DE4033694A1 - Gesteuerte heizeinheit fuer das abtreiben von loesungsmittel aus einem schlamm durch destillation, insbesondere fuer maschinen fuer die chemische trockenreinigung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gesteuerte Heiz­ einheit für das Abtreiben oder Extrahieren eines Lösungs­ mittels aus einem Schlamm oder einer Aufschlämmung durch Destillation, insbesondere für Maschinen für die chemische Trockenreinigung.

Es ist bekannt, daß während des Betriebszyklus von Trocken­ reinigungsmaschinen erhebliche Mengen von Perchlorethylen von den pulverförmigen Filtermedien absorbiert werden.

Um das Perchlorethylen aus den Pulvern wiederzugewinnen, ist es bekannt, diese Pulver einer Destillation zu unterziehen, wobei jedoch die Wirksamkeit der herkömmlichen Systeme unzureichend ist, so daß in den Pulvern Lösungsmittelreste in Mengen im Bereich von bis zu mehr als 10% zurückbleiben.

Es ist ferner bekannt, daß aufgrund der Tatsache, daß das Lösungsmittel bei Temperaturen unter 120°C nicht verdampft und daß es sich andererseits bei Temperaturen über 150°C zersetzt, der Schlamm auf Temperaturen erhitzt werden muß, die zwischen den beiden genannten Werten liegen.

Der zu behandelnde Schlamm enthält dabei außerdem weitere Rückstände des Waschvorgangs, und der Lösungsmittelgehalt ist so hoch, daß einschränkende Gesetze die Lagerung und die Entsorgung der Lösungsmittelreste nicht nur teuer sondern manchmal sogar völlig unmöglich machen.

Es besteht daher ein Interesse an einer Entwicklung eines neuen Destillationsverfahrens bzw. einer dazu geeigneten Vorrichtung, die es ermöglichen, den Perchlorethylengehalt in den als Abfall anfallenden verbrauchten Filterpulvern und Schlammrückständen so weit zu erniedrigen, daß der Betreiber der Waschanlage die Entsorgung Vertragsfirmen überlassen können, die auf die Behandlung und Handhabung von Destilla­ tionsrückständen spezialisiert sind.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Verdampfung von Per­ chlorethylen aus dem Rückstandsschlamm einer Anlage für die Trockenreinigung ermöglicht, ohne daß zu irgendeinem Zeit­ punkt Temperaturen in der Nähe der Zersetzungstemperatur des Lösungsmittels erreicht werden, wobei ferner eine derartige Vorrichtung einen einfachen Aufbau aufweisen soll, der leicht in die Praxis umzusetzen ist, und außerdem wirksam und sicher im Betrieb ist.

Diese Aufgabe wird durch eine gesteuerte Heizeinrichtung mit den im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen gesteuerten Heizeinrichtung ergeben sich für den Fachmann aus der nach­ folgenden detaillierten Beschreibung von zwei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Heiz­ einheit, wobei diese beispielhaften Ausführungsformen anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer gesteuerten Heizeinheit zum Entfernen des Lösungsmittels aus einem Schlamm durch Destillation, die insbesondere für Maschinen für die Trockenreinigung bestimmt ist; und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizeinheit mit einem Tank einer von dem Tank in Fig. 1 verschiedenen Form.

Bezugnehmend auf die Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 die gesteuerte Heizeinheit zum Entfernen des Lösungsmittels aus einem Schlamm durch Destillation, die insbesondere für Trockenreinigungsmaschinen bestimmt ist.

Die Einheit 1 weist einen Schlammtank 2 auf, der eine im wesentlichen flache Form aufweist und unter dem herkömm­ liche Widerstandsheizelemente 3 angeordnet sind.

Der Tank 2 wird von der Basis einer dicht geschlossenen kastenartigen Kammer 4 gebildet. Diese Kammer 4 und der Tank 2 können dabei zylindrische Formen mit einer senkrechten Zylinderachse aufweisen, wie der in Fig. 1 gezeigte Tank, oder sie können einen Querschnitt in Form eines Parallel­ epipeds aufweisen, wobei dieser Fall in Fig. 2 gezeigt ist. Die Parallelepipedform gemäß Fig. 2 ist beispielsweise dann vorgesehen, wenn es erforderlich ist, die Heizeinheit mit dem Tank zu verbinden, der bereits in bekannten Trockenrei­ nigungsmaschinen vorhanden ist.

In dem Tank 2 arbeitet ein Mischer oder Rührer 5, wobei dieser im Falle eines zylindrischen Tanks von einem Rührer­ blatt gebildet wird, das am Ende einer senkrechten axialen Welle 6 angeordnet ist, die von einer Getriebemotoreinheit 7 angetrieben wird, wobei die Motoreinheit zentral auf der oberen Abdeckung der Kammer 4 befestigt ist.

Im Falle eines Tanks von Parallelepipedform wird der Mischer 5 von einer in Querrichtung zum Tank angeordneten Schaufel- oder Schabervorrichtung gebildet, die in Längsrichtung des Tanks hin- und herbewegt wird, wozu eine Gewindestange 8 dienen kann, die in zwei entgegengesetzte Rotationsrichtun­ gen von einer Getriebemotoreinheit 9 mit einer horizontalen Achse angetrieben werden kann. Die Gewindestange 8 greift in eine Hülse mit Innengewinde ein, die im Zentralbereich der Schaufel angeordnet ist.

Eine entfernbare Tür 10 zur Entfernung der Pulverrückstände und zur Reinigung oder Wartung der Innenseite des Tanks ist in der Nähe der Basis der Kammer vorgesehen.

Im oberen Bereich der Kammer 2 sind ein Einlaß 11 für den zu behandelnden Schlamm, ein Einlaß 12 für das zu destillieren­ de Lösungsmittel sowie ein oder mehrere Eingänge 13 für die Radiofrequenzenergie (Mikrowellenstrahlung) angeordnet, die von einer in der Figur nicht dargestellten Mikrowellen­ quelle erzeugt wird. Ferner ist in diesem Bereich auch noch ein Lufteinlaß 14 und wenigstens ein Ausgang 15 zur Ablei­ tung der Luft-Lösungsmittel-Mischung vorgesehen. Ein Venti­ lator 16 sowie ein Meßfühler 17 zur Feststellung der Lö­ sungsmittelkonzentration und/oder der Strömungsgeschwindig­ keit sind in der Ableitung 15 angeordnet, wobei der Meßfüh­ ler 17 so ausgebildet it, daß er die Radiofrequenzquelle so steuert, daß der Destillationsvorgang unterbrochen wird, wenn die Konzentration oder die Menge des in der Abluft vorhandenen Lösungsmittels unter einen vorgegebenen Wert abfällt.

Die genannten Eingänge und Ausgänge sind mit herkömmlichen Abschirmeinrichtungen 18 abgeschirmt.

Um die Verteilung der Radiofrequenzstrahlung in der Kammer zu verbessern, rotiert im Inneren der Kammer ein langsam rotierender beweglicher Reflexionsschirm 20, der mit Hilfe eines externen Motors 19 (oder mit Hilfe des bereits erwähn­ ten Zentralmotors 7) angetrieben wird.

Ein abgeschirmtes Fenster 21 zum Inspizieren des Innenraums der Kammer während des Verfahrens ist zusätzlich im oberen Bereich der Kammer angeordnet.

Innerhalb der Kammer ist wenigstens ein Temperaturmeßfühler 22 vorgesehen, der insbesondere in der oberen Deckwand oder innerhalb des Tanks 2 angeordnet ist, wobei seine Anordnung von der Art der Meßvorrichtung bestimmt wird. Der Meßfühler 22 steuert die Quelle der Radiofrequenzstrahlung so, daß deren Energieversorgung unterbrochen wird, wenn die Tempera­ tur an irgendeinem Punkt einen vorgegebenen Wert überschrei­ tet, der von der Zersetzungstemperatur des Lösungsmittels bestimmt ist.

Der Meßfühler 22 kann von Pyrometern oder Thermoelementen oder von einer Faseroptik gebildet werden, und er kann eine Vielzahl von Temperaturfühlelementen aufweisen, die an sol­ chen Punkten innerhalb der Einheit angeordnet sind, von denen angenommen werden kann, daß sie möglicherweise Tempe­ raturen höher als der zugelassene Wert erreichen können.

Die erfindungsgemäße Einheit wird wie folgt betrieben:
Mit Hilfe der Widerstandsheizelemente 3 wird die Temperatur im Tank auf einen Wert erhöht, der der Verdampfungstempera­ tur des Lösungsmittels nahekommt. Danach wird die Quelle für die Radiofrequenz (Mikrowellenstrahlung) eingeschaltet, so daß die Schlammschicht im Tank von einer Mikrowellenstrah­ lung getroffen wird, wobei die Schlammschicht gegebenenfalls eine erhebliche Dicke aufweisen kann.

Das Erhitzen des Tankinhalts erfolgt gleichzeitig mit dessen Durchmischung mit Hilfe eines Mischers 5 und mit der Ver­ teilung der Radiofrequenzenergie durch den Schirm 20.

Mit Hilfe der Temperaturmeßfühler wird die Erhitzung ver­ folgt, so daß verhindert wird, daß die Temperatur an einzel­ nen Punkten Werte erreicht, die der Zersetzungstemperatur des Lösungsmittels nahekommen.

Wenn der Meßfühler 17 feststellt, daß die Menge des Lö­ sungsmittels einen vorgegebenen Mindestwert unterschreitet, wird das Verfahren unterbrochen. Auf diese Weise wird eine sichere und vollständige Entfernung der Lösungsmittelrück­ stände ohne Zersetzung dieses Lösungsmittels erreicht.

Es versteht sich für den Fachmann von selbst, daß die obigen Ausführungsformen, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen, lediglich beispielhaften Charakter aufweisen und daß innerhalb des durch die Ansprü­ che vorgegebenen Schutzbereichs zahlreiche Modifikationen der erfindungsgemäßen Heizeinheit möglich sind.

Claims (9)

1. Gesteuerte Heizeinheit zum Abtreiben von Lö­ sungsmittel aus einem Schlamm durch Destillation, insbeson­ dere für Maschinen für die chemische Trockenreinigung, gekennzeichnet durch

• - einen Schlammtank (2) von flacher Form am Boden einer ge­ schlossenen kastenförmigen Kammer (4), über dem Einlässe (13) für eine von einer Mikrowellenquelle erzeugte Mikrowel­ lenstrahlung angeordnet sind,
• - einen Mischer (5) für den zu behandelnden Schlamm und
• - wenigstens einen Meßfühler (22) für die Temperatur des Schlammes, der die Mikrowellenquelle so schaltet, daß ver­ hindert wird, daß der Schlamm eine Temperatur in der Nähe der Zersetzungstemperatur des Lösungsmittels erreicht.

2. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tank (2) einen kreisförmigen Grundriß aufweist und daß der Mischer (5) von einem Blatt gebildet wird, das in axialer Anordnung im Tank (2) rotierbar an­ geordnet ist.

3. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tank (2) einen rechteckigen Grundriß aufweist und daß der Mischer (5) von einer Schaufel gebildet wird, die eine Einrichtung (8, 9) für ihre Hin- und Herbewe­ gung im Tank (2) aufweist.

4. Heizeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung der Schaufel (5) eine Gewindestange (8) aufweist, die in zwei Gegenrichtungen rotierbar antreibbar ist und in eine zentrale Gewindehülse an der Schaufel eingreift.

5. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßfühler (22) für die Temperatur des Schlammes von wenigstens einem Pyrometer gebildet wird.

6. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Temperatur-Meßfühler (22) von wenigstens einem Thermoelement gebildet wird.

7. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Temperatur-Meßfühler (22) von wenigstens einer faseroptischen Vorrichtung gebildet wird.

8. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geschlossene Kammer (4) abgeschirmte Öffnungen (11, 12, 13, 14) für den Zustrom des Schlamms und des Lösungsmittels, für die Radiofrequenzenergie und für die Luft sowie einen Ausgang (15) für das Lösungsmittel auf­ weist, wobei an dem Lösungsmittel-Ausgang (15) ein Meßfühler (17) für die Konzentration und/oder die Anwesenheit des Lösungsmittels sowie eine Saugpumpe (16) angeordnet sind.

9. Gesteuerte Heizeinheit zum Abtreiben des Lösungsmittels aus einem Schlamm durch Destillation, ins­ besondere für Maschinen für die chemische Trockenreinigung, gekennzeichnet durch

• - einen Schlammtank (2) mit wenigstens einem Einlaß (13) für eine Mikrowellenstrahlung aus einer Mikrowellenquelle,
• - einen in dem Tank angeordneten Schlammischer (5) sowie
• - wenigstens einen Meßfühler (22) für die Schlammtemperatur, der die Mikrowellenquelle so steuert, daß verhindert wird, daß der Schlamm eine Temperatur in der Nähe der Zersetzungs­ temperatur des Lösungsmittels erreicht.