DE1792077B2

DE1792077B2 - DEVICE FOR THE CONTINUOUS REMOVAL AND RECOVERY OF A VOLATILE, LIQUID, ORGANIC SOLVENT

Info

Publication number: DE1792077B2
Application number: DE19681792077
Authority: DE
Inventors: James Lewis Lake Jackson Tex. Dunn jun. (V.StA.)
Original assignee: The Dow Chemical Co., Midland, Mich. (V.StA.)
Priority date: 1968-07-19
Filing date: 1968-07-19
Publication date: 1976-12-16
Also published as: DE1792077A1

Description

2020th

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen und Rückgewinnen eines flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmittels von einem mit dem Lösungsmittel benetzten Material, mit einer Kammer, einem Ein- und Auslaß für das Material, einem Flüssigkeitsverdampfer und Dampfkondensatoren.The invention relates to a device for the continuous removal and recovery of a volatile, liquid organic solvent of a material wetted with the solvent, with a Chamber, an inlet and outlet for the material, a liquid evaporator and steam condensers.

Flüchtige, flüssige organische Lösungsmittel werden ganz allgemein sowohl zum Lösen als auch zum Dispergieren von Substraten, zur Herstellung von Überzugs- oder Beschichtungsmitteln, zur Behandlung von Reagenzien der verschiedensten Art, sowie zu Färbe-, Reinigungs- und Konditionierungszwecken eines zu behandelnden Grundmaterials verwendet. Solche Grundmaterialien, die aus dem einen oder anderen Grunde mit einem solchen Lösungsmittel benetzt werden sollen, sind z. B. Textilprodukte, wie natürliche und synthetische Fasern, Fäden, Garne, Stoffe und Tuche. Auch Papier und andere im Rahmen eines Naßprozesses hergestellte, gegebenenfalls verfilzte Produkte aus Zellulosematerialien sind Beispiele für Grundmaterialien, die oft mit flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmitteln behandelt werden. Weitere Grundmaterialien dieser Art sind Prodtkte aus Polyolefinen, Polystyrol und anderen Kunststoffen, aus denen durch Gießen, Strangpressen oder Formpressen Filme, Fäden, Stäbe, Tafeln oder anders gestaltete Gegenstände hergestellt werden können. Auch natürliehe Materialien, wie Holz, Mineralien und Naturfasern, gehören zu diesen Grundmaterialien die bei zahlreichen Behandlungsverfahren mit flüssigen organischen Lösungsmitteln behandelt und damit benetzt werden. In manchen Fällen werden die festen Grundmaterialien mit einem ein Behandlungsmittel enthaltenden Lösungsmittel benetzt. In allen diesen Fällen muß das Lösungsmittel nach der Behandlung vom Grjndmatcrial entfernt und nach Möglichkeit zurückgewonnen werden.Volatile, liquid organic solvents are generally used both for dissolving and for Dispersion of substrates, for the production of coatings or coating agents, for treatment of reagents of various kinds, as well as for staining, cleaning and conditioning purposes of a base material to be treated is used. Such basic materials, consisting of one or other reasons to be wetted with such a solvent are, for. B. Textile products such as natural and synthetic fibers, threads, yarns, fabrics and cloths. Also paper and others in the frame A wet process, optionally felted products made of cellulose materials are examples of Base materials that are often treated with volatile, liquid organic solvents. Further Basic materials of this type are made from polyolefins, polystyrene and other plastics those made by casting, extrusion or compression molding films, threads, rods, panels or otherwise shaped Objects can be crafted. Also natural materials such as wood, minerals and natural fibers, These basic materials include those used in numerous treatment processes with liquid organic solvents treated and wetted with it. In some cases the base materials are solid wetted with a solvent containing a treating agent. In all of these cases it must Solvent removed from the base material after treatment and recovered if possible will.

Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden. So ist aus der US-PS 33 50 734 eine Vorrichtung zum Entfetten bandförmigen Materials mittels des Dampfes eines flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmittels, dessen Dichte größer als die der Luft ist, bekannt, die aus einem Behälter mit einem Einlaß und einem Ausiatl für das bandförmige Material, einem unteren Flüssißkeitsbereich mit Heizelementen zum Erhitzen und Verdampfen des Lösungsmittels, einem darüberliegenden Dampfbereich, der vom Dampf des flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmittels erfüllt ist und gegen einen oberen Luftweg durch Kühlschlangen, an denen der Lösungsmitteldampf kondensiert, scharf abgegrenzt ist, besteht Bei dieser Vorrichtung befinden sich der Ein- und Auslaß für das bandförmige Material im oberen, lufterfüllten Bereich; dazwischen taucht das bandförmige Material in den vom Dampf des organischen Lösungsmittels erfüllten mittleren Bereich ein und wird dort zusätzlich von beiden Seiten mit dem flüssigen Lösungsmittel besprüht. An der Phasengrenze zwischen Dampf- und Luftbereich sind Mittel zum mechanischen Abstreifen des auf das bandförmige Material aufgesprühten bzw. dort kondensierten flüssigen Lösungsmittels vorgesehen. Um die durch die kontinuierliche Bewegung des bandförmigen Materials in den oberen lufterfüllten Bereich mitgerissenen Lösungsmitteldampfmengen am Austritt aus dem geschlossenen System zu hindern, sind am Ein- und Auslaß für das bandförmige Material Saugkammern angeordnet, wodurch die Lösungsmittelverluste möglichst klein gehalten werden sollen.Various devices have been proposed for this purpose. So is from the US PS 33 50 734 a device for degreasing strip-shaped material by means of the vapor of a volatile, liquid organic solvent, the density of which is greater than that of air, known that from a Container with an inlet and an outlet for the band-shaped material, a lower liquid area with heating elements for heating and vaporizing of the solvent, an overlying vapor area created by the vapor of the volatile, liquid organic solvent is met and against an upper airway through cooling coils to which the Solvent vapor condenses, is sharply demarcated, exists In this device, the inlet and outlet for the strip-shaped material in the upper, air-filled area; in between the ribbon-like emerges Material in the middle area filled by the vapor of the organic solvent and becomes there additionally sprayed from both sides with the liquid solvent. At the phase boundary between Steam and air areas are means for mechanically wiping off the material that has been sprayed onto the strip-shaped material or there condensed liquid solvent provided. To get through the continuous Movement of the strip-shaped material into the upper air-filled area entrained solvent vapor to prevent the exit from the closed system, are at the inlet and outlet for the band-shaped material suction chambers arranged, whereby the solvent losses kept as small as possible should be.

Dies*; Vorrichtung hat den Nachteil, daß das mit dem Lösungsmittel befeuchtete bandförmige Material nicht wirklich getrocknet, sondern mit Hilfe der Abstreifer nur grob mechanisch entfeuchtet wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die oberste, in dem Behälter befindliche Phase stets Luft ist. Durch die ständige Bewegung des bandförmigen Materials kommt es an der Phasengrenze Luft/Lösungsmitteldampf ständig zu einer gewissen Vermischung, wodurch einerseits der Dichte-Unterschied verringert und somit die Kondensation des Lösungsmitteldampfes beeinträchtigt wird und andererseits eine in Gestalt der Saugkammern sehr aufwendige Schleuse notwendig wird, um ein Entweichen des Lösungsmitteldampfes in die Atmosphäre zu verhindern, Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß trotz dieses aufwendigen Aufbaus eine wirtschaftliche Rückgewinnung des Lösungsmitteldampfes nicht möglich ist, weil hierzu die Trennung eines sehr verdünnten Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisches notwendig wäre.This*; Device has the disadvantage that with the Solvent-moistened tape-shaped material is not really dried, but with the help of the scraper is only roughly mechanically dehumidified. Another disadvantage is that the top one, in the container phase is always air. Due to the constant movement of the band-shaped material, it arrives the phase boundary air / solvent vapor constantly to a certain mixing, which on the one hand the Density difference is reduced and thus the condensation of the solvent vapor is impaired and on the other hand, a very complex lock in the form of the suction chambers is necessary in order to escape Another disadvantage is that Despite this complex structure, an economical recovery of the solvent vapor is not possible is because this would require the separation of a very dilute air-solvent vapor mixture.

Aus der US-PS 21 98 412 ist eine Vorrichtung zum absatzweisen Entfernen und Rückgewinnen eines flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmittels von einem mit dem Lösungsmittel benetzten Material bekannt, die aus einer mit einem Heizmantel umschlossenen Kammer für das mit dem flüssigen organischen Lösungsmittel zu behandelnde und anschließend zu trocknende Material, einem Verdampfer für das flüssige Lösungsmittel, einem Kondensator und einer Überhitzungseinrichtung für den Lösungsmitteldampf, einem Vorratstank für das flüssige Lösungsmittel und einer Evakuierungseinrichtung für die gesamte Vorrichtung besteht. Bei dieser Vorrichtung wird das in der Behandlungskammer befindliche flüssige Lösungsmittel durch Beschickung des Heizmantels mit Wasserdampf erhitzt und unter Druck gesetzt. Durch teilweise Evakuierung der übrigen Teile der Vorrichtung mit Hilfe der Evakuierungseinrichtung wird ein Druckgefälle geschaffen, durch das das flüssige Lösungsmittel aus der Behandlungskammer in den Verdampfer gezogen, dort verdampft, im Kondensator kondensiert und schüeRlich in den mit der Behandlungskammer verbindbaren Vorratstank geleitet wird. Ein Teil des im Verdampfer entstehenden Lösungsmitteldampfes wird durch die Überhitzungseinrichtung geleitet und in dieFrom US-PS 21 98 412 a device for the intermittent removal and recovery of a volatile, liquid organic solvent from a material wetted with the solvent known, which consists of an enclosed with a heating jacket chamber for the liquid organic Solvent to be treated and then to be dried material, an evaporator for the liquid Solvent, a condenser and a superheating device for the solvent vapor, a Storage tank for the liquid solvent and an evacuation device for the entire device consists. In this device, the liquid solvent located in the treatment chamber heated and pressurized by charging the heating jacket with steam. By partially Evacuation of the remaining parts of the device with the aid of the evacuation device creates a pressure gradient created through which the liquid solvent is drawn from the treatment chamber into the evaporator, evaporates there, condenses in the condenser and schüeRlich in the connectable with the treatment chamber Storage tank is directed. Part of the solvent vapor produced in the evaporator becomes passed through the overheating device and into the

Behandlungskammer zurückgeführt, wodurch die Trocknung des dort enthaltenen Materials vervollständigt wird. Der Dampf wird anschließend durch das im ganzen System herrschende Druckgetälle in den Kondensator gesaugt, von wo das Kondensat ebenfalls Vorratstank gelangt Um die letzten Reste anTreatment chamber returned, whereby the drying of the material contained therein completes will. The steam is then drawn into the by the pressure drop prevailing in the entire system Condenser sucked, from where the condensate also reaches the storage tank. To the last residues

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• ^g_n Vorratstank gelangt Um die letzten Reste an organischem Lösungsmitte! aus dem in der Kammer befindlichen Material auszutreiben, wird diese schließlich mit Wasserdampf beaufschlagt, welcher danach in denselben Kondensator wie die Lösungsmitteldämpfe eezogen wird, dort kondensiert und in den Vorratstank ^g langt [_n fern Vorratstank bilden sich somit zwei flüssige Phasen aus, wovon die eine, das Wasser, über besondere Hähne von Zeit zu Zeit dekantiert wird, wozu eine besondere Belüftung des ansonsten geschlossenen Systems notwendig ist.• ^ g _n storage tank got around the last remnants of organic solvent! expel from within the chamber material, it is finally treated with steam, which is then eezogen in the same capacitor as the solvent vapors, condensed there and into the storage tank ^g arrived _[n remote storage tank thus two liquid phases are formed, one of which , the water, is decanted from time to time via special taps, for which special ventilation of the otherwise closed system is necessary.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nicht kontinuierlich betrieben werden kann, d_aß sie nur für solche flüchtige, flüssige organische Lösungsmittel erwendet werden kann, die mit Wasser nicht mischbar sind und vor allem, daß sie einen außerordentlichen apparativen Aufwand erfordert, weil es sich ja um eine Vakuumapparatur handelt. Da die Vorrichtung nur bei Aufrechterhaltung eines ständigen Druckgefälles arbeitet ist die Trocknung des Materials und die Rückgewin_nung des Lösungsmittels wegen des unmittelbar konstruktionsbedingten rohen Energiebedarfs in hohem Maße unwirtschaftlich.This device has the disadvantage that it can not be operated continuously, i.e., _a ß it can be erwendet only for such volatile, liquid organic solvents which are immiscible with water and, above all, that it requires an extraordinary equipment expenditure, because it it is a vacuum apparatus. Since the device operates only while maintaining a constant pressure difference is the drying of the material and the back _now threaded g of the solvent because of the design-related directly raw energy demand highly uneconomical.

Schließlich ist aus der FR-PS 15 02150 eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, bei der das zu trocknende bandförmige Material über mehrere beheizbare Walzen geführt und dadurch auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes des organischen Lösungsmittels erhitzt wird. Das am Boden der Kammer befindliche flüssige organische Lösungsmittel wird gleichzeitig ständig zum Sieden erhitzt, der Dampf kondensiert an den unterhalb des Ein- bzw. Auslasses für das bandförmige Material angeordneten Kühlschlangen eines Kondensators.Finally, from FR-PS 15 02 150 one Device of the type mentioned is known, in which the strip-shaped material to be dried over several heatable rollers out and thereby to a temperature above the boiling point of the organic solvent is heated. The liquid organic solvent at the bottom of the chamber is constantly heated to the boil at the same time, the steam condenses on the below the inlet or Outlet for the strip-shaped material arranged cooling coils of a condenser.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nur begrenzt verwendbar ist hinsichtlich des zu trocknenden bandförmigen Materials. So ist sie beispielsweise nicht verwendbar für Teppich- und Strickwaren. Bei einem Teppich, dessen Unterseite auf der Oberfläche der direkt beheizten Heiz- und Führungswalzen anliegt, besteht die Gefahr, daß die Hitze, die zur Trocknung des Teppichflors notwendig ist, Fasern, Bindemittel und jede Art von Beschichtung auf der Rückseite zerstört. Berührt dagegen der Flor direkt die heiße Oberfläche der Walzen, so erleiden die Fasern irreversible Veränderungen bis zur vollständigen Zerstörung. Strickwaren werden dagegen durch die heißen Walzen gedehnt und verlieren ihre ursprüngliche Form.This device has the disadvantage that it can only be used to a limited extent in terms of what is to be dried band-shaped material. For example, it cannot be used for carpets and knitwear. At a Carpet, the underside of which rests on the surface of the directly heated heating and guide rollers, there is a risk that the heat that is necessary to dry the carpet pile, fibers, binders and any kind of coating on the back will be destroyed. If, on the other hand, the pile touches the hot surface directly of the rollers, the fibers undergo irreversible changes up to complete destruction. Knitwear, on the other hand, is stretched by the hot rollers and loses its original shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu $5 schaffen, die es gestattet, bei möglichst geringem apparativem Aufwand unter möglichst vollständigem Luftausschluß, möglichst vollständiger Lösungsmittel rückgewinnung und Vermeidung jedweden Lösungsmittelaustritts in die Atmosphäre jedes beliebige Material vollständig und möglichst wirtschaftlich zu trocknen.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and of providing a device create that makes it possible to use the least amount of equipment possible with as complete a Exclusion of air, recovery of the most complete solvent possible and avoidance of any solvent leakage to dry any material completely and as economically as possible into the atmosphere.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gat'ung dadurch gelöst, daß sich die Dampfkondensatoren am Einlaß und Auslaß einer Dampf einschließenden Führungskammer befinden und eine Dampfüberhitzungsvorrichtung vorgesehen ist.In a device of the type mentioned at the beginning, this object is achieved in that the steam condensers are at the inlet and outlet of a guide chamber including steam, and a steam superheating device is provided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie bei geringstmöglichem apparativem Aufwand eine vollständige Trocknung des bandförmigen Materials bei gleichzeitig vollständiger Rückgewinnung des flüchtigen organischen Lösungsmittels bei vollständigen". Luftausschluß ermöglicht wobei der Luftausschluß nicht durch aufwendige wartungsintensive mechanische Mittel, sondern dadurch erzielt wird, daß sich die Dampfkondensatoren am Einlaß und Auslaß der Dampf einschließenden Führungskammer befinden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Dampfüberhitzungsvorrichtung dafür gesorgt ist, daß die gesamte, für die Verdampfung des auf dem bandförmigen Material anhaftenden flüssigen Lösungsmittels erforderliche Wärme dem Wärmeinhalt des überhitzten Dampfes entnommen wird, wodurch der gesamte Kammerinhalt gleichmäßig auf die erforderliche Temperatur erhitzt wird, ohne daß eine inhomogene, örtlich verschiedene oder einseitige Temperaturverteilung auftreten kann. Hierdurch wird weiter erreicht, daß auch empfindliche, einseitig oder doppelseitig beschichtete oder unbeschichtete Materialien aller Art, auch Gewebe wie Strick- und Wirkwaren, ohne irgendwelche Beeinträchtigungen hinsichtlich ihrer Beschaffenheit, ihres Aussehens oder ihrer Formbeständigkeit wirksam getrocknet werden können.The device according to the invention has the advantage that it enables complete drying of the strip-shaped material with the least possible outlay in terms of equipment and at the same time complete recovery of the volatile organic solvent with complete exclusion of air The steam condensers are located at the inlet and outlet of the guide chamber enclosing steam , whereby the entire chamber contents are heated evenly to the required temperature without an inhomogeneous, locally different or one-sided temperature distribution occurring r achieves that even sensitive, one-sided or double-sided coated or uncoated materials of all kinds, including fabrics such as knitted and warp knitted goods, can be effectively dried without any impairment in terms of their quality, their appearance or their dimensional stability.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß unmittelbar vor dem Dampfkondensator am Auslaß ein Eintritt für den überhitzten Dampf vorgesehen ist.An advantageous development of the device according to the invention is that immediately before Steam condenser at the outlet an inlet for the superheated steam is provided.

Dies hat den Vorteil, daß die Trocknung im Gegenstrom erfolgt und deshalb besonders wirksam ist, und weiter, daß in Richtung zum Einlaß des bandförmigen Materials hin ein Dichtegradient aufgebaut wird, dessen Maximum unmittelbar am Einlaß liegt, wodurch der Eintritt von Luft in die Dampf einschließende Führungskammer mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad vermieden wird.This has the advantage that the drying takes place in countercurrent and is therefore particularly effective, and further that a density gradient is built up in the direction of the inlet of the strip-shaped material, the maximum of which is immediately at the inlet, thereby trapping the entry of air into the steam Guide chamber is avoided with the greatest possible efficiency.

Im Betrieb kann der erfindungsgemäßen Vorrichtung entweder das bereits vorher mit dem flüchtigen, flüssigen organischen Lösungsmittel behandelte Grundmaterial kontinuierlich zugeführt oder in der Vorrichtung im überhitzten Dampf gehalten werden. Das Grundmaterial kann der Vorrichtung aber auch unbehandelt zugeführt und erst innerhalb derselben Führungskammer sowohl mit dem flüssigen Lösungsmittel benetzt als auch mit Hilfe des Lösungsmitteldampfes getrocknet werden. Vorzugsweise wird der Dampf auf einer Temperatur gehalten, die wenigstens 10⁰C über dem Siedepunkt des das Grundmaterial benetzenden flüssigen Lösungsmittels liegt.In operation, the device according to the invention can either be fed continuously with the base material previously treated with the volatile, liquid organic solvent or kept in the device in the superheated steam. However, the base material can also be fed to the device untreated and only wetted with the liquid solvent and dried with the aid of the solvent vapor within the same guide chamber. The steam is preferably kept at a temperature which is at least 10 ^° C. above the boiling point of the liquid solvent wetting the base material.

Als überhitzter Dampf wird vorzugsweise der Dampf desselben flüssigen Lösungsmittels verwendet, mit dem das Grundmaterial benetzt ist. Gegebenenfalls kann aber auch der überhitzte Dampf jeder anderen verflüchtigbaren organischen Flüssigkeit verwendet werden, sofern der Dampf bei der zur Überhitzung über den Siedepunkt des benetzenden Lösungsmittels erforderlichen Temperatur ausreichend stabil und gegenüber dem festen Grundmaterial und dem Lösungsmittel, mit dem das Grundmaterial benetzt ist, inert ist.As the superheated steam, the steam of the same liquid solvent is preferably used with the the base material is wetted. If necessary, however, the superheated steam can also be used by any other Volatile organic liquid can be used provided the vapor is overheated when it is overheated the boiling point of the wetting solvent required temperature sufficiently stable and against the solid base material and the solvent with which the base material is wetted is inert.

Die Überhitzung des Dampfes der verflüchtigbaren organischen Flüssigkeit erfolgt in üblicher Weise: Die Flüssigkeit kann in einem Zwei-Stufen-Verfahren zunächst auf ihren Siedepunkt erhitzt und der dabei entstehende Dampf dann in einer zweiten Heizeinrichtung überhitzt werden; die Flüssigkeit kann aber auch in einem einstufigen Verfahren unter ihrem eigenen Dampfdruck zum Sieden erhitzt und durch Reduzierung des Drucks über ein Ventil oder eine Düse überhitztThe superheating of the vapor of the volatile organic liquid takes place in the usual way: The Liquid can first be heated to its boiling point in a two-step process and then heated resulting steam are then superheated in a second heating device; but the liquid can also be in a one-step process heated to boiling under their own vapor pressure and reduced by reducing overheated due to the pressure via a valve or nozzle

werden. Grundsätzlich kann jede Überhitzungseinrichtung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.will. In principle, any overheating device can be used in the device according to the invention will.

Da der Lösungsmittel-Rückgewinnungswirkungsgrad am höchsten und die Immission von Lösungsmitteldampf in die Atmosphäre am geringsten ist, wenn ein im wesentlichen luftfreier überhitzter Dampf verwendet wird, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise mit dem Dampf eines flüchtigen organischen Lösungsmittels betrieben, der weniger als 10 Vol.-%, noch besser weniger als 1 Vol.-%, Luft enthält. Je mehr Luft der Dampf bei der Siedetemperatur des Lösungsmittels enthält, um so tiefer ist die Temperatur, bei der der Dampf kondensiert.Since the solvent recovery efficiency is highest and the immission of solvent vapor into the atmosphere is lowest when a substantially air-free superheated steam is used is, the device according to the invention is preferably with the vapor of a volatile organic Solvent operated, which contains less than 10 vol .-%, even better less than 1 vol .-%, air. The more Air containing vapor at the boiling point of the solvent, the lower the temperature at which the steam condenses.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung am Beispiel des kontinuierlichen Trocknens eines gleichmäßig bewegten Papierbandes, das mit einem flüchtigen halogenierten organischen Lösungsmittel benetzt ist, näher erläutert. Das als Trocknungsmittel verwendete Lösungsmittel ist hierbei mit dem vom Papierband zu entfernenden flüchtigen Lösungsmittel identisch.The invention is based on the drawing using the example of the continuous drying of a uniform moving paper tape wetted with a volatile halogenated organic solvent, explained in more detail. The solvent used as the drying agent is in this case with that of the paper tape removing volatile solvent identical.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teils schematisch, teils im Schnitt;F i g. 1 shows an embodiment of the device according to the invention, partly schematically, partly in section;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch den die Dampf einschließende Führungskammer bildenden Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.Fig. 2 is a sectional view of the part of a guide chamber forming the steam confining part second embodiment of the invention.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform besteht der Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in dem der eigentliche Trocknungsvorgang stattfindet, im wesentlichen aus einer Dampf einschließenden Führungskammer 11 in Form eines auf dem Kopfstehenden U mit einem Einlaß 13 und einem Auslaß 14 für ein kontinuierlich umlaufendes Band 5 aus mit Lösungsmittel benetztem Papier. Der Schenkel 22, an dem sich der Einlaß 13 befindet, ist um die Strecke χ langer als der Schenkel 23 der U-förmigen Führungskammer 11, an dem sich der Auslaß 14 befindet. In der Führungskammer 11 sind Bandführungsrollen 15 vorgesehen, welche das Papierband führen. Am Einlaß 13 der Führungskammer 11 befindet sich ein Dampfkondensator 17 in Form einer Kühlschlange hoher Kapazität, an der das flüchtige organische Lösungsmittel 3 kondensiert und von der das Kondensat in ein Auffangbecken 19, an dem eine Abzugsöffnung 21 vorgesehen ist, strömt Am Auslaß 14 der Führungskammer 11 befindet sich ein Dampfkondensator 18 in Form einer Kühlschlange geringer Kapazität Durch diese Kühlschlange wird im Bereich des Auslasses 14 eine kalte Zone aufrechterhalten, um den Lösungsmitteldampf zu kondensieren und um zu verhindern, daß Lösungsmitteldampf mit dem aus der Führungskammer 11 austretenden Papierband 6 entweichtIn the case of the FIG. 1, the part of the device according to the invention, in which the actual drying process takes place, consists essentially of a steam-enclosing guide chamber 11 in the form of an upside-down U with an inlet 13 and an outlet 14 for a continuously revolving belt 5 of solvent-wetted Paper. The leg 22 on which the inlet 13 is located is longer by the distance χ than the leg 23 of the U-shaped guide chamber 11 on which the outlet 14 is located. In the guide chamber 11 tape guide rollers 15 are provided which guide the paper tape. At the inlet 13 of the guide chamber 11 there is a steam condenser 17 in the form of a high-capacity cooling coil, on which the volatile organic solvent 3 condenses and from which the condensate flows into a collecting basin 19, at which a drain opening 21 is provided, at the outlet 14 of the guide chamber 11 there is a steam condenser 18 in the form of a cooling coil of low capacity.This cooling coil maintains a cold zone in the area of the outlet 14 in order to condense the solvent vapor and to prevent the solvent vapor from escaping with the paper tape 6 emerging from the guide chamber 11

Das unbehandelte Papierband 4 wird von einer Vorratsrolle 7 über Führungsrollen 12 durch einen Beschichtungsbehälter 25 geführt, in dem es in eine Flüssigkeit 26 eingetaucht wird Diese Flüssigkeit enthält ein in einem flüchtigen Lösungsmittel dispergierten Behandlungsmittel, wobei das Lösungsmittel ein halogenierter Kohlenwasserstoff ist Das behandelte und mit Lösungsmittel benetzte Papierband 5 wird dann in eine durch die Führungskammer 11 begrenzte Dampfzone 10 eingebrachtThe untreated paper tape 4 is from a supply roll 7 via guide rollers 12 through a Coating container 25 guided, in which it is immersed in a liquid 26 This liquid contains a treating agent dispersed in a volatile solvent, the solvent being a The treated and solvent-wetted paper tape 5 is then halogenated hydrocarbon introduced into a steam zone 10 delimited by the guide chamber 11

Die Dampfzone 10 enthält den überhitzten Dampf einer flüchtigen organischen Flüssigkeit, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem vom Papierband 5 zu entfernenden flüchtigen Lösungsmittel identisch ist Der überhitzte Dampf gelangt durch den Dampfeinlaß 16, der sich unmittelbar oberhalb des Dampfkondensators 18 am Auslaß 14 befindet, in die Führungskammer 11. Das am Auslaß 14 aus der Fühoingskammer 11 austretende Papierband 6 ist trocken und wird auf eine Aufnahmerolle 8 aufgewikkelt. The vapor zone 10 contains the superheated vapor of a volatile organic liquid contained in the illustrated embodiment with the volatile solvent to be removed from the paper tape 5 The superheated steam passes through the steam inlet 16, which is located immediately above the Steam condenser 18 is located at outlet 14, into the guide chamber 11. That at outlet 14 from the The paper tape 6 emerging from the feeding chamber 11 is dry and is wound onto a take-up reel 8.

Die Einrichtung zur Erzeugung des überhitzten Dampfes besteht im wesentlichen aus einem Verdampfer 32 und einer Überhitzungseinrichtung 35. Der im Verdampfer 32 erzeugte Dampf w;rd durch eineThe device for generating the superheated steam essentially consists of an evaporator 32 and a superheating device 35. The steam generated in the evaporator 32 is passed through a

to Dampfleitung 33 in die Überhitzungseinrichtung 35 geleitet, wo die Temperatur des Dampfes über seinen Siedepunkt hinaus erhöht wird. In der Überhitzungseinrichtung 35 durchläuft der Dampf eine Heizschlange 37, die durch heiße Verbrennungsgase erhitzt wird. Der überhitzte Dampf gelangt dann über eine Leitung 34 und den Dampfeinlaß 16 in die Führungskammer 11, in der er das auf dem Papierband 5 befindliche flüssige Lösungsmittel erhitzt und verdampft, wonach er schließlich an den Kondensatoren 17 und 18 kondensiert. Das Kondensat tropft in die Auffangbecken 19 und fließt von dort durch die Leitungen 27 und 28 zu einem Lösungsmittelspeichertank 29. Das Lösungsmittel wird von dort über eine Speiseleitung 31 zum Verdampfer 32 zurückgeführt.to steam line 33 is passed into the superheating device 35, where the temperature of the steam is above its Boiling point is increased beyond. In the superheating device 35, the steam passes through a heating coil 37, which is heated by hot combustion gases. The superheated steam then passes through a line 34 and the steam inlet 16 in the guide chamber 11, in which he is located on the paper tape 5 liquid Solvent is heated and evaporated, after which it finally condenses on condensers 17 and 18. The condensate drips into the collecting basin 19 and flows from there through the lines 27 and 28 to one Solvent storage tank 29. The solvent is fed from there via a feed line 31 to the evaporator 32 returned.

2j Der größte Teil des in der Führungskammer H befindlichen Dampfes wird im Schenkel 22 im Bereich des Kondensators 17 mit der größeren Kapazität kondensiert, wodurch ein natürlicher Dampffluß in der Führungskammer 11 zum Kondensator 17 und zum Schenkel 22 hin entsteht Um den überhitzten Dampf optimal auszunutzen, wird er im Bereich des Schenkels 23 oberhalb des Kondensators 18 am Auslaß 14 zugeführt. Der Dampf strömt so entgegen der Bewegungsrichtung des Papierbands 5 Die Längendifferenz zwischen den Schenkeln 22 und 23, die Strecke x. bewirkt eine Differenz der statischen Dampfdrücke, wodurch der Druckausgleich zwischen Einlaß- und Auslaßende unterstützt wird. Diese Druckdifferenz soll ausreichend groß sein, um dem durch die konstante Bewegung des Papierbands 5 durch die Führungskammer 11 erzeugten Druckunterschied entgegenzuwirken. Bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 2),die für die Behandlung des Papierbandes durch Aufsprühen eines flüssigen Behandlungsmittels innerhalb der Führungskammer eingerichtet ist, befindet sich an der U-förmigen Führungskammer 110 ein Einlaß 130 und ein Auslaß 140 für ein Papierband 105. Innerhalb der Führungskammer 110 sind Führungsrollen 150 zur Umlenkung des Papierbands 105 angeordnet Am Einlaß 130 ist eir Dampfkondensator 180 in Form einer Kühlschlangf geringer Kapazität angeordnet, an dem ein Lösungsmit tel 103 kondensiert und von dem das Kondensat in eir Sammelbecken 190 mit einer Abzugsöffnung 210 strömt Am Auslaß 140 ist ein Kondensator 170 in Form einei Kühlschlange mit großer Kapazität angeordnet, die in Bereich des Auslasses 140 eine kalte Zone aufrechter hält, in der Lösungsmitteldampf kondensiert, und di< verhindert, daß Lösungsmitteldampf mit dem aus de: Führungskammer 110 austretenden Papierband 10(2j Most of the steam in the guide chamber H is condensed in the leg 22 in the area of the condenser 17 with the greater capacity, whereby a natural steam flow is created in the guide chamber 11 to the condenser 17 and to the leg 22. it is fed in the region of the leg 23 above the condenser 18 at the outlet 14. The steam thus flows against the direction of movement of the paper tape 5. The difference in length between the legs 22 and 23, the distance x. causes a difference in the static vapor pressures, whereby the pressure equalization between the inlet and outlet ends is supported. This pressure difference should be sufficiently large to counteract the pressure difference generated by the constant movement of the paper tape 5 through the guide chamber 11. In the second embodiment (Fig. 2), which is set up for the treatment of the paper tape by spraying a liquid treatment agent inside the guide chamber, there is an inlet 130 and an outlet 140 for a paper tape 105 on the U-shaped guide chamber 110 Guide chamber 110, guide rollers 150 are arranged to deflect the paper tape 105.A steam condenser 180 in the form of a low-capacity cooling coil is arranged at the inlet 130, on which a solvent 103 condenses and from which the condensate flows into a collecting basin 190 with a discharge opening 210 at the outlet 140 A condenser 170 is arranged in the form of a cooling coil with a large capacity, which in the area of outlet 140 maintains a cold zone in which solvent vapor condenses, and prevents solvent vapor from entering the paper tape 10 exiting from the guide chamber 110 (

to entweichtto escapes

Das unbehandelte Papierband 104 wird von eine Vorratsrolle 108 geliefert und durch den Einlaß 130 ii die Führungskammer 110 eingeführt, in der es durcl Sprühdüsen 250 mit einer Flüssigkeit 260 besprüht wire Diese Flüssigkeit enthält ein in einem flüchtigei Lösungsmittel dispergiertes Behandlungsmittel, wöbe das Lösungsmittel im dargestellten Beispiel ein flüssige halogenierter Kohlenwasserstoff istThe untreated paper tape 104 is supplied from a supply roll 108 and through inlet 130 ii the guide chamber 110 is introduced, in which it is sprayed with a liquid 260 through spray nozzles 250 This liquid contains a treating agent dispersed in a volatile solvent, wöbe the solvent in the example shown is a liquid halogenated hydrocarbon

Die von der Führungskammer UO begrenzte Dampfzone 100 enthält den überhitzten Dampf einer verflüchtigbaren organischen Flüssigkeit, die mit dem vom Papierband 105 zu entfernenden Lösungsmittel identisch oder gleichartig ist. Der überhitzte Dampf s gelangt durch einen Dampfeinlaß 160, der sich unmittelbar unter dem Dampfkondensator 170 befindet, in die Führungskammer 110. Das Papierband 106 verläßt die Führungskammer 110 am Auslaß 140 vollkommen trocken und wird auf einer Rolle 107 aufgewickelt. Die in F i g. 2 nicht gezeichnete Einrichtung zur Erzeugung des überhitzten Dampfes entspricht der in F i g. 1 wiedergegebenen. The vapor zone 100 delimited by the guide chamber UO contains the superheated vapor of a volatilizable organic liquid which is identical or similar to the solvent to be removed from the paper tape 105. The superheated steam s passes through a steam inlet 160, which is located immediately below the steam condenser 170 , into the guide chamber 110. The paper tape 106 leaves the guide chamber 110 at the outlet 140 completely dry and is wound onto a roll 107. The in F i g. 2 device, not shown, for generating the superheated steam corresponds to that in FIG. 1 reproduced.

Beim praktischen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zur Erzeugung des überhitzten Dampfes solche flüchtigen organischen Flüssigkeiten verwendet, deren Siedepunkt oberhalb von 10⁰C liegt, und zwar vorzugsweise solche organischen Flüssigkeiten, deren Dampfdichte größer als die Dichte der Luft ist. Da Dämpfe mit größeren Dichten größere spezifische Wärmemengen enthalten, ist das Ausmaß der Trocknung pro Volumeinheit im Vergleich zu Luft größer.When the device according to the invention is used in practice, those volatile organic liquids whose boiling point is above 10 ^° C. are used to generate the superheated steam, specifically preferably organic liquids whose steam density is greater than the density of the air. Since vapors with higher densities contain greater specific amounts of heat, the extent of drying per unit volume is greater compared to air.

Zu den verflüchtigbaren organischen Flüssigkeiten, die sich zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen, gehören flüssige halogenierte organische Verbindungen, wie beispielsweise fluorierte, chlorierte, bromierte aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, speziell die Fluorkohlenwasserstoffe 113,114B, 112, TF, Perchloräthylen, Trichloräthylen, 1,1,1-Trichloräthan, Methylenchlorid und Tetrachlorkohlenstoff. Darüber hinaus können auch aromatische Kohlenwasserstoffe und höhersiedende aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Naphtha, Toluol, Benzol, Hexan, Pentan und Benzin zur Erzeugung überhitzten Dampfes verwendet werden. Halogenierte Kohlenwasserstoffe werden bevorzugt, weil sie nichtbrennbar sind, wenig kosten und leicht rückzugewinnen sind.Among the volatilizable organic liquids that can be used in the inventive Suitable device include liquid halogenated organic compounds, such as fluorinated, chlorinated, brominated aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons, especially the fluorocarbons 113, 114B, 112, TF, perchlorethylene, trichlorethylene, 1,1,1-trichloroethane, methylene chloride and carbon tetrachloride. In addition, can also be aromatic Hydrocarbons and higher-boiling aliphatic and aromatic hydrocarbons, such as naphtha, Toluene, benzene, hexane, pentane and gasoline can be used to generate superheated steam. Halogenated hydrocarbons are preferred because they are non-flammable, inexpensive, and light are to be recovered.

Wie schon erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn zur Herstellung des überhitzten Dampfes dieselbe organische Flüssigkeit verwendet wird, die von dem Grundmaterial zu entfernen ist. Für die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese jedoch keineswegs erforderlich; wenn die Flüssigkeiten verschieden sind, kann das in den Sammelbecken 19 gesammelte Kondensatgemisch durch Destillation aufgetrennt und der Wiederverwendung zugeführt werden.As already mentioned, it is advantageous if the same organic steam is used to produce the superheated steam Liquid is used, which is to be removed from the base material. For applicability the device according to the invention, however, this is by no means necessary; when the fluids are different are, the condensate mixture collected in the collecting basin 19 can be separated by distillation and recycled.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, daß im wesentlichen keine Luft in die Zone des überhitzten Dampfes eingeschleppt werden kann, daß somit ein hoher Lösungsmittelrückgewinnungsgrad erreicht und die Verschmutzung der Luft vermieden wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Behandlung und Trocknung von zusammenhängenden schichtförmigen Materialien, wie Papier, Kunststoff Metallfolien, Tuchen, Fasern und dergleichen. Falls erforderlich, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne weiteres auch absatzweise betrieben werden.The inventive device offers the advantage that essentially no air in the zone of the superheated steam can be introduced, so that a high degree of solvent recovery and air pollution is avoided. The device according to the invention is suitable for Treatment and drying of cohesive layered materials such as paper, plastic Metal foils, cloths, fibers and the like. If necessary, the device according to the invention can easily be operated intermittently.

Der überhitzte Dampf kann nicht nur im Gegenstrom durch die Führungskammer geführt werden, er kanr auch beispielsweise in geschlossenen Führungen unc unter Verwendung von Ventilatoren zur Aufrechterhai tung eines kontinuierlichen Dampfrückstroms geführ werden. Eine derartige geschlossene Führung enthäl zweckmäßigerweise im Abstand befindliche Konden sat-Rückführungseinrichtungen. Obwohl nicht erforder Hch, kann das bandförmige Material auch durch eini mechanische Dichtung in die Zone des überhitztei Dampfes eingeführt werden.The superheated steam can not only be guided through the guide chamber in countercurrent, it can also, for example, in closed tours unc using fans for the upright shark a continuous return flow of steam. Such a closed guide contains expediently located at a distance condensate return devices. Although not required Hch, the band-shaped material can also be replaced by a mechanical seal can be introduced into the zone of superheated steam.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609 551/4For this purpose 2 sheets of drawings 609 551/4

Claims

•i• i

Patent claims:

L Device for the continuous removal and recovery of a volatile, liquid organic solvent from a material wetted with the solvent, with a chamber, an inlet and outlet for the material, a liquid evaporator and vapor condensers, characterized in that the vapor condensers (17,18 ; 170,180) are located at the inlet and outlet (13, 14; 130, 140) of a guide chamber (11; 110) enclosing steam and a steam superheating device (32,35,37) is provided

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an inlet (16; 160) for the superheated steam is provided immediately in front of the steam condenser at the outlet (14; 140)