DE4401183C2 - Vorrichtung zur FCKW-Öl-Trennung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung gasförmiger und flüssiger Komponenten eines FCKW-Öl- Gemisches durch Gravitation unter Erwärmung.

FCKW-Öl-Gemische, d. h. Gemische, in denen gasförmige Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe in Öl gelöst sind, werden als Kühlmittel in Kühlgeräten verwendet. Bei der Verschrottung derartiger Kühlgeräte muß der FCKW wegen seiner beträchtlichen Umweltschädlichkeit be­ sonders entsorgt werden, d. h. es ist eine Trennung des FCKW vom Öl vorzunehmen. Diese Trennung erfolgt in einem Behälter, in welchen das FCKW-Öl-Gemisch eingefüllt ist. Der FCKW trennt sich aufgrund seiner geringeren Wichte vom Öl und sammelt sich oberhalb des Öls im Behälter. Dieser Vorgang wird begünstigt durch eine Erwärmung des FCKW-Öl-Gemischs. Die auf diese Weise vorgenommene Trennung ist jedoch unzurei­ chend.

In der DE-OS 29 00 032 ist eine Kolonne mit rechtec­ kigen ebenen Ablaufblechen für die Entgasung von vis­ kosen Flüssigkeiten beschrieben, wobei die Ablaufble­ che geneigt und jeweils mehrere parallel zueinander in Gruppen angeordnet sind. Dabei soll sich die Vis­ kosität beim Durchlaufen durch die Kolonne ändern können.

Aus der DE-AS 24 38 551 ist ein Fremdstoffabscheider für eine Ölumlaufanlage, insbesondere ein Luftab­ scheider bekannt. Der Abscheider weist einen Behälter mit einem Einlauf und einen Auslauf auf. Dabei ist eine unter dem Einlauf oberhalb des Ölspiegels in Flußrichtung des Öls geneigte Rinne, mit mindestens einer Staueinrichtung, die eine Anzahl von Durchläs­ sen für das Öl aufweist, angeordnet.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Vorrichtung zur Trennung gasförmiger und flüssiger Komponenten eines FCKW-Öl-Gemisches durch Gravitation unter Erwärmung so zu verbessern, daß die Trennungswirkung mit einfachen Mitteln deutlich er­ höht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Wei­ terbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vor­ richtung aus einem Behälter mit darin angeordneten scharfkantigen Einsätzen besteht. Die natürliche Be­ wegung des Gemisches beim Einfüllen und aufgrund der Erwärmung ist ausreichend, um solche Stoß- und Rei­ bungskräfte an den Kanten der Einsätze auftreten zu lassen, daß die Trennung des FCKW vom Öl erheblich begünstigt wird.

Vorzugsweise bestehen die Einsätze aus Lamellen oder zumindest teilweise aus Siebgeflecht oder sie sind als senkrechte Trennwände mit jeweils einer scharfen Überlaufkante zwischen einer eine Zulauföffnung für das Gemisch enthaltenden Wand und einer eine Ölablaß­ öffnung enthaltenden Wand ausgebildet.

Die Lamellen sind vorteilhaft in ihrer Längsrichtung waagerecht und in ihrer Breitenrichtung schräg ange­ ordnet, wobei sie parallel zueinander verlaufen. Hierbei sind sie zweckmäßig in mehreren senkrechten Reihen angeordnet und die Abstände zwischen benach­ barten Lamellen sind zwischen den einzelnen Reihen unterschiedlich.

Vorzugsweise befinden sich mindestens zwei senkrechte Einsätze aus Siebgeflecht zwischen einander entgegen­ gesetzten Seiten des Behälters, auf denen einerseits eine Zulauföffnung für das Gemisch und andererseits eine Heizvorrichtung angeordnet sind, wobei die Ma­ schenweite des Siebgeflechts zur Heizvorrichtung hin abnimmt. Weiterhin kann unterhalb der Zulauföffnung ein waagerechter Einsatz aus Siebgeflecht oberhalb des höchsten Pegels des Gemisches im Behälter ange­ ordnet sein.

Die Trennwände weisen vorteilhaft eine von der Zu­ lauföffnung zur Ölablaßöffnung hin abnehmende Höhe auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Behälter mit Einsätzen aus La­ mellen,

Fig. 2 einen Behälter mit Einsätzen aus Sieb­ geflecht, und

Fig. 3 einen Behälter mit Einsätzen in Form von Trennwänden.

In dem Behälter gemäß Fig. 1 befinden sich im oberen Bereich ein Zulauf 1 für das FCKW-Öl-Gemisch und ein FCKW-Auslaß 2. Im Bodenbereich sind ein Ölablaß 3 und eine Heizvorrichtung 4 vorgesehen. Im Bereich zwi­ schen dem Zulauf 1 und der Heizvorrichtung 4 sind drei senkrechte Reihen 5, 6 und 7 aus Lamellen 8 an­ geordnet. Jede der Reihen 5, 6 und 7 besteht aus ei­ ner größeren Anzahl von zueinander parallelen Lamel­ len 8, die in ihrer Längsrichtung waagerecht und in ihrer Breitenrichtung von der Seite des Zulaufs 1 aus schräg nach oben verlaufen. Die Lamellen 8 einer Rei­ he haben einen relativ geringen Abstand voneinander, der vorzugsweise geringer ist als die senkrechte Aus­ dehnung einer Lamelle, d. h. die Lamellen überlappen einander in senkrechter Richtung. Es hat sich für die Trennung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abstände zwischen den Lamellen vom Zulauf 1 aus zwischen den Reihen abnehmen, zum Beispiel betragen die Abstände zwischen den Lamellen 8 für die Reihe 5 12 mm, für die Reihe 6 8 mm und für die Reihe 7 4 mm. Weiter­ hin ist ein Sicherheitsventil 9 vorgesehen, das bei einem vorgegebenen Druck von beispielsweise 2,5 bar öffnet.

Es wird zunächst ein FCKW-Öl-Gemisch bis zu einer bestimmten Höhe über den Zulauf 1 in den Behälter eingefüllt. Gleichzeitig wird die Heizvorrichtung 4 in Betrieb gesetzt. Durch die Erwärmung tritt im Öl gelöster FCKW aus dem Gemisch aus und sammelt sich oberhalb von diesem.

Durch den Einfüllvorgang und anschließend auch durch die Erwärmung findet eine Bewegung des Gemischs in­ nerhalb des Behälters statt, das durch die Spalte zwischen den Lamellen 8 hindurchtritt, wobei durch die auftretenden Stoß- und Reibungskräfte die Tren­ nung des FCKW vom Öl zusätzlich gefördert wird.

Nach einer angemessenen Zeit wird der aus dem Gemisch ausgetretene FCKW über den FCKW-Auslaß 2 abgeführt und das weitgehend vom FCKW befreite Öl wird über den Ölablaß 3 abgelassen. Der Behälter ist damit zur Auf­ nahme einer neuen Charge bereit.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 insbesondere durch die Ausbildung der Einsätze, die hier nicht aus Lamellen, sondern zumin­ dest teilweise aus Siebgeflecht bestehen, durch das das FCKW-Öl-Gemisch hindurchtreten kann. In dem Bei­ spiel nach Fig. 2 sind drei senkrechte Einsätze 10, 11 und 12 zwischen dem Zulauf 1 und dem Anschluß der Heizvorrichtung 4 sowie ein waagerechter Einsatz 13 unterhalb des Zulaufs 1, jedoch oberhalb des höchsten Pegels des Gemisches im Behälter vorgesehen. Die Ma­ schenweite des Siebgeflechts der senkrechten Einsätze 10, 11 und 12 ist vorzugsweise so gewählt, daß sie vom Zulauf 1 ausgehend zum gegenüberliegenden An­ schluß der Heizvorrichtung 4 hin abnimmt. Auch hier treten bei der Bewegung des Gemisches durch die senk­ rechten Einsätze 10, 11 und 12 Stoß- und Reibungs­ kräfte an den scharfen Kanten des Geflechts auf, die die Trennung des gasförmigen FCKW vom Öl begünstigen. Darüber hinaus wird durch den waagerechten Einsatz 13 bereits eine Vortrennung durchgeführt, da das aus dem Zulauf 1 strömende FCKW-Öl-Gemisch mit relativ großer kinetischer Energie auf dessen Siebgeflecht auf­ trifft.

Das Beispiel nach Fig. 2 sieht zusätzlich zwei Pegel­ sensoren 14 und 15 vor, durch die der Zulauf des Gemisches und der Ablaß des Öls selbsttätig gesteuert werden können. Derartige Sensoren können auch bei dem Behälter nach Fig. 1 verwendet werden.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 sind die Einsätze als undurchlässige Trennwände 16, 17 und 18 mit jeweils einer scharfen Überlaufkante ausgebildet und der Öl­ ablaß 3 befindet sich in der dem Zulauf 1 gegenüber­ liegenden Wand des Behälters. Das durch den Zulauf 1 eintretende Gemisch muß somit die Überlaufkanten sämtlicher Trennwände 16, 17 und 18 passieren, um zum Ölablaß 3 zu gelangen. Auch hier fördern die scharfen Kanten die Trennung des FCKW vom Öl.

Die Höhe der Trennwände 16, 17 und 18 nimmt vom Zu­ lauf 1 ausgehend zum Ölablaß 3 hin fortschreitend ab. Hierdurch wird die Bewegung des Gemisches in den durch die Trennwände gebildeten Kammern verstärkt, was ebenfalls die Trennung des FCKW vom Öl begün­ stigt. Auch hier sind Pegelsensoren 14 und 15 zum Steuern des Zulaufs bzw. des Ablasses vorgesehen.

Die verwendeten Einsätze bestehen jeweils aus inertem Material; geeignet sind beispielsweise nichtrostender Stahl, Kupfer oder Messing.

Die Wirkung der Einsätze ist bereits beträchtlich, wenn keine besonderen Maßnahmen zur Verstärkung der Bewegung des FCKW-Öl-Gemisches im Behälter vorgesehen sind. Dieser Effekt kann jedoch noch gesteigert wer­ den, wenn die Bewegung durch äußere Einwirkung wie durch Rührer oder dergleichen verstärkt wird.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Trennung gasförmiger und flüssi­ ger Komponenten eines FCKW-Öl-Gemisches durch Gravitation unter Erwärmen, bestehend aus einem Behälter mit darin angeordneten scharfkantigen Einsätzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einsätze (5), (6), (7) aus La­ mellen (8) bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lamellen (8) in ihrer Längs­ richtung waagerecht und in ihrer Breitenrichtung schräg angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Lamellen (8) geringer ist als ihre senkrechte Ausdehnung aufgrund der Schrägstellung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lamellen (8) in mehreren senkrechten Reihen (5), (6), (7) angeordnet sind und die Abstände zwischen benachbarten Lamellen (8) zwischen den einzelnen Reihen unterschied­ lich sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Zulauföffnung (1) für das Gemisch und eine Heizvorrichtung (4) auf zwei zueinander entgegengesetzten Seiten des Behäl­ ters angeordnet sind, zwischen denen sich minde­ stens zwei Reihen (5), (6), (7) von Lamellen (8) befinden, und daß der Abstand zwischen benach­ barten Lamellen (8) einer Reihe von der Zulauf­ öffnung (1) zur Heizvorrichtung (4) hin abnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen benach­ barten Lamellen (8) einer Reihe zwischen 4 und 12 mm beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einsätze (10), (11), (12), (13) zumindest teilweise aus Siebgeflecht bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Zulauföffnung (1) für das Gemisch und eine Heizvorrichtung (4) auf zwei zueinander entgegengesetzten Seiten des Behäl­ ters angeordnet sind, zwischen denen sich minde­ stens zwei senkrechte Einsätze (10), (11), (12) befinden, wobei die Maschenweite des Siebge­ flechts zur Heizvorrichtung (4) hin abnimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unterhalb der Zulauföffnung (1) ein waagerechter Einsatz (13) oberhalb des höch­ sten Pegels des Gemisches im Behälter angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einsätze als senkrechte Trenn­ wände (16), (17), (18) mit jeweils einer scharfen Überlaufkante zwischen einer eine Zulauföffnung (1) für das Gemisch enthaltenden Wand und einer eine Ölablaßöffnung (3) enthaltenden Wand ausge­ bildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwände (16), (17), (18) eine von der Zulauföffnung (1) zur Ölablaßöffnung (3) hin abnehmende Höhe aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Zulauf des Gemi­ sches und den Ölablaß steuernde Pegelsensoren (14), (15) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Bewegen des FCKW-Öl-Gemisches im Behälter vor­ gesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze aus nichtrostendem Stahl, Kupfer oder Messing beste­ hen.