DE102015216043A1

DE102015216043A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung einer Prozessabluft

Info

Publication number: DE102015216043A1
Application number: DE102015216043.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Jakschik; Andreas Reichmann; Ronny Schütze; Tom Rätze
Original assignee: ULT AG
Current assignee: ULT AG
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2035-08-22
Also published as: DE102015216043B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen, wobei in einer Abluftanlage für Prozessabluft mindestens ein Filtermedium angeordnet ist, das die Prozessabluft durchströmt, und die Abluftanlage im Bereich des mindestens einen Filtermediums von einem Kühlmittel umströmt ist und auf eine Temperatur kühlbar ist, die unterhalb des Siedepunkts von in der Prozessabluft enthaltenen organischen Stoffen liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen und ein mit der Vorrichtung durchgeführtes Verfahren.
Bei der thermischen Behandlung von Kunststoffen gehen Teile davon in eine gasförmige Form über und schlagen sich nach einer anschließenden Abkühlung als klebriges oder kristallartiges Kondensat an umgebenden Oberflächen nieder. Dadurch können Maschinen und Rohrleitungssysteme zum Absaugen und Separieren von Schadstoffen verunreinigt und ihre Funktionalität eingeschränkt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein damit durchgeführtes Verfahren vorzuschlagen, so dass die Kondensation gezielt gesteuert werden kann und Maschinen und Rohrleitungssysteme nicht durch das Kondensat geschädigt oder nachteilig beeinträchtigt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, und einem Verfahren nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen ist in einer Abluftanlage für Prozessabluft mindestens ein Filtermedium angeordnet, das die Prozessabluft durchströmt. Die Abluftanlage ist im Bereich des mindestens einen Filtermediums von einem Kühlmittel umströmt und auf eine Temperatur kühlbar, die unterhalb des Siedepunkts von in der Prozessabluft enthaltenen organischen Stoffen liegt. Dadurch kondensieren die organischen Stoffe und setzen sich an/in dem mindestens einen Filtermedium ab. Sie werden so aus der Prozessabluft separiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entlang einer horizontalen Achse um einen Winkel im Bereich von 5° bis 10° geneigt sein und im tiefer liegenden Bereich der Vorrichtung kann ein Auslass für in flüssiger Form vorliegende Stoffe vorhanden sein.
Die Zuführung der Prozessabluft in die Vorrichtung und zum Bereich des mindestens einen Filtermediums kann thermisch isoliert ausgebildet sein. Die Prozessabluft sollte bis zum Eintritt in das mindestens eine Filtermedium ungekühlt sein.
Das Filtermedium kann mit Metallschaum, Stahlwolle oder Kunststoffschaum gebildet und bevorzugt austauschbar sein.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung wird eine Prozessabluft durch eine Abluftanlage geführt und im Bereich des mindestens einen darin angeordneten Filtermediums auf eine Temperatur gekühlt, die unterhalb der Siedetemperatur von in der Prozessabluft enthaltenen organischen Stoffen liegt. Die organischen Stoffe kondensieren in diesem Bereich und werden von dem mindestens einen Filtermedium aufgenommen und gespeichert.
Dem Verfahren kann eine Prozessabluft einer thermischen Umwandlung von Kunststoffen, insbesondere eines Kunststoffsinterprozesses zugeführt werden, und darin in gasförmiger Form enthaltene Kunststoffe aus der Prozessabluft separiert werden. Bei Durchführung des Verfahrens gebildetes Kondensat kann durch den Auslass, der im tieferliegenden Bereich der in einem Winkel im Bereich von 5° bis 10° geneigten Vorrichtung angeordnet sein kann, ausgetragen werden.
Beim Einführen und Ausführen des mindestens einen Filtermediums kann die innenliegende Oberfläche der Abluftanlage in diesem Bereich durch Reibungseffekte zwischen dem mindestens einen Filtermedium und der jeweiligen Oberfläche gereinigt werden.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des damit durchgeführten Verfahrens ist die an einem definierten Ort stattfindende Kondensation der in der Prozessluft enthaltenen organischen Stoffe, wodurch nachfolgend angeordnete Maschinen und Rohrleitungssysteme, durch die die gereinigte Prozessabluft geführt wird, nicht verunreinigt oder geschädigt werden.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigt 1 eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Rohrwärmetauscher.
Eine Prozessabluft von einem Kunststoffsinterprozess wird angesaugt und über eine isolierte Rohrleitung A durch einen ungekühlten, ebenfalls isolierten Bereich B in den um 5° gegen die Horizontale geneigten Rohrwärmetauscher R, und dort in das erste Filtermedium C geführt. Die Bewegung der Prozessabluft durch den Rohrwärmtauscher wird in 1 durch Pfeile dargestellt.
Das Filtermedium C ist in einem ersten Rohr angeordnet, dass an der von der Zuführung der Prozessluft abgewandten Seite mit einer Flanschplatte D gehalten ist, wobei zwischen der Flanschplatte D und dem der Zuführung einer Prozessabluft abgewandten Seite des Rohrwärmetauschers eine Umklenkkammer E ausgebildet wird. Durch eine Aussparung in der Flanschplatte D strömt die Prozessabluft in die Umlenkkammer E und von dort durch eine weitere Aussparung in ein weiteres von der Flanschplatte D gehaltenes Rohr mit einem zweiten Filtermedium F. Die Bereiche der Filtermedien C und F werden von einem Kühlmittel umströmt, dass dem Rohrwärmetauscher über eine Zuführung H zugeführt und durch einen Auslass I abgeführt wird. Die Prozessabluft in den Filtermedien C und F wird dadurch auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunkts der in der Prozessabluft in gasförmiger Form enthaltenen Kunststoffe abgekühlt. Die auskondensierten Stoffe werden von den Filtermedien C und F aufgefangen und gespeichert.
Nachdem die Prozessabluft das Filtermedium F durchströmt hat, wird die gereinigte und abgekühlte Prozessluft durch einen Austritt G aus dem Rohrwärmetauscher herausgeführt.
Die der Zuführung der Prozessabluft abgewandte Seite des Rohrwärmetauschers ist so ausgebildet, dass sie geöffnet werden kann. So können die Filtermedien C und F nach dem Öffnen eines Verschlusselements aus den sie umhüllenden Rohren heraus gezogen und neue Filtermedien eingeführt werden. Durch dabei auftretende Reibungseffekte wird die innenliegende Oberfläche der umhüllenden Rohre gereinigt, so dass der Wärmeübertrag vom umhüllenden Rohr auf die Filtermedien C und F wieder optimal gewährleistet ist.
Die Vorrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass lediglich das Filtermedium C oder der Bereich, in dem das Filtermedium C angeordnet ist, gekühlt ist, und das in Strömungsrichtung der Prozessabluft dahinter angeordnete Filtermedium F nicht gekühlt wird und dort eine Separation von Partikeln oder eine Adsorption von Schadstoffen erreicht wird.

Claims

Vorrichtung zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen, wobei in einer Abluftanlage für Prozessabluft mindestens ein Filtermedium (C) angeordnet ist, das die Prozessabluft durchströmt, und die Abluftanlage im Bereich des mindestens einen Filtermediums (C) von einem Kühlmittel umströmt ist und auf eine Temperatur kühlbar ist, die unterhalb des Siedepunkts von in der Prozessabluft enthaltenen organischen Stoffen liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung entlang einer horizontalen Achse um einen Winkel im Bereich von 5° bis 10° geneigt ist und im tiefer liegenden Bereich der Vorrichtung ein Auslass für in flüssiger Form vorliegende Stoffe vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die angesaugte Prozessabluft durch einen ungekühlten, thermisch isolierten Bereich (B) dem mindestens einen Filtermedium (C) zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Filtermedium (C) mit Metallschaum, Stahlwolle oder Kunststoffschaum gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Filtermedium (C) austauschbar ist.
Verfahren zur Reinigung einer Prozessabluft von darin in gasförmiger Form enthaltenen organischen Stoffen mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine Prozessabluft durch eine Abluftanlage geführt und im Bereich des mindestens einen darin angeordneten Filtermediums (C) auf eine Temperatur gekühlt wird, die unterhalb der Siedetemperatur von in der Prozessabluft enthaltenen organischen Stoffen liegt, und die organischen Stoffe in diesem Bereich kondensieren und von dem mindestens einen Filtermedium (C) aufgenommen und gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung die Prozessabluft einer thermischen Umwandlung von Kunststoffen, insbesondere eines Kunststoffsinterprozesses zugeführt wird, und darin in gasförmiger Form enthaltene Kunststoffe aus der Prozessabluft separiert werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass gebildetes Kondensat durch den Auslass, der im tieferliegenden Bereich der in einem Winkel im Bereich von 5° bis 10° geneigten Vorrichtung angeordnet ist, ausgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einführen und Ausführen des mindestens einen Filtermediums (C) die innenliegende Oberfläche der Abluftanlage in diesem Bereich durch Reibungseffekte zwischen dem mindestens einen Filtermedium (C) und der jeweiligen Oberfläche gereinigt wird.