DE2724267B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Destillieren eines verunreinigten organischen Lösungsmittels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Destillieren eines verunreinigten, organischen Lösungsmittels, das bei einer Lösungsmittelbehandlung, insbesondere einer chemischen Reinigung von Waren anfällt, die anschließend durch Hindurchleiten von erhitzter Luft im Kreislauf unter Auskondensieren und Abführen des Lösungsmittels getrocknet werden, und wobei beim Destillieren das Lösungsmittel aus einem Behälter verdampft wird und die heißen Lösungsmitteldämpfe kondensiert werden. Eine solche Destillation wird erforderlich bei Maschinen, in denen Ware der verschiedensten Art, z. B. Textilien, Leder, FeKe, Pelze aber auch Metalle oder elektronische Bauteile behanddt, ζ. B. gereinigt, entfettet, ausgerüstet oder gefärbt werden. Die Reinigung des durch eine solche Behandlung verschmutzten Lösungsmittels erfolgt dann ;n der Regel in einer Destillationseinrichtung (US-PS 30 65 617).

ίο Durch die DE-PS 10 78 980 ist es bereits bekannt, die Destillationsgase in einem durch verschmutztes, für die Destillation vorgesehenes Lösemittel gekühlten Wärmeaustauscher zu kondensieren. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das verschmutzte Lösungsmittel oft nicht kalt genug ist, um mit Sicherheit stets eine vollständige Kondensation der gesamten Destillationsgase zu gewährleisten, so daß eine vollständige Rückgewinnung dee Losungsmittels häufig nicht erreicht wird. Außerdem ist der Wärmeaustauscher in sehr kurzer Zeit verschmutzt, was den Wirkungsgrad der Rückgewinnung weiter beeinträchtigt

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren so auszugestalten, daß die für die Trocknung erforderliche Wärme eingespart wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die heißen aus der Destillation stammenden Lösungsmitteldämpfe zum Erhitzen der im Kreislauf geführten Luft verwendet werden. Erfindungsgemäß wird also der Wärmeinhalt der Destillationsgase zur Trocknung der Ware verwendet, so daß die sonst hierbei erforderliche Beheizung des Lufterhitzers mittels Dampf oder Strom entfällt Hierdurch werden Energie und Kühlwasser gespart

Normalerweise ist zwar die Verfügbarkeit der Lösungsmittelgase als Heizmedium während der Trocknung nicht ohne weiteres gegeben, weil beide Vorgänge — Trocknung und Destillation — nicht unbedingt in Abhängigkeit voneinander verlaufen, und die aus der Destillation zur Trocknung verfügbare Energiemenge nicht unbedingt abgestimmt ist auf den Bedarf der Trocknungsheizung. Es kann aber unschwer die Destillationsrate so hoch gewählt werden, daß eine maximale Lufterhitzung einerseits und eine noch ausreichende Kondensation der Lösungsmittelgase andererseits erreicht werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch bei den üblicherweise zu destillierenden Lösungsmittelmengen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine für die Warentrocknung ausreichende Lufterhitzung erreichbar ist und bei

so größeren Destillationsmengen durch Steigerung der Destillationsrate die Trocknung sogar verbessert bzw. beschleunigt werden kann. Dies ist für Chemischreinigungsmaschinen besonders vorteilhaft da hier die Trocknungsphase einen der längsten Arbeitsgänge bildet, der zudem nicht mehr zur eigentlichen Reinigung beiträgt. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, im Falle einer zu großen Gasmenge oder bei Überschreiten einer bestimmten, zulässigen Temperatur die Zuführung der Destillationsgase zu dem Lufterhitzer ganz oder vorübergehend zu unterbrechen oder zu drosseln. Entsprechend kann mit gleichen Mitteln die Zuführung weiterer Destillationsgase zu dem Erhitzer bei Beendigung der Warentrocknung abgebrochen werden, um ein übermäßiges Austrocknen der Ware zu verhindern.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht aus einer Maschine zum Trocknen von lösungsmittelfeuchter

Ware mit einer die Ware aufnehmenden Behandlungskammer und einer mit der Kammer einen geschlossenen Kreislauf bildenden Leitung, in welcher ein Ventilator, ein Kondensator und ein Lufterhitzer mit mindestens einem Wärmeaustauscher vorgesehen sind, und mit einem Destillierbehälter und einem Lösungsmittelvorratstank. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß der Destillierbehälter mit dem Heizmediumeingang des Wärmeaustauschers verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Lösungsmittelvorratstank in Verbindung steht Lim selbst bei stark erhöhten Temperaturen der Destillationsgase mit Sicherheit eine vollständige Rückgewinnung des Lösungsmittels zu gewährleisten, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit daß dem Wärmeaustauscher eio. weiterer Kühler nachgeschaltet ist

Um die vorerwähnte Unterbrechung der Gaszufuhr zu erreichen, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsfom der Erfindung vorgesehen, daß der Destillierbehälter durch eine Ventilanordnung wahlweise, mit dem Eingang des Wärmeaustauschers oder unmittelbar mit dem Kühler verbunden ist Die unerwünschte Überschreitung einer bestimmten Temperatur läßt sich im Rahmen der Erfindung dadurch verhindern, daß eine die Lufttemperatur in der Maschine messende Einrichtung, insbesondere in der Kreislaufleitung, vorgesehen ist die zum Umschalten der Ventilanordnung bei Überschreiten einer bestimmten Lufttemperatur ausgebilde* ist Es ist hierbei auch möglich, daß die die Lufttemperatur messende Einrichtung zur Abschaltung oder Drosselung der Destillierbehälterheizung ausgebildet ist

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand einer Chemischreinigungsmaschine erläutert deren Einzelheiten z. B. aus der US-PS 30 65 617 bekannt sind. Sie läßt sich jedoch, wie leicht einzusehen ist ebenso gut bei einer Maschine zum Entfetten von metallischen Gegenständen anwenden.

Die dargestellte Maschine besitzt in bekannter Weise eine in einem Trommelgehäuse 1 rotierbare Trommel, in die die Ware zur Behandlung und anschließenden Trocknung gegeben wird, und die durch die Ladetüre 1' nach außen abgesperrt ist Das Gehäuse ist oberhalb eines Lösungsmittelvorratstanks 2 angeordnet. Die das Lösungsmittel für die Behandlung zu- und abführenden Leitungen sind, da bekannt und nicht zum Gegenstand der Erfindung gehörend, nicht näher dargestellt.

Nach der üblichen Flüssigkeitsbehandlung wird das durch die Behandlung verunreinigte Lösungsmittel aus dem Trommelgehäuse 1 durch Öffnen des Ventils 19 in bekannter Weise über die Leitung 20 durch die Pumpe 21 in den Destillierbehälter 18 gepumpt, dem hier über die Leitungen 28 ein Heizmedium, z. B. Dampf oder heißes öl, zugeführt wird. Die Destillationsgase werden bei geöffnetem Ventil 25 aus dem DestillierbrMIter 18 in den Kühler 8 eingeleitet von wo nach Kondensation das flüssige Lösungsmittel über den Wasserabscheider 15 dem Lösungsmitteltank 2 zugeführt wird. Der Kühler 8 ist mit einem Überdruckventil 16 versehen. Über die Leitung 12 wird ihm nach öffnen des Ventils 13 Wasser als Kühlmittel zu- und über die Leitung 14 abgeführt.

Zur Trocknung der Ware nach dem Ablassen des flüssigen Lösungsmittels ist an das Trommelgehäuse 1 eine Leitung 3 in Form eines Luftschachts angeschlossen, die von einer Stelle am Umfang des Trommelgehäuses 1 ausgeht und an die ein Ventilator angeschlossen ist. Von der Druckseite des Ventilators führt die Leitung 3 über einen Lösungsmittelkondensator 6 und einen Lufterhitzer 5 wieder zurück zur Trommel und mündet dort in bekannter Weise in der Nähe der Ladetüre in das Trommelgehäuse 1 ein. Aus dem von dem Ventilator 4 aus dem Trommelgehäuse 1 abgesaugten Gemisch aus Lösungsmitteldampf und Luft wird im Kondensator 6 das Lösungsmittel größtenteils kondensiert Der austretende Gasstrom, überwiegend Luft wird nach Erwärmung im Lufterhitzer 5 in bekannter Weise zur Trocknung der in der Trommel befindlichen Ware in das Trommelgehäuse 1 eingeführt Das Kondensat aus dem

ίο Kondensator 6 läuft in den Wasserabscheider 7. Von dort wird nach Abtrennung eines etwaigen Wasseranteils das Lösungsmittel über die Leitung 17 dem Tank 2 zugeführt

Erfindungsgemäß ist der Ausgang des Destiilierbehälters 18 über ein Ventil 24 durch eine Leitung 9 mit dem Heizmediumeingang des Lufterhitzers 5 verbunden, dessen Ausgang durch eine zu dem Kühler 8 führende Leitung 10 über diesen und den Wasserabscheider 15 mit dem Lösungsmitteltank 2 in Verbindung steht

Spätestens nach Ablassen des Lösungsmittels aus der Trommel 1 wird durch die bei solchen Maschinen bekannte Programmsteuereinrichtung die Destillationsheizung voll eingeschaltet Das Ventil 24 wird geöffnet, so daß mit Beginn der nach einem kurzen Schleudervorgang einsetzenden Trocknung der Ware (ebenfalls eingeschaltet durch die Programmsteuerung) dann auch die volle Destillationsleistung in Form des Wärmeinhalts der pro Zeiteinheit aus dem Behälter 18 austretenden heißen Lösungsmittelgase zur Verfügung steht. Während der Ventilator 4 das Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisch aus dem Trommelgehäuse 1 absaugt und im Kreislauf durch die Leitung 3 über den Kondensator 6 und den Erhitzer 5 wieder zurück zur Trommel führt, wird der Erhitzer 5 mit den aus der Destillation kommenden heißen Lösungsmitteldämpfen erwärmt Die in der Leitung 3 zirkulierende Trocknungsluft kühlt den Erhitzer unter Lufterwärmung ab. Das Ergebnis ist die Kondensation der Lösungsmitteldämpfe im Lufterhitzer. Die im Trockenkreislauf 3 erwärmte Luft streicht über die Ware im Trommelgehäuse 1, z. B. Kleidungsstücke oder andere vom Lösungsmittel zu befreiende Gegenstände, wobei der Energiegehalt der Luft zum Verdampfen des der zu trocknenden Ware anhaftenden Lösungsmittel dient.

Die hierdurch abgekühlte und mit Lösungsmittelgas angereicherte Luft wird erneut vom Ventilator 4 abgesaugt und dem Kondensator 6 zugeführt, in dem das abgetrocknete Lösungsmittel auskondensiert.

In der Leitung 3 ist ein Wärmemeßfühler 22, z. B. ein Thermostat, vorgesehen. Dieser gibt bei Überschreiten einer vorbestimmten, zulässigen Temperatur, bei welcher die Gefahr einer Schädigung der Ware im Trommelgehäuse besteht, ein Signal an die Schalteinrichtung 23, durch die dann mit bekannten Mitteln das Ventil 24 gesperrt und das Ventil 25 geöffnet wird. Die Destillationsgase werden alsdann direkt in den Kühler 8 eingeleitet. Sobald diese Temperatur wieder unterschritten ist, der Meßfühler 22 also wieder eine tiefere Temperatur registriert erfolgt Wiederumschaltung der

bo Ventile, so daß also 24 geöffnet und 25 wieder gesperrt ist. Alternativ oder ergänzend hierzu ist bei dem dargestellten Beispiel noch vorgesehen, daß durch die Schalteinrichtung 23 auch bei Überschreiten einer Solltemperatur ein Drosselventil 29 in der Zuführungs-

b5 leitung 28 für das Heizmedium des Destillierbehälters betätigt wird, die Destillation bei Bedarf also gedrosselt wird.
Nach Beendigung der Trocknung kann dann,

gesteuert von der Programmsteuereinrichtung, durch Schließen des Ventils 24 und Öffnen des Ventils 25 die Zufuhr von Destillationswärme zum Erhitzer 5 abgesperrt oder die Destillation mittels des Ventils 29 gedrosselt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Destillieren eines verunreinigten, organischen Lösungsmittels, das bei einer Lösungsmittelbehandlung, insbesondere einer chemischen Reinigung von Waren anfällt, die anschließend durch Hindurchleiten von erhitzter Luft im Kreislauf unter Auskondensieren und Abführen des Lösungsmittels getrocknet werden, und wobei beim Destillieren das Lösungsmittel aus einem Behälter verdampft wird und die heißen Lösungsmitteldämpfe kondensiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen, aus der Destillation stammenden Lösungsmitteldämpfe zum Erhitzen der im Kreislauf geführten Luft verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen der im Kreislauf geführten Laft bei Überschreiten einer bestimmten zulässigen Temperatur unterbrochen oder reduziert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, bestehend aus einer Maschine zum Trocknen von lösungsmittelfeuchter Ware mit einer die Ware aufnehmenden Behandlungskammer und einer mit der Kammer einen geschlossenen Kreislauf bildenden Leitung, in welcher ein Ventilator, ein Kondensator und ein Lufterhit2:er mit mindestens einem Wärmeaustauscher vorgesehen sind, mit einem Destillierbehälter und einem Lösungsmittelvorratstank, dadurch gekennzeichnet, daß der Destillierbehälter (18) mit dem Heiümediumeingang des Wärmeaustauschers (5) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Lösungsmittelvorratstank (2) in Verbindung steht

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmeaustauscher (5) ein Kühler (8) nachgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Destillierbehälter (18) durch eine Ventilanordnung (24, 25) wahlweise mit dem Eingang des Wärmeaustauschers (5) oder unmittelbar mit dem Kühler (8) verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Lufttemperatur in der Maschine messende Einrichtung (22,23) vorgesehen ist, die zum Umschalten der Ventilanordnung (24,25) bei Überschreiten einer bestimmten Lufttemperatur ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lufttemperatur messende Einrichtung (22, 23) zur Abschaltung oder Drosselung der Destillierbehälterheizung (28) ausgebildet ist.