DK161739B - Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig kondensering af en dampkomponent i en gasblanding - Google Patents
Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig kondensering af en dampkomponent i en gasblanding Download PDFInfo
- Publication number
- DK161739B DK161739B DK228782A DK228782A DK161739B DK 161739 B DK161739 B DK 161739B DK 228782 A DK228782 A DK 228782A DK 228782 A DK228782 A DK 228782A DK 161739 B DK161739 B DK 161739B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- heat exchanger
- gas mixture
- condensed
- gas
- liquid phase
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0033—Other features
- B01D5/0036—Multiple-effect condensation; Fractional condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0027—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by direct contact between vapours or gases and the cooling medium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/0093—Removing and treatment of non condensable gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
DK 161739 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til kondensering af en dampkomponent i en gasblanding og nærmere bestemt til den effektive kondensation og genvinding af opløsningsmiddeldampe fra en gasblanding 5 indeholdende sådanne dampe og indifferent gas.
Under hærdningen af opløsningsmiddelbaserede harpiksbeklædninger i en hærdeovn fordamper opløsningsmidlet i ovnatmosfæren. Traditionelt blev meget store luftstrømme tvunget gennem sådanne ovne for at begrænse partialtrykket 10 af opløsningsmiddeldampene til værdier under den nedre eksplosionsgrænse for disse dampe i luft og for at fjerne disse dampe fra ovnen. Disse kendte hærdeprocesser er ugunstige, idet store luftstrømme fjerner store varmemængder fra ovnene, og der kræves følgeligt et stort brændselsforbrug for kon-15 tinuerligt at tilføre denne varme. Yderligere forringer udledningen af hydrocarbonbaserede opløsningsmidler såsom acetone, toluen osv. i atmosfæren luftkvaliteten. Selv om det er muligt at forbrænde opløsningsmidler i sådanne ud-ledede luftstrømme, kræves der ofte yderligere brændsel for 20 at opretholde forbrændingen, og disse opløsningsmidler kan ikke genvindes til fremtidig brug.
Der er blevet foreslået forskellige metoder til genvinding af opløsningsmiddeldampe fra hærdeovne eller tørrekamre såsom de fremgangsmåder og apparater, der er omhandlet 25 i beskrivelsen til ansøgernes USA patent nr. 4.150.494. Ifølge dette patentskrift anvendes flydende nitrogen som et kølemiddel til kondensering af opløsningsmiddeldampe, som udtages fra en hærdeovn eller lignende indretning, idet den fremkomne, fordampede nitrogen tilbageføres til ovnen for 30 at gøre denne indifferent. Dette muliggør genvinding af kondenseret, flydende opløsningsmiddel, og man undgår udledning af opløsningsmiddeldampe i atmosfæren. Den samlede gasstrøm gennem ovnen formindskes, og derfor formindskes ligeledes den nødvendige brændselsmængde til opretholdelse 35 af den tilstræbte ovntemperatur. Dette patent skri ft omhandler ligeledes en varmeveksler med enkelte gennemløb til kon-
DK 161739 B
2 densering af opløsningsmiddeldampe i modstrøm med en strøm af flydende nitrogen og organer til at afføle temperaturen af det kondenserede opløsningsmiddel, så at strømmen af flydende nitrogen til varmeveksleren kan styres med henblik 5 på at undgå frysning af opløsningsmidlet. Imidlertid indeholder blandingen af opløsningsmiddeldampe og indifferent gas en mindre fugtighedskomponent, og det er ofte nødvendigt at underkaste opløsningsmiddeldampene forholdsvis lave temperaturer under 0eC for at kondensere acceptable fraktioner 10 deraf. Fugtigheden vil fryse og. være tilbøjelig til at tilstoppe rørledninger og andre ledninger, der anvendes til genvinding af kondenseret opløsningsmiddel, når der anvendes sådanne lave temperaturer. Selv om afkølingsgraden, der anvendes for at kondensere opløsningsmiddeldampene, kan 15 formindskes ved anvendelse af en mindre tilstrømning af flydende nitrogen, vil dette medføre en tilsvarende formindskelse af den opløsningsmiddelfraktion, som faktisk kondenseres, og følgelig vi‘1 den ikke-kondenserede gas, som * forlader varmeveksleren, indeholde et uacceptabelt højt 20 partialtryk af - opløsningsmiddeldampe. Typisk tilstræber man ved kondensering at fjerne mindst 99% eller mere af opløsningsmiddeldampene i den udtagne ovnatmosfære.
Med henblik på at lette kondenseringen af opløsningsmiddeldampe udtaget fra hærdeovne i en indifferent gasblan-25 ding er det blevet foreslået at fordampe en kryogen væske til dannelse af en kold, indifferent gas (f.eks. nitrogen), og udnytte kølingen i denne gas til ved indirekte varmeveksling at køle væskefasen af et opløsningsmiddel. Det kølede opløsningsmiddel kan så anvendes til at køle opløsningsmid-30 deldampe, som tilføres en passende varmevekslerindretning som omhandlet i beskrivelsen til ansøgernes USA patentskrift nr. 4.237.700. Dette anlæg kræver imidlertid forholdsvis store strømme af kold, indifferent gas gennem en endeløs ledning, og er følgelig ikke et særskilt effektivt middel 35 til kondensering af opløsningsmiddeldampe, da anlægget er omfangsrigt og kræver betydelig gulvplads i et hærdeanlæg
DK 161739 B
3 eller en hærdevirksomhed. Et yderligere forslag til udnyttelse af kølevirkningen af en kryogen væske til kondensering af opløsningsmiddeldampe er omhandlet i den offentliggjorte franske patentansøgning nr. 2.349.113. Dette patentskrift 5 omhandler en indirekte varmevekslingsproces, i hvilken flydende nitrogen anvendes til at kondensere dampe, der afgives fra et tørrekammer. Brugen af vandkølede varmevekslere alene med det formål at kondensere en opløsningsmiddeldamp fra en gasblanding er omhandlet i USA patentskrift nr. 2.746.168.
10 Dette anlæg er imidlertid begrænset derved, at en intens afkøling ikke står til rådighed fra kølevand, og der kræves ofte intens afkøling med henblik på at kondensere en stor fraktion af opløsningsmiddeldampe, typisk 99% eller mere, fra en gasblanding. USA patentskrift nr. 4.053.990 omhandler 15 et andet varmevekslingsanlæg til kondensering af flygtige dampe fra en gasblanding, selv om anvendelsen af kryogene væsker ikke er taget i betragtning i dette patentskrift.
Selv om de foran beskrevne, kendte metoder frembyder forskellige bestræbelser på løsning af problemet vedrørende 20 kondensering af en dampkomponent i en gasformig blanding, er ingen af disse bestræbelser helt tilfredsstillende til kondensering af praktisk talt alle opløsningsmiddeldampene i en indifferent gasblanding, som ligeledes kan indeholde mindre fugtighedskomponenter. Den foran beskrevne, kendte 25 teknik omhandler således ikke effektive fremgangsmåder eller apparater til kondensering af praktisk talt alle opløsningsmiddeldampene i indifferent gas, som udtages fra en ovn eller et tørrekammer osv. ved en temperatur på tilnærmelsesvis 120-315°C på en sikker, pålidelig og økonomisk måde.
30 Ydermere er kendte anlæg til genvinding af opløsningsmidler begrænset derved, at variationer i strømningshastighed (eller forbindelse til flere ovne) ikke let kan realiseres med disse anlæg. For at et opløsningsmiddelgenvindingsanlæg skal være fuldt effektivt, må det følgelig være forsynet 35 med en vis grad af tolerance med hensyn til variationer af den tilførte strøm af gasblandinger, og alligevel effektivt
DK 161739 B
4 og pålideligt kunne kondensere en komponent af disse blandinger. Yderligere må sådanne anlæg være i stand til at kunne kondensere forskellige opløsningsmiddeldampe, som forekommer i forskellige koncentrationer, fra blandinger 5 med indifferent gas. Ydermere må kondensering af opløsnings-middeldampkomponenter i en blanding indeholdende fugtighed kunne opretholdes ved lave temperaturer (f.eks. -62°C eller lignende) for helt at kondensere disse dampe og alligevel undgå frysning af fugtighed, som kunne tilstoppe rør og 10 ledninger og beskadige og endog ødelægge pumpeindretninger. Opløsningsmidlet, som kondenseres fra en gasformig blanding, bør ligeledes genvindes ved en temperatur, der er egnet til oplagring, dvs. ikke overdrevent varm (over ca. 25°C) til overdrevent kold. Følgelig frembyder den kendte teknik et 15 behov for fremgangsmåder og apparater til kondensering af dampkomponenten i en gasblanding, typisk opløsningsmiddeldampe i indifferent gas med mindre fugtighedskomponenter, på en måde, som tilfredsstiller de forannævnte krav.
Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe en 20 forbedret fremgangsmåde og et tilsvarende apparat til kontinuerlig kondensering og separering af en dampkomponent i en gasblanding fra denne, som effektivt og pålideligt kan kondensere opløsningsmiddeldampe fra en gasblanding omfattende indifferent gas og opløsningsmiddeldampe indeholdende 25 fugtighed uden afbrydelse af kondensering af opløsningsmiddeldampene ved frysning af denne fugtighed samt muliggøre den kontinuerlige kondensering af en hvilken som helst af et antal opløsningsmiddeldampe fra gasblandinger af sådanne dampe og indifferent gas og genvinde kondenseret opløsnings-30 middel ved en temperatur, der er egnet til oplagring, idet opløsningsmiddeldampene kan kondenseres fra en gasblanding med varierende strømningshastighed således, at praktisk talt alle opløsningsmiddeldampene kondenseres fra gasblandingen.
35 Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til kontinuerlig kondensering af en dampkom-
DK 161739 B
5 ponent i en gasblanding ved køling af dampkomponentens væskefase ved direkte kontakt med en kryogen væske uden væsentlig frysning af væskefasen, og anvendelse af den kølede væskefase til kondensering af dampkomponenten. Ifølge opfindelsen 5 bevirkes denne kondensation i en varmeveksler af tilbagestrømningstypen. Den kryogene væske, som kan bestå af flydende nitrogen, indføres direkte i væskefasen af dampkomponenten i de nedre områder af varmeveksleren. Den kryogene væske tilføres som en strøm under positivt tryk, hvilken 10 strøm er virksom til at bevæge og omrøre væskefasen og derved udelukke eventuel lokal frysning af denne væske uanset den omstændighed, at den kryogene væske er indtil 130°C eller mere koldere end væskefasen. Den kryogene væske både køler og omrører således væskefasen, mens den kryogene væske derved 15 fordamper ved direkte varmeveksling med væskefasen, hvorved der dannes kold, indifferent gas, som stiger i kontakt med gasblandingen, som indeholder dampkomponenten, der skal kondenseres. Denne direkte kontakt mellem den fordampede, kryogene væske og dampkomponenten letter kondenseringen af 20 den sidstnævnte, og skal omtales i det følgende. Væskefasen udtages kontinuerligt fra de nedre områder af varmeveksleren, og recirkuleres på følgende måde: En første del af den udtagne væskefase tilbageføres til de øvre områder af varmeveksleren som en tilbagestrømningsvæske, som, idet den strøm-25 mer ned over et passende gas-væskekontaktmedium, kommer i kontakt med den stigende gasblanding og kondenserer dennes dampkomponent, der samler sig som kondenseret væskefase i de nedre områder af varmeveksleren. Yderligere tilbageføres en anden del af den udtagne væskefase i varmeveksleren for 30 at fremme bevægelsen og omrøringen, der er tilvejebragt af den kryogene væske. Når dybden af væskefasen af dampkomponenten overstiger et forud fastlagt niveau, ledes væskefasen gennem en overstrømningsafgang og opsamles med henblik på oplagring i passende anlæg.
35 Med henblik på at tilvejebringe en effektiv styring af de foran beskrevne varmevekslingsfunktioner, bestemmes
DK 161739 B
6 partialtrykket af dampkomponenten i den overliggende gas, som forlader varmeveksleren, og udnyttes til styring af strømmen af kryogen væske på følgende måde. Partialtrykket af dampkomponenten i den overliggende gas vil svare til en 5 ligevægtstemperatur, og følgelig afføles temperaturen af denne overliggende gas og holdes på en tilstræbt temperatur, som svarer til et forud fastlagt partialtryk såsom 1,3 hPa.
En strømningsstyreventil kan indstilles i afhængighed af den af følte temperatur, så den regulerer strømmen af kryogen 10 væske til varmeveksleren på en sådan måde, at denne tilsvarende ligevægtstemperatur opretholdes i den overliggende gas. På denne måde opretholdes en effektiv anvendelse af den kryogene væske, mens man sikrer den tilstræbte kondensationsgrad, dvs. formindskelse af dampkomponenten i den 15 overliggende gas til et forud fastlagt niveau. Temperaturen af den omrørte og bevægede væskefase af dampkomponenten i de nedre områder af varmeveksleren afføles ligeledes og anvendes til styring af strømningen af kryogen væske ind i væskefasen for at undgå tilvejebringelse af overdrevent 20 lave temperaturer, som ville kunne bevirke frysning af væskefasen. Som følge af omrøringen og bevægelsen af denne væskefase kan gennemsnitstemperaturen let påvises, og der vil følgelig ikke forekomme kolde steder, så at man undgår lokal frysning af væskefasen.
25 Med henblik på at opnå den fulde fordel af den køling, der med den kryogene væske tilføres tilbagestrømningsvarmeveksleren, tilføres den overliggende gas, som fjernes derfra, som kølemiddel til en forudgående varmeveksler for at kondensere en del af dampkomponenten af den gasblanding, som 30 tilføres til denne forudgående varmeveksler. Den ikke-kon-denserede gas, som forlader det forudgående varmeveksler, er den gasblanding, som indføres i tilbagestrømningsvarmeveksleren. Fortrinsvis anvender den forudgående varmeveksler indirekte varmeveksling mellem den tilførte, kolde, overlig-35 gende gas og gasblandingen med den dampkomponent, som skal kondenseres, og den opvarmede gas, som forlader denne varme-
DK 161739 B
7 veksler, kan så anvendes til andre formål såsom at gøre en hærdeovn indifferent. Der kan anvendes en yderligere varmeveksler, som anvender et andet kølemedium end en kryogen væske, f.eks. vand, til kondensering af en første del af 5 dampkomponenten i gasblandingen som tilføres dertil, idet den ikke-kondenserede del tilføres til den "forudgående” varmeveksler, til hvilken den ikke-kondenserede, overliggende gas fra tilbagestrømningsvarmeveksleren tilføres som kølemiddel. Denne vandkølede varmeveksler vil fungere ved den 10 højeste temperatur, mens varmeveksleren, som modtager den overliggende ikke-kondenserede gas, vil fungere ved en mellemliggende temperatur og tilbagestrømningsvarmeveksleren vil fungere ved den laveste temperatur. Følgelig vil den kombinerede kondensation af dampkomponenten i disse varme-15 vekslere muliggøre genvinding af 99% eller mere af komponenten. Den kondenserede væskefase af dampkomponenten kan opsamles i en fælles ledning og føres til et passende oplagringsanlæg.
Følgelig kombinerer varmevekslingsfremgangsmåden og 20 -apparatet ifølge opfindelsen fordelene ved først at kondensere en dampkomponent i en gasblanding med et forholdsvis billigt kølemiddel med høj temperatur med ligeledes at anvende et dyrere kølemedium ved en lavere temperatur til helt at kondensere denne dampkomponent på en sikker, effektiv 25 og pålidelig måde. Det vil forstås, at ved kondensering af forholdsvis tunge dampkomponenter vil en overvejende fraktion blive kondenseret i den varme ende eller i den første varmeveksler i anlægget, og der behøver kun at anvendes forholdsvis lille køling under kondenseringen af den resterende 30 dampkomponent i tilbagestrømningsvarmeveksleren. På denne måde bevirkes kondenseringen, og opløsningsmidlet genvindes på en sådan måde, som minimerer brugen af kryogen væske.
Når imidlertid gasblandingen indeholder flygtige dampkomponenter, vil en betydelig større fraktion af denne damp 35 blive kondenseret i tilbagestrømningsvarmeveksleren. På denne måde tilvejebringer varmevekslingsfremgangsmåden og
DK 161739B
8 -apparatet ifølge opfindelsen en betydelig fleksiblitet ved genvinding af forskellige opløsningsmidler med varierende koncentrationer i gasblandinger, der tilføres dette apparat. Følgelig anvendes der ifølge opfindelsen fortrinsvis tre 5 distinkte afkølingsmedier på en sådan måde, at hvert anvendes mest effektivt til at opnå en tilstræbt grad af praktisk talt fuldstændig kondensation og genvinding af dampkomponenten i en gasblanding.
Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, 10 idet der henvises til tegningen, som skematisk viser et apparat ifølge opfindelsen til kondensering af en dampkomponent i en gasformig blanding.
På tegningen er vist et eksempel på en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen til kondensering af damp-15 komponenten i en gasblanding. Med henblik på at lette forståelsen af opfindelsen, skal der som dampkomponent i gasblandingen henvises til dampe af et opløsningsmiddel. Det vil yderligere forstås, at gasblandingen kan omfatte opløsningsmiddeldampe, indifferent gas og en mindre komponent af 20 fugtighed, hvilket er typisk for gasblandinger, der udtages fra en hærdeovn som omhandlet f.eks. i USA patenskrift nr. 4.150.494 eller fra et andet tørrekammer.
Det skal bemærkes, at dampkomponenter af andre gasblandinger kan kondenseres ved det på tegningen viste ap-25 parat, og at forskellige opløsningsmiddeldampe såsom acetone, toluen, butylcarbutol osv. ligeledes kan kondenseres. Dampkomponenten, som skal kondenseres, må imidlertid have et kogepunkt over kogepunktet for den kryogene væske.
Gasblandingen, som indeholder opløsningsmiddeldamp, 30 tilføres gennem en ledning 1 og forenes med en strøm af tilbageført gas i en ledning 32, før den ledes til en blæser 10. Fortrinsvis har blæserne 10 form af en kommercielt tilgængelig blæser med konstant volumen og positiv fortrængning, som er virksom til forøgelse af trykket af den tilførte 35 gasblanding til ca. 157 kPa. Afgangen fra blæseren 10 forbindes med en ledning 12, til hvilken en dyse 11 er forbundet
DK 161739B
9 for at tilføre en indsprøjtet væskefase af den flydende fase af opløsningsmiddeldampen, som det skal beskrives nærmere i det følgende. Ledningen 12 er forbundet med sumpområdet 16 i en kapperørvarmeveksler 13. Rør 19 forbinder 5 sumpen 16 og det overliggende afsnit 18 med hinanden, mens et kølemiddel såsom koldt vand fortrinsvis tilføres gennem en tilførsel 14 og fjernes gennem en afgang 15 i varmeveksleren 13. Et skueglas 17 kan være passende anbragt i siden af sumpen 16 på kendt måde med henblik på betragtning af 10 niveauet af kondenseret opløsningsmiddel deri.
Det overliggende afsnit 18 af varmeveksleren 13 er med en ledning 21 forbundet med en gas-væskeseparator 24, som er anbragt umiddelbart under en kapperørvarmeveksler 23. Rør 27 forbinder separatoren 24 og det overligger afsnit 15 25 på sædvanlig måde. Der er tilvejebragt en afgang i se paratoren 24, så at ledningen 32 står i forbindelse med separatoren 24 og recirkulerer gas gennem en trykregulator 33 til tilførselsledningen 1. Kappesiden af varmeveksleren 23 tilføres et kølemiddel fortrinsvis i form af kold, indif-20 ferent gas gennem en ledning 29. Gassen forlader kappesiden som en opvarmet gas i en ledning 30 og kan så anvendes til recirkulation til en ikke vist hærdeovn og/eller til at holde ovnen indifferent gennem en trykregulator 38. Fortrinsvis forvarmes gassen i ledningen 30 forud for tilbage-25 føring til en hærdeovn. Kondenseret opløsningsmiddel samler sig i separatoren 24 i varmeveksleren 23, og niveauet af dette opløsningsmiddel kan påvises ved hjælp af et niveau-affølingsorgan 35, som igen er koblet til en niveaustyreventil 60 på en sådan måde, at ved påvisning af et lavt væske-30 niveau i separatoren 24 lukkes ventilen 60 for at undgå manglende væsketilførsel til pumpen 37. Denne pumpe virker på kendt måde til at fremføre opløsningsmiddel, som tilføres ledningen 20 fra alle tre varmevekslere 13, 23 og 40. Sluttelig fjernes den ikke-kondenserede gas i det overliggende 35 afsnit 25 af varmeveksleren 23 gennem en ledning 28, der også er forsynet med en sikkerhedsventil 31.
DK 161739 B
10
En tilbagestrømningsvarmeveksler 40 er indrettet til gennem ledningen 28 at modtage den overliggende, ikke-kon-denserede gas fra varmeveksleren 23. Tilbagestrømningsvarmeveksleren 40 består af et nedre afsnit 42, der fortrinsvis 5 er forsynet med et passende skueglas 48, et gas-væskekon-taktafsnit 44 og et overliggende afsnit 43. Der er fortrinsvis tilvejebragt en overstrømningsafgang omtrent ved niveauet for skueglasset 48 således, at når kondenseret opløsningsmiddel når niveauet for overstrømningsafgangen, vil det løbe 10 bort gennem ledningerne 50 og 20 og blive tilført tilgangen til pumpen 37. Gas-væskekontaktafsnittet 44 kan have form af et kommercielt tilgængeligt kontaktmedium eller en kontaktpakning såsom Rasghigringe, som er passende anbragt i de øvre områder af varmeveksleren 40. En fordelerplade 45 15 er anbragt over gaskontaktafsnittet 44, så at væske, som tilføres gennem en ledning 66, vil strømme jævnt over kontaktmediet i afsnittet 44. Yderligere er en dråbefanger 46 anbragt tværs over det overliggende afsnit 43 for at forhindre passage af eventuelle smådråber af kondenseret damp 20 opad til ledningen 29. Pumpen 37 er virksom til at tilføre kondenseret opløsningsmiddel til en varmeveksler 54 og derpå gennem en ventil 60 og en ledning 61 til en passende lagerindretning. En del af det kondenserede opløsningsmiddel, som tilføres gennem ledningen 51, afgrenes og tilbageføres 25 gennem en ledning 52 til dysen 11, der er virksom til at udsprøjte kondenseret opløsningsmiddel i den gasblanding, der tilføres af blæseren 10 til ledningen 12 på en måde, der skal beskrives mere detaljeret i det følgende. En del af væsken i ledningen 52 kan tilføres gennem en ventil 53 30 og sprøjtes så ind i den gas, der tilføres tilgangen til blæseren 10 gennem ledningen 1. Varmeveksleren 54 kan være en sædvanlig vandkølet kapperørvarmeveksler med en vandtilførsel 56 og en afgang 58. Varmeveksleren 54 er tilvejebragt for at sikre, at kondenseret opløsningsmiddel tilføres lage-35 ret ved en passende temperatur, og kan være unødvendigt i det tilfælde, at det genvundne opløsningsmiddel tilføres
DK 161739B
11 til pumpen 37 ved en passende temperatur, f.eks. under ca.
25° C. Af følingsorganet 35 er ved hjælp af en ledning 39 forbundet med styreventilen 60, som igen virker til at styre strømningen af kondenseret, genvundet opløsningsmiddel til 5 lageret i afhængighed af variationer af niveauet af kondenseret opløsningsmiddel i separatoren 24.
Vedrørende tilbagestrømningsvarmeveksleren 40 skal det bemærkes, at denne er forsynet med en afgangsledning 62, som står i forbindelse med det nedre afsnit 42. En on/off 10 ventil 63 er forbundet med ledningen 62 og kan anvendes til at tømme det nedre afsnit 42, selv om ventilen 63 normalt vil befinde sig i lukket tilstand. Afgangsledningen 62 er forbundet med tilgangen til en recirkulationspumpe 64, som igen virker til at fjerne kondenseret opløsningsmiddel fra 15 det nedre afsnit 42 af tilbagestrømningsvarmeveksleren 40 og tilføre dette til en ledning 65, som er forbundet med ledninger 66 og 68. Det recirkulerende, kølede, kondenserede opløsningsmiddel, som tilføres gennem ledningen 66 og en ventil 67, anvendes som tilbagestrømning og indføres i det 20 overliggende afsnit 43 af varmeveksleren 40, idet denne tilbagestrømning strømmer nedad gennem fordelerpladen 45 og over kontaktmediet i afsnittet 44. En yderligere del af det recirkulerende, kølede, kondenserede opløsningsmiddel tilføres gennem ledningen 68 til det nedre afsnit af varme-25 veksleren 40 for at fremme bevægelsen og forøge omrøringsvirkningen af den kryogene væske, som tilføres dertil gennem en ledning 70 og en ventil 72. Et temperaturaffølingsorgan 73 er gennem en sædvanlig styreenhed 75 forbundet med ventilen 72 med henblik på at styre strømningen af kryogen 30 væske, som kan bestå af flydende nitrogen, flydende argon osv., i afhængighed af temperaturen (som svarer til et forud fastlagt ligevægtspartialtryk) af gassen, der fjernes fra det overliggende afsnit 43 af varmeveksleren 40. Der er ligeledes tilvejebragt et temperaturføleorgan 71 til påvis-35 ning af temperaturen af det kølede, kondenserede opløsningsmiddel i det nedre afsnit 42 og til at afgive et signal til
DK 161739B
12 en ventil 74, som fortrinsvis er en solenoideventil, og som igen virker til at styre strømningshastigheden for kryogen væske i afhængighed af den affølte temperatur. Det er væsentligt, at anvendelsen af temperaturføleorganet 71 og ventilen 5 74 virker til at udelukke, at der opnås overdrevent lave temperaturer i det nedre afsnit 42, og derfor til at forhindre frysning eller størkning af kølet, kondenseret opløsningsmiddel deri.
Virkemåden af det på tegningen viste apparat skal nu 10 beskrives. En gasblanding, typisk opløsningsmiddeldampe i indifferent gas med mindre mængder af fugtighed, tilføres gennem ledningen 1 til tilgangen til blæseren 10. Typisk opnås denne indkommende gasblanding ved udtagning af den indifferente atmosfære fra en hærdeovn under hærdningen af 15 opløsningsmiddelbaserede harpiksbeklædninger. Gasblandingen tilføres til blæseren 10 ved en temperatur på tilnærmelsesvis 120-1756C. Opløsningsmiddeldampkomponenten af denne blanding kan for eksempel bestå af forholdsvis let eller flygtigt materiale såsom acetone eller af et forholdsvis tungt mate-20 riale såsom butylcarbytol. Yderligere tilbageføres en recirkuleret gasstrøm, som overvejende vil bestå af indifferent gas, gennem ledningen 32 under et tryk, som er fastlagt af trykregulatoren 33, og forener sig med gasblandingen, som tilføres gennem ledningen 1. Formålet med at tilvejebringe 25 denne recirkulerede strømning er at opretholde et i det væsentlige konstant tryk ved tilgangen til blæseren 10 for at sikre en effektiv og virkningsfuld funktion af denne, idet denne blæser fortrinsvis er en kompressionsindretning med konstant volumen. Følgelig vil variationer af strømnings-30 hastigheden af gasblandingen, som tilføres gennem ledningen 1, ikke forringe funktionen af blæseren 10, specielt når den betjener flere ovne eller tørrekamre. Yderligere kan der tilføres flydende opløsningsmiddel til blæseren 10 gennem ventilen 53 for at rense harpiksaflejringer fra det indre 35 af blæseren og forkøle gasblandingen, som tilføres blæseren 10.
DK 161739 B
13
Indsprøjtet, flydende opløsningsmiddel indføres i gasblandingen i ledningen 12 ved hjælp af dysen 11. Denne indsprøjtede væske tilvejebringes for at formindske gennemsnitstemperaturen af gasblandingen forud for indføring i 5 varmeveksleren 13 og for ligeledes at mætte denne gasblanding, så at kondensation forekommer praktisk talt umiddelbart efter indføring deraf i varmevekslerorganet 13. Ved således at mætte gasblandingen i ledningen 12 med opløsningsmiddel, bevirkes forbedret varmeoverførsel i varmeveksleren 13 mellem 10 kølemidlet, typisk koldt vand tilført til kappesiden, og gasblandingen, så at der kan anvendes et mindre varmevekslingsoverfladeareal og følgeligt en billigere varmeveksler. Ligeledes undgås ved køling af gasblandingen forekomsten af overhedning, og kondensering forekommer praktisk talt ved 15 indføring i det nedre afsnit 16 af varmeveksleren 13. Ydermere vil, når gassen indføres kontinuerligt i det nedre afsnit 16, en væskefilm kontinuerligt strømme nedad på rørene 19 og derved holde disse rør rene for at udelukke forurening af varmeoverførselsoverfladerne og tilstopning af kanalerne 20 som følge af en potentiel akkumulering af plasticifikatorer eller partikelformige urenheder. Niveauet af kondenseret opløsningsmiddel i det nedre afsnit 16 af varmeveksleren 13 styres af niveauet af opløsningsmiddel i separatoren 24 som følge af en fælles forbindelse med ledningen 20. Typisk 25 kondenseres i tilfælde af tunge, aromatiske opløsningsmidler såsom Solvesso 150 (fra Exxon Corporation) indtil 80% af opløsningsmiddeldampene i gasblandingen, som tilføres varmeveksleren 13, i denne. Når den indkommende gasblanding, som tilføres gennem ledningen 12, indeholder forholdsvis lette 30 opløsningsmidler såsom acetone, kondenseres typisk indtil 35% eller mindre af dette opløsningsmiddel. Den indkommende gasblanding tilføres typisk gennem ledningen 12 til det nedre afsnit 16 ved en temperatur på ca. 65°C eller deromkring. Kølevand, som kan tilføres gennem ledningen 14 ved 35 en temperatur på mellem 13-30°c, fjernes typisk fra varmeveksleren 13 ved en temperatur på ca. 43°C i ledningen 15.
DK 161739B
14
Det kondenserede opløsningsmiddel, som samler sig i det nedre afsnit 16 og udtømmes derfra i ledningen 20, vil typisk udvise en temperatur på 50-65*C, mens den ikke-kondenserede gas, som fjernes fra det overliggende afsnit 18 af varme-5 veksleren 13 vil foreligge ved en temperatur på tilnærmelsesvis 18-35°C afhængigt af kølevandets tilgangstemperatur.
Den opløsningsmiddeldampe indeholdende gasblanding tilføres gennem ledningen 21 til separatoren 24, hvori der bevirkes en væske-gasseparation. Yderligere undergår gas-10 blandingen, som tilføres gennem ledningen 21, en ekspansion efter indføring i separatoren 24. Ekspansionen er virksom både til at formindske hastigheden af gasstrømmen til en hastighed noget under den kritiske hastighed og til at fraseparere eventuelle medførte smådråber af kondenseret opløs-15 ningsmiddel, som kan føres med af den gennem ledningen 21 tilførte gasblanding. En kold, forholdsvis opløsningsmiddelfri gas tilføres gennem ledningen 29 til kappesiden af varmeveksleren 23, så at gasblandingen, der stiger op fra separatoren 24 vil undergå en indirekte varmeveksling i 20 modstrøm med denne opløsningsmiddelfrie gas, som typisk tilføres ved en temperatur på mellem -57 til -9°C. På denne måde vil opløsningsmidlet, der kondenserer på rørene 27, fungere som en tilbagestrømningsvæske og vil holde disse rør fri for eventuelle tilbageblevne faste urenheder eller 25 plasticifikatorer, som kan være ført ind i separatoren 24 af den indkommende gasblanding. Gassen, som forlader det overliggende afsnit 25 af varmeveksleren 23 gennem ledningen 28 vil typisk have de fleste af opløsningsmiddeldampene fjernet derfra ved kondensering, og denne gas vil udvise en 30 temperatur på tilnærmelsesvis -6 til 16°C, hvilket vil svare til temperaturen af kondenseret opløsningsmiddel, som er opsamlet i separatoren 24. Kondenseret opløsningsmiddel tømmes fra separatoren 24 gennem ledningen 36 ind i ledningen 20, som igen tilfører det kondenserede opløsningsmiddel til 35 tilgangen til pumpen 37. Niveauet af kondenseret opløsningsmiddel i separatoren 24 afføles af niveauføleorganet 35,
DK 161739 B
15 som igen modulerer niveaustyreventilen 60 gennem ikke viste, sædvanlige styreindretninger. Det vil sige, at i tilfælde af, at der tilføres en forøget strøm af gasblanding gennem ledningen 1, og opløsningsmidlet så kondenserer med en større 5 hastighed i varmevekslerne 13, 23, 40, vil niveauet af kondenseret opløsningsmiddel i separatoren 24 stige. Dette niveau afføles, og ved denne stigning tilføres et passende elektrisk eller andet styresignal til styreventilen 60 med henblik på at forøge strømningshastigheden af flydende op-10 løsningsmiddel, som pumpes af pumpen 37, og således formindske niveauet af kondenseret opløsningsmiddel i separatoren 24. Følgelig undgås oversvømmelse af rørene 19 og 27, hvilket ville forringe varmevekslerne 13 og 23's evne til at kondensere opløsningsmiddel. En sikkerhedsventil 31 er 15 koblet til ledningen 28 og er indstillet til at åbne, når der forekommer et forud fastlagt maksimaltryk i det samlede varmeveksleranlæg, og derved begrænse trykket inden i dette til et sikkert niveau. Den opvarmede, praktisk talt indifferente gas, som fjernes fra kappesiden af varmeveksleren 20 23 gennem ledningen 30, anvendes til at gøre en hærdeovn indifferent eller kan anvendes til andre formål. Det vil forstås, at det meste af fugtigheden, som føres ind i varmevekslerne 13 og 23, kondenserer sammen med kondenseringen af opløsningsmiddeldampene, og kun en mindre del af denne 25 fugtighed tilføres gennem afgangen 28 til tilbagestrømningsvarmeveksleren 40, hvis virkemåde nu skal beskrives.
Som tidligere omtalt er tilbagestrømningsvarmeveksleren 40 virksom til at kondensere opløsningsmiddeldampe, som tilføres dertil gennem ledningen 28, ved anvendelse af en 30 kryogen væske på en måde, som effektivt udnytter den køling, der står til rådighed i denne væske, men uden at fryse eller størkne opløsningsmiddeldampene, og derved muliggør den en i det væsentlige kontinuerlig kondensering af disse dampe.
En strøm af kryogen væske såsom flydende nitrogen tilføres 35 gennem ledningen 70 og ventilerne 72 og 74 i denne og indføres i det nedre afsnit 42 af tilbagestrømningsvarmeveksle-
DK 161739 B
16 ren 40 under et positivt tryk, således at den omrører og bevæger det kondenserede opløsningsmiddel og derved hindrer frysning af dette. Den kryogene væske kan typisk køle massen af kondenseret opløsningsmiddel til en temperatur så lav 5 som -73°C, hvilket vil medføre fordampning af den tilførte kryogene væske. Når der anvendes flydende nitrogen, tilføres denne typisk ved en temperatur på -196°C, og fordampningen medfører dannelsen af kold, indifferent gas, som stiger opad gennem det kondenserede opløsningsmiddel i det nedre 10 afsnit 42 og medvirker til kondenseringen af opløsningsmiddeldampene i gasblandingen, som tilføres gennem ledningen 28 til tilbagestrømningsvarmeveksleren 40. Det kølede, kondenserede opløsningsmiddel fjernes kontinuerligt fra det nedre afsnit 42 gennem afgangen 62 ved hjælp af pumpen 64, 15 som recirkulerer en del af dette kølede opløsningsmiddel gennem ledningen 65 og ledningen 68 til det kondenserede opløsningsmiddel i det nedre afsnit 42 for at medvirke ved omrøring og bevægelse af dette og derved som nævnt ovenfor undgå frysning af opløsningsmidlet. En yderligere del af 20 recirkuleret, kølet opløsningsmiddel tilføres gennem ventilen 67 i ledningen 66 og indføres i det overliggende afsnit 43 som tilbagestrømningsvæske, som strømmer nedad gennem fordelerpladen 45 og kontaktmediet i afsnittet 44. Denne kolde tilbagestrømningsvæske, som typisk befinder sig ved en tem-25 peratur på ca. -65 til -12°C vil være virksom til kondensering af opløsningsmiddeldampe, som stiger op gennem kontaktmediet , og det kondenserede opløsningsmiddel opsamles i det nedre afsnit 42. Niveauet af dette opløsningsmiddel kan visuelt bestemmes gennem skueglasset 48. Når niveauet 30 for opløsningsmiddel i det nedre afsnit 42 når niveauet for en overstrømningsafgang, føres kondenseret opløsningsmiddel gennem ledningen 50 til pumpen 37.
Eventuelle spor af fugtighed, som trænger ind i varmeveksleren 40, vil være tilbøjelig til at fryse og flyde 35 ovenpå væskefasen i afsnittet 42 og føres bort gennem overløbsafgangen til ledningen 50. Dette genvundne, kondenserede
DK 161739 B
17 opløsningsmiddel blandes med flydende opløsningsmiddel, der er opsamlet i varmeveksleren 13 og separatoren 24, og føres gennem varmeveksleren 54 for at formindske dets temperatur til et forud fastlagt niveau. Det vil forstås, at i det 5 tilfælde, hvor det meste af opløsningsmiddeldampene kondenseres i varmeveksleren 13, kan dette kondenserede opløsningsmiddel udvise en gennemsnitstemperatur på over 27°C, og det vil af denne grund ikke være egnet til oplagring. Så vil varmeveksleren 54 være virksomt gennem anvendelsen af 10 kølevand eller andet egnet kølemiddel, som tilføres gennem tilgangen 56 og afgår gennem afgangen 58, til at formindske temperaturen af dette opløsningsmiddel til et forud fastlagt niveau, der er egnet til oplagring.
Med henblik på at sikre, at praktisk talt alle køle-15 middeldampene, som tilføres til tilbagestrømningsvarmeveksleren 40, virkelig kondenseres deri, holdes partialtrykket af opløsningsmiddeldampe i den overliggende gas, som forlader varmeveksleren 40 gennem ledningen 29, på et forud fastlagt niveau. Dette opnås ved at holde temperaturen af denne over-20 liggende gas ved en ligevægtstemperatur, som svarer til dette lave partialtryk. Temperaturføleorganet 73 afgiver således et signal til styreenheden 75, som igen styrer indstillingen af styreventilen 72. Typisk vil et partialtryk af opløsningsmiddeldampe i ledningen 29 på 1,3 hPa svare til 25 en ligevægtstemperatur, som holdes i indretningen 40 på følgende måde: I det tilfælde, at gasblandingen, der tilføres gennem ledningen 28, befinder sig ved en højere temperatur end forventet, vil den køling, der tilvejebringes i indretningen 40 for at kondensere disse dampe, ikke være tilstræk-30 kelig til at etablere en temperatur deri, som er den ligevægt stempera tur, der svarer til en ligevægtstemperatur af opløsningsmiddeldampe i den overliggende gas, der forlader det overliggende afsnit 43, såsom 1 Torr eller en anden forud fastlagt værdi.
35 Følgelig vil ved påvisning af en højere temperatur af den overliggende gas, der fjernes gennem ledningen 29, 18
DK 16173-9 B
affølingsorganet 73 afgive et signal, der svarer til denne højere temperatur, til styreenheden 75, som sammenligner dette signal med en forud fastlagt temperatur svarende til et tilstræbt partialtryk. Resultatet af denne sammenligning 5 tilføres styreventilen 72 for at få denne ventil til at åbne yderligere og derved forøge strømningshastigheden af kryogen væske ind i tilbagestrømningsvarmeveksleren 40.
Denne forøgede strømning af kryogen væske vil formindske gennemsnitstemperaturen af kondenseret opløsningsmiddel i 10 det nedre afsnit 42, og følgelig vil der gennem ledningen 66 blive tilført tilbagestrømningsvæske til det overliggende afsnit 43 ved en formindsket temperatur. Ved således at tilvejebringe en koldere tilbagestrømningsvæske, vil der blive etableret en lavere temperatur i varmeveksleren 40, 15 hvilket igen vil bevirke en større kondensation af opløsningsmiddeldampe og derved formindske forskellen mellem det faktiske partialtryk af opløsningsmiddel i den overliggende gas og det forud fastlagte partialtryk, f.eks. 1,3 hPa eller en anden tilstræbt værdi. På denne måde vil den mængde køle-20 middel, som faktisk kræves for at etablere en tilstræbt kondensationsgrad (og som er taget i betragtning ved partialtrykket af opløsningsmiddeldampene i den overliggende, ikke-kondenserede gas i ledningen 29) i virkeligheden blive forbrugt, og følgelig gøres der effektiv brug af den kryogene 25 væske, der gennem ledningen 70 tilføres tilbagestrømningsvarmeveksleren 40. Det vil forstås, at i det tilfælde det meste (ca. 90% eller deromkring) af opløsningsmiddeldampene i den indkommende gasblanding i ledningen 1 kondenserer i varmevekslerne 13 og 23, og en forholdsvis mindre del af 30 disse opløsningsmiddeldampe derfor skal kondenseres i tilbagestrømningsvarmeveksleren 40, kan strømmen af kryogen væske i ledningen 70 styres nøjagtigt til kondensering af praktisk talt alle opløsningsmiddeldampene, som tilføres gennem ledningen 28 uden anvendelse af overdrevne mængder 35 af den kryogene væske.
Temperaturføleorganet 71 afføler temperaturen af
DK 161739B
19 kondenseret opløsningsmiddel på et centralt sted inden i den nedre del 42, så at der måles en faktisk gennemsnitstemperatur at dette kondenserede opløsningsmiddel, der anvendes til at styre åbningen og lukningen af ventilen 74.
5 Dette udelukker indføring af kryogen væske med strømningshastigheder, som ville bevirke frysning af det kondenserede opløsningsmiddel. Det vil forstås, at selv om temperaturen af kondenseret, kølet opløsningsmiddel i det nedre afsnit 42 kan være så lav som -73eC, vil eventuel fugtighed, som 10 kan blive indført i tilbagestrømningsvarmeveksleren 40, og som kan fryse, blive ført ud gennem overstrømningsafgangen til ledningen 50. Imidlertid kan der, i det tilfælde at fugtighed over et tilstræbt eller forud fastlagt niveau forekommer i gasblandingen, som tilføres gennem ledningen 15 28, anvendes andre organer såsom tørreorganer af molekular- sigtetypen til at udelukke indtrængning af overdreven fugtighed i tilbagestrømningsvarmeveksleren 40.
Ifølge opfindelsen kan der anvendes yderligere føle-og styreindretninger til at undgå, at der forekommer uøns-20 kede tilstande i de forskellige afsnit af det foran beskrevne apparat. For eksempel kan der, i det tilfælde at kølevandet, som normalt tilføres gennem ledningen 14 til varmeveksleren 13, af en uforudset grund svigter, anvendes en passende føleindretning til at stoppe funktionen af blæseren 10 for 25 at undgå tilførsel af opløsningsmiddeldampe indeholdende gasblanding til varmeveksleren 13, når denne ikke er i stand til effektivt at kondensere en del af disse opløsningsmiddeldampe. Ligeledes kan funktionen af blæseren 10 stoppes ved påvisning af en for høj temperatur af den ikke-kondenserede 30 gas, som tilføres gennem ledningen 21 til varmeveksleren 23, for derved at undgå en overbelastningstilstand. Ydermere kan, i det tilfælde ventilen 74 i tilførselsledningen 70 for kryogen væske sætter sig fast i en åben stilling, en passende alarmindretning aktiveres for at indikere, at der 35 er indtrådt en sådan unormal tilstand, og derved tillade en operatør at foretage de nødvendige skridt til korrektion.
DK 161739 B
20
Selv om virkemåden af apparatet er blevet beskrevet i en i det væsentlige stabil tilstand, igangsættes apparatet ifølge den følgende procedure: Til at begynde med tilføres flydende opløsningsmiddel til tilbagestrømningsvarmeveksleren 5 40 for i det væsentlige at forberede denne og til varmeveks leren 13 og separatoren 24 for at tilvejebringe en væsketætning i ledningen 20. Kryogen væske indføres derpå i det nedre afsnit 42, og væsken recirkuleres kontinuerligt gennem ledningerne 65 og 68 ved hjælp af pumpen 64, mens ventilen 10 67 i tilbagestrømningsledningen 66 forbliver lukket. Når temperaturføleorganet 71 påviser en temperatur svarende til et forud fastlagt, lavt partialtryk af opløsningsmiddeldampe, som skal kondenseres, f.eks. 1,3 hPa, hvilket typisk er en temperatur mellem -57 og -9°C, kan strømmen af indkommende 15 gas til blæseren 10 begynde, og kondensation vil begynde i varmevekslerne 13 og 23, idet den første som nævnt foran tilføres et kølemiddel såsom kølevand. På dette tidspunkt får gassen adgang til tilbagestrømningsvarmeveksleren 40, og ventilen 67 åbnes for at påbegynde en tilbagestrømning 20 gennem ledningen 66, hvilket igen kontinuerligt vil kondensere opløsningsmiddel i dampen, som tilføres til varmeveksleren 40. Således vil begyndelsen af funktionen af apparatet ifølge opfindelsen først forekomme, efter at tilbagestrømningsvarmeveksleren er afkølet til en foretrukken 25 driftstemperatur for at undgå tilførsel af opløsningsmiddel-holdige gasser dertil under sådanne betingelser, at ufuldstændig kondensation kunne forekomme.
Claims (13)
1. Fremgangsmåde til kontinuerlig kondensering af en dampkomponent i en gasblanding, kendetegnet ved, at gasblandingen tilføres en tilbagestrømningsvarmeveksler 5 (40), som indeholder en væskefase af dampkomponenten, at der indføres en strøm af en kryogen væske med et kogepunkt under kogepunktet for dampkomponenten direkte i væskefasen for derved at køle denne, at væskefasen omrøres for i det væsentlige at udelukke lokal frysning af denne, idet ind-10 føringen af den kryogene væske skaber i hvert fald en del af omrøringen, at den kølede væske fjernes fra varmeveksleren (40), og at i hvert fald en del af den fjernede, kølede væske tilbageføres som tilbagestrømning til varmeveksleren (40) og i kontakt med gasblandingen for derved at kondensere 15 dampkomponenten.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indføringen af den kryogene væske skaber hele den nødvendige omrøring, som i det væsentlige udelukker frysning af væskefasen.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at en del af den fjernede, kølede væske recirkuleres til væskefasen for at forøge omrøringen af denne.
4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der udledes en øvre 25 gasstrøm fra tilbagestrømningsvarmeveksleren (40), at temperaturen af den udledte gasstrøm (eller af væskefasen) afføles, at den af følte temperatur sammenlignes med en temperatur svarende til et forud fastlagt ligevægtspartialtryk af dampkomponenten, og at strømningshastigheden af den kryogene 30 væskestrøm ind i tilbagestrømningsvarmeveksleren (40) styres til opnåelse af en kølet tilbagestrømningsvæsketemperatur, som bevirker kondensering af dampen i et sådant omfang, at forskellen mellem den affølte temperatur og den til ligevægtspartialtrykket svarende temperatur minimeres.
5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den udledte gasstrøm DK 161739B 22 tilføres som et kølemedium til en anden varmeveksler (23), og at der tilføres en forholdsvis damprig gasblanding med en større koncentration af dampkomponenten end i den gasblanding, der tilføres tilbagestrømningsvarmeveksleren (40), 5 til den anden varmeveksler (23) for at kondensere en del af dampkomponenten fra den dertil tilførte gasblanding, idet den ukondenserede gas tilføres tilbagestrømningsvarmeveksleren (4) som den gasblanding, hvorfra damp skal kondenseres.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendete g-10 net ved, at den forholdsvis damprige gasblanding dannes ved i en tredie varmeveksler (13) at udføre en delvis kondensering af en damprig gasblanding, idet den delvise kondensering udføres ved varmeveksling af den rigere gasblanding med vand (eller med et andet ikke-kryogent varmevekslings-15 medium).
7. Fremgangsmåde ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at der fjernes en yderligere strøm af den kondenserede, kølede væskefase fra tilbagestrømningsvarmeveksleren (40), og at der fjernes en strøm af den kondense- 20 rede dampkomponent fra den eller de yderligere varmeveksler (e) (13,23), at disse strømme kombineres, og den kombinerede strøm pumpes til en passende lageranordning, at niveauet af den kondenserede dampkomponent i den anden varmeveksler (23) afføles, og at pumpningshastigheden af den kombinerede 25 strøm til lageranordningen styres for at holde dette væskeniveau indenfor et forud fastlagt område.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der indsprøjtes en del af den pumpede, kombinerede strøm i gasblandingen, før denne indføres i den 30 tredie varmeveksler (13), for at køle denne gasblanding og forøge koncentrationen af dampkomponenten tilnærmelsesvis til mætning.
9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den kryogene væske 35 fordampes ved indføringen i væskefasen til dannelse af en kold gas, som stiger op i varmeveksleren (40) i kontakt med DK 161739 B 23 gasblandingen for at fremme yderligere kondensering af dampkomponenten, og at ved tilbageføringen af tilbagestrømningsvæskefasen til varmeveksleren (40) føres tilbagestrømningen nedad over et gas-væskekontaktmedium (44) i modstrøm med en 5 strøm af gasblandingen opad derigennem på en sådan måde, at dampkomponenten kondenseres ved kontakt med tilbagestrømningsvæskefasen.
10. Apparat til kondensering af en dampkomponent i en gasblanding, som indeholder dampkomponenten, kende- 10 tegnet ved, at apparatet omfatter en tilbagestrømningsvarmeveksler (40) indrettet til at indeholde dampkomponentens væskefase i et nedre afsnit (42), organer (28) til indføring af gasblandingen i varmeveksleren (40) på et sted over overfladen af væskefasen, organer (70) til indføring af en strøm 15 af kryogen væske med et kogepunkt under kogepunktet for væskefasen for at køle denne og på en sådan måde, at væskefasen omrøres, og at lokal frysning af væskefasen i det væsentlige udelukkes, og organer (62,64,65,66) til fjernelse af kølet væskefase fra varmeveksleren (40) og tilbageføring 20 af i hvert fald en del deraf som tilbagestrømning til varmeveksleren (40) og i kontakt med gasblandingen for derved at kondensere dampkomponenten.
11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt organer (68) til tilbageføring 25 af en del af den fjernede, kølede væskefase direkte i væskefasen for at sørge for yderligere omrøring af denne, og at apparatet yderligere indbefatter organer (29) til udledning af ikke-kondenseret gas fra en øvre del (43) af varmeveksleren (40), organer (73) til af føling af temperaturen af den 30 udledte, ikke-kondenserede gas (eller af væskefasen) og organer (75,72) til styring af strømmen af den kryogene væske for i det væsentlige at holde temperaturen på en forud fastlagt værdi.
12. Apparat ifølge krav 10 eller 11, kendete g-35 net ved, at det omfatter en anden varmeveksler (23) og en tredie varmeveksler (13), og at arrangementet af varme- DK 161739 B 24 vekslerne er sådan, at gasblandingen under driften kan passere i rækkefølge gennem den tredie varmeveksler (13), i hvilken en del af dens dampindhold kan kondenseres derfra ved varmeveksling med vand (eller et andet ikke-kryogent 5 fluidum), gennem den anden varmeveksler (23), i hvilken en yderligere del af dens dampindhold kan kondenseres derfra ved varmeveksling med ikke-kondenseret gas, der føres ud fra tilbagestrømningsvarmeveksleren (40), og gennem tilbagestrømningsvarmeveksleren (40), i hvilken i det væsentlige 10 resten af dampen kan kondenseres derfra.
13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at varmevekslerne (13,23,40) har organer (37) til pumpning af kondensat derfra til en lagerbeholder, organer til afføling af niveauet af kondensat i den anden varmeveksler 15 (23) og organer (35) til at styre fjernelsen af kondensat fra den anden varmeveksler (23) for at holde dette niveau indenfor et forud fastlagt område, og at apparatet indbefatter organer (11) til indføring af kølet kondensat i gasblandingen ovenstrøms for den tredie varmeveksler (13).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/265,264 US4444016A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Heat exchanger apparatus |
| US26526481 | 1981-05-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK228782A DK228782A (da) | 1982-11-21 |
| DK161739B true DK161739B (da) | 1991-08-12 |
| DK161739C DK161739C (da) | 1992-04-06 |
Family
ID=23009733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK228782A DK161739C (da) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig kondensering af en dampkomponent i en gasblanding |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4444016A (da) |
| EP (1) | EP0066416B1 (da) |
| JP (1) | JPS57198991A (da) |
| KR (1) | KR900000443B1 (da) |
| AT (1) | ATE14385T1 (da) |
| AU (1) | AU541402B2 (da) |
| BR (1) | BR8202651A (da) |
| CA (1) | CA1173738A (da) |
| DE (1) | DE3264896D1 (da) |
| DK (1) | DK161739C (da) |
| ES (1) | ES512326A0 (da) |
| FI (1) | FI74622C (da) |
| GB (1) | GB2098875B (da) |
| MX (1) | MX162556A (da) |
| NO (1) | NO157887C (da) |
| ZA (1) | ZA822590B (da) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4475293A (en) * | 1982-04-28 | 1984-10-09 | The Boc Group, Inc. | Controlled inerting of chamber atmospheres |
| US4545134A (en) * | 1983-04-01 | 1985-10-08 | The Boc Group, Inc. | Dual vessel heat exchange systems |
| ZA842148B (en) * | 1983-04-01 | 1984-10-31 | Boc Group Inc | Dual vessel heat exchange system |
| SE448257B (sv) * | 1985-01-23 | 1987-02-02 | Ragn Sellsforetagen Ab | Sett och anordning for att genom kylning rena rokgaser fran sopforbrenning samt dervid utvinna vermeenergi |
| US4726826A (en) * | 1987-07-17 | 1988-02-23 | The M. W. Kellogg Company | Method for partial condensation of hydrocarbon gas mixtures |
| DE3737408A1 (de) * | 1987-11-01 | 1989-05-11 | Schack & Co Rekuperator | Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer |
| US4963231A (en) * | 1988-06-13 | 1990-10-16 | Ahlstromforetagen Svenska Ab | Method for evaporation of liquids |
| US5150576A (en) * | 1990-11-16 | 1992-09-29 | Liquid Carbonic Corporation | Vapor collecting apparatus |
| US5220796A (en) * | 1991-07-15 | 1993-06-22 | The Boc Group, Inc. | Adsorption condensation solvent recovery system |
| US5291751A (en) * | 1992-04-21 | 1994-03-08 | Liquid Carbonic Corporation | Cryo-mechanical vapor recovery apparatus |
| US5450728A (en) * | 1993-11-30 | 1995-09-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Recovery of volatile organic compounds from gas streams |
| ES2077532B1 (es) * | 1994-02-10 | 1996-08-01 | Abello Linde S A | Sistema de recuperacion de vapores contaminantes. |
| US5634355A (en) * | 1995-08-31 | 1997-06-03 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic system for recovery of volatile compounds |
| US5638698A (en) * | 1996-08-22 | 1997-06-17 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic system for producing nitrogen |
| RU2267693C2 (ru) * | 2000-01-10 | 2006-01-10 | Дзе Боинг Компани | Способ и устройство для уплотнения жидкости |
| US6532750B1 (en) * | 2000-07-12 | 2003-03-18 | Phpk Technologies Inc. | Method and system for densifying cryogenic propellants |
| US6719957B2 (en) * | 2002-04-17 | 2004-04-13 | Bayer Corporation | Process for purification of anhydrous hydrogen chloride gas |
| AT412742B (de) * | 2002-11-08 | 2005-06-27 | Binder Co Ag | Verfahren zur trocknung von entzündlichem trocknungsgut |
| US7278379B2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-10-09 | Pvi Industries, Llc | Heat exchange system |
| DE102007001658A1 (de) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur fraktionierten Kryokondensation |
| US20100089071A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Peter A. Hofmann | Apparatus For Recovery Of Volatile Organic Compound Vapor |
| CN104380004B (zh) * | 2012-05-25 | 2017-10-13 | 蒂埃尔威有限公司 | 温水生成装置 |
| BE1028310B1 (nl) * | 2020-05-11 | 2021-12-17 | Aq Degassing B V | Cryogene ontgasser met demister |
| BE1028312B1 (nl) * | 2020-05-11 | 2021-12-17 | Aq Degassing B V | Cryogene ontgasser met afvoervat |
| CN111912249B (zh) * | 2020-07-29 | 2025-01-24 | 泸州悟净机械科技有限公司 | 一种节能复合式蒸汽冷凝系统 |
| EP4092368A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-23 | Yara International ASA | Heat exchanging device comprising a recirculation system and method for reducing fouling in a heat exchanger |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2553557A (en) * | 1949-08-06 | 1951-05-22 | Diamond Alkali Co | Process of obtaining dry chlorine gas from a gaseous mixture comprising elemental chlrine as the principal component thereof |
| US2746168A (en) * | 1953-02-04 | 1956-05-22 | American Cyanamid Co | Continuous drying apparatus |
| DE1251233B (da) * | 1965-01-14 | |||
| US3319434A (en) * | 1966-03-14 | 1967-05-16 | Air Reduction | Low temperature refrigeration and gas storage |
| US3714790A (en) * | 1971-04-13 | 1973-02-06 | Fmc Corp | Apparatus and method for handling volatile liquids |
| DE2211221B2 (de) * | 1972-03-08 | 1978-01-19 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zum unschaedlichmachen loesungsmittelhaltiger luft |
| GB1430385A (en) * | 1972-05-30 | 1976-03-31 | Boc International Ltd | Method of and apparatus for cooling liquid products particularly liquid food products |
| DE2411601A1 (de) * | 1974-03-11 | 1975-10-16 | Kurt Manfred Dr Ing Pohl | Verfahren zur minderung von emissionen aus der lagerung und verladung fluechtiger fluessigkeiten sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US4053990A (en) * | 1976-03-03 | 1977-10-18 | Sav-Sol Drying Systems, Inc. | Differential pressure drying and solvent recovery unit |
| FR2349113A1 (fr) * | 1976-04-21 | 1977-11-18 | Air Liquide | Procede et installation de sechage par convection de produit dissous dans un solvant |
| US4180123A (en) * | 1977-02-14 | 1979-12-25 | Phillips Petroleum Company | Mixed-component refrigeration in shell-tube exchanger |
| AU511678B2 (en) * | 1977-08-29 | 1980-08-28 | Airco Inc. | Recovering solvents from drying ovens |
| US4203742A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-20 | Stone & Webster Engineering Corporation | Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases |
| US4237700A (en) * | 1979-04-20 | 1980-12-09 | Airco, Inc. | Methods and apparatus for providing refrigeration |
-
1981
- 1981-05-20 US US06/265,264 patent/US4444016A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-04-07 CA CA000400675A patent/CA1173738A/en not_active Expired
- 1982-04-13 AU AU82553/82A patent/AU541402B2/en not_active Ceased
- 1982-04-15 ZA ZA822590A patent/ZA822590B/xx unknown
- 1982-04-23 NO NO821318A patent/NO157887C/no unknown
- 1982-05-07 BR BR8202651A patent/BR8202651A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-05-14 MX MX192705A patent/MX162556A/es unknown
- 1982-05-14 KR KR8202105A patent/KR900000443B1/ko not_active Expired
- 1982-05-18 FI FI821743A patent/FI74622C/fi not_active IP Right Cessation
- 1982-05-19 GB GB8214553A patent/GB2098875B/en not_active Expired
- 1982-05-19 EP EP82302560A patent/EP0066416B1/en not_active Expired
- 1982-05-19 DE DE8282302560T patent/DE3264896D1/de not_active Expired
- 1982-05-19 ES ES512326A patent/ES512326A0/es active Granted
- 1982-05-19 DK DK228782A patent/DK161739C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-05-19 AT AT82302560T patent/ATE14385T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-05-20 JP JP57086401A patent/JPS57198991A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0066416A1 (en) | 1982-12-08 |
| ES8308704A1 (es) | 1983-10-01 |
| FI74622B (fi) | 1987-11-30 |
| US4444016A (en) | 1984-04-24 |
| CA1173738A (en) | 1984-09-04 |
| NO821318L (no) | 1982-11-22 |
| AU541402B2 (en) | 1985-01-03 |
| AU8255382A (en) | 1982-11-25 |
| KR830010364A (ko) | 1983-12-30 |
| ATE14385T1 (de) | 1985-08-15 |
| NO157887B (no) | 1988-02-29 |
| BR8202651A (pt) | 1982-09-08 |
| KR900000443B1 (ko) | 1990-01-30 |
| NO157887C (no) | 1988-06-08 |
| DK228782A (da) | 1982-11-21 |
| DE3264896D1 (en) | 1985-08-29 |
| MX162556A (es) | 1991-05-22 |
| GB2098875A (en) | 1982-12-01 |
| ES512326A0 (es) | 1983-10-01 |
| GB2098875B (en) | 1985-02-27 |
| JPH0143561B2 (da) | 1989-09-21 |
| DK161739C (da) | 1992-04-06 |
| ZA822590B (en) | 1983-03-30 |
| FI74622C (fi) | 1988-03-10 |
| EP0066416B1 (en) | 1985-07-24 |
| JPS57198991A (en) | 1982-12-06 |
| FI821743A0 (fi) | 1982-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK161739B (da) | Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig kondensering af en dampkomponent i en gasblanding | |
| KR910001993B1 (ko) | 기체혼합물의 증기성분을 응축시키는 방법 | |
| KR101639551B1 (ko) | 유증기 액화 회수장치 | |
| US4188793A (en) | Condensation of vapor of organic liquids | |
| US4551981A (en) | Heat exchange methods and apparatus | |
| US7531030B2 (en) | Natural gas dehydrator and system | |
| US5291738A (en) | Vapor recovery apparatus and method | |
| US20040031389A1 (en) | Natural gas dehydrator and system | |
| US4460383A (en) | Method and apparatus for reconcentrating liquid absorbent | |
| EP0750932A2 (en) | Volatile organic compounds recovery from vent gas streams | |
| US4568428A (en) | Method and apparatus for vacuum distillation | |
| US4484396A (en) | Oxygen reduction system and condenser apparatus with automatic defrost | |
| US1986165A (en) | Distillation apparatus | |
| US5435141A (en) | Application of organic gas sensors in the detection and separation of recovered volatile organic compounds (VOCs) | |
| US5398513A (en) | Regenerative vapor condenser | |
| US4131538A (en) | Method of separating a predetermined fraction from petroleum oil using multistage evaporators | |
| US5429667A (en) | Process for the recovery of carbon disulfide from a steam/carbon disulfide mixture | |
| US5231772A (en) | Apparatus and process for recovering solvents | |
| JPS59209601A (ja) | 不活性ガスを用いる蒸発蒸溜装置 | |
| US3474633A (en) | Recovery of entrained liquid refrigerant | |
| JP2003126602A (ja) | 減圧蒸留再生装置 | |
| KR100853762B1 (ko) | 유기용제 회수장치 | |
| US2954840A (en) | Controlling gases in solution | |
| US2097364A (en) | Still | |
| US3435624A (en) | Dual temperature cold trap |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |