DE3339565A1

DE3339565A1 - Verfahren zur trocknung von mittels eines fluessigen loesungsmittels gereinigtem gut

Info

Publication number: DE3339565A1
Application number: DE19833339565
Authority: DE
Inventors: Horst 8900 Augsburg Erbel
Original assignee: PERO KG-P ERBEL; PERO KG P ERBEL; Pero Kg P Erbel 8901 Koenigsbrunn
Current assignee: Pero AG P Erbel Maschinen- U Apparatebau 86343
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1985-05-09
Also published as: DE3339565C2

Description

Verfahren zur Trocknung von mittels eines flüssigen Lösungsmittels gereinigtem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von mittels eines flüssigen Lösungsmittels gereinigtem Gut in einer Behandlungskammer, der nach dem Abführen des Lösungsmittels erwärmte und im Kreislauf geführte Luft zugeführt wird, die von dort abgeführt und einem Kühler zugeführt wird, von wo sie nach ihrer Abkühlung und nach ihrer Wiedererwärmung von Neuem der Behandlungskammer zugeführt wird.

Wird ein Gut in einer Behandlungskammer mittels eines flüssigen Lösungsmittels gereinigt, wobei es sich beispielsweise um Trichlorethylen oder um Perchlorethylen handeln kann, dann ist es erforderlich, dieses Gut zu trocknen, bevor es aus der Behandlungskammer entnommen wird. Diese Trocknung soll gewährleisten, daß kein Lösungsmittel zusammen mit dem gereinigten Gut aus der Behandlungskammer ausgetragen wird. Gesetzliche Vorschriften legen hier die maximale Lösungsmittelkonzentration der Luft am Arbeitsplatz fest.

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Die Trocknung des gereinigten Guts erfolgt durch erwärmte und im Kreislauf geführte Luft. Diese erwärmte Luft wird der Behandlungskammer zugeführt, wo sie mit Lösungsmitteldampf und Wasserdampf angereichert wird. Diese angereicherte Luft gelangt von der Behandlungskammer in einen Kühler, wo sie abgekühlt wird. Dort kondensiert ein Lösungsmittel-Wassergemisch. Die abgekühlte Luft enthält jedoch noch Dämpfe von Wasser und Lösungsmittel. Damit sie abermals in der Behandlungskammer Wasser und Lösungsmittel aufnehmen kann, wird sie vor Eintritt in die Behandlungskammer abermals erhitzt.

Die abgekühlte Luft weist stets einen Anteil an Lösungsmitteldampf auf, da die Luft im Kühler nur so weit abgekühlt werden kann, daß dort wohl eine Kondensation des Wasser-Lösungsmitteldampfes , nicht jedoch eine Vereisung stattfindet. Die Vereisung tritt bereits bezülgich des Wasseranteils im Kondensat bei Temperaturen unter O⁰C auf. Im Falle einer Vereisung wird erstens die Kühlwirkung im Kühler vermindert und zum anderen der Durchgang durch den Kühler beeinträchtigt oder blockiert. Hierbei ist noch der Effekt beachtlich, daß die Löslichkeit von Wasser im Lösungsmittel mit abnehmender Temperatur abnimmt.

Um zu vermeiden, daß beim Öffnen der Behandlungskammer Lösungsmitteldampf mit der zuvor im Kreislauf geführten Luft in den Arbeitsraum entweicht, wird mit dem Öffnen der Behandlungskammer die von der Behandlungskammer abgehende Luftleitung zum Kühler unterbrochen und die von der Behandlungskammer abgehende Luftleitung mit einer Abluftleitung ins Freie verbunden. Wird die Behandlungskammer geöffnet, dann wird in sie Umgebungsluft angesaugt und zusammen mit der noch in der Behandlungs-

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kammer befindlichen und zuvor im Kreislauf geführten Luft über die Abluftleitung ins Freie befördert.

Dies bedeutet jedoch, daß Lösungsmitteldämpfe ins Freie gelangen.

Es besteht die Aufgabe, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß aus der im Kreislauf geführten Luft die Lösungsmitteldämpfe während der Trocknung des gereinigten Guts weitgehend ausgeschieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch die verschiedenen Behandlungsstationen bei der Trocknung des gereinigten Guts.

In der Behandlungskammer 1 befindet sich das mittels eines Lösungsmittels gereinigte Gut. Bei dem Lösungsmittel handelt es sich beispielsweise um Trichlorethylen oder Perchlorethylen. Die Behandlungskammer ist durch eine Türe 2 dicht verschlossen. In der Behandlungskammer münden ein Zuluftkanal 3 und ein Abluftkanal 4. Im Abluftkanal 4 ist ein Ventilator 5 angeordnet. Die von der Behandlungskammer 1 durch den Ventilator 5 abgesaugte Luft wird einem ersten Kühler 6 zugeführt. Nach dem Durchströmen des ersten Kühlers 6 durchströmt die Luft den zweiten Kühler 7 und wird über den Zuluftkanal 3 von Neuem der Behandlungskammer 1 zugeführt. Während des Durchströmens des Zuluftkanals 3 wird die Luft mittels eines Wärmeaustauschers 8 erhitzt.

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Beide Kühler 6, 7 v/erden gespeist über jeweils ein Expansionsventil 9, 10. Die Expansionsventile sind angeschlossen an einen Verflüssiger 11, der seinerseits angeschlossen ist an einen Verdichter 12. Das Kühlmittel wird vom Verdichter 12 von den Kühlern 6, angesaugt. Zwischen dem ersten Kühler 6 und der Ansaugleitung zum Verdichter 12 ist ein Differenzdruckventil 13 geschaltet.

Die über den Zuluftkanal 3 zugeführte Luft weist eine Temperatur auf , die zu Beginn der Trocknung zumindest etwas über dem Kochpunkt des azeotropen Gemischs des Lösungsmittels mit Wasser liegen soll.Streicht diese Luft über das in der Behandlungskammer 1 befindliche Gut, dann wird sie anfänglich nahezu gesättigt mit Lösungsmittel- und Wasserdampf. Diese gesättigte Luft wird vom Ventilator in den ersten Kühler 6 gefördert. Sie wird dort zu Beginn des Trocknungszyklusses auf eine Temperatur abgekühlt, welche geringfügig über 0 C liegt. Durch diese Abkühlung kondensiert Wasser und Lösungsmittel. Dieses Wasser-Lösungsmittel-Kondensat wird in einer Wanne 14 unterhalb des ersten Kühlers 6 aufgefangen und abgeführt. Der in der Luft enthaltene Wasserdampf kondensiert im Kühler 6 zum größten Teil aus.

Danach durchströmt die Luft den zweiten Kühler 7, in welchem sie auf eine Temperatur abgekühlt wird, die zu Beginn der Trocknung etwas über dem Erstarrungspunkt des Lösungsmittels liegt. Damit kondensiert im Kühler 7 in erster Linie das noch in der Luft befindliche Lösungsmittel aus. Dieses wird in einer Wanne 15 aufgefangen und abgeführt. Anschließend wird die Luft im Austauscher 8 wieder erwärmt und über den Zuluftkanal 3 der Behandlungskammer von Neuem zugeführt.

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Mit fortschreitender Trocknung des Guts in der Behandlungskammer 1 M/ird die Luft im ersten Kühler 6 auf unter 0 C abgekühlt. Hierdurch wird erreicht, daß noch vorhandener und im Kreislauf geführter Wasserdampf als Eis auf dem Kühler 6 abgeschieden wird. In entsprechender Weise wird mit fortschreitender Trocknung die Luft im Kühler 7 auch unter den Erstarrungspunkt des Lösungsmittels abgekühlt , so daß dort noch in der Luft vorhandenes Lösungsmittel erstarrt* Mit fortschreitender Trocknung kann die über den Zuluftkanal 3 der Behandlungskammer 1 zugeführte Luft auf über den Kochpunkt des Siedemittels erhitzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Luft gleich zu Beginn des Trocknungsvorganges auf diese Temperatur zu erhitzen.

Sobald in der von der Behandlungskammer 1 über den Ventilator 5 abgezogenen Luft keine nennenswerte Konzentration an Lösungsmitteldampf mehr feststellbar ist, u/ird der Luftkreislauf durch die im Abluftkanal 4 nach dem Ventilator 5 angeordnete Klappe 16 unterbrochen und die Türe 2 geöffnet. Über diese Türe 2 strömt nunmehr Umgebungsluft in die Behandlungskammer 1 , wodurch das in der Behandlungskammer 1 befindliche Gut gekühlt wird. Die so angesaugte Luft wird über eine Abluftleitung 17 ins Freie gefördert.

Nachfolgend werden einige Betriebsdaten wiedergegeben, wenn es sich bei dem Lösungsmittel um Trichlorethylen handelt.

Die über den Zuluftkanal 3 zugeführte Luft weist eine Temperatur von über 87⁰C auf. Diese Temperatur kann anfänglich über 74⁰C liegen, sollte jedoch vor dem Ende des Trocknungsvorganges die vorgenannte Temperatur von über 87°C erreicht haben. Im ersten Kühler 6

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erfolgt eine Abkühlung auf eine Temperatur, welche anfänglich über O⁰C liegt. Hierdurch wird erreicht, daß Eis, das sich beim vorhergehenden Trocknungszyklus im Kühler 6 gebildet hat, verflüssigt wird. Im zweiten Kühler 7 wird auf eine Temperatur abgekühlt, die über -86 C liegt. Hierdurch wird erreicht, daß das im vorhergehenden Trocknungszyklus im Kühler 7 erstarrte Lösungsmittel auftaut.

Mit fortschreitender Kreislaufführung verläßt die Luft den ersten Kühler 6 mit einer Temperatur von unter 0°C und den zweiten Kühler 7 mit einer Temperatur von unter -86⁰C.

Nachfolgend wird eine Ausführungsvariante des vorstehend beschriebenen Verfahrens erläutert. Die dampfbeladene Luft wird mittels eines Kompressors 18 von der Behandlungskammer 1 abgezogen und komprimiert. Die komprimierte Luft wird im ersten Kühler 6 auf eine Temperatur im Bereich von 0 C abgekühlt, wie vorbeschrieben. Dabei findet eine Kondensation von Wasser und Lösungsmittel statt. Der erste Kühler 6 ist durch eine Trennwand 19 abgeschlossen,in welcher ein Expansionsventil 20 angeordnet ist. Über dieses Expansionsventil 20 expandiert die komprimierte und vom Kühler 6 abgekühlte Luft. Diese Expansion ist mit einer Abkühlung der expandierenden Luft verbunden. Diese kann sodann im zweiten Kühler 7 wie vorbeschrieben weiter abgekühlt werden. Es ist jedoch auch möglich, auf den zweiten Kühler 7 ganz zu verzichten, wenn die Expansion über das Ventil 20 so groß ist, daß sich hierbei die expandierende Luft auf den Erstarrungspunkt des Lösungsmittels abkühlt. Dieses fällt dann als Schnefe aus der komprimierten Luft aus. Die Druckluftdifferenz bei der Kompression und damit die Druckluftdifferenz bei der Expansion kann gesteuert

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werden und nimmt in diesem Fall mit wachsender Dauer der Trocknung zu, wobei erreicht wird, daß bei der Expansion die Luft anfänglich über den Erstarrungspunkt und mit zunehmender Dauer der Trocknung unter den Erstarrungspunkt des Lösungsmittels abgekühlt wird.

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Claims

Ansprüche

* Verfahren zur Trocknung von mittels eines flüssigen Lösungsmittels gereinigtem Gut in einer Behandlungskammer, der nach dem Abführen des Lösungsmittels erwärmte und im Kreislauf geführte Luft zugeführt wird, die von dort abgeführt und einem Kühler zugeführt wird, von wo sie nach ihrer Abkühlung und nach ihrer Wiedererwärmung von Neuem der Behandlungskammer zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in zwei Stufen erfolgt, in der ersten Stufe die Luft auf den Bereich von etwa 0 C und in der zweiten Stufe etwa auf den Erstarrungspunkt des Lösungsmittels abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die Luft in der ersten Stufe anfänglich über 0°C und mit zunehmender Dauer der Trocknung unter 0 C angekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Luft in der zweiten Stufe anfänglich über den Erstarrungspunkt und mit zunehmender Dauer der Trocknung unter den Erstarrungspuntk des Lösungsmittels abgekühlt wird.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Luft über den Kochpunkt des Lösungsmittels erhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Luft anfänglich auf eine Temperatur etwas über dem Kochpunkt des azeotropen Gemischs des Lösungsmittels mit Wasser und mit zunehmender Dauer der Trocknung über den Kochpunkt des Siedemittels erhitzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß vor der Abkühlung in der ersten Stufe die Luft komprimiert wird und die zweite Stufe eine Expansion der komprimierten und in der ersten Stufe gekühlten Luft umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in der zweiten Stufe ausschließlich durch die Expansion der Luft erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e η η ζ e ichnet, daß die Druckdifferenz bei der Kompression und damit die Druckdifferenz bei der Expansion mit wachsender Dauer der Trocknung zunehmen.

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