DE4443296C2

DE4443296C2 - Verfahren zur Rückgewinnung von in Gütern adsorbierten oder absorbierten flüssigen oder gasförmigen Lösungsmitteln

Info

Publication number: DE4443296C2
Application number: DE19944443296
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Drzevitzky; Hartmut Dr Leitzke; Hans-Juergen Walke
Original assignee: Individual
Current assignee: DRZEVITZKY, BERND, DIPL.-ING., 68165 MANNHEIM, DE
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: DE4443296A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung eines oder mehrerer flüssiger oder gasförmiger Lösungsmittel innerhalb eines Gutes, welches kontinuierlich oder diskontinuierlich unbelastet vom Lösungsmittel dem Verfahren zugeführt und anschließend Lösungsmittel einer vorgegebenen Menge des Gutes zugegeben und diese Gutmenge mit Lösungsmittel bearbeitet wird, wodurch Lösungsmittel vom Gut adsorbiert oder absorbiert wird, unter Ausnutzung der spezifischen Adsorptions- oder Absorptionseigenschaften des Gutes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1; ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

Bei der Bearbeitung von Gütern mit gasförmigen oder flüssigen Lösungsmitteln oder organischen Gasen trifft häufig das Problem auf, daß das Gut nach Abschluß des Prozesses teilweise beachtliche Mengen von Lösungsmitteln bzw. Gasen adsorbiert oder absorbiert hat. Die dadurch gebundenen Lösungsmittel werden gewöhnlich in Abhängigkeit von Dampfdruckgleichgewicht zwischen Umgebungsluft und Gutoberfläche an der Grenzfläche sehr langsam desorbiert. Dadurch können allerdings erhebliche Restmengen von flüssigen oder gasförmigen Lösungsmitteln unkontrolliert in die Umwelt gelangen.

Durch die DE 38 42 336 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rück gewinnen eines organischen Lösungsmittels beim Trocknen von mit dem Löse mittel behandelter Ware bekannt geworden, indem ein Luftstrom im Kreislauf nach Erwärmung und Kontakt mit der Ware anschließend gekühlt, wieder erwärmt und erneut im Kreislauf über die Ware geführt wird. Hierbei wird ein Teilstrom aus dem über die Ware zirkulierenden Luftkreislauf im Bereich zwischen Kühlung und dem erneuten Kontakt mit der Ware abgezweigt und in einem weiteren, über einen Adsorber verlaufenden Kreislauf wieder zurück in den Trocknungskreislauf vor erneuter Kühlung eingeleitet. Der abgezweigte Teilstrom wird nach seiner Abzweigung kräftig erhitzt und anschließend ohne Erwärmung unmittelbar nach Kühlung dem Adsorber zugeführt, wobei der Teilstrom nach seinem Austritt aus dem Adsorber wieder in den Trocknungs kreislauf zurückgeführt wird. Somit wird die noch teilweise mit Lösungsmittel beladene Luft in die Trocknungsstufe zurückgeführt.

Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit den unter Ausnutzung der spezifischen Adsorption- oder Absorptionseigenschaften eines Gutes zu einem oder mehreren Lösungsmittels die verbliebene Restmenge an flüssigem oder gasförmigem Lösungsmittel aus dem Gut und aus der Prozeßluft ausgetrieben, und das rückgewonnene Lösungsmittel dem Prozeß wieder zurückgeführt werden soll, so daß sich ein kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Prozeß der Bearbeitung des Gutes und ein zyklischer Prozeß der Rückgewinnung des Lösungsmittels einstellt.

Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß a) die nur noch Restmengen an Lösungsmittel enthaltene Menge an Trockengut in einer Desorptionsstation mit einem erwärmten Luftstrom begast wird, dessen Durchflußmenge so bemessen ist, daß das Gleichgewicht zwischen Lösungsmittelresten im Trockengut und Lösungsmittelresten im Luftstrom an jedem Ort der Menge an Trockengut immer in Richtung Desorption des Trockengutes verschoben ist, so daß sich ein Dampfdruckgefälle des Lösungsmittels vom Trockengut zum Desorptionsluftstrom einstellt und dadurch Lösungsmittel aus dem Trockengut in den Desorptionsluftstrom desorbiert, b) der mit Lösungsmittel angereicherte Desorptionsluftstrom der nachfolgenden lösungsmittelfreien Gutmenge vor der Behandlung mit Lösungsmittel zugeführt wird, so daß diese nachfolgende lösungsmittelfreie Gutmenge dem Luftstrom das restliche Lösungsmittel entzieht und sich dadurch etwas mit Lösungsmittel anreichert, c) anschließend erfolgt die Zugabe des Lösungsmittels zu dieser nachfolgenden Gutmenge und die Bearbeitung derselben mit Lösungsmittel, d) sämtliche Verfahrensschritte unter Luftabschluß in gasdichter Weise voneinander getrennt durchgeführt werden und das Lösungsmittel somit zyklisch verbraucht und wieder rückgewonnen wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß aus einem zu bearbeitenden Gut, welches mit einem flüssigen oder gasförmigen Lösungsmittel oder mehreren Lösungsmitteln, vorzugsweise organische Lösungsmittel, behandelt und anschließend getrocknet worden ist, unter Ausnutzung der spezifischen Adsorption- oder Absorptionseigenschaften des Gutes gegenüber dem oder den verwendeten Lösungsmitteln, sowohl aus dem Gut als auch aus der verwendeten Prozeßluft bzw. in die Umgebung abgegebene Abluft auch geringste Reste an Lösungsmittel ausgeschieden sind, wobei das Lösungsmittel zurückgewonnen worden ist und dem Prozeß wieder zugeführt wird, so daß sich ein kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Prozeß der Bearbeitung des Gutes und ein zyklischer Prozeß der Rückgewinnung des Lösungsmittels einstellt. Dadurch stellt die Erfindung ein energieoptimiertes System zur Bearbeitung von Gütern mit Lösungsmitteln und anschließender Trocknung zur Verfügung unter Einhaltung praktisch beliebig niedriger Emissionsgrenzwerte des oder der Lösungsmittel in Abluft und Gut.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, die ein Beispiel einer technischen Anlage zur Rückgewinnung des oder der gasförmigen oder flüssigen Lösungsmittel aus dem mit diesem Lösungsmittel behandelten Gut zeigt.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Über eine Zuführstrecke 1 wird einem ausreichend dimensionierten Aufnahmebehälter 2, das mit Lösungsmittel zu behandelnde Gut in nichtbehandeltem und somit lösungsmittelfreiem Zustand in einer vorge gebenen Gutmenge zugeführt und innerhalb des Aufnahmebehälters 2 zwischengelagert, der gegenüber der Zuführstrecke 1 abgeschiebert sein kann. Nach Zwischenlagerung der vorgegebenen Gutmenge innerhalb des Aufnahmebehälters 2 wird das Gut kontinuierlich oder diskontinuierlich über eine gasdicht abgeschieberte Schleuse 3, die eine Kammerschleuse sein kann, aus dem Aufnahmebehälter 2 dem Anlagenteil 4 zur weiteren Gutbearbeitung zugeführt. Dieser Anlagenteil 4 kann beliebig sein, er ist jedoch eingangsseitig mit der Schleuse 3 abgeschiebert. Vorzugsweise ist der Anlagenteil ein Bearbeitungsbehälter 4, der sowohl das Gut als auch Lösungsmittel, vorzugsweise organisches Lösungsmittel, zur Gutbear beitung aufzunehmen hat.

Vorzugsweise besitzt das Gut eine Neigung zu sehr starker Adsorption oder Absorption gegenüber dem verwendeten, flüssigen oder gasförmigen Lösungsmittel. Dazu wird das Lösungsmittel über eine Leitung 20 mittels einer Pumpe 38 dem Bearbeitungsbehälter 4 zugeführt, wo es mit der aufgenommenen Gutmenge in entsprechenden Kontakt gebracht wird; das Lösungsmittel kann dazu auch in einem nicht gezeigten Vorratstank enthalten sein. Die Gutmenge kann innerhalb des Bearbeitungsbehälters 4 im Lösungsmittel, beispielsweise in einem Bad, entsprechend bewegt, insbesondere verrührt werden. Nachdem dieser Prozeß der Gutbearbeitung mittels des Lösungsmittels beendet ist, wird das Gut, welches nunmehr Lösungsmittel adsorbiert oder absorbiert hat und beispielsweise feucht oder naß vom Lösungsmittel ist, in einen Filter 5 verbracht, wo der Überschuß des Lösungsmittels abgeschieden wird. Der Lösungsmittelüberschuß wird der Leitung 20 zugeführt, die mittels Rückflußsperre gesichert ist. Das mit Lösungsmittel angereicherte Gut wird über eine beidendig abgeschieberte, gasdichte Schleuse 6 in einen beheizten Trockner 7 gefördert, in welchem das Gut entsprechend der gutspezifischen Trocknungszeit getrocknet wird. Falls es erforderlich sein sollte, können auch mehrere derartige Trockner hintereinandergeschaltet sein.

Das nun technisch trockene Trockengut, welches noch adsorbierte oder absorbierte Restmengen von Lösungsmitteln enthält, die ausgetrieben werden müssen, wird über eine beidendig abgeschieberte, gasdichte Schleuse 8 einem ebenfalls beidendig abgeschieberten Desorptionsbehälter 9 zugeführt, der entsprechend den vorgesehenen Durchsatzmengen an Gut ausreichend dimensioniert ist.

Die Anlagenteile Schleuse 3, Bearbeitungsbehälter 4, Filter 5, Schleuse 6, Trockner 7 und Schleuse 8 richten sich in ihrer konkreten Bauausführung und ihrer Größe nach dem zu gestaltenden Verfahrensprozeß und den Prozeßparametern. Hier können alle notwendigen Verfahrensschritte in kontinuierlichen und/oder diskontinuierlichen Stufen eingeordnet werden, wie es unterschiedliche Güter in unterschiedlicher Weise erfordern.

Die abgeschieberten, gasdichten Schleusen 6, 8 ermöglichen im Trockner 7 eine Vakuumtrocknung oder wenigstens eine Teil-Vakuumtrocknung. Eine Vakuumpumpe 10 zieht über eine Leitung 16, die an den Trockner 7 angeschlossen ist, aus dem Trockner 7 den Lösungsmitteldampf ab. Über Heizleitungen 39, 40 wird der Trockner 7 beheizt. Der Lösungsmitteldampf aus der Leitung 16 wird in Wärmetauschern 11 und 14, die vorzugsweise in Reihe hintereinandergeschaltet sind, kondensiert, so daß das Lösungs mittel danach in flüssigem Zustand vorliegt. Das jetzt flüssige Lösungs mittel wird über eine Leitung 32 und eine Pumpe 42 in die Leitung 20 gefördert und in den Prozeß in den Bearbeitungsbehälter 4 zurückgeführt.

Da über die Schleusen 3, 6 und 8 immer anteilig auch Luft in die Anlage gefördert wird, enthält das Restgas nach Passieren des Wärmetauschers 14 nach den temperaturabhängigen Dampfdruckgleichgewichten knapp unterhalb des Siedepunktes des Lösungsmittels noch erhebliche Anteile an Lösungsmitteldampf. Dieser Dampf gelangt über die vom Trockner 7 bzw. vom Wärmetauscher 14 abgehende Leitung 16 und eine in der Leitung 16 liegende Verzweigung 46 in eine der beiden Leitungen 17 und damit wahlweise in einen der parallel liegenden Wärmetauscher 23, in denen das Restgas auf eine tiefe Temperatur knapp oberhalb des Schmelzpunktes abgekühlt wird. Dabei wird der größte Teil des in der Luft befindlichen Lösungsmittels ausgefällt. Durch unvermeidbare Restfeuchte an Wasser in der Luft wird der Wärmetauscher 23 allmählich während des Prozeß verlaufs vereisen. Die beiden Wärmetauscher 23 und denselben zugehörige Druckentspannungselemente 24, die beiden Wärmetauschern 23 zugeschaltet sind, sind so zueinander geschaltet, daß sie wechselweise in den Phasen Kühlung als Tieftemperaturkühlung oder in den Phasen Auftauen gefahren werden können. Die jetzt lösungsmitteldampfarme Luft wird jeweils in eine Leitung 41 gefahren, an die beide Ausgänge der Wärmetauscher 23 angeschlossen sind. Diese Luft enthält in aller Regel noch Lösungsmittelreste dicht oberhalb des Schmelzpunktes des Lösungsmittels mit einem Dampfdruck in einer Größenordnung von ca. ein Millibar. Die daraus resultierende Restmenge an Lösungsmitteldämpfen genügt im Normalfall nicht den zulässigen Emissionsgrenzwerten. Deshalb wird diese Luft über einen Wärmetauscher 15 gefahren, wo die Luft die notwendige Frischluft für die Desorption, die durch das Gebläse 22 in die Leitung 21 gefördert wird, auf eine Temperatur knapp oberhalb von Null Grad Celsius abkühlt. Dabei wird aus der Frischluft der größte Teil des Wasserdampfes auskondensiert.

Das Kondenswasser wird über eine Entsorgungseinrichtung 36 ausge schieden. Die lösungsmitteldampfarme, kalte Luft aus der Leitung 41 wird über den Wärmetauscher 14 innerhalb der Leitung 16 gefahren, wo die Luft erwärmt wird. Dabei entzieht sie dem Lösungsmitteldampf auf der Warmseite des Wärmetauschers 14 die Verdampfungsenthalpie. Das dem Wärmetauscher 14 nachgeschaltete Gebläse 12 fördert diese Luft über eine Verzweigung 47 nach dem Gebläse 12 in Anschlußleitungen 33 und 37. Eine Regeleinrichtung 13, die auf beide Anschlußleitungen 33 und 37 einwirkt, verteilt diesen Luftstrom aus dem Gebläse 12 unter Bildung von zwei Teilluftströmen in das für die Desorption und für die anschließende Rest lösungsmittelreinigung erforderliche Verhältnis. Die Anschlußleitung 33 und somit der in ihr geförderte Teilluftstrom führt in den Aufnahme behälter 2. Der über die Anschlußleitung 37 geförderte Teilluftstrom wird in eine vom Wärmetauscher 15 kommende Leitung 45 gefördert und dort mit dem Frischluftstrom, erzeugt durch das Gebläse 22, über die Leitung 21 und den Wärmetauscher 15, vermischt; das Gebläse 22 kann mittels einer Regeleinrichtung geregelt sein, so daß ein regelbarer Frischluftstrom abgegeben werden kann. Die Leitung 45 führt in den Wärmetauscher 11; danach wird diesem Luftstrom aus der Leitung 45 im Wärmetauscher 11 Wärme zugeführt. Diese Wärme wird dem Lösungsmitteldampf auf der Warmseite des Wärmetauschers 11 als Verdampfungsenthalpie entzogen. Die nun warme Luft wird über eine Leitung 19 dem Desorptionsbehälter 9 zugeführt.

Ist der Luftstrom aus der Leitung 19 groß genug bemessen, so daß das Gleichgewicht zwischen Lösungsmittelresten in der Menge an Trockengut und dem Luftstrom an jedem Ort innerhalb des Desorptionsbehälters 9 in Richtung Desorption des Trockengutes verschoben ist, reichert sich die zugeführte Desorptionsluft aus der Leitung 19 mit derjenigen Menge an Lösungsmittel an, die dem Trockengut während der Desorption entzogen wird. Eine Desorption findet dabei nur dann statt, wenn ein Dampfdruckgefälle vom Trockengut zum Desorptionsluftstrom vorhanden ist. Anderenfalls fände eine Absorption von Überschußdampf aus der Desorptionsluft in das Trockengut statt. Unter letzteren Verhältnissen würde das Trockengut den vorhandenen Anteil an Lösungsmittel, der in geringfügiger Menge noch im Desorptionsluftstrom enthalten ist, entgegen den Absichten des Verfahrens durch Aufnahme erhöhen.

Die mit Lösungsmittel angereicherte Desorptionsluft aus dem Desorptions behälter 9 wird in eine Leitung 18 gefördert und in die Leitung 16 eingebracht. Damit wird dieser Teilstrom der Desorptionsluft zusammen mit dem Abluftstrom des Lösungsmitteldampfes der Leitung 16 über die Leitungen 17 wahlweise, wie vorstehend beschrieben, den Wärmetauschern 23 zugeführt. Die Lösungsmittelmengen, die bei der Tiefkühlung in den Wärmetauschern 23 auskondensiert werden, werden als flüssiges Lösungsmittels aus den Wärmetauschern 23 einer Leitung 32 zugeführt und mittels einer Pumpe 42 über eine Leitung 20 in die Anlage zurückgefahren. Eine Pumpe 38 innerhalb der Leitung 20 wird nur dann erforderlich, wenn zwischen dem Abscheider 5 und dem Anlagenteil 4, vorzugsweise Bearbeitungsbehälter 4, Förderhöhen zu überwinden sind. Sobald das Trockengut im Desorptionsbehälter 9 lösungsmittelfrei ist, kann es dem Desorptionsbehälter 9 über Schieber und eine Entnahmeleitung 48 entnommen werden.

Der Teilluftstrom der Anschlußleitung 33 enthält aus physikalisch bedingten Gründen immer noch Lösungsmittelrestmengen, die nicht den gesetzlich geforderten Emissionsgrenzwerten genügen. Über die Anschlußleitung 33 wird der Teilluftstrom dem Aufnahmebehälter 2 zugeleitet, der ja wieder mit einer vorgegebenen Menge an frischem Gut gefüllt worden ist, welches mit Lösungsmittel unbehandelt ist.

Für die Entfernung der Restgehalte an Lösungsmitteldampf in diesem Teilluftstrom, zugeführt über die Anschlußleitung 33, wird die Eigenschaft des zu bearbeitenden Gutes, Lösungsmitteldämpfe wegen einer hohen spezifischen Affinität zu adsorbieren oder zu absorbieren, bewußt genutzt. Da das zu bearbeitende Gut innerhalb des Aufnahmebehälters 2 zunächst von Lösungsmittel unbelastet in die Anlage gefördert wird, es also noch kein Lösungsmittel aufgenommen hat, besteht auch bei niedrigsten Restdampfdrücken des Lösungsmittels innerhalb des Teilluftstromes aus der Leitung 33 immer ein Dampfdruckgefälle von der Luft zum Gut, so daß der Luft auch die geringsten Reste an Lösungsmittel entzogen werden können. Entscheidend für den Reinigungseffekt der Luft von Lösungsmittelresten ist die freie Oberfläche des Gutes innerhalb des Aufnahmebehälters 2 und der sich durch Adsorption oder Absorption allmählich erhöhende Gehalt an Lösungsmittel im Gut.

Deshalb kann auch der Aufnahmebehälter 2 Rührwerke oder sonstige Einrichtungen enthalten, die das Gut in Bewegung halten, um jederzeit eine große Oberfläche des Gutes dem mit restlichen Lösungsmittel belasteten Luftstrom zur Verfügung zu stellen.

Da das Gut kontinuierlich oder diskontinuierlich der Anlage über die Zufuhrstation 1 zugeführt wird, verbleibt es in Abhängigkeit von der Dimensionierung des Aufnahmebehälters 2 eine bestimmte, definierte Zeit innerhalb desselben, ehe das Gut den Aufnahmebehälter 2 verläßt. Durch die Abstimmung der mittleren Durchsatzgeschwindigkeit an Gut durch den Aufnahmebehälter auf die zu reinigende Restluftmenge bildet sich im Aufnahmebehälter 2 eine quasi stationäre Situation aus, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jedem Ort im Behälter eine bestimmte Konzentration an Lösungsmittel im Gut zugeordnet ist. Wenn allerdings das Gut innerhalb des Aufnahmebehälters 2 bewegt wird, so stellt sich innerhalb des Gutes im Aufnahmebehälter eine durchschnittliche, bestimmte Konzentration an Lösungsmittel her. Ansonsten ist bei unbewegtem Gut innerhalb des Aufnahmebehälters 2 am Eingang desselben, der mit der Umgebungsluft in Berührung kommt, die Konzentration dann gleich Null, wenn der Ansaugstutzen des Gebläses 34 sich im Inneren des geschütteten Gutes befindet. Somit ist eine Desorption zur Umgebungsluft und damit eine Emission von Lösungsmitteldämpfen in die Umgebung ausgeschlossen. Die Quote der Emissionsminderung an Lösungsmitteldämpfen in der Abluft, die vom Gebläse 34 angesaugt wird, richtet sich nach der Durchsatzgeschwindigkeit des Gutes im Aufnahmebehälter 2, nach der Position des Ansaugstutzens des Gebläses 34, der Einmündung der Leitung 33 und nach der Größe des Volumenstromes an Abgas aus der Leitung 33 in den Aufnahmebehälter 2. Damit ist praktisch jeder beliebige Grenzwert an Emissionen realisierbar.

Falls eine diskontinuierliche, chargenmäßige Eingabe an Gut in den Aufnahmebehälter 2 erfolgt, kann dieser auch zur Zufahrtsstation 1 vorzugsweise gasdicht abgeschiebert sein, so daß durch die Reinigung der Luft durch das Gut, vorzugsweise bei Bewegung des Gutes innerhalb des Aufnahmebehälters 2, eine bestimmte Konzentration an Lösungsmittel innerhalb des Gutes entsteht, die natürlich nicht über die Konzentration an Lösungsmittel innerhalb der Luft aus der Anschlußleitung 33 steigen darf. Das Gut bzw. die Charge innerhalb des Aufnahmebehälters 2 wird zusammen mit dem absorbierten oder adsorbierten Lösungsmittel über die gasdicht abgeschieberte Schleuse 3 in die Anlage zur nunmehr erfolgenden Hauptbearbeitung geführt, so daß der nächste Bearbeitungsprozeß beginnt. Die gereinigte Abluft wird aus dem Aufnahmebehälter 2 durch das Gebläse 34 und eine Leitung 44 an einen Kamin 35 abgegeben.

Zur Minderung des Energiebedarfs verfügt die geschilderte Gesamtanlage über ein Wärmepumpensystem. Mit einem Kompressor 30 wird ein beliebiges Kältemittel verdichtet. Die entstehende Kompressionswärme wird in einem Wärmetauscher 29 dem Kältemittel entzogen und über die eine Leitung 40 ein beliebiges Wärmeträgermittel zugeführt und über eine Leitung 39 abgeführt; die Leitungen 39 und 40 sind an den Trockner 7 oder auch an mehrere hintereinandergeschaltete Trockner angeschlossen. Damit wird die Trocknung des Gutes vorgenommen.

Vom Wärmetauscher 29 gelangt das Kältemittel in einen Wärmetauscher 28 und wird hier weiter abgekühlt. Von dort gelangt das Kältemittel in einen Verteiler 25 und wird dort wahlweise je nach dem Vereisungsgrad auf eine der beiden Druckentspannungseinrichtungen 24 geleitet. Hierbei entsteht über Druckentspannung Kälte, die im nachgeordneten Wärmetauscher 23 zur Tieftemperaturkühlung des Abgases aus den Leitungen 17 genutzt wird. Über eine Leitung 27 wird das Kältemittel dem Wärmetauscher 28 zugeleitet und erwärmt. Über eine Leitung 26 wird das jetzt erwärmte Kältemittel dem auf Auftauen geschalteten Wärmetauscher 23 zugeleitet. Über eine Leitung 43 wird das Kältemittel vom Kompressor 30 angesaugt. Um Schäden an den Wärmetauschern 23, 28 und 29 zu vermeiden, wird in der Leitung 43 für den Fall, daß der Kompressor 30 ausfällt, ein Druckausgleichbehälter 31 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 Zuführstrecke
2 Aufnahmebehälter
3, 6, 8 Schleusen
4 Bearbeitungsbehälter
5 Filter
7 Trockner
9 Desorptionsbehälter
10 Vakuumpumpe
11, 14, 15, 23, 28, 29 Wärmetauscher
12, 22 Gebläse
13 Regeleinrichtung
24 Druckentspannungseinrichtungen
25 Verteiler
16, 17, 18, 19, 20, 21, 26, 27, 32, 39, 40, 41, 43, 44 Leitungen
30 Kompressor
31 Druckausgleichbehälter
33, 37 Anschlußleitungen
34 Gebläse
35 Kamin
36 Entsorgungseinrichtung
38, 42 Pumpen
39, 40 Heizleitungen
46, 47 Verzweigungen
48 Entnahmeleitung

Claims

1. Verfahren zur Rückgewinnung eines oder mehrerer flüssiger oder gasförmiger Lösungsmittel innerhalb eines Gutes, welches kontinuierlich oder diskonti nuierlich unbelastet vom Lösungsmittel dem Verfahren zugeführt und anschließend Lösungsmittel einer vorgegebenen Menge des Gutes zugegeben und diese Gutmenge mit Lösungsmittel bearbeitet wird, wodurch Lösungs mittel vom Gut adsorbiert oder absorbiert wird, und nach dem Bearbeitungs vorgang der Gutmenge mit Lösungsmittel der Überschuß an Lösungsmittel vom Gut abgeschieden wird, und das mit Lösungsmittel angereicherte Gut, welches durch das Lösungsmittel noch feucht oder naß ist, im Vakuum oder in einem teilweisen Vakuum getrocknet wird, unter Ausnutzung der spezifischen Adsorptions- oder Absorptionseigenschaften des Gutes, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die nur noch Restmengen an Lösungsmittel enthaltene Menge an Trockengut in einer Desorptionsstation (9) mit einem erwärmten Luftstrom begast wird, dessen Durchflußmenge so bemessen ist, daß das Gleichgewicht zwischen Lösungsmittelresten im Trockengut und Lösungsmittelresten im Luftstrom an jedem Ort der Menge an Trockengut immer in Richtung Desorption des Trockengutes verschoben ist, so daß sich ein Dampfdruckgefälle des Lösungsmittels vom Trockengut zum Desorptionsluftstrom einstellt und dadurch Lösungsmittel aus dem Trockengut in den Desorptionsluftstrom desorbiert,
b) der mit Lösungsmittel angereicherte Desorptionsluftstrom der nachfolgenden lösungsmittelfreien Gutmenge vor der Behandlung mit Lösungsmittel zugeführt wird, so daß diese nachfolgende lösungsmittelfreie Gutmenge dem Luftstrom das restliche Lösungsmittel entzieht und sich dadurch etwas mit Lösungsmittel anreichert
c) anschließend erfolgt die Zugabe des Lösungsmittels zu dieser nachfolgenden Gutmenge und die Bearbeitung derselben mit Lösungsmittel
d) sämtliche Verfahrensschritte unter Luftabschluß in gasdichter Weise voneinander getrennt durchgeführt werden und das Lösungsmittel somit zyklisch verbraucht und wieder rückgewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb des Desorptionsluftstromes enthaltene Lösungsmittel nach der Desorptionsstation (9) auskondensiert wird und dieses weitgehend vom Lösungsmittel gereinigte Gas dem mit Lösungsmittel noch unbehandelten Gut der nächstfolgenden Menge an zu bearbeitenden Gut gasdicht zugeführt wird, so daß auch bei niedrigsten Restdampfdrücken des Lösungsmittels immer ein Dampfdruckgefälle von der Luft zum Gut besteht und der Luft das Lösungsmittel entzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsmitteldampf aus einem Trockner (7) in einem Wärmetauscher (11) kondensiert und das flüssige Lösungsmittel in einen Bearbeitungsbehälter (4) zurückgeführt wird, der die nächste Charge an zu bearbeitenden Gut aufnimmt, welche zur restlosen Entfernung von Lösungsmittelresten innerhalb des Prozeßgases benutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen des restlichen Lösungsmitteldampfes aus der Luft innerhalb der Anlage das Prozeßgas nach Passieren von nach dem Trockner (7) angeordneten Wärmetauschern (14) über zwei weitere, parallel liegende Wärmetauscher (23) geleitet wird, in denen das Restgas auf eine tiefe Temperatur knapp oberhalb des Schmelzpunktes abgekühlt wird, wodurch der größte Teil des in der Luft befindlichen Lösungsmittels ausgefällt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel liegenden Wärmetauscher (23), denen Druckentspan nungselemente (24) zugeschaltet sind, wechselweise in den Phasen Kühlung als Tieftemperaturkühlung oder in den Phasen Auftauen gefahren werden, die lösungsmitteldampfarme Luft aus den Wärmetauschern (23) einem weiteren Wärmetauscher (15) zugeführt wird, wo diese Luft erwärmt wird, indem sie die Frischluft für die Desorption, auf eine Temperatur knapp oberhalb von Null Grad Celsius abkühlt, wodurch aus der Frischluft der größte Teil des Wasserdampfes auskondensiert.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lösungsmitteldampfarme, kalte Luft aus dem Wärmetauscher (15) über einen weiteren Wärmetauscher (14) gefahren und erwärmt wird und dadurch dem Lösungsmitteldampf auf der Warmseite des Wärmetauschers (14) die Verdampfungsenthalpie entzogen wird, wonach nur noch Luft mit Resten an Lösungsmitteldampf über eine Verzweigung (47) in Anschlußleitungen (33, 37) aufgegeben wird und diese Verteilung der Teilströme mittels einer Regeleinrichtung (13) regelbar ist, wobei der eine Teilstrom (33) in den Aufnahmebehälter (2) geleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teilstrom (37) mit einem Frischluftstrom vermischt und diese Mischung in den Wärmetauscher (11) geleitet und dort erwärmt wird, wobei diese Wärme auf der Warmseite des Wärmetauschers der mit Lösungsmitteldampf verunreinigten Luft entzogen wird und anschließend der Teilstrom über die Anschlußleitung (37) die erwärmte, lösungsmittelarme Luft dem Desorptionsbehälter (9) zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Minderung des Energiebedarfs die Anlage über ein Wärmepum pensystem verfügt, bestehend aus einem Kompressor (30), der ein Kältemittel verdichtet, die entstehende Kompressionswärme in einem Wärmetauscher (29) dem Kältemittel entzogen und über eine Leitung (40) ein Wärmeträgermittel zugeführt und über eine Leitung (39) abgeführt wird, wobei die Leitungen (39, 40) Heizleitungen des Trockners (7) sind, das Kältemittel vom Wärmetauscher (29) in einen weiteren Wärmetauscher (28) gelangt und hier weiter abgekühlt wird, von dort das Kältemittel in einen Verteiler (25) gelangt und dort wahlweise je nach dem Vereisungsgrad auf eine der beiden Druckentspannungseinrichtungen (24) geleitet wird und über Druckent spannung Kälte entsteht, die in einem nachgeordneten Wärmetauscher (23) zur Tieftemperaturkühlung des Abgases aus den Leitungen (17), dem Wärmetauscher (14) und vorangehend dem Trockner (7) genutzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschuß an Lösungsmittel vom Gut durch Filtern abgeschieden wird.