DE102008017487B4 - Method and device for regenerating an adsorber charged with a combustible solvent - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Regeneration eines mit einem brennbaren Lösungsmittel beladenen Adsorbers, wobei das Lösungsmittel enthaltende Abluft aus einer industriellen Teile-Reinigungsanlage (B1) einer Vorrichtung (1) zur Regeneration des Adsorbers (B2) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorber (B2) mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, und dass nach Erreichen eines vorbestimmten Werts des Unterdrucks der Adsorber (B2) zumindest auf oder über eine Temperatur, die ca. 15°K unter dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels liegt, erhitzt wird.A process for the regeneration of an adsorber charged with a combustible solvent, wherein the exhaust air containing solvent from an industrial parts cleaning system (B1) of a device (1) for the regeneration of the adsorber (B2) is fed, characterized in that the adsorber (B2) with A negative pressure is applied, and that after reaching a predetermined value of the negative pressure of the adsorber (B2) at least at or above a temperature which is about 15 ° K below the flash point of the combustible solvent is heated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration eines mit einem brennbaren Lösungsmittel beladenen Adsorbers, wobei die das Lösungsmittel enthaltende Abluft aus einer industriellen Teile-Reinigungsanlage einer Vorrichtung zur Regeneration des Adsorbers zugeführt wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for regenerating an adsorber charged with a combustible solvent, wherein the waste air containing the solvent from an industrial parts cleaning system is supplied to a device for regenerating the adsorber, and a device particularly suitable for carrying out the method.
Die
Die
Die
Sämtliche vorgenannte Verfahren betreffen also lediglich nicht-brennbare Lösungsmittel. Insbesondere in der industriellen Teilereinigung werden jedoch häufig oder sogar überwiegend brennbare Lösungsmittel zur Reinigung der in einer Teilereinigungsanlage aufgenommenen Teile eingesetzt. Die aus der Teilereinigungsanlage abgezogene, das zur Teilreinigung verwendete Lösungsmittel enthaltende Abluft wird dann zu einem Adsorber, in der Regel Aktivkohle, geführt und darin zumindest teilweise gereinigt und strömt dann ins Freie. Nach einer gewissen Zeit kann der Adsorber kein weiteres Lösungsmittel mehr aufnehmen und muss daher regeneriert werden.All of the aforementioned methods therefore only concern non-combustible solvents. In particular, in the industrial parts cleaning but often or even predominantly combustible solvents are used for cleaning the recorded in a parts cleaning system parts. The withdrawn from the parts cleaning system, the solvent used for partial cleaning exhaust air is then to an adsorber, usually activated carbon, out and at least partially cleaned and then flows into the open air. After a certain time, the adsorber can absorb no more solvent and must therefore be regenerated.
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die in einfacher Art und Weise die Regeneration eines mit einem brennbaren Lösungsmittel beladenen Adsorbers ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a method and a device which allow in a simple manner the regeneration of an adsorber loaded with a combustible solvent.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, dass der Adsorber mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, und dass nach Erreichen eines vorbestimmten Werts des Unterdrucks der Adsorber zumindest auf oder über eine Temperatur, die ca. 15°K unter dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels liegt, erhitzt wird.This object is achieved by the inventive method in that the adsorber is acted upon by a negative pressure, and that after reaching a predetermined value of the negative pressure of the adsorber is at least at or above a temperature which is about 15 ° K below the flash point of the combustible solvent , is heated.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regeneration eines mit einem brennbaren Lösungsmittel beaufschlagten Adsorbers sieht vor, dass die Vorrichtung eine Vakuumpumpe, durch die der Adsorber mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und eine Heizeinrichtung, durch die der Adsorber zumindest über eine Temperatur, die ca. 15°K unter dem Flammpunkt des zu desorbierenden, brennbaren Lösungsmittels liegt, aufheizbar ist, aufweist.The device according to the invention for the regeneration of an adsorber charged with a combustible solvent provides that the device is a vacuum pump, by means of which the adsorber can be acted upon by a negative pressure, and a heating device, through which the adsorber at least over a temperature which is about 15 ° K is below the flash point of the combustible solvent to be desorbed, can be heated, has.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass auch ein mit einem brennbaren Lösungsmittel beladener Adsorber in einfacher Art und Weise regeneriert werden kann. Indem nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Adsorber mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, der insbesondere kleiner als 200 mbar, vorzugsweise kleiner als 150 mbar und weiter vorzugsweise kleiner als 100 mbar ist, bevor der Adsorber auf eine Temperatur über dem Flammpunkt des zu desorbierenden Lösungsmittels erhitzt wird, wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass nach einem Erhitzen des Adsorbers über den Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels der Regenerationsprozess nicht in einer explosionsgesicherten Umgebung durchgeführt werden muss, da gewährleistet ist, dass auch bei einem eventuellen Entzünden des desorbierten Lösungsmittels ein Explosionsdruck unter einer sicherheitsrelevanten Grenze liegt.By the measures according to the invention is achieved in an advantageous manner that even a charged with a combustible solvent adsorber can be regenerated in a simple manner. By now according to the invention it is provided that the adsorber is subjected to a negative pressure which is in particular less than 200 mbar, preferably less than 150 mbar and more preferably less than 100 mbar, before the Adsorber is heated to a temperature above the flash point of the solvent to be desorbed, is achieved in an advantageous manner that after heating the adsorber on the flash point of the combustible solvent, the regeneration process does not have to be performed in an explosion-proof environment, since it is ensured that even with a possible ignition of the desorbed solvent an explosion pressure is below a safety-relevant limit.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben werden.Further details and advantages of the invention can be found in the exemplary embodiments, which are described with reference to the following figures.
Es zeigen:Show it:
In
Nach dem oder während des Reinigungsvorgangs wird Abluft, die das brennbare Lösungsmittel enthält, aus der industriellen Teile-Reinigungsanlage B1 abgezogen, indem ein Ventil V1 geöffnet wird, so dass das brennbare Lösungsmittel aus der Teile-Reinigungsanlage B1 über eine Leitung L zu der Vorrichtung
Zur Reinigung der aus der industriellen Teile-Reinigungsanlage B1 abgeführten Abluft wird das Ventil V1 geöffnet, so dass die das brennbare Lösungsmittel enthaltende Abluft zu den Kondensatoren K1 und K2 gelangt und das Lösungsmittel dort größtenteils auskondensiert. Das auskondensierte Lösungsmittel wird dann über eine Rückführleitung R wiederum der Teile-Reinigungsanlage B1 und somit dem Reinigungsprozess zugeführt.To clean the exhaust air discharged from the industrial parts cleaning system B1, the valve V1 is opened so that the exhaust air containing the combustible solvent reaches the condensers K1 and K2 and the solvent largely condenses out there. The condensed solvent is then fed via a return line R in turn the parts cleaning system B1 and thus the cleaning process.
Bei geöffnetem Ventil V3 strömt die – nun in der Regel durch die vorstehend beschriebene Auskondensation einen geringen Anteil des brennbaren Lösungsmittels enthaltende – Abluft zum Adsorber B2, in dem das Lösungsmittel adsorbiert und dann über den ausgangsseitigen Teil der Leitung L1 durch das geöffnete Ventil V5 aus der Vorrichtung
Hierzu wird das Ventil V1 geschlossen, so dass keine weitere das brennbare Lösungsmittel enthaltende Abluft aus der industriellen Teile-Reinigungsanlage B1 in die Vorrichtung
Während zumindest eines Teils des Erwärmungsvorgangs des Adsorbers B2 durch die Heizeinrichtung H2 oder zumindest dann, wenn der Adsorber B2 auf die vorgenannte Temperatur unter dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels erhitzt wurde, wird durch die Vakuumpumpe VC ein Unterdruck erzeugt, mit dem der Adsorber B2 beaufschlagt wird. Das Anlegen eines Unterdrucks an den Adsorber B2 bewirkt aber, dass der Flammpunkt des Lösungsmittels sinkt. Unter dem Flammpunkt des Lösungsmittels wird hier die niedrigste Temperatur eines Lösungsmittels bei Atmosphärendruck verstanden, bei der das Gemisch aus Lösungsmitteldampf und Luft nach einem Standardverfahren, z. B. nach den Verfahren gemäß DIN51755, DIN51758 oder DIN53213, entzündet werden kann. Der am Adsorber B2 anliegende Unterdruck bewirkt aber gleichzeitig, dass sich die Desorption des brennbaren Lösungsmittels im Adsorber B2 verbessert. Indem nun vorgesehen ist, dass der Druck im Adsorber B2 kleiner als 200 mbar, vorzugsweise kleiner als 150 mbar ist, insbesondere 100 mbar oder weniger beträgt, wird erreicht, dass auch bei einem eventuellen Entzünden des brennbaren Lösungsmittels der dabei entstehende Explosionsdruck nicht größer ist als der ursprüngliche Druck in der Vorrichtung
Nachdem nun der Adsorber B2 wie vorstehend beschrieben mit dem Unterdruck beaufschlagt wurde, wird ein werteres Aufheizen des Adsorbers B2 auf eine Temperatur, die über der vorgenannten Temperatur von ca. 15°K unter dem Flammpunkt oder sogar über dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittel liegt, durchgeführt, wobei bevorzugt wird, dass nach dem Erhitzen des Adsorbers B2 auf diese Temperatur dieser weiter evakuiert wird. Eine derartige Vorgangsweise besitzt den Vorteil einer noch besseren Desorption des im Adsorber B2 adsorbierten Lösungsmittels.Now that the adsorber B2 has been subjected to the negative pressure as described above, the adsorber B2 is heated to a temperature above the abovementioned temperature of about 15 ° K below the flash point or even above the flash point of the combustible solvent , wherein it is preferred that after heating the adsorber B2 to this temperature, this is further evacuated. Such a procedure has the advantage of even better desorption of the adsorbed in the adsorber B2 solvent.
In
Natürlich ist es auch möglich, dass die Vorrichtung
Das Evakuieren des Adsorbers B2 erfolgt bereits wiederum während zuminderst eines Teils des Aufheizvorgangs des Adsorbers B2 bis auf eine Temperatur kleiner als 15°K unter dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels oder zumindest dann, wenn diese Temperatur erreicht ist. Nachdem wiederum – wie beim ersten Ausführungsbeispiel – ein Unterdruck von 200 mbar oder kleiner, vorzugsweise 150 mbar oder kleiner, weiter vorzugsweise 100 mbar oder kleiner erreicht wurde, wird dann durch ein weiteres Heizen durch die Heizeinrichtung H1 oder durch die Heizeinrichtung H1 und H2 die Temperatur des Adsorbers B2 über den vorgenannten Wert von ca. 15°K unter dem Flammpunkt oder sogar über den Flammpunkt des Lösungsmittels gebracht wird, wodurch wiederum die Desorption des im Adsorbers B2 adsorbierten Lösungsmittels verbessert wird.The evacuation of the adsorber B2 takes place in turn during at least a portion of the heating process of the adsorber B2 to a temperature less than 15 ° K below the flash point of the combustible solvent or at least when this temperature is reached. After again - as in the first embodiment - a negative pressure of 200 mbar or less, preferably 150 mbar or less, more preferably 100 mbar or less was reached, then by further heating by the heater H1 or by the heater H1 and H2, the temperature of the adsorber B2 is brought above the aforementioned value of about 15 ° K below the flash point or even above the flash point of the solvent, which in turn improves the desorption of the adsorbed in the adsorbent B2 solvent.
In
In
Bei all den vorgenannten Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die abgesaugte oder in dem entsprechenden Kreislauf geführte, das desorbierte, brennbare Lösungsmittel enthaltene Abluft über eine durch die Kondensatoren K1 und K2 ausgebildete Kältefalle geleitet wird, in der das Lösungsmittel auskondensiert und über die Rückführleitung R der industriellen Teile-Reinigungsanlage B1 zur Wiederverwendung zugeführt wird.In all the aforementioned embodiments, it can be provided that the exhausted or in the corresponding circuit, the desorbed combustible solvent contained exhaust air is passed through a formed by the condensers K1 and K2 cold trap in which the solvent condenses out and on the return line R of industrial parts cleaning system B1 is supplied for reuse.
Vorzugsweise ist dann vorgesehen, dass die Kältefalle über ein Kälteaggregat gekühlt wird und die Heizung des Adsorbers B2 zumindest teilweise über das verdichtete Kältemittel des Kälteaggregats – also nach dem Prinzip einer Wärmepumpe – erfolgt.Preferably, it is then provided that the cold trap is cooled by a refrigeration unit and the heating of the adsorber B2 at least partially via the compressed refrigerant of the refrigeration unit - that is, according to the principle of a heat pump - takes place.
Vorzugsweise kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Abluft nach dem Durchlaufen der Kältefalle über einen weiteren Adsorber, der vorzugsweise ebenfalls regenerierbar ausgebildet ist, geführt wird.Preferably, it may also be provided that the exhaust air after passing through the cold trap via a further adsorber, which is preferably also formed regenerable, is performed.
Durch die beschriebenen Vorgangsweisen ist es in vorteilhafter Art und Weise möglich, dass im Adsorber B2 adsorbierte, brennbare Lösungsmittel einfach zu desorbieren und dadurch den Adsorber B2 zu regenerieren. Durch die Beaufschlagung des Adsorbers B2 mit einem Unterdruck wird erreicht, dass auch bei einem Erhitzen des Adsorbers B2 über eine Temperatur, die ca. 15°K unter dem Flammpunkt oder sogar über dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels liegt, der Regenerationsprozess nicht in einer explosionsgesicherten Umgebung durchgeführt werden muss, da bei einem Unterdruck von kleiner als 200 mbar, vorzugsweise kleiner als 150 mbar, vorzugsweise kleiner als 100 mbar, gewährt ist, dass auch bei einem Entzünden des desorbierten Lösungsmittels ein Explosionsdruck unterhalb einer sicherheitsrelevanten Grenze liegt.By the described procedures, it is possible in an advantageous manner that desorb adsorbed in the adsorbent B2, flammable solvent and thereby regenerate the adsorber B2. By applying the adsorber B2 with a negative pressure, it is achieved that even if the adsorber B2 is heated above a temperature which is about 15 ° K below the flash point or even above the flash point of the combustible solvent, the regeneration process is not in an explosion-proof environment must be carried out, since at a negative pressure of less than 200 mbar, preferably less than 150 mbar, preferably less than 100 mbar, granted that even with an ignition of the desorbed solvent an explosion pressure is below a safety-relevant limit.
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