DE1963099A1 - Verfahren zur Rueckgewinnung von Waerme aus ueber hundert Grad heissen Abwassern u.dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren zur 1tiic1cgelfinnung von Wärme aus über hundert Grad heißen Abwässern und dl.
• Bei verschiedenen chemischen Prozessen fallen heiße Flüssigkeiten an, welche den Charakter von Abwassern haben und daher mit der ihnen anhaftenden Temperatur nicht in die Kanalisation abgeleitet werden können bzw. dürfen. Dazu kommt noch, daß es in der Regel von wirtschaftlicher Bedeutung ist, wenn es gelingt, die in diesen Fliissigkeiten enthaltene Wärmemenge bei einem möglichst hohen Temperaturniveau zurückzugewinnen, indem man z.B. damit Warmwasser (Kühlmittel , z.B. Betriebswasser) von bis zu 100°C, ggfs. sogar Warmwasser (unter Überdruck) von mehr als 1000C erzeugt.
• Bisher arbeitete man daher in der Regel in der Weise, daß man die heiße Flüssigkeit (Abwasser) durch Druck-Entspannung auf ein Temperaturniveau un 1000C abzukühlen versuchte, und daß man dann durch entsprechend demensionierte Wärmeaustauscher die Wärme in die zu erwärmende Wassermenge ableitete. Dies hat den Nachteil, daß man auf diese Weise kauen ein Warmwasser von einer höheren Temperatur als 80-90°C erreichen kann.
• Eine weitere bislang unbewältigte Sc1w rigkeit besteht darin, daß rian sich aus verfahrenstechnischen Gründen oft der Forderung gegenübergestellt sieht, die heiße FliissiSkei.t (Aiwasser) innerhalb einer derart kurzen Zeit abzuführen, daß die bis jetzt bekannten Methoden des Wärmeaustausches versagen müssen.
• Deshalb hat man es bislang in der Praxis nicht gesagt, Abwasser (z.B. auch Farbflotten in textilen Ausrüstungsbetrieben, Ablaugen und dgl.) schlagartig und ohne vorherige Abkühlung bis unter Siedetemperatur beispielsweise bei Atmosphärendruck (sich schlagartig # auf ca. 1 ata entspannend), normalerweise also unter 1000C bzw.
• sich bis auf ca. 100°C bzw. weniger abkühlend aus der Apparatur abzulasser Z.B. bei Plärbeprozessen wird ein schlagartiges Ablassen gebieterisch gefordert.
• Zweck der Erfindung ist es nun, diese Mängel auf wirtschaftliche Weise zu korrigieren.
• Technische Aufgabe der Erfindung ist es, ein schlagartiges Entleeren irgendwelcher unter hohem Druck und mit hoher (z.B. über 1000C liegenden) Temperatur stehenden Abwässer aus Apparaturen, Druckgefäßen und dgl. zu ermöglichen, ohne daß die oben angesprochenen Mißstände auftreten, und vor allem ohne daß wesentliche Wärmeverluste in Kauf genommen werden müssen.
• Gemäß der Erfindung wird die über hundert Grad (Celsius) heiße Flüssigkeit (Abwasser) in einem oder mehreren geschlossenen Rezipienten aufgefangen, und ein Entweichen der bei der Entspannung freiwerdenden Wärmemenge wird dadurch verhindert, daß die Xntspannungsdämpfe (im Rezipienten) unmittelbar bei ihrer Entstehung mit dem Kühlwasser auf indirektem h (Wärmetauscher) in Berührung gebracht werden. Dabei ist es wichtig und ein weiteres Merkmal der Erfindung, daß das Kühlmedium mit einer hohen Geschwindigkeit durch das Kühlsystem fließt, damit die hohe angebotene W,årmemenge rasch aufgenommen und abgeführt werden kann. Dcr verwendete Wärmetauscher soll also erfindungsgemtiß mit geringer Trägheit arbeiten; solche W.;rmetnuscher sind bekannt.
• Auf diese Weise ist es möglich, das Kühlmittel, wie z.B. Wasser, bis nahe an die Kondensationstemperatur der Schwaden des Abwassers oder dgl. zu erwärmen, d.h. bis zu und auch über 1000C. Das Kühlmittel wird im Normalfall - erfindungsgemäß - und bevorzugt hierbei unter Uberdruck (mehr als 1 ata) stehen. Dadurch wird nur ein Mindestbedarf an Kühlmittel benötigt.
• An einem Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung soll die Arbeitsweise dieses Verfahrens beschrieben werden.
• Aus einem Hochdruck-Fsirbeapparat HT, welcher mit einer Temperatur von 140°C arbeitet, soll in gewissen Zeitintervallen (z.B. alle 5 Stunden) die Flotte (Farbflotte) ohne vorherige Abkühlung innerhalb kürzester Zeit (schlagartig) abgelassen werden.
• Die dabei in der Flotte noch vorhandene Wärme soll dazu verwendet werden, das Betriebswasser (Kiihlmittel) auf eine Temperatur von 90 - 100°C zu erwärmen.
• Gemäß der Erfindung wird nun die 140°C heiße Flotte aus JIT über eine entsprechende mit Ventil oder Schieber versehene Leitung schlagartig in einen oder mehrere Rezipienten K abgelassen, welcher (welche) vollkommen geschlossen ist (sind), damit keine Schwaden entweichen können. In dem bzw. jedem Rezipienten K ist ein Kühlsystem KS (z.B. eine Kühlschlange, ein Plattentauscher, ein Röhrentauscher oder dgl. mit raschem Wärme-Über- bzw. Durchgang) eingebaut, welches mit dem aufzuwarmenden Wasser (Betriebswasser) gefüllt und bei Bedarf rasch von diesem durchflossen werden kann. Durch diese Schaltung bzw. dieses Betriebsverfahren und durch die Kühlung KX wird der beim Ablassen im Rezipienten (-Oberraum> entstehende Dampf sofort kondensiert und wieder in dt Flotte zurückgeleitet (tropft in den Rezipienten-Unterraum ab). Die auf 100 C abgekühlte Flotte wird mit Hilfe von Pumpen L aus K in einen zweiten Behälter M gepumpt und dort mit den anderen warmen Spülwässern gemischt. Diese werden dann in bekannter Weise über Gegenstromapparate auf die geforderte Endtemperatur abgekühlt.
• Im Rezipienten K entspannt sich also beim Ablaßvorgang die Flotte unter Erzeugung von Dampf derart, daß z.B. die obere Raumhälfte (Oberraum) des Rezipienten K Dampf von über 1000C liegender Temperatur die untere Raumhälfte (Unterraum) flüssige Flotte von z.B. 1000 (aber auch mehr oder weniger) betragender Temperatur enthält. Die Temperatur dieser unten im Rezipienten befindlichen Flotte liegt unter deren dem gerade im Rezipienten herrschenden Druck entsprechenden' Siedetemperatur.
• Zu dieser Beschreibung gehört auch die gesamte Zeichnung nebst deren Text, und zwar im Hinblick sowohl auf das Verfahren als auch auf die Anlage bzw.
• Einrichtung und deren Einzelheiten.
• Als Beispiele der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung seien benannt Textile Ausrüstungs-(Färbe)-Betriebe und Seifenfabriken bei letzteren ist das Abwasser die Unterlauge von Autoslaven-Spaltanlagen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme aus über 1000C heißen Flüssigkeiten, wie z.B. Farbflotten, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man die über 1000C heiße Flüssigkeit zunächst schlagartig in einen (oder mehrere) mit mindestens je einem)28inemJKühlsystem ausgerüsteten Rezipienten leitet und in diesem unter Verwendung von flüssigem Kühlmittel energisch (rasch) auf eine unterhalb der Siedetemperatur liegende Temperatur abkühlt, wobei gleichzeitig das Kühlmedium etwa auf Siedetemperatur, z.B. auf 1000C erwärmt wird.

2. Einrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie aus einem oder mehreren zur Aufnahme heißen, unter Überdruck stehenden Abwassers, wie z.B.

Farbflotte, Unterlauge#geeigneten Behälte# HT) und einem oder mehreren Rezipienten (K) besteht, wobei das oder die Organe (HT) und (K) durch eine oder mehrere mit einem rasch öffenbaren Abschlußorgan versehen sind, und wobei in jedem Rezipienten (K), und zwar bevorzugt in dessen Obenraum, ein für sehr raschen Wärmeübergang eingerichtetes Kdhlgystem, z.B.

Tauscher (KS), angeordnet ist, das für raschen Kühlmitteldurchfluß eingerichtet ist.