DE4333792C2 - Process and device for cleaning the exhaust air from manufacturing plants in the rubber and rubber industry - Google Patents
Process and device for cleaning the exhaust air from manufacturing plants in the rubber and rubber industryInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- und Kautschukindustrie, insbesondere Textilbeschichtung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for cleaning the exhaust air from manufacturing plants Rubber and rubber industry, in particular textile coating and a device to carry out the procedure.
Abluft aus Fertigungsanlagen der Gummi- und Kautschukindustrie, insbesondere Textilbeschichtung ist vielfach Träger geruchsintensiver Stoffe. Beispielsweise sind die die geruchsintensiven Stoffe enthaltende Fraktion des Kondensierbaren in der Abluft von Textilmaschinen-Trocknern der Reifenindustrie höherviskose, organische Substanzen aus dem Textilbeschichtungsprozeß, vor allem Formaldehyd und Resorzin. 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 dieser Stoffe auf dem Textilgewebe. Zur Beseitigung geruchsintensiver Stoffe aus der Abluft von Fertigungsanlagen werden neben thermischen Verfahren, die einen entsprechenden Energieeinsatz erfordern, Naßverfahren eingesetzt. Des weiteren sind biologische und adsorptive Verfahren bekannt.Exhaust air from manufacturing plants in the rubber and rubber industry, in particular Textile coating is often a carrier of odor-intensive substances. For example, the the odor-intensive fraction of the condensable in the exhaust air of Textile machine dryers in the tire industry with higher viscosity, organic substances from the textile coating process, especially formaldehyde and resorcinol. These Substances are in alkaline solution on the textile fabric, due to the Pass through a bath. Subsequent treatment with air up to 200 ° C these substances react on the textile fabric. For Elimination of odor-intensive substances from the exhaust air from manufacturing plants are in addition thermal processes that require a corresponding use of energy, Wet process used. Furthermore, there are biological and adsorptive processes known.
Eine Kühlung der Abluft und Kondensation von Abluftbestandteilen kann über einen flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger unter direktem oder indirektem Wärmetausch erfolgen. Unter einer direkten Kühlung durch einen flüssigen Wärmeträger, insbesondere Wasser, mit entsprechendem Zusatz werden neben gasförmigen auch feste Abluftbestandteile ausgeschieden und zugleich eine Neutralisation durchgeführt. Eine Naßreinigung läßt geruchsintensive Abluftbestandteile entfernen, erfordert jedoch eine auf das für die Reinigung der Abluft eingesetzte Wasser gerichtete sekundäre Entsorgung. Cooling of the exhaust air and condensation of exhaust air components can be done via a liquid or gaseous heat transfer medium with direct or indirect heat exchange respectively. With direct cooling by a liquid heat transfer medium, in particular Water, with the appropriate addition, becomes gaseous as well as solid Exhaust air components excreted and at the same time carried out a neutralization. A Wet cleaning can remove odor-intensive exhaust air components, but requires one secondary to the water used for cleaning the exhaust air Disposal.
Aus der DE 41 25 216 A1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung oder auch Aufbereitung von Gasen durch Aufkondensieren und/oder Ausfrieren durch Kälte bekannt, wobei die Vorrichtung ein geschlossenes Gehäuse aufweist, aus dem kleinteiliges Abreinigungsgut beispielsweise mittels einer Schleuse herausgeführt ist.DE 41 25 216 A1 describes a device for cleaning or processing of gases by condensation and / or freezing out by cold, the Device has a closed housing, from the small-scale items to be cleaned is brought out for example by means of a lock.
Aus der DE 43 23 538 A1 ist es bekannt, die vorstehende Vorrichtung dadurch zu modifizieren, daß an das Gehäuse oder ggf. an die Schleuseneinrichtung dieser Vorrichtung über ein Verbindungsstück eine gegen die Umgebung abgeschlossene Einheit zum kontinuierlichen Abtransport der abgeschiedenen und herausbeförderten Verunreinigungen angeschlossen wird.From DE 43 23 538 A1 it is known to thereby close the above device modify that on the housing or possibly on the lock device of this Device via a connector closed off from the environment Unit for the continuous removal of the separated and removed Contaminants is connected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geruchsintensive Abluftbestandteile unter geringem Aufwand an Anlagen- und Betriebskosten erheblich zu reduzieren.The invention is based, smell-intensive exhaust air components under the task significantly reduce the cost of plant and operating costs.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das errindungsgemäße Verfahren, der eingangs erwähnten Art, dadurch gekennzeichnet, daß man Wärme von der Anlagenabluft auf Frischluft unter Relativbewegung wärmeübertragender Flächen zu den Gasanschlußkanälen überträgt die Abluft selektiv auf die Kondensationstemperatur, der die Geruchsträger enthaltenden Fraktion des Kondensierbaren in der Abluft kühlt und auf der heißgasseitigen Stirnfläche der wärmeübertragenden Flächen das Kondensat niederschlägt, sowie ableitet.To solve this problem is the inventive method, the one mentioned Kind, characterized in that heat from the system exhaust air to fresh air Relative movement of heat transfer surfaces to the gas connection channels transmits the Exhaust air selectively to the condensation temperature that contains the odorant Fraction of the condensable in the exhaust air cools and on the hot gas end face of the heat-transferring surfaces condenses and conducts them away.
In überraschender Weise bewirkt der Temperaturverlauf der Abluft im Eintrittsbereich der wärmeübertragenden Flächen unter ihrer Relativbewegung, zu den Gasanschlußkanälen, daß Abluftbestandteile mit hohem Dampfdruck nicht nur kondensiert und mit diesen die die Geruchsträger enthaltende Fraktion des Kondensierbaren ausgeschieden werden, sondern auch die befürchtete Verharzung dieser Stoffe nicht auftritt.Surprisingly, the temperature profile of the exhaust air in the inlet area of the heat transfer surfaces under their relative movement to the Gas connection channels that exhaust air components with high vapor pressure not only condensed and with these the odoriferous fraction of Condensable are excreted, but also the feared resinification of this Fabrics does not occur.
Für das Unterbinden eines Übertrags der Geruchsträger aus der Abluft auf die im Gegenstrom zu diese geführten Kühlluft wird diese vorteilhaft aus der Umgebung abgesaugt und in ihrem Druck erhöht und durch den umlaufenden Regenerativ- Wärmeüberträger geführt. Um eine Wiederverdampfung des auf den Wärmeübertragungsflächen 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 Temperatur der gereinigten Abluft nach Austritt aus den wärmeübertragenden Flächen geregelt. Hierzu wird die Temperatur mit einem vorgegebenem Sollwert der Luftaustrittstemperatur verglichen und auf diesen eingeregelt. Des weiteren vorteilhaft für ein Vermeiden von Kondensationen im Abgastermin ist es, die in den wärmeübertragenden Flächen aufgewärmte Frischluft mit der gekühlten und gereinigten Abluft zu vermischen und den Druck des Gesamtstroms für Eintritt und Durchgang durch den Abluftkamin zu erhöhen.To prevent the transfer of odorants from the exhaust air to the in Counterflow to this guided cooling air is advantageous from the environment aspirated and increased in pressure and by the circulating regenerative Heat exchanger led. To re-evaporation of the on Avoiding condensate that is deposited on the heat transfer surface Temperature of the heated fresh air below the temperature of the cooled Exhaust air set. Their quantity is dependent on the speed of the fresh air blower the temperature of the cleaned exhaust air after exiting the heat-transferring Areas regulated. For this purpose, the temperature is set to a predetermined setpoint Air outlet temperature compared and adjusted to this. Furthermore advantageous for avoiding condensation in the exhaust gas appointment, it is necessary in the heat-transferring surfaces heated fresh air with the cooled and cleaned Mix exhaust air and the pressure of the total flow for entry and passage through to increase the exhaust stack.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch einen Sektor wärmeübertragender Flächen innerhalb der Abluftführung und einen weiteren innerhalb der Frischluftzuführung, ferner durch relativ zu den wärmeübertragenden Flächen umlaufende Gasanschlüsse des Gehäuses zur Zu- und Ableitung der Abluft im Gegenstrom zur Frischluft.The device for performing the method according to claim 1 is characterized through a sector of heat transfer surfaces within the exhaust air duct and one further within the fresh air supply, further by relative to the heat transfer surfaces surrounding gas connections of the housing for supply and Discharge of the exhaust air in counterflow to the fresh air.
Besonders vorteilhaft für das Ausscheiden der Geruchsträger und ihrer Ableitung sind umlaufend angeordnete Wärmeübertragungsflächen, 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 Kondensatableitung.Are particularly advantageous for the elimination of the odor carriers and their derivation circumferentially arranged heat transfer surfaces, as well as static gas connection channels on the end faces of the housing enclosing the heat transfer surfaces and the formation of the bottom area of the housing as a tub for condensate absorption as well as a condensate drain connected to this.
Für Ausscheidung und Ableitung der Geruchsträger des weiteren vorteilhaft sind auf einem Träger mit horizontaler Achse umlaufende, wärmeübertragende Flächen und statische Gasanschlußkanäle auf den Gehäusestirnseiten.For excretion and derivation of the odor carriers are further advantageous on a carrier with horizontal axis, heat transfer surfaces and static gas connection channels on the front of the housing.
Für eine intensive Reinigung und zugleich Ableitung des Reinigungsmittels 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 gegenüberliegenden eine Auffangvorrichtung in Zuordnung zu dem Reinigungssektor.For intensive cleaning and at the same time deriving the detergent including the cleaned are advantageous in an exhaust air, a fresh air and a cleaning sector divided heat transfer surfaces and further on the one A cleaning device on the front and one on the opposite Collecting device in association with the cleaning sector.
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 Frischluftmenge die Ablufttemperatur so geregelt, daß die Taupunkts temperatur von Wasser während der Wärmeübertragung von der Ab luft auf die Frischluft nicht unterschritten wird.As a rule, water is contained in the exhaust air laden with odor carriers. Since the Condensation of water in most cases is undesirable beyond that Setting the fresh air volume regulates the exhaust air temperature so that the dew point temperature of water during heat transfer from the Ab air on the fresh air is not undercut.
Zur Erläuterung der Erfindungsgedanken ist in der Darstellung eine Einrichtung zur Reinigung von Abluft schematisch darge stellt.To explain the inventive concept is in the illustration a device for purifying exhaust air schematically Darge poses.
Die mit den Geruchsträgern beladene Abluft 1 wird einem umlau fenden Regenerativ-Wärmeüberträger 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 Wärmeüberträger 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 desweiteren 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-Wärmeüberträgers zu denen der Abluft und der Frischluft vorgesehen werden.The loaded with the smell exhaust air 1 is a umlau fenden regenerative heat exchanger with circumferential heat transfer surfaces 3 and resting connecting channels 4 a, 4 b; 4 c, 4 d of the housing 4 fed and passed through this. The axis of rotation 6 of the heat transfer surfaces 3 is aligned horizontally. In counterflow to the exhaust air 1 , fresh air 5 is supplied to cool the heat-transferring surfaces. By rotation, the area heated by the exhaust air in sector 3 a of the heat-transferring surfaces reaches the fresh air flow 3 b, which cools it. The cooled heat-transfer surfaces pass through their further rotation again into the sector 3 a through which exhaust air flows and are heated again in this. After it has been heated, the fresh air is fed via line 7 to the cooled and cleaned exhaust air leaving the heat exchanger via line 9 and mixed with it. The total flow leaves the device via the exhaust stack 11 . Due to the cooling of the exhaust air, through the fresh air supplied in countercurrent, those exhaust air components condense out whose saturation vapor pressure is exceeded at the prevailing temperatures. The condensation takes place on the so-called hot side 20 of the heat-transferring surfaces 3 , on which the exhaust air enters and the heated fresh air exits. The discharge of the condensate on the hot side of the heat-transferring surfaces is increased by the flow of the fresh air supplied and the condensate is subsequently led into the floor pan 22 . The floor pan is provided with a drain line 24 which has a shut-off element 26 . The discharge of the condensate from the heat transfer surfaces can be further increased by supplying compressed air via line 30 and nozzle 32 . For this purpose, the compressed air nozzle is moved continuously or discontinuously radially over the end face of the heat transfer surfaces on the so-called cold side. A high-pressure cleaner 40 is provided for cleaning, into which water or solvent is fed via a line 50 . In the high-pressure cleaner, the liquid cleaning agent is heated by a heater 42 and increased in pressure by a pump 44 for entry into the nozzle. As an alternative to the water, a cleaning solution, surfactants, lye or acids can be fed to the high pressure cleaner via line 60 . In order to prevent a transfer of the cleaning agent into connecting channels, a catcher 34 is arranged on the opposite side of the storage mass from the nozzle, as a channel which is aligned parallel to the displacement of the nozzle ra dial and which condensate is drained off into the collecting trough. Alternatively, this can be designed as a collecting funnel that moves parallel to the displacement of the nozzle. A further sector of the circulating regenerative heat exchanger to those of the exhaust air and the fresh air can be provided for this device within the scope of the invention.
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-Wärmeüberträger 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 Wärmeüberträger 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 träger erwärmten Frischluft ein Mischluftstrom mit einer Tem peratur von 50°C zugeführt.A bypass was used over a test period of 300 h 1500 Nm³ per hour with a temperature of 150 ° C dry Exhaust air from a tire manufacturer through a circulating rain nerative heat exchanger. This exhaust air contained 8100 Odor units per m³. To cool the storage mass were in 4000 m³ of fresh air per hour in counterflow to the exhaust air leads. In the heat exchanger, the exhaust air is replaced by the heat transmission to fresh air cooled from 135 ° C to 35 ° C. The Exhaust air chimney was re-introduced into the heat a mixed air flow with a tem temperature of 50 ° C supplied.
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 Wärmeüberträger, 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 trägers wurde auf der Speichermasse lediglich eine geringfügige Verfärbung, Dunkelfärbung als Folge der Ausscheidung und des Ablaufs des Kondensats festgestellt.An olfactometric measurement resulted in a reduction per m³ ornament of the odor-intensive substances of approx. 8000 odor units in the supplied exhaust air to approx. 120 odor units in the ge cleaned exhaust air after exiting the heat exchanger, corresponding to a reduction greater than 98%. Differential pressure measurements between exhaust air u. Exit over the duration of the experiment showed no changes. On the Exhaust air inlet side of the circulating regenerative heat transfer only a minor one on the storage mass Discoloration, darkening as a result of excretion and Condensate drain detected.
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