DE3520634A1 - Apparatus for recovering solvent from contaminated solvent - Google Patents
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Abstract
Description
Bezeichnung: Vorrichtung zum Rückgewinnen vonDesignation: device for the recovery of
Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel. Solvent from dirty solvent.
Vorrichtung zum Rückgewinnen von Lösungsmitteln aus verschmutztem Lösungsmittel Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rückgewinnen bzw, Aufbereiten von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel durch Verdampfung des Lösungsmittels mit mechanischer Verdichtung und Kondensation der Lösungsmitteldämpfe (Brüden) gegen Atmosphärendruck.Device for recovering solvents from polluted Solvent The invention relates to a device for recovery or processing of solvent from contaminated solvent by evaporation of the solvent with mechanical compression and condensation of solvent vapors (vapors) against Atmospheric pressure.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt und findet an Arbeitsstätten Anwendung, an denen Lösungsmittel,wie Methylenchlorid, Aceton, Trichloräthan oder dergleichen Mittel, insbesondere zum Reinigen angewendet werden. So fallen bei den Reinigungsarbeiten verschmutzte Lösungsmittel oder mit anderen Worten Waschlösungen, die durch Fette, Farben oder dergleichen verschmutzt sind, an. Diese Rückgewinne ungsvorrichtung wird in der Regel am jeweiligen Arbeitsplatz aufgestellt. Dem Prinzip nach handelt es sich um eine Vakuumdestillationsanlage, wobei die zur Verdampfung des Lösungsmittels erforderliche Energie bei der Kondensation der mechanisch verdichteten Brüden bzw. Lösungsmitteldämpfen gewonnen wird. Dieser Wärmeaustausch geschieht vorzugsweise in einem Bauteil, das aus einem Verdampfer mit integriertem Kondensator, einem Rohrbündelverdampfer,aufgebaut ist. Der Unterdruck im Verdampfer und damit das Ansaugen des verschmutzten Lösungsmittels in den Verdampfer wird durch eine ölgedichtete, vorzugsweise mit einer Gasballasteinrichtung versehene Vakuumpumpe erreicht. Derartige ölgedichtete Vakuumpumpen sind als Drehschieberpumpe oder als Sperrschieberpumpe bekannt (Chemie-Technik, 7. Jahrgang(1978) Nr. 1 Seite 39 -41). Sie wirken als Brüdenverdichter, in dem sie die flüchtigen Bestandteile (Lösungsmittel) aus dem Verdampfer absaugen und somit von den nichtflüchtigen Bestandteilen (Rückstand) trennen und über die Pumpe in den Kondensator, der im Verdampfer aufgenommen ist, fördern, wo sie Kondensieren und als Lösungsmittel gegen den Atmosphärendruck in einen Vorratstank auslaufen können und dort zur weiteren Verwendung bereitstehen. Die nicht flüchtigen Bestandteile des verschmutzen Lösungsmittelsverlassen als Rückstand den in der Regel vertikal stehenden Verdampfer durch einen Ablauf im Bodenbereich des Verdampfers. Diese Vorrichtung wird in der Regel automatisch betrieben, wobei die Zufuhr von zusätzlicher Wärmeenergie zur Verdampfung des Lösungsmittels im Verdampfer entbehrlich ist.Such a device is known and is used in workplaces Application where solvents such as methylene chloride, acetone, trichloroethane or the same means, especially used for cleaning. So fall with the Cleaning work contaminated solvents or in other words washing solutions, that are soiled by grease, paint or the like. These recoveries The device is usually set up at the respective workplace. The principle after it is a vacuum distillation system, which is used for evaporation of the solvent required energy in the condensation of the mechanically compressed Vapors or solvent vapors is obtained. This heat exchange happens preferably in a component that consists of an evaporator with an integrated condenser, a shell and tube evaporator. The negative pressure in the evaporator and thus the suction of the polluted solvent into the evaporator is controlled by a Oil-sealed vacuum pump, preferably provided with a gas ballast device achieved. Such oil-sealed vacuum pumps are available as rotary vane pumps or as Gate valve pump known (Chemie-Technik, 7th year (1978) No. 1, pages 39-41). They act as vapor compressors, in which they remove the volatile components (solvents) suction from the evaporator and thus remove the non-volatile components (residue) separate and via the pump into the condenser, which is accommodated in the evaporator, promote where they condense and as a solvent against atmospheric pressure in a Storage tank can leak and are available there for further use. the non-volatile components of the dirty solvent leave as residue the usually vertical evaporator through a drain in the floor area of the evaporator. This device is usually operated automatically, whereby the supply of additional thermal energy to evaporate the solvent in the evaporator is dispensable.
Als Nachteil dieser bekannten Vorrichtung wird angesehen, daß der Anteil von Lösungsmittel im aus dem Verdampfer ausgetragenen Rückstand vergleichsweise hoch ist; damit sind Schwierigkeiten bei der Entsorgung und Endlagerung der Rückstände verbunden.A disadvantage of this known device is considered that the Comparative proportion of solvent in the residue discharged from the evaporator is high; thus there are difficulties in the disposal and final storage of the residues tied together.
Danach kann der Erfindung die Aufgabe zugrunde gelegt werden, die einleitend angegebene Vorrichtung auf konstruktiv einfache Weise so ändern, daß weitgehend Lösungsmittel freie Rückstände erreicht werden können.Thereafter, the invention can be based on the object that initially specified device in a structurally simple way so that largely solvent-free residues can be achieved.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ablauf für den Rückstand im Verdampferboden in einen Behälter mündet, in dessen Behälterboden wiederum ein absperrbarer Ablauf vorgesehen ist, und daß dieser Behälter wenigstens ein von Flüssigkeit durchströmbares Rohrgebilde aufweist, welches Teil, und zwar an abschaltbarer Teil, des Ölkreislaufes des Dichtöls in der Vakuumpumpe darstellt.This object is achieved according to the invention in that the sequence for the residue in the evaporator bottom opens into a container in the bottom of the container in turn a lockable drain is provided, and that this container at least has a tubular structure through which liquid can flow, which part, namely on the part that can be switched off, representing the oil circuit of the sealing oil in the vacuum pump.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise nicht nur eine Schleuse für einen chargenweisen Austrag des Rückstands aus dem Verdampfer gegeben, sondern auch die Möglichkeit, durch Beschicken des oder der Rohrgebilde mit Dichtöl von der Vakuumpumpe den Rückstand im Behälter zu erwärmen und einzudicken und dabei Lösungsmittel weiter auszudampfen. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß ein gleichsam lbsungsmittelfreier Rückstand erreicht werden kann ohne daß es erforderlich ist, von außerhalb des Systems Wärme zuzuführen. Vielmehr wird hier allein schon über den Pumpenantrieb eingeführte Energie genutzt.This is not just a lock for one in an advantageous manner given batch-wise discharge of the residue from the evaporator, but also the Possibility of charging the pipe structure (s) with sealing oil from the vacuum pump to warm and thicken the residue in the container while solvent continues to evaporate. It is of particular advantage here that a quasi-solvent-free Residue can be achieved without the need of add heat outside the system. Rather, here alone is already about the Energy introduced by the pump drive is used.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Behälter als geschlossenes Gefäß ausgebildet ist und im oberen Behälterbereich einen Auslaß aufweist (Anspruch 2), wobei vorzugsweise (gemäß Anspruch 3) der Auslaß mit der Saugleitung oder mit dem Gasballasteintritt der Vakuumpumpe verbunden ist. A further development of the invention consists in that the container is designed as a closed vessel and an outlet in the upper container area comprises (claim 2), preferably (according to claim 3) the outlet with the Suction line or is connected to the gas ballast inlet of the vacuum pump.
Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise ein Sammeln und R~uckführen des bei der Behandlung des Rückstands entstandenen Lösungsmittel erreicht. Damit kann die Ausbeute an Lösungsmittel beim Betrieb der Vorrichtung gesteigert werden.This enables collection and return in a structurally simple manner of the solvent formed during the treatment of the residue. In order to the yield of solvent can be increased during operation of the device.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 bietet verschiedene Möglichkeiten der Anordnung des von Dichtöl durchströmten Rohrgebildes am oder im den Rückstand aufnehmenden bzw.The development according to claim 4 offers various options the arrangement of the pipe structure through which sealing oil flows on or in the residue receiving resp.
zwischenlagernden Behälter. Dabei ist bei der Vorgabe mehrerer Rohrgebilde durch Zu- oder Abschalten von Rohrgebilden eine Steuerung der Wärmezufuhr damit eine Anpassung an unterschiedliche Rückstandzusammensetzungen auf einfache Weise gegeben.intermediate storage container. When specifying several pipe structures by connecting or disconnecting pipe structures, a control of the heat supply with it an adaptation to different residue compositions in a simple manner given.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 ist ein weiterer Weg gewiesen, die während des Betriebs der Vorrichtung im "System" vorhandene Wärmeenergie zu nutzen und damit zu einem stabilen und energiesparenden Betrieb der Vorrichtung beizutragen.The development according to claim 5 shows another way the thermal energy present in the "system" during operation of the device use and thus to a stable and energy-saving operation of the device to contribute.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Rückgewinnen bzw. Aufbereiten von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel in schematischer Weise - nach Art eines Blockschemas - näher erläutert.The invention is illustrated using an exemplary embodiment on the basis of the accompanying drawings the device for recovering or processing solvent from contaminated Solvent in a schematic manner - in the manner of a block diagram - explained in more detail.
Die wesentlichen Bauteile dieser Vorrichtung zum Rückgewinnen von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel sind: Ein Verdampfer 1 mit integriertem Kondensator 2, eine an den Verdampfer 1 und den Kondensator 2 angeschlossene ölgedichtete Vakuumpumpe 3, ein gegenüber dem Verdampfer 1 tiefer gelegener Behälter 4 für aus dem Verdampfer 1 ausgetragene Rückstände und ein gegenüber dem Kondensator 2 tiefer gelegener Wärmeaustauscher bzw.The essential components of this device for the recovery of Solvents from dirty solvents are: An evaporator 1 with an integrated Condenser 2, an oil-sealed one connected to the evaporator 1 and the condenser 2 Vacuum pump 3, a container 4 located lower than the evaporator 1 for off the evaporator 1 discharged residues and compared to the condenser 2 lower located heat exchanger or
Rekuperator 6,in dem Lösungsmittel-Kondensat aus dem Kondensator 2 und verschmutztes Lösungsmittel, das in den Verdampfer 1 eingetragen werden soll, im Gegenstrom geführt werden. Im unteren Bereich des stehend angeordneten Rohrbündel-Wärmeaustauschers, wie der Verdampfer 1 mit integriertem Kondensator 2 hier ausgeführt ist, ist ein Einlaß 10 für verschmutztes Lösungsmittel angeordnet.Recuperator 6, in the solvent condensate from the condenser 2 and dirty solvent that is to be brought into the evaporator 1, be guided in countercurrent. In the lower area of the upright tube bundle heat exchanger, how the evaporator 1 with integrated condenser 2 is designed here is a Inlet 10 arranged for contaminated solvent.
Durch diesen Einlaß 10 gelangt verschmutztes Lösungsmittel vom Vorratstank 80 über den Rekuperator 6 von unten in den Verdampfer 1. Zur Vorgabe des für die Verdampfung der flüchtigen Lösungsmittel optimalen Füllstands des verschmutzten Lösungsmittels im Verdampfer 1 ist eine Füllstandsregelung 1,5 vorgesehen und in der Zeichnung angedeutet. Im Bodenbereich des Verdampfers 1, an dessen tiefstem Punkt, ist ein Ablauf 11 zum Austrag des Verdampfungsrückstands aus dem Verdampfer 1 vorgesehen. Der Ablauf 11 ist mit einem Behälter 4 verbunden und mündet dort etwas oberhalb der halben Höhe des Behälters 4. Der Behälter 4 ist als geschlossenes Gefäß ausgeführt und weist im Bodenbereich einen Ablauf 41 und im Deckenbereich des Behälters einen Auslaß 42 auf. Die Anordnung von Ablauf 11, Behälter 4 und Auslauf 41 ist so vorgegeben, daß der Rückstand aus dem Verdampfer 1 allein aufgrund der Schwerkraft durch den Ablauf 11 und den Auslaß 41 in den Rückstand-Tank 82 ausfließenicann.Zwischen ablauf 11 und Behälter 4 ist ein Absperrorgan 91 und zwischen Behälter 4 und Tank 82 ein Absperrorgan 92 in der Austragleitung für den Rückstand vorgesehen. Der Austrag des Rückstandes aus dem Verdampfer 1 erfolgt diskontinuierlich bzw. chargenweise, so daß die beiden Absperrorgane 91, 92 sich gleichzeitig nicht in Offenstellung befinden.Through this inlet 10 contaminated solvent passes from the storage tank 80 via the recuperator 6 from below into the evaporator 1. To specify the for the Evaporation of the volatile solvent optimal level of the polluted Solvent in the evaporator 1, a level control 1.5 is provided and in indicated in the drawing. In the bottom area of the evaporator 1, at its lowest Point is an outlet 11 for discharging the evaporation residue from the evaporator 1 provided. The drain 11 is connected to a container 4 and opens something there above half the height of the container 4. The container 4 is a closed vessel executed and has a drain 41 in the bottom area and in the top area of the container an outlet 42. The arrangement of the outlet 11, container 4 and outlet 41 is predetermined so that the residue from the evaporator 1 alone because of gravity can flow out through the drain 11 and the outlet 41 into the residue tank 82. In between outlet 11 and container 4 is a shut-off device 91 and between container 4 and tank 82 a shut-off element 92 is provided in the discharge line for the residue. The discharge of the residue from the evaporator 1 is carried out discontinuously or in batches, so that the two shut-off devices 91, 92 are not in the open position at the same time are located.
Der Behälter 4 kann daher auch als Schleuse dienen. Der Behälter 4 weist hier zwei von Flüssigkeit durchströmbare Rohrgebilde 5 auf; das eine Rohrgebilde 5 ist im Innenraum des Behälters 4 aufgenommen. Das andere Rohrgebilde 5 ist am Außenmantel des Behälter 4 angeordnet. Beide Rohrgebilde 5 sind Teil des Ölkreislaufes des Dichtöls der Vakuumpumpe 3.The container 4 can therefore also serve as a lock. The container 4 here has two tubular structures 5 through which liquid can flow; the one pipe structure 5 is accommodated in the interior of the container 4. The other pipe structure 5 is on Outer jacket of the container 4 is arranged. Both pipe structures 5 are part of the oil circuit the sealing oil of the vacuum pump 3.
Die Rohrgebilde 5 sind vom Ölkreislauf abschaltbar. Dadurch kann das eine oder das andere oder keines der beiden Rohrgebilde 5 mit Dichtöl beschickt werden. Das Dichtöl hat gegenüber den Rückständen eine vergleichsweise höhere Temperatur. Über den Auslaß 42 am Behälter 4 kann im Behälter 4 ausgedampftes Lösungsmittel (Brüden) in die Saugleitung 31 oder zum Gasballast-Eintritt 32 der Vakuumpumpe 3 geleitet werden.The pipe structures 5 can be switched off from the oil circuit. This can do that one or the other or neither of the two tubular structures 5 is charged with sealing oil will. The sealing oil has a comparatively higher temperature than the residues. Via the outlet 42 on the container 4, evaporated solvent can be in the container 4 (Vapors) into the suction line 31 or to the gas ballast inlet 32 of the vacuum pump 3 be directed.
Die von der Vakuumpumpe 3 aus nem Verdampfer 1 abgezogenen Lösungsmitteldämpfe gelangen von der Vakuumpumpe 3 über deren Druckleitung 33 in den Kondensator 2. Dort kondensieren die Lösungsmitteldämpfe. Der Kondensator 2 weist einen der Druckleitung 33 in Verbindung stehenden Einlaß für die Lösungsmitteldämpfe auf und einen darunter gelegenen Ablauf 21 für das Lösungsmittelkondensat. Der Ablauf 21 mündet in einen Wärmetauscher bzw. Rekuperator 6 und steht mit einem Auslauf 61 in Verbindung. Uber diesen Auslauf 61 verläßt das aus dem Kondensator 2 ausfließende Kondensat den Rekuperator 6 und gelangt von dort in einen Schlierentopf 84. Durch eine Bodenöffnung im Schlieren topf 84 fließt das Kondensat weiter in den Kondensat-Tank 81 ab. Im Deckenbereich des Schliertopfes 84 ist ein Auslaß vorgesehen, der mit der Saugleitung 31 oder mit dem Gasballast-Eintritt 32 der Vakuumpumpe 3 in Verbindung steht. So können etwa im Kondensat noch vorhandene Gase austreten und zurückgeführt werden. Im Gegenstrom zum Kondensat wird im Rekuperator 6 verschmutzte Lösung vom Tank 80 zum Einlaß 10 am Verdampfer 1 geführt. Auf diese Weise kann durch Wärmeaustausch zwischen Kondensat und verschmutztem Lösungsmittel eine Vorwärmung des verschmutzten Lösungsmittels unter Kühlung des Kondensats erfolgen.The solvent vapors withdrawn from the evaporator 1 by the vacuum pump 3 reach the condenser 2 from the vacuum pump 3 via its pressure line 33. The solvent vapors condense there. The condenser 2 has one of the pressure lines 33 communicating inlet for the solvent vapors on top and one below located outlet 21 for the solvent condensate. The process 21 leads into one Heat exchanger or recuperator 6 and is connected to an outlet 61. Above the condensate flowing out of the condenser 2 leaves this outlet 61 from the recuperator 6 and from there it reaches a streak pot 84. Through a bottom opening in the streak pot 84, the condensate flows further into the condensate tank 81. In the ceiling area of the Schliertopfes 84, an outlet is provided which is connected to the suction line 31 or with the gas ballast inlet 32 of the vacuum pump 3 is in communication. So can about Gases still present in the condensate escape and are returned. In countercurrent In the recuperator 6, contaminated solution from the tank 80 to the inlet 10 becomes the condensate performed on the evaporator 1. In this way, condensate can through heat exchange between and dirty solvent, preheat the dirty solvent take place with cooling of the condensate.
Der Betrieb dieser Vorrichtung kann - abgesehen vom Rückstand-Austrag - kontinuierlich und automatisch gesteuert erfolgen. Die Vorrichtung ist betriebsbereit, wenn nach einer gewissen Anlaufzeit der Vakuumpumpe das Dichtöl auf die vorgegebene Betriebstemperatur gebracht ist. Danach und nach Öffnen des Absperrorgans 35 in der Saugleitung 31 wird über die Vakuumpumpe 3 im Verdampfer 1 der für die Vakuumdestillation erforderliche Unterdruck im Verdampfer 1 aufgebaut. Durch einen Abscheider bzw.The operation of this device can - apart from the residue discharge - be carried out continuously and automatically controlled. The device is ready for use if after a certain start-up time of the vacuum pump the sealing oil to the specified Operating temperature is brought. Then and after opening the shut-off device 35 in the suction line 31 is via the vacuum pump 3 in the evaporator 1 for the vacuum distillation required negative pressure in the evaporator 1 built up. Through a separator or
one Falle 9 ist sichergestellt, daß Lösungsmitteltropfen und Schwebeteile abgetrennt werden und somit nicht in Kontakt mit dem Dichtöl,einem synthetischen Öl, mit dem die Vakuumpumpe 3 bei Temperaturen bis zu 100°C gefahren werden kann, kommt. one trap 9 ensures that solvent droplets and floating particles separated and thus not in contact with the sealing oil, a synthetic one Oil with which the vacuum pump 3 can be operated at temperatures of up to 100 ° C, comes.
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DE3520634A1 true DE3520634A1 (en) | 1986-12-18 |
DE3520634C2 DE3520634C2 (en) | 1989-09-07 |
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