DE3836856A1 - Loesungsmittelrueckgewinnungseinrichtung, diese verwendendes loesungsmittelrueckgewinnungs-kreislaufsystem und dichtungskonstruktion - Google Patents
Loesungsmittelrueckgewinnungseinrichtung, diese verwendendes loesungsmittelrueckgewinnungs-kreislaufsystem und dichtungskonstruktionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lösungsmittelrückgewinnungs
einrichtung zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln wie Ver
dünnern, die vorteilhaft z. B. in Druckereien und in der
Farben- und Lackindustrie eingesetzt werden, sowie ein
diese Einrichtung verwendendes Lösungsmittelrückgewinnungs-
Kreislaufsystem und eine Dichtungskonstruktion.
In Druckereien und Lackfabriken werden große Mengen Ver
dünner, z. B. Druckerfarbenverdünner und Lackverdünner,
eingesetzt, und daher werden Gasgemische, die derartige
organische Lösungsmittel in hohen Konzentrationen enthal
ten, erzeugt. Vom Gesichtspunkt der Verbesserung der
Arbeitsplatzbedingungen, des Gesundheitsschutzes des Per
sonals, des innerbetrieblichen Explosionsschutzes und der
Eindämmung der Umweltverschmutzung müssen in solchen Werken
organische Lösungsmittel aus sie enthaltenden Gasgemischen
rückgewonnen werden.
In derartigen Fabriken und Betrieben wird durch die Anwen
dung von Lacken niedrigkonzentriertes Abgas erzeugt. Das
niedrigkonzentrierte Abgas fällt in großen Mengen an, und
wenn aus solchen niedrigkonzentrierten Abgasen organische
Lösungsmittel rückgewonnen werden sollen, müssen nach dem
Stand der Technik die Anlagen dafür groß gebaut sein, und
die Betriebskosten sind entsprechend hoch.
Zur Rückgewinnung von derartigen organischen Lösungsmitteln
ist es bekannt, Einrichtungen wie etwa Festbett- und Wir
belschicht-Rückgewinnungseinrichtungen zu verwenden. Eine
Festbett-Rückgewinnungseinrichtung umfaßt mehrere Adsorp
tionstürme, die mit Aktivkohle beschickt sind und in zwei
Stufen, nämlich einer Adsorptions- und einer Desorptions
stufe, arbeiten, so daß der Betrieb einzelner Türme von der
einen Stufe zur anderen umschaltbar ist. Eine Wirbel
schicht-Rückgewinnungseinrichtung ist so ausgelegt, daß ein
Strom eines Gasgemischs in einen Adsorptionsturm durch
einen unteren Teil desselben aufgegeben wird und im Verlauf
seines Strömungswegs im Turm Lösungsmittel aus dem Gasstrom
rückgewonnen wird, indem es an Körnchen eines Adsorptions
mittels, z. B. Aktivkohle, adsorbiert wird, während das
Adsorptionsmittel in jeder von mehreren in Vertikalrichtung
im Turm vorgesehenen Adsorptionsstufen abwärtsströmt.
Die oben beschriebene bekannte Festbett-Lösungsmittelrück
gewinnungseinrichtung benötigt viel Platz zur Installation,
da sie mehrere Adsorptionstürme aufweisen muß. Außerdem
soll der Luftdurchsatz in jedem Turm relativ gering sein,
z. B. 0,2-0,3 m/s, da ein größerer Luftdurchsatzbereich zu
einem verminderten Adsorptions-Wirkungsgrad führt. Da also
der Luftdurchsatz gering ist, ergibt sich bei der Rückge
winnung von Lösungsmitteln aus niedrigkonzentrierten auf
zubereitenden Gasen das Problem, daß die Adsorptionstürme
im Vergleich mit der pro Zeiteinheit rückgewonnenen Gas
menge extrem groß gebaut werden müssen.
Ein weiteres Problem bei solchen Lösungsmittelrückgewin
nungseinrichtungen besteht darin, daß die Druckverluste in
den Adsorptionstürmen erheblich sind, d. h. 500-800 mmAq
betragen, so daß ein Gebläse und eine Rohrleitung benötigt
werden, die beide große Kapazität haben müssen, so daß die
Einrichtung sehr groß ist, was wiederum erhöhte Betriebs
kosten mit sich bringt.
Da Körnchen eines Adsorptionsmittels wie Aktivkohle, an
denen Lösungsmittel adsorbiert ist, über eine vergleichs
weise lange Strecke transportiert werden müssen, ergibt
sich das weitere Problem, daß im Fall der Aufbereitung
eines korrodierend wirkenden Gases wie Halogengas die
gesamte Gasförderstrecke korrosionsbeständig sein muß, was
extrem hohe Anlagekosten zur Folge hat.
Im Fall der bekannten Wirbelschicht-Rückgewinnungseinrich
tung liegt der Luftdurchsatz normalerweise bei 0,6-0,8 m/s,
und der Druckverlust beträgt 150-200 mmAq, und daher erge
ben sich ähnliche Probleme wie bei der Festbett-Rückgewin
nungseinrichtung.
Bei diesen bekannten Festbett- und Wirbelschicht-Lösungs
mittelrückgewinnungseinrichtungen ist es üblich, daß Gas
gemische, die desorbiertes Lösungsmittel, das aus den
Adsorptions- und Desorptionstürmen abgetrennt ist, ein
Rückstandsgas, das nach Kondensation der aufgefangenen
Bestandteile in einem Kondensator vorhanden ist, und Abgase
von Reaktivierungsgasen, die für die Reaktivierung von in
den Adsorptions- und Desorptionstürmen befindlichem Adsorp
tionsmitel eingesetzt werden, in die Atmosphäre freigesetzt
werden, nachdem sie vorbestimmten Aufbereitungsschritten
wie Entstaubung und Kühlung unterworfen wurden. Es besteht
ein Bedarf für die Entwicklung einer Technik zur wirksamen
Nutzung solcher Abgase.
Bei einer bekannten Rückgewinnungseinrichtung sowohl vom
Festbett- als auch vom Wirbelschichttyp ist, wie erwähnt,
der Gasdurchsatz gering, so daß bei der Rückgewinnung von
Lösungsmitteln aus großen Mengen niedrigkonzentrierter
Abgase das Problem auftritt, daß die Einrichtung groß
gebaut sein muß. Dabei wird aufzubereitendes Gas an einer
bestimmten Stelle in Umfangsrichtung der umlaufenden Ad
sorptionsvorrichtung zugeführt, so daß im Gas enthaltenes
Lösungsmittel an der Adsorptionsvorrichtung adsorbiert und
das adsorbierte Lösungsmittel an einer Stelle desorbiert
wird, die relativ zum Ort der Adsorption in Umlaufrichtung
der Vorrichtung auf der Abstromseite liegt.
Bei dieser bekannten Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung
wird eine Gummidichtung eingesetzt, um die umlaufende
Adsorptionsvorrichtung gegenüber dem Gehäuse, in dem sie
angeordnet ist, hermetisch abzuschließen. Das heißt, daß
entweder die umlaufende Adsorptionsvorrichtung oder das
Gehäuse die Gummidichtung aufweist, so daß die hermetische
Dichtung dadurch erzielt wird, daß die Gummidichtung her
metisch in Kontakt mit dem Gehäuse oder der umlaufenden
Vorrichtung gehalten wird.
Die Schwierigkeit bei einer solchen bekannten Dichtungs
konstruktion liegt jedoch darin, daß die Dichtung aufgrund
von Formänderungen oder alterungsbedingter Materialver
schlechterung leicht beschädigt wird.
Bei diesem Stand der Technik ist der umlaufende Adsorp
tions-Rückgewinnungs-Körper so aufgebaut, daß körnige
Aktivkohle den Rahmen ausfüllt. Es ist bekannt, daß der
Gasdurchsatz in der Rückgewinnungseinrichtung mit umlau
fendem Adsorptionskörper 0,2-0,3 m/s beträgt, und daß die
Druckverluste bei 300-600 mmAq liegen, so daß sich ähnliche
Probleme wie bei den oben genannten Rückgewinnungseinrich
tungen einstellen.
Das Diagramm von Fig. 1 zeigt eine weitere bekannte Lö
sungsmittelrückgewinnungseinrichtung. Diese ist mit einem
Papier gebildet, das aus einem Gemisch aus Aktivkohle in
Fasern und Cellulose besteht, und hat einen umlaufenden
Adsorptionskörper 70 mit Wabenstruktur. Die Wabenstruktur
befindet sich in einem für den Gasstrom geeigneten Zustand,
und bei dieser Anordnung ist der Gasdurchsatz erhöht.
Wenn der umlaufende Adsorptionskörper 70, in dem Lösungs
mittel adsorbiert ist, reaktiviert wird, ist zu beachten,
daß die Cellulose geringe Stabilität und Hitzebeständigkeit
hat, so daß das Lösungsmittel nicht direkt mit Wasserdampf
desorbierbar ist. Es ist daher üblich, das Lösungsmittel
aus dem umlaufenden Adsorptionskörper 70 mit Heißluft zu
desorbieren und nach Abkühlung des Abgases mittels einer
Kühleinheit 71 das Lösungsmittel an einer Adsorptionsein
heit 72 zu adsorbieren. Dieser wird Wasserdampf zugeführt,
und nach der Lösungsmitteldesorption mit Wasserdampf werden
die Abgase durch Kondensation in einem Kondensator 73 ver
flüssigt. Die gewonnene Flüssigkeit ist ein Wasser-Lösungs
mittelgemisch und wird in einem Abscheider 74 getrennt,
wobei Dichteunterschiede etc. genützt werden.
Bei diesem Stand der Technik kann zwar der Durchsatz erhöht
werden, aber der umlaufende Adsorptionskörper 70 muß mit
der Kühleinheit 71 und der Adsorptionseinheit 72 an der
Außenseite versehen werden, was wieder zu einer sehr großen
Konstruktion und hohen Betriebskosten führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung und eines
Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystems, mit denen die
vorgenannten Probleme überwunden werden, eine erhebliche
Größenverringerung und verbesserte Einsatzfähigkeit erziel
bar sind und außerdem der Wirkungsgrad und die Energieein
sparung verbessert werden können. Ferner soll eine Dich
tungskonstruktion angegeben werden, die die vorgenannte
Schwierigkeit der bekannten Dichtung überwindet, eine
zufriedenstellende Gasdichtheit aufweist und hinsichtlich
ihrer Dichtwirkung keiner altersbedingten Verschlechterung
unterliegt. Ferner soll eine kleine und einfach aufgebaute
Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung angegeben werden,
die für die Aufbereitung großer Gasmengen in niedriger
Konzentration geeignet ist.
Die Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach der Erfin
dung ist gekennzeichnet durch eine um eine Achse umlaufende
Adsorptionseinheit zur Adsorption von aufzubereitenden
Gasen, wobei die Adsorptionseinheit mehrere längs der Achse
verlaufende parallele Gaskanäle aufweist, einen Gaseinlaß
zur Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zu
der umlaufenden Adsorptionseinheit in deren Axialrichtung,
eine Wasserdampfzuführeinheit, die Wasserdampf zur Reakti
vierung der umlaufenden Adsorptionseinheit an einer ab
stromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Adsorptionsein
heit relativ zur Lage des Einlasses für die aufzubereiten
den Gase zuführt, und Kondensatoren zur Kondensation eines
aus der umlaufenden Adsorptionseinheit austretenden Wasser
dampf-Lösungsmittel-Gemischs.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Einrichtung umfaßt diese
eine Heißluftzuführeinheit, die an einer Abstromstelle in
Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit relativ zur Lage der
Wasserdampfzuführeinheit Heißluft zum Trocknen der Adsorp
tionseinheit zuführt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Einrichtung
umfaßt diese eine Kaltluftzuführeinheit, die an einer Ab
stromstelle in Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit rela
tiv zur Lage der Heißluftzuführeinheit Kaltluft zum Trock
nen der umlaufenden Adsorptionseinheit zuführt.
Dabei ist vorgesehen, daß die Achse der umlaufenden Adsorp
tionseinheit in Vertikalrichtung verläuft.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die umlaufende Adsorptionseinheit Wabenkonstruktion hat
und aus einem mit Aktivkohle imprägnierten Werkstoff be
steht, der wasserdampfbeständig ist und eine Mehrzahl Lüf
tungslöcher aufweist, die ihn längs der Rotationsachse der
Adsorptionseinheit durchsetzen.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Durchflußmenge der
aufzubereitenden Gase nahe 2,0 m/s oder darunter liegt.
In bevorzugter Weiterbildung umfaßt die Einrichtung ferner
ein hermetisches Gehäuse, in dem die umlaufende Adsorp
tionseinheit aufgenommen ist, und eine zwischen der umlau
fenden Adsorptionseinheit und dem Gehäuse angeordnete Dich
tungskonstruktion, wobei das Gehäuse hermetisch in mehrere
Abschnitte unterteilt ist, die längs der Achse der umlau
fenden Adsorptionseinheit verlaufen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die aufzubereitenden Gase, reaktivierender Wasserdampf,
Trocknungs-Heißluft und Trocknungs-Kaltluft durch Klappen
und Strömungsregelventile durchflußmengengeregelt sind.
Das Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystem nach der
Erfindung ist gekennzeichnet durch Adsorptions/Desorptions
mittel mit einer darin angeordneten umlaufenden Adsorp
tionseinheit, die eine Adsorptions- und eine Desorptionszone
aufweist, einen Gaseinlaß für die Zuführung der aufzube
reitenden Gase zu den Adsorptions/Desorptionsmitteln, eine
Reaktivierungsgas-Zuführeinheit zur individuellen Zuführung
mehrerer Gasarten einschließlich Wasserdampf zu den Desorp
tionsmitteln für die Reaktivierung der umlaufenden Adsorp
tionseinheit, Kondensatoren zur Kondensation eines desor
biertes Lösungsmittel enthaltenden Gasgemischs und Umwälz
leitungen zur Rückleitung wenigstens eines Teils der aus
den Kondensatoren austretenden Gase und anderer aus den
Adsorptions/Desorptionsmitteln austretender Gase zum Gas
einlaß.
In bevorzugter Weiterbildung dieses Kreislaufsystems ist
vorgesehen, daß die Wandfläche der umlaufenden Adsorptions
einheit mehrere lösungsmitteladsorbierende parallele Gas
kanäle aufweist.
In vorteilhafter Weiterbildung des Kreislaufsystems ist
ferner vorgesehen, daß die Umwälzleitungen jeweils Strö
mungsregelorgane entsprechend den einzelnen Gasarten auf
weisen, und daß die reaktivierenden Gase Wasserdampf, Heiß
luft und Kaltluft sind.
Die Dichtungskonstruktion nach der Erfindung für eine
Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung, bei der ein herme
tisches Gehäuse und eine umlaufende Adsorptionseinheit im
Gehäuse angeordnet sind, wobei die Dichtungskonstruktion
das Gehäuseinnere in mehrere Bereiche unterteilt, ist
gekennzeichnet durch ein zylindrisches
Organ, dessen Durchmesser größer als derjenige der umlau
fenden Adsorptionseinheit ist und das hermetisch über den
Gesamtumfang der Adsorptionseinheit angeordnet ist, und ein
im Gehäuse hermetisch dazu vorgesehenes ringförmiges Bad,
in dem sich eine Flüssigkeit befindet, wobei das zylindri
sche Organ in diese Flüssigkeit eintaucht.
In bevorzugter Ausbildung dieser Dichtungskonstruktion ist
ferner vorgesehen, daß das ringförmige Bad ein Außenrohr,
ein Innenrohr und eine Bodenplatte umfaßt, wobei die axiale
Länge wenigstens des Außenrohrs so gewählt ist, daß sie
höher als der Flüssigkeitsspiegel zum Zeitpunkt einer
voraussichtlichen maximalen Atmosphärendruck-Differenz zwi
schen den einzelnen Bereichen des Gehäuses ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Lösungs
mittelrückgewinnungseinrichtung gekennzeichnet durch ein
hermetisches Gehäuse, eine im Gehäuse angeordnete umlau
fende Adsorptionseinheit zur Adsorption von aufzubereiten
den Gasen, die das Gehäuse in mehrere Bereiche unterteilt
und deren Wandungen eine Mehrzahl von lösungsmitteladsor
bierenden parallelen Gaskanälen aufweisen, ein zylindri
sches Organ, dessen Durchmesser größer als derjenige der
umlaufenden Adsorptionseinheit ist und das hermetisch über
den Gesamtumfang der Adsorptionseinheit angeordnet ist, ein
im Gehäuse hermetisch dazu angeordnetes ringförmiges Bad
mit einer darin befindlichen Flüssigkeit, in die das
zylindrische Organ eintaucht, einen Gaseinlaß zur axialen
Zuführung von aufzubereitendem Gas zur umlaufenden Adsorp
tionseinheit von einer Seite derselben, eine Wasserdampf
zuführeinheit zur Zuführung von die Adsorptionseinheit
reaktivierendem Wasserdampf an einer abstromseitigen Stelle
in Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit relativ zur Lage
des Einlasses für aufzubereitendes Gas, und Kondensatoren
zur Kondensation von mit Lösungsmittel vermischtem Wasser
dampf, der aus der Adsorptionseinheit ausgeleitet wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Lösungs
mittelrückgewinnungseinrichtung gekennzeichnet durch eine
um eine Achse umlaufende Adsorptionseinheit, die aus an
organische Fasern und Aktivkohle umfassenden Materialien
gebildet ist, zur Adsorption von aufzubereitenden Gasen,
wobei die Adsorptionseinheit mehrere längs der Achse ver
laufende parallele Gaskanäle aufweist, einen Gaseinlaß zur
Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zur
Adsorptionseinheit in deren Axialrichtung, eine Wasser
dampfzuführeinheit, die der umlaufenden Adsorptionseinheit
Wasserdampf zu deren Reaktivierung an einer abstromseitigen
Stelle in Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit relativ zur
Lage des Gaseinlasses für die aufzubereitenden Gase zu
führt, und Trenneinheiten zur Abscheidung von Lösungsmittel
und Wasser aus einem von der umlaufenden Adsorptionseinheit
kommenden Wasserdampf-Lösungsmittelgemisch.
Ein aufzubereitender Gasstrom, der Lösungsmittel zur Rück
gewinnung enthält, wird von der Zuführeinheit für aufzu
bereitende Gase der umlaufenden Adsorptionseinheit zuge
führt, die an ihrer Wandfläche mit einer Vielzahl von
lösungsmitteladsorbierenden parallelen Gasdurchlässen ver
sehen ist, und das in den Gasen enthaltene Lösungsmittel
wird an der umlaufenden Adsorptionseinheit adsorbiert.
Regenerierender Wasserdampf wird der umlaufenden Adsorp
tionseinheit aus der Wasserdampfzuführung zugeführt, die an
einer vom Einlaß für aufzubereitende Gase verschiedenen
Stelle am Umfang der Vorrichtung vorgesehen ist. Das an der
umlaufenden Adsorptionseinheit adsorbierte Lösungsmittel
wird von diesem Wasserdampf desorbiert, und ein Lösungs
mittel-Wasserdampf-Gemisch wird aus der Adsorptionseinheit
ausgetragen und im Kondensator kondensiert. Der durch den
reaktivierenden Wasserdampf reaktivierten umlaufenden
Adsorptionseinheit wird wiederum ein aufzubereitender Gas
strom vom Einlaß für aufzubereitende Gase zugeführt, wäh
rend die Vorrichtung weiter umläuft, so daß der Adsorp
tionsvorgang wiederholt wird. Durch Rotieren der Adsorp
tionseinheit auf die beschriebene Weise kann eine kontinu
ierliche Aufbereitung von Lösungsmittel zu dessen Rückge
winnung durchgeführt werden.
Es ist daher möglich, eine Lösungsmittelrückgewinnungsein
richtung anzugeben, die klein gebaut werden kann und ein
fach aufgebaut ist, wobei gleichzeitig der Energiebedarf
für den Betrieb der Einrichtung vermindert wird. Damit kann
eine erhebliche Energieeinsparung erzielt werden.
Bei dem angegebenen Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislauf
system werden der umlaufenden Adsorptionseinheit mehrere
Gasarten einschließlich Wasserdampf zur Regenerierung zuge
führt. Zu diesem Zweck sind Umwälzleitungen vorgesehen,
durch die zum Einlaß für aufzubereitende Gase ein Rückfluß
wenigstens eines Teils eines aus dem Kondensator ausgetra
genen Gases, nachdem im Kondensator die Kondensierung eines
lösungsmittel-desorbierten Gasgemischs erfolgt ist, und
auch von Gasen, die aus der Adsorptions-Desorptions-Vor
richtung ausgetragen werden und von den übrigen Regenerie
rungsgasarten stammen, die der Adsorptions-Desorptions-
Vorrichtung zugeführt wurden, erfolgt.
Die der Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung zugeführten
aufzubereitenden Gase werden daher mit den ausgetragenen
Gasen vorverdünnt, so daß eine erhebliche Verbesserung des
Aufbereitungs-Wirkungsgrads erzielbar ist.
Ferner kann in einem Gasgemisch od. dgl. enthaltene Energie
z. B. zum Aufwärmen der aufzubereitenden Gase genützt wer
den, so daß eine erhebliche Energieeinsparung erreicht
wird.
Bei der angegebenen Dichtungskonstruktion ist eine umlau
fende Adsorptionseinheit in einem gasdichten Gehäuse vor
gesehen, wobei das Gehäuse in mehrere Bereiche unterteilt
ist. Ein Zylinder, dessen Durchmesser größer als derjenige
der umlaufenden Adsorptionseinheit ist, ist über den Ge
samtumfang der umlaufenden Adsorptionseinheit auf diese
aufgesetzt, und im Gehäuse ist ein gasdichtes ringförmiges
Bad vorgesehen. Das ringförmige Bad ist mit einer Flüssig
keit gefüllt, und der Zylinder taucht in die Flüssigkeit.
Die mehreren Bereiche sind gegeneinander durch die Flüs
sigkeit in dem ringförmigen Bad hermetisch abgeschlossen,
so daß eine ausreichende Gasdichtheit erzielt wird.
Der Zylinder wird während der Rotation der Adsorptionsein
heit gedreht und bewegt, und er ist in dem ringförmigen Bad
so angeordnet, daß sich die Flüssigkeit zwischen der Vor
richtung und dem Zylinder befindet. Es ist daher nicht
erforderlich, eine Konstruktion vorzusehen, bei der der
Zylinder und das ringförmige Bad einander unmittelbar kon
taktieren, oder einen Teil, der sowohl mit dem Gehäuse als
auch mit der umlaufenden Adsorptionseinheit in hermetischen
Kontakt bringbar ist, zwischen beiden vorzusehen, so daß er
mit der umlaufenden Adsorptionseinheit oder mit dem Gehäuse
in Gleitkontakt gelangt. Jede mögliche Verletzung der
Dichtheit der Dichtungskonstruktion infolge einer Form
änderung oder einer altersbedingten Materialverschlechte
rung eines solchen Teils kann daher vermieden werden.
Gemäß der Erfindung besteht die umlaufende Adsorptionsein
heit aus Materialien wie anorganischen Fasern und Aktiv
kohle und weist viele parallele Gaskanäle auf, die entlang
der Achse verlaufen und Lösungsmittel adsorbieren können.
Daher wird durch die Erfindung eine Steigerung der Strö
mungsgeschwindigkeit in der Adsorptionseinheit erreicht.
Ferner haben anorganische Fasern sehr gute Stabilität und
Hitzebeständigkeit, und das Lösungsmittel kann durch Zu
führung von Wasserdampf von der Adsorptionseinheit desor
biert werden. Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich
durch die Erfindung also eine Größenverringerung.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm der bekannten Einrichtung mit
umlaufendem Adsorptionskörper 70;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform
einer Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Lösungsmittelrückge
winnungseinrichtung von Fig. 2;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die rechte Seite der
Einrichtung von Fig. 2;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Anordnung eines Lösungs
mittelrückgewinnungs-Kreislaufsystems nach der
Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht der
Dichtungskonstruktion nach der Erfindung; und
Fig. 7 einen axialen Längsschnitt, der einen Teil
eines Adsorptionskörpers 66 zeigt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Lösungsmittelrück
gewinnungseinrichtung. Die Einrichtung 4 hat einen in einem
gasdichten Gehäuse 32 angeordneten Wabenrotor 2 und ist in
eine obere und eine untere Kammer durch eine Dichtungskon
struktion 5 unterteilt. Lösungsmittel in aufzubereitendem
Gas wird von dem Wabenrotor 2 adsorbiert. Reaktivierender
Wasserdampf, Trocknungsheißluft und Trocknungskaltluft
werden dem Wabenrotor 2 durch Förderleitungen 39, 40 bzw.
41 zugeführt. Der Wabenrotor 2 hat einen zylindrischen
Rahmen 67, der mit einem Adsorptionskörper 66 ausgefüllt
ist, der noch erläutert wird.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Rückgewinnungseinrich
tung 4. Die Förderleitungen 39, 40 und 41 sind an drei
Kammern innerhalb einer Abdeckung 35 des Wabenrotors 2 an
geschlossen. Die drei Kammern sind in Umlaufrichtung des
Wabenrotors 2 angeordnet. Somit wird die Adsorption am
Wabenrotor 2 und dessen Reaktivierung parallel durchge
führt, was einen kontinuierlichen Betrieb ermöglicht.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt die rechte Seite der Rückge
winnungseinrichtung von Fig. 2. Das Gehäuse 32 hat einen
Einlaß 53 für das aufzubereitende Gas und einen Auslaß 54.
Die Dichtungskonstruktion 5, die eine Wasserdichtung ist,
ist in einem Raum zwischen dem Wabenrotor 2 und dem Gehäuse
32 angeordnet.
Fig. 5 zeigt die Anordnung eines die obige Einrichtung ent
haltenden Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystems
(kurz: Rückgewinnungssystem). Das Rückgewinnungssystem 1
wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Dieses Rückge
winnungssystem kann vorteilhaft in Betrieben wie z. B.
Autolackierereien und Druckereien zur Rückgewinnung organi
scher Lösungsmittel, z. B. Druckerfarben- und Lackverdün
ner, eingesetzt werden. Das Rückgewinnungssystem 1 hat als
umlaufende Adsorptionseinheit einen Wabenrotor 2. Dieser
besteht aus einem wasserdampfbeständigen Werkstoff, z. B.
Keramikpapier, der mit Aktivkole imprägniert ist, und hat
eine Wabenkonfiguration mit einer Vielzahl von parallelen
Luftlöchern, die an einer Wandfläche gebildet sind und im
Wabenrotor 2 in dessen Axialrichtung verlaufen. Die Achse 3
des Wabenrotors 2 verläuft im wesentlichen vertikal, wie
noch erläutert wird.
Zwischen dem Wabenrotor 2 und dem Gehäuse (nicht gezeigt)
der den Wabenrotor 2 aufweisenden Rückgewinnungseinrich
tung 4 ist eine Dichtungskonstruktion 5 angeordnet, die die
eine Hälfte (die untere in Fig. 5) des Wabenrotors 2 von
der anderen Hälfte (der oberen in Fig. 5) in Axialrichtung
des Wabenrotors 2 innerhalb der Einrichtung 4 gasdicht
trennt. Ein Antriebsmechanismus 7 mit einem Getriebemotor 6
ist zum Drehantrieb des Wabenrotors 2 vorgesehen.
Aufzubereitendes Gas, das ein organisches Lösungsmittel wie
Verdünner enthält, wird der Rückgewinnungseinrichtung 4
durch eine Klappe 8, ein Gebläse 9 und eine Klappe 10 zu
geführt. Der Lösungsmittelanteil des aufzubereitenden Gases
wird an dem Wabenrotor 2 adsorbiert und in noch zu be
schreibender Weise desorbiert, und gereinigtes Gas wird
z. B. durch ein Gebläse 11 und eine Klappe 12 zur Atmo
sphäre geleitet.
Eine erste Zuführeinheit 13 ist als zur Zuführung von Was
serdampf für die Regenerierung des Wabenrotors 2 an einer
Stelle vorgesehen, die von der Zuführungsstelle des aufzu
bereitenden Gases verschieden ist. Der ersten Zuführeinheit
13 wird Wasserdampf durch ein Strömungsregelventil 14 und
eine Heizeinheit 15 zugeführt.
An der in Axialrichtung des Wabenrotors 2 entgegengesetzten
Seite der ersten Zuführeinheit 13 befindet sich ein erster
Kollektor 16 zur leckagefreien Aufnahme von Wasserdampf,
der zur Desorption des an der Aktivkohle im Wabenrotor 2
adsorbierten Lösungsmittels eingesetzt wurde und nunmehr
mit Lösungsmittel beladen ist. Der lösungsmittelbeladene
Wasserdampf bzw. das Wasserdampfgemisch, das im ersten
Kollektor 16 aufgenommen wird, wird Kondensatoren 17, 18
zugeleitet, denen kaltes Wasser zugeführt wird, und in
diesen kondensiert und dann einem Abscheider 19 zugeführt.
Der Abscheider 19 hat ein Überlaufwehr 20, so daß nur orga
nische Lösungsmittel, z. B. Verdünner, die eine niedrigere
Dichte als das durch Kondensation des Wasserdampfs gebil
dete Wasser haben, abgeschieden und rückgewonnen werden
können.
Nahe der ersten Zuführeinheit 13 sind eine zweite Zuführ
einheit 21 und eine dritte Zuführeinheit 22 zur Zuführung
von Heißluft und Kaltluft vorgesehen. Heißluft wird der
zweiten Zuführeinheit 21 durch ein Strömungsregelventil
eines Gebläses 23 und einer Heizeinheit 25 zugeführt. Aus
dem Gebläse 23 unter Druck geförderte Luft wird durch ein
Strömungsregelventil 26 als Kaltluft zugeführt.
An der in Axialrichtung des Wabenrotors 2 entgegengesetzten
Seite der Zuführeinheiten 21, 22 sind ein zweiter Kollektor
27 und ein dritter Kollektor 28 angeordnet. Heißluft und
Kaltluft aus diesen Kollektoren 27, 28 werden durch Klappen
29, 30 in das Gebläse 9 angesaugt, und Resttrocknungsluft,
die nach der Kondensation des Wasserdampfs aus dem Konden
sator abgeleitet wird, wird ebenfalls durch eine Leitung 68
und eine Klappe 31 in das Gebläse 9 gesaugt.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 2-4 wird die Rück
gewinnungseinrichtung 4 erläutert. Der Wabenrotor 2, dessen
Achse 3 im wesentlichen in einer Vertikalebene verläuft,
ist im Gehäuse 32 der Einrichtung 4 angeordnet. Eine Welle
33 ist koaxial mit dem Wabenrotor 2 an diesem befestigt und
in einem Lager 34 gelagert.
An einem Seitenabschnitt des Wabenrotors 2 in dessen Axial
richtung (obere Seite in Fig. 2) ist eine unten offene
kastenförmige Abdeckung 35 angeordnet, die in Draufsicht
Sektor- bzw. Bogenform hat (Fig. 3). Die Abdeckung 35 weist
in Radialrichtung verlaufende Trennplatten 36, 37 auf,
wodurch ihr Inneres in drei Kammern unterteilt ist, die die
erste Zuführeinheit 13, die zweite Zuführeinheit 21 und die
dritte Zuführeinheit 22 bilden. Zwischen dieser Abdeckung
35 und dem Wabenrotor 2 ist eine Gummidichtung 38 angeord
net.
Die Zuführeinheiten 13, 21 bzw. 22 weisen jeweils Zuführ
leitungen 39, 40 bzw. 41 zur Zuführung von Wasserdampf,
Heißluft und Kaltluft auf.
An der in Axialrichtung verlaufenden anderen Hälfte des
Wabenrotors 2 (untere Seite in Fig. 2) ist über eine Gummi
dichtung 42 eine Abdeckung 43 angeordnet, die an dem Waben
rotor 2 anliegt und im wesentlichen symmetrisch zu der
Abdeckung 35 ausgebildet ist. In dieser Abdeckung 43 sind
drei Kammern gebildet zur Desorption des an den Aktivkohle
körnern im Wabenrotor 2 adsorbierten Lösungsmittels, wobei
diese Kammern jeweils einzeln das lösungsmittelbeladene
Dampfgemisch, Trocknungsheißluft bzw. Trocknungskaltluft
aufnehmen; diese Kammern bilden dabei den ersten Kollektor
16, den zweiten Kollektor 27 und den dritten Kollektor 28.
Jeder Kollektor 16, 27, 28 weist eine Austragleitung 44, 45
bzw. 46 zur Ableitung von Wasserdampf, Heißluft und Kalt
luft nach außerhalb der Rückgewinnungseinrichtung 4 auf.
An oberster Stelle im Inneren des Gehäuses 32 der Rückge
winnungseinrichtung 4 ist ein Getriebemotor 6 angeordnet,
der den Wabenrotor 2 um dessen Achse dreht. Auf der Welle
des Getriebemotors 6 ist ein Zahnkranz 47 angeordnet. Über
den Seitenrand des Wabenrotors 2 ist ein Keilriemen 49
geführt, der mit einem Antriebsrad 50 in Eingriff steht,
das auf einer Seite einer damit koaxialen Welle 51 mon
tiert ist. Auf der anderen Seite der Welle 51 ist ein Zahn
kranz 52 montiert. Eine Kette 48 ist zwischen den Zahn
kränzen 47 und 52 geführt, so daß die Antriebskraft des
Getriebemotors 6 zur Rotation des Wabenrotors 2 z. B. in
Pfeilrichtung A 1 von Fig. 3 übertragen wird.
In einem unteren Teil des Gehäuses 32 der Rückgewinnungs
einrichtung 4 ist ein Einlaß 53 vorgesehen, durch den auf
zubereitendes Gas zugeführt wird, und in einem oberen Teil
des Gehäuses 32 ist ein Auslaß 54 zur Ableitung von Rein
gas, das nach der Aufbereitung anfällt, vorgesehen. Zwi
schen dem Einlaß 53 und dem Wabenrotor 2 ist ein Filter 55
angeordnet. Der Filter 55 besteht aus einem porösen Mate
rial, das Aktivkohle enthält, und hat die Funktion, Kom
ponenten vorabzutrennen, die die Adsorptionsfähigkeit der
Aktivkohlekörner für Lösungsmittel im Wabenrotor 2 beein
trächtigen könnten.
Zwischen dem Gehäuse 32 und dem Wabenrotor 2 ist eine
Dichtungskonstruktion 5 angeordnet. Diese ist eine soge
nannte Wasserdichtung, die aus einem als Ringkörper aus
gebildeten Bad 56 und einer ebenfalls ringförmigen Trenn
platte 57 besteht.
Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der
Dichtungskonstruktion 5. Das ringförmige Bad 56 umfaßt ein
Außenrohr 58 mit einer axialen Länge H 1 und ein Innenrohr
59 mit einer axialen Länge H 2. Das Außenrohr 58 und das
Innenrohr 59 sind durch eine Bodenplatte 60 miteinander
verbunden, so daß die drei Teile eine Einheit bilden. Es
ist zu beachten, daß zwischen der Länge H 1 und der Länge H 2
folgende Beziehung gilt:
H 1 < H 2 (1).
Die ringförmige Trennplatte 57 besteht aus einem Trennrohr
61, dessen Innendurchmesser so ausgelegt ist, daß das
Trennrohr 61 zwischen dem Außenrohr 58 und dem Innenrohr 59
angeordnet werden kann, einem einteilig mit dem oberen Ende
des Trennrohrs 61 ausgebildeten Verbindungsorgan 62, das
nach radial innen verläuft, und einem rohrförmigen Befe
stigungsorgan, das in Axialrichtung vom radial inneren Ende
des Verbindungsorgans 62 ausgeht. Das Befestigungsorgan 63
ist an dem Seitenrand des Wabenrotors 2 festgelegt. Das
Außenrohr 59 weist eine Wasserauslaßöffnung 64 auf.
Wenn Wasser in das Ringbad 56 gefüllt und die ringförmige
Trennplatte 57 in das Ringbad eingesetzt ist, ist das Inne
re des Gehäuses 32 gasdicht durch den Wabenrotor 2 und die
Dichtungskonstruktion 5 in einen oberen und einen unteren
Teil getrennt. Wie bereits gesagt, wird aufzubereitendes
Gas durch den Einlaß 53 zugeführt, und sauberes Gas wird
aus dem Auslaß 54 abgeführt. Daher ist der Druck im unteren
Gehäuseteil höher als im oberen Gehäuseteil. Wie Fig. 4
zeigt, gilt in diesem Fall die folgende Wasserspiegel-Dif
ferenz H zwischen dem Wasserspiegel H 3 eines Abschnitts
zwischen dem Innenrohr 59 und dem Trennrohr 61 einerseits
und dem Wasserspiegel H 4 eines Abschnitts zwischen dem
Außenrohr 58 und dem Trennrohr 61 andererseits:
Δ H=H 4-H 3 (2).
Diese Wasserspiegel-Differenz Δ H entspricht der bereits
erwähnten Atmosphärendruckdifferenz.
Die axiale Länge H 1 des Außenrohrs 58 ist eine vorgegebene
maximale Atmosphärendruckdifferenz im Betrieb der Rückge
winnungseinrichtung 4, es ist jedoch zu beachten, daß die
Länge so gewählt ist, daß keine Leckage von Wasser auf
tritt, die die Dichtungswirkung beeinträchtigen würde.
Fig. 7 ist ein axialer Längsschnitt, der einen Teil eines
Adsorptionskörpers 66 zeigt. Bei der gezeigten Ausführungs
form besteht der Adsorptionskörper 66 aus einem Material
mit einer Vielzahl Lagen, die aus einer flachen Bahn 75 und
einer gewellten Bahn 76 bestehen, die miteinander verbunden
sind. Jede Bahn 75, 76 wird durch Brennen einer mit Wasser
glas getränkten Bahnsorte gebildet. Die Bahnsorte wird
durch Papierherstellung mit einem Gemisch aus anorganischen
Fasern, z. B. Keramikfasern oder Glasfasern, die sehr gute
Stabilität und gute Warmfestigkeit aufweien, und faser
oder pulverförmiger Aktivkohle hergestellt.
Die Stärke der Bahnen 75, 76 liegt zwischen 0,05 und
0,4 mm, bevorzugt beträgt sie 0,1-0,3 mm, besonders bevor
zugt 0,1-0,2 mm. Der Abstand H zwischen jeder flachen Bahn
75 beträgt 1-3 mm, bevorzugt z. B. 1,8 mm. Ein gedachtes
Dreieck (das in Fig. 7 durch Strichpunktlinien angedeutet
ist) bildet bevorzugt ein gleichseitiges Dreieck, das aus
drei benachbarten Kontaktpunkten 77, 78 und 79 zwischen den
flachen Bahnen 75 und den gewellten Bahnen 76 besteht.
Bezüglich des Mischungsverhältnisses von anorganischen
Fasern und Aktivkohle zur Bildung der Bahnen 75, 76 liegt
der Anteil der Aktivkohle bei 20-80 Gew.-%, bevorzugt
30-70 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 Gew.-%. Bei höherem
Verhältnis wird die Stärke der Bahnen 75, 76 verbessert.
Jede Bahn 75, 76 bildet eine Anzahl Gaskanäle 80, wodurch
der Gasdurchsatz erhöht wird. Bei dieser Ausführungsform
ist die Form des gedachten Dreiecks nicht auf ein gleich
seitiges Dreieck beschränkt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nun die Betriebs
weise des Rückgewinnungssystems 1 erläutert. Ein aufzube
reitendes Gas, das z. B. Verdünner enthält, wird durch die
Klappe 8 angesaugt und dann in das Gehäuse 32 der Rückge
winnungseinrichtung 4 durch den Einlaß 53 über das Gebläse
9 und die Klappe 10 geleitet. Der Getriebemotor 6 der Rück
gewinnungseinrichtung 4 wird angetrieben und dreht den
Wabenrotor 2 in Richtung des Pfeils A 1 in Fig. 3.
Nachdem Staub und sonstige Anteile, die geeignet sind, die
Lösungsmitteladsorptionseigenschaften des Wabenrotors 2 zu
verschlechtern, im Filter 55 aus dem vom Einlaß 53 kommen
den aufzubereitenden Gas entfernt sind, wird dieses Gas in
den Wabenrotor 2 durch einen anderen als den mit der Ab
deckung 43 versehenen Teil desselben geleitet. Im Inneren
des Wabenrotors 2 werden Lösungsmittelbestandteile an
Aktivkohlekörnern adsorbiert, und gereinigtes Gas wird
durch den Auslaß abgeführt und dann durch das Gebläse 11
und die Klappe 12 zur Atmosphäre geleitet.
Der Wabenrotor 2 mit daran adsorbiertem Lösungsmittel ge
langt während seiner Umlaufbewegung in Pfeilrichtung A 1 in
den von den Abdeckungen 35, 43 abgedeckten Bereich. Im
Inneren der Abdeckungen 35, 43 wird aus der ersten Zuführ
einheit 13 Wasserdampf zugeführt, so daß Lösungsmittel von
den im Wabenrotor 2 befindlichen Aktivkohlekörnern desor
biert wird. Ein Wasserdampfgemisch, in dem Lösungsmittel
vorhanden ist, wird durch die Auslaßleitung 44 zu den Kon
densatoren 17, 18 geleitet, in denen es kondensiert wird.
Das Kondensat wird im Abscheider 19 in Wasser und Lösungs
mittel getrennt.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Desorption des Lösungs
mittels aus dem Wabenrotor 2 durch den Einsatz von Wasser
dampf, wobei der Wabenrotor 2 naß wird. Während der Waben
rotor 2 in Pfeilrichtung A umläuft, wird dem Teil des
Wabenrotors 2, der während der Lösungsmitteldesorption naß
geworden ist, Heißluft zugeführt, so daß der nasse Ab
schnitt getrocknet wird. Heißluft, die zum Trocknen einge
setzt wurde, wird durch die Klappe 29 in das Gebläse 9
angesaugt, wonach das aufzubereitende Gas verdünnt wird.
Kalte Luft wird aus der dritten Zuführeinheit 22 in den mit
Heißluft getrockneten Abschnitt des Wabenrotors 2 geleitet,
so daß dieser Teil ausreichend getrocknet und abgekühlt
wird. Kalte Luft, die für diese Behandlung eingesetzt wur
de, wird durch die Auslaßleitung 46 und die Klappe 30 in
das Gebläse 9 angesaugt, so daß die aufzubereitenden Gase
ebenfalls verdünnt werden.
Durch das Verdünnen der aufzubereitenden Gase in dieser
Weise vor deren Zuführung zur Rückgewinnungseinrichtung 4
kann der Wirkungsgrad der Lösungsmitteladsorption verbes
sert werden.
Wie oben beschrieben, können bei dem Rückgewinnungssystem
die Stufen der Lösungsmitteladsorption und der Lösungsmit
teldesorption parallel und kontinuierlich unter Anwendung
des Wabenrotors 2 durchgeführt werden. Der Arbeits-Wir
kungsgrad der Lösungsmittelrückgewinnung kann dadurch
beträchtlich verbessert werden. Ferner genügt ein einziger
Wabenrotor 2 zur Durchführung eines solchen Rückgewinnungs
vorgangs, was es wiederum möglich macht, eine Rückgewin
nungseinrichtung zu bauen, die wesentlich kleiner als die
konventionellen Festbett- und Wirbelschicht-Rückgewinnungs
einrichtungen ist.
Versuche haben bestätigt, daß der Luftdurchflußmengenbe
reich in der Rückgewinnungseinrichtung des Systems auf
1,5-2,0 m/s oder das 2-10fache des bisher möglichen Be
reichs gesteigert werden kann.
Bei der Rückgewinnungseinrichtung nach der Erfindung ver
läuft die Achse 3 des Wabenrotors 2 in einer im wesentli
chen vertikalen Ebene. Der Wabenrotor 2 ist also ein soge
nannter Horizontal-Wabenrotor. Daher kann die Lösungsmit
teladsorption/-desorption vorteilhaft durchgeführt werden,
indem dem Wabenrotor 2 Wasserdampf in Axialrichtung von
oben zugeführt wird, und es besteht keine Gefahr, daß aus
dem Wasserdampf im Wabenrotor 2 erzeugtes Wasser sich in
einem unteren Abschnitt des Rotors 2 sammelt, was der Fall
wäre, wenn ein Vertikal-Wabenrotor verwendet würde, wodurch
die Reaktivierung und Trocknung des Wabenrotors 2 behindert
werden würde.
Versuche haben ferner gezeigt, daß bei der Rückgewinnungs
einrichtung 4 die Druckverluste auf ca. 30 mmAq oder
1/5-1/17 des üblichen Werts bei bekannten Einrichtungen
vermindert werden. Selbstverständlich sind daher die hier
verwendete Gebläse 9, 11 und 23 kleiner und haben geringere
Kapazität. Dies führt zu einer insgesamt kompakten Kon
struktion und einer Betriebskostensenkung.
Bei den bekannten Festbett- und Wirbelschicht-Rückgewin
nungseinrichtungen müssen Adsorptions- oder Desorptions
türme verwendet werden, die mit Aktivkohle beschickt sind,
und ferner muß, wenn Wasserdampf für die Lösungsmittelde
sorption eingesetzt wird, nicht nur die Aktivkohle desor
biert werden, sondern es müssen auch die die Adsorptions-
oder Desorptionstürme bildenden Behälter, in denen die
Aktivkohle vorhanden ist, auf vorbestimmte Temperaturen
erwärmt werden. Demgegenüber ist das hier angegebene Rück
gewinnungssystem so ausgelegt, daß der Wabenrotor 2 nur dem
Verfahren der Desorption durch Wasserdampf und der Erwär
mung zum Zweck der Desorption des Wabenrotors 2 durch Was
serdampf ausgesetzt ist, und daß daher die zur Desorption
benötigte Wasserdampfmenge auf die Hälfte der Menge ver
ringerbar ist, die beim Stand der Technik benötigt wird.
Wenn das rückzugewinnende Lösungsmittel ein Halogen-Lö
sungsmittel ist, sind Korrosionsschutzmaßnahmen erforder
lich. Bei dem angegebenen Rückgewinnungssystem 1 ist es
jedoch nur notwendig, solche Maßnahmen in bezug auf Bau
elemente zu ergreifen, die mit der Rückgewinnungseinrich
tung 4 zusammenwirken. Daher kann eine wesentliche Be
triebskostensenkung erzielt werden.
Bei dem Rückgewinnungssystem 1 (Fig. 5) wird Luft, die
Wasserdampf enthält und aus dem Kondensator 17 austritt, in
dem lösungsmittelbeladener Wasserdampf kondensiert und ab
geschieden wird, zu Aufbereitungszwecken im Kreislauf zur
Rückgewinnungseinrichtung 4 rückgeführt. Dadurch kann ver
hindert werden, daß aus dem Kondensator 17 austretendes
Gas, das eventuell nichtrückgewonnenes Lösungsmittel ent
hält, in die Atmosphäre geleitet wird, wodurch der Lösungs
mittelrückgewinnungs-Wirkungsgrad wesentlich verbessert
werden kann.
Die in dem Rückgewinnungssystem 1 verwendete Dichtungs
konstruktion 5 kann einen Austritt von aufzubereitendem
Gas, etwa infolge von möglicher Korrosion wie bei den übli
cherweise verwendeten Gummidichtungen und/oder erhöhtem
Reibungswiderstand aufgrund von Gleitkontakt zwischen dem
Wabenrotor 2 und/oder anderen Komponenten und einer Gummi
dichtung, vollständig verhindern, was eine wesentliche Ver
besserung der Standzeit bedeutet.
Die Dichtungskonstruktion nach der Erfindung eignet sich
nicht nur für die Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung 4
und das Rückgewinnungs-Kreislaufsystem 1 der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform, sondern auch für andere
Anwendungsgebiete.
Bei dieser Ausführungsform besteht der Adsorptionskörper 66
aus anorganischen Fasern und Aktivkohle mit Wabenstruktur.
Der Durchsatz wird gesteigert, und Druckverluste werden
vermindert. Somit führt diese Ausbildung zu einer insgesamt
raumsparenden Konstruktion und verringertem Energiever
brauch im Betrieb. Der Adsorptionskörper wird unmittelbar
durch Wasserdampf reaktiviert, so daß weder die Kühleinheit
71 noch die Adsorptionseinheit 72 (Fig. 1) benötigt werden,
was zu einer verringerten Größe der Einrichtung führt.
Claims (16)
1. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung,
gekennzeichnet durch
eine um eine Achse (3) umlaufende Adsorptionseinheit (2) zur Adsorption von aufzubereitenden Gasen, wobei die Ad sorptionseinheit mehrere längs der Achse (3) verlaufende parallele Gaskanäle aufweist,
einen Gaseinlaß (53) zur Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zu der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) in deren Axialrichtung,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13), die Wasserdampf zur Reaktivierung der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Adsorp tionseinheit relativ zur Lage des Einlasses für die aufzu bereitenden Gase zuführt, und
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation eines aus der um laufenden Adsorptionseinheit (2) austretenden Wasserdampf- Lösungsmittel-Gemischs.
eine um eine Achse (3) umlaufende Adsorptionseinheit (2) zur Adsorption von aufzubereitenden Gasen, wobei die Ad sorptionseinheit mehrere längs der Achse (3) verlaufende parallele Gaskanäle aufweist,
einen Gaseinlaß (53) zur Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zu der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) in deren Axialrichtung,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13), die Wasserdampf zur Reaktivierung der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Adsorp tionseinheit relativ zur Lage des Einlasses für die aufzu bereitenden Gase zuführt, und
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation eines aus der um laufenden Adsorptionseinheit (2) austretenden Wasserdampf- Lösungsmittel-Gemischs.
2. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Heißluftzuführeinheit (21), die an einer Abstromstelle
in Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit relativ zur Lage
der Wasserdampfzuführeinheit (13) Heißluft zum Trocknen der
Adsorptionseinheit (2) zuführt.
3. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Kaltluftzuführeinheit (22), die an einer Abstromstelle
in Umlaufrichtung der Adsorptionseinheit relativ zur Lage
der Heißluftzuführeinheit (21) Kaltluft zum Trocknen der
umlaufenden Adsorptionseinheit (2) zuführt.
4. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse (3) der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) in
Vertikalrichtung verläuft.
5. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die umlaufende Adsorptionseinheit (2) Wabenkonstruktion
hat und aus einem mit Aktivkohle imprägnierten Werkstoff
besteht, der wasserdampfbeständig ist und eine Mehrzahl
Lüftungslöcher aufweist, die ihn längs der Rotationsachse
der Adsorptionseinheit (2) durchsetzen.
6. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchflußmenge der aufzubereitenden Gase nahe
2,0 m/s oder darunter liegt.
7. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein hermetisches Gehäuse (32), in dem die umlaufende Ad
sorptionseinheit (2) aufgenommen ist, und
eine zwischen der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) und dem Gehäuse (32) angeordnete Dichtungskonstruktion (5), wobei das Gehäuse (32) hermetisch in mehrere Abschnitte unterteilt ist, die längs der Achse (3) der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) verlaufen.
eine zwischen der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) und dem Gehäuse (32) angeordnete Dichtungskonstruktion (5), wobei das Gehäuse (32) hermetisch in mehrere Abschnitte unterteilt ist, die längs der Achse (3) der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) verlaufen.
8. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aufzubereitenden Gase, reaktivierender Wasserdampf,
Trocknungs-Heißluft und Trocknungs-Kaltluft durch Klappen
und Strömungsregelventile durchflußmengengeregelt sind.
9. Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystem,
gekennzeichnet durch
Adsorptions/Desorptionsmittel mit einer darin angeordneten umlaufenden Adsorptionseinheit (2), die eine Adsorptions und eine Desorptionszone aufweist,
einen Gaseinlaß (53) für die Zuführung der aufzubereitenden Gase zu den Adsorptions/Desorptionsmitteln,
eine Reaktivierungsgas-Zuführeinheit (13) zur individuellen Zuführung mehrerer Gasarten einschließlich Wasserdampf zu den Desorptionsmitteln für die Reaktivierung der umlaufen den Adsorptionseinheit (2),
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation eines desorbiertes Lösungsmittel enthaltenden Gasgemischs und
Umwälzleitungen zur Rückleitung wenigstens eines Teils der aus den Kondensatoren (17, 18) austretenden Gase und ande rer aus den Adsorptions/Desorptionsmitteln austretender Gase zum Gaseinlaß (53).
Adsorptions/Desorptionsmittel mit einer darin angeordneten umlaufenden Adsorptionseinheit (2), die eine Adsorptions und eine Desorptionszone aufweist,
einen Gaseinlaß (53) für die Zuführung der aufzubereitenden Gase zu den Adsorptions/Desorptionsmitteln,
eine Reaktivierungsgas-Zuführeinheit (13) zur individuellen Zuführung mehrerer Gasarten einschließlich Wasserdampf zu den Desorptionsmitteln für die Reaktivierung der umlaufen den Adsorptionseinheit (2),
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation eines desorbiertes Lösungsmittel enthaltenden Gasgemischs und
Umwälzleitungen zur Rückleitung wenigstens eines Teils der aus den Kondensatoren (17, 18) austretenden Gase und ande rer aus den Adsorptions/Desorptionsmitteln austretender Gase zum Gaseinlaß (53).
10. Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystem nach An
spruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandfläche der umlaufenden Adsorptionseinheit meh
rere lösungsmitteladsorbierende parallele Gaskanäle auf
weist.
11. Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystem nach An
spruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umwälzleitungen jeweils Strömungsregelorgane ent
sprechend den einzelnen Gasarten aufweisen.
12. Lösungsmittelrückgewinnungs-Kreislaufsystem nach An
spruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die reaktivierenden Gase Wasserdampf, Heißluft und
Kaltluft sind.
13. Dichtungskonstruktion für eine Lösungsmittelrückgewin
nungseinrichtung, bei der ein hermetisches Gehäuse (32) und
eine umlaufende Adsorptionseinheit (2) im Gehäuse angeord
net sind, wobei die Dichtungskonstruktion das Gehäuseinnere
in mehrere Bereiche unterteilt,
gekennzeichnet durch
ein zylindrisches Organ (57), dessen Durchmesser größer als
derjenige der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) ist und
das hermetisch über den Gesamtumfang der Adsorptionseinheit
angeordnet ist, und
ein im Gehäuse (32) hermetisch dazu vorgesehenes ringför
miges Bad (56), in dem sich eine Flüssigkeit befindet,
wobei das zylindrische Organ (57) in diese Flüssigkeit
eintaucht.
14. Dichtungskonstruktion für eine Lösungsmittelrückgewin
nungseinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das ringförmige Bad (56) ein Außenrohr (58), ein Innen
rohr (59) und eine Bodenplatte (60) umfaßt, wobei die
axiale Länge (H 1) wenigstens des Außenrohrs (58) so gewählt
ist, daß sie höher als der Flüssigkeitsspiegel zum Zeit
punkt einer voraussichtlichen maximalen Atmosphärendruck-
Differenz zwischen den einzelnen Bereichen des Gehäuses
(32) ist.
15. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung,
gekennzeichnet durch
ein hermetisches Gehäuse (32),
eine im Gehäuse (32) angeordnete umlaufende Adsorptions einheit (2) zur Adsorption von aufzubereitenden Gasen, die das Gehäuse in mehrere Bereiche unterteilt und deren Wan dungen eine Mehrzahl von lösungsmitteladsorbierenden paral lelen Gaskanälen aufweisen,
ein zylindrisches Organ (57), dessen Durchmesser größer als derjenige der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) ist und das hermetisch über den Gesamtumfang der Adsorptionseinheit angeordnet ist,
ein im Gehäuse (32) hermetisch dazu angeordnetes ringför miges Bad (56) mit einer darin befindlichen Flüssigkeit, in die das zylindrische Organ (57) eintaucht,
einen Gaseinlaß (53) zur axialen Zuführung von aufzuberei tendem Gas zur umlaufenden Adsorptionseinheit (2) von einer Seite derselben,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13) zur Zuführung von die Adsorptionseinheit (2) reaktivierendem Wasserdampf an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Adsorptions einheit relativ zur Lage des Einlasses (53) für aufzube reitendes Gas, und
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation von mit Lösungs mittel vermischtem Wasserdampf, der aus der Adsorptions einheit (2) ausgeleitet wird.
ein hermetisches Gehäuse (32),
eine im Gehäuse (32) angeordnete umlaufende Adsorptions einheit (2) zur Adsorption von aufzubereitenden Gasen, die das Gehäuse in mehrere Bereiche unterteilt und deren Wan dungen eine Mehrzahl von lösungsmitteladsorbierenden paral lelen Gaskanälen aufweisen,
ein zylindrisches Organ (57), dessen Durchmesser größer als derjenige der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) ist und das hermetisch über den Gesamtumfang der Adsorptionseinheit angeordnet ist,
ein im Gehäuse (32) hermetisch dazu angeordnetes ringför miges Bad (56) mit einer darin befindlichen Flüssigkeit, in die das zylindrische Organ (57) eintaucht,
einen Gaseinlaß (53) zur axialen Zuführung von aufzuberei tendem Gas zur umlaufenden Adsorptionseinheit (2) von einer Seite derselben,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13) zur Zuführung von die Adsorptionseinheit (2) reaktivierendem Wasserdampf an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Adsorptions einheit relativ zur Lage des Einlasses (53) für aufzube reitendes Gas, und
Kondensatoren (17, 18) zur Kondensation von mit Lösungs mittel vermischtem Wasserdampf, der aus der Adsorptions einheit (2) ausgeleitet wird.
16. Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtung,
gekennzeichnet durch
eine um eine Achse (3) umlaufende Adsorptionseinheit (2), die aus anorganische Fasern und Aktivkohle umfassenden Materialien gebildet ist, zur Adsorption von aufzuberei tenden Gasen, wobei die Adsorptionseinheit mehrere längs der Achse (3) verlaufende parallele Gaskanäle aufweist,
einen Gaseinlaß (53) zur Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zur Adsorptionseinheit (2) in deren Axialrichtung,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13), die der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) Wasserdampf zu deren Reaktivierung an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Ad sorptionseinheit relativ zur Lage des Gaseinlasses für die aufzubereitenden Gase zuführt, und
Trenneinheiten (17, 18, 19) zur Abscheidung von Lösungs mittel und Wasser aus einem von der umlaufenden Adsorp tionseinheit kommenden Wasserdampf-Lösungsmittelgemisch.
eine um eine Achse (3) umlaufende Adsorptionseinheit (2), die aus anorganische Fasern und Aktivkohle umfassenden Materialien gebildet ist, zur Adsorption von aufzuberei tenden Gasen, wobei die Adsorptionseinheit mehrere längs der Achse (3) verlaufende parallele Gaskanäle aufweist,
einen Gaseinlaß (53) zur Zuführung der aufzubereitenden Gase von einer Seite zur Adsorptionseinheit (2) in deren Axialrichtung,
eine Wasserdampfzuführeinheit (13), die der umlaufenden Adsorptionseinheit (2) Wasserdampf zu deren Reaktivierung an einer abstromseitigen Stelle in Umlaufrichtung der Ad sorptionseinheit relativ zur Lage des Gaseinlasses für die aufzubereitenden Gase zuführt, und
Trenneinheiten (17, 18, 19) zur Abscheidung von Lösungs mittel und Wasser aus einem von der umlaufenden Adsorp tionseinheit kommenden Wasserdampf-Lösungsmittelgemisch.
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