DE69005406T2

DE69005406T2 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln.

Info

Publication number: DE69005406T2
Application number: DE69005406T
Authority: DE
Inventors: Akio Ando; Hiroshi Kawaguchi; Takeshi Maeda; Yasuo Matsushita; Hitoshi Sakai; Tetsuya Takemoto; Harukazu Yamaguchi
Original assignee: Asahi Seisakusho Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Asahi Seisakusho Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: ATE98893T1; KR960006539Y1; DE69005406D1; EP0422463A1; EP0422463B1; US5062926A

Description

BESCHREIBUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung zur Rückgewinnung von (i) in Lackierereien und dergleichen in Abluft enthaltenem gasförmigem organischem Lösungsmittel, und von (ii) gasförmigen FCKWs (z.B. Flon-113), Tetrachlorethengas, 1,1,1-Trichlorethengas und dergleichen, die von in Halbleiterfabriken verwendeten Ultraschallreinigungsmaschinen, in chemischen Reinigungen verwendeten chemischen Reinigungsmaschinen und dergleichen abgegeben werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es ist eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung bekannt, wie zum Beispiel in der DE-A-3124388 offenbart, umfassend:
einen Adsorptionsturm mit einem Gasadsorptionselement;
eine Gaszufuhrleitung zum Zuführen eines zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases;
eine Dampfzufuhrleitung zum Zuführen von Dampf für eine Verwendung zum Lösungsmittelentzug;
eine Lösungsmittelrückgewinnungsleitung zum Zurückgewinnen eines entzogenen Lösungsmittels;
wobei die Gaszufuhrleitung, die Dampfzufuhrleitung und die Lösungsmittelrückgewinnungsleitung mit dem Adsorptionsturm verbunden sind;
einen Kondensator zum Abkühlen und Verflüssigen von Gas, das ein dem Gasadsorptionselement entzogenes Lösungsmittel enthält; und
eine Dichte-Trenneinheit, zum Zurückgewinnen eines verflüssigten Lösungsmittels, so wie es durch Dichte von Wasser getrennt wurde;
wobei der Kondensator und die Dichte-Trenneinheit mit der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung verbunden sind.
Wenn ein Lösungsmittel auf herkömmliche Weise unter Verwendung der Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung des oben erwähnten Typs von einem zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gas getrennt und zurückgewonnen wird, wird durch die Zufuhr von Dampf aus dem Adsorptionsturm abgegebenes, Lösungsmittel enthaltendes Gas dem Kondensator zugeführt, von welchem sowohl der Dampf als auch das Lösungsmittel verflüssigt werden, und das entstehende Gemisch aus Wasser und dem verflüssigten Lösungsmittel wird dann der Dichte-Trenneinheit zugeführt, in welcher nur das verflüssigte Lösungsmittel zurückgewonnen wird, das durch Dichte vom Wasser getrennt worden ist.
Für ein Lösungsmittel, wie beispielsweise Fluorkohlenstoffe, das eine Dichte aufweist, die größer ist als diejenige von Wasser, ist die Dichte-Trenneinheit herkömmlicherweise so angeordnet, wie in Figur 9 (a) dargestellt. Insbesondere ist mit dem oberen Ende einer Querseite eines Gehäuses 101 eine Zufuhrleitung 102 verbunden, die einen Teil der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung bildet, und die ein Flüssigkeitsgemisch aus Wasser W und einem Lösungsmittel L zuführt, die vom Kondensator verflüssigt worden sind. Das Gehäuse 101 ist an einem Teil desselben, der von seinem mit der Zufuhrleitung 102 verbundenen Teil räumlich getrennt ist, mit einer zur Trennung des Flüssigkeitsgemischs über Dichteunterschiede verwendeten Trennwand 103 versehen. Ein Wasseraufnahmeteil 104 zum Zurückgewinnen des Wassers W durch Überlauf ist am oberen Teil der Trennwand 103 zu einer Seite der Zufuhrleitung 102 hin ausgebildet. Der Wasseraufnahmeteil 104 besitzt eine Abzugsöffnung 105. Eine Auslaßöffnung 106 für das verflüssigte Lösungsmittel L ist bezüglich der Trennwand 103 auf der dem Wasseraufnahmeteil 104 entgegengesetzten Seite ausgebildet. Das Flüssigkeitsgemisch aus dem Wasser W und dem verflüssigten Lösungsmittel L wird in das Gehäuse 101 zugeführt und als Folge des Unterschieds in ihrer Dichte trennen sich das Wasser W und das verflüssigte Lösungsmittel L jeweils in eine obere Schicht und in eine untere Schicht, so daß das Wasser W in der oberen Schicht durch den Wasseraufnahmeteil 104 und die Abzugsöffnung 105 zurückgewonnen wird, und das verflüssigte Lösungsmittel L in der unteren Schicht unter dem unteren Ende der Trennwand 103 hindurchtritt und durch die Auslaßöffnung 106 zurückgewonnen wird.
Für ein Lösungsmittel L mit einer Dichte, die kleiner ist als diejenige von Wasser, werden Vorkehrungen getroffen, so daß das Wasser W und das verflüssigte Lösungsmittel L jeweils aus der Auslaßöffnung 106 bzw. der Abzugsöffnung 105 abgezogen werden.
Wenn bei der oben erwähnten Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung Dampf zum Entziehen eines vom Gasadsorptionselement des Adsorptionsturms adsorbierten Lösungsmittels zugeführt wird, wird die im Adsorptionsturm vorhandene Luft beim Erwärmen plötzlich ausgedehnt, wodurch der Innendruck im Adsorptionsturm erhöht wird. Weiter wird der Druck des Dampfes während der Zeit, in der derselbe zugeführt wird, zum Innendruck hinzugefügt. Dementsprechend wird der Innendruck im Gehäuse 101 der Dichte- Trenneinheit plötzlich erhöht. Wenn der Innendruck im Gehäuse 101 plötzlich erhöht wird, wird der Flüssigkeitspegel in diesem abgesenkt, wie in Fig. 9 (b) dargestellt. Dies bewirkt, daß der Pegel des Wassers W, das sich in die obere Schicht hinein abgesondert hat, unter das untere Ende der Trennwand 103 abgesenkt wird. Somit fließt das Wasser W ungewollt in den Raum an der Seite der Auslaßöffnung 106. Dementsprechend wird das verflüssigte Lösungsmittel L, welches zurückgewonnen wird, mit dem Wasser W verunreinigt, so daß das derart zurückgewonnene verflüssigte Lösungsmittel L nicht wiederverwendet werden kann.
Weiter enthält die Gasphase im Kondensator ein Lösungsmittel in einer Menge, die einem Sättigungsdampfdruck bei der Kühltemperatur des Kondensators entspricht. Die Konzentration des Lösungsmittels ist beträchtlich höher als diejenige des Lösungsmittels, welches in Gas enthalten ist, das von der Gaszufuhrleitung zugeführt wird. Zum Zeitpunkt eines Entziehens von Lösungsmittel, wo der Druck plötzlich erhöht wird, strömen das in der Gasphase im Kondensator vorhandene hochkonzentrierte Lösungsmittel und Gas, das ein aus dem Gasadsorptionselement entzogenes Gas enthält, in die Abzugsöffnung 105 und treten nach außen aus, ohne vom Kondensator kondensiert und verflüssigt worden zu sein. Dies verringert den Wirkungsgrad der Lösungsmittelrückgewinnung. Ein derartiges Austreten von Lösungsmittel enthaltendem Gas ist insbesondere bei einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung vom Ein-Turm-Typ mit einem Adsorptionsturm, in dem abwechselnd eine Lösungsmitteladsorption und ein Entzug von Lösungsmittel erfolgen, beträchtlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, die Übertragung eines erhöhten Drucks, der in der zum Entzug von Lösungsmittel verwendetem Dampfversorgung vorhanden ist, zur Dichte-Trenneinheit zu verhindern, und somit eine Rückgewinnung des entzogenen Lösungsmittels im wesentlichen frei von Wasser zu ermöglichen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung bereitzustellen mit der ein Lösungsmittel in einem Gas, das nicht von einem Kondensator kondensiert und verflüssigt worden ist, ohne ein Austreten nach außen wirkungsvoll zurückgewonnen werden kann, obwohl der Druck in der Vorrichtung erhöht wird.
Um diese oben erwähnten Aufgaben zu lösen, enthält die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung: einen Adsorptionsturm mit einem Gasadsorptionselement und einem Auslaßteil, das sich öffnen läßt; eine Gaszufuhrleitung zum Zuführen eines zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenen Gases; eine Dampfzufuhrleitung zum Zuführen von Dampf für eine Verwendung zum Lösungsmittelentzug; und eine Lösungsmittelrückgewinnungsleitung zur Rückgewinnung eines entzogenen Lösungsmittels. Die Gaszufuhrleitung, die Dampfzufuhrleitung und die Lösungsmittelrückgewinnungsleitung sind mit dem Adsorptionsturm verbunden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält auch (i) einen Kondensator zum Abkühlen und Verflüssigen eines Gases, das ein dem Gasadsorptionselement entzogenes Lösungsmittel enthält, und (ii) eine Dichte-Trenneinheit, um durch die Dichte ein aus dem Kondensator abgezogenes Flüssigkeitsgemisch zu trennen, um dadurch ein verflüssigtes Lösungsmittel rückzugewinnen. Der Kondensator und die Dichte-Trenneinheit sind mit der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung verbunden. Zwischen dem Kondensator und der Dichte-Trenneinheit ist eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit angeordnet, um vorübergehend ein Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und dem Lösungsmittel zu lagern, die vom Kondensator verflüssigt worden sind. Die zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit weist ein Ventil auf, das so angepaßt ist, daß es automatisch geöffnet wird, wenn die zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit eine Flüssigkeitsmenge speichert, die einen voreingestellten Wert überschreitet, so daß die überschüssige Flüssigkeit in die Dichte-Trenneinheit fließt. Wenn ein auf dieses Ventil einwirkender Druck mit der Zufuhr von Dampf zunimmt, der für einen Lösungsmittelentzug verwendet wird, wird das Ventil geschlossen, um die Übertragung des erhöhten Drucks auf die Dichte-Trenneinheit zu verhindern. Dies verhindert, daß sich der Pegel von Wasser in der oberen Schicht in der Dichte- Trenneinheit absenkt, welches sich vom verflüssigten Lösungsmittel abgesondert hat, so daß das Wasser in Richtung der Auslaßöffnung für das verflüssigte Lösungsmittel fließt. In der Dichte-Trenneinheit kann ein verflüssigtes Lösungsmittel zurückgewonnen werden, welches in befriedigender Weise vom Wasser getrennt worden ist und wiederverwendet werden kann.
Das Ventil ist vorzugsweise ein Schwimmerventil. Vorzugsweise weist das Schwimmerventil einen Schwimmerventilkörper auf, der so angepaßt ist, daß er durch den Auftrieb der Flüssigkeit angehoben wird, sowie einen Ventilsitz, der so angepaßt ist, daß er den Schwimmerventilkörper an einer solchen Stelle aufnimmt und hält, daß das Schwimmerventil geschlossen ist. Das Schwimmerventil ist zwischen dem Schwimmerventilkörper und dem Ventilsitz mit einem Durchlaß versehen, in welchem eine kleine Menge der Flüssigkeit strömt, während der Schwimmerventilkörper in der geschlossenen Stellung angeordnet ist. Ein derartiger Durchlaß verhindert, daß die getrennten Flüssigkeitsschichten in der Dichte-Trenneinheit durch einen plötzlichen Zustrom einer großen Menge der Flüssigkeit in die Dichte-Trenneinheit gestört werden.
Um das Austreten von gasförmigem Lösungsmittel nach außen zu verhindern, ist zwischen dem Kondensator und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit eine Puffereinheit mit veränderlichem Fassungsvermögen angeordnet, um Lösungsmittel enthaltendes Gas zu speichern, welches vom Kondensator nicht verflüssigt worden ist. Das in der Puffereinheit gespeicherte, Lösungsmittel enthaltende Gas wird durch eine Rückführleitung dem Adsorptionsturm zugeführt.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Adsorptionstürmen angewandt werden, sondern auch auf eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung des Ein-Turm-Typs mit einem Adsorptionsturm. In dem Adsorptionsturm erfolgt wechselweise eine Adsorption des zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases, und ein Entzug eines adsorbierten Lösungsmittels.
Diese Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind vollständiger aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich.

KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist ein schematisches Schaubild einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figuren 2 (a) und (b) sind Schnittansichten einer Dichte-Trenneinheit und einer zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit in der Vorrichtung der Figur 1;
Figur 3 ist eine Schnittansicht der Dichte-Trenneinheit und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit in einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ist eine vergrößerte Ansicht der in Figur 3 dargestellten zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit;
Figur 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4;
Figur 6 ist eine Schnittansicht der Dichte-Trenneinheit und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit in einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 7 ist eine Schnittansicht der Dichte-Trenneinheit und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit in einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 ist ein schematisches Schaubild einer Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Figuren 9 (a) und (b) sind Schnittansichten einer herkömmlichen Dichte-Trenneinheit.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist die Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Adsorptionstürme 1a, 1b auf, wie parallel geschaltet, an welchen Aktivkohlefasern umfassende zylindrische Gasadsorptionselemente A jeweils als Filter befestigt sind. Mit den unteren Räumen der Adsorptionstürme 1a, 1b sind (i) über erste Motor-Kugelhähne 2a, 2b eine Gaszufuhrleitung 4 und (ii) über zweite Motor-Kugelhähne 5a, 5b eine Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 6 verbunden. Ein Gaszufuhrgebläse 3 zum Zuführen eines zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases zu den Türmen 1a, 1b ist an der Gaszufuhrleitung 4 angeordnet. Ein Kondensator 7, eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 24 und eine Dichte-Trenneinheit 8 sind nacheinander mit der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 6 verbunden.
An den Oberteilen der Adsorptionstürme 1a, 1b sind Auslaßteile 9a, 9b zum Ausstoßen von Gas angeordnet, aus welchem das Lösungsmittel adsorbiert und entzogen worden ist. Ein Auslaßrohr 11 ist mit einer Abdeckung verbunden, welche die Oberteile der Adsorptionstürme 1a, 1b bedeckt. An der Abdeckung 10 sind jeweils Luftzylinder 11a, 11b mit Ventilkörpern 12a, 12b befestigt, um die Auslaßteile 9a, 9b zu öffnen bzw. zu schließen. Eine Dampfzufuhrleitung 14 zum Zuführen von Dampf zu den jeweils von den Ventilkörpern 12a, 12b verschlossenen Adsorptionstürmen 1a, 1b ist über dritte Motor-Kugelhähne 13a, 13b mit den Auslaßteilen 9a, 9b verbunden. Der Dampf aus der Dampfzufuhrleitung 14 erwärmt die Adsorptionselemente der Türme 1a, 1b und führt das Lösungsmittel aus dem Adsorptionselement A mit sich fort.
Die ersten Motor-Kugelhähne 2a, 2b, die zweiten Motor- Kugelhähne 5a, 5b, die dritten Motor-Kugelhähne 13a, 13b und die Ventilkörper 12a, 12b sind so angepaßt, daß die Hähne 2a, 5b, 13b und der Ventilkörper 12a geöffnet bzw. geschlossen sind, während die Hähne 2b, 5a, 13a und der Ventilkörper 12b geschlossen bzw. geöffnet sind. In den Adsorptionstürmen 1a, 1b erfolgt wechselweise die Absorption des zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases und der Entzug eines adsorbierten Lösungsmittels. Insbesondere ist bei einem Adsorptionsturm 1a der erste Motor-Kugelhahn 2a geöffnet, das Auslaßteil 9a ist geöffnet, und der zweite Motor-Kugelhahn 5a ist geschlossen. Das zu behandelnde, Lösungsmittel enthaltende Gas wird dann von der Gaszufuhrleitung 4 dem Adsorptionsturm 1a zugeführt, so daß das derart zugeführte Gas durch das Gasadsorptionselement A hindurchtritt. Das im Gas enthaltene Lösungsmittel wird diesem beim Adsorbieren durch die Aktivkohlefasern des Gasadsorptionselement A entzogen. Das Gas, dem das Lösungsmittel entzogen worden ist, wird durch das Auslaßteil 9a aus dem Auslaßrohr 11 ausgestoßen. Im anderen Adsorptionsturm 1b ist der Motor-Kugelhahn 2b geschlossen, das Auslaßteil 9b ist durch den Ventilkörper 12b geschlossen, und der zweite und dritte Motor-Kugelhahn 5b, 13b sind geöffnet. Der Dampf wird dann von der Dampfzufuhrleitung 14 dem Adsorptionsturm 1b zugeführt, um das Adsorptionselement A zu erwärmen und ein von den Aktivkohlefasern des Adsorptionselements A adsorbiertes Lösungsmittel zu entziehen und somit die Aktivkohlefasern zu regenerieren. Das derart entzogene Lösungsmittel wird zusammen mit dem Dampf dem Kondensator 7 zugeführt, wo das Lösungsmittel und der Dampf kondensiert und verflüssigt werden. Das entstehende Wasser- Lösungsmittel-Flüssigkeitsgemisch wird dann durch die Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 6 und die zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 24 der Dichte- Trenneinheit 8 zugeführt, wo das verflüssigte Lösungsmittel vom Wasser getrennt zurückgewonnen wird.
Wie in Figur 2 (a) dargestellt, weist die Dichte-Trenneinheit 8 ein Gehäuse 15 auf, dessen Inneres durch eine Trennwand 16 zur Dichte-Trennung in einen ersten Raum S1 und einen zweiten Raum S2 unterteilt ist, von welchen nur die Unterteile miteinander verbunden sind. Im ersten Raum S1 ist ein Flüssigkeitszufuhrteil 17 ausgebildet, um das Flüssigkeitsgemisch aus dem verflüssigten Lösungsmittel L und dem Wasser W zuzuführen, die vom Kondensator 7 verflüssigt worden sind. Das Flüssigkeitszufuhrteil 17 ist an einer vorbestimmten Stelle über dem Gehäuse 15 ausgebildet, welche von der Trennwand räumlich getrennt ist.
Die nachfolgende Beschreibung erörtert die Vorrichtung, die so angeordnet ist, daß ein Lösungsmittel, beispielsweise Fluorkohlenstoffe, welches eine Dichte aufweist, die größer ist, als diejenige von Wasser W, behandelt wird.
An einem oberen Teil der Trennwand 16 im ersten Raum S1 ist ein Wasseraufnahmeteil 18 ausgebildet, um Wasser W durch Überlauf aufzunehmen. Der Wasseraufnahmeteil 18 weist eine Abzugsöffnung 19 auf. Eine Auslaßöffnung 20 für das verflüssigte Lösungsmittel L ist an einer Stelle angeordnet, die bezüglich der Trennwand 16 dem Wasseraufnahmeteil 18 gegenüberliegt. Ein Flüssigkeitsgemisch aus dem Wasser W und dem verflüssigten Lösungsmittel L wird in das Gehäuse 15 zugeführt. Als Folge des Dichteunterschieds zwischen dem Wasser W und dem verflüssigten Lösungsmittel L trennt sich das Flüssigkeitsgemisch in eine obere Schicht bzw. in eine untere Schicht. Das Wasser W in der oberen Schicht wird durch den Wasseraufnahmetei1 18 und die Abzugsöffnung 19 zurückgewonnen. Andererseits tritt das verflüssigte Lösungsmittel L in der unteren Schicht unter dem unteren Ende der Trennwand 16 hindurch und wird durch die Auslaßöffnung 20 zurückgewonnen.
Ein zwischengeschalteter Behälter 21 ist angrenzend an den Flüssigkeitszufuhrteil 17 der Dichte-Trenneinheit 8 ausgebildet. Mit diesem zwischengeschalteten Behälter 21 ist eine Verbindungsleitung 22 verbunden, die einen Teil der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 6 bildet und die mit dem Kondensator 7 verbunden ist. In der Verbindungsleitung 22 ist ein Schwimmerventil 23 mit (i) einem in seiner Mitte mit einer Öffnung vorgesehenen Ventilsitz 23b und mit (ii) einem Schwimmerventilkörper 23a, dessen Dichte kleiner ist als die von Wasser oder des Lösungsmittels, je nachdem welche kleiner ist, wobei der Schwimmerventilkörper 23a so angepaßt ist, daß er die Öffnung des Ventilsitzes 23b verschließt. Damit ist die mit dem ersten Raum 51 verbundene zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 24 gebildet.
Wie in Figur 2 (a) dargestellt, wird insbesondere dann, wenn ein Lösungsmittelentzugsvorgang einen stabilen Zustand annimmt, nachdem Dampf zugeführt worden ist, um den Lösungsmittelentzugsvorgang in Gang zu setzen, das Flüssigkeitsgemisch ML aus dem verflüssigten Lösungsmittel L und dem Wasser W, nach der Abkühlung und Kondensierung durch den Kondensator in verflüssigter Form, in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 24 gespeichert. Wenn die Menge der gespeicherten Flüssigkeit einen voreingestellten Wert übersteigt, wird infolge des Auftriebs der Schwimmerventilkörper 23a vom Ventilsitz 23b abgehoben. Das Schwimmerventil 23 ist dann geöffnet, was bewirkt, daß das Flüssigkeitsgemisch ML in den zwischengeschalteten Behälter 21 fließt. Das Flüssigkeitsgemisch ML wird dann vom zwischengeschalteten Behälter 21 der Dichte-Trenneinheit 8 zugeführt. Der Schwimmerventilkörper 23a kann aus beliebigen von verschiedenen Materialien, beispielsweise Teflon (hergestellt durch Dupont Co., Ltd.) hergestellt sein, die einer Korrosion durch ein Lösungsmittel widerstehen, und die so angeordnet sein können, daß sie eine Dichte aufweisen, die kleiner ist als diejenige von Wasser oder des Lösungsmittels, je nachdem welche kleiner ist.
Derjenige Teil der Verbindungsleitung 22 über der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 24 ist durch eine Rückführleitung 25 mit demjenigen Teil der Gaszufuhrleitung 4 verbunden, der in Strömungsrichtung vor dem Gaszufuhrgebläse 3 liegt.
Wenn zum Zeitpunkt des Beginns des Lösungsmittelentzugs der Dampf dem Adsorptionsturm 1b zugeführt wird, so daß der Innendruck in diesem mit der Expansion der darin befindlichen erwärmten Luft plötzlich erhöht wird, wirkt gemäß der Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung mit der oben erwähnten Anordnung dieser erhöhte Druck auf das Schwimmerventil 23 ein, so daß der Schwimmerventilkörper 23a nach unten gedrückt wird, was bewirkt, daß derselbe auf den Ventilsitz 23b gedrückt wird, wie in Fig. 2 (b) dargestellt. Somit wird das Schwimmerventil 23 geschlossen. Dies unterbricht die Übertragung des erhöhten Drucks von der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 24 auf die Dichte-Trenneinheit 8. Zu diesem Zeitpunkt strömt das mit hoher Konzentration im Kondensator 7 und in der Verbindungsleitung 22 vorliegende, Lösungsmittel enthaltende Gas aus der Rückführleitung 25 in die Gaszufuhrleitung 4. Dies hindert den Druck im Kondensator 7 oder in der Verbindungsleitung 22 daran, anzusteigen.. Gleichzeitig werden sowohl Lösungsmittel enthaltendes Gas mit hoher Konzentration und Gas, welches das Lösungsmittel enthält und nicht ausreichend behandelt worden ist, zum Adsorptionsturm 1a zurückgeführt, wo diese Gase erneut einer Adsorptionsbehandlung unterzogen werden.
Die nachfolgende Beschreibung erörtert das Ergebnis eines auf der Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung mit der oben genannten Anordnung durchgeführten Versuchs.
Als man Luft mit einem Druck von 3,9 kN/m² (400 mmH&sub2;O) in die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung einströmen ließ, war das Schwimmerventil 23 geschlossen, um das Einströmen der Luft in die Dichte-Trenneinheit 8 zu verhindern. Dies verhinderte die Übertragung des Drucks zur Dichte-Trenneinheit 8 infolge eines plötzlichen Anstiegs des Innendrucks. Bei dieser Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung wurde Flon-113 enthaltendes Gas einer Lösungsmitteladsorption und einem durch Zufuhr des Dampfes erfolgenden Lösungsmittelentzug unterzogen. Dann wurde dort verflüssigtes Flon-113 zurückgewonnen, welches nicht mit Wasser verunreinigt war, und so wie es ist wiederverwendet werden kann. Aus dem oben erwähnten Versuchsergebnis ergibt sich, daß die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung die Trennung von Wasser von einem verflüssigten Lösungsmittel durch die Dichte sicher und zufriedenstellend erreicht, ohne daß nachteilige Auswirkungen auf die Trennung durch die Dichte ausgeübt werden.
Bei einer in den Figuren 3 bis 5 dargestellten anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Dichte- Trenneinheit 8 in der gleichen Weise wie bei der zuvor erwähnten Ausführungsform angeordnet. Bei der Ausführungsform in den Figuren 3 bis 5 sind gleiche Teile durch gleiche, in Fig. 2 verwendete Bezugsziffern gekennzeichnet, und die Beschreibung der Dichte-Trenneinheit 8 wird hier weggelassen.
Ein an ein Flüssigkeitszufuhrteil 17 der Dichte-Trenneinheit 8 angrenzender zwischengeschalteter Behälter 41 ist über ein einen Ventilsitz bildendes Teil 44 mit einem Ventilsitz 43 mit einer Verbindungsleitung 42 verbunden. Die Verbindungsleitung 42 ist mit einer Rückführleitung 45 verbunden, die mit einer Gaszufuhrleitung 4 verbunden ist. An dem Ventilsitz ist ein O- Dichtring 46 befestigt.
Über dem Ventilsitz 43 ist ein Schwimmerventilkörper 47 mit einem zylindrischen Teil 47a und einem über das untere Ende des zylindrischen Teils 47a verlängerten konischen Teil 47b angeordnet. Der Ventilsitz 43 und der Schwimmerventilkörper 47 bilden ein Schwimmerventil 48. Eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 40 wird durch Anordnen des Schwimmerventils 48 in der Verbindungsleitung 42 gebildet.
Der konische Teil 47b des Schwimmerventilkörpers 47 ist auf seiner Oberfläche in Umfangsrichtung in vorbestimmten räumlichen Abständen mit vier schmalen Nuten 49 versehen, wobei sich diese Nuten 49 auf die Spitze des konischen Teils 47b zu erstrecken. Wenn der Schwimmerventilkörper 47 in der Stellung angeordnet ist, in der er den Ventilsitz 43 verschließt, bilden die Nuten 49 zwischen dem O-Dichtring 46 und den konischen Teil 47b des Schwimmerventilkörpers 47 Durchlässe, in welchen eine kleine Flüssigkeitsmenge strömt.
Die zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 40 ist in der oben erwähnten Weise angeordnet. Wenn ein Lösungsmittelentzugsvorgang einen stabilen Zustand annimmt, nachdem der Dampf zugeführt worden ist, um den Lösungsmittelentzugsvorgang in Gang zu setzen, wird dementsprechend ein Flüssigkeitsgemisch ML aus einem verflüssigten Lösungsmittel L und Wasser W, nach dem Abkühlen und Kondensieren durch den Kondensator 7 in verflüssigter Form, in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 40 gespeichert. Weiter fließt immer eine kleine Menge der Flüssigkeit durch die von den Nuten 49 gebildeten Durchlässe in den zwischengeschalteten Behälter 41. Bei einer Anordnung, die ein normales Schwimmerventil verwendet, wird das Schwimmerventil nur dann geöffnet, wenn eine voreingestellte Menge der Flüssigkeit gespeichert ist, und die voreingestellte Menge der Flüssigkeit fließt absatzweise zur Dichte- Trenneinheit 8. Im Vergleich mit einer derartigen Anordnung kann die in den Figuren 3 bis 5 dargestellte Anordnung die Häufigkeit verringern, mit welcher das Schwimmerventil 48 geöffnet wird. Weiter verhindert die in den Figuren 3 bis 5 dargestellte Anordnung, daß plötzlich eine große Menge der Flüssigkeit in Richtung der Dichte-Trenneinheit 8 strömt. Dies gewahrleistet ein reibungsloses Strömen der Flüssigkeit zur Dichte-Trenneinheit 8, um dadurch zu verhindern, daß die getrennten Flüssigkeitsschichten in dieser gestört werden. Dementsprechend kann eine Flüssigkeitstrennung durch die Dichte in einem stabilen Zustand zufriedenstellender erfolgen. Wenn die gespeicherte Flüssigkeitsmenge den voreingestellten Wert übersteigt, wird die Flüssigkeit wahrscheinlich durch die Durchlässe unter den Schwimmerventilkörper 47 geführt. Dies bewirkt, daß der Schwimmerventilkörper 47 infolge des Auftriebs reibungslos angehoben wird. Somit wird das Schwimmerventil 48 geöffnet, was bewirkt, daß das Flüssigkeitsgemisch ML in den zwischengeschalteten Behälter 41 strömt. Die Flüssigkeit wird dann vom zwischengeschalteten Behälter 41 der Dichte-Trenneinheit 8 zugeführt.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform können die Nuten alternativ im Ventilsitz 43 oder sowohl im Schwimmerventilkörper 47 und im Ventilsitz 43 ausgebildet sein, und damit Durchlässe bilden, in welchen eine kleine Menge der Flüssigkeit strömt. Weiter sollte die Anzahl der Nuten 49 nicht auf vier wie oben erwähnt beschränkt sein, sondern sie kann in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher Teile einer Dichte-Trenneinheit 8, die denjenigen in den oben erwähnten Ausführungsformen gemeinsam sind, durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Die Ausführungsform in Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform in den Figuren 3 bis 5 in den folgenden Punkten.
Bei der Ausführungsform in Fig. 6 steht ein Verbindungsgehäuseteil a über denjenigen Teil einer oberen Abdeckung über, der von einer Trennwand 16 eines Gehäuses 15 getrennt ist. Das Verbindungsgehäuseteil a ist über ein einen Ventilsitz bildendes Teil 54 mit einem Ventilsitz 53 mit einer Verbindungsleitung 52 verbunden. Eine derartige Anordnung beseitigt den zwischengeschalteten Behälter 41 bei der in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform.
In der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform in den Figuren 3 bis 5 bilden der Ventilsitz 53 und ein Schwimmerventilkörper 57 ein Schwimmerventil 58. Eine Rückführleitung 55 ist mit der Verbindungsleitung 52 verbunden. Eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 50 wird durch Anordnen dem Schwimmerventils 58 in der Verbindungsleitung 52 gebildet.
Fig. 7 zeigt noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche sich von der Ausführungsform in Fig. 6 in den folgenden Punkten unterscheidet.
Bei der Ausführungsform in Fig. 7 ist ein Verbindungsgehäuseteil a über ein Ventilgehäuse 62, das als Ventil ein öffnendes/schließendes Ventil 61 von der elektromagnetisch betätigten Art aufweist, mit einer Verbindungsleitung 52 verbunden. Während das öffnende/schließende Ventil 61 geschlossen ist, wird eine Flüssigkeit von einem Kondensator 7 in einer zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 60 gespeichert. Ein Füllstandsfühler 63 ist an einer vorbestimmten Stelle über dem öffnenden/schließenden Ventil 61 angeordnet, so daß er erfaßt, wenn die in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 60 gespeicherte Flüssigkeitsmenge einen voreingestellten Wert überstiegen hat. Dieser Füllstandsfühler 63 ist mit einer Ventilsteuerschaltung 64 verbunden, die mit einer Steuerung 65 zum Ansteuern des öffnenden/schließenden Ventils 61 verbunden ist. Die Ventilsteuerschaltung 64 ist so angepaßt, daß sie als Reaktion auf ein vom Füllstandsfühler 63 zugeführtes Signal der Steuerung 65 ein Ansteuersignal zuführt. Die Steuerung 65 ist so angepaßt, daß sie als Reaktion auf das Ansteuerssignal das öffnende/schließende Ventil 62 für eine vorbestimmte Zeitspanne öffnet, um dadurch eine vorbestimmte Menge der in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 6() gespeicherten Flüssigkeit der Dichte-Trenneinheit 8 zuzuführen. Die Zeitspanne, während der das öffnende/schließende Ventil 61 geöffnet wird, d.h. die Menge der Flüssigkeit, die der Dichte-Trenneinheit 8 zugeführt wird, kann zum Beispiel auf etwa 80 % der vom Füllstandsfühler 63 zu erfassenden Menge der Flüssigkeit eingestellt werden. Die Zeitspanne, während der das öffnende/schließende Ventil 61 geöffnet/geschlossen wird, kann gemäß den Abmessungen der Vorrichtung experimentell bestimmt werden. An Stelle des Füllstandsfühlers kann ein Füllstandsmesser zur Steuerung des Füllstands verwendet werden.
Jede der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheiten 24, 40, 50, 60 kann ungeachtet der Lage der Dichte- Trenneinheit 8 und der Lage angrenzend an die Dichte- Trenneinheit 8 zwischen dem Kondensator 7 und der Dichte- Trenneinheit 8 angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Adsorptionstürmen angewandt werden, wo eine Lösungsmitteladsorption und ein Lösungsmittelentzug abwechselnd und wiederholt erfolgen, so daß ein verflüssigtes Lösungsmittel kontinuierlich zurückgewonnen wird, sondern auch auf eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung des Ein-Turm-Typs mit einem Adsorptionsturm, wo ein verflüssigtes Lösungsmittel absatzweise zurückgewonnen wird.
Fig. 8 zeigt eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung des Ein-Turm-Typs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Diese Vorrichtung weist einen Adsorptionsturm 71 auf, an welchem ein Gasadsorptionselement A befestigt ist. Mit dem unteren Raum des Adsorptionsturms 71 ist über einen ersten Motor-Kugelhahn 72 eine Gaszufuhrleitung 74 verbunden und über einen zweiten Motor-Kugelhahn 75 eine Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 76. Ein Gaszufuhrgebläse 73 zum Zuführen eines zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases zum Turm 71 ist an der Gaszufuhrleitung 74 angeordnet. Ein Kondensator 77, eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit 78 und eine Dichte-Trenneinheit 71 sind nacheinander mit der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 76 verbunden.
Am oberen Teil des Adsorptionsturms 71 ist ein Auslaßteil 80 zum Ausstoßen von Gas gebildet, aus welchem das Lösungsmittel adsorbiert und entzogen worden ist. Ein Luftzylinder 82 ist an einer Abdeckung 81 befestigt, die den oberen Teil des Adsorptionsturms 21 bedeckt. Am Luftzylinder 82 ist ein Ventilkörper 83 zum Öffnen/Schließen des Auslaßteils 80 befestigt. Eine durch den Ventilkörper 83 verschlossene Dampfzufuhrleitung 85 zum Zuführen von Dampf zum Adsorptionsturm 71 ist über einen dritten Motor-Kugelhahn 84 mit dem Auslaßteil 80 verbunden. Ein Auslaßrohr 87 ist über einen vierten Motor-Kugelhahn 86 mit der Abdeckung 81 verbunden.
Eine Bypass-Leitung 88 ist zwischen dem Kondensator 77 und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 78, die an die Dichte-Trenneinheit 79 angrenzt und die in derselben Weise wie bei der in den Figuren 1 und 2 (a), (b) dargestellten Ausführungsformen ausgebildet ist, an der Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 76 angeschlossen. An der Bypass-Leitung 88 ist eine Puffereinheit 89 angeschlossen, um zeitweilig Gasbestandteile zu speichern, die vom Kondensator 77 nicht verflüssigt worden sind, wobei das Fassungsvermögen der Puffereinheit 89 veränderlich ist. Diese Puffereinheit 89 wird durch ein Gehäuse und einen darin untergebrachten dehnbaren Sackkörper gebildet.
Ein Teil der Bypass-Leitung 88 ist durch eine Rückführleitung 90 mit demjenigen Teil der Gaszufuhrleitung 74 verbunden, der in Strömungsrichtung vor dem Gaszufuhrgebläse 73 liegt. Die in der Puffereinheit 89 gespeicherten Gasbestandteile werden über die Rückführleitung 90 der Gaszufuhrleitung 74 und dem Adsorptionsturm 71 zugeführt. An der Bypass-Leitung 88 ist eine Ablaßleitung 91 zum Abziehen der Flüssigkeit in der Puffereinheit 89 angeschlossen. Mit der Rückführleitung 90 ist ein Rückschlagventil 92 verbunden, um das Einströmen des zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases aus der Gaszufuhrleitung 74 zur Puffereinheit 89 zu unterdrücken. Eine Ablaßleitung 93 zum Abziehen einer Restflüssigkeit ist mit der Dichte-Trenneinheit 79 verbunden.
Gemäß der Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung vom Ein-Turm- Typ sind während der Lösungsmitteladsorption der erste und vierte Motor-Kugelhahn 72, 86 geöffnet, und der Ventilkörper 83 ist angehoben, um das Auslaßteil 80 zu öffnen. Auch sind der zweite und dritte Motor-Kugelhahn 75, 84 geschlossen und das zu behandelnde, Lösungsmittel enthaltende Gas wird dem Adsorptionsturm 71 vom Gaszufuhrgebläse 73 über die Gaszufuhrleitung 74 zugeführt. Das zu behandelnde, Lösungsmittel enthaltende Gas tritt durch ein Gasadsorptionselement A des Adsorptionsturms 71 hindurch, so daß das Lösungsmittel von Aktivkohlefasern des Gasadsorptionselements A adsorbiert wird.
Um das derart adsorbierte Lösungsmittel zu entziehen, werden der erste und vierte Motor-Kugelhahn 72, 86 geschlossen und der Ventilkörper 83 wird abgesenkt, um das Auslaßteil 80 zu verschließen. Auch werden der zweite und dritte Motor- Kugelhahn 75, 84 geöffnet, und der Dampf wird von der Dampfzufuhrleitung 85 dem Adsorptionsturm 71 zugeführt. Das vom Gasadsorptionselement A des Gasadsorptionsturms 71 adsorbierte Lösungsmittel wird erwärmt und vom Dampf entzogen, um die Aktivkohlefasern zu regenerieren. Zusammen mit dem Dampf wird das so entzogene Lösungsmittel durch die Lösungsmittelrückgewinnungsleitung 76 dem Kondensator 77 zugeführt, wo das Lösungsmittel und der Dampf kondensiert und verflüssigt werden. Das entstehende Flüssigkeitsgemisch wird der Dichte-Trenneinheit 79 zugeführt, wo das verflüssigte Lösungsmittel vom Wasser getrennt zurückgewonnen wird. Obwohl der Innendruck des Adsorptionsturms 71 mit der Zufuhr des Dampfs zu dem Zeitpunkt erhöht wird, wenn ein Entzug des Lösungsmittels in Gang gesetzt wird, unterbricht das Ventil der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 78 die Übertragung des erhöhten Drucks auf die Dichte-Trenneinheit 79. Beim Anstieg des Innendrucks des Adsorptionsturms 71 strömen sowohl das vom Kondensator 77 nicht verflüssigte, Lösungsmittel enthaltende Gas, als auch das Gas in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 78 durch die Bypass-Leitung 88 in die Puffereinheit 89, deren Fassungsvermögen je nach den Druckschwankungen veränderbar ist. Diese Gase werden in der Puffereinheit 89 gespeichert, um eine Erhöhung des Drucks im Kondensator 77 oder in der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 78 zu unterdrücken. Da während der Lösungsmitteladsorption infolge des Betriebs des Gaszufuhrgebläses 73 in der Rückführleitung 90 ein Unterdruck erzeugt wird, wirkt auf die in der Puffereinheit 89 gespeicherten Gase eine Saugkraft ein und sie werden durch die Rückführleitung 90 dem Adsorptionsturm 71 zugeführt. Diese Gase werden erneut einer Adsorptionsbehandlung unterzogen. Dies verhindert das Austreten nach außen (i) eines mit hoher Konzentration in einer Gasphase im Kondensator 77 vorhandenen, Lösungsmittel enthaltenden Gases und (ii) eines Gases, welches das Lösungsmittel enthält, das während des Lösungsmittelentzugs vom Kondensator 77 nicht kondensiert und verflüssigt worden ist. Somit kann der Wirkungsgrad der Lösungsmittelrückgewinnung verbessert werden.
Die nachfolgende Beschreibung erörtert die Ergebnisse von Versuchen, die auf der Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden.
Als man Luft mit einem Druck von 3,9 kN/m² (400 mmH&sub2;O) in die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung vom oben erwähnten Ein- Turm-Typ mit einem Schwimmerventil 23 und einer zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 24, wie in Fig. 2 dargestellt, einströmen ließ, war das Schwimmerventil 23 geschlossen, um das Einströmen der Luft in die Dichte- Trenneinheit 8 zu verhindern. Dies verhinderte die Übertragung des Drucks infolge eines plötzlichen Anstiegs des Innendrucks auf die Dichte-Trenneinheit 8.
Bei dieser Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung wurde aus einer Chemischen Reinigungsmaschine abgezogenes, Tetrachlorethen enthaltendes Gas einer Adsorptionsbehandlung unterzogen, und der Dampf wurde zugeführt, um das adsorbierte Lösungsmittel zu entziehen. Dann wurde verflüssigtes Tetrachlorethen zurückgewonnen, das nicht mit Wasser verunreinigt war, und das so wie es ist wiederverwendet werden kann. Bei dieser Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung wurde Flon-113 enthaltendes Gas in der gleichen Weise wie oben erwähnt einer Adsorptions- und Entzugsbehandlung unterzogen. Dann wurde dort verflüssigtes Flon-113 zurückgewonnen, das nicht mit Wasser verunreinigt war, und das so wie es ist wiederverwendet werden kann.
Aus den oben erwähnten Versuchsergebnissen ist ersichtlich, daß die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung vom Ein-Turm- Typ die Trennung von Wasser von einem verflüssigten Lösungsmittel durch die Dichte ebenfalls sicher und zufriedenstellend erreicht, ohne daß auf eine derartige Trennung durch Dichte nachteilige Auswirkungen ausgeübt werden.
Das Gasadsorptionselement kann Aktivkohle in Form von Fasern, Teilchen oder Blöcken und vorzugsweise Aktivkohlefasern umfassen, die eine hohe Adsorptionsgeschwindigkeit und ein großes Adsorptionsvermögen aufweisen.
Wenn bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform die Rückführleitung 90 mit der Saugseite des Gaszufuhrgebläses 72 verbunden ist, wird in der Rückführleitung 90 ein Unterdruck erzeugt, womit das bei der zuvor erwähnten Ausführungsform verwendete Rückschlagventil 92 wegfallen kann. Alternativ dazu kann mit der Rückführleitung 90 ein Umkehrgebläse verbunden sein, so daß die in der Puffereinheit 89 gespeicherten Gasbestandteile zur Gaszufuhrleitung 74 zurückgeführt werden. In diesem Fall ist die Rückführleitung 90 mit demjenigen Teil der Gaszufuhrleitung 74 verbunden, der in Strömungsrichtung hinter dem Gaszufuhrgebläse 73 liegt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Adsorptionstürmen 1a, 1b kann zwischen dem Kondensator 7 und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit 74 eine Puffereinheit mit veränderbarem Fassungsvermögen ähnlich der oben erwähnten angeordnet sein, um das Lösungsmittel enthaltende Gas zu speichern, das vom Kondensator 7 nicht verflüssigt worden ist.
Die Puffereinheit kann so angeordnet sein, daß ihr Fassungsvermögen je nach Druckschwankungen veränderbar ist, und so, daß die vom Kondensator zugeführten Gasbestandteile während des Lösungsmittelentzugs darin gespeichert werden. Das Material des Sackkörpers kann dehnbar sein oder nicht. Die Puffereinheit ist bevorzugt durch einen Sack gebildet, der aus einem weichen lagenförmigen Material hergestellt ist, welches in einem Lösungsmittel unlösbar ist.
Alternativ dazu kann die Puffereinheit zum Beispiel durch einen Zylinder und ein gleitendes Teil, beispielsweise einen Kolben gebildet werden, der im Zylinder angehoben oder abgesenkt wird. In diesem Fall kann das Eigengewicht des gleitenden Teils eingestellt werden, oder es kann eine Feder, beispielsweise eine Spiralfeder angeordnet werden, um das gleitende Teil von oben nach unten zu bewegen. In diesem Fall ist es möglich, durch Einstellen der Federspannung die Menge des im Zylinder gespeicherten Gases oder die Geschwindigkeit zum Zurückführen des Gases zur Gaszufuhrleitung während der Lösungsmitteladsorption einzustellen.
Weiter kann das gleitende Teil im Zylinder gleitend mit einem Antriebsmechanismus, beispielsweise einem Elektromotor, einem Luftzylinder oder dergleichen verbunden sein, so daß während des Lösungsmittelentzugs der Antriebsmechanismus mit vorbestimmter Zeiteinteilung betätigt wird, um eine Gasansaugung in Gang zu setzen, und so daß während der Lösungsmitteladsorption der Antriebsmechanismus mit vorbestimmter Zeiteinteilung betätigt wird, um eine Gasabgabe in Gang zu setzen.
Die Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf eine Vielfalt von Anwendungen zur Rückgewinnung organischer Lösungsmittel in chemischen Fabriken, in Reinigungen und dergleichen eingesetzt werden.

Claims

1. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung, enthaltend:

einen Adsorptionsturm (1a,1b,71) mit einem Gasadsorptionselement (A) und einem Auslaßteil (9a,9b,80), das sich öffnen läßt;

eine mit dem Turm verbundene Gaszufuhrleitung (4,74) zum Zuführen eines zu behandelnden, Lösungsmittel enthaltenden Gases zu dem besagten Turm;

eine mit dem Turm verbundene Dampfzufuhrleitung (14,85) zum Zuführen von Dampf zu dem besagten Turm, um das besagte Adsorptionselement für einen Lösungsmittelentzug zu erwärmen, wobei der Dampf das Lösungsmittel aus dem Adsorptionselement mit sich fortführt;

eine mit dem Turm verbundene Lösungsmittelrückgewinnungsleitung (6,76) zum Befördern des Dampfes und des von diesem mitgeführten entzogenen Lösungsmittel aus dem besagten Turm;

einen Kondensator (7,77) der zum Abkühlen und Verflüssigen des Dampfes und des von diesem mitgeführten Lösungsmittels unter Bildung eines Flüssigkeitsgemischs und zur Abgabe des Flüssigkeitsgemischs mit der besagten Lösungsmittelrückgewinnungsleitung verbunden ist;

eine Dichte-Trenneinheit (8,79) zum Aufnehmen des abgegebenen Flüssigkeitsgemischs in Strömungsrichtung hinter dem Kondensators und zum Trennen des Flüssigkeitsgemischs durch die Dichte, um dadurch ein verflüssigtes Lösungsmittel zurückzugewinnen;

gekennzeichnet durch eine zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit (24,40,50,60,78), die zwischen dem besagten Kondensator und der besagten Dichte-Trenneinheit angeordnet ist, um das vom Kondensator abgegebene Flüssigkeitsgemisch zu speichern, wobei die besagte Speichereinheit in ihrem Boden ein Ventil (23,48,58,61) aufweist, das so angepaßt ist, daß es sich automatisch öffnet, wenn die besagte zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit eine Menge des Flüssigkeitsgemischs speichert, die einen voreingestellten Wert übersteigt, so daß das den voreingestellten Wert übersteigende Flüssigkeitsgemisch von der besagten zwischengeschalteten Speichereinheit in die besagte Dichte- Trenneinheit strömt.

2. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasadsorptionselement Aktivkohlefasern enthält.

3. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Schwimmerventil (23,48,58) ist, das so angepaßt ist, daß es infolge des Auftriebs des Flüssigkeitsgemischs geöffnet wird, wenn die zwischengeschaltete Flüssigkeitsspeichereinheit die besagte Menge des Flüssigkeitsgemischs speichert.

4. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil einen Schwimmerventilkörper (23a,47,57) umfaßt, der so angepaßt ist, daß er durch den Auftrieb des Flüssigkeitsgemischs angehoben wird, sowie einen Ventilsitz (23b,43,53), der so angepaßt ist, daß er den besagten Schwimmerventilkörper bei einer Schließstellung, in der das besagte Schwimmerventil geschlossen ist, aufnimmt und hält, wobei das besagte Schwimmerventil zwischen dem besagten Schwimmerventilkörper und dem besagten Ventilsitz einen Durchlaß (49) aufweist, in welchem eine kleine Menge einer Flüssigkeit strömt, während der besagte Schwimmerventilkörper in der Schließstellung angeordnet ist.

5. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte-Trenneinheit umfaßt:

ein Gehäuse (15) mit einem Inneren, wobei das Innere des besagten Gehäuses enthält: einen ersten Raum (S1), der mit der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit verbunden ist, und einen zweiten Raum (52);

eine Trennwand (16), die das besagte Innere des besagten Gehäuses in den ersten und zweiten Raum unterteilt, so daß der besagte erste und zweite Raum jeweils in ihrem unteren Teil miteinander verbunden sind, wobei der besagte erste Raum mit der zwischengeschalteten Einheit verbunden ist;

einen an einem oberen Teil des besagten Gehäuses in dem besagten ersten Raum gebildeten Flüssigkeitsaufnahmeteil (18);

eine in dem besagten Gehäuse an dem besagten Flüssigkeitsaufnahmeteil ausgebildete Abzugsöffnung (19); und

eine in dem besagten Gehäuse in dem besagten zweiten Raum gebildete Auslaßöffnung (20).

6. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein mit der Gaszufuhrleitung verbundenes Gaszufuhrgebläse (3,73) und eine Rückführleitung (25,88,90) umfaßt, die den oberen Teil der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit mit einer Saugseite des Gaszufuhrgebläses verbindet.

7. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von Adsorptionstürmen umfaßt, wobei die Vorrichtung weiter eine Steuervorrichtung zum Steuern der Zufuhr des Lösungsmittel enthaltenden Gases und von Dampf über die Gaszufuhrleitung bzw. die Dampfzufuhrleitung zu den Türmen umfaßt, so daß die Zufuhr des Gases zwischen den Türmen wechselt und in jedem Turm wechselweise eine Adsorption des Lösungsmittels in dem Lösungsmittel enthaltenden Gas durch das Gasadsorptionselement und ein Entzug des von den besagten Gasadsorptionselement adsorbierten Lösungsmittels erfolgen.

8. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter zum Speichern von Lösungsmittel enthaltendem Gas eine zwischen dem Kondensator und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit angeordnete Puffereinheit (89) mit einem veränderlichen Fassungsvermögen, ein mit der Gaszufuhrleitung verbundenes Gaszufuhrgebläse (73), sowie eine die besagte Puffereinheit mit einer Saugseite des Gaszufuhrgebläses verbindende Rückführleitung (90) umfaßt.

9. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nur einen Adsorptionsturm enthält, wobei die Vorrichtung weiter eine Steuervorrichtung zum Steuern der Zufuhr des Lösungsmittel enthaltenden Gases und von Dampf über die Gaszufuhrleitung bzw. die Dampfzufuhrleitung zu dem einen Adsorptionsturm umfaßt, so daß wechselweise eine Adsorption des Lösungsmittels in dem Lösungsmittel enthaltenden Gas durch das Adsorptionselement und ein Entzug des von dem besagten Gasadsorptionselement adsorbierten Lösungsmittels erfolgen.

10. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter zum Speichern des Lösungsmittel enthaltenden Gases eine zwischen dem Kondensator und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit angeordnete Puffereinheit (89) umfaßt, wobei die besagte Puffereinheit ein veränderliches Fassungsvermögen aufweist, ein mit der Gaszufuhrleitung verbundenes Gaszufuhrgebläse (73), sowie eine die besagte Puffereinheit mit der Saugseite des Gaszufuhrgebläses verbindende Rückführleitung (90).

11. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter zum Speichern des Lösungsmittel enthaltenden Gases eine zwischen dem Kondensator und der zwischengeschalteten Flüssigkeitsspeichereinheit angeordnete Puffereinheit (89) mit einem veränderlichen Fassungsvermögen, ein mit der Gaszufuhrleitung verbundenes Gaszufuhrgebläse (73), sowie eine Rückführleitung (90) mit einem Umkehrgebläse umfaßt, die die besagte Puffereinheit mit einer in Strömungsrichtung vor dem Gaszufuhrgebläse liegenden Seite verbindet, um das in der besagten Puffereinheit gespeicherte, Lösungsmittel enthaltende Gas zu dem besagten Adsorptionsturm zurückzuführen.

12. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinheit mit veränderlichem Fassungsvermögen durch einen Sack gebildet wird, der aus einem weichen lagenförmigen Material hergestellt ist, welches im Lösungsmittel unlöslich ist.

13. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinheit mit veränderlichem Fassungsvermögen durch einen Sack gebildet wird, der aus einem weichen lagenförmigen Material hergestellt ist, das im Lösungsmittel unlösbar ist.

14. Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinheit mit veränderlichem Fassungsvermögen durch einen Sack gebildet wird, der aus einem weichen lagenförmigen Material hergestellt ist, das im Lösungsmittel unlösbar ist.