DE4333792A1 - Verfahren zur Reinigung der Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- und Kautschukindustrie insbesondere Textilbeschichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- u. Kautschukindustrie insbe­ sondere Textilbeschichtung und eine Einrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi und Kautschukindustrie, insbesondere Textilbeschichtung ist vielfach Träger geruchs­ intensiver Stoffe. Beispielsweise sind die die geruchsinten­ siven Stoffe enthaltende Fraktion des Kondensierbaren in der Abluft von Textilmaschinen-Trocknern der Reifenindustrie höher viskose, organische Substanzen aus dem Textilbeschichtungs­ prozeß, vor allem Formaldehyd und Resorcin. Diese Substanzen werden in alkalischer Lösung auf dem Textilgewebe, aufgrund des Durchlaufs durch ein Bad, aufgenommen. Durch eine nachfolgende Behandlung mit Luft bis zu 200°C erfolgt ein Ausreagieren die­ ser Stoffe auf dem Textilgewebe. Zur Beseitigung geruchsinten­ siver Stoffe aus der Abluft von Fertigungsanlagen werden neben thermischen Verfahren, die einen entsprechenden Energieeinsatz erfordern, Naßverfahren eingesetzt. Desweiteren sind biolo­ gische und adsorptive Verfahren bekannt.

Eine Kühlung der Abluft und Kondensation von Abluftbestand­ teilen kann über einen flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger unter direktem oder indirektem Wärmetausch erfolgen. Unter einer direkten Kühlung durch einen flüssigen Wärmeträger, ins­ besondere Wasser, mit entsprechendem Zusatz werden neben gas­ förmigen auch feste Abluftbestandteile ausgeschieden und zu­ gleich eine Neutralisation durchgeführt. Eine Naßreinigung läßt geruchsintensive Abluftbe­ standteile entfernen, erfordert jedoch eine auf das für die Reinigung der Abluft eingesetzte Wasser gerichtete sekundäre Entsorgung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geruchsintensive Ab­ luftbestandteile unter geringem Aufwand an Anlagen- u. Be­ triebskosten erheblich zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren, der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß Wärme von der Anlagenabluft auf Frischluft unter Relativbewegung wär­ meübertragender Flächen zu den Gasanschlußkanälen übertragen, die Abluft selektiv auf die Kondensationstemperatur, der die Geruchsträger enthaltenden Fraktion des kondensierbaren in der Abluft gekühlt und auf der heißgasseitigen Stirnfläche der wärmeübertragenden Flächen das Kondensat niedergeschlagen, sowie abgeleitet wird. In überraschender Weise bewirkt der Temperaturverlauf der Ab­ luft im Eintrittsbereich der wärmeübertragenden Flächen unter ihrer Relativbewegung, zu den Gasanschlußkanälen, daß Abluft­ bestandteile mit hohem Dampfdruck nicht nur kondensiert und mit diesen die die Geruchsträger enthaltende Fraktion des Konden­ sierbaren ausgeschieden werden, sondern auch die befürchtete Verharzung dieser Stoffe nicht auftritt.

Für das Unterbinden eines Übertrags der Geruchsträger aus der Abluft auf die im Gegenstrom zu dieser geführten Kühlluft wird diese vorteilhaft aus der Umgebung angesaugt und in ihrem Druck erhöht und durch den umlaufenden Regenerativ-Wärmeübertrager geführt. Um eine Wiederverdampfung des auf den Wärmeüber­ tragungsflächen niedergeschlagenen Kondensats zu vermeiden, wird die Temperatur der aufgewärmten Frischluft unterhalb der Temperatur der abgekühlten Abluft eingestellt. Ihre Menge wird über die Drehzahl des Frischluftgebläses abhängig von der Tem­ peratur der gereinigten Abluft nach Austritt aus den wärme­ übertragenden Flächen geregelt. Hierzu wird die Temperatur mit einem vorgegebenen Sollwert der Luftaustrittstemperatur ver­ glichen und auf diesen eingeregelt.

Desweiteren vorteilhaft für ein Vermeiden von Kondensationen im Abgaskamin ist es die in den wärmeübertragenden Flächen aufge­ wärmte Frischluft mit der gekühlten und gereinigten Abluft
zu vermischen und den Druck des Gesamtstroms für Eintritt und Durchgang durch den Abluftkamin zu erhöhen.

Die Einrichtung zur Reinigung der Abluft aus Anlagen der Gummi­ u. Kautschuk-Verarbeitung, insbesondere der Textilbeschichtung ist gekennzeichnet durch einen Sektor wärmeübertragender Flä­ chen innerhalb der Abluftführung und einen weiteren innerhalb der Frischluftführung ferner durch relativ zu den wärmeüber­ tragenden Flächen umlaufende Gasanschlüsse des Gehäuses zur Zu­ u. Ableitung der Abluft im Gegenstrom zur Frischluft.

Besonders vorteilhaft für das Ausscheiden der Geruchsträger und ihre Ableitung sind umlaufend angeordnete Wärmeübertragungs­ flächen, sowie statische Gasanschlußkanäle auf den Stirnseiten des die wärmeübertragenden Flächen umschließenden Gehäuses und die Ausbildung des Bodenbereichs des Gehäuses als Wanne zur Kondensataufnahme sowie eine an diese angeschlossene Kondensat­ ableitung.

Für Ausscheidung und Ableitung der Geruchsträger desweiteren vorteilhaft sind auf einem Träger mit horizontal er Achse umlau­ fende, wärmeübertragende Flächen und statische Gasanschluß­ kanäle auf den Gehäusestirnseiten.

Für eine intensive Reinigung und zugleich Ableitung des Reini­ gungsmittels einschließlich des Abgereinigten vorteilhaft sind in einen Abluft-, einen Frischluft- und einen Reinigungssektor unterteilte wärmeübertragende Flächen und ferner auf der einen Stirnseite eine Reinigungseinrichtung und auf der gegenüber­ liegenden eine Auffangvorrichtung in Zuordnung zu dem Reini­ gungssektor.

In der Regel ist in der mit Geruchsträgern beladenen Abluft Wasser enthalten. Da die Kondensation von Wasser in den meisten Fällen unerwünscht ist, wird über die Einstellung der Frisch­ luftmenge die Ablufttemperatur so geregelt, daß die Taupunkts­ temperatur von Wasser während der Wärmeübertragung von der Ab­ luft auf die Frischluft nicht unterschritten wird.

Zur Erläuterung der Erfindungsgedanken ist in der Darstellung eine Einrichtung zur Reinigung von Abluft schematisch darge­ stellt.

Die mit den Geruchsträgern beladene Abluft 1 wird einem umlau­ fenden Regenerativ-Wärmeübertrager mit umlaufenden wärmeüber­ tragenden Flächen 3 und ruhenden Anschlußkanälen 4a, 4b; 4c, 4d des Gehäuses 4 zugeführt und durch diese hindurchgeleitet. Die Drehachse 6 der wärmeübertragenden Flächen 3 ist horizontal ausgerichtet. Im Gegenstrom zur Abluft 1 wird zur Kühlung der wärmeübertragenden Flächen Frischluft 5 diesen zugeführt. Durch die Drehung gelangt der durch die Abluft im Sektor 3a aufge­ wärmte Bereich der wärmeübertragenden Flächen in den von Frischluft durchströmten 3b, die diese kühlt. Die abgekühlten wärmeübertragenden Flächen gelangen durch deren Weiterdrehung erneut in den von Abluft durchströmten Sektor 3a und werden in diesem erneut erwärmt. Nach ihrer Erwärmung wird die Frischluft über die Leitung 7 der den Wärmeübertrager über die Leitung 9 verlassenden, gekühlten und gereinigten Abluft zugeführt und mit dieser vermischt. Der Gesamtstrom verläßt die Einrichtung über den Abluftkamin 11. Aufgrund der Kühlung der Abluft, durch die im Gegenstrom zugeführte Frischluft, kondensieren die­ jenigen Abluftbestandteile aus, deren Sättigungsdampfdruck bei den vorliegenden Temperaturen überschritten wird. Die Kondensa­ tion erfolgt auf der sogenannten heißen Seite 20 der wärme­ übertragenden Flächen 3, auf der die Abluft ein- und die erwärmte Frischluft austritt. Der Austrag des Kondensats auf der heißen Seite der wärmeübertragenden Flächen wird durch die Strömung der zugeführten Frischluft verstärkt und das Kondensat nachfolgend in die Bodenwanne 22 geführt. Die Bodenwanne ist mit einer Ablaufleitung 24 versehen, die ein Absperrorgan 26 aufweist. Der Austrag des Kondensats aus den wärmeübertragenden Flächen kann durch Zuführung von Druckluft über Leitung 30 und Düse 32 des weiteren verstärkt werden. Die Druckluftdüse wird hierzu kontinuierlich oder diskontinuierlich radial über die Stirnseite der wärmeübertragenden Flächen auf der sogenannten kalten Seite verschoben. Für die Reinigung ist ein Hoch­ druckreiniger 40 vorgesehen, in den Wasser oder Lösungsmittel über eine Leitung 50 eingespeist wird. In dem Hochdruckreiniger wird das flüssige Reinigungsmittel über einen Erhitzer 42 er­ wärmt und über eine Pumpe 44 im Druck für den Eintritt in die Düse erhöht. Alternativ zu dem Wasser kann dem Hochdruckrei­ niger über die Leitung 60 eine Reinigungslösung, Tenside, Lau­ gen oder Säuren zugeführt werden. Um einen Übertrag des Rei­ nigungsmittels in Anschlußkanäle zu unterbinden ist auf der der Düse gegenüberliegenden Stirnseite der Speichermasse eine Auf­ fangvorrichtung 34, als parallel zur Verschiebung der Düse ra­ dial ausgerichtete Rinne angeordnet, die das Kondensat in die Auffangwanne ableitet. Alternativ kann diese als parallel zur Verschiebung der Düse bewegter Auffangtrichter ausgeführt sein. Für diese Einrichtung kann im Rahmen der Erfindung ein weiterer Sektor des umlaufenden Regenerativ-Wärmeübertragers zu denen der Abluft und der Frischluft vorgesehen werden.

Ausführungsbeispiel

Über eine Versuchsdauer von 300 h wurden über einen Bypass stündlich 1500 Nm³ mit einer Temperatur von 150°C trockene Abluft eines Reifenherstellers durch einen umlaufenden Rege­ nerativ-Wärmeübertrager geführt. Diese Abluft enthielt 8100 Geruchseinheiten je m³. Zur Kühlung der Speichermasse wurden in der Stunde ca. 4000 m³ Frischluft im Gegenstrom zur Abluft ge­ führt. In dem Wärmeübertrager wird die Abluft durch die Wärme­ übertragung auf die Frischluft von 135°C auf 35°C gekühlt. Dem Abluftkamin wurde durch die Wiedereinleitung der im Wärmeüber­ trager erwärmten Frischluft ein Mischluftstrom mit einer Tem­ peratur von 50°C zugeführt.

Durch eine olfaktometrische Messung wurde je m³ eine Redu­ zierung der geruchsintensiven Stoffe von ca. 8000 Geruchseinheiten in der zugeführten Abluft auf ca. 120 Geruchseinheiten in der ge­ reinigten Abluft nach Austritt aus dem Wärmeübertrager, entsprechend einer Reduzierung größer als 98%, festgestellt. Differenzdruckmessungen zwischen Abluftein- u. Austritt über die Versuchsdauer ließen keine Änderungen erkennen. Auf der Abluft-Eintrittsseite des umlaufenden Regenerativ-Wärmeüber­ tragers wurde auf der Speichermasse lediglich eine geringfügige Verfärbung, Dunkelfärbung als Folge der Ausscheidung und des Ablaufs des Kondensats festgestellt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Reinigung der Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- u. Kautschukindustrie insbesondere Textilbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme von der Anlagenabluft auf Frischluft unter Relativbewegung wärmeüber­ tragender Flächen zu den Gasanschlußkanälen übertragen, die Abluft selektiv auf die Kondensationstemperatur, der die Ge­ ruchsträger enthaltenden Fraktion des kondensierbaren in der Abluft gekühlt und auf der heißgasseitigen Stirnfläche der wär­ meübertragenden Flächen das Kondensat niedergeschlagen, sowie abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Men­ ge der zugeführten Frischluft abhängig von der Temperatur der gereinigten Abluft nach Austritt aus den wärmeübertragenden Flächen mit einem vorgegebenen Sollwert der Lufttemperatur ver­ glichen und auf diesen eingeregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den wärmeübertragenden Flächen durch die Abluft aufgewärmte Frischluft mit der gekühlten und gereinigten Abluft vermischt und der Gesamtstrom dem Abluftkamin zugeleitet wird.

4. Einrichtung zur Reinigung der Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- u. Kautschukindustrie insbesondere Textilbeschichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sektor 3a der Wärme­ übertragenden Flächen 3 innerhalb der Abluftführung 1, 9 und ei­ nen weiteren Sektor 3b innerhalb der Frischluftführung 5, 7 und ferner durch relativ zu den wärmeübertragenden Flächen 3 umlau­ fende Gasanschlüsse des Gehäuses 4 zur Zu- u. Ableitung der Ab­ luft im Gegenstrom zur Frischluft.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine hori­ zontal angeordnete Welle 6 für die Relativbewegung der wärme­ übertragenden Flächen 3 zu den Gasanschlußkanälen des Gehäuses 4 und die Ausbildung des Bodenbereichs des die wärmeübertragen­ den Flächen umschließenden Gehäuses 4 als Kondensatauffangwanne 22 und ferner durch eine an die Auffangwanne angeschlossene Kondensatableitung 24 mit Absperrorgan 26.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch um­ laufende, wärmeübertragende Flächen 3 innerhalb eines umschlie­ ßenden Gehäuses 4, sowie statisch angeordnete Gasanschlußkanäle 4a, 4b, 4c, 4d auf den gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuse 4.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Abluft-, einen Frischluft- und einen Reinigungssektor und durch eine, der kälteren Stirnseite der wärmeübertragenden Flächen zuge­ ordnete Reinigungseinrichtung 32, sowie durch eine der gegen­ überliegenden Stirnseite zugeordnete Auffangvorrichtung 34 für das ausgeschiedene Kondensat in Zuordnung zum Reinigungssektor.