DE2740498A1 - Verfahren zum trocknen von festem gut - Google Patents
Verfahren zum trocknen von festem gutInfo
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Description
U46 an
Dr. Diele/ F. Morf Dipl.-Phys. M. tri.schneder
8 München 86, Pienzenauerstr. 28
8. September 1977 OR 5966
E.I. BU PONT DE IiEMOURS AND COMPANY
10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 893, V.St.A.
10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 893, V.St.A.
Verfahren zum Trocknen von festem Gut
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5
27A0A98
OR 5966
Die Erfindung betrifft das Trocknen von nassem festem Gut.
Herkömmliche Methoden zum Trocknen von festem Gut mit Heissluft
verbrauchen wegen der hohen spezifischen Wärme und latenten Verdampfungswärme des Wassers und des schlechten Wärmeübergangs
in Luft viel Energie. Ferner müssen beim Trocknen mit Heissluft besondere Maßnahmen getroffen werden, um die
Oxidation des zu trocknenden Gutes zu vermeiden. Es ist auch bekannt, andere Gase als Luft einschliesslich überhitzter
Dämpfe von organischen Verbindungen zum Trocknen zu verwenden. So beschreibt z.B. die US-PS 3 564 723 die Verwendung von im
Kreislauf geführtem überhitztem Dampf, insbesondere Wasserdampf, zum Trocknen von nassem teilchenförmigen! Gut. Die
Feuchtigkeit wird entfernt, indem man einen Teil des überhitzten Dampfs abzieht. Vorzugsweise verwendet man ein Gemisch
aus Wasserdampf und Inertgas, wie Stickstoff. Die US-PS 3 658 575 beschreibt das Trocknen von biegsamen Substraten,
wie Textilgarnen, die von wässrigen Emulsionen von Halogenkohlenwasserstoffen
nass sind, durch Einführen des nassen Substrats in eine Zone, die mit überhitzten Dämpfen eines Halogenkohlenwasserstoffs,
wie 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan,
gefüllt ist. Der Halogenkohlenwasserstoff und das Wasser werden entfernt. Die US-PS 3 998 588 beschreibt das Trocknen von
nassen Textilbändern durch Kontakt mit dem überhitzten Dampf einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit, als welche man
1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan oder Trichlormonofluormethan
verwenden kann. Aus der US-PS 3 962 798 ist es bekannt, nasse poröse Stoffe dadurch zu trocknen, dass man eine Verdrängungsflüssigkeit,
die aus einem mit Wasser nicht mischbaren, normalerweise flüssigen organischen Lösungsmittel, z.B.
1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan, besteht und ein Tensid in
Lösung enthält, durch die Zwischenräume des Gutes hindurch-
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treibt und gegebenenfalls anschliessend überhitzten Dampf des mit Wasser nicht mischbaren, normalerweise flüssigen organischen
Lösungsmittels durch das Gut hindurchleitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trocknungsverfahren
für nasses festes Gut zur Verfügung zu stellen, bei dem gegenüber den bekannten Verfahren Energie eingespart wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Der Ausdruck "nass" bedeutet, dass das Gut mindestens etwa 5 %
Wasser, bezogen auf das Gewicht des trockenen Gutes, enthält. Dieses Wasser umfasst absorbiertes, adsorbiertes und eingeschlossenes
Wasser. Dementsprechend kann das Wasser als flüssiges Wasser auf den Oberflächen des Gutes (adsorbiertes Wasser)
oder im Inneren des Gutes (absorbiertes Wasser) vorliegen. Das Verfahren der Erfindung ist nicht dazu bestimmt,
Kristallisationswasser oder chemisch gebundenes Wasser, z.B. aus einem Alkohol unter Bildung eines Olefins oder Äthers, zu
entfernen. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann nasses Gut unter minimalem Energiebedarf und unter Vermeidung
der Umweltverschmutzung bis zu einem in der Technik annehmbaren Grad getrocknet werden.
Zu den Stoffen, die erfindungsgemäss getrocknet werden können,
gehören Textilstoffe, z.B. natürliche und synthetische Fasern,
Garne, die als Garnkörper vorliegen können, Bahnen, Gewebe, Vliesstoffe, Gewirke und Gestricke. Das feste Gut kann bei der
Verarbeitung nass geworden sein. Andere Produkte, von denen das Verarbeitungswasser gemäss der Erfindung entfernt werden
kann, sind Stäbe, Fäden, Folien oder Formkörper. Das feste Gut kann aus herkömmlichen, in der Textiltechnik verwendeten
Polymeren bestehen. Andere verwendbare Polymere sind PoIy-
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ethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Harnstoff-Formaldehydharz
und andere synthetische Kunststoffe und Harze. Weitere Arten von Gut, die nach der Erfindung getrocknet werden
können, sind geformte Metalle, keramische Körper und Produkte natürlichen Ursprungs, wie Mineralien, Erze, Holz und
Haar. Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich besonders zur Verarbeitung von Textilien, z.B. zum Entfernen des Wassers
nach dem Färben und/oder dem Aufbringen von Textilappreturen oder nach dem Waschen in wässrigen Bädern. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf diese Anwendungszwecke beschränkt, sondern bezieht sich im weitesten Sinne auf das Trocknen von nassem
Gut.
Ausschlaggebend für das Verfahren gemäss der Erfindung ist die Kreislaufführung des Dampfs der Fluorkohlenstoffverbindung und
die Zurückgewinnung dieses Dampfs. Bei der Trocknung wird das nasse feste Gut zwangsweise mit dem Dampf der Fluorkohlenstoff
verbindung in Berührung gebracht, indem dieser durch ein Kreislaufsystem umlaufen gelassen wird, welches ausser dem
nassen festen Gut einen Überhitzer, eine Pumpe und einen Wasserdampfkondensator enthält, der auf einer Temperatur unter
100° C, aber um mindestens 1° C über dem Siedepunkt der Fluorkohlenstoffverbindung
bei Atmosphärendruck gehalten wird. Die Behandlung des nassen festen Gutes mit dem Dampf der Fluorkohlenstoff
verbindung erfolgt bei einer Temperatur des Dampfs, die über dem Siedepunkt des Wassers (bei Atmosphärendruck
100 C), vorzugsweise um mindestens 5 C und insbesondere um
mindestens 25° C über dem Siedepunkt des Wassers liegt, und in Abwesenheit einer wesentlichen Menge von permanenten oder
nicht-kondensierbaren Gasen, wie Luft oder Stickstoff. Wenn Luft oder andere nicht-kondensierbare Gase anwesend sind,
wird der Wirkungsgrad der Fluorkohlenstoffverbindung vermin
dert. Unter nicht-kondensierbaren Gasen werden hier solche verstanden, deren Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter -78 C
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(dem Sublimationspunkt des Kohlendioxids) liegt.
Für die Zwecke der Erfindung geeignete Fluorkohlenstoffverbindungen
müssen ein Atomverhältnis von Fluor zu Kohlenstoff
von mindestens 1,0 haben und mit Wasser nicht-mischbar sein. Da die Fluorkohlenstoffverbindung in der Wasserdampfkondensierzone
bei der Kondensation des von dem zu trocknenden Gut entfernten Wassers nicht kondensiert werden darf, muss ihr
Siedepunkt unter demjenigen des Wassers liegen. Bei einem Verfahrensdruck von 1 at soll die Fluorkohlenstoffverbindung
z.B. einen Siedepunkt von weniger als etwa 100 C, vorzugsweise
von weniger als etwa 80° C, aufweisen. Im Interesse der Energieersparnis soll die Fluorkohlenstoffverbindung bei ihrem
Siedepunkt eine latente Verdampfungswärme von weniger als 100 cal/g, vorzugsweise von weniger als 50 cal/g aufweisen.
Zu den den obigen Anforderungen genügenden Fluorkohlenstoffverbindungen gehören gesättigte, durch Fluor oder durch Chlor
und Fluor substituierte aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe. Fluorhaltige Verbindungen werden wegen
ihrer Unbrennbarkeit und ihrer grösseren Indifferenz für Polymere und Faserstoffe sowie ihrer Unlöslichkeit in denselben,
ihrer geringeren Toxizität, ihres niedrigen Siedepunktes, ihrer niedrigen spezifischen und latenten Verdampfungswärme und
ihrer schnellen und wirksamen Trennbarkeit von Wasser verwendet. Zu den fluor- und chlorfluorsubstituierten aliphatischen
Kohlenwasserstoffen, die sich als Dämpfe im Sinne der Erfindung eignen, gehören Chlorfluormethane, wie Trichlormonofluormethan,
Dich lormono fluorine than und Monochlormonofluormethan,
Chlorfluoräthane, wie 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan,
1,2-Dichlor-1,2-difluoräthan, 1,i-Dichlor-2,2-difluoräthan,
1,1-Dichlor-i,2,2-trifluoräthan, 1-Chlor-2,2,2-trifluoräthan,
1,1,1,2-Tetrafluoräthan, 1-Chlor-1,2,2,2-tetrafluoräthan und
1,i-Dichlor-2,2,2-trifluoräthan, Fluor- und Chlorfluorpropane,
wie Perfluorpropan, 2,2-Dichlor-1,1,1,3,3,3-hexafluorpropan,
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1,2-Dichlor-i,1,2,3,3,3-hexafluorpropan und 1,1,1-TrichloΓ-2,2,3,3,3-pentafluorpΓopan,
und Fluor- und Chlorfluorbutane,
wie Perfluorbutan, 1,2-Dichlorhexafluorbutan und 2,2-Dichlorhexafluorbutan.
Zu den im Sinne der Erfindung geeigneten fluor- und chlorfluorsubstituierten cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen
gehören Perfluorcyclobutan, Perfluor-(dimethylcyclobutan)
und 1^-Dichlorhexafluorcyclobutan. Die Chlorfluormethane und Chlorfluoräthane werden bevorzugt. Von
den Chlorfluormethanen werden Tr ichlormono fluorine than und Dichlordifluormethan
bevorzugt. Von den Chlorfluoräthanen werden 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan und 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluoräthan
bevorzugt. Besonders bevorzugt wird 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan.
Bei der Dampfrückgewinnung gemäss der Erfindung werden die
restlichen Dämpfe der Fluorkohlenstoffverbindung von dem getrockneten, d.h. praktisch wasserfreien festen Gut durch Verdrängung
mit trockenem Wasserdampf entfernt, der sich auf einer so hohen Temperatur befindet, dass eine wesentliche
Kondensation desselben auf dem festen Gut vermieden wird. Ferner muss die Temperatur des festen Gutes über dem Siedepunkt
des Wassers bei dem herrschenden Druck liegen, damit die fühlbare Wärme des festen Gutes eine Kondensation verhindert,
wenn der trockene, d.h. von flüssigem Wasser freie Wasserdampf die Dämpfe der Fluorkohlenstoffverbindung verdrängt.
Das Gemisch aus dem Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung und dem Wasserdampf wird in eine Kondensierzone geleitet, wo sich
eine flüssige und/oder eine gasförmige Phase der Fluorkohlenstoffverbindung
und eine flüssige Wasserphase bilden, worauf man die Fluorkohlenstoffverbindung abtrennt, zurückgewinnt
und zur Wiederverwendung im Kreislauf führt.
Die restlichen Dämpfe der Fluorkohlenstoffverbindung können
auch durch Anwendung von Vakuum in Kombination mit einer her-
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kömmlichen Kondensation und/oder Absorption, z.B. Absorption
durch Aktivkohle, von dem festen Gut entfernt und zurückgewonnen werden. Bis zu ihrer Wiederverwendung in der Kreislauf-Trocknungsstufe
kann die Fluorkohlenstoffverbindung in einem Lagerbehälter aufbewahrt werden.
Gemäss bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung lässt man
den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung in einem Kreislaufsystem umlaufen, welches einen überhitzer, eine Pumpe, das
feste Gut und einen Kondensator zum Kondensieren von Wasserdampf bei einer Temperatur über dem Siedepunkt der Fluorkohlenstoff
verbindung, aber unter dem Siedepunkt des Wassers bei dem herrschenden Druck aufweist. Wasser wird aus dem festen
Gut durch Verdrängung durch zwangsmässigen Kontakt des Dampfs der Fluorkohlenstoffverbindung mit dem festen Gut und durch
Verdampfen mit Hilfe der fühlbaren Wärme entfernt, die durch die Überhitzung des Fluorkohlenstoffdampfs zur Verfügung gestellt
wird. Das Geraisch aus verdrängtem flüssigem Wasser, Wasserdampf und Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung strömt
durch die Kondensierzone, wo der Wasserdampf kondensiert wird.
Das flüssige Kondenswasser und das verdrängte flüssige Wasser gelangen in einen Wassersammler, aus dem das abgezogene Wasser
normalerweise verworfen wird. Der Dampf der Fluorkohlenstoff verbindung strömt zu der Pumpe, dann zum Überhitzer und
schliesslich zu dem festen Gut.
Im stationären Zustand besteht der Energiebedarf dieses Verfahrens
nur aus der Energie, die erforderlich ist, um den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung zu einem Grad zu erhitzen,
der der Verdampfungswärme des das feste Gut benetzenden
Wassers entspricht, und der Energie, die erforderlich ist, um entweder den überhitzten Wasserdampf oder das Vakuum zum Entfernen
der Dämpfe der Fluorkohlenstoffverbindung aus dem festen Gut zur Verfügung zu stellen.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, die eine ansatzweise durchgeführte Ausführungsform
des Verfahrens gemäss der Erfindung darstellt, nämlich das Trocknen eines Textilgarnkörpers, der, z.B. nach dem
Färben, mit Wasser getränkt ist. Ein auf einen zusammendrückbaren Federkern 2 aufgewickelter Garnkörper 1 ist, vorzugsweise
etwas zusammengedrückt, in herkömmlicher Art auf einer (nicht dargestellten) Hohlspindel in dem Beuchkessel 3 angeordnet.
Die Abbildung zeigt zwar nur die Trocknung eines einzigen Garnkörpers; man kann jedoch mit entsprechenden Abänderungen
mehrere Garnkörper auf mehreren Hohlspindeln in dem gleichen Beuchkessel trocknen. In der ersten Verfahrensstufe
strömt Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung über Leitung 11
durch ein (nicht dargestelltes) Ventil, welches den Dampf in einen Überhitzer 4 leitet. Der überhitzte Dampf strömt durch
eine Umgehungsleitung 5 zur Pumpe 6 und wird durch dieses Umgehungssystem
im Kreislauf geführt. Luft wird aus dem Beuchkessel 3, dem Kondensator 7 und dem zugehörigen Röhrensystem
durch Vakuum abgezogen. Die Umgehungsleitung 5 wird geschlossen und der erhitzte Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung in
eine (nicht dargestellte) Hohlspindel, dann durch Löcher in der Spindel, durch den Federkern 2 und schliesslich durch die
Zwischenräume in den Garnkörper 1 geleitet. Dem Beuchkessel kann Wärme zugeführt werden, damit sich der zu Anfang in den
Kessel einströmende Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
nicht kondensiert. Ein Gemisch aus Dampf der Fluorkohlenstoff verbindung, Wasserdampf und flüssigem Wasser und später,
wenn alles Oberflächenwasser entfernt ist, ein Gemisch aus dem Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung und Wasserdampf verlässt den Beuchkessel 3 durch Leitung 8. Dieses Gemisch tritt
in den Kondensator 7 ein, der auf einer Temperatur unter 100° C, die um mindestens 1° C über der Siedetemperatur der
Fluorkohlenstoffverbindung liegt, gehalten wird, wobei ein
wesentlicher Teil des Wasserdampfs kondensiert wird. Das Kon-
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denswasser 9 und das flüssige Oberflächenwasser 9 strömen in
den Wassersammler 10 und werden verworfen. Der Dampf der
Fluorkohlenstoffverbindung wird nicht kondensiert. Dieser
Dampfstrom wird durch die Pumpe 6 zum Überhitzer 4 und zum
Garnkörper 1 im Kreislauf geführt. Der überhitzte Dampf wird in dieser Weise bei einer Temperatur und für eine solche Zeitdauer
im Kreislauf geführt, dass praktisch alles Wasser aus dem Garnkörper verdampft. Gemäss einer anderen Ausführungsform
ist, besonders .wenn grosse Mengen von flüssigem Wasser in die Leitung 8 eintreten, ein (nicht dargestellter) Windkessel vorgesehen,
um praktisch alles flüssige Wasser zu entfernen, so so-dass in den Kondensator 7 nur Wasserdampf und Dampf der
Fluorkohlenstoffverbindung einströmen. Zum Zurückgewinnen des
Dampfes der Fluorkohlenstoffverbindung wird dem Garnkörper, der sich nun auf einer Temperatur über 100 C befindet, durch
Leitung 11 über den Überhitzer 4 trockener Wasserdampf zugeführt, und die Pumpe 6 wird abgestellt, damit der Wasserdampf
nicht im Kreislauf geführt, wird. Der trockene Wasserdampf
strömt so lange und bei einer solchen Temperatur durch den Garnkörper 1, dass praktisch alle Dämpfe der Fluorkohlenstoffverbindung
aus dem Garnkörper, dem Beuchkessel 3 und den zugehörigen Ausrüstungsteilen verdrängt werden und keine wesentliche
Menge Wasserdampf sich in dem Garnkörper kondensiert. Dann wird die Wasserdampfzufuhr abgestellt und der praktisch
trockene Garnkörper aus dem Beuchkessel 3 entfernt. Das Gemisch aus Wasserdampf und Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
wird aus der Garnpackung und dem Beuchkessel in den Kondensator 7 geleitet, wo der Wasserdampf sich kondensiert. Der
Fluorkohlenstoff wird auf an sich bekannte Weise abgetrennt und zur Wiedergewinnung zurückgewonnen. Das aus dem Wasserdampf kondensierte Wasser wird im allgemeinen verworfen.
Der überhitzte Dampf und der Wasserdampf können auch in der
entgegengesetzten Richtung, also von aussen nach innen, durch
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den Garnkörper umlaufen gelassen werden. Um eine gleichmässige Trockenheit des Garnkörpers zu gewährleisten, ist es im allgemeinen
zweckmässig, die Strömungsrichtung des Dampfs der Fluorkohlenstoffverbindung abwechselnd umzukehren; z.B. wird
der überhitzte Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung zunächst von innen nach aussen durch den Garnkörper geleitet, bis 80
bis 90 % des Wassers entfernt sind, worauf man die Strömungsrichtung umkehrt und den Dampf von aussen nach innen durch
den Garnkörper strömen lässt, bis der letztere trocken ist. Durch dem Fachmann geläufige Abwandlungen gelingt es, mehrere
Garnkörper gleichzeitig zu trocknen.
Das hier beschriebene Verfahren eignet sich besonders zum Trocknen von Garnkörpern, die in wässrigen Bädern gewaschen,
gebleicht und/oder gefärbt worden sind.
Sechs Garnkörper von 20/1-Reyongarn (die unter Raumbedingungen
gelagert worden sind) werden mit Wasser gesättigt, auf einer Spindel angeordnet und in eine Vorrichtung, ähnlich der in der
Abbildung dargestellten, eingesetzt. Das Garn ist mit einem Gemisch aus im Handel erhältlichen Direktfarbstoffen in einem
tiefen Farbton (violett) gefärbt und gespült worden. Jeder Garnkörper enthält 1,2 kg (Trockengewicht) Garn, das auf ein
17 cm langes und 2,6 cm weites Färberohr aufgewickelt ist. Der Wassergehalt beträgt etwa 200 % des Trockengarngewichts.
Der Beuchkessel wird 5 min auf einen Druck von 25,3 cm Quecksilbersäule evakuiert. Durch das Evakuieren wird nicht nur
Luft entfernt, sondern auch der Wassergehalt der Garnkörper auf etwa 150 %, bezogen auf das Trockengarngewicht, vermindert.
Auf 150° C überhitzter Dampf von 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan
wird von innen nach aussen durch die Garnkörper geleitet. Nach einer anfänglichen Zeitspanne von 1 min, in der
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flüssiges Wasser aus den Zwischenräumen in dem Garnkörper ausgetrieben
wird und die Temperatur des Garnkörpers auf 48° C steigt, wird die Kreislaufströmung des Dampfs mit einer Geschwindigkeit
von 40,9 bis 45,4 kg/min aufrechterhalten, wobei man zur Innehaltung dieser Geschwindigkeit nach Bedarf
1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan zusetzt. Nach 19 min beträgt
die Dampftemperatur im Beuchkessel 140° C, und die
Dampfströmung wird unterbrochen. Der Beuchkessel wird 0,5 min auf einen Druck von 38 cm Quecksilbersäule evakuiert, wobei
die abströmenden Dämpfe auf bekannte Weise kondensiert und zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden. Die trockenen
Garnkörper werden entfernt; ihr Gewicht beträgt im Mittel etwa 4,5 % weniger als das Gewicht nach der Lagerung unter
Raumbedingungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heissluft-Trockenverfahren für Reyongarnkörper, die 6 bis 10 Stunden erfordern,
um den gleichen Grad von Trockenheit zu erreichen, benötigt das Verfahren gemäss der Erfindung weniger als
25 min.
In einem anderen Versuch werden sechs Garnkörper aus dem gleichen Reyongarn nach dem viel umständlicheren Verfahren
der US-PS 3 962 798 getrocknet, nach welchem eine Verdrängungsflüssigkeit, die aus 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan
mit einem Tensid besteht, und anschliessend überhitzter Dampf von 1,1,2-Trichlor-if2,2-trifluoräthan durch die Zwischenräume
in den nassen Garnkörpern hindurchgetrieben wird. Obwohl in diesem Falle Zeitdauer und erreichter Trockenheitsgrad ungefähr
die gleichen sind, erweisen sich das Verfahren (und die dafür erforderliche Anlage) sowie die wirtschaftliche Durchführbarkeit
des Verfahrens (und das Zurverfügungsteilen der
Anlage) als viel ungünstiger als im Falle des Verfahrens (und der Anlage) gemäss der Erfindung.
- 10 -
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Dieses Beispiel erläutert das schnellere Trocknen von Baumwollgarnkörpern
nach dem Verfahren gemäss der Erfindung im
Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, die mit Heissluft bei Atmosphärendruck arbeiten. Nach dem Verfahren des Beispiels 1
werden sechs Garnkörper aus 10/1-Baumwollgarn, das auf Färberohre
aufgewickelt ist, mit auf 150 C überhitztem Dampf von 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan getrocknet. Bei diesem Verfahren
werden die Garnkörper, deren Gesamttrockengewicht 7,1 kg beträgt, in 33 min von einem anfänglichen Wassergehalt
von 280 % auf einen solchen von 0,5 %, bezogen auf das Trokkengarngewicht,
getrocknet.
Der Versuch wird mit Luft von 150° C anstelle des 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthandampfs
wiederholt. Nach 120 min enthalten die Garnkörper immer noch 25 % Wasser, bezogen auf das
Trockengarngewicht. Durch Extrapolieren lässt sich aus dieser Trockengeschwindigkeit berechnen, dass insgesamt mindestens
240 min erforderlich sein würden, um den bei dem erfindungsgemässen
Verfahren in 30 min erzielten Trockenheitsgrad zu erreichen.
Diese Beispiele erläutern, dass 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan,
1,1-Dichlor-2,2,2-trifluoräthan und Trichlormonofluormethan
in Form von überhitzten Dämpfen gleich wirksam für die Trocknung von Garnkörpern nach dem Verfahren der Erfindung
sind. In diesen Beispielen wird der auf einem Federkern befindliche Garnkörper zwischen ebenen Platten auf einer perforierten
Spindel angeordnet, auf etwa 70 96-seiner ursprünglichen
Höhe zusammengedrückt und, wie in der Abbildung dargestellt, in einen Beuchkessel eingesetzt. Der Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
wird von innen nach aussen durch den
- 11 -
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Garnkörper geleitet. Das abströmende Wasser, der abströmende Wasserdampf und der abströmende Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
werden zu einem Wasserkühler geleitet. Wenn sich kein weiteres Kondenswasser sammelt, wird die Strömung des
Dampfs der Fluorkohlenstoffverbindung unterbrochen. Der Garnkörper
wird gewogen, und das Gewicht ist in allen Beispielen geringer als das ursprüngliche Gewicht unter Raumbedingungen.
Obwohl der Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung in den Beispielen 3 bis 8 nicht im Kreislauf geführt und nicht zurückgewonnen
wird, werden diese Verfahrensstufen bei der technischen Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung natürlich
durchgeführt. Die Ergebnisse der Beispiele 3 bis 8 sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
- 12 -
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|
VjJ
I |
Bei spiel |
Fluorkohlen stoff verbindung |
Garnkörper | Art | Gewicht trocken |
, g nass |
Temp. 0C |
Dampf | Trocknungs- zeit, min |
O po VJl |
|
| 3 | CHCl2CF3 | Baumwolle, 8/1 |
358 | 1278 | 140 | Strömungs- geschwin- ' digkeit, kg/min |
25 |
CT
CT |
|||
| 4 | CHCl2CF3 | Polyester, 150 den |
340 | 1044 | 140 | 1,2 | 12 | ||||
| 5 6 7 |
CFCl3 CFCl3 CFCl2CF2Cl |
Baumwolle, 8/1 Polyester, 150 den Baumwolle, 8/1 |
367 361 382 |
1242 1089 1138 |
140 140 140 |
1,3 | 24 12 25 |
||||
|
OO
O |
8 | CFCl2CF2Cl -■ | Polyester, 150 den |
336 | 1125 | 140. | 1,4 1,4 1,4 |
13 | |||
| 9822/0551 | 1,4 | I I |
|||||||||
Ende der Beschreibung.
Leerseite
Claims (9)
1.1 Verfahren zum Trocknen von festem Gut durch Kontakt mit dem überhitzten Dampf einer mit Wasser nicht mischbaren
Fluorkohlenstoffverbindung, in der das Atomverhältnis von
Fluor zu Kohlenstoff mindestens 1,0 beträgt, und deren Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter 80 C liegt, dadurch
gekennzeichnet, dass man
(a) das nasse feste Gut zwangsweise in Abwesenheit von wesentlichen
Mengen nicht-kondensierbarer Gase, wie Luft oder Stickstoff, mit dem auf einer Temperatur über
100° C befindlichen, umlaufenden Dampf der Fluorkohlenstoff
verbindung in Berührung bringt,
(b) einen wesentlichen Teil des Wasserdampfs, aber nicht einen wesentlichen Teil des Dampfs der Fluorkohlenstoff
verbindung kondensiert, indem man das Gemisch aus dem Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung und dem Wasserdampf
aus Stufe (a) durch eine Zone leitet, die auf
• einer mindestens um 1 C über dem Siedepunkt der Fluorkohlenstoffverbindung
bei Atmosphärendruck liegenden Temperatur von weniger als 100 C gehalten wird,
(c) das in Stufe (b) erhaltene Dampfgemisch auf eine Temperatur
über 100° C erhitzt und im Kreislauf in die Stufe (a) zurückführt,
(d) die Stufen (a), (b) und (c) unter praktischer Konstanthaltung der Menge des Dampfs der Fluorkohlenstoffverbindung
in dem System wiederholt, bis das feste Gut im wesentlichen frei von Wasser ist und an seinen Oberflächen
und/oder eingeschlossen in seinen Zwischenräumen
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nur noch Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung enthält,
worauf man
(e) den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung aus dem festen
Gut entfernt und zurückgewinnt und
(f) das von Wasser und Fluorkohlenstoffverbindung praktisch
freie feste Gut gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
in der Stufe (e) den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
entfernt und zurückgewinnt, indem man auf das feste Gut verminderten Druck einwirken lässt und sodann den abgezogenen
Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung kondensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
in der Stufe (e) den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
entfernt und zurückgewinnt, indem man auf das feste Gut verminderten Druck einwirken lässt und sodann den abgezogenen
Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung absorbiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Stufe (e) den Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung
entfernt und zurückgewinnt, indem man ihn von dem festen Gut durch trockenen Wasserdampf verdrängt, der sich auf
einer so hohen Temperatur befindet, dass er sich auf dem festen Gut nicht kondensiert, das dabei erhaltene Gemisch
aus Dampf der Fluorkohlenstoffverbindung und Wasserdampf
auf eine Temperatur kühlt, bei der sich ein Gemisch aus einer flüssigen Wasserphase und einer flüssigen und/oder
gasförmigen Phase der Fluorkohlenstoffverbindung bildet, das Wasser von der Fluorkohlenstoffverbindung trennt und
die Fluorkohlenstoffverbindung zurückgewinnt.
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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fluorkohlenstoffverbindung 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan
verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fluorkohlenstoffverbindung 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluoräthan
verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fluorkohlenstoffverbindung Dichlordifluormethan
verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fluorkohlenstoffverbindung Trichlormonofluormethan
verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man in Stufe (b) das Dampfgemisch unter solchen Bedingungen
durch die auf einer Temperatur unter 100 C gehaltene Zone leitet, dass der Partialdruck des Wasserdampfs
in dem verbleibenden Dampfgemiscn weniger als etwa
25 cm Quecksilbersäule beträgt.
809822/0551
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