DE8815199U1 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen aus Polyurethanhartschaum - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen aus Polyurethanhartschaum

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) aus Polyurethanhartschaum (PU-Hartschaum) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

FCKWs werden als Treib- und Isoliermittel bei der Herstellung von PU-Schaum verwendet. PU-Hartschaum findet in sehr großem Umfang als Isolierstoff Verwendung, u.a. auch in Kühlgeräten, wie z.B. Kühlschränken, Gefrierschränken, Kühlanlagen usw. Ausgediente Kühlgeräte werden derzeit

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Deutsche Bank AG Hamburg. Nr. 05/284W.(BLZ.200.7«) 00) ■ Posischeck Hamburg 28 42-206 Dresdne>Bai{]i &phgr; Hamburg, Nf. 933.&phgr;^:3.5, {BLZ 200 800 001

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komplett oder nach einem Schreddervorgang auf Mülldeponien gelagert. Das z.B. in der Kühlanlage verwendete Kältemittel enthält FCKWs, die jedoch zum jetzigen Zeitpunkt schön in großem Umfang rückgewonnen werden. Das im PU-Hart-* schaum gespeicherte FCKW hingegen diffundiert im Laufe der Jahre aus dem Material heraus und gelängt in die Atmosphäre. FCKWs gelten als schädlich, weil sie die Ozonschicht angreifen sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem FCKWs auf einfache Weise weitgehend aus Teilen aus PU-Hartschaum ausgeschieden und rückgewonnen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Hartschaumtei Ie, so wie sie beispielsweise aus dem Kühlschrank entnommen werden, in einen von Luft abgeschlossenen Raum gebracht und dort zerkleinert und anschließend erwärmt, wobei das Gas aus dem Raum abgesaugt und mit Hilfe einer Kühlmaschine in bekannter Weise verdichtet und verflüssigt wird. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird der PU-Hartschaum zu Granulat zerkleinert mit vorzugsweise einem Durchmesser der Körner von 0,2 bis 0,6 mm. Bei diesem Vorgang wird schon ein großer Anteil des

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gespeicherten Treibmittels frei, während der Rest durch Erwärmung des Granulats ausgetrieben wird. Durch die Erwärmung dehnen sich die FCKW-Einschlüsse aus, und die noch verbliebenen Bläschen platzen, so daß nach diesem Verfahren etwa 95 % des gesamten gespeicherten FCKWs rückgewonnen werden kann. Wird eine Temperatur bis zu 200⁰C eingesetzt, kann das erfindungsgemäfle Verfahren in kurzer Zeit ablaufen und nimmt Z.ö. nicht mehr als 10 ninuten in Anspruch. Da der apparative Aufwand sich in Grenzen hält, läßt sich das er- *■» ndungsgemäße Verfahren verhältnismäßig kostengünstig durchführen.

Besonders vorteilhaft ist, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der abgeschlossene Raum während des gesamten Verfahrens unter Unterdruck steht. Beispielsweise kann eine Vakuumpumpe angeschlossen sein, die einen vorgegebenen Unterdruck aufrechterhält und dadurch das Austreten des Treibgases aus dem PU-Hartschaumgranulat begünstigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, daß der PU-Schaum zuvor aus dem Kühlgerät entfernt worden ist. Dies kann z.B. manuell geschehen, wobei bei diesem Vorgang ein Recycling auch der übrigen Bestandteile vorgenommen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zumindest weitaus weniger aufwendig als wenn der komplette Kühlschrank zei—

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kleinert und z.B. anschließend im Vakuum erwärmt werden würde.

Da be^rn erfindungsgemäßen Verfahren der Hartschaum nahezu pulverförmig zerkleinert wird, kann er wiederverwendet werden, beispielsweise als Füller in der kunststoffverarbeitenden Industrie.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht einen Behälter vor, der eine | verschließbare bzw. abJichtbare Einfüllöffnung für PU- ' Schaumteile aufweist. Der Einfüllöffnung ist eine Zerklei- ] nerungsvorrichtung im Behälter zugeordnet. Im Behälter ist ferner ein Sammelbereich für zerkleinerten PU-Schaum angeordnet, der eine Heizvorrichtung aufweist. Oberhalb der Heizvorrichtung bzw. des Sammelbereichs ist eine mit einer Pumpe oder dergleichen verbindbare Absaugöffnung vorgesehen. Die Zerkleinerungsvorrichtung befindet sich vorzugsweise oberhalb des Sammelbereichs, so daß das zerkleinerte Gut durch Schwerkraft in den Sammelbereich fallen kann.

Es sind verschiedene Zerkleinerungsvorrichtungen denkbar. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß sie einen Vorrat an Strahlpartikeln enthält, die unter hohem Druck gegen die PU-Schaumtei Ie gerichtet werden. Im Sammelbereich ist eine Trennvorrichtung angeordnet, die die Strahlenpartikel von dem PU-Granulat trennt. Die Strahl-

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partikel sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise kleine Stahlkugeln, die mittels eines Schleuderrads oder dergleichen gegen die PU-SchaumteiIe geschleudert werden. Das "Bestrahlen" von Gegenständen mit Sand oder auch mit Stahlkugeln ist an sich bekannt und wird zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von MetalLteilen, verwendet, z.B. zum Entfernen von Rost oder derglei chti. Es hat sich herausgestellt, daß durch das Schleudern von kleinen Stahlkörnern gegen die PU-SchaumteiIe diese in der gewünschten Partikelgröße granuliert werden kann. Der Zerkleinerungsvorgang erfolgt innerhalb raschester Zeit, wobei nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die PU-Schaumteile während der Zerkleinerung in einem siebartige öffnungen aufweisenden Sammelbehälter gehalten sind, der auch einer Umwälzvorrichtung zugeordnet ist. Die zerkleinerten PU-Partikel fallen durch die öffnungen des Sammelbehälters hindurch in den Sammelbereich und werden dort erwärmt, im Sammelbereich ist vorzugsweise eine Rührvorrichtung, beispielsweise in Form einer Schnecke vorgesehen, die für eine Umwälzung des Granulats sorgt und das Entweichen des FCKWs begünstigt .

Es ist ferner eine Trennvorrichtung vorgesehen, welche die Stahlkörner von dem PU-Granulat trennt, damit die Stahlkörner wiederverwendet werden können.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt äußerst schematisch den Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Bevor auf die in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten näii5r eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.

In der Zeichnung ist die gesamte Vorrichtung mit 10 bezeichnet. Sie weist einen Behälter 11 auf, der nach oben eine Einfüllöffniing aufweist, die durch einen Deckel 12 dicht verschließbar ist. An der Seite ist eine weitere Einfüllöffnung vorgesehen, die durch eine Klappe 14 dicht verschlossen werden kann. Der Behälter 10 kann als Druckbehälter ausgeführt werden, zumindest muß er in der Lage sein, ein begrenztes Vakuum im Behälterinneren zuzulassen.

Im oberen Bereich des Behälters sind zwei Anschlüsse 15, 16 vorgesehen, die Absaugöffnungen bilden und mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden sind. Im oberen Bereich des Behälters 11 ist ein trichterartiges Reservoir 17 für kleine Stahlkugeln bzw. -körner 18 vorgesehen. Das Reservoir 17

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weist eine nach unten gehende öffnung 20 auf, in die teilweise ein Schleuderrad 21 eingreift, dessen Aufbau nicht

&bull; im einzelnen erläutert werden soll. Das Schleuderrad ist

I geeignet, StahlkugeLn 18 aus dem Reservoir 17 mitzunehmen I und mit großer Geschwindigkeit in einem Strahl nach unten

f zu schleudern, wie bei 22 angedeutet. Eine derartige Vor-

I richtung ist an sich bekannt und wird z.B. zum Reinigen von I Metalloberflächen verwendet (Entrosten).

, Unterhalb des Schleuderrads 21 ist ein Endlos-Förderband

angeordnet, das in Richtung der Pfeile umläuft. Das Endlos-Förderband 23 ist annähernd in U-Form angeordnet und bildet eine Art Aufnahmeraum fur Teile 24 aus PU-Hartschaum, die

% über die seitliche Einfüllöffnung eingegeben werden. Die

Begrenzungen des Aufnahmeraums parallel zur Zeichenebene können beispielsweise durch die Wände des Behälter? 11 ge~ &Iacgr;; bildet sein oder durch separate Wände. Das Förderband 23

j< führt zu einer Umwälzung der Teile 24. Es ist ferner mit

Sieböffnungen versehen. Im Bodenbereich des Behälters 11

: ist ein Schubfach 30 angedeutet, in dem horizontal eine

! Schnecke 31 drehbar gelagert ist. Sie wird von einem An-

¹ triebsmctor 32 angetrieben. Der Antriebsmechanismus für das

Schleuderrad 21 und das Förderband 23 ist nicht dargestellt. Es können herkömmliche Antriebsmotoren, insbesondere Elektromotoren verwendet werden. Dem Schubfach 30 sind zwei Heiz-

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stäbe 33, 34 zugeordnet/ um das sich im Schubfach 30 ansammelnde Granulat 35 zu erwärmen/ beispielsweise auf 20O⁰Ci. Es versteht sich/ daß die Heizstäbe 33/ 34 auch weiter uriten angeordnet sein können. Ferner kann alternativ die Schnecke 31 gleichzeitig a Is Hei ze lement wirken.

Im unteren Bereich ist außerdem eine Trennvorrichtung vorgesehen/ welche die Stahlkugeln 18 vom Granulat 35 trennt. Hierzu ist beispielsweise ein Sieb vorgesehen/ das für Stahlkugeln nicht/ für das Granulat hingegen durchlässig ist.

Der Behälter 11 ist über Beine 36 am Untergrund abgestützt.

Die Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt. Im Reservoir 17 befindet sich ein Vorrat an Stahlkörnern oder -kugeln 18. Eine Charge PU-HartschaumteiLe wird über die Klappe 14 in dsn Sshsltsr 10 eingegeben, dihi auf da? Förderband 23. Anschließend werden Deckel 12 und Klappe 14 dicht verschlossen. Der Motor für das Schleuderrad 21 und für das Förderband 23 sowie für die Schnecke (Motor 32) werden in Gang gesetzt. Die Stahlkugeln "bestrahlen" die PU-Hartschaumtei Ie 24 und granulieren diese« Das Granulat fällt zusammen mit den Kugeln durch das Förderband 23 in das Schubfach 30, wobei jedoch die Stahlkugeln zuvor getrennt wurden. Die Schnecke 31 wälzt das Granulat 35 um, das wie bereits erwähnt, z.B. auf 200

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erwärmt wird. Während des Granuliervorgangs und der Erwärmung des Granulats 35 wird fortwährend FCKW frei, das, wie bei 40 angedeutet, im Behälter 10 nach oben steigt* Das Behä Iteri nriere ist während des beschriebenen Vorgangs an eine Vakuumpumpe angeschlossen, so daß im Behälterinneren Vakuum herrscht. Das FCKW wird mithin abgesaugt und gelangt z.B. in einen Zwischenbehälter. Von dort wird es in eine Kühlmaschine gesaugt, dort verdichtet ufid anschließend verflüssigt. Das flüssige FCKW kann dann in einen Druckbehälter abgefüllt werden.

Die Erfindung wurde anhand der Rückgewinnung von FCKW aus Polyurethanschaum in Kühl- und Gefriergeräten beschrieben. Es versteht sich, daß sie überall dort angewendet werden kann, wo FCKW als Treibmittel für PU-Schaum verwendet wird und eine Entsorgung des PU-Schaums gewünscht ist.

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Claims (11)

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1. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) aus Polyurethanhartschaum (PU-Hartschaum), dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (11) eine Einfüllöffnung für PU-Hartschaumteile aufweist, der eine Zerkleinerungsvorrichtung (18, 21) im Behälter (11) nachgeordnet ist, der Behälter (11) ferner ein Sammelbereich (30) für zerkleinerten PU-Hartschaum aufweist, dem eine Heizvorrichtung (33, 34) zugeordnet ist und oberhalb der Hei&zgr;verrichtung der Behälter (11) mindestens eine mit einer Pumpe verbundene Absaugöffnung (15, 16) au*weift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsvorrichtung einen Vorrat ;17) an unter hohem Druck gegen die PU-Hartschaumteile gerichteten Strahlenpartikeln (17) enthält und im Sammelbereich (30) eine Trennvorrichtung angeordnet ist zum Trennen der Strahlpartikel von dem PU-Hartschaumgranulat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß kleine Stahlkugeln (18) vorgesehen sind und ein Schleuderrad (21) nahe dem Vorrat (17) angeordnet ist zum Schleudern der Stahlkugeln gegen die PU-Hartschaumteile (24).

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen siebartige Öffnungen aufweisenden Sammelbehälter zum Halten der PU-Hartschaumteile während der Zerkleinerung und durch eine Umwälzvorrichtung im Sammelbehälter.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennseichnet, daß ein mit Öffnungen versehenes Endlos för-^rband (23) annähernd in U-Form aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbereich (30) eine Rührvorrichtung (31) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnecke (31) oder dergleichen vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (31) ein Heizelement ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gegekennzeichnet, daß dem Sammelbereich eine Schublade zugeordnet ist zum Entfernen des entgasten GranuJ.ats (35) aus dem Behälter (11)·

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10# Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9; gekeriri- | zeichnet durch ein Trennsieb für die Stählkügeln (16).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Rückfördervorrichtung für die Stahlkugeln (18) in den Vöfratsbehälter (17).