DE2629410A1

DE2629410A1 - Anlage zur konservierung von holz mit einer toxischen verbindung

Info

Publication number: DE2629410A1
Application number: DE19762629410
Authority: DE
Inventors: Karl Frandsen; Arne Hansen
Original assignee: Sadolin and Holmblad AS
Current assignee: Sadolin and Holmblad AS
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1977-01-20
Also published as: SE415458B; NO144659B; SE7607560L; GB1505042A; DE2629410C2; DK139345B; FI57067C; NO762310L; FI761938A; DK302075A; FI57067B; DK139345C; NO144659C

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann ' Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

8 München 2, Rosental 7

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989
Telex 528191 lepatd
Telegr.-Adr. Leinpat München

^den 30. Juni liTö

Unser Zeichen

Z/SI-i .

Saclolin ä Eolmblad A/S, Kopenhagen / Dänemark
Anlage zur Konservierung von Holz rait einer toxischen Verbindung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Konservierung von Holz mit einsr toxischen Verbindung durch Imprägnierung ait einem Imprägnierungsmittel umfassend ein flüssiges Lösungsmittel, welches die toxische Verbindung in gelöster Eorm enthalt, leiche anlage einen Vorratstank für das Konservierungsmittel, einen Imprägnier ungs tank, Einrichtungen zur überführung des Imprägnierungsmittels von dem Vorratstank in den Iaprägniοrungstank und zur ioickführung überschüssigen Imprägnierungsmittels von den Imprägnier ungs tank in den Vorratstank, üinrichtungon zum Absaugen von Lösungsmitteldampfen aus dem Imprägnierungstank und Einführen derselben in Einrichtungen zum Kondensieren der lösungsmitteldämpfe sowie Einrichtungen zur Überführung von kondensiertem Lösungsmittel in den Vorratstank umfaßt.

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Eine Anlage der oben erwähnten Art ist aus der deutschen üifenlegungsschrift 2 345 620 bekannt. Diese bekannte Anlage enthält einen Hiederdruckkondensator, der nach Abführen von

; Ir.iorägnierungsraittel aus einem Imprägnierungstank mit dem ! Iraprägnierun^ank verbunden wird.

; Bein Entfernen der Lösungsmitteldämpfe aus dem Holz !

. tritt zunächst eine sehr hohe Belastung des Kondensators auf, j I die hauptsächlich durch eine rasche Verdampfung des an der ! ¹ Holsoberflache befindlichen Lösungsmittels verursacht wird. Bei j ; der weiteron Entfernung von Lösungsmittel wächst der Widerstand ; : des Holzes gegen die Abgabe von Lösungsmittel, und die Belastung <

des Kondensators wird geringer. ;

liegen dieser Spitzenbelastung muß ein Kondensator mit j . zugehörigem Kühlsystem von sehr großer Leistung verwendet wer- | ] den, wobei jedoch die Leistung nur eine verhältnismäßig kurze ^: Zeit voll ausgenutzt wird. Dadurch wird der Einrichtungsaufwand \ für eine Anlage der beschriebenen Art verhältnismäßig groß.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ¹ besteht darin, eine Anlage zu schaffen, die mit dem oben _Gr~ • wähnten lachteil nicht behaftet ist, und gleichzeitig eine ein-ϊ wandfreie Entfernung des Lösungsmittels von dem behandelten Holz sichert. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße , Anlage gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zwei in , Serie verbundene Kondensatoren umfaßt, wobei der erste Kondeni sator mit einem Kühlflüssigkeitstank eines Kühlsystems verbun- ! den ist, das einen Verdichter und zwei Verdampfer umfaßt, von

: denen der eine Verdampfer in dem zweiten Kondensator enthalten j ist, und der andere Verdampfer mit dem Kühlflüssigkeitstank ver-

bunden ist.

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Durch die Schaffung einer Anlage mit zwei in Serie verbundenen Kondensatoren,von denen der erste mit einem Kühlflüssigkeitstank und der andere mit einem Verdampfer eines Kühlsystems verbunden ist, kann man durch Ausnutzung der im Kühlflüssigkeitstank zur Verfügung stehenden Kühlleistung die Spitzenbelastung die erforderliche kurze Zeit durch ein Kühlsystem mit wesentlich niedrigerer Kondensationsleistung als bei der bekannten Anlage decken. So kann man während der Periode in der die erforderliche Kondensationsleistung niedriger als die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems ist,, und während der Perioden in denen überhaupt keine Kondensation notwendig ist, das Kühlsystem derart umstellen, daß die Kühlflüssigkeit im Kühlflüssigkeitstank gekühlt wird und dadurch während der nachfolgenden Spitzenbelastungsperiode zur Verfügung steht.

Nach erfolgter Imprägnierung des Holzes soll das verwendete Lösungsmittel durch Verdampfung entfernt und rückgewonnen werden, während die Imprägnierungsmittel im Holz verbleiben sollen,

Die Verdampfung erfolgt durch Minderung des Druckes auf den der Temperatur entsprechenden Sättigungspunkt mittels einer zwischen dem Iraprägnierungstank und den beiden in Serie verbundenen Kondensatoren vorgesehenen Vakuumpumpe. Die Vakuumpumpe wird außerdem zum Fördern von Dämpfen in das Kondensatorsystera verwendet. Die während der Verdampfung verbrauchte Wärme kann teilweise durch Wärmezufuhr aus dem Imprägnierungstank ersetzt werden, der vorzugsweise mit Heizorganen in der Form von "einem Wärmemantel oder Wärmeleitungen und einer Isolation versehen ist. Nachdem die Wärmeübertragung auf das Holz während der Druckminderung abnimmt, sinkt die Temperatur an der Holzoberfläche ab, und das führt wiederum zu einer Druckminderung

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_ 4 -im Iraprägnierungsta'nk während des Verlaufes des Prozesses.

Diese Druckminderung wird außerdem noch dadurch verstärkt, daß zu Beginn der Verdampfung eine große Menge freie Flüssigkeit sich an der Oberfläche des Holzes befindet, während j nachher eine Druckminderung erforderlich ist, um die Flüssigkeit aus den tiefer liegenden Holzschichten herauszuziehen.

Die Leistung der Pumpe sollte zu Beginn hoch sein, wenn der Druck noch verhältnismäßig hoch ist.

Die pro Zeiteinheit geforderte Menge von Dämpfen wird ι daher anfangs groß sein, um dann stark abzunehmen, und sich _; bei dem der Grenze der Evakuierung der Pumpe (z.B. etwa 25 Torr entsprechenden Druck zu stabilisieren. j

lachdem die Kondensation an der Druckseite der Pumpe erfolgt, ist zur Kondensierung von reinen Flüssigkeitsdärapfen j nur eine geringfügig niedrigere Temperatur als die dem Siede- ^: punkt der Flüssigkeit bei 1 atm. entsprechende Temperatur er- '■ forderlich, aber da außer Flüssigkeitsdärapfen auch Luft aus denr ^; Imprägnierungstank gefördert wird, wird eine wesentlich niedri-l gere Temperatur notwendig sein, um einen angemessenen Anteil j j der in der Luft gebundenen Dämpfe entfernen zu können. ^:

Die sehr variierende Dampfmenge sowie die Anwesenheit von Luft aus dem Imprägnierungstank wird somit hohe Forderungen an das Kondensator- und Kühlsystem stellen.

Das Kühlsystem der erfindungsgemäßen Anlage ist für die ! Deckung des gesamten Kühlbedarfs während einer der Prozeßzeit j sowie der Füll- und Entleerungszeit entsprechenden Periode aus-j gelegt.

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In del" Zeit vor der Kondensation wird die Leistung dor \ Kühlanlage zua Abkühlon oinor passenden uengo Kühlflüssigkeit ! im Kühlflüssigkeitstank auf s.B. -5⁰C verwendüt. j

Jährend der Spitconbolas Lung su beginn des Auaküchens
wird - wie erwähnt - ir. ersten Kondensator die in der KiüilfLässigkeit gespeicherte Kühlleistung ausgenutzt, wäh.end der
! zweite Kondensator unmittelbar durch die Kühlanlage auf z.B. ; eine Temperatur von etwa -2öoc abgekühlt wird.

jiiin großer Teil der Flüssigkeitsdämpfe wird ia ersten
I Kondensator kondensiert, während ein weiterer Teil der an die
! raitga: order te Luft gebundenen Dämpfe bei der niedrigeren Tem-
; peratur im zweiten Kondensator kondensieren wird.

J ---JL ^:

j Zu Beginn des liückgewinnungsvorgaiigs vird für den zwei- ■ Ϊ ten Kondensator jedoch die volle Leistung der Kühlanlage er-
! forderlich sein. Anschließend nimmt jedoch die Belastung ab, ; I und der Kühlflüssigkeit wird dann überschüssige Kühlung zugeführit ! und in dieser gespeichert. :

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I i

Mit diesem System erhält man einen hohen Kondensations- ! grad, 96 bis 98$, obwohl bei der Beladung der Anlage mit Holz ; der Anlage Luft zugeführt wird. i

Aufgrund des niedrigen ünadruckes (z.B. 25 Torr.) im Be- | handlungstank wird dieser bei dessen Offnen nach dem Vorgang nun geringfügige Mengen Lösungsmitteldämpfe enthalten. j

Die erforderliche Kondensationsleistung kann besondereniedrig gehalten werden, wenn erfindungsgemäß ein Ejektor verwendet wird, der in ein liohr zur Überführung von Lösungsmittel·

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-ΟΙ dämpfen in den ersten Kondensator eingesetzt und dessen Saugseite mit Abflußrohren der Kondensatoren verbunden ist.

Durch die Schaffung einer solchen zwangsweisen Strö-, ciung durch die Kondensatoren hindurch wird die Kondensationsleistung der Kondensatoren gesteigert.

Die erwähnte Vakuumpumpe ist vorzugsweise eine Flüssigkeitsringpumpe, die Hineralöl enthält. Zur Kühlung des öls ist der zugeordnete öltank vorzugsweise mit einem Wärmeaustauscher versehen, der kühlseitig mit dem Kühlflüssigkeitssysten verbunden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten, ■ in- der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsform der . Anlage nach der Erfindung beschrieben.

In der Zeiclanung ist mit 1 ein Iraprägnierungstank bezeichnet, der vqn elektrischen Heizleitungen 2 umgeben ist. Ein isolierter Vorratstank 3 ist über ein Bohr 4, das ein Ventil 5 aufweist, mit dem Imprägnierungstank 1 verbunden. Das Bohr 4 ist im Inneren des Vorratstanks 3 an eine Tauchpumpe angeschlossen. Zwischen dem Bohr 4 und dem Vorratstank 3 ist j außerdem- ein Bücklaufrohr 7 mit einem Ventil 8 angeordnet.

. Der Imprägnierungs-tank 1, der am einen Ende geöffnet werden kann, ist über ein Sicherheitsventil 9 in einem Rohr TO mit { einem Druck-Vakuumventil 11 verbunden, welches ebenfalls mit dem Vorratsbehälter 3 in Verbindung steht. Von der oberen Seite • des Vorratsbehälters 1 geht eine Leitung 12 aus, in der ein ι Ventil 13 und-ein Expansionsbehälter 14 angeordnet sind. Die Leitung 12 ist an ihrem anderen Ende mit einem Bückschlagventil 15 verbunden, das mit einem Ejektor 16 verbunden ist. Der

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Ejektor 16 ist über eine Leitung 17 mit einer Flüssigkeitspumpe 18 verbunden, die teils mit dem oberen Teil eines Öltanks 19 und teils über ein Ventil 21 mit einem Ölreservoir 20 im Öltank 19 in Verbindung steht. Das obere Ende des Öltanks 19 ist über ein Rohr 22 mit einem ersten Kondensator 23 verbunden, in dem eine Kühlspirale 24 und ein Austrittsrohr 25 vorgesehen sind. Das Rohr 25 verbindet den ersten Kondensator 23 mit einem zweiten Kondensator 26, der einen als Kühlaggregat wirkenden Verdampfer 27 einer noch näher zu beschreibenden Kühlanlage j enthält. Vom Boden des anderen Verdampfers 26 geht ein Rücklauf-\ rohr 28 aus, in dem ein Ventil 29 angeordnet und das mit einem j Rücklaufrohr 30 des ersten Verdampfers 23 sowie über ein Ventil j 31 und einen Behälter 32 und ein weiteres Ventil 33 mit dem . Vorratstank 3 verbunden ist. Die Saugseite des Ejektors 16 ! ist mit zwei Ventilen 40 und 41 verbunden, die über Rohre 42 j und 43 mit den beiden Kondensatoren 23 und 26 verbunden sind.

Die oben erwähnte Kühlanlage umfaßt einen Verdichter 44, dessen Druckleitung über Ventile 45 und 46 teils mit einem kombinierten Verdampfer und Wärmeaustauscher 47 und teils mit dem Verdampfer 27 des zweiten Kondensators 26 verbunden ist.

Der Wärmeaustauscher 27 ist über eine Pumpe 48 mit einem Kühlflüssigkeitstank 49 verbunden.-Der Tank 49 kann durch passende Einstellung von Ventilen 50, 51 und 52 teils mit einer Kühlspirale 53 im Ölreservoir 20 im Öltank 19 und teils mit der Kühlspirale 24 im ersten Kondensator 23 verbunden werden.

Ein Kondensator 54 der Kühlanlage ist im Vorratstank 3 angeordnet und durch Rohre 55 und 56 mit dem Verdichter 44 verbunden. Im Vorratstank 3 ist ferner ein Wärmetauscher 57 ange ordnet, der mit einem nicht gezeigten Vorrat für ein Heizmedium verbunden ist. Schließlich besitzt der zweite Konden-

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sator 2b ein ins Freie mündendes lintlüftungsrohr 50.

Die Wirkungsweise der dargestellten Anlage ist wie folgt:

liach dem Beladen des Imprägnie rungs tanks 1 mit zu imprägnierendem Holz wird der Tank luftdicht geschlossen und mittels der Pumpe 18 ein Unterdruck aufgebaut. Danach wird mittels der Pumpe 6 über das liohr 4 und das Ventil 5 warmes Imprägnierungsmittel aus dem Vorratstank 3 in den Imprägnierungstank 1 gepumpt. Während der Verweilzeit des Imprägnierungs- ! mittels im Iraprägnierungstank 1 wird das Imprägnierungsmittel : gegebenenfalls durch das Heizkabel 2 auf der gewünschten Temperatur gehalten, und durch Schließen des Ventils 13 kann ge- j, gebenenfalls ein Überdruck im Tank 1 aufgebaut werden.

Nach Beendigung der Imprägnierung wird das Imprägnierung^-

mittel z.B. durch das Rohr 7 und das Ventil 8. in den Vorratstank 3 zurückgeleitet, worauf der Vorratstank geschlossen wird. !

Daraufhin werden die Ventile 13 und 15 geöffnet, und durqh die Flüssigkeitspumpe 18 werden Lösungsmitteldämpfe in den ultaifck 19 gesaugt. Von dort strömen die Dämpfe über das Rohr 22 in _: den ersten Kondensator 23 hinein, in welchem eine teilweise >^; Kondensation erfolgt. Die nicht kondensierten Dämpfe strömen über das Mohr 25 in den zweiten Kondensator 26 hinein, in dem diese Dämpfe kondensieren, wobei die mitgeförderte Luft über das Rohr 53 ins Freie ausströmt. Die am Boden der Kondensatoren 23 und 26 gesammelten Kondensate werden über die Rohre 30 und 28 und die Ventile 29 und 31 in den Behälter geleitet, und τοη dort können sie nach Zugabe toxischer Verbindungen und etwaiger Zusatzstoffe im Behälter 32 über das

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Ventil 'j'j in den Von at stank Z> 3urlickgoleitGt v/jic'en. Ur. & '\ illhlbyytor äer anlage ist derart einbrichtot, dal... 03 zwischen \ den Perioden, in denen das Au^^ua^en von Däapfon aus dein Ia- ; prägnioru::{j.\;an:: 1 stattfindet, durch den „urneaustauscher 47 und die Puope 4^ ein Abkühlen der iuih !flüssigkeit is Lühlflüesigkoitst&nk 49 durch2ijirt. jjurch die Verv;endun-· von ^etli^lenchlorid als Lüsun-^snittel wird dio külilfliböi^keitctü^pGratur s.B. auf -> C erniedrigt. Jährend des Auspu^pens von D^nipfc-n ; aus den x'ank 1 v.^rird das Ventil 46 geschlossen und das /entil

! 45 geöffnet, so da3 ia sv/eiten Kondensator 2b eine starke ■ Kühlung erfolgt. Gloiuhseitig wird Kiüilflürjsigkeit aus dem Tank ! 49 durch die Lülilspiralen 20 und 24 und von diesen zurück in • den Tank 49 gepunpt.

1 Die IQ Kondensator 54 der Kühlanlage erzeugte '/hrcie wird

^: zur ürwiilrmimg des Iapr^gnierungstiittels ia Tank 3 verwendet, ■ und diese ürwarming wird durch eine ^rwLrDung aittels des ' '„'äraeaustauschers 57 ergänzt.

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Claims

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- 10 l·' a t e η t a η s ρ r ü ehe :

-1./ Anlage zur Konservierung von Holz mit einer toxischen Verbindung durch Imprägnierung mit einem Imprägnierungsmittel | uniassend ein flüssiges Lösungsmittel, welches die toxische '; ; erb inching in gelöster Form enthält, welche Anlage einen ! vorratstank (3) für das Konservierungsmittel, einen Impräg- : nierungstank (1), Einrichtungen (4, 7) zur überführung des Imprägnierungsmittels von dem Vorratstank (3) in den Imprägnierungstank (1) und zur ±aickführung überschüssigen Imprägnierungsmittels von dem Imprägnierungstank (1) in den Vorratstank (5), Einrichtungen (18) zum Absaugen von Lösungsmitteldampf en aus dem Imprägnierungstank (1) und Einführen derselben in Einrichtungen (23, 26) zum Kondensieren der Lösungsmitteldäapfe sowie Einrichtungen (23, 30) zur überführung von donden-^: siertam Lösungsmittel in den Vorratstank (3) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Serie verbundene Kondensatoren (23, 2b) vorgesehen sind, von denen der erste Kondensator (23) ' cit einem Kühlflüssigkeitstank (49) eines Kühlsystems verbunden ist, das einen Verdichter (44) und zwei Verdampfer (27, 47) umfaßt, von denen der eine Verdampfer (27) in dem zweiten Kondensator (26) und der andere Verdampfer (47) mit dem Kühl- : flüssigkeitstank (49) verbunden ist. '
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Ejektor (16) vorgesehen ist, der in einem Rohr (12) zur überführung von Lösungsmitteldämpfen in den ersten Kondensator (23) eingesetzt und saugseitig mit Abflußrohren von den Kondensatoren (23, 16) verbunden ist.

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