DE3822943A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von trocknerabluft - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Reini­ gen der vornehmlich mit Terpenen belasteten Abluft der Trockner bei der Verarbeitung von Holzspänen und Holz­ furnieren sowie anderer aerosolhaltiger Abluftströme.

In der holzverarbeitenden Industrie, vornehmlich bei der Herstellung von Spanplatten und Tischlerplatten, werden bevorzugt Nadelhölzer verarbeitet, die beachtli­ che Mengen an Terpenen bzw. Terpen-Kohlenwasserstoffen aufweisen und zwar umsomehr, je geringer das Alter des Holzes ist. Unter Terpenverbindungen faßt man Kohlen­ wasserstoffe zusammen, die im allgemeinen 10 C-Atome und darüber, aber nur geringe O-Bestandteile, insbes. als OH-Gruppen aufweisen. Charakteristisch ist den Terpenen ihr Geruch, weshalb sie in der Abluft von Trockneranlagen besonders störend empfunden werden. In der Abluft liegen diese Stoffe in feinster Form, insbes. als Aerosole. Meist liegen die Holzinhaltstof­ fe in flüssiger Form vor und bilden dann in der Abluft Nebel. Diese enthalten aber auch dispergierte Feststof­ fe als Stäube. Im allgemeinen sind diese Aerosole stark hydrophob. Sie widersetzen sich infolgedessen weitgehend der Abscheidung durch herkömmliche Filter und Waschvorrichtungen. Unter dem Eindruck eines noch immer zunehmenden Umweltbewußtseins kommt der Reini­ gung der Abluft aus der Holzspanverarbeitung jedoch eine immer stärkere Bedeutung zu. Eine thermische Nachverbrennung der Abluft oder auch eine katalytische Reinigung ist außerordentlich teuer. Die Verwendung von Venturiwäschern verbietet sich deshalb, weil die störenden Abluftanteile die Eigenschaften kolloider Systeme aufweisen und Venturiwäscher bei aerosolhalti­ gen Abluftströmen einen niedrigen Wirkungsgrad bei sehr hohem Energiebedarf haben. Mit Aktivkohle betrie­ bene Filter sind wegen der vergleichsweise hohen Tempe­ ratur der Abluft ungeeignet. Es bereitet infolgedessen außerordentliche Schwierigkeiten, eine maximale Bela­ stung mit 150 mg/m³ einzuhalten. Aus dieser Problema­ tik und der Forderung nach wirksamer Entlastung der Umwelt von störenden Industrieabfällen resultiert die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, welches es in tech­ nisch einfacher und wirtschaftlich akzeptabler Weise gestattet, die Trocknerabluft bei der Holzverarbeitung von den ihr anhaftenden Holzinhaltstoffen wirksam zu befreien, wobei es sich vornehmlich, jedoch nicht ausschließlich, um Terpen-Kohlenwasserstoffe handelt, andererseits aber auch um Stäube, die gleichfalls bevorzugt in Form feinster Teilchen vorliegen.

Erfindungsgemäß hat sich ein Verfahren als überra­ schend wirksam zur Reinigung der Trocknerabluft erwie­ sen, bei welchem diese zunächst durch Kühlung gesät­ tigt, darauf mit Kondensationsmitteln versetzt wird, worauf die sich bildenden Tropfen ausgewaschen und abgeschieden werden. Dieser Verfahrensweise liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, daß eine Sättigung der Abluft besonders günstige Voraussetzungen für die Abscheidung selbst feinster, aerosolartig vorliegender Fremdstoffe aus der Trocknerabluft geschaffen werden. Die der gesättigten Luft zugesetzten Kondensationsmit­ tel wirken als Keime, die zu einer rapiden Tropfenbil­ dung innerhalb der strömenden Abluft führen. Dadurch entstehen Teilchen in einer Größe, die problemlos ausgewaschen und abgeschieden werden können. Das bei diesem Verfahren anfallende Kondensat wird dann aufge­ arbeitet und entsorgt. Eine Abluft die bei Eintritt in das Verfahren einen Gehalt in der Größenordnung von 100 mg/m³ aufweist, kann auf diese Weise bis auf einen Wert von ca. 3 mg/m³ gereinigt werden, was verständlicherweise eine außerordentlich hohe Effizi­ enz dieses Verfahrens zur Folge hat.

In weiterer Ausgestaltung dieses allgemeinen Gedankens wird in die gesättigte Abluft eine Flüssigkeit in feinster Partikelgröße als Kondensationskeime einge­ bracht. Die mikrofeinen Flüssigkeitspartikel führen unmittelbar zu einer intensiven Tropfenbildung, die Grundlage für eine wirksame Ausscheidung der belasten­ den Stoffe ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, solche Flüssigkeiten zu wählen, die sich nicht nur leicht verdüsen, also in feinste Partikel­ form überführen lassen, sondern die außerdem einen Lösungseffekt auf die Terpenkohlenwasserstoffe aus­ üben. Die Verfahrenskosten lassen sich dadurch in vertretbaren Grenzen halten, daß, wie die Erfindung weiter vorsieht, Laugen, wie NaOH als Kondensationsmit­ tel eingebracht werden. Diese lassen sich außerdem verhältnismäßig unproblematisch entsorgen, so daß das Verfahren seinerseits als besonders umweltfreundlich angesehen werden kann.

Da die in der Trockenabluft enthaltenen Aerosole ausge­ prägte hydrophobe Eigenschaften aufweisen, geht das Bestreben dahin, der zu reinigenden Abluft Hydrophi­ lierungsmittel zuzusetzen. Dies wiederum schafft die Voraussetzung für die lösende Wirkung der Kondensati­ onsmittel gegenüber den auszuscheidenden Holzinhalt­ stoffen. Als zweckmäßig hat es sich darüber hinaus erwiesen, Tenside, höhere Alkohole, Fettalkohole und/oder auch alkalische Reiniger als Sprühmittelzusät­ ze zu verwenden, da diese die tropfenbildende und löslichkeitsfördernde Wirkung der Kondensationsmittel in beachtlichem Maße unterstützen.

Die Erfindung befaßt sich darüber hinaus mit einer das Verfahren realisierenden Vorrichtung, diese besteht aus einem Waschbehälter mit Sprühdüsen für das Konden­ sationsmittel an der Einströmseite und einem Tropfenab­ scheider vor der Ausströmseite, was maßgeblich dazu beiträgt, den apparativen Aufwand des Verfahrens ver­ hältnismäßig gering zu halten. Der Wäscher kann fast beliebiger Art sein. Es kommen Gegenstromverfahren, Kreuzstrom- oder Gleichstromverfahren in Betracht. Der zu reinigende Abluftstrom kann horizontal wie auch vertikal geführt werden. Der Abscheider besteht im allgemeinen aus entsprechenden Einbauten oder Füllkör­ pern in dem Waschbehälter.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eini­ ger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein weitgehend vereinfachtes Verfahrensschema und

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Waschbe­ hälters.

Wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung ist der Wasch­ behälter 1, der bei der Ausführungsform nach Fig. 1 den Abluftstrom 2 horizontal führt. Dieser wird durch die Leitung 3 zugeführt und gelangt durch die Ein­ trittsöffnung 4 in den Waschbehälter 1. In dem sich konisch erweiternden Einströmteil 5 wird die Luft intensiv durchwirbelt. Hier sind Düsen 6 über den Strömungsquerschnitt verteilt, welche das Kondensati­ onsmittel in feinster Partikelgröße in den Luftstrom einbringen. Die Zuführleitung 7 für das Kondensations­ mittel, z.B. NaOH, ist unter Zwischenschaltung entspre­ chender Ventile, Schieber u. dgl. mit dem Vorratsbehäl­ ter 8 verbunden. Das an der Einströmseite der Abluft zugesetzte Kondensationsmittel bewirkt in diesem Be­ reich des Waschbehälters bereits eine intensive Trop­ fenbildung, die von den als Kondensationskeime wirken­ den Partikeln der eingebrachten Flüssigkeit ausgeht. Die Luftströmung verlangsamt sich durch die Quer­ schnittserweiterung des Waschbehälters 1, und die Luft gelangt in den Tropfenabscheider 9, der in üblicher Weise mit Einbauten konventioneller Art versehen ist. In diesem Bereich ist der Waschbehälter 1 mit einem Aufsatz 10 versehen, in welchem, über den Querschnitt verteilt, Düsen 11 angeordnet sind. Unterhalb des Abscheiders 9 ist ein Sammeltrog 12 angebracht, in welchem sich das Kondensat sammelt. Dieser Trog 12 ist über eine Leitung 13 zunächst mit den Düsen 11 verbun­ den, so daß ggf. Kondensat im Querstrom zu dem Abluft­ strom in den Abscheider 9 eingeleitet werden kann. Ggf. können die Düsen 11 aber auch zum Einleiten von Sprühmittelzusätzen dienen, die vornehmlich zur Hydro­ philierung der auszuscheidenden Holzinhaltstoffe die­ nen. Die Rohrleitung 14 führt in einen Sammelbehälter 15 für das Kondensat, das bei Verwendung eines alkali­ schen Kondensationsmittels (z.B. NaOH) mittels eines sauren Reagenz, beispielsweise HCl aus dem Vorratsbe­ hälter 16 in dem Sammelbehälter 15 neutralisiert wer­ den kann. Durch entsprechende Sensoren läßt sich der Zusatz der einzelnen Reagenzien weitgehend automatisch steuern. Ein Rührwerk 17 bewirkt eine einwandfreie Durchmischung des Inhalts des Sammelbehälters 15. An diesen schließt sich ggf. ein weiterer Behälter 18 zur Aufarbeitung und/oder Entsorgung des gewonnenen Konden­ sats an. Beide Behälter 15 und 18 sind durch eine Rohrleitung 19 miteinander verbunden.

Das Ausströmende 20 des Waschbehälters 1 verjüngt sich und mündet in die Rohrleitung 21, durch die die gerei­ nigte Abluft das Verfahren verläßt.

Während das Verfahrensschema nach Fig. 1 von einem quer geführten Abluftstrom ausgeht, zeigt die Fig. 2 einen vertikal stehenden Waschbehälter 25 mit der Zuleitung 3 für die zu reinigende und der Ableitung 21 für die gereinigte Abluft. Der in den Waschbehälter 25 eingeleitete Abluftstrom trifft auf die Düsen 6, wel­ che das durch die Leitung 7 zugeführte Kondensations­ mittel in feinster Form über den gesamten Querschnitt weitgehend gleichmäßig verteilen, so daß die Partikel in gewünschter Weise als Kondensationskeime wirken können. Der in Pfeilrichtung 26 aufwärts geführte Luftstrom durchsetzt den Füllkörperabschnitt 33 inner­ halb des Waschbehälters 25 und passiert dann die Düsen 27, die an eine Leitung 28 zur Zuführung von Sprühmit­ telzusätzen, Reinigungsmitteln od. dgl. angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform wird das Kondensat in dem Sumpf 29 gesammelt und von dort in den Behälter 30 geleitet, der wiederum an die Kondensmittelleitung 7 angeschlossen ist, so daß sich ein entsprechender Umlauf ergibt. Über einen Überlauf 31 ist dieser Behäl­ ter 30 an einen weiteren Behälter 32 angeschlossen, in welchem etwa die Entsorgung der Waschflüssigkeit oder auch die Sprühmitteltrennung erfolgt.

Bei beiden Vorrichtungen ist dem Waschbehälter 1 bzw. 25 eine der Sättigung des Luftstroms 2 dienende Küh­ lung vorgeschaltet, die, als solche an sich bekannt, im einzelnen nicht wiedergegeben ist.

Claims (7)

1. Verfahren zum Reinigen der vornehmlich mit Terpe­ nen belasteten Abluft des Trockners bei der Verarbeitung von Holzspänen und Holzfurnieren und anderer aerosolhaltiger Abluftströme, dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftstrom (2) durch Kühlung gesättigt, darauf mit Kondensationskeimen versetzt und die sich bildenden Tropfen ausgewa­ schen und abgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die gesättigte Abluft eine Flüssigkeit in feinster Partikelgröße als Kondensationsmittel eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kondensationsmittel terpenlösen­ de Flüssigkeiten eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß fein verteilte Laugen, wie NaOH, als Kondensationsmittel eingebracht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der gesättigten Abluft Hydrophilierungsmittel zugesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der gesättigten Abluft höhere Alkohole, Fettalkohole, Tenside, alkali­ sche Reiniger od. dgl. zugesetzt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6, gekennzeich­ net durch einen Waschbehälter (1, 25) mit Sprühdü­ sen (6) für das Kondensationsmittel an der Ein­ strömseite und einem Tropfenabscheider (9, 33) vor der Ausströmseite.