Trocknen nach erfolgtem Auftrag der Beschichtung auf dem Trägermaterial, wobei lösemittelhaltige Prozessluft entsteht, welche der Vorrichtung zugeführt wird.In a further preferred embodiment of the invention, the industrial process comprises the coating of a conductive carrier material, in particular a conductive foil material, with a solvent-containing mixture of substances as a coating and drying after the coating has been applied to the carrier material, with solvent-containing process air being produced, which is fed to the device.

Ausführungsbeispieleexemplary embodiments

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchsl<ategorien unterschieden wird. Darüber hinaus wird klargestellt, dass sich die erfindungsgemäßen Problemlösungsvorschläge auf verschiedene unterschiedliche Industrieprozesse anwenden lassen.The invention is explained in more detail below using a number of exemplary embodiments, with no individual distinction being made between the different claim categories. In addition, it is made clear that the problem-solving proposals according to the invention can be applied to various different industrial processes.

Figurenlistecharacter list

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung;
3 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess;
5 eine Abwandlung von 2 mit einer alternativen Anordnung zur Behandlung von Prozessluft aus dem Nebenstrom;
6 eine Abwandlung von 2 mit einer weiteren alternativen Anordnung zur Behandlung von Prozessluft aus dem Nebenstrom; sowie
7 einen schematischen Querschnitt von einem Teilbereich des Wärmetauschers als optionale Ausführung im zweiten Kondensator aus 2.

In the drawings show:

1 a schematic representation of a method according to the invention for the treatment of process air from an industrial process for drying an electrode coating;
2 a schematic representation of a device according to the invention for the treatment of process air from an industrial process for drying an electrode coating;
3 a schematic representation of an alternative inventive device according to an inventive method for treating process air from an industrial process;
4 a schematic representation of a further alternative device according to the invention according to a method according to the invention for the treatment of process air from an industrial process;
5 a modification of 2 with an alternative arrangement for treating process air from the bypass flow;
6 a modification of 2 with a further alternative arrangement for the treatment of process air from the bypass flow; as well as
7 a schematic cross-section of a portion of the heat exchanger as an optional embodiment in the second condenser 2 .

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Bei der Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien und dergleichen kann eine nasse Beschichtung in Form einer Aufschlämmung oder Paste auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß in einem Industrieprozess, welcher in einer Industrieanlage 1, 1a in industriellem Maßstab durchgeführt wird. Dabei kommt als Trägermaterial vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges, flächiges Substrat, insbesondere eine leitfähige bzw. metallische Folie zum Einsatz. Die nasse Beschichtung weist vorzugsweise Bestandteile aus feinen Pulvern auf, die mit einem Bindemittel vermischt sind. Typischerweise kommt als Bindemittel ein Polymer in Betracht, das wasserlöslich sein kann. In einigen Fällen wird das Bindemittel in einem organischen Lösemittel gelöst, wie NMP, TEP, EAA, Aceton, verschiedenen Alkoholen oder ähnlichen industriellen Lösemitteln, sowie gegebenenfalls auch Gemischen davon. Solche Lösemittel sind dazu geeignet, das organische Bindemittel zu lösen, um ein Schicht-bildendes Fluid, insbesondere eine Paste oder Flüssigkeit, zu erhalten. Derartige Fluide können auf mindestens eine Seite des Trägermaterials aufgebracht werden, um eine Beschichtung zu bilden. In diesen Fällen wird eine nasse Beschichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich auf ein sich bewegendes Trägermaterial aufgetragen und in einem Ofen oder Trockner getrocknet. Im Zuge der Trocknung wird üblicherweise Lösemittel entfernt, wodurch die aufgetragene Beschichtung verfestigt wird. In typischen Fällen, in denen beide Seiten der Folie beschichtet werden sollen, wird eine erste Beschichtung kontinuierlich auf ein sich bewegendes Trägermaterial aufgetragen und in einem Ofen oder Trockner getrocknet, gefolgt von der Aufbringung einer zweiten nassen Beschichtung, die anschließend in einem zweiten Trocknungsschritt getrocknet wird.In the manufacture of electrodes for lithium ion batteries and the like, a wet coating may be applied to a substrate in the form of a slurry or paste. According to the invention, this takes place in an industrial process which is carried out on an industrial scale in an industrial plant 1, 1a. An electrically conductive, flat substrate, in particular a conductive or metallic foil, is preferably used as the carrier material. The wet coating preferably comprises fine powder ingredients mixed with a binder. A polymer, which may be water-soluble, is typically considered as the binder. In some cases, the binder is dissolved in an organic solvent such as NMP, TEP, EAA, acetone, various alcohols or similar industrial solvents, and optionally mixtures thereof. Such solvents are suitable for dissolving the organic binder in order to obtain a layer-forming fluid, in particular a paste or liquid. Such fluids can be applied to at least one side of the substrate to form a coating. In these cases, a wet coating is applied continuously or intermittently to a moving substrate and dried in an oven or dryer. In the course of drying, solvent is usually removed, as a result of which the applied coating is solidified. In typical cases where both sides of the film are to be coated, a first coating is continuously applied to a moving substrate and dried in an oven or dryer, followed by the application of a second wet coating, which is then dried in a second drying step .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung von Batterieelektroden wird die Nassaufschlämmung beidseitig auf das Trägermaterial aufgetragen und anschließend in einem Ofen oder Trockner getrocknet. Diese Anordnung wird als gleichzeitiges doppelseitiges Beschichten und Trocknen bezeichnet. Im Fall der Herstellung von Lithiumionenelektroden ist diese Anordnung besonders vorteilhaft hinsichtlich der Erhöhung der Produktivität, da sie nur einen Trocknungsschritt nach dem Auftragen der nassen Beschichtungsaufschlämmung auf beide Seiten benötigt.In a particularly preferred embodiment for the production of battery electrodes, the wet slurry is applied to both sides of the carrier material and then dried in an oven or dryer. This arrangement is referred to as simultaneous double-sided coating and drying. In the case of manufacturing lithium ion electrodes, this arrangement is particularly advantageous in terms of increasing productivity because it requires only one drying step after applying the wet coating slurry to both sides.

Die flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), welche insbesondere durch den Trocknungsprozess im Trockner bzw. Ofen im Wesentlichen dampfförmig in eine Ofenatmosphäre und damit in eine Prozessluft übertreten, werden zur Rückgewinnung von Lösemittel (zum Beispiel NMP, TEP, EAA, DMAc) vorliegend erfindungsgemäß zusammen mit Wasser und anderen potenziellen Verunreinigungen in Kondensatoren kondensiert. Anschließend durchströmt die Prozessluft Vorrichtungen zur Abscheidung von feinen Tröpfchen (Demister, Tröpfchenabscheider). Bei den meisten Trocknungsprozessen wird mindestens ein Teil der aus dem Kondensationsschritt austretenden Luft in die Atmosphäre entlassen, während der Rest der Luft zum Trockner zurückgeführt werden kann. Bei vielen Lösemitteln liegt die aus dem Kondensatorbetrieb austretende Konzentration weit über den akzeptierten Grenzwerten für die Abgabe in die Atmosphäre. Außerdem kann die Rückgewinnung solcher Lösemittel kosteneffektiv und wünschenswert sein. Daher sind in der Regel zusätzliche nachgeschaltete Abreinigungseinrichtungen zur Emissionsbegrenzung erforderlich, um die VOC-Konzentration auf zulässige Werte zu senken. VOC-Abreinigungsverfahren umfassen thermische (katalytische und reine thermische) Oxidationsverfahren, Kohlenstoffadsorption und Adsorption mit Hilfe verschiedener Adsorptionsmedien wie Zeolith, Aktivkohle usw..The volatile organic compounds (VOC), which essentially pass in vapor form into a furnace atmosphere and thus into a process air, in particular due to the drying process in the dryer or oven, are combined according to the invention for the recovery of solvents (e.g. NMP, TEP, EAA, DMAc). condensed with water and other potential impurities in condensers. The process air then flows through devices for separating fine droplets (demisters, droplet separators). In most drying processes, at least some of the air exiting the condensation step is vented to the atmosphere, while the rest of the air can be returned to the dryer. For many solvents, the concentration effluent from condenser operations is well above the accepted limits for release into the atmosphere. In addition, the recovery of such solvents can be cost effective and desirable. As a result, additional downstream cleaning devices are usually required to limit emissions in order to reduce the VOC concentration to permissible values. VOC cleaning methods include thermal (catalytic and pure thermal) oxidation methods, carbon adsorption and adsorption using various adsorption media such as zeolite, activated carbon, etc.

1 zeigt schematisch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von Prozessluft aus einem Industrieprozess zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. In dem Verfahren gemäß 1 findet ein Elektrodenbeschichtungsprozess 1a statt, wobei vorzugsweise ein Lösemittel aus einer Kombination von TEP und EAA verwendet wird. Die Prozessluft wird dafür verwendet, um die nasse TEP/EAA-Lösemittel enthaltene Elektrodenbeschichtung zu trocknen. 1 shows schematically an example of a method according to the invention for the treatment of process air from an industrial process for the production of lithium-ion batteries. In the procedure according to 1 an electrode coating process 1a takes place, with a solvent consisting of a combination of TEP and EAA preferably being used. The process air is used to dry the wet electrode coating containing the TEP/EAA solvent.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Prozessluft in einem Hauptstrom 5 zu einem ersten Kondensationsschritt 41 geführt, wobei die Prozessluft gefiltert wird. Ein Filtrationsschritt 4a dient somit der Trennung der Prozessluft von groben Partikeln, die bei dem Elektrodenbeschichtungsprozess 1a entstanden sind. In dem ersten Kondensationsschritt 41 wird die Prozessluft von 120 °C beim Eintritt in den ersten Kondensationsschritt 41 sukzessiv bis auf 15 °C herunter gekühlt. Damit wird ein erstes Kondensat 16 aus der Prozessluft abgeschieden und einem ersten Rückgewinnungsprozess 42 zugeführt. Bei dem ersten Kondensationsschritt kann die Prozessluft so gereinigt werden, dass die Konzentration an TEP/EAA Lösemittel in der Prozessluft von typischerweise ca. 4000 ppm beim Eintritt in den ersten Kondensationsschritt auf beispielsweise ca. 300 ppm beim Austritt reduziert werden kann (d.h. um einen Faktor größer 10 vermindert). Bei dem Rückgewinnungsprozess 42 wird das erste Kondensat 16 gesammelt und außerdem vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Destillations- und KondensatWiederaufbereitungsprozess behandelt. Dabei wird das erste Kondensat 16, welches beispielsweise TEP/EAA-Lösemittel enthält, zu einem ersten angereicherten Kondensat 16a angereichert, bei Bedarf in die unterschiedlichen Lösemittelbestandteile (TEP und EAA) getrennt und nachfolgend dem Elektrodenbeschichtungsprozess 1a wieder zugeführt.According to the method according to the invention, the process air is conducted in a main stream 5 to a first condensation step 41, with the process air being filtered. A filtration step 4a thus serves to separate the process air from coarse particles that have arisen during the electrode coating process 1a. In the first condensation step 41, the process air from 120 °C on entering the first condensation step 41 gradually cooled down to 15 °C. A first condensate 16 is thus separated from the process air and fed to a first recovery process 42 . In the first condensation step, the process air can be cleaned in such a way that the concentration of TEP/EAA solvent in the process air can be reduced from typically around 4000 ppm at the entrance to the first condensation step to, for example, around 300 ppm at the exit (i.e. by a factor greater than 10 reduced). In the recovery process 42, the first condensate 16 is collected and also preferably treated with a distillation and condensate recycling process, not shown. The first condensate 16, which contains TEP/EAA solvent, for example, is enriched to form a first enriched condensate 16a, separated into the different solvent components (TEP and EAA) if necessary and then fed back to the electrode coating process 1a.

Nachdem die Prozessluft im Hauptstrom mit dem ersten Kondensationsschritt 41 behandelt wurde, wird aus dem Hauptstrom über eine Abzweigung 44 ein Nebenstrom 31 abgezweigt, der dann zu einem zweiten Kondensationsschritt 51 geführt wird. Der in den Nebenstrom 31 abgezweigte Volumenstrom entspricht typischerweise ca. 10% des vorhandenen Volumenstroms, der in dem Hauptstrom 5 nach der Abzweigung 44 verbleibt und zu einem ersten Weiterbehandlungsschritt 45 geführt wird.After the process air in the main flow has been treated with the first condensation step 41 , a secondary flow 31 is branched off from the main flow via a branch 44 , which is then conducted to a second condensation step 51 . The volume flow branched off into the secondary flow 31 typically corresponds to approx.

In dem Hauptstrom 5 wird die Prozessluft nach der Abzweigung 44 in dem ersten Weiterbehandlungsschritt 45 für den Elel<trodenbeschichtungsprozess 1a konditioniert, indem die Prozessluft zuerst erhitzt, anschließend gegebenenfalls mit Luft aus der Umgebung ergänzt und anschließend - zumindest optional - beheizt wird. Nach dem ersten Weiterbehandlungsschritt 45 wird die Prozessluft in dem Hauptstrom 5 wieder dem Elektrodenbeschichtungsprozess 1a zugeführt. Der Hauptstrom 5 wird dabei auch Rezirkulationsstrom oder „Make Up Air“ genannt.In the main stream 5, the process air is conditioned after the branch 44 in the first further treatment step 45 for the electrode coating process 1a by first heating the process air, then optionally supplementing it with air from the environment and then—at least optionally—heating. After the first further treatment step 45, the process air in the main stream 5 is fed back to the electrode coating process 1a. The main flow 5 is also called the recirculation flow or “make up air”.

Nach der Abzweigung 44 wird die in den Nebenstrom 31 abgezweigte Prozessluft zum zweiten Kondensationsschritt 51 geführt. Die abgezweigte Prozessluft weist vorzugsweise eine Temperatur von 15 °C beim Eintritt in den zweiten Kondensationsschritt 41. Darin wird die Prozessluft sukzessiv bis auf beispielsweise -20 °C herunter gekühlt, wobei ein zweites Kondensat 17 aus der Prozessluft abgeschieden und einem zweiten Rückgewinnungsprozess 52 zugeführt. In dem zweiten Kondensationsschritt kann die Prozessluft so gereinigt werden, dass die Konzentration an TEP/EAA Lösemittel in der Prozessluft von typischerweise ca. 300 ppm beim Eintritt in den zweiten Kondensationsschritt auf typischerweise ca. 50 ppm beim Austritt reduziert werden kann.After the branch 44 , the process air branched off into the secondary flow 31 is conducted to the second condensation step 51 . The branched-off process air preferably has a temperature of 15 °C when it enters the second condensation step 41. The process air is successively cooled therein to, for example, -20 °C, with a second condensate 17 being separated from the process air and fed to a second recovery process 52. In the second condensation step, the process air can be cleaned in such a way that the concentration of TEP/EAA solvent in the process air can be reduced from typically around 300 ppm at the entrance to the second condensation step to typically around 50 ppm at the exit.

Eine Eisablagerung kann insbesondere aufgrund der niedrigen Temperatur der Prozessluft in dem zweiten Kondensationsschritt 51 auftreten. Um einer Eisablagerung entgegenzuwirken, kann nach einem bestimmten Betriebsintervall im Rahmen des zweiten Kondensationsschrittes eine Enteisung stattfinden. Während der Enteisung wird die Zuführung von Prozessluft im Nebenstrom 31 zum zweiten Kondensationsschritt 54 zeitweise unterbrochen.Ice deposition can occur in the second condensation step 51 in particular due to the low temperature of the process air. In order to counteract ice accumulation, de-icing can take place after a certain operating interval as part of the second condensation step. During de-icing, the supply of process air in the secondary flow 31 to the second condensation step 54 is temporarily interrupted.

Bei dem Rückgewinnungsprozess 52 wird das zweite Kondensat 17 gesammelt und außerdem mit einem nicht dargestellten Destillations- und Kondensatwiederaufbereitungsprozess behandelt. Dabei wird das zweite Kondensat 17 zu einem zweiten angereicherten Kondensat 17a aufbereitet, welches insbesondere TEP/EAA-Lösemittel enthält, in die jeweiligen Lösemittelbestandteile (TEP und EAA) getrennt und dem Elel<trodenbeschichtungsprozess 1a wieder zugeführt.In the recovery process 52, the second condensate 17 is collected and also treated with a distillation and condensate recycling process, not shown. The second condensate 17 is processed to form a second enriched condensate 17a, which in particular contains TEP/EAA solvent, separated into the respective solvent components (TEP and EAA) and returned to the electrode coating process 1a.

Die in dem Nebenstrom 31 befindliche Prozessluft wird nach dem zweiten Kondensationsschritt 51 mit einem zweiten Weiterbehandlungsschritt 54 behandelt. Die Prozessluft wird zunächst auf 15 °C temperiert, anschließend gefiltert und schließlich über einen Auslassschritt 55 in eine Umgebung entlassen. Das Filtern in dem zweiten Weiterbehandlungsschritt 54 stellt nämlich sicher, dass die Lösemittelbestandteile in der Prozessluft so entfernt werden, damit die gesetzlichen Emissionsgrenzen eingehalten werden können.After the second condensation step 51 , the process air in the secondary flow 31 is treated in a second further treatment step 54 . The process air is first temperature-controlled to 15° C., then filtered and finally released into an environment via an outlet step 55 . The filtering in the second further treatment step 54 ensures that the solvent components in the process air are removed in such a way that the legal emission limits can be observed.

2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche zum Ausführen des Verfahrens nach 1 bestimmt ist. 2 shows schematically an exemplary embodiment of a device according to the invention, which is used for carrying out the method according to FIG 1 is determined.

Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet eine beispielhafte Elektrodenbeschichtungsanlage, in der Elektroden zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien beschichtet werden, wobei das obengenannte Lösemittel aus einer Mischung von TEP und EAA eingesetzt wird. Die Prozessluft aus dem Elektrodenbeschichtungsprozess 1a wird von einem Gebläse 61 in den Hauptstrom 5 zu einem ersten Kondensator 2 befördert und vorzugsweise durch einen Filter 4 vor dem Eintritt in den ersten Kondensator 2 geleitet. Die Temperatur der Prozessluft beträgt typischerweise ca. 120 °C beim Eintritt in den ersten Kondensator 2 und wird in einem ersten Kühlelement 6 sukzessiv auf 15 °C heruntergekühlt. Das erste Kühlelement 6 weist einen optional dreistufen Wärmetauscher 6a auf, in dem aus der Prozessluft Wärme entzogen wird. In der ersten Stufe des Wärmetauschers 6a wird die Prozessluft von 120 °C beim Eintritt auf typischerweise ca. 60 °C, in der zweiten Stufe auf typischerweise ca. 40 °C und schließlich in der dritten Stufe auf typischerweise ca. 15 °C heruntergekühlt. Die in der ersten Stufe entzogene Wärme wird über eine Wärmepumpe 15 an ein erstes Heizelement 18 übertragen, welches als Wärmetauscher ausgebildet ist. Das erste Heizelement 18 dient dazu, der Prozessluft im Hauptstrom 5 die im Wärmetauscher 6a entnommene Wärme schließlich wieder zurückzuführen. Die in der zweiten und dritten Stufe entzogene Wärme wird weiterhin optional über separate Wärmepumpen einem weiteren nicht dargestellten Prozess zugeführt, beispielsweise kann eine Einkoppelung der Wärme in den Elektrodenbeschichtungsprozess 1a vorgenommen werden.The reference numeral 1 designates an exemplary electrode coating system in which electrodes for the production of lithium-ion batteries are coated, the above-mentioned solvent consisting of a mixture of TEP and EAA being used. The process air from the electrode coating process 1a is conveyed by a blower 61 into the main flow 5 to a first condenser 2 and preferably passed through a filter 4 before entering the first condenser 2 . The temperature of the process air is typically around 120° C. when it enters the first condenser 2 and is successively cooled down to 15° C. in a first cooling element 6 . The first cooling element 6 has an optional three-stage heat exchanger 6a, in which heat is extracted from the process air. In the first stage of the heat exchanger 6a, the process air is at 120 °C typically around 60 °C on entry, typically around 40 °C in the second stage and finally down to typically around 15 °C in the third stage. The heat extracted in the first stage is transferred via a heat pump 15 to a first heating element 18, which is designed as a heat exchanger. The first heating element 18 is used to finally return the heat removed in the heat exchanger 6a to the process air in the main flow 5 . The heat extracted in the second and third stages is optionally supplied to a further process (not shown) via separate heat pumps, for example the heat can be coupled into the electrode coating process 1a.

Der Wärmetauscher 6a weist für jede Stufe jeweils einen I<ühlkörper mit vertikal verlaufenden Kühlrippen auf, durch den die Prozessluft geleitet wird. Durch die Abkühlung entsteht das erste Kondensat 16 an der Oberfläche der Kühlrippen, welches dann durch die Schwerkraft in einen unterhalb des ersten Kühlelements 6 angeordneten Auffangbehälter abgeleitet wird. Infolge der Abkühlung in dem ersten Kühlelement 6 tritt bisweilen eine Aerosolbildung auf, wodurch Aerosole entstehen, die mit dem Hauptstrom durch den ersten Kondensator mittransportiert werden. Hinter dem ersten Kühlelement 6 ist daher vorzugsweise ein erster Abscheider 7 angeordnet, welcher als „Demister“ bzw. Prallabscheider aus einem Drahtgeflecht zur Abscheidung von feinen Tröpfchen ausgebildet ist. Die Prozessluft durchströmt den ersten Abscheider 7, wodurch nochmals erstes Kondensat 16 anfällt und durch die Schwerkraft in den unterhalb des ersten Kühlelements 6 angeordneten Auffangbehälter abgeleitet wird.For each stage, the heat exchanger 6a has a cooling body with vertically running cooling ribs, through which the process air is conducted. As a result of the cooling, the first condensate 16 forms on the surface of the cooling fins, which is then drained off by gravity into a collecting container arranged below the first cooling element 6 . As a result of the cooling in the first cooling element 6, aerosol formation sometimes occurs, as a result of which aerosols are formed which are carried along with the main flow through the first condenser. A first separator 7 is therefore preferably arranged behind the first cooling element 6, which is designed as a “demister” or impact separator made of a wire mesh for separating fine droplets. The process air flows through the first separator 7, as a result of which first condensate 16 again occurs and is discharged by gravity into the collecting container arranged below the first cooling element 6.

Das abgeschiedene erste Kondensat 16 beinhaltet ein erstes Lösemittel 16a auf, welches eine Mischung aus TEP und EAA zusammen mit verschiedenen Beiprodukten mit ähnlichen I<ondensationseigenschaften aufweisen kann. Das erste Kondensat 16 wird aus dem Auffangbehälter in einen ersten Kondensatsammler 13 außerhalb des ersten Kondensators 2 abgepumpt und in einer Kondensatwiederaufbereitungsanlage 14a zur Rückführung in den Elektrodenbeschichtungsprozess 1a destilliert, wobei in der Kondensatwiederaufbereitungsanlage 14a das erste Kondensat 16 in seine jeweiligen Lösemittelbestandteile (TEP und EAA) getrennt und angereichert wird.The separated first condensate 16 contains a first solvent 16a, which can have a mixture of TEP and EAA together with various by-products with similar condensation properties. The first condensate 16 is pumped out of the collection container into a first condensate collector 13 outside the first condenser 2 and distilled in a condensate recycling plant 14a for return to the electrode coating process 1a, with the first condensate 16 being separated into its respective solvent components (TEP and EAA) in the condensate recycling plant 14a. is separated and enriched.

Hinter dem ersten Abscheider 7 wird ein Teil der Prozessluft aus dem Hauptstrom 5 durch ein erstes Ventil 9 einer Umleitvorrichtung abgezweigt und in den Nebenstrom 31 zu einem zweiten Kondensator 3 umgeleitet. Ein zweites Kühlelement 32 stellt eine wesentliche Komponente des zweiten Kondensators 3 dar und weist einen zweistufigen Wärmetauscher 32a auf, in dem aus der Prozessluft Wärme entzogen wird. In der ersten Stufe wird die Prozessluft von 15 °C auf -5 °C und in der zweiten Stufe auf -20 °C heruntergekühlt. Die in der ersten Stufe entzogene Wärme wird über eine Wärmepumpe 34 an ein zweites Heizelement 19 übertragen, welches als Wärmetauscher ausgebildet ist. Der Prozessluft im Nebenstrom 31 wird über das zweite Heizelement 19 die zuvor entnommene Wärme zumindest anteilig wieder zugefügt. Die in der zweiten Stufe entzogene Wärme wird bei Bedarf über eine separate Wärmepumpe einem weiteren nicht dargestellten Prozess zugefügt. Sowohl die Abscheidung eines zweiten Kondensats 17 als auch die Ausgestaltung eines zweiten Wärmetauschers 32a und eines zweiten Abscheiders 33 (Demister) erfolgen vorzugsweise analog wie bei dem ersten Kondensator 2. Das zweite Kondensat weist ein zweites Lösemittel 17a auf, wobei das zweite Lösemittel 17a vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung (TEP und EAA) wie das erste Lösemittel 16a aufweisen kann. Das zweite Kondensat 17 wird ebenfalls wie das erste Kondensat 16 aus dem Auffangbehälter in den zweiten Kondensatsammler 37 außerhalb des zweiten Kondensators 3 abgepumpt und in einer I<ondensatwiederaufbereitungsanlage 14b zur Rückführung in den Elektrodenbeschichtungsprozess 1a destilliert, in welcher I<ondensatwiederaufbereitungsanlage 14b das zweite Kondensat 17 in ihre jeweiligen Lösemittelbestandteile (TEP und EAA) getrennt und angereichert wird.Downstream of the first separator 7 , part of the process air is diverted from the main flow 5 through a first valve 9 of a diverting device and diverted into the secondary flow 31 to a second condenser 3 . A second cooling element 32 represents an essential component of the second condenser 3 and has a two-stage heat exchanger 32a, in which heat is extracted from the process air. In the first stage, the process air is cooled from 15 °C to -5 °C and in the second stage to -20 °C. The heat extracted in the first stage is transferred via a heat pump 34 to a second heating element 19, which is designed as a heat exchanger. At least a portion of the previously removed heat is added back to the process air in the secondary flow 31 via the second heating element 19 . If required, the heat extracted in the second stage is added to another process, not shown, via a separate heat pump. Both the separation of a second condensate 17 and the design of a second heat exchanger 32a and a second separator 33 (demister) are preferably carried out analogously to the first condenser 2. The second condensate has a second solvent 17a, the second solvent 17a preferably the same composition (TEP and EAA) as the first solvent 16a may have. Like the first condensate 16, the second condensate 17 is also pumped out of the collection container into the second condensate collector 37 outside the second condenser 3 and distilled in an I<ondensate recycling plant 14b for return to the electrode coating process 1a, in which I<ondensate recycling plant 14b the second condensate 17 separated into their respective solvent components (TEP and EAA) and enriched.

Der zweite Kondensator 3 weist vorzugsweise zusätzlich eine Enteisungsvorrichtung 38 auf, welche über eine nicht dargestellte, mit elektrischem Strom betriebene Heizung in dem zweiten Kühlelement verfügt. Die Enteisungsvorrichtung 38 kann außerdem das abgeschiedene Kondensat 17, welches das Lösemittel 17a aus einer TEP/EAA-Mischung aufweist, aufwärmen und als Enteisungsmittel in dem zweiten Kühlelement 32 einsetzen. Die Enteisungsvorrichtung 38 kann alternativ eine Wärme-Einkopplung in einen Wärmetauscher des zweiten Kondensators aufweisen, welche gewisse Wärmeübertragungsflächen des zweiten Kühlelements 32 aufheizt, um die Wärmeübertragungsflächen von Eis zu befreien. Bevor der zweite Kondensator durch die Enteisungsvorrichtung 38 enteist wird, wird zur Unterbrechung der Zuführung von Prozessluft ein Signal an die erste Steuereinheit 10 zur Steuerung des ersten Ventils 9 gesendet, wodurch das erste Ventil 9 geschlossen wird.The second condenser 3 preferably also has a de-icing device 38, which has a heater (not shown) in the second cooling element that is operated with electricity. The de-icing device 38 can also heat up the separated condensate 17, which has the solvent 17a made from a TEP/EAA mixture, and use it as a de-icing agent in the second cooling element 32. Alternatively, the de-icing device 38 can have a heat coupling into a heat exchanger of the second condenser, which heats certain heat transfer surfaces of the second cooling element 32 in order to free the heat transfer surfaces of ice. Before the second condenser is de-iced by the de-icing device 38, a signal is sent to the first control unit 10 for controlling the first valve 9 to interrupt the supply of process air, as a result of which the first valve 9 is closed.

Hinter dem zweiten Abscheider 33 wird die Prozessluft des Nebenstroms 31 von dem zweiten Heizelement 19 mit der rückgewonnenen Wärme aus dem zweiten Wärmetauscher 32a auf 10 °C aufgeheizt. Ein zweiter Luftheizer 35 ist hinter dem zweiten Kondensator 3 angeordnet, über den die Prozessluft anschließend weiter auf 15 °C aufgeheizt wird, bevor die Prozessluft in eine zweite Weiterbehandlungsvorrichtung 39 geführt wird. In der zweiten Weiterbehandlungsvorrichtung 39 wird die Prozessluft durch einen Aktivkohlefilter 36 gefiltert, bevor sie schließlich durch einen Luftauslass 21 in die Umgebung 11 entlassen wird.Downstream of the second separator 33, the process air of the secondary flow 31 is heated to 10° C. by the second heating element 19 using the heat recovered from the second heat exchanger 32a. A second air heater 35 is arranged behind the second condenser 3, via which the process air is then further heated to 15°C before the process air is fed into a second further treatment device 39 . In the second further treatment device 39 , the process air is filtered through an activated carbon filter 36 before it is finally released into the environment 11 through an air outlet 21 .

Hinter dem Abscheider 7 wird die Prozessluft im Hauptstrom 5 durch das erste Heizelement 18 von 15 °C auf 60 °C wieder aufgeheizt, bevor die Prozessluft den ersten Kondensator 2 verlässt und zur weiteren Konditionierung zu einem ersten Luftheizer 12 geführt wird.Downstream of the separator 7, the process air in the main stream 5 is reheated by the first heating element 18 from 15° C. to 60° C. before the process air leaves the first condenser 2 and is routed to a first air heater 12 for further conditioning.

Ein zweites und drittes Ventil 23a, 23b werden von einer zweiten Steuereinheit 22 gesteuert, welche mit der ersten Steuereinheit 10 kommunizieren kann. Das zweite Ventil 23a ist dafür vorgesehen, die Luftmenge aus der Umgebung 11 durch einen Lufteinlass 20 zu regeln und dabei, die Luftmenge im Hauptstrom 5 einzustellen. Im Normalbetrieb kann der Lufteinlass 20 gesperrt bleiben und Lufteinlässe können als sogenannte „Web-Slots“ in der Elektrodenbeschichtungsanlage 1 angeordnet werden, sodass die durch die Web-Slots dem Elektrodenbeschichtungsprozess 1a zugeführte Luftmenge der in den Nebenstrom 31 abgezweigten Luftmenge entspricht.A second and third valve 23a, 23b are controlled by a second control unit 22 which can communicate with the first control unit 10. The second valve 23a is intended to regulate the amount of air from the environment 11 through an air inlet 20 and to adjust the amount of air in the main flow 5 . During normal operation, the air inlet 20 can remain blocked and air inlets can be arranged as so-called "web slots" in the electrode coating system 1, so that the amount of air supplied to the electrode coating process 1a through the web slots corresponds to the amount of air diverted into the bypass 31.

Die aus der Umgebung 11 zugeführte Luft und die Prozessluft aus dem Kondensator 2 werden in dem Hauptstrom 5 durch den ersten Luftheizer 12 geleitet, in dem die Luft für den Elektrodenbeschichtungsprozess 1a aufgeheizt und schließlich wieder in die Elektrodenbeschichtungsanlage 1 geführt wird.The air supplied from the environment 11 and the process air from the condenser 2 are conducted in the main stream 5 through the first air heater 12 in which the air for the electrode coating process 1a is heated and finally fed back into the electrode coating system 1 .

3 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei gleicht die alternative Ausführungsform weitgehend der Ausführungsform gemäß 2, weshalb zur Erläuterung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Abweichend von der Ausführungsform nach 2, ist hier eine Rückführleitung 31 vorgesehen, über die die Prozessluft in einem Nebenstrom 31 hinter dem zweiten Kondensator 3 zu dem Hauptstrom 5 durch den Lufteinlass 20 wieder zurückgeführt wird. Bei dieser alternativen Ausführungsform wird die Prozessluft also nicht als Abluft in die Umwelt entlassen, sondern wird wieder in einem Industrieprozess verwendet, 3 shows schematically an alternative embodiment of a device according to the invention. The alternative embodiment is largely the same as the embodiment according to FIG 2 , which is why reference is made to the above description for explanation. Deviating from the embodiment according to 2 , a return line 31 is provided here, via which the process air is returned in a secondary flow 31 behind the second condenser 3 to the main flow 5 through the air inlet 20 . In this alternative embodiment, the process air is not released into the environment as exhaust air, but is used again in an industrial process,

4 zeigt schematische eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei gleicht die alternative Ausführungsform weitgehend der Ausführungsform gemäß 2, weshalb zur Erläuterung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Abweichend von der Ausführungsform nach 2, umfasst die zweite Weiterbehandlungsvorrichtung neben einem Aktivkohlefilter 36 zusätzlich einen Konzentrator 43 mit Zeolith als Adsorptionsmittel. Die Prozessluft in dem Nebenstrom 31 wird hinter dem zweiten Kondensator 3 auf typischerweise ca. 25 °C temperiert und durch den Konzentrator 43 geleitet. In dem Konzentrator 43 wird das zweite Lösemittel 17a, welches NMP aufweist, zusätzlich adsorptiv entfernt. Dabei wird die Prozessluft so gereinigt, dass die Konzentration an Lösemittel in der Prozessluft von typischerweise ca. 50 ppm beim Eintritt in den Konzentrator 43 auf ca. 10 ppm beim Austritt reduziert werden kann. 4 shows schematically a further alternative embodiment of a device according to the invention. The alternative embodiment is largely the same as the embodiment according to FIG 2 , which is why reference is made to the above description for explanation. Deviating from the embodiment according to 2 , the second further treatment device comprises, in addition to an activated carbon filter 36, a concentrator 43 with zeolite as an adsorbent. The process air in the secondary flow 31 is typically heated to about 25° C. after the second condenser 3 and passed through the concentrator 43 . In the concentrator 43, the second solvent 17a, which has NMP, is additionally removed by adsorption. The process air is cleaned in such a way that the concentration of solvent in the process air can be reduced from typically approximately 50 ppm when it enters the concentrator 43 to approximately 10 ppm when it exits.

5 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 2 mit einer alternativen Anordnung zur Behandlung von Prozessluft aus dem Nebenstrom 31. Der Übersichtlichkeit halber sind zur Ausführung nach 2 identische Elemente ausgeblendet. Der Nebenstrom 31 ist in zwei Teilströme 31a und 31b aufteilbar, welche jeweils zu dem zweiten Kondensator 3 bzw. zu einem Parallelkondensator 3a geführt werden. Der Parallelkondensator 3a ist bevorzugt mit dem zweiten Kondensator 3 baugleich und ist dazu parallel angeordnet. Mit einem vierten und einem fünften Ventil 23c, 23d lassen sich die jeweiligen Teilströme durch den zweiten Kondensator 3 und den Parallelkondensator, 3a einstellen. In einer ergänzenden bzw. alternativen Ausführung lässt sich der Nebenstrom 31 mittels einer nichtdargestellten Wechselklappe in die zwei Teilströme 31a und 31b aufteilen. Das fünfte Ventil 23d bleibt in der Regel geschlossen und wird bei einer Enteisung des zweiten Kondensators 3 geöffnet. Die Enteisung des zweiten Kondensators 3 erfolgt analog wie vorstehend zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 beschrieben mit einem elektrischen Heizelement, welches in dem Kühlelement 32 bzw. Wärmetauscher 32a angeordnet ist. Als Ergänzung oder Alternative dazu kann Wärme in den Wärmetauscher 32a zur Enteisung eingekoppelt werden, siehe die vorstehende Beschreibung zu 2. Vorzugsweise kann das Kühlen durch das Kühlelement 32 während der Enteisung zeitweise unterbrochen werden, um einen natürlichen Wärmeeintrag von außen zu begünstigen. 5 shows a modification of the embodiment 2 with an alternative arrangement for the treatment of process air from the side stream 31. For the sake of clarity, the execution is shown in FIG 2 identical elements hidden. The secondary flow 31 can be divided into two partial flows 31a and 31b, which are each routed to the second capacitor 3 or to a parallel capacitor 3a. The parallel capacitor 3a is preferably structurally identical to the second capacitor 3 and is arranged in parallel thereto. The respective partial flows through the second condenser 3 and the parallel condenser 3a can be set with a fourth and a fifth valve 23c, 23d. In a supplementary or alternative embodiment, the secondary flow 31 can be divided into the two partial flows 31a and 31b by means of a change-over valve (not shown). The fifth valve 23d generally remains closed and is opened when the second condenser 3 is deiced. The de-icing of the second capacitor 3 takes place analogously to the exemplary embodiment according to FIG 2 described with an electric heating element, which is arranged in the cooling element 32 or heat exchanger 32a. As a supplement or alternative, heat may be coupled into the heat exchanger 32a for defrosting, see the description above 2 . Cooling by the cooling element 32 can preferably be temporarily interrupted during the de-icing in order to promote a natural heat input from the outside.

Der Parallelkondensator 3a bietet gleichzeitig eine gewisse betriebliche Redundanz und kann auch beispielsweise bei einer Wartung des zweiten Kondensators 3 eingesetzt werden. Eine Enteisung des Parallelkondensators 3a erfolgt (zumindest optional) analog bzw. identisch zur Enteisung des zweiten Kondensators 3, jedoch bevorzugt zeitversetzt zur Enteisung des zweiten Kondensators 3.At the same time, the parallel capacitor 3a offers a certain operational redundancy and can also be used, for example, when the second capacitor 3 is being serviced. De-icing of the parallel capacitor 3a takes place (at least optionally) analogously or identically to the de-icing of the second capacitor 3, but preferably with a time delay to the de-icing of the second capacitor 3.

6 zeigt eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 2 mit einer alternativen Anordnung zur Behandlung von Prozessluft aus dem Nebenstrom 31. Bei einer Enteisung des zweiten Kondensators 3 kann das vierte Ventil 23c geschlossen werden, wobei die Zuführung von Prozessluft zum zweiten Kondensator 3 unterbrochen wird. Zeitgleich wird das sechste Ventil 23e geöffnet, damit die Prozessluft über eine Bypassleitung 40 um den zweiten Kondensator 3 herumgeleitet werden kann. Optional wird Prozessluft über die Bypassleitung 40 an einen Gasspeicher (nicht dargestellt) übergeführt und dort zeitweise gespeichert. Zu einem späteren Zeitpunkt wird die Bypassleitung 40 wieder geschlossen, und die Prozessluft wird wieder über den zweiten Kondensator 3 geführt (ggf. einschließlich der zwischenzeitlich gespeicherten Prozessluftmenge). Somit kann gewährleistet werden, dass ein gewisser Strömungsfluss des Nebenstroms trotz einer zeitweisen Unterbrechung der Zuführung in den zweiten Kondensator 3 aufrechterhalten bleibt. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teilbereichs des Wärmetauschers 32a als optionale Ausführung im zweiten Kondensator aus 2. Der Wärmetauscher 32a weist mehrere I<ühllamellen in Lamellenpaketen 72a, 72b, 72c auf, die sich getrennt angeordnet in einem Gehäuse 71 befinden. Die Enteisungsvorrichtung 38 weist ein elektrisches Heizelement 74 auf, welches der jeweiligen Oberfläche der Kühllamellen zugeordnet ist. Im normalen Kühlbetrieb bleibt das elektrische Heizelement 74 ausgeschaltet, während das jeweilige Lamellenpaket 72a, 72b, 72c von in Kühlmittelleitungen 73 geführtem Kühlmittel durchströmt wird. Dabei wird Wärme von der an den Kühllamellen vorbeiströmenden Prozessluft auf das Kühlmittel übertragen. An den Oberflächen der Kühllamellen lagert das zweite Kondensat 17 infolge I<ondensierens ab und wird anschließend durch die Schwerkraft in einen Auffangbehälter 75 geführt. Beispielsweise kann das Durchströmen von Kühlmittel durch das Lamellenpaket 72a, also das Kühlen des Lamellenpakets 72a zeitweise unterbrochen werden. In diesem Fall kann das elektrische Heizelement 74 zum Abtauen von Eis eingeschaltet werden, während die Lamellenpakete 72b, 72c zur Kühlung der Prozessluft weiter betrieben werden. Somit lässt sich die Enteisung lokal, also lediglich in dem Lamellenpaket 72a des Wärmetauschers 32a durchführen, wobei die Prozessluft an anderen Stellen entlang der Lamellenpakete 72b, 72c weiterhin auskondensieren kann. 6 shows a further modification of the embodiment 2 with an alternative arrangement for the treatment of process air from the side stream 31. When de-icing the second condenser 3, the fourth valve 23c can be closed, with the supply of Pro process air to the second condenser 3 is interrupted. At the same time, the sixth valve 23e is opened so that the process air can be routed around the second condenser 3 via a bypass line 40 . Process air is optionally transferred to a gas storage device (not shown) via the bypass line 40 and temporarily stored there. At a later point in time, the bypass line 40 is closed again and the process air is routed again via the second condenser 3 (possibly including the amount of process air that has been stored in the meantime). It can thus be ensured that a certain flow rate of the secondary flow is maintained despite a temporary interruption in the feed into the second condenser 3 . 7 12 shows a schematic cross section of a portion of the heat exchanger 32a as an optional embodiment in the second condenser 2 . The heat exchanger 32a has several cooling fins in fin packs 72a, 72b, 72c, which are arranged separately in a housing 71. The de-icing device 38 has an electrical heating element 74 which is assigned to the respective surface of the cooling fins. During normal cooling operation, the electric heating element 74 remains switched off while the coolant conveyed in the coolant lines 73 flows through the respective plate assembly 72a, 72b, 72c. In the process, heat is transferred from the process air flowing past the cooling fins to the coolant. The second condensate 17 is deposited on the surfaces of the cooling fins as a result of condensation and is then conducted into a collection container 75 by gravity. For example, the flow of coolant through the disk set 72a, ie the cooling of the disk set 72a, can be temporarily interrupted. In this case, the electrical heating element 74 can be switched on to defrost ice, while the lamella packs 72b, 72c continue to be operated to cool the process air. The de-icing can thus be carried out locally, ie only in the plate pack 72a of the heat exchanger 32a, with the process air being able to continue to condense at other points along the plate packs 72b, 72c.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

CA 2214542 A1 [0005]

Claims

Process for treating process air from an industrial process with a main stream (5), at least part of the process air being treated with the following process steps: a first condensation step (41) in which a first condensate (16) is separated from the process air and fed to a first recovery process (42), a second condensation step (51) taking place after the first condensation step (41), in which a second condensate (17) is separated from the process air and fed to a second recovery process (53), wherein the lowest temperature of the process air reached in the second condensation step (51) is lower than the lowest temperature of the process air reached in the first condensation step (41).

procedure after claim 1 for recovering at least one solvent (16a, 17a), with the first condensate (16) containing a first solvent (16a) and the second condensate (17) containing a second solvent (17a), with the first and/or second solvent (16a, 17a) have a hydrocarbon compound.

Method according to one of the preceding claims with a respective volume flow in the main flow (5) and in a secondary flow (31), in which at least part of the process air after the first condensation step (41) in a branch (44) into the secondary flow (31) is branched off for treatment with the second condensation step (51), the volume flow branched off into the secondary flow (31) being in particular smaller than the volume flow present in the main flow (5) after the branch (44).

Method according to one of the preceding claims, in which at least part of the process air is further treated after the first condensation step (41) in a first further treatment step (45), the first further treatment step (45) involving the supply of heat and/or a reduction in pressure and/or a second supply of air outside the main flow (5), in particular from an environment (11) and/or from a secondary flow (31), with at least part of the process air after the first further treatment step (45) being fed to one, in particular to the Industrial process (1a) is recycled.

Method according to one of the preceding claims, in which the first further treatment step (45) takes place after the branch (44), heat being supplied in particular in the first further treatment step.

Method according to one of the preceding claims, in which at least part of the process air is further treated after the second condensation step (51) in a second further treatment step (54), which second further treatment step (54) involves heat supply and/or pressure reduction and/or a Filtering and/or a third condensation step and/or adsorption.

procedure after claim 6 , in which at least part of the process air is supplied to an environment (11) after the second further treatment step (54).

procedure after claim 6 , in which at least part of the process air after the second further treatment step (54) is returned to one, in particular to the industrial process (1a).

Method according to one of the preceding claims, in which at least part of the process air from the industrial process (1a) is fed into the main stream (5) and is filtered in the process.

Method according to one of the preceding claims, in which the industrial process (1a) comprises a drying process.

Method according to one of the preceding claims, wherein the method involves a collection of the first condensate (16) in the first recovery process (42) and/or a collection of the second condensate (17) in the second recovery process (52) for recycling into one, in particular the Industrial process (1a) has.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the method comprises heat recovery in the first and/or second and/or third condensation step (41, 51).

Method according to one of the preceding claims, in which de-icing takes place as part of the second condensation step (51), the supply of at least part of the process air to the second condensation step being temporarily interrupted and/or at least part of the process air being routed past the second condensation step and/or the supply of the process air to the second condensation step can be divided, with the de-icing taking place in a partial flow.

Device (60) for treating process air from an industrial process (1a), in particular for carrying out a method according to any one of the preceding claims with a main flow (5), a first condenser (2), which has a first cooling element (6) and a first separator (7), wherein the process air is cooled by the first cooling element (6) within the first condenser (2) and then passed through the first separator (7), a first condensate (16) being separated from the process air and a first recovery process (43) is fed to a second condenser (3) which is connected downstream of the first condenser (2) and has a second cooling element (32) and a second separator (33), the process air passing through the second cooling element (32) within the second condenser (3) and then passed through the second separator (33), wherein a second condensate (17) is separated from the process air and fed to a second recovery process (53).

Device (60) after Claim 14 , In particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, which has a diverting device (8), wherein at least part of the process air is branched off downstream of the first separator (7) in a branch (44) into a secondary flow (31), wherein the Diverting device (8) preferably has a first control unit (10) and/or a first valve (9) and/or a blower for guiding at least part of the process air.

Device (60) after Claim 14 or 15 , wherein the first cooling element (6) comprises in particular a first heat exchanger (6a) for heat recovery in the first condensation step (41), wherein at least part of the process air is further treated after the first condensation step (41) in the first condenser (2), wherein the first condenser (2) has a first heating element (18) for heating the process air, with a first air heater (12) in particular being arranged behind the first condenser.

Device (60) after Claim 14 and 16 , wherein at least part of the process air upstream of the first heating element (18) in a branch (44) in the secondary flow (31) to the second condenser (3) is guided.

Device (60) according to one of Claims 14 until 17 , wherein the second cooling element (6) comprises in particular a second heat exchanger (32a) for heat recovery in the second condensation step (51), at least part of the process air being further treated after the second condensation step (51) in the second condenser (3), which has a second heating element (19) for heating the process air.

Device (60) according to one of Claims 14 until 18 , wherein a second further treatment device (39) is arranged after the second condensation step, the process air being further treated with the second further treatment device (39), which has a filter (36) and/or a third condenser and/or a concentrator.

Device (60) according to one of Claims 14 until 19 , having a first condensate collector (13), the first condensate (16) being collected in the first recovery process (43) for recycling to the industrial process (1a), a second condensate collector (37), the second condensate (17) being collected in the second recovery process (53) for recycling to the industrial process (1a).

Device (60) according to one of Claims 14 until 20 , wherein the second condenser (3) has a de-icing device (38).

Device (60) according to one of Claims 14 until 21 , characterized in that the industrial process (1a) comprises the coating of a conductive carrier material, in particular a conductive film material, with a solvent-containing substance mixture as a coating and drying after the coating has been applied to the carrier material, with solvent-containing process air being produced which the device (60) is supplied.