DE4120794A1 - Anordnung von funktionselementen fuer abluftenergieversorgten verdampfer - Google Patents

Anordnung von funktionselementen fuer abluftenergieversorgten verdampfer

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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/007—Energy recuperation; Heat pumps
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Description

Die Erfindung des abluftenergieversorgten Verdampfers bezieht sich artgemäß auf die Anordnung von verschiedenen Funktionselementen des Lüftungsprozesses und des Verdampfungsprozesses in Abwasser und Abluft emittierenden Systemen.
Bekannt sind eine ganze Reihe von Verdampfern für Lösungs- und Suspensionsmittel, die sowohl bei atmosphärischem Druck, als auch bei Unterdruck arbeiten. Bekannt ist weiterhin die DE 30 15 525, in der beschrieben ist, daß das Kälteaggregat als Wärmepumpe ausgeführt ist und einerseits den Kühlzweig als Kondensator nutzt, andererseits mit dem Heizzweig einen Brauchwasser-Wärmespeicher heizt, von dem wahlweise Heizleistung entnommen werden kann. Neuerdings wird von einem atmosphärischen Verdunster (CHOATE, C.: Met. Finishing USA 88 (1990) 3 S. 45-46) berichtet, der bei galvanischen Spülbädern mittels eines Preßluftstrahles das Wasser als Lösungsmittel in einem Füllkörperbett verdunstet.
Diese Lösungen stellen immer noch nicht die mögliche Ausschöpfung aller technischen Reserven bei diffusionsgesteuerter Stofftrennung von Lösungen, Emulsionen, Suspensionen dar. So ist bei der in DE 30 15 525 beschriebenen Problemlösung die in Prozessen entstehende Abluft und Abwärme völlig unberücksichtigt. Weiterhin wird sich eines Brauchwasserspeichers bedient, der nicht unbedingt erforderlich ist.
Der Verdunster nach CHOATE hat die Abluftfrage ebenfalls nicht gelöst, weder wird Abluftenergie zurückgenommen, noch ist die Ausführung gekapselt, so daß die Luft im, und außerhalb des Systems mit Schadstoffen angereichert wird. Es steht das Hauptziel, den für viele stofftrennende Verdampfungsprobleme erforderlichen Energieaufwand weiter zu senken.
Die neue technische Lehre besteht darin, daß die prozeßbedingte Abluftenergie von Fertigungsprozessen als Sekundärenergie genutzt wird und so zwei Aufgaben gelöst werden:
  • 1. Die Aufgabe der Senkung der Verdampfungsenergie bei Behandlung von Lösungen, Emulsionen, Suspensionen.
  • 2. Die Aufgabe des Auskondensierens schadstoffbelasteter Dämpfe am Abluftwärmetauscher.
Erfindungsgemäß wird das gelöst, indem einem Verdampfer oder Vakuumverdampfer Wärme aus einem Wärmepumpenkreislauf zugeführt wird, der in einem Kühlteil einen Wärmetauscher, z. B. einen Rippenrohrkühler durchströmt, über dem luftseitig die Prozeßabluft geführt wird. Dabei kondensieren die Bestandteile, insbesondere das Wasser mit gelösten Schadstoffen am Abluftkühler, was eine saubere Abluft zur Folge hat. Ein weiterer Effekt kann erzielt werden, indem der Abluftwärmetauscher wärmedurchgangsmäßig mit dem Kühler des Verdampfers gekoppelt wird und so eine zusätzliche Kühlung durch Wasser oder Luft eingespart wird.
Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil einer Senkung der aufzubringenden Verdampfungsenergie und des Auskondensierens der Dämpfe aus der Abluft.
Das Prinzip der Erfindung soll wie folgt an einem Ausführungsbeispiel gezeigt werden.
Fig. 1 zeigt die Anordnung der Funktionselemente schematisch.
Aus einem Strom verunreinigter Abluft 1, der mittels eines Ventilators 2 durch einen Abluftwärmetauscher 3 geleitet wird, geht Wärme in den Abluftwärmetauscher 3 über, wo sie im Wärmepumpenkreislauf 8 zum Kältemittelkompressor 7 gelangt. Dort wird der Wärmeinhalt laufend erhöht. Diese Energie wird im Heizteil 4 wieder abgegeben und so Stofftrennung ermöglicht. Die Düse 6 bewirkt eine Entspannung des Kältemittels, was im Kühlteil 5 wiederum Entzug von Wärme aus der verunreinigten Abluft 1 und aus den Brüden 11 bewirkt. Diese Brüden 11 kondensieren im Verdampferkopf 9 und das Destillat 10 fließt ab. Auch im Abluftwärmetauscher 3 kondensiert z. B. Wasserdampf mit Schadstoffen. Dieses Kondensat aus der Abluft 12 fließt ebenfalls ab. Der Destillationsrückstand wird über Destillationsrückstandsleitung 13 abgeführt.
Durch Anlegen von Vakuum 14 wird der Siedepunkt der zu verdampfenden Lösung erniedrigt und so eine Temperatur erzielt, die im Heizteil erreichbar ist.

Claims (3)

1. Anordnung von Funktionselementen für abluftenergieversorgten Verdampfer dadurch gekennzeichnet, daß Abluftwärmetauscher (3) einen Wärmepumpenkreislauf (8) Wärme übertragen, wobei diese Wärme in das Heizteil (4) des Verdampfers vorzugsweise direkt übertragen wird.
2. Anordnung von Funktionselementen für abluftenergieversorgten Verdampfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftwärmetauscher (3) so angeordnet ist, daß Kondensat aus der Abluft (12) ausgeschieden wird.
3. Anordnung von Funktionselementen für abluftenergieversorgten Verdampfer nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß Abluftwärmetauscher (3) gleichzeitig als wärmedurchgangsgekoppeltes Element die Kühlung der Brüden (11) im Verdampfer besorgen.
DE4120794A 1991-06-24 1991-06-24 Anordnung von funktionselementen fuer abluftenergieversorgten verdampfer Withdrawn DE4120794A1 (de)

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