DE3811758A1 - Einrichtung zum abscheiden von schadstoffen aus der abluft von anlagen zur herstellung von teppichboden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen aus der Abluft von Anlagen zur Herstellung von Teppichboden, insbesondere zu deren Rückenbeschichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Anlagen zur Beschichtung der Rücken von Teppichboden bei bzw. nach deren Herstellung bestehen aus mehreren Abschnitten, bspw. einem Vortrockner, in welchem ein auf den Teppichbodenrücken aufgebrachter Vorstrich getrocknet wird, einem Abschnitt zum Aufbringen eines Schaumrückens oder zum Aufkaschieren eines zweiten Rückens, einem Abschnitt zum Gelieren und Vulkanisieren und einem Kühlabschnitt, in dem der fertige Teppichboden auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird. In allen diesen Abschnitten wird über jeweils einen oder mehrere Absaugventilatoren die entstehende Abluft abgesaugt. Die einzelnen Abluftkanäle, in denen die Absaugventilatoren vorgesehen sind, werden zu einer Sammelleitung zusammengefaßt und über einen Vorfilter und daran anschließend über eine Endfiltervorrichtung geführt und über einen Kamin ausgeblasen. Für die Vor- und Endfiltervorrichtung werden bei hinsichtlich Abluftreinigung nachzurüstenden Anlagen Filterkerzen verwendet. Bei Neuanlagen ist es auch Stand der Technik, die Schadstoffreinigung durch eine thermische Nachverbrennung zu vollziehen.

Nachteilig hieran sind nicht nur die relativ hohen Investitions- und Betriebskosten sondern auch die Tatsache, daß durch die zusammenfassende Reinigung der Abluftströme von allen Anlagenabschnitten die Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen aus der Abluft nach demjenigen Anlagenschnitt ausgelegt werden muß, der die am meisten bzw. am intensivsten schadstoffbelastete Abluft erzeugt. Somit sind unabhängig von der Art und Weise der Schadstoffbelastung der Abluftströme stets gleiche Maßnahmen getroffen, die zu relativ hohen Investitions- und Betriebskosten führen. Entsprechendes gilt aufgrund der Tatsache, daß die Abluftströme von den einzelnen Anlagenabschnitten unterschiedliche Temperaturen aufweisen, die zu einem Sammelabluftstrom mittlerer Temperatur zusammengeführt werden, was wiederum aufgrund nicht optimaler Nutzung der Abwärme negativ in die Betriebskosten eingeht. Da derartige Einrichtungen zum Abscheiden von Schadstoffen auch aus der Abluft von anderen als den genannten Anlagen ohne wesentliche Änderungen üblicherweise Verwendung finden, sind im Einzelfall unnötig hohe Kosten aufzuwenden.

aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen aus der Abluft von Anlagen zur Herstellung von Teppichboden, insbesondere zu deren Rückenbeschichtung, oder dgl. Anlagen der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrer konstruktiven Ausbildung die unterschiedlichen Verfahrenstechniken in den einzelnen Abschnitten einer Anlage, deren Abluftströme von Schadstoffen zu reinigen sind, berücksichtigt und die daher weniger aufwendig zu verwirklichen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen aus der Abluft von Anlagen der eingangs genannten Art die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Erfindungsgemäß werden die von den einzelnen Anlagenabschnitten herrührenden Abluftströme nach der Art und/oder Intensität der Schadstoffbelastung und/oder nach Temperaturbereichen geordnet, so daß einzelne oder Summen von gleichartigen Abluftströmen gereinigt werden, wobei eine entsprechende Anzahl und Art von Filtereinheiten vorgesehen ist. Damit kann jede Filtereinheit in optimaler Anpassung an die Kriterien des betreffenden Abluftstromes konstruktiv ausgelegt werden. Je nach Schwere der Schadstoffbelastung können die einzelnen Abluftströme durch eine oder mehrere Filtereinheiten geleitet sein oder es können bspw. bei geruchsintensiven Abluftströmen weitere Maßnahmen in Form von Aktivkohlefiltern o. dgl. vorgesehen sein. Bei Abluftströmen unterschiedlicher Temperatur ist es möglich, in optimaler Anpassung an die Gegebenheiten eine entsprechende Wärmeausnutzung der Wärmeenergie der Abluftströme dort, wo es wirtschaftlich sinnvoll ist, zu erreichen. Jedenfalls ist es damit in vorteilhafter Weise möglich, die Investitions- und Betriebskosten an die Verfahrenstechnik in den einzelnen Abschnitten der Anlage anzupassen und damit gegenüber den der bisher bekannten Einrichtungen zu senken. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es außerdem in einfacher Weise möglich, die Einrichtung an Gegebenheiten bereits vorhandener Anlagen, nämlich im Hinblick auf ein möglichst wirtschaftliches Abscheiden von Schadstoffen aus den einzelnen Luftströmen anzupassen.

Sind in der Abluft in Aerosolform vorliegende Verunreinigungen, nämlich kondensierbare Schadstoffe und feste Partikel enthalten, so wurden diese Verunreinigungen bisher sowohl in einem mechanischen Vorfilter als auch in einem Endfilter in Form eines Glasfasertiefbett-Filters abgeschieden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Hauptanteil der Aerosolabscheidung durch das Glasfasertiefbett-Filter vorgenommen werden mußte, welches deshalb relativ aufwendig und voluminös auszubilden ist. Darüber hinaus hat das mechanische Vorfilter einen erheblichen Verlust im Abluftstrom zur Folge, der durch entsprechend dimensionierte Ventilatoren auszugleichen ist, was wiederum zu erhöhten Kosten führt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind gemäß einer Ausführungsform vorliegender Erfindung die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale vorgesehen. Auf diese Weise wird bereits beim Vorfiltern mit Hilfe einer Kühlung des betreffenden Abluftstromes bzw. Abluftsammelstromes (unter dem Taupunkt der Aerosole) eine Abscheidung von kondensierbaren Schadstoffen und festen Partikeln bzw. Aerosol und damit einen Abzug des dadurch anfallenden Kondensats erreicht. Dies macht bereits einen erheblichen Anteil von vorzugsweise größer als die Hälfte der abzuscheidenden Aerosolen aus. Die Endfiltervorrichtung kann dadurch wesentlich kompakter und kleinbauender ausgeführt werden, da sie nur noch einen Teil der bisher aus der Abluft auszuscheidenden Aerosolmenge aufzunehmen bzw. auszuscheiden hat. Gleichzeitig sind die Druckverluste im Abluftstrom geringer und die Ventilatoren können kleiner dimensioniert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß über die Wärmetauscherstufe die in den Abluftströmen enthaltene Wärmeenergie in individueller Weise dort, wo es wirtschaftlich sinnvoll ist, genutzt werden kann.

Letzteres, d. h. die Ausnutzung der Wärmeenergie in dem oder den Abluftströmen wird bei Ausführungsformen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 oder denen des Anspruchs 4 verwirklicht.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wie es durch die Merkmale des Anspruchs 7 verwirklicht ist, werden die geordneten Abluftströme nach ihrer Reinigung in den Endfiltereinheiten, die entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 und/oder 6 ausgebildet sein können, gemeinsam abgeführt.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 8 ist eine "Verdünnung" der Schadstoffbelastung in den betreffenden geordneten Abluftströmen erreicht, was sich vorteilhaft beim vorzunehmenden Aufwand der Endfiltervorrichtung auswirkt.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 ist eine Vereinfachung der Entsorgung des in den einzelnen Stufen der Einrichtung anfallenden Kondensats erzielt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist.

Die einzige Figur zeigt in schematischer blockartiger Darstellung eine Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen, insbesondere u. a. von Aerosolen aus der Abluft einer Anlage zur Rückenbeschichtung von Teppichboden.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung 11 zum Abscheiden von Schadstoffen, insbesondere von kondensierbaren Schadstoffen und festen Partikeln bzw. deren Dispersionen, wie sie hier als Aerosole bezeichnet sind, aus der Abluft einer Anlage zur Herstellung von Teppichboden, insbesondere zu deren Rückenbeschichtung ist mit zwei Schadstoffabscheide-Einheiten 13 und 14 versehen, von denen jede von einem oder einer nach einem oder mehreren Kriterien aus der Vielzahl von Abluftströmen geordneten Abluftstrom oder Summe von Abluftströmen durchströmt ist. Die Vielzahl der von der Anlage 12 herrührenden Abluftströme I bis VII ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Art und Weise bzw. Größe von deren Schadstoffbelastung und nach deren Temperatur geordnet.

Die Anlage 12 zum Rückenbeschichten von Teppichboden bzw. zur Teppichbrückenbeschichtung besitzt in Warenlaufrichtung A hintereinander verschiedene Abschnitte, wie sie in der Zeichnung lediglich durch Blöcke gekennzeichnet sind, nämlich einen Vortrockner 16, der einem nicht dargestellten Anlagenabschnitt zum Auftragen eines Vorstrichs auf den Rücken des Teppichbodens folgt und der aus fünf Feldern 17 und einem vorgeschalteten Infrarotfeld 18 besteht. Des weiteren ist ein Anlagenabschnitt 19 vorgesehen, der der Beschichtung des Teppichbodens mit einem Schaumrücken mit Hilfe einer Rakeleinrichtung oder zum Aufkaschieren eines Zweitrückens dient und der drei Felder 20 und ein vorgeschaltetes Infrarotfeld 21 besitzt. Ferner enthält die Anlage 12 einen Abschnitt 22, der dem Gelieren und Vulkanisieren des Teppichbodenrückens dient und der aus zwölf Feldern 23 zusammengesetzt ist. Schließlich folgt dem Gelier- und Vulkanisierabschnitt 23 ein Kühlabschnitt 24, der mit zwei Feldern 25 versehen ist und der der Abkühlung der fertigen Ware bzw. des Teppichbodens auf Umgebungstemperatur dient. Jeder dieser Anlagenabschnitte 16, 19, 22 und 24 ist mit einem oder mehreren Kanälen 31 bis 37 und Ventilatoren V 1 bis V 7 in diesen Kanälen zum Absaugen der schadstoffbelasteten Abluft in Form der Abluftströme I bis VII versehen.

Hiermit ergeben sich beim Ausführungsbeispiel insgesamt sieben Abluftströme aus den verschiedenen Abschnitten der Anlage 12, welche Abluftströme I bis VII in unterschiedlicher Weise schadstoffbelastet sind und unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Erfindungsgemäß werden deshalb diese durch die Abluftkanäle 31 bis 37 abgesaugten Abluftströme I bis VII nach der Größe der Schadstoffbelastung und nach Temperaturbereichen geordnet und zu weiteren Reinigung und Ausnutzung der Wärme in mehrere, hier drei Summenströme XII, XIII und XV entsprechend zusammengefaßt.

So werden die im wesentlichen durch Aerosole belasteten Abluftströme I, II, VI und VII aus den betreffenden verschiedenen Feldern 17, 18, 20 des Vortrockners 16 und des Schaumrückenbeschichtungsabschnitts 19 zu einem ersten Summenabluftstrom XII in einer Sammelleitung 38 zusammengefaßt. Diese einzelnen Abluftströme besitzen bspw. eine Temperatur im Bereich zwischen 80°C und 100°C. Des weiteren werden die Abluftströme III und IV aus den betreffenden Feldern 23 des Gelier- und Vulkanisierabschnitts 22 zu einem zweiten Sammelabluftstrom XIII in einer Sammelleitung 39 zusammengefaßt. Diese einzelnen Abluftströme sind außer mit Aerosolen im wesentlichen auch durch geruchsintensive Verunreinigungen belastet und weisen bspw. eine Temperatur im Bereich von etwa 100°C bis 120°C auf. Des weiteren wird der Abluftstrom V aus den Feldern 25 des Kühlabschnitts 24 für sich allein (hier als Luftstrom XV) in einer Leitung 40 weitergeführt. Dieser Abluftstrom V bzw. XV ist an sich nur unwesentlich mit Schadstoffen in Form von Aerosolen belastet und besitzt bspw. eine Temperatur im Bereich von 30 bis 40°C. Die entsprechend den obengenannten Kriterien zusammengefaßten bzw. einzeln belassenen Abluftströme werden nun in zum Teil unterschiedlicher Weise weiterbehandelt.

Die Sammelleitung 38, die mit der Ausgangs- bzw. Druckseite der Absaugventilatoren V 1, V 2, V 6, V 7 verbunden ist, ist über eine Rohrleitung 41, in der eine Luftklappe 42 angeordnet ist, eingangsseitig mit dem Abluftteil 43 einer Wärmetauschereinheit 44 einer Vorfiltervorrichtung 45 verbunden. Außerdem ist die Sammelleitung 38 über eine Kurzschlußleitung 46, in der eine Luftklappe 47 angeordnet ist, mit einer Rohrleitung 48 verbunden, in der eine Luftklappe 49 angeordnet ist und die ausgangsseitig mit dem Abluftteil 43 der Wärmetauschereinheit 44 verbunden ist.

In entsprechender Weise ist die Sammelleitung 39, die mit der Ausgangs- bzw. Druckseite der Absaugventilatoren V 3 und V 4 verbunden ist, über eine Rohrleitung 51, in der eine Luftklappe 52 vorgesehen ist, mit dem Eingang des Abluftteils 53 einer Wärmetauschereinheit 55 der Vorfiltervorrichtung 45 verbunden. Außerdem ist die Sammelleitung 39 über eine Kurzschlußleitung 56, in der eine Luftklappe 57 vorgesehen ist, mit einer Rohrleitung 58 verbunden, in der eine Luftklappe 59 vorgesehen ist und die ausgangsseitig mit dem Abluftteil 53 der Wärmetauschereinheit 55 verbunden ist. Die beiden Kurzschlußleitungen 46, 56 dienen Reinigungs- und Wartungszwecken.

Beide Wärmetauschereinheiten 44 und 45 der Vorfiltervorrichtung 45 sind Luft/Luft-Wärmetauscher, deren Kühlteil 61 bzw. 62 über ein Gebläse V 11 bzw. V 14 Frischluft bzw. Außenluft über eine Rohrleitung 63 bzw. 64 eingangsseitig zugeführt wird. Das Kühlteil 61 der Wärmetauschereinheit 44 ist über eine Rohrleitung 66 mittelbar oder unmittelbar mit einem nicht dargestellten Heizsystem für den Raum, in dem sich die Anlage 12 befindet, verbunden. In der Rohrleitung 66 ist eine Luftklappe 67 vorgesehen, um die erwärmte Kühlluft dann, wenn keine Raumheizung von Nöten ist, über eine Rohrleitung 68, in der eine Luftklappe 69 vorgesehen ist, nach außerhalb abführen zu können.

In entsprechender Weise ist der Kühlteil 62 der Wärmetauschereinheit 54 ausgangsseitig mit einer Rohrleitung 72 verbunden, die sich als Sammelrohrleitung in mehrere, hier vier Einzelrohrleitungen 73 bis 76 aufteilt, welche Rohrleitungen erwärmte Kühlluft bzw. Frischluft zu verschiedenen Feldern 17, 20, 23 der Anlagenabschnitte 16, 19 und 22 leitet. Die Menge der hierdurch zu einzelnen Anlageabschnitt zugeführten Prozeßluft ist geringer als die Menge der abgesaugten Abluft, damit die Anlagenabschnitte im Unterdruck arbeiten und somit vermieden ist, daß Abluft nach außerhalb der Anlagenabschnitte dringt.

Mit den Wärmetauschereinheiten 44 und 54 der Vorfiltervorrichtung 45 zum Vorfiltern bzw. Vorabscheiden von Schadstoffen wird folgendes bewirkt: Wie erwähnt, hat die Abluft aus den betreffenden Anlagenabschnitten 16, 19, 22, 24 eine Temperatur von hier bspw. 100°C (Sammelleitung 38) bzw. von 120°C (Sammelleitung 39), wobei Schadstoffe in Form von Aerosolen enthalten sind. In jeder der Luft/Luft-Wärmetauschereinheiten 44 und 54 wird die Abluft auf eine Temperatur im Bereich zwischen 40°C und 60°C, hier von bspw. 46°C bzw. 52°C (bei einer Außenluft- bzw. Frischlufttemperatur von 11°C) abgekühlt, also bis unterhalb des Taupunktes bestimmter Aerosole. Dadurch kann aufgrund der so entstehenden Kondensation und Bindung der Schadstoffe an das entstehende Kondensat ein erheblicher Teil der Schadstoffe durch einen hier gestrichelt dargestellten Kondensatabzug 78, 79 abgeschieden werden.

Die somit bis zu einem gewissen Grad von Aerosolen befreite Abluft im Strom XII bzw. XIII in den Rohrleitungen 48 bzw. 58 wird daraufhin über einen Absaugventilator V 12 bzw. V 13 einem mechanischen Filter 81 bzw. 82 einer Endfiltervorrichtung 83 zugeführt. Ein derartiges mechanisches Filter 81, 82 kann in bekannter Weise ein- oder mehrstufig in Form von Profilblech, Metallfasern und Filtermatten oder dgl. ausgebildet sein. Die Ventilatoren V 12 und V 13 sind zweckmäßigerweise als Druckerhöhungsventilatoren ausgebildet.

Die mit dem Absaugventilator V 5 versehene Ausgangsrohrleitung vom Kühlabschnitt 24 ist ebenfalls in ihrem weiteren Verlauf (Rohrleitung 40) mit einem Druckerhöhungsventilator V 15 versehen und mündet druckseitig der Druckerhöhungsventilatoren V 12 und V 13 und vor den mechanischen Filtereinheiten 81, 82 sowohl in die von der Wärmetauschereinheit 44 kommende Rohrleitung 48 als auch in die von der Wärmetauschereinheit 55 kommende Rohrleitung 58.

Die Filtereinheit 81 ist ausgangsseitig mit einer Leitung 86 verbunden, die unmittelbar in einen Abluftkamin 87 mündet. Dem gegenüber mündet eine Ausgangsleitung 88 des mechanischen Filter 82 in ein Aktivkohlefilter 89 der Endfiltervorrichtung 83 und erst daran anschließend mündet dessen Ausgangsleitung 91 in den Abluftkamin 87. Das Aktivkohlefilter 89 ist bei dieser Abscheideeinheit 14 deshalb vorgesehen, um die geruchsintensiven Verunreinigungen in diesem aus den Abluftströmen III und IV gebildeten Sammelabluftstrom XIII abzuscheiden. Die Filter 81, 82 und 89 der Endfiltervorrichtung 83 sind ebenfalls mit einem hier gestrichelt dargestellten Kondensatabzug 92, 93 und 94 versehen, die zusammen mit dem Kondensatabzug 78, 79 von den Wärmetauschereinheiten 44, 54 in einen Sammelkondensatabzug 95 münden, von dessen Anschluß 96 aus das entstehende Kondensat abgenommen und entsorgt werden kann.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen aus der Abluft von Anlagen zur Herstellung von Teppichboden, insbesondere zu deren Rückenbeschichtung, oder dgl., mit einer Vorrichtung zum Vorfiltern und einer Endfiltervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (45) zum Vorfiltern und/oder die Endfiltervorrichtung (83) jeweils durch mindestens zwei getrennte Einheiten (13, 14 bzw. 44, 54; 81, 82) gebildet sind bzw. ist, von denen jede einem der nach unterschiedlichen Belastungen und/oder Temperaturbereichen geordneten, einzelnen oder Summen von Abluftströmen (I-VII) der Anlage (12) zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abscheiden von kondensierbaren Schadstoffen und festen Partikeln jede Einheit (44, 54) der Vorrichtung (45) zum Vorfiltern der Abluft durch mindestens eine Wärmetauscherstufe (44, 54) gebildet ist, die mit einem Kondensatabzug (78, 79) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmediumausgang der Wärmetauscherstufe (44, 54) einem Heizungssystem eines die Anlage (12) aufnehmenden Raumes zugeführt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmediumausgang der Wärmetauscherstufe (44, 54) einem oder mehreren Abschnitten (16, 19, 22) der Anlage (12) als Prozeßluft zugeführt ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endfiltereinheit einen mechanischen Filter (81, 82) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem mechanischem Filter (81, 82) ein chemisches Filter (89) bspw. in Form eines Aktivkohlefilters nachgeschaltet ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geordneten, einzelnen oder Summen von Abluftströmen (I-VII) nach den Endfiltereinheiten (81, 82, 87) einem gemeinsamen Kamin (87) zugeführt sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßkühlluft von einem Abschnitt (24) der Anlage (12) mindestens einem der Abluftströme vor der Endfiltervorrichtung (83) zugeführt ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherstufen (44, 54) und die Endfiltereinheiten (81, 82, 89) einen gemeinsamen Kondensatabzug (95) besitzen.