DE19901169C2 - Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus dem Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen Reinigung insbesondere von Textilien oder Metallteilen - Google Patents
Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus dem Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen Reinigung insbesondere von Textilien oder MetallteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung des
Lösungsmittels aus dem Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen
Reinigung insbesondere von Textilien oder Metallteilen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen,
die unabhängig von der Einrichtung zur chemischen Reinigung ist und an
beliebige, bereits bestehende Einrichtungen zur chemischen Reinigung
angeschlossen werden kann, wobei sie gleichzeitig eine bessere und
sicherere Wirkungsweise aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der
eingangs genannten Art gelöst, die als selbständige, unabhängig von der
Einrichtung zur chemischen Reinigung funktionsfähige Vorrichtung ausgebildet
ist und folgende Hauptbestandteile aufweist:
- - einen Restschlamm-Destillationsapparat mit zugeordneten Heizmitteln,
- - eine elektromotorisch angetriebene Pumpe zum Absaugen des Restschlamms aus dem Destillationsapparat der Einrichtung zur chemischen Reinigung und zu dessen Beförderung in den Restschlamm- Destillationsapparat,
- - eine bevorzugt herstellbare Druckausgleichsverbindung zwischen dem Restschlamm-Destillationsapparat und dem Destillationsapparat der Einrichtung zur chemischen Reinigung zwecks Rückführung der aus dem Restschlamm-Destillationsapparat beim dessen Befüllen verdrängten Gase in den Destillationsapparat der Einrichtung zur chemischen Reinigung,
- - ein elektromotorisch angetriebenes Gebläse zum Absaugen der mit den Lösungsmitteldämpfen geladenen Gase aus dem oberen Teil des Restschlamm-Destillationsapparats und zu deren Beförderung durch mindestens eine erste Kondensationseinheit und durch mindestens eine zweite, stärker wirkende Kondensationseinheit, sowie anschließend durch mindestens eine erste Erwärmungseinheit und durch eine zweite, stärker wirkende Erwärmungseinheit,
- - eine Verbindung zur Rückführung der aus der zweiten Erwärmungseinheit austretenden heißen Gase in den Restschlamm- Destillationsapparat zur Aufnahme von neuen Lösungsmitteldämpfen,
- - eine mit den Ausgängen der beiden Kondensationseinheiten verbundene Trennvorrichtung zur Trennung des anfallenden Kondensats in Lösungsmittel und Wasser,
- - eine Verbindung des Lösungsmittel-Auslasses der Trennvorrichtung mit einem Sammelbehälter für das Lösungsmittel,
- - eine Verbindung des Wasser-Auslasses der Trennvorrichtung mit einem Abwassersammler und
- - eine Energiespeise- und Steuereinheit zur automatischen Energieversorgung und Folgesteuerung der einzelnen Funktionseinheiten der Vorrichtung.
Diese Merkmale und zweckmäßige Weiterbildungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die damit erzielten Vorteile ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 das Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Auslaufende der Restschlamm-
Vorlaufleitung in dem Restschlamm-Destillationsapparat.
Fig. 3 ein bauliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Aufriß.
Die dargestellte Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus
dem Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen Reinigung insbesondere
von Textilien oder Metallteilen ist mit einem eigenen, wärmeisolierten
Restschlamm-Destillationsapparat 1 versehen, der aus einer
Destillationskammer 101 mit geneigtem Boden 201 und vorderseitigem, dicht
abschließbarem Handloch 2, das im Bereich der tiefsten Stelle des geneigten
Kammerbodens 201 vorgesehen ist, besteht. In dem oberen Teil der
Destillationskammer 101 ist vorderseitig eine zylinderförmige, vorspringende
Kammerausbuchtung 103 vorgesehen, die mit einem vorzugsweise
durchsichtigen Deckel 3 dicht abgeschlossen ist. Dia Destillationskammer 101
ist im Bereich ihres Bodens 201 und eines großen Teils ihrer beiden
Seitenwände und ihrer Rückwand von einem hohlen Heizmantel 4 umgeben,
der in seinem unteren Teil elektrische Heizwiderstände 5 enthält. Diese
Heizwiderstände 5 sind mit einer nicht dargestellten Energiespeise- und
Steuereinheit 100 verbunden und werden mit Hilfe eines Thermostats 6
gesteuert. Der hohle Heizmantel 4 wird mit Wasser bis zu einem etwas über
den Heizwiderständen 5 liegenden, konstant gehaltenen Wasserstand gefüllt.
Diese Wasserfüllung erfolgt mittels einer Wasserzuführungsleitung 7, die in
den tiefsten Bereich des Heizmantels 4 mündet und über ein handbetätigtes
oder servogesteuertes Wasserspeiseventil 8 mit dem Wasserversorgungsnetz
9 verbunden ist. Mit der Wasserzuführungsleitung 7 ist ein Druckmesser 10
verbunden, der den gemessenen Druck an die Energiespeise- und
Steuereinheit 100 meldet. Beim Öffnen des Wasserspeiseventils 8 tritt Wasser
in den hohlen Heizmantel 4 ein und füllt diesen bis zum vorbestimmten
Füllniveau, in dessen Höhe in den Heizmantel 4 ein Überlaufrohr 11 mündet,
das über ein Abflußventil 12 mit dem Abwassernetz F verbunden ist. Wenn
beim Füllen des Heizmantels 4 das Wasser den vorbestimmten Füllstand
erreicht und durch das Überlaufrohr 11 und das Abflußventil 12 auszufließen
beginnt, werden sowohl das Wasserspeiseventil 8 als auch das Abflußventil 12
geschlossen und die elektrischen Heizwiderstände 5 werden eingeschaltet.
Das im Heizmantel 4 enthaltene Wasser wird dadurch zum Kochen gebracht
und der erzeugte Wasserdampf verteilt sich gleichmäßig im Heizmantel 4.
Dadurch wird die Destillationskammer 101 des Restschlamm-
Destillationsapparats 1 gleichmäßig mittels Dampfheizung erwärmt. In dem
höchsten Bereich des Heizmantels 4 sind ein Sicherheits-Überdruckventil 13,
ein Temperaturfühler 14 und ein Druckmesser 15 vorgesehen. Der
Temperaturfühler 14 und der Druckmesser 15 sind mit der Energiespeise- und
Steuereinheit 100 verbunden.
Der tiefste Bereich des Destillationsapparats D einer beliebigen,
bestehenden Einrichtung zur chemischen Reinigung ist über ein
servogesteuertes Abschlämmventil 16 mit der Saugseite 17 einer
elektromotorisch angetriebenen Pumpe 18 verbindbar. Die Druckseite dieser
Pumpe 18 ist über eine Schlammvorlaufleitung 20 und ein servogesteuertes
Schlammvorlaufventil 19 mit dem oberen Teil der Destillationskammer 101 des
Restschlamm-Destillationsapparats 1 verbunden. Eine bevorzugte
Ausführungsform dieser Verbindung ist in Fig. 2 dargestellt. In diesem
Ausführungsbeispiel ist die Schlammvorlaufleitung 20 oberhalb des
Heizmantels 4 dicht durch die Rückwand der Destillationskammer 101 in diese
eingeführt und mündet von innen in die zylinderförmige vorderseitige
Kammerausbuchtung 103 im Abstand von deren durchsichtigen Deckel 3 aus.
Das Auslaufende der Schlammvorlaufleitung 20 ist mit einem diametralen
Schlitz versehen, in dem eine aus dem Auslaufende der Schlammvorlaufleitung
20 in die Ausbuchtung 103 der Destillationskammer 101 vorspringende
Tragplatte 21 gelagert und mittels äußeren Schweißpunkten befestigt ist. An
ihrem äußeren freien Ende trägt diese Tragplatte 21 eine feststehende,
rechtwinklig quergerichtete Prall- und Ablenkscheibe 22. Der von der Pumpe
18 aus dem Destillationsapparat D der Einrichtung zur chemischen Reinigung
abgesaugte und durch das offene Schlammvorlaufventil 19 geförderte
Restschlamm wird durch das Auslaufende der Schlammvorlaufleitung 20 gegen
die davor angeordnete Prallscheibe 22 ausgestoßen und von dieser seitlich in
allen radialen Richtungen gegen die Umfangswand der zylinderförmigen
Ausbuchtung 103 der Destillationskammer 101 abgelenkt. Der Restschlamm
wird dadurch gegen die Umfangswand der Kammerausbuchtung 103
geschleudert und fließt dann in die Destillationskammer 101 hinunter. Durch
diese Einführungsart des Restschlamms in die Destillationskammer 101 des
Restschlamm-Destillationapparats 1 wird bereits beim Beschicken der
Destillationskammer 101 ein Teil des im Restschlamm enthaltenen
Lösungsmittels freigesetzt.
In der Destillationskammer 101 ist ein z. B. schwimmergesteuerter
Schlammniveaufühler 23 vorgesehen, der die Pumpe 18 automatisch stillsetzt,
sobald ein vorbestimmter Höchststand des Restschlamms in der
Destillationskammer 101 erreicht wird. Durch den im hohlen Heizmantel 4
erzeugten Wasserdampf erreicht die Temperatur in der Destillationskammer
101 den für die Verdampfung des im Restschlamm enthaltenen Lösungsmittels
erforderlichen Wert z. B. von etwa 123 bis 125°C. Ein Temperaturfühler 124
dient zur Regelung und Einhaltung der Temperatur in der Destillationskammer
101. Da die Destillationskammer 101 praktisch als Dampfgenerator funktioniert,
ist sie in ihrem höchsten Teil mit einem Überdruck-Sicherheitsventil 24
versehen.
Die mit Wasser- und Lösungsmitteldämpfen geladenen Gase werden
aus der Destillationskammer 101 des Restschlamm-Destillationsapparats 1 im
oberen hinteren Kammerbereich über eine Abführleitung 25 abgeführt und
durch einen Wassergekühlten Wärmeaustauscher 26 geleitet, in dem eine erste
Kondensation stattfindet. Das in dieser ersten Kondensationseinheit 26
kondensierte Lösungsmittel-Wasser-Gemisch fließt unter Einwirkung der
Schwerkraft durch eine Leitung 27 in eine tiefer gelegene Trennvorrichtung 28,
in der sich in einem Trennbehälter eine untere Wasserschicht und eine darauf
schwimmende, obere Schicht des leichteren flüssigen Lösungsmittels
ausbilden. Das Wasser wird durch eine Bodenausflußleitung 29 und durch ein
Ausflußventil 30 in einen nicht dargestellten Wasserbehälter P abgeführt. Das
rückgewonnene, in der Trennvorrichtung 28 anfallende, flüssige Lösungsmittel
wird aus dem Trennbehälter durch eine davon seitlich abgehende
Überlaufleitung unter Einwirkung der Schwerkraft in einen tiefer gelegenen
Sammelbehälter 32 abgeführt.
Der Lösungsmittel-Sämmelbehälter 32 ist mit einem Niveaufühler 33
versehen, der mit der Energiespeise- und Steuereinheit 100 verbunden ist und
die Vorrichtung beim Erreichen eines höchst zulässigen Lösungsmittelstands
im Sammelbehälter 32 automatisch abschaltet. Der Bodenbereich der
Trennvorrichtung 28 kann durch eine Abzapfleitung 34 und durch ein im
normalen Destillationsbetrieb geschlossenes Abzapfventil 35 mit der Saugseite
17 der Pumpe verbunden werden. Der Kühlwasserkreislauf der ersten
Kondensationseinheit (Wärmeaustauscher 26) ist eingangseitig durch eine
Wasserzuführungsleitung 107 mit dem Wasserversorgungsnetz 9 und
ausgangseitig durch eine Wasserabführungsleitung 207 mit dem
Abwassernetz F verbunden. In der Wasserzuführungsleitung 107 ist ein
Regelventil 36 vorgesehen, das durch einen auf die Wassertemperatur in der
Wasserabführungsleitung 207 ansprechenden Thermostat 37 gesteuert wird.
Die in der ersten Kondensationseinheit (Wärmeaustauscher 26) noch
nicht kondensierten Dämpfe werden von einem elektromotorisch angetriebenen
Turbogebläse 38 abgesaugt und in eine wärmeisolierte Kondensationskammer
40 über eine im oberen Bereich dieser Kondensationskammer 40 einmündende
Druckleitung 39 befördert. In der Kondensationskammer 40 ist ein
Kondensationskühler 41 angeordnet. Von der tiefsten Stelle des geneigten
Bodens 140 der Kondensationskammer 40 geht eine Kondensatabflußleitung
43 ab, die über die Leitung 27 mit der Trennvorrichtung 28 verbunden ist. In
der Leitung 27 ist ein Temperaturfühler 43 vorgesehen, der auf die Temperatur
des der Trennvorrichtung 28 zugeführten Kondensats anspricht.
Die Kondensationskammer 40 ist unmittelbar über ihrem Boden 140 und
vorzugsweise im höher liegenden Bodenbereich mit einer seitlichen Öffnung 44
versehen, durch welche hindurch die vom Turbogebläse 38 beförderten Gase
austreten und in eine dicht neben der Kondensationskammer 40 angeordnete
Erwärmungskammer 45 einlaufen, in der ein vorzugsweise als
Rippenheizkörper ausgebildeter Heizkörper 46 angeordnet ist. Die
Kondensationskammer 40 und die Erwärmungskammer 45 bilden praktisch
eine einzige Doppelkammer-Baugruppe. Die beim Durchgang durch den
Heizkörper erwärmten und in ihrer Fließgeschwindigkeit gebremsten Gase
werden durch eine Leitung 47 aus dem oberen Teil der Erwärmungskammer 45
abgeführt und durch einen zweiten, vorzugsweise als Rohrbündelaustauscher
ausgebildeten Wärmeaustauscher 48 geleitet, in dem die Gase weiter erwärmt
und getrocknet werden. Anschließend werden diese Gase durch die Leitung 49
in den oberen Teil der Destillationskammer 101 der Restschlamm-
Destillationsapparats 1 zurückgeführt und zwar vorzugsweise in den Bereich
oberhalb der vorderseitigen Kammerausbuchtung 103. In der
Destillationskammer 101 nehmen die gereinigten, getrockneten und erwärmten
Gase erneut die darin erzeugten Wasser- und Lösungsmitteldämpfe auf und
durchlaufen wieder den oben beschriebenen Kreislauf zur Rückgewinnung des
Lösungsmittels aus dem Restschlamm der Einrichtung zur chemischen
Reinigung.
Mit 50 ist der elektromotorisch angetriebene Verdichter des
Kältemittelkreislaufs einer Kältemaschine bezeichnet. Die Druckleitung 51 des
Verdichters 50 ist mit dem oberen Ende des Heizkörpers 46 verbunden, dessen
unteres Ende über die Leitung 52 mit einem wassergekühlten Verflüssiger 53
zur Abkühlung und Verflüssigung des z. B. aus Freon bestehenden Kältemittels
verbunden ist. Das abgekühlte flüssige Kältemittel strömt durch die
Abflußleitung 54 des Verflüssigers 53 und durch das Expansionsventil 55
sowie durch den als Verdampfer wirkenden Kondensationskühler 41. Das
Ausgangsende des Kondensationsfühlers 41 ist durch die Leitung 56 mit der
Saugseite des Verdichters 50 verbunden. Am Ausgang des
Kondensationskühlers 41 ist der Temperaturfühler 57 eines Thermostats zur an
sich bekannten Steuerung der Wirkungsweise des Expansionsventils 55
angeordnet. In der Abflußleitung 54 ist in der Nähe des Expansionsventils 55
ein servogesteuertes Ventil 58 vorgesehen, während ein Punkt der
Verbindungsleitung zwischen dem Expansionsventil 55 und dem
Kondensationskühler 41 über ein servogesteuertes, im normalen
Destillationsbetrieb geschlossenes Ventil 59 mit der Druckleitung 51 des
Verdichters 50 verbunden ist. Der Zweck und die Wirkungsweise dieser
Anordnung mit den Ventilen 58 und 59 sind weiter unten näher beschrieben.
Die Kühlschlange 153 des Verflüssigers 53 ist mit ihrem Einlaufende
durch eine Verbindungsleitung 307 mir der an das Wasserversorgungsnetz
angeschlossenen Wasserzuführungsleitung 7 verbunden. Das Auslaufende der
Kühlschlange 153 ist durch eine Ablußleitung 407 mit dem Abwassernetz F
verbunden. In der Verbindungsleitung 307 ist ein Drosselventil 60 vorgesehen,
das von einem am Ausgang des Verdichters 50 der Kältemaschine, d. h. in der
Druckleitung 51 dieses Verdichters 50 vorgesehenen Pressostat 61 gesteuert
wird.
In dem Wärmeaustauscher 48, der eine zweite Erwärmungseinheit
darstellt, strömen die Gase durch ein Rohrbündel 148, das in einer
Heizkammer angeordnet ist, durch die in Gegenströmung zu den Gasen
Wasserdampf geleitet wird. Dieser Wasserdampf wird durch die in Fig. 1
gestrichelt dargestellte Vorlaufleitung 62 vom oberen Teil des Heizmantels 4
abgezapft und nach Durchlaufen der Heizkammer des Wärmeaustauschers 48
durch eine in Fig. 1 ebenfalls gestrichelt dargestellte Rücklaufleitung 63 und
durch ein Rückschlagventil 64 wieder in den unteren Teil des Heizmantels 4
zurückgeführt.
Ein Punkt der von der Destilllationskammer 101 zum Wärmeaustauscher
26 verlaufenden Abführleitung 25 für die mit Wasserdampf und
Lösungsmitteldampf geladenen Gase ist durch eine Druckausgleichsleitung 65
mit dem oberen Teil des Destillationsapparats D der Einrichtung zur
chemischen Reinigung verbindbar. In dieser Druckausgleichsleitung 65 ist ein
servogesteuertes Druckausgleichsventil 66 vorgesehen, das gleichzeitig mit
dem Abschlämmventil 16 geöffnet und geschlossen wird, um Unterdrücke in
dem Destillationsapparat D der Einrichtung zur chemischen Reinigung bzw.
Überdrücke in der Destillationskammer 101 des Restschlamm-
Destillationsapparats 1 während der Überführung des Restschlamms aus dem
Destillationsapparat D in die Destillationskammer 101 zu vermeiden.
Der tiefste Punkt der Destillationskammer 101 des Restschlamm-
Destillationsapparats 1 ist durch eine Schlammrücklaufleitung 67 und ein
servogesteuertes Schlammrücklaufventil 68 mit der Saugseite 17 der Pumpe
18 verbunden. Die Saugseite 17 der Pumpe 18 kann außerdem über eine
Entleerungsleitung 69 und ein servogesteuertes, normalerweise geschlossenes
Entleerungsventil 70 mit dem tiefsten Bodenbereich des Lösungsmittel-
Sammelbehälters 32 verbunden werden. Mit der Saugseite 17 der Pumpe 18
kann auch eine zusätzliche Saugleitung 71 mit einem handbetätigten,
normalerweise geschlossenen Ventil 72 verbunden werden.
Die Druckseite der Pumpe 18 kann mit einer Schlammauslassleitung 73
über ein zugeordnetes servogesteuertes Auslassventil 74 verbunden werden,
welch letzteres gleichzeitig und gleichsinnig mit dem Schlammrücklaufventil 68
der Destillationskammer 101 geöffnet und geschlossen wird. Die
Schlammauslassleitung 73 ist z. B. mit einem Sammelbehälter 75 für den
gereinigten d. h. lösungsmittelfreien Restschlamm verbunden. Der obere Teil
des Sammelbehälters 75 für den lösungsmittelfreien Restschlamm kann durch
eine Entlüftungsleitung 76 und ein zugeordnetes, servogesteuertes
Entlüftungsventil 77 mit dem oberen Teil des Sammelbehälters 32 für das
rückgewonnene Lösungsmittel verbunden werden. In der Entlüftungsleitung ist
ein in der Strömungsrichtung zum Lösungsmittel-Sammelbehälter 32 öffnendes
Rückschlagventil 78 angeordnet. Die Druckseite der Pumpe 18 ist mit einer
Lösungsmittel-Auslassleitung 79 verbunden, die mit einem handbetätigten oder
servogesteuerten Lösungsmittel-Auslassventil 80 versehen und an den
Lösungsmittelbehälter der Einrichtung zur chemischen Reinigung oder an
einen Vorratsbehälter für das Lösungsmittel angeschlossen ist. Der obere Teil
des Sammelbehälters 32 für das rückgewonnene Lösungsmittel ist durch eine
Belüftungsleitung 81 mit einem handbetätigten, für die Bedienungsperson
zugänglichen, normalerweise geschlossenen Belüftungsventil 82 verbunden.
Bei der Überführung des Restschlamms aus der Destillationsvorrichtung
D der Einrichtung zur chemischen Reinigung in die Destillationskammer 101
des Destillationsapparats 1 sind das Abschlämmventil 16 und das
Schlammvorlaufventil 19 geöffnet, während die Ventile 70, 72, 74, 80 und
insbesondere das Schlammrücklaufventil 68 geschlossen sind. Die Pumpe 18
wirkt als Lade- bzw. Beschickungspumpe für die Destillationskammer 101.
Beim Absinken der Konzentration des Lösungsmittels, das in dem in der
Destillationskammer 101 erhitzten Restschlamm enthalten ist, steigt die
Temperatur in dieser Destillationskammer fortschreitend an. Sobald diese
Temperatur einen Höchstwert von z. B. etwa 127°C erreicht, der mittels einem
mit dem Temperaturfühler 124 verbundenen, nicht dargestellten Thermostat
vorbestimmt werden kann, spricht dieser Thermostat an und setzt eine
Schaltuhr in Gang, die auf eine vorbestimmte Laufzeit z. B. von etwa 2 Stunden
eingestellt ist und den Verdichter 50 der Kältemaschine sowie das
Turbogebläse 38 einschaltet. Gleichzeitig setzt der genannte Thermostat auch
eine weitere Schaltuhr 84 in Gang, die auf eine bestimmte, bedeutend kürzere
Laufzeit z. B. von etwa 10 Minuten eingestellt ist, nach deren Ablauf die Pumpe
18 automatisch eingeschaltet wird und gleichzeitig das Abschlämmventil 16
geschlossen und das Schlammrücklaufventil 68 geöffnet werden. Der
Restschlamm wird jetzt mit Hilfe der Pumpe 18 durch die Destillationskammer
101 des Restschlamm-Destillationsapparats 1 umgewälzt und die Pumpe 18
wirkt also als Umwälzpumpe. Durch diese Umwälzung wird das Entweichen des
im Restschlamm enthaltenen Lösungsmittels begünstigt.
Am Anfang eines Arbeitszyklus kann sich infolge des hohen
Feuchtigkeitsgehalts und der großen Lösungsmittelkonzentration in dem vom
Turbogebläse 38 geförderten Gasstrom ein Eisbelag auf dem
Kondensationskühler 41 ausbilden, wodurch die betreffende
Wärmeaustauschfläche vermindert wird. In diesem Fall stellt der
Temperaturfühler 57 ein entsprechendes Absinken der Temperatur fest. Das
Arbeitsprogramm der Vorrichtung ist so ausgelegt, daß wenn der genannte
Temperaturfühler einen vorbestimmten Temperaturmindestwert von z. B. etwa
-15 bis -25°C feststellt, die Pumpe 18, das Turbogebläse 38 und der
Verdichter 50 von der Energiespeise- und Steuereinheit 100 abgeschaltet und
gleichzeitig das Ventil 58 geschlossen und das Ventil 59 geöffnet werden, so
daß das warme Kältemittel der Kältemaschine durch den Kondensationskühler
41 strömt und dessen Enteisung bewirkt. Sobald die vom Temperaturfühler 57
festgestellte Temperatur einen vorbestimmten positiven Wert z. B. von etwa
+3°C erreicht, wird wieder der normale Betriebszustand der Vorrichtung
hergestellt, d. h. das Ventil 58 wird geöffnet, das Ventil 59 wird geschlossen und
der Verdichter 50, das Turbogebläse 38 und die Pumpe 18 werden wieder
eingeschaltet.
Am Ende der von der Schaltuhr 83 festgesetzten Laufzeit wird der
Restschlamm-Destillationsbetrieb der Vorrichtung automatisch abgeschlossen.
Da der Umwälzkreislauf der Pumpe noch Reste des umgewälzten Schlamms
enthält, ist es zweckmäßig, zunächst den behandelten, noch warmen Schlamm
aus der Destillationskammer 101 zu entfernen. Dazu werden von der
Energiespeise- und Steuereinheit 100 zusätzlich zu dem
Schlammrücklaufventil 68 auch das Auslassventil 74 und das Entlüftungsventil
77 geöffnet und die Pumpe 18 wird durch eine Schaltuhr 85 erneut
eingeschaltet und für eine vorbestimmte kurze Laufzeit z. B. für etwa 1 Minute
bzw. so lange im Gang gehalten, bis der behandelte, lösungsmittelfreie
Restschlamm aus der Destillationskammer 101 in den Sammelbehälter 75
überführt wird. Die im Sammelbehälter 75 enthaltene Luft entweicht dabei
durch die Entlüftungsleitung 76 und das Entlüftungsventil 77 in die anderen
Teile der Vorrichtung. Wenn der behandelte, lösungsmittelfreie Restschlamm
erst nach Ablauf einer längeren Zeit nach Abschluß des Destillationsvorgangs
aus der Destillationskammer 101 entfernt werden soll, ist es zweckmäßig, ihn
zuerst durch kurzzeitiges Einschalten der Heizwiderstände 5 zu erwärmen.
Nach dem Entladen des behandelten Restschlamms werden das
Umwälzventil 68, das Auslassventil 74 und das Entlüftungsventil 77 durch die
Schaltuhr 85 geschlossen und es wird eine Schaltuhr 86 in Gang gesetzt, die
für kurze Zeit, z. B. für etwa 10 Sekunden das Entleerungsventil 35 der
Trennvorrichtung 28 und das Schlammvorlaufventil 19 öffnet und die Pumpe 18
laufen läßt. Die in der Trennvorrichtung 28 enthaltene, verhältnismäßig geringe
Lösungsmittelmenge wird infolgedessen von der Pumpe 18 abgesaugt und in
die Destillationskammer 101 befördert, wobei sie die Pumpe 18 und die
durchflossenen Leitungen von Schlammresten reinigt und später d. h. beim
nächsten Destillationsvorgang wiedergewonnen wird.
Zur Entleerung des Lösungsmittel-Sammelbehälters 32 werden von der
Energiespeise- und Steuereinheit 100 das betreffende Entleerungsventil 70
und das Auslassventil 80 geöffnet, die Ventile 16, 35, 74 und 19 geschlossen
und die Pumpe 18 eingeschaltet. Das rückgewonnene Lösungsmittel wird
dadurch aus dem betreffenden Sammelbehälter 32 durch die
Entleerungsleitung 69 abgesaugt und durch die Auslassleitung 79 in den
Lösungsmittelbehälter der Einrichtung zur chemischen Reinigung oder in einen
gesonderten Lösungsmittel-Vorratsbehälter befördert. Während der Entleerung
des Lösungsmittel-Sammelbehälters 32 wird das Belüftungsventil 82 offen
gehalten, so daß Außenluft durch die Belüftungsleitung 81 in den
Sammelbehälter 32 einströmen kann.
Die nicht dargestellte Energiespeise- und Steuereinheit 100 kann in
beliebiger, dem Fachmann bekannter Weise zur automatischen
Folgesteuerung der einzelnen Arbeitsvorgänge für den Betrieb der
beschriebenen Vorrichtung ausgebildet werden. Insbesondere stellt diese
Energiespeise- und Steuereinheit 100 den Anschluß der elektrisch, hydraulisch
oder pneumatisch angetriebenen Vorrichtungsteile an die betreffenden
Energiequellen her und enthält die vorgeschriebenen Kontroll- und
Sicherheitsmittel für den ordnungsgemäßen, gefahrlosen Betrieb der
Vorrichtung.
In Fig. 3 ist eine bevorzugte bauliche Ausführungsform der vorstehend
beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine
rechteckige Unterlage 87 auf, die als Fangwanne mit einem gegen eine mittige
Ausflußöffnung 88 geneigten Boden 187 ausgebildet ist. In diese
wannenförmige Unterlage 87 taucht das freie Ende der vorstehend genannten,
zusätzlichen Saugleitung 71 der Pumpe 18 ein. Eventuelle Leckflüssigkeiten
aus der erfindungsgemäßen, auf der Unterlage 87 aufgebauten Vorrichtung
werden von der wannenförmigen Unterlage 87 abgefangen und können mit
Hilfe der Pumpe 18 durch die zusätzliche Saugleitung 71 abgesaugt werden.
In der wannenförmigen Unterlage 87 sind im Abstand vom
Wannenboden 187 waagerechte Balken 89 befestigt, die den mit einem
Kontrollfenster 132 versehenen Lösungsmittel-Sammelbehälter 32 tragen.
Neben diesem Sammelbehälter 32 ist auf den Balken 89 die Pumpe 18
angeordnet. Auf dem Lösungsmittel-Sammelbehälter 32 ist unter
Zwischenschaltung von Distanzelementen 90 der wärmeisolierte Restschlamm-
Destillationsapparat 1 gelagert, neben dem die Trennvorrichtung 28
angeordnet ist. Auf dem Restschlamm-Destillationsapparat 1 ist unter
Zwischenschaltung eines Tragrahmens 91 die wärmeisolierte, aus der zweiten
Kondensationseinheit 40, 41 und der ersten Erwärmungseinheit 45, 46
gebildete Baugruppe gelagert, auf der die zweite Erwärmungseinheit 48 liegt.
Seitlich neben der genannten Baugruppe 40, 41, 45, 46 sind die erste
Kondensationseinheit 26 und der Verdichter 50 mit dem in Fig. 3 nicht
sichtbaren Verflüssiger 53 der Kältemaschine angeordnet. Über dem
Verdichter 50 ist das Turbogebläse 38 angeordnet. Die wannenförmige
Unterlage 87 ist allseitig breiter als der größte Grundriß der auf- und
nebeneinander getürmten Vorrichtungsteile ausgebildet und an ihrem oberen
Umfangsrand ist ein Schutzgehäuse 92 befestigt, das sich über die gesamte
Höhe der Vorrichtung um diese herum erstreckt, jedoch oben offen ist, um das
Ein- und Ausführen der einzelnen Vorrichtungsteile oder der ganzen, mit Hebe-
und Transportösen 93 versehenen Vorrichtung mittels einer Hebevorrichtung
z. B. eines Krans od. dgl. zu ermöglichen. Die Vorderwand des Schutzgehäuses
92 ist als Schranktür ausgebildet, die vorzugsweise aus durchsichtigem
Material besteht und in mittlerer Höhe eine Öffnung aufweist, durch welche die
Schalttafel der ebenfalls im Schutzgehäuse untergebrachten Energiespeise-
und Steuereinheit 100 zugänglich ist oder nach außen vorspringt.
Aus der obigen Beschreibung geht klar hervor, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus
dem Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen Reinigung insbesondere
von Textilien oder Metallteilen eine von diesen Einrichtungen unabhängige,
selbständige Vorrichtung darstellt, die alle für ihren vorzugsweise
vollautomatischen Betrieb erforderliche Funktionseinheiten sowie Antriebs-,
Energiespeise- und Steuermittel für eine autonome Wirkungsweise aufweist
und nur durch eine Schlammabsaugleitung 17 und vorzugsweise durch eine
Druckausgleichsleitung 65 mit dem Destillationsapparat D der jeweils
zugeordneten Einrichtung zur chemischen Reinigung verbunden zu werden
braucht.
Claims (18)
1. Vorrichtung zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus dem
Restschlamm von Einrichtungen zur chemischen Reinigung insbesondere von
Textilien oder Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als selbständige
und unabhängig von der Einrichtung zur chemischen Reinigung funktionsfähige
Vorrichtung ausgebildet ist und folgende Hauptbestandteile enthält:
- - einen Restschlamm-Destillationsapparat (1) mit zugeordneten Heizmitteln (4, 5),
- - eine elektromotorisch angetriebene Pumpe (18) zum Absaugen des Restschlamms aus dem Destillationsapparat (D) der Einrichtung zur chemischen Reinigung und zu dessen Beförderung in den Restschlamm- Destillationsapparat (1),
- - eine bevorzugt herstellbare Druckausgleichsverbindung (65, 66) zwischen dem Restschlamm-Destillationsapparat (1) und dem Destillationsapparat (D) der Einrichtung zur chemischen Reinigung zwecks Rückführung der aus dem Restschlamm-Destillationsapparat (1) bei dessen Beschicken verdrängten Gase in den Destillationsapparat (D) der Einrichtung zur chemischen Reinigung,
- - ein elektromotorisch angetriebenes Gebläse (38) zum Absaugen der mit den Lösungsmitteldämpfen geladenen Gase aus dem oberen Teil des Restschlamm-Destillationsapparats (1) und zu deren Beförderung durch mindestens eine erste Kondensationseinheit (26) und durch mindestens eine zweite, stärker wirkende Kondensationseinheit (40, 41), sowie anschließend durch mindestens eine erste Erwärmungseinheit (45, 46) und durch eine zweite, stärker wirkende Erwärmungseinheit (48),
- - eine Verbindung (49) zur Rückführung der aus der zweiten Erwärmungseinheit (48) austretenden heißen Gase in den Restschlamm- Destillationsapparat (1) zur Aufnahme von neuen Lösungsmitteldämpfen,
- - eine mit den Ausgängen der beiden Kondensationseinheiten (26; 40, 41) verbundene Trennvorrichtung (28) zur Trennung des anfallenden Kondensats in Lösungsmittel und Wasser,
- - eine Verbindung (34, 35) des Lösungsmittel-Auslasses der Trennvorrichtung (28) mit einem Sammelbehälter (32) für das Lösungsmittel,
- - eine Verbindung (29, 30) des Wasser-Auslasses der Trennvorrichtung (28) mit einem Abwassersammler und
- - eine Energiespeise- und Steuereinheit (100) zur automatischen Energieversorgung und Folgesteuerung der einzelnen Funktionseinheiten der Vorrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Kondensationseinheit (26) durch einen kontinuierlichen, von einem Regelventil
(36) geregelten Wasserdurchfluß aus einem Wasserversorgungsnetz (9)
gekühlt ist und das genannte Regelventil (36) durch einen Thermostat
gesteuert ist, dessen Temperaturfühler (37) auf die Temperatur des aus der
ersten Kondensationseinheit (26) austretenden, insbesondere in ein
Abwassernetz (F) abfließenden Kühlwassers anspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Kondensationseinheit aus einer wärmeisolierten, von den mit
Lösungsmitteldämpfen geladenen Gasen aus dem Restschlamm-
Destillationsapparat (1) durchflossene Kondensationskammer (40) mit einem
darin angeordneten Kondensationskühler (41) besteht, wobei dieser
Kondensationskühler (41) als Verdampfer einer Kältemaschine ausgebildet ist,
die einen durch ein Expansionsventil (55) mit dem Kondensationskühler (41)
verbundenen Verdichter (50) und einen Verflüssiger mit einer ersten
Kühleinheit (46) und einer anschließenden zweiten Kühleinheit (53) für das
verdichtete Kältemittel aufweist, von denen die erste Kühleinheit (46) durch
Wärmeaustausch mit einem Durchfluß von aus dem Restschlamm-
Destillationsapparat (1) kommenden Gasen und die zweite Kühleinheit (53)
durch Wärmeaustausch mit einem Durchfluß von aus dem
Wasserversorgungsnetz kommendem und in das Abwassernetz (F)
abfließendem Wasser gekühlt ist, und das Expansionsventil (55) von einem
Temperaturfühler (57) gesteuert ist, der auf die Ausgangstemperatur des
Kondensationskühlers (41) der zweiten Kondensationseinheit anspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kondensationskammer (40) mit einer daneben angeordneten, wärmeisolierten
Erwärmungskammer (45) in Verbindung steht, durch welche die aus der
genannten Kondensationskammer (40) kommenden Gase hindurch fließen und in
der ein Heizkörper (46) angeordnet ist, durch den das vom Verdichter (50) der
Kältemaschine kommende Kältemittel fließt, wobei der Bodenbereich dieser
Erwärmungskammer (45) durch eine Leitung (42) mit der Trennvorrichtung (28)
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (58, 59) vorgesehen sind, die beim Absinken der
Temperatur in der zweiten Kondensationseinheit (40, 41) unterhalb eines
vorbestimmten, negativen, einer Vereisung des Kondensationskühlers dieser
Kondensationseinheit (40, 41) entsprechenden Mindestwert, z. B. von etwa -15
bis -25°C, den Kreislauf des Kältemittels durch das Expansionsventil (55)
unterbrechen und den als Verdampfer der Kältemaschine ausgebildeten
Kondensationskühler (41) der zweiten Kondensationseinheit bei gleichzeitigem
Stillsetzen des Verdichters (50) der Kältemaschine zeitweise mit der ersten
Kühleinheit des vom Verdichter (50) kommenden, warmen, gasförmigen
Kältemittels zur Enteisung des Kondensationskühlers (41) verbinden, und
anschließend, nachdem die Temperatur in der genannten zweiten
Kondensationseinheit (40, 41) wieder einen positiven Wert
erreicht, wieder die vorherigen normalen Betriebsverhältnisse herstellen.
6. Vorrichtung nach einem der vor vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Erwärmungseinheit (48) aus einem
Rohrbündel-Wärmeaustauscher besteht, der durch spontanen Umlauf des in
einem Heizmantel (4) der Destillationskammer (101) des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) erzeugten Wasserdampfs geheizt wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (19, 20; 67, 68) vorgesehen sind, die die
Druckseite der Pumpe (18) durch eine Schlammvorlaufleitung (20) mit dem
oberen Teil der Destillationskammer (101) des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) und die Saugseite (17) der Pumpe (18) am
Betriebsanfang mit dem Destillationsapparat (D) der Einrichtung zur
chemischen Reinigung zum Überführen des Restschlamms aus dieser
Einrichtung in den Restschlamm-Destillationsapparat (1) beim Beladen
desselben und während des Betriebs mit der tiefsten Stelle des geneigten
Bodens (201) der Destillationskammer (101) des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) zum Umwälzen des Restschlamms bei der Destillation
desselben verbinden.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit der Druckseite der Pumpe (18) verbindbare, in
den oberen Teil der Destillationskammer (101) des Destillationsapparats (1)
dichtend eingeführte Schlammvorlaufleitung (20) mit ihrem vorzugsweise etwa
waagerecht gerichteten, offenen Ende im Abstand vor einer feststehenden,
etwa rechtwinklig quergerichteten Prall- und Ablenkfläche (22) ausläuft.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das frei und vorzugsweise waagerecht in der
Destillationskammer (101) des Restschlamm-Destillationsapparats (1)
auslaufende, offene Ende der Schlammvorlaufleitung (20) in eine dazu
koaxiale, vorzugsweise zylinderförmige Ausbuchtung (103) der
Destillationskammer (101) eingreift.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (67, 68; 73, 74) vorgesehen sind, die am Ende
eines Arbeitszyklus die Saugseite (17) der Pumpe (18) mit dem tiefsten
Bodenbereich der Destillationskammer (101) des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) und die Druckseite der Pumpe (18) mit einem
Sammelbehälter (75) für den behandelten, vom Lösungsmittel befreiten
Restschlamm zur dessen Überführung aus der Destillationskammer
(101) in den Sammelbehälter (75) verbinden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
obere Teil des Sammelbehälters (75) für den behandelten, lösungsmittelfreien
Restschlamm während der Beschickung mit diesem Schlamm durch
Entlüftungsmittel (76, 77, 78) mit einem flüssigkeits- bzw. schlammleeren Raum
der Vorrichtung verbindbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (86; 34, 35; 19, 20) vorgesehen sind, die am Ende
eines Arbeitszyklus nach dem Entleeren des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) die Pumpe (18) in Gang halten und ihre Saugseite
(17) kurzzeitig mit dem Lösungsmittelauslaß (34, 35) der Trennvorrichtung
(28) zum Durchlaufwaschen der Pumpe (18) mit dem aus der Trennvorrichtung
(28) abgesaugten und in den Restschlamm-Destillationsapparat (1) beförderten
Lösungsmittel verbinden.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (69. 70; 79, 80) vorgesehen sind, die die Saugseite
(17) der Pumpe (18) mit dem Bodenbereich des Sammelbehälters (32) für das
wiedergewonnene Lösungsmittel und die Druckseite der Pumpe (18) mit einem
Vorratsbehälter für das Lösungsmittel kurzzeitig verbinden, wobei der
Sammelbehälter (32) für das wiedergewonnene Lösungsmittel mit während der
Entleerung handmäßig oder servogesteuert geöffneten Belüftungsmitteln (81,
82) versehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzelnen Funktions- bzw. Baugruppen der
Vorrichtung über- und nebeneinander auf einer als Fangwanne ausgebildeten
Unterlage (87) angeordnet und durch ein auf dem Umfangsrand dieser
Unterlage (87) abgestütztes, vorzugsweise oben offenes Schutzgehäuse (92)
umschlossen sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf
oberen Querbalken (81) der wannenförmigen Unterlage (87) der
Sammelbehälter (32) für das rückgewonnene Lösungsmittel und daneben die
Pumpe (18) angeordnet sind und auf dem genannten Sammelbehälter (32),
vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Distanzelementen (90), der
Restschlamm-Destillationsapparat (1) und daneben die Trennvorrichtung (28)
gelagert sind, wobei der Restschlamm-Destillationsapparat (1) vorzugsweise
unter Zwischenschaltung von einem Tragrahmen (91) die zweite
Kondensationseinheit (40, 41) und die erste Erwärmungseinheit (46) trägt, auf
denen die zweite Erwärmungseinheit (48) und daneben die erste
Kondensationseinheit (26) und eine der zweiten Kondensationseinheit (40, 41)
zugeordnete Kältemaschine (50, 53) angeordnet sind, während die Schalttafel
der vorzugsweise ebenfalls im Schutzgehäuse (92) angeordneten
Energiespeise- und Steuervorrichtung (100) durch die Vorderseite des
Schutzgehäuses (92) zugänglich ist oder aus diesem nach außen vorspringt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Kondensationseinheit und die erste
Erwärmungseinheit aus zwei nebeneinander angeordneten, anliegenden
Kammern (40, 45) bestehen, die im Bereich ihres gemeinsamen, geneigten
Bodens (140) durch eine Verbindungsöffnung (44) untereinander
kommunizieren und von denen die der Kondensationseinheit zugeordnete
Kammer (40) einen Kondensationskühler (41) und die der Erwärmungseinheit
zugeordnete Kammer (45) einen Heizkörper enthalten, wobei der obere Teil
der Kondensationskammer (40) mit einem Eingang für die aus der ersten
Kondensationseinheit (26) kommenden Gase und der obere Teil der
Erwärmungskammer (45) mit dem Eingang der zweiten Erwärmungseinheit (48)
verbunden sind, während der tiefste Bodenbereich mit dem Eingang der
Trennvorrichtung (28) in Verbindung steht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der als
Durchflußkörper ausgebildete Heizkörper (46) der Kammer (45) der ersten
Erwärmungseinheit zwischen dem Verdichter (50) und dem Verflüssiger (53)
einer Kältemaschine geschaltet ist und von dem aus dem Verdichter (50)
kommenden Kältemittel durchflossen wird.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Destillationskammer (101) des Restschlamm-
Destillationsapparats (1) auf mindestens einem großen Teil ihrer Höhe und
ihres Umfangs von einem hohlen Heizmantel (4) umgeben ist, der eine
teilweise Wasserfüllung mit konstant gehaltenem Wasserstand und mit darin
angeordneten Heizwiderständen (5) zur Wasserdampferzeugung aufweist.
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1999
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GB1296704A (de) * | 1968-11-25 | 1972-11-15 | ||
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ITBO980027A1 (it) | 1999-07-27 |
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