DE2300381C3 - Verfahren und Anlage zum Reinigen der Abluft eines zwei Trocknungsabschnitte aufweisenden Durchlauftrockner - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Abluft eines zwei Trocknungsabschniue aufweisenden Durchlauftrockners für Produkte, die beim Trocknen flüchtige Kohlenwasserstoffe abgeben, die vor ihrem Austritt in die Atmosphäre verbrannt werden, wobei die Abluft aus dem ersten Abschnitt des Trockners unmittelbar nachverbrannt wird.

In Trocknern für derartige Produkte muß die Trocknungsluft auf einer bestimmten Temperatur, z. B. 16O⁰C, gehalten werden, damit sich die leicht- und schwersiedenden Kohlenwasserstoffe verflüchtigen und vermischt mit Luft als Abluft abgesaugt werden können. Die aus dem Trockner abgesaugte erwärmte Abluft wird durch eine entsprechende Menge Frischluft ersetzt, die auf die bestimmte Temperatur erwärmt werden muß. Dafür ist die ständige Zufuhr von Wärme notwendig. Die Frischluft wird z. B. bei einem Schwebetrockner durch die Schlitze für den Ein- und Ausgang der durchlaufende'n Produkte und undichte Stellen des Schwebetrockners vom Unterdruck des Absauggebläses angesaugt.

Bei der Trocknung der genannten Produkte bestimmen Gesetze für Umweltschutz, daß die Kohlenwasserstoffe durch Nachverbrennung der Abluft fast vollständig unschädlich gemacht werden müssen.

Eine erste Möglichkeit, unter teilweiser Rückgewinnung der Wärme die Kohlenwasserstoffe durch Nachverbrennung unschädlich zu machen, besteht darin, die Abluft des gesamten Trockners nachzuverbrennen und einen Teil des z. B. auf 800⁰C erhitzten Rauchgases zur Erwärmung der Trockneratmosphäre in den Trockner zurückzuleiten, während der übrige Teil des Rauchgases in die freie Atmosphäre geleitet wird. Dieses Verfahren ist aus mehreren Gründen nicht praktikabel. Erstens geht ein großer Teil der Wärme mit dem in die freie Atmosphäre geleiteten Rauchgas verloren. Zweitens ist die notwendige Anlage sehr aufwendig, denn einerseits müssen die großvolumigen. langen Rauchgasleitungen und großen Ventile wegen der hohen Temperatur des Rauchgases aus hitzebeständigem und damit teurem Material, z. B. Chromnickelstahl, sein und andererseits ist der für eine zufriedenstellende Schwebung erforderliche Unterdruck im Trockner wegen des neben der Frischluft zugeführten Rauchgases und der zusätzlichen Dichtungsstellen an den über den Trockner verteilt angeordneten Anschlüssen der Rauchgasleitungen kaum aufrecht zu erhalten.

Eine andere Möglichkeit, die verunreinigte Abluft unschädlich zu machen und dabei die Wärme mit einer weniger aufwendigen Anlage teilweise rückzugewinnen besteht darin, die Abluft des gesarmen Trockners nachzuverbrennen und das dabei erzeugte Rauchgas über einen Economiser in die freie Atmosphäre zu leiten, wobei das Rauchgas im Economiser einen Wärmeträger, z. B. Thermoöl, erhitzen, das dem Trockner zugeführt wird, um dessen Atmosphäre auf eier gewünschten Temeperatur zu halten. Dieses Verfahren benötigt für den Wärmeträger wegen der niedrigen Temperatur von z. B. 300⁰C keine Leitungen aus hochhitzebeständigem Stahl. Es genügt einfacher Stahl. Auf Grund dieser speziellen Wärmerückgewinnung bestehen Wiedrigkcitcn bei der Aufrechterhaltung des erforderlichen Unterdruckes im Trockner nicht, weil neben der Frischluft kein Gas in den Trockner geleitet wird. Nach wie vor geht aber auch bei dieser Wärmerückgewinnung zuviel Wärme verloren. Außerdem besteht bei ihr die Gefahr, daß das Thermoöl im Economiser durch die auf etwa 800⁰C erhitzten Rauchgase überhitzt wird.

Eine weitere Möglichkeit, die Rauchgase unschädlich zu machen und die Wärme besser zurückzugewinnen als bei den beiden beschriebenen Verfahren, wobei der Aufwand für die Anlage gering gehalten und die Schwierigkeiten mit der Aufrechterhaltung des Unterdruckes im Trockner vermieden werden soll, besteht darin, die Abluft des gesamten Trockners über einen Rekuperator der Einrichtung für die Nachverbrennung zuzuführen, von der die gesamten Rauchgase zunächst über den Rekuperator und dann über einen Economiser für einen Wärmeträger in die freie Atmosphäre geleitet werden. Wie beim vorigen Beispiel besteht auch bei

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diesem Verfahren die Gefahr, daß das als Wärmeträger verwendete Thermoöl, das dem Trockner zur Erwärmung seiner Atmosphäre zugeführt wird, überhitzt wird. Gegenüber dem vorigen Beispiel hat dieses Verfahren aber den zusätzlichen Vorteil, daß die Wärme besser rückgewonn.en wird, allerdings unter Inkaufnahme einer wegen des Rekuperators aufwendigeren Anlage.

Bei einen bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird nur die Abluft aus dem ersten Trocknungsabschnitt unmittelbar nachverbrannt, während die Abluft des zweiten Trocknungsabschnittes ungereinigt den Trockner verläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei geringem Aufwand der Anlage die Abluft des gesamten Trockners reinigt und dabei weniger Wä.me als die beschriebenen Verfahren benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren der eingangs genanmen Art dadurch gelöst, daß zum Reinigen der gesamten Abluft aus Produkten, die im ersten Trocknungsabschnitt leicht- und im zweiten schwersiedende Kohlenwasserstoffe abgeben, die Abluft aus dem zweiten Abschnitt des Trockners gewaschen wird und die dabei ausgewaschenen Stoffe mit den brennbaren Stoffen der Abluft aus seinem ersten Abschnitt verbrannt werden.

Bei diesem Verfahren werden überraschend aus, dem ersten Teil des Trockners etwa 95% der im gesamten Trockner anfallenden leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe abgeleitet und verbrannt, während aus dem zweiten Teil des Trockners etwa 95% der im gesamten Trockner anfallenden schwersiedenden Kohlenwasserstoffe abgeleitet und verbrannt werden. Dabei zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren sowohl hinsichtlich der Wärmebilanz als auch hinsichtlich der Anlagekosten gegenüber den bekannten Verfahren aus. Da die Abluf! nur aus dem ersten Teil des Trockners unmittelbar nachverbrannt wird, kann sowohl die Einrichtung für die Nachverbrennung als auch ein eventuell eingesetzter Wärmeaustauscher zur Erwärmung der Trocknerluft kleiner gehalten werden, als bei den bekannten Verfahren, bei denen die Abluft des gesamten Trockners nachverbrannt wird. Zwar wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Wäscher für die Abluft aus dem zweiten Teil des Trockners benötigt, jedoch sind die Kosten dafür bei weitem nicht so hoch, wie die zusätzlichen Kosten für eine Einrichtung zur Nachverbrennung und einen Wärmetauscher, die bzw. der die Abluft des gesamten Trockners verarbeiter, muß. Die Gesamtwärmebilanz beim erfindungsgemäßen Verfahren ist gegenüber den bekannten Verfahren verbessert, erstens weil die Abluft aus dem ersten Teil eine Leichtsiederkonzentration bis zur erlaubten Grenze enthält, so daß für die Nachverbrennung nur ein geringer Anteil an Fremdbrennstoffen benötigt wird, im übrigen die leicht- und schwersiedenden Kohlenwasserstoffe die Wärme für die Erwärmung des Trockners liefern und zweitens, weil nur ein Teil des Volumens der im gesamten Trockner anfallenden Abluft als Rauchgas ein doppeltes Wärmegefälle im Vergleich zu den bekannten Verfahren deshalb zu passieren hat, weil aus ihm die für den ersten und zweiten Teil des Trockners benötigte Wärme abgenommen wird.

Da die gewaschene Abluft einen hohen Feuchtigkeitsanteil hat, isi es vorteilhaft, die nachverbrannte Abluft mit der durch Waschen gereinigten Wäscherabluft vor Austritt in die freie Atmosphäre zu vermischen.

so daß das Rauchgasabluftgemisch insgesamt trocken wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Anlage mit einem in zwei in Durchlaufrichtung der Produkte nacheinander angeordnete Kammern unterteilte Trockner, dessen erste Kammer über einen Abluftkana! mit einer Einrichtung zum Nachverbrennen brennbarer Bestandteile der Abluft verbunden ist, der insbesondere ein von der nachverbrannten Abluft beaufschlagter Wärmetauscher für einen den gesamten Trockner aufheizenden Wärmeträger, z. B. Thermoöl, nachgeordnet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die zweite Kammer des Trockners über einen weiteren Abluftkanal mit einem Wäscher verbunden ist, von dem. z. B. aus dessen Sumpf die ausgewaschenen Kohlenwasserstoffe der Einrichtung zur Nachverbrennung über eine Leitung zuführbar sind.

Um die aus dem Sumpf des Wäschers abgezogenen Kohlenwasserstoffe optimal zu verbrennen, weist die Einrichtung zur Nachverbrennung Zerstäuber auf.

Um die ununterbrochene Nachverbrennung auch unter ungünstigen Bedingungen sicherzustellen, weist sie nach einer Ausgestaltung der Erfindung Hilfsbrenner auf.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung münden der Ausgang des Wärmetauschers für die nachverbrannte Abluft und der Ausgang des Wäschers für die gewaschene Abluft in einem gemeinsamen Rauchgaskanal. Diese vorrichtungstechnischen Merkmale stellen sicher, daß die in die Atmosphäre austretende Abluft insgesamt trocken ist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer in der Zeichnung dargestellten schematischen Skizze erläutert.

Ein Schwebetrockner 1 ist in Durchlaufrichtung 2 der zu trocknenden Produkte, z. B. imprägniertes Hartpapier, Eiektroisolicrstoff aus Trägermaterial und Isolierlack, lackierte Alufolie od. dgl., in einen ersten Teil und einen zweiten Teil unterteilt. Die Aufteilung des Trockners 1 in ersten und zweiten Teil wird derart vorgenommen, daß im Bereich des ersten Teils etwa 95% der leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe flüchtig werden, während im zweiten Teil etwa 95% der schwersiedenden Kohlenwasserstoffe flüchtig werden. Eine sich hinsichtlich der Konzentration der Kohlenwasserstoffe in der Trocknerluft der beiden Teile auswirkende Vermischung der Trocknerluft aus beiden Teilen des Trockners findet nicht statt, weil eine Umwälzung der Trocknerluft nur zonenweise auftritt. Da einerseits zu schwebenden Führung von Bahnen der Trockner mit Öffnungen für den Bahnein- und -austritt versehen sein muß, andererseits keine mit Lösungsmitteldampf vermischte Trocknerluft aus den Schlitzen austreten darf, wird der Trockner unter Unterdruck gehalten. Über die für den schwebenden Transport notwendigen Düsen wird ständig Frischluft dem Trockner zugeführt. Damit der Unierdruck aufrechterhalten werden kann, wird aus dem c.'sten und zweiten Teil ständig Abluft abgesaugt. Die aus dem ersten Teil abgesaugte Abluft wird einer Einrichtung 3 zum Nachverbrennen zugeführt. Außerdem werden darin die schwersiedenden Kohlenwasserstoffe mittels einer Düse 4 eingesprüht. Damit eine Nachverbrennung erfolgen kann, sind zusätzliche Brenner 5 vorgesehen, über die Fremdbrcnnstcffe der Einrichtung 3 zur Nachverbrennung zugeführt werden. Der Anteil der Fremdbrennstoffe muß groß genug sein, um die Verbrennung der leichtsiedenden und srhwersie-

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dcnden Kohlenwasserstoffe in der Einrichtung 3 einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Bei einer Exotherme von etwa 400⁰C der Abluft aus dem ersten Teil müßte so viel Fremdbrennstoff zugeführt weiden, daß die Abluft im Mittel auf etwa 400"C erwärmt wird. Die in Abluit enthaltenen leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe und die schwersiedenden Kohlenwasserstoffe erhitzen dann die Abluft durch ihre Verbrennung auf etwa 800⁰C. Die bis auf diese Temperatur erhitzten Rauchgase werden aus der Einrichtung 3 einem Economiser 6 zugeführt, in dem sie einen großen Teil ihrer Wärme an einen Wärmeträger, ζ. B. Thermoöl, geben, der über ein Leitungssystem 7 im Kreislauf zu dem ersten und zweiten Teil des Trockners 1 transportiert wird, um dessen Aimo-

sphäre auf einer bestimmten Temperatur /u halten. Die aus dem zweiten Teil des Trockners 1 abgesaugte, die schwer siedenden Kohlenwasserstoffe enthaltende Abluft wird einem Wäscher 8 zugeführt, in dem durch eingesprühtes Wasser die schwersiedenden Kohlenwasserstoffe ausgefällt werden. Aus dem Sumpf 9 des Waschers werden die schwersiedenden Kohlenwasserstoffe als mit Wasser vermischter Schlamm abgeleitet und, wie erläutert, der Einrichtung 3 zur Nachverbrennung

ίο zugeführt. Die gereinigte feuchte Abluft des Wäschers 8 wird mit den aus dem Economiser austretenden Rauchgasen einem gemeinsamen Rauchgaskanal 10 zugeführt, aus dem sie vermischt als trockenes Rfujchgasluftgemisch in die freie Atmosphäre austreten können.

Hierzu 1 Blatt 2!eichnungen

Claims (6)

23 OO Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reiniger, der Abluft eines zwei Tronungsabschnitte aufweisenden Durchlauftrockners für Produkte, die beim Trocknen flüchtige Kohlenwasserstoffe abgeben, die vor ihrem Austritt in die Atmosphäre verbrannt werden, wobei die Abluft aus dem ersten Abschnitt des Trockners unmittelbar nachverbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Reinigen der gesamten Abluft aus Produkten, die im ersten Trocknungsabschnitt leicht- und im zweiten schwersiedende Kohlenwasserstoffe abgeben, die Abluft aus dem zweiten Abschnitt des Trockners gewaschen wird und die dabei ausgewaschenen Stoffe mit den brennbaren Stoffen der Abluft aus seinem ersten Abschnitt verbrannt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachverbrannte Abluft mit der durch Waschen gereinigten Wäscherabluft vor Austritt in die freie Atmosphäre vermischt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einem in zwei in Durchlaufrichtung der Produkte nacheinander angeordnete Kammern unterteilte Trockner, dessen erste Kammer über einen Abluftkanal mit einer Einrichtung zum Nachverbrennen brennbarer Bestandteile der Abluft verbunden ist, der insbesondere ein von der nachverbrannten Abluft beaufschlagter Wärmetauscher für einen den gesamten Trockner aufheizenden Wärmeträger, z. B. Thermoöl, nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer des Trockners über einen weiteren Abluftkanal mit einem Wäscher (8) verbunden ist, von dem, z. B. aus dessen Sumpf (9) die ausgewaschenen kohlenwasserstoffe der Einrichtung (3) zur Nachverbrennung über eine Leitung zuführbar sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) zur Nachverbrennung Zerstäuber (4) für die aus dem Sumpf (9) des Wäschers (8) abgezogenen Kohlenwasserstoffe aufweist.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) zur Nachverbrennung Hilfsbrenner (5) aufweist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang ues Wärmetauschers (6) für die nachverbrannte Abluft und der Ausgang des Wäschers (8) für die Wäscherabluft in einen gemeinsamen Rauchgaskanal (9) münden.