CZ20011674A3 - Process and apparatus for regulating atmosphere within an enclosed space - Google Patents
Process and apparatus for regulating atmosphere within an enclosed space Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20011674A3 CZ20011674A3 CZ20011674A CZ20011674A CZ20011674A3 CZ 20011674 A3 CZ20011674 A3 CZ 20011674A3 CZ 20011674 A CZ20011674 A CZ 20011674A CZ 20011674 A CZ20011674 A CZ 20011674A CZ 20011674 A3 CZ20011674 A3 CZ 20011674A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- space
- unit
- concentrator
- condensation
- atmosphere
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract 3
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 113
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 57
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical class N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100273664 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) ccp-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/14—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
- F26B25/005—Treatment of dryer exhaust gases
- F26B25/006—Separating volatiles, e.g. recovering solvents from dryer exhaust gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
Description
Způsob a zařízeni pro regulaci atmosféry v uzavřeném prostoruMethod and apparatus for controlling the atmosphere in an enclosed space
Oblast technikyTechnical field
Předkládaný vynález se týká obecně způsobu a zařízeni pro regulaci atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru.The present invention relates generally to a method and apparatus for controlling the atmosphere in a substantially enclosed space.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Již z dřívějška je známo neutralizovat, nebo spíše činit netečnými, prostory, do kterých jsou přiváděny objekty a tam jsou kontinuálně upravovány. Tyto prostory často obsahují kondenzovatelné substance, jako jsou těkavé organické sloučeniny (VOC), například rozpouštědla, a uhlovodíky. Cílem neutralizačního procesu je regulovat atmosféru, například udržovat úroveň O2 na hladině, při které atmosféra není výbušná. Dalším důvodem udržovat O2 na nízké hladině je udržení kvality upravovaných objektů, protože vysoká úroveň O2 může mít škodlivý účinek na konečný výsledek úpravy.It has been known from the past to neutralize, or rather render indifferent, spaces into which objects are fed and are continuously modified there. These spaces often contain condensable substances such as volatile organic compounds (VOCs), for example solvents, and hydrocarbons. The aim of the neutralization process is to control the atmosphere, for example by keeping the O 2 level at a level at which the atmosphere is not explosive. Another reason to keep O 2 at a low level is to maintain the quality of the objects being treated, because a high O 2 level can have a detrimental effect on the end result of the treatment.
Výhodným netečným plynem dodávaným do prostoru je, například, dusík. Při tomto typu neutralizace je často potřebný velký proud dusíku do neutralizovaného prostoru, což vede na velké náklady na dusík. Protože v prostoru se nacházejí výpary rozpouštědel, odchozí proud z prostoru bude obsahovat nejen dusík a kyslík, ale rovněž například výpary rozpouštědel. To představuje dodatečné náklady na rozpouštědla a rovněž ne řešení vlivů na životní prostředí. V mnoha zemích si rovněž přísnější požadavky na znečišťování životního prostředí vyžádaly investice do čisticích zařízení pro udržování množství vypouštěných VOC na nízké hodnotě a tím pro pokračování s jejich dalším zpracováním.A preferred inert gas supplied to the space is, for example, nitrogen. In this type of neutralization, a large stream of nitrogen into the neutralized space is often required, resulting in a large cost of nitrogen. Since solvent vapors are present in the space, the outgoing stream from the space will contain not only nitrogen and oxygen, but also, for example, solvent vapors. This entails additional solvent costs and also no environmental impact. Also, in many countries, stricter environmental pollution requirements have required investments in purification plants to keep VOC discharges low and thus continue their further processing.
• · · · ··· · · · · · * · · · ···· ·· ·· ·· ··• · · · · · * · * * * * * * * * * *
Evropská zveřejněná patentová přihláška EP-0 094 172 popisuje způsob a zařízeni pro opětovné získávání výparů rozpouštědel z komory pece nebo budiče, ve kterém se udržuje látková bilance vzhledem k atmosféře komory. Atmosféra je odebírána z pece s v podstatě konstantní průtokovou rychlostí a nezkondenzovaný proud plynu je vracen do pece s rychlostí, která závisí na snímaných změnách v koncentraci výparů rozpouštědel. Tím kombinované rychlosti, se kterou se v uvedené peci vytvářejí výpary rozpouštědel a se kterou se vrací nezkondenzovaný proud plynu do pece, hmotnostně vyvažují rychlost, se kterou je atmosféra pece odebírána z pece.European Published Patent Application EP-0 094 172 discloses a method and apparatus for recovering solvent vapors from an oven or exciter chamber in which a mass balance relative to the chamber atmosphere is maintained. The atmosphere is drawn from the furnace at a substantially constant flow rate and the uncondensed gas stream is returned to the furnace at a rate that depends on sensed changes in solvent vapor concentration. Thus, the combined rate at which solvent vapors are formed in the furnace and with which the non-condensed gas stream is returned to the furnace balances the rate at which the furnace atmosphere is removed from the furnace.
Problém u popsaného způsobu a zařízení spočívá rovněž v tom, že požadavky na nízké objemy vypouštěných VOC nejsou splněny levným postupem.A problem with the described method and apparatus is also that the requirements for low volumes of VOC discharges are not met in an inexpensive manner.
Cílem předkládaného vynálezu je navrhnou způsob a zařízení pro regulaci atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru, se kterým budou vyloučeny nebo alespoň minimalizovány výše zmiňované nevýhody dosavadního stavu techniky. Cílem je také navrhnou levné řešení omezující množství vypouštěných VOC.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling the atmosphere in a substantially enclosed space with which the above-mentioned disadvantages of the prior art are avoided or at least minimized. The aim is also to propose a cheap solution to limit the amount of VOC discharged.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předkládaný vynález je založen na zjištění, že odchozí plynový proud může být čištěn levným postupem prostřednictvím kombinace koncentrátoru a kondenzačního zařízení.The present invention is based on the discovery that the outgoing gas stream can be cleaned in an inexpensive manner by a combination of a concentrator and a condensing device.
Podle prvního aspektu předkládaného vynálezu je navržen způsob regulace atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru, přičemž uvedená atmosféra obsahuje kondenzovatelnou *»*· ···· • · · * · »·· » ··· · · · ·· * * · · · ·· · *· ·· ·· substanci, netečný plyn a kyslík, a tento způsob zahrnuje následující kroky: a) odebírání uvedené atmosféry z prostoru a její předávání s vytvořením proudu plynu do jednotky koncentrátoru, ve které se uvedená kondenzovatelná substance oddělí od zbytku uvedeného proudu plynu; b) vracení alespoň části uvedené proudu plynu do prostoru; a c) přivedení uvedené kondenzovatelné substance z uvedené jednotky koncentrátoru do kondenzační jednotky a kondenzování uvedené kondenzovatelné substance v této kondenzační jednotce.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an atmosphere in a substantially enclosed space, wherein said atmosphere comprises a condensable condenser. And the method comprises the steps of: a) removing said atmosphere from the space and transferring it to form a gas stream to a concentrator unit in which said condensable substance is separated from the atmosphere; the remainder of said gas stream; b) returning at least a portion of said gas stream to the space; and c) feeding said condensable substance from said concentrator unit to a condensation unit and condensing said condensable substance in said condensation unit.
Podle druhého aspektu předkládaného vynálezu je vytvořeno zařízení pro regulaci atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru, přičemž uvedená atmosféra zahrnuje kondenzovatelnou substanci, a toto zařízení zahrnuje zdroj netečného plynu, spojený s uvedeným prostorem, a kondenzační jednotku pro kondenzování uvedené kondenzovatelné substance, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení dále zahrnuje jednotku koncentrátoru, umístěnou mezi uvedeným prostorem a uvedenou kondenzační jednotkou, pro zvyšování úrovně kondenzovatelné substance v toku, opouštějícím jednotku koncentrátoru do kondenzační jednotky, ve srovnání s úrovní kondenzovatelné substance v toku, vstupujícím do jednotky koncentrátoru z prostoru.According to a second aspect of the present invention there is provided an apparatus for controlling the atmosphere in a substantially enclosed space, said atmosphere comprising a condensable substance, and the apparatus comprising an inert gas source associated with said space and a condensing unit for condensing said condensable substance. wherein the apparatus further comprises a concentrator unit disposed between said space and said condensation unit to increase the level of condensable substance in the flow leaving the concentrator unit to the condensation unit compared to the level of condensable substance in the flow entering the concentrator unit from the space.
Další výhodná provedení předkládaného vynálezu jsou definována v závislých patentových nárocích.Further advantageous embodiments of the present invention are defined in the dependent claims.
Předkládaný vynález bude v následujícím popisu podrobněji popsán prostřednictvím pouze příkladného provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy.The present invention will be described in more detail below by way of example only with reference to the accompanying drawings.
« ·♦ • · ·t«· ♦ • · t
9 ♦ ·* • 9 9· ··999 ♦ · * • 9 9 ♦ · 99
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr.l znázorňuje blokové schéma ilustrující zařízení podle předkládaného vynálezu pro udržování požadované atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru;Fig. 1 is a block diagram illustrating a device according to the present invention for maintaining a desired atmosphere in a substantially enclosed space;
Obr.2 znázorňuje schéma ilustrující detailněji koncentrátor podle obr. 1; aFig. 2 is a diagram illustrating in more detail the concentrator of Fig. 1; and
Obr.3 znázorňuje blokové schéma ilustrující alternativní provedeni zařízení podle předkládaného vynálezu pro udržování požadované atmosféry ve v podstatě uzavřeném prostoru.Fig. 3 is a block diagram illustrating an alternative embodiment of a device according to the present invention for maintaining a desired atmosphere in a substantially enclosed space.
Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
V následujícím popisu bude ve spojení s odkazy na obr. 1 a obr. 2 popsáno první provedeni zařízeni a způsobu podle předkládaného vynálezu pro úpravu objektů ve v podstatě uzavřeném prostoru. Objekty (nejsou znázorněny), které mají být upravovány, jsou posouvány do a skrz v podstatě uzavřený prostor 2. Prostor 2 je obecně dobře známý v oboru a zahrnuje otvory pro upravované objekty, v některých případech také nějaký typ plynové clony nebo podobného prostředku za účelem minimalizace množství kyslíku vstupujícího do prostoru skrz otvory, a tak dále.In the following description, with reference to Figs. 1 and 2, a first embodiment of the apparatus and method of the present invention for treating objects in a substantially enclosed space will be described. The objects (not shown) to be treated are moved into and through the substantially enclosed space 2. Space 2 is generally well known in the art and includes openings for the objects to be treated, in some cases also some type of gas curtain or the like for the purpose of minimizing the amount of oxygen entering the space through the openings, and so on.
Prostor 2. je spojen s koncentrátorem 5 prostřednictvím výstupního vedení 3. a vstupního vedení £. Ve vstupním vedení 4. je vytvořen vypouštěcí ventil 6., přičemž funkce tohoto ventilu bude popsána později.The space 2 is connected to the concentrator 5 via the outlet line 3 and the inlet line 6. A discharge valve 6 is provided in the inlet duct 4. The function of the valve will be described later.
• · · '· · ! !ϊ 1 • ··· A · · ····· • A · A · ♦·· · A · A · • A · AA···» ♦ ··· ·· ···Α ··• · · '· ·! ! ϊ 1 · A A · A A A A A A A A A A A A A A A A A AA AA AA AA AA AA AA AA
Koncentrátor 5. je dále spojen s kryogenním kondenzačním zařízením (CCP) 9. prostřednictvím výstupního vedení 7_ a vstupního vedení 8..The concentrator 5 is further coupled to the cryogenic condensation device (CCP) 9 via an output line 7 and an input line 8.
Nakonec je rovněž zajištěn zdroj 10 kapalného dusíku (LIN zdroj), který je spojen s CCP 2 prostřednictvím vedeníFinally, a liquid nitrogen source 10 (LIN source) is also provided, which is connected to the CCP 2 via a line
11. LIN zdroj 10 je rovněž spojen s prostorem 2 prostřednictvím výparníku 12 a vedeni 13 a 14. Vedení 13 je rovněž spojeno s CCP 1.11. The LIN source 10 is also connected to the space 2 via the evaporator 12 and the lines 13 and 14. The line 13 is also connected to the CCP 1.
Činnost shora popsaného zařízení bude popsána v následujícím popisu. Na začátku úroveň O2 v prostoru 2 překračuje požadovanou úroveň, například 3 %. Aby se snížila hladina O2 je do prostoru 2. z LIN zdroje 10 přiváděn čistý dusík skrz výparník 12 a vedení 13 a 14. Funkcí výparníku 12 je tedy zabránit vstupu kapalného dusíku do prostoru 2., což by jinak vedlo k poškození prostoru a objektů v něm umístěných.The operation of the apparatus described above will be described in the following description. At the beginning, the level of O 2 in space 2 exceeds the desired level, for example 3%. In order to reduce the O 2 level, pure nitrogen is supplied to the space 2 from the LIN source 10 through the evaporator 12 and lines 13 and 14. The function of the evaporator 12 is thus to prevent liquid nitrogen from entering the space 2, which would otherwise damage the space and objects in it.
Dusík je přiváděn z LIN zdroje 10 do prostoru 2, dokud úroveň O2 v tomto prostoru není snížena na požadovanou hladinu. Upravované objekty, jako jsou skleněné lahve nebo video pásky, jsou potom vedeny do a skrz prostor 2 skrz otvory (nejsou znázorněny) vytvořené pro tento účel. Dusík je nepřetržitě přiváděn do prostoru 2, aby se udržela hladina kyslíku na požadované úrovni, protože nový kyslík nepřetržitě proniká do prostoru 2. Aby se udržel tlak v prostoru 2 bude potom proud plynu, který zahrnuje dusík, výpary rozpouštědel a kyslík, veden prostřednictvím ventilátoru (není znázorněn) z prostoru 2. skrz výstupní vedení 3 a do koncentrátoru 5.. Ventilátor může být vytvořen v kterémkoliv z vedení 3. nebo vedení 4.Nitrogen is supplied from the LIN source 10 to space 2 until the O 2 level in this space is reduced to the desired level. The objects to be treated, such as glass bottles or video tapes, are then routed into and through the space 2 through openings (not shown) provided for this purpose. Nitrogen is continuously fed to space 2 to maintain the oxygen level at the desired level as new oxygen continuously flows into space 2. To maintain the pressure in space 2, a gas stream that includes nitrogen, solvent vapors and oxygen will then be passed through a fan (not shown) from the space 2 through the outlet duct 3 and into the concentrator 5. The fan may be formed in any of the ducts 3 or ducts 4.
·♦ ·«· ♦ · «
Koncentrátor 5, bude nyní podrobněji popsán ve spojeni s odkazy na obr. 2. Proud plynu vstupuje do koncentrátoru 5. skrz vedeni 3 a je veden do jednoho ze dvou čisticích loží 20a, 20b. V každém vstupu a výstupu z těchto loží je vytvořen ventil 21a, 21b, 21c, 21d, přičemž prostřednictvím těchto ventilů je voleno lože, které má být použito pro čištění proudu plynu. Lože, které není použito pro čištění proudu plynu, je potom uzavřeno prostřednictvím ventilů 21a, 21b, 21c, 21d. Pokud má být použito například lože 20a, jsou ventily 21a a 21b otevřené, zatímco ventily 21c a 21d jsou zavřené.The concentrator 5 will now be described in more detail with reference to FIG. 2. The gas stream enters the concentrator 5 through line 3 and is directed to one of the two cleaning beds 20a, 20b. A valve 21a, 21b, 21c, 21d is formed in each inlet and outlet of these beds, and through these valves a bed is selected to be used for cleaning the gas stream. The bed which is not used to purify the gas stream is then closed by valves 21a, 21b, 21c, 21d. For example, if a bed 20a is to be used, the valves 21a and 21b are open while the valves 21c and 21d are closed.
Lože 20a, 20b zahrnují nějaký vhodný čisticí materiál, jako je zeolit nebo aktivní uhlík. Když je proud plynu veden skrz lože, jsou výpary rozpouštědel oddělovány od proudu plynu a jsou zadržovány v čisticích ložích. Tímto způsobem vyčištěný proud plynu potom opouští koncentrátor přes vedení 4..The beds 20a, 20b include some suitable cleaning material, such as zeolite or activated carbon. When the gas stream is passed through the bed, solvent vapors are separated from the gas stream and retained in the scrubbed beds. The gas stream cleaned in this way then leaves the concentrator via line 4.
Lože 20a, 20b jsou rovněž spojena s vedeními 7 a 8 přes ventily 22a, 22b respektive 22c, 22d. Tato spojení jsou použita, když lože mají být vyčištěna, to jest když jsou nasycena rozpouštědlem. Nyní bude podrobněji popsán čisticí .proces.The beds 20a, 20b are also connected to the guides 7 and 8 via valves 22a, 22b and 22c, 22d, respectively. These connections are used when the beds are to be cleaned, i.e. when they are saturated with solvent. The cleaning process will now be described in more detail.
Vedení 2 a 8 společně s koncentrátorem 5. a CCP 9. tvoří v podstatě uzavřený systém pro dusík. Pro cirkulaci dusíku je ve vedení 2 vytvořen ventilátor (není znázorněn). Ve vedení 8. je rovněž vytvořen ohřívač 23 pro ohřev dusíku, který má vstoupit do koncentrátoru 5, viz obr. 2. Dusík vstupující do koncentrátoru z vedeni 8, je veden do jednoho z loží 20a, 20b, které je nasyceno rozpouštědlem a tudíž aktuálně není používáno pro čištění proudu plynu z prostoruThe lines 2 and 8 together with the concentrator 5 and the CCP 9 form a substantially closed nitrogen system. A fan (not shown) is provided in line 2 for circulating nitrogen. A nitrogen heater 23 is also provided in the line 8. to enter the concentrator 5, see FIG. 2. The nitrogen entering the concentrator from line 8 is directed to one of the beds 20a, 20b, which is saturated with solvent and thus it is not used to clean the gas stream from the room
ΊΊ
2. Volba lože 20a, 20b je prováděna prostřednictvím ventilů 22a, 22b, 22c a 22d. Tudíž když je používáno pro čistění proudu plynu lože 20a, je dusík z vedení 8. veden k nasycenému loži 20b, a obráceně. Tudíž když je ventil 21a otevřený, pak ventil 22a musí být uzavřený, a obráceně, to jest tyto dva ventily 21a, 22a nesmí být otevřeny ve stejném okamžiku. Je ale možné, aby tyto dva ventily 21a, 22b byly ve stejném okamžiku uzavřeny, například když lože 20a již bylo vyčištěno, ale druhé lože 20b je stále ještě funkční pro čištění proudu plynu. Totéž platí pro druhou dvojici ventilů 21b, 22b, a tak dále.2. The selection of the bed 20a, 20b is made by means of the valves 22a, 22b, 22c and 22d. Thus, when the bed 20a is used to purify the gas stream, the nitrogen from line 8 is directed to the saturated bed 20b, and vice versa. Thus, when the valve 21a is open, then the valve 22a must be closed, and vice versa, that is, the two valves 21a, 22a must not be opened at the same time. However, it is possible for the two valves 21a, 22b to be closed at the same time, for example when the bed 20a has already been cleaned, but the second bed 20b is still functional for cleaning the gas stream. The same applies to the second pair of valves 21b, 22b, and so on.
Když ohřátý dusík vstupuje do lože 20a nebo 20b z vedení 8., rozpouštědlo v loži se odpařuje a odchází s proudem ohřátého dusíku, který opouští koncentrátor 5. skrz vedení Z do CCP 9.· Tímto způsobem je zvolené lože čištěno a může být potom použito pro čištěni vstupujícího proudu plynu z prostoru 2.·When heated nitrogen enters bed 20a or 20b from line 8, the solvent in the bed evaporates and exits with a stream of heated nitrogen leaving the concentrator 5 through line Z to CCP 9. · In this way the selected bed is cleaned and can then be used for cleaning the incoming gas stream from room 2. ·
Nyní bude popsána funkce CCP 9.· CCP 9, pracuje podle principu kryogenní kondenzace, což bude nyní vysvětleno. V kryogenním kondenzačním zařízení pro kondenzaci, například, výparů rozpouštědel závisí účinnost na koncentraci rozpouštědla v proudu plynu. Při vyšších koncentracích rozpouštědla může být pro kondenzaci rozpouštědla použita větší část chladícího účinku. Při nižší koncentraci bude větší část chladicího účinku použita pro ochlazování dusíku, což vede na méně účinné využiti chladící kapacity. Jinými slovy, aby bylo zkondenzováno stejné množství rozpouštědla bylo by potřebné mnohem větší množství kapalného dusíku (LIN) pro ochlazování v případě, že by nebyl použit koncentrátor.The function of CCP 9 will now be described. · CCP 9, operates according to the principle of cryogenic condensation, which will now be explained. In a cryogenic condenser for condensing, for example, solvent vapors, the efficiency depends on the concentration of the solvent in the gas stream. At higher solvent concentrations, most of the cooling effect can be used to condense the solvent. At a lower concentration, a greater part of the cooling effect will be used to cool the nitrogen, resulting in less efficient utilization of the cooling capacity. In other words, in order to condense the same amount of solvent a much larger amount of liquid nitrogen (LIN) would be required for cooling in the absence of a concentrator.
• · · * ··♦ »· • · • · ·· * · ·to •· ·♦· • to· · ·· • ♦ r· • · ·* • to to ·· « 9 ·· •to ··· To to to to to to to to to to to 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ·
Vstupující proud dusíku a rozpouštědla z tedy ochlazován na velmi nízkou teplotu, čímž je zkondenzována větší část rozpouštědla. Ochlazováni je prováděno prostřednictvím kapalného dusíku přiváděného z LIN zdroje 10 přes vedeni 11. CCP 9, potom pracuje jako tepelný výměník, ve kterém je kapalný dusík z LIN zdroje 10 odpařován, čímž se ochlazuje proud dusíku a rozpouštědla, přicházející z koncentrátoru 5,.Thus, the incoming stream of nitrogen and solvent is cooled to a very low temperature, thereby condensing most of the solvent. The cooling is performed by liquid nitrogen supplied from the LIN source 10 via line 11. The CCP 9 then operates as a heat exchanger in which the liquid nitrogen from the LIN source 10 is vaporized, thereby cooling the stream of nitrogen and solvent coming from the concentrator 5.
Kondenzované rozpouštědlo je shromažďováno a může potom být vraceno do neutralizovaného (netečného) prostoru 2. a opětovně použito v procesu prostřednictvím nějakých vhodných potrubních prostředků znázorněných na obrázcích prostřednictvím šipky 26. Toto opětovné využití rozpouštědla tudíž zajišťuje levný a účinný prostředek pro snížení nákladů na rozpouštědlo.The condensed solvent is collected and can then be returned to the neutralized space 2 and reused in the process by some suitable piping means shown in the figures by arrow 26. This reuse of solvent thus provides a cheap and efficient means of reducing solvent costs.
V důsledku použití koncentrátoru 5. je ochlazovaci proces v CCP 9 velmi účinným procesem, protože proud dusíku a rozpouštědla z koncentrátoru 5 obsahuje relativně velký podíl rozpouštědla.Due to the use of the concentrator 5, the cooling process in CCP 9 is a very efficient process because the nitrogen and solvent stream from the concentrator 5 contains a relatively large proportion of the solvent.
Odpařený čistý dusík z LIN zdroje 10 poté, co byl použit pro ochlazování, je potom veden do prostoru 2. jako součást dusíku přidávaného skrz vedení 13.Evaporated pure nitrogen from the LIN source 10 after being used for cooling is then fed to space 2 as part of the nitrogen added through line 13.
Při obvyklé činnosti, když omezená množství kyslíku pronikají do prostoru 2, jsou dusík, použitý pro kryogenní kondenzaci, a množství dusíku, potřebné pro neutralizaci prostoru 2, v podstatě v rovnováze, to jest všechen dusík, použitý pro ochlazování v CCP 9., přechází přímo do netečného prostoru 2 a pouze malá množství nebo dokonce žádný dusík musí být použit v CCP 9., který nemůže být využit v netečnémIn the usual operation, when limited amounts of oxygen penetrate into space 2, the nitrogen used for cryogenic condensation and the amount of nitrogen needed to neutralize space 2 are substantially in equilibrium, i.e. all the nitrogen used for cooling in CCP 9. directly into the inertia 2 and only small amounts or even no nitrogen must be used in CCP 9. which cannot be used in the inertia
to«it"
toto to··· ···’ to to to · · ♦ • to·· to · ·· • * to · · ··· · • · · · · • toto toto· ··*· prostoru 2. To znamená, že zde nejsou dodatečné náklady kryogenní kondenzační proces v CCP 9. Kromě toho, že funguje jako kondenzátor, CCP 9. vlastně rovněž funguje jako výparník, což dále zlepšuje cenovou výhodnost způsobu a zařízeni podle vynálezu.this to this to space to 2. this means space to 2. This means In addition to functioning as a capacitor, the CCP 9 actually also functions as an evaporator, which further improves the cost-effectiveness of the method and apparatus of the invention.
Nyní bude ve spojeni s odkazy na obr. 3 popsáno druhé provedení předkládaného vynálezu. Jediná změna od provedeni, popsaného ve spojení s odkazy na obr. 1 a obr. 2, spočívá v CCP 9. V prvním provedení toto zařízení fungovalo jako tepelný výměník se dvěma oddělenými systémy, viz systém, spojený s koncentrátorem 5 s funkcí pro kondenzování rozpouštědla, respektive systém, spojený s LIN zdrojem 10 s funkcí pro ochlazování dusíku nesoucího rozpouštědlo. V tomto druhém provedení CCP pracuje odlišným způsobem.A second embodiment of the present invention will now be described with reference to Fig. 3. The only change from the embodiment described with reference to Figs. 1 and 2 is in the CCP 9. In the first embodiment, this device acted as a heat exchanger with two separate systems, see system associated with a concentrator 5 with a solvent condensation function. and a system, respectively, coupled to a LIN source 10 having a function for cooling the solvent-bearing nitrogen. In this second embodiment, the CCP operates in a different manner.
Jak je patrné na obr. 3, je CCP 9 stále spojeno s LIN zdrojem 10 a kapalný dusík, přiváděný skrz vedení 11, je použit pro ochlazování. Ovšem namísto toho, aby byl veden do prostoru 2, je potom odpařený dusík, použitý pro ochlazování, přiváděn do koncentrátoru 5, skrz vedení 8,. Tento dusík je ohříván ohřívačem 23, viz obr. 2, předtím, než je přiveden k jednomu z loží 20a, 20b, které má být čištěno, stejně jako je tomu v prvním provedení. V tomto druhém provedení může být ale vypouštěn ventilátor (není znázorněn), použitý pro cirkulaci dusíku ve vedení 8., protože tlak z LIN zdroje 10 je postačující pro protlačení dusíku skrz systém.As can be seen in FIG. 3, the CCP 9 is still coupled to the LIN source 10 and the liquid nitrogen supplied through line 11 is used for cooling. However, instead of being fed into space 2, the vaporized nitrogen used for cooling is then fed to the concentrator 5 through line 8. This nitrogen is heated by the heater 23, see FIG. 2, before being fed to one of the beds 20a, 20b to be cleaned, as in the first embodiment. In this second embodiment, however, the ventilator (not shown) used to circulate nitrogen in line 8 can be discharged since the pressure from the LIN source 10 is sufficient to push nitrogen through the system.
Po opuštění koncentrátoru 5. je dusík, použitý pro čištění loží, veden skrz vedení 1_ do CCP 9., ve kterém je kondenzováno rozpouštědlo. Potom je dusík, nyní pouze s minoritním podílem rozpouštědla, veden do prostoru 2 pro neutralizací. Systém, zahrnující CCP 9, koncentrátor 5 a · · · ··» · · · · • · · · ♦ · · · · ·« ·· ·· vedení Ί_ a 8,, tedy nyní již netvoří uzavřený systém pro dusík.After leaving the concentrator 5, the nitrogen used for bed cleaning is passed through line 7 to the CCP 9 in which the solvent is condensed. Then, nitrogen, now with only a minor proportion of the solvent, is fed to the neutralization space 2. Thus, the system comprising CCP 9, concentrator 5, and concentrator 5 and lines 8, 8 now no longer forms a closed nitrogen system.
Toto druhé provedení poskytuje několik výhod. Za prvé může být vypuštěn ventilátor ve vedení 8., což představuje úsporu nákladů. Za druhé je dusík, přiváděný skrz toto vedení, čistý, to znamená, že v podstatě neobsahuje kyslík, protože přichází v podstatě přímo z LIN zdroje 10. To eliminuje rizika spojená s ohřívačem 23, protože již velmi malá množství kyslíku v kontaktu s ním pak mohou způsobit explozi.This second embodiment provides several advantages. First, the fan in the conduit 8 can be discharged, which is a cost saving. Secondly, the nitrogen supplied through this line is clean, i.e. essentially free of oxygen as it comes substantially directly from the LIN source 10. This eliminates the risks associated with the heater 23, since very small amounts of oxygen in contact with it then may cause an explosion.
Nyní bude ve spojení s odkazy na obr. 1 popsán samo-regulační systém netečného dusíku, přicházejícího z CCPReferring now to Fig. 1, a self-regulating system of inert nitrogen coming from the CCP will be described.
9. a výparníku 12. Jak je na tomto obrázku patrné, ve vedení 13 a ve vedení 14, která opouštějí výparník 12, jsou vytvořeny dva tlakové regulátory 28 respektive 29. Nastavená hodnota tlaku regulátoru 28 je mírně vyšší než u regulátoru 29, například jsou tedy nastavené hodnoty 200 mbar a 190 mbar. Dusík ve vedení 13 potom přichází primárně z CCP 9 a pouze v případě, ve kterém není z tohoto zařízení dostatečný zdroj dusíku, to znamená, že tlak klesá ve vedení 13 před tlakovým regulátorem 28, bude dusík přiváděn z výparníku 12 a vedení 14,- Tímto způsobem je zajištěno, že dusík, použitý pro ochlazování, bude rovněž použit pro neutralizování prostoru 2, a že dusík, přicházející z LIN zdroje 10 skrz výparník 12, bude použit pouze v případě, že dusík, použitý pro ochlazování, není postačující pro neutralizaci prostoru 2. To tudíž zajišťuje cenově velmi výhodný postup pro snížení množství použitého kapalného dusíku (LIN).9 and evaporator 12. As can be seen in this figure, two pressure regulators 28 and 29 are provided in line 13 and line 14 leaving the evaporator 12, respectively. The set pressure value of regulator 28 is slightly higher than that of regulator 29, for example, ie 200 mbar and 190 mbar. Nitrogen in line 13 then comes primarily from CCP 9, and only if there is not enough nitrogen from the device, i.e. the pressure drops in line 13 upstream of pressure regulator 28, will nitrogen be supplied from evaporator 12 and line 14, In this way, it is ensured that the nitrogen used for cooling is also used to neutralize the space 2, and that the nitrogen coming from the LIN source 10 through the evaporator 12 is only used if the nitrogen used for cooling is not sufficient to neutralize This therefore provides a very cost effective process for reducing the amount of liquid nitrogen (LIN) used.
Nyní bude ve spojení s odkazy na obr. 1 popsána funkce ventilu 6. Základním znakem procesu je to, že doThe function of the valve 6 will now be described with reference to FIG. 1
« ·· • « · • · • · · · • · · prostoru 2 proniká dusík a tudíž musí být do tohoto prostoru 2 přiváděn rovněž netečný plyn, například dusík. Kyslík a dusík společně s výpary rozpouštědel jsou vedeny jako proud plynu z prostoru 2. do koncentrátoru 5. Dusík společně s kyslíkem je potom vracen do prostoru 2 skrz vedení 4,. V případě, že by veškerá tato směs kyslíku a dusíku byla vracena, byl by v prostoru 2, vytvořen nadměrný tlak. Tudíž nějaké množství této směsi dusíku a kyslíku je vypouštěno skrz ventil 6 a do okolního prostředí. To již bylo učiněno snadno proveditelným vzhledem ke skutečnosti, že tato směs dusíku a kyslíku v podstatě neobsahuje výpary rozpouštědel a tudíž nepředstavuje nějaká rizika pro okolní prostředí.Nitrogen permeates into the space 2 and therefore an inert gas, such as nitrogen, must also be fed into the space 2. Oxygen and nitrogen together with the solvent vapors are conducted as a gas stream from space 2 to concentrator 5. Nitrogen together with oxygen is then returned to space 2 through line 4. If all of this mixture of oxygen and nitrogen were returned, excess pressure would be created in space 2. Thus, some of this nitrogen-oxygen mixture is discharged through the valve 6 and into the environment. This has already been made readily practicable due to the fact that this nitrogen-oxygen mixture is substantially free of solvent vapors and therefore does not present any environmental risks.
Použitím způsobu a zařízení podle předkládaného vynálezu může být podstatně snížena spotřeba kapalného dusíku (LIN. Experimentálně bylo prokázáno, že spotřeba kapalného dusíku LIN může být snížena s činitelem 8 až 10. Počet násobků, po který dusík může být opětovně použit, závisí na tom, jak mnoho kyslíku proniká do prostoru 2,. Navíc může být kondenzované rozpouštědlo přiváděno zpět do procesu, čímž může být sníženo množství přidávaného rozpouštědla. Kapalný dusík (LIN), použitý pro snížení hladiny kyslíku, může být použit nejen pro tento účel, ale rovněž pro kondenzování rozpouštědla za koncentrátorem.Using the method and apparatus of the present invention, liquid nitrogen consumption (LIN) can be substantially reduced. It has been shown experimentally that LIN liquid nitrogen consumption can be reduced by a factor of 8 to 10. The number of times that nitrogen can be reused depends on In addition, the condensed solvent can be fed back into the process, thereby reducing the amount of solvent added.The liquid nitrogen (LIN) used to reduce the oxygen level can be used not only for this purpose but also for condensation of solvent after concentrator.
Když je použita výhradně kryogenní kondenzace, často nemohou být splněny požadavky na vypouštění (VOC). Se způsobem a zařízením podle předkládaného vynálezu, ve kterém je použit rovněž koncentrátor, může být množství vypouštěných VOC na nízké úrovni tak, že jsou splněny požadavky rovněž v zemích s velmi přísnými pravidly, která se týkají vypouštěníWhen only cryogenic condensation is used, discharge requirements (VOCs) often cannot be met. With the method and apparatus of the present invention in which a concentrator is also used, the amount of VOC discharged can be low so that the requirements are also met in countries with very strict discharging rules.
VOC.VOC.
w »*tv ww — • · · ♦ · · · ···* • 90 ♦ · * · · · · · η n · B · B B ··· · · · · Vw »* ww tv - ♦ • · · · · · ··· • * 90 * ♦ · · · · · · · η n B BB ··· · · · · · V
IZ · ········ • BBB ·♦♦ 9· ·· ♦· ··IZ · ········ • BBB · 9 · ···
Po pročteni předcházejícího popisu je osobě v oborou znalé zcela zřejmé, že v rozsahu připojených patentových nároků je možné provádět množství různých modifikací či úprav. Například přestože byla ilustrována právě dvě čisticí lože, je zřejmé, že může být použito jakéhokoliv počtu takových loži. Pokud je použito pouze jedno čisticí lože, pracuje proces přerušovaně, to znamená, že proces pracuje tak dlouho, dokud není lože nasyceno rozpouštědle, a potom je neutralizační proces přerušen a je započat proces čištění lože.Having read the foregoing description, it will be apparent to one skilled in the art that many modifications and modifications may be made to the scope of the appended claims. For example, although just two cleaning beds have been illustrated, it is clear that any number of such beds may be used. If only one scrubbing bed is used, the process operates intermittently, that is, the process continues to operate until the bed is saturated with solvent, and then the neutralization process is interrupted and the bed cleaning process is initiated.
Rovněž je zřejmé, že způsob a zařízení podle předkládaného vynálezu nejsou omezeny pouze na VOC, jako jsou rozpouštědla, ale je rovněž použitelný pro jiné typy kondenzovatelných substancí, jako jsou uhlovodíky.It will also be appreciated that the method and apparatus of the present invention is not limited to VOCs such as solvents, but is also applicable to other types of condensable substances such as hydrocarbons.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9803877A SE513147C2 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Methods and apparatus for regulating an atmosphere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20011674A3 true CZ20011674A3 (en) | 2002-03-13 |
Family
ID=20413271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20011674A CZ20011674A3 (en) | 1998-11-12 | 1999-11-12 | Process and apparatus for regulating atmosphere within an enclosed space |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1131589B1 (en) |
AT (1) | ATE278169T1 (en) |
AU (1) | AU1593400A (en) |
BR (1) | BR9915242A (en) |
CA (1) | CA2349857A1 (en) |
CZ (1) | CZ20011674A3 (en) |
DE (1) | DE69920740T2 (en) |
ES (1) | ES2230903T3 (en) |
HU (1) | HUP0104757A3 (en) |
MX (1) | MXPA01004790A (en) |
NO (1) | NO20012333L (en) |
PL (1) | PL348158A1 (en) |
SE (1) | SE513147C2 (en) |
WO (1) | WO2000029798A2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU511678B2 (en) * | 1977-08-29 | 1980-08-28 | Airco Inc. | Recovering solvents from drying ovens |
US4475293A (en) * | 1982-04-28 | 1984-10-09 | The Boc Group, Inc. | Controlled inerting of chamber atmospheres |
ZA842148B (en) * | 1983-04-01 | 1984-10-31 | Boc Group Inc | Dual vessel heat exchange system |
DE4040389C2 (en) * | 1990-12-17 | 1994-03-03 | Air Prod Gmbh | Process for avoiding or reducing accidental time delays in solvent recovery from manufacturing processes |
-
1998
- 1998-11-12 SE SE9803877A patent/SE513147C2/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-11-12 BR BR9915242-8A patent/BR9915242A/en not_active Application Discontinuation
- 1999-11-12 AT AT99958597T patent/ATE278169T1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-12 CZ CZ20011674A patent/CZ20011674A3/en unknown
- 1999-11-12 AU AU15934/00A patent/AU1593400A/en not_active Abandoned
- 1999-11-12 DE DE69920740T patent/DE69920740T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-12 CA CA002349857A patent/CA2349857A1/en not_active Abandoned
- 1999-11-12 EP EP99958597A patent/EP1131589B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-12 WO PCT/SE1999/002068 patent/WO2000029798A2/en active IP Right Grant
- 1999-11-12 MX MXPA01004790A patent/MXPA01004790A/en not_active Application Discontinuation
- 1999-11-12 HU HU0104757A patent/HUP0104757A3/en unknown
- 1999-11-12 PL PL99348158A patent/PL348158A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-11-12 ES ES99958597T patent/ES2230903T3/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-11 NO NO20012333A patent/NO20012333L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69920740D1 (en) | 2004-11-04 |
EP1131589B1 (en) | 2004-09-29 |
SE513147C2 (en) | 2000-07-17 |
AU1593400A (en) | 2000-06-05 |
WO2000029798A3 (en) | 2000-08-03 |
DE69920740T2 (en) | 2005-10-20 |
ES2230903T3 (en) | 2005-05-01 |
BR9915242A (en) | 2001-11-06 |
EP1131589A2 (en) | 2001-09-12 |
CA2349857A1 (en) | 2000-05-25 |
HUP0104757A3 (en) | 2002-05-28 |
HUP0104757A2 (en) | 2002-03-28 |
SE9803877L (en) | 2000-05-13 |
NO20012333L (en) | 2001-07-04 |
SE9803877D0 (en) | 1998-11-12 |
ATE278169T1 (en) | 2004-10-15 |
MXPA01004790A (en) | 2003-07-21 |
WO2000029798A2 (en) | 2000-05-25 |
PL348158A1 (en) | 2002-05-06 |
NO20012333D0 (en) | 2001-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7531030B2 (en) | Natural gas dehydrator and system | |
AU730838B2 (en) | Removal of nitrogen oxides from gas streams | |
US9322551B2 (en) | Waterless humidifier for residential and commercial furnaces | |
WO2022054733A1 (en) | Organic solvent recovery system | |
EP0383754A1 (en) | Method and device for conditioning of a gas | |
US7972416B2 (en) | Method and apparatus for humidifying air with water vapor extracted from moisture-laden flue gas | |
WO2020158442A1 (en) | Organic solvent recovery system | |
CN101460231B (en) | Method and system for atmosphere recycling | |
US2902414A (en) | Method and apparatus for extracting pure water | |
US4719016A (en) | Pervaporization method and apparatus | |
CZ20011674A3 (en) | Process and apparatus for regulating atmosphere within an enclosed space | |
GB2085310A (en) | Process and apparatus for recovery of solvents | |
JP2012011343A (en) | Apparatus for generating low dew point air | |
US6019597A (en) | Process for minimizing condensibles in process streams treated by thermal oxidizers | |
NO860165L (en) | PROCEDURE FOR RECOVERY OF SOLVENTS BY CLEANING PROCESSES. | |
SE502607C2 (en) | Process for the purification of humid gas flow containing impurities such as volatile solvents | |
EP0585174A1 (en) | Apparatus for a rapid drying of compressed air | |
US6117211A (en) | Gas desiccation and contaminant disposal method and apparatus | |
CN112588075A (en) | Organic waste gas purification and recovery device with deep desorption function and method thereof | |
SE466292B (en) | PROCEDURE AND DEVICE TO SEPARATE ONE OR MORE SUBSTANCES FROM GASES | |
JPH08245217A (en) | Apparatus for recovering and liquefying gaseous ammonia | |
JP2567300B2 (en) | Solvent recovery equipment using dry air | |
JPH0995857A (en) | Ammonia processing facility | |
CN220214442U (en) | DMCA condensation recovery system | |
JP2013103141A (en) | Method for recovering low-boiling solvent and apparatus therefor |