EP4630148A1 - Vorrichtung und verfahren zur behandlung von prozessgas - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur behandlung von prozessgas

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Publication number
EP4630148A1
EP4630148A1 EP23837152.0A EP23837152A EP4630148A1 EP 4630148 A1 EP4630148 A1 EP 4630148A1 EP 23837152 A EP23837152 A EP 23837152A EP 4630148 A1 EP4630148 A1 EP 4630148A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
line
fresh
fresh gas
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23837152.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schaefer
Catalina Rodriguez Correa
Andreas Keil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4630148A1 publication Critical patent/EP4630148A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/001—Drying and oxidising yarns, ribbons or the like
    • F26B13/002—Drying coated, e.g. enamelled, varnished, wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F26B15/12—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F26B15/18—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined the objects or batches of materials being carried by endless belts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/20—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/202—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with means for changing the flow pattern, e.g. by reversing gas flow or by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different flow direction
    • F26B21/208—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with means for changing the flow pattern, e.g. by reversing gas flow or by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different flow direction by air valves, movable baffles or nozzle arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/20—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/25—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/33—Humidity
    • F26B21/333—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/35—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/37—Velocity of flow; Quantity of flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/001—Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002—Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases

Definitions

  • the present invention relates to a device, a method for treating process gas from an industrial plant, their use and a system.
  • Process gas from industrial plants can be used as a medium in certain process steps for the manufacture of products in order to bring about certain technical effects such as drying in a process step.
  • the industrial processes are, for example, chemical, petrochemical, pharmaceutical or solvent-processing processes.
  • the industrial plants are, for example, workpiece processing systems, for example for drying and/or hardening painted and/or coated and/or glued workpieces (e.g. car bodies or body parts, electrodes, membranes, lithium-ion batteries, etc.).
  • the process gas can be treated accordingly before use, for example to adapt the temperature and/or humidity of the process gas for the process step.
  • Conventional devices for treating process gas often contain a condenser, which cools and/or heats a large part of the process gas.
  • a condenser which cools and/or heats a large part of the process gas.
  • warm and humid air can be cooled by condensation and the humidity of the process gas reduced.
  • the temperature of the process gas after the cooling process can be lower than before.
  • the process gas is therefore preferably additionally heated after the cooling process in order to improve the drying properties of the process gas.
  • the use of such a condenser with subsequent heating can cause comparatively high operating and acquisition costs and at the same time have a disadvantageous energy balance.
  • the object of the invention is to provide an improved system for treating process gas from an industrial plant/industrial process, which is economically advantageous and also ensures good treatment of the process gas under Avoidance of overly complex constructions.
  • the object of the invention is to improve the preparation of the process gas of an industrial drying system, preferably a system for drying electrodes, preferably anodes, for capacitors, ultracapacitors or batteries, preferably lithium or sodium-based batteries, which are manufactured or obtained using a solvent-based application process.
  • the solvent can preferably be water.
  • the object of the invention is to be able to supply or provide the process gas to the drying system with properties that are as favorable and/or stable as possible, in particular properties that are at least almost independent of environmental conditions.
  • the device has a main line, wherein a first end of the main line is connected to a process gas outlet of the industrial plant for discharging process gas to be treated from the industrial plant and a second end of the main line is connected to a process gas inlet of the industrial plant for supplying the treated process gas to the industrial plant; and an exhaust gas branch for branching off part of the process gas from the main line into an exhaust gas line, via which part of the process gas can thus be discharged into the environment in the form of exhaust gas.
  • the inventors have found that it can be advantageous for the treatment of process gas to divert part of the process gas into an exhaust line for discharge into the environment and to feed the rest back into the industrial plant via the process gas inlet.
  • the process gas discharged from the industrial plant typically has a high temperature and high humidity.
  • the volume flow in the main line after diversion becomes smaller. Accordingly, the amount of water contained in the process gas per unit of time is also reduced. Since the volume flow discharged through the process gas outlet is greater than the volume flow supplied through the process gas inlet, the difference can be compensated in particular by air flows from the environment which flow separately from the main line into the industrial plant.
  • the air flows from the environment can, in particular under certain circumstances, be cooler and have a lower absolute humidity than the process gas in the main line.
  • the relative humidity of the process gas can be reduced, the ability to absorb moisture increased and, in particular, the drying properties of the process gas improved.
  • the device By branching off part of the process gas from the main line and treating the process gas in this way, the device can be kept technically simple and, in particular, built in a space-saving manner.
  • the use of operating materials such as coolants or cooling water to treat the process gas can therefore be dispensed with.
  • Humidity is preferably understood to mean absolute humidity, e.g. absolute air humidity, whereby relative humidity can be calculated using other gas parameters.
  • Absolute humidity is the mass of water vapor contained in a certain volume. At a certain temperature, for example, there is a maximum absolute air humidity and the air can no longer absorb moisture in this state.
  • Relative humidity expresses the relationship between absolute air humidity and maximum air humidity.
  • a volume flow naturally also means a mass flow, whereby the density can be variable. However, when specifying the volume flow, it is preferred that the density is assumed to be a constant for describing and comparing the volume flow. In this case, the volume flow is therefore proportional to the mass flow.
  • Directional statements such as “after” or “before” generally refer to the direction of flow. For example, the wording "after the unit” or “before the unit” should be understood as “downstream of the unit” or "upstream of the unit”.
  • the "adjustment" of a gas parameter for example a temperature, is to be understood in particular as a direct as well as an indirect controlled manipulation of the gas parameter.
  • the adjustment of a gas parameter can be an increase, a decrease or a holding at any level.
  • the adjustment can generally include regulating or controlling.
  • the device has a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch, via which fresh gas, preferably air from the environment, can be fed to the main line.
  • the device also has a mixer for mixing fresh gas from the fresh gas line with the process gas conducted in the main line, the mixer being arranged upstream of the process gas inlet of the industrial plant.
  • the fresh gas line can in particular be arranged downstream of the exhaust gas branch of the main line, fresh gas being fed to the main line after the part of the process gas from the main line is branched off into the exhaust gas line at the exhaust gas branch.
  • Air from the environment of the main line can preferably be supplied through the fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch.
  • the volume flow of the process gas in the main line downstream of the fresh gas line can be increased.
  • the volume flow of the process gas downstream of the fresh gas line can preferably be adjusted to a volume flow of the process gas through the process gas outlet of the industrial plant. It is particularly preferred if the volume flow can be adjusted so that in the industrial plant, in particular in the areas where the process gas is carried, a predetermined negative pressure compared to an air pressure in the environment of the plant is ensured or can be adjusted.
  • the (natural) gas properties of the fresh gas from the environment can be used to adjust a gas parameter of the process gas.
  • Relevant gas parameters can be in particular temperature, pressure, chemical composition, partial pressures, dew points and/or humidity. If, for example, the temperature of the fresh gas is cooler than the process gas when it leaves the industrial plant, the temperature of the process gas can be reduced after the fresh gas has been supplied and can be adjusted at the same time. If the ambient air also or alternatively has a lower humidity than the process gas when it leaves the industrial plant, the humidity of the process gas in the main line can be reduced and adjusted after the fresh gas has been added. This can have a positive effect on the drying properties of the process gas by adding fresh gas. In particular, the process gas can be conditioned in the main line by adding fresh gas before the process gas is fed to the industrial plant.
  • a process gas flow with homogeneous gas properties can be formed in the main line, in particular a process gas flow with a uniform temperature profile across the flow cross-section.
  • the mixer can in particular comprise a chamber with at least one respective inlet for the fresh and process gas and one outlet, wherein the respective gas jet stream can flow into the chamber, for example with different flow directions, and the fresh gas can mix with the process gas before the now mixed flow is discharged from the chamber into the main line.
  • the mixer can also be a simple pipe section of the main line to which the fresh gas line is connected.
  • the cross-section of the mixer can be designed to be variable in the direction of flow in order to set an advantageous flow rate.
  • the mixer in the area of the incoming fresh gas jet stream, can have a cross-section that increases in the direction of flow of the main line in order to achieve a constant flow rate when exiting the mixer.
  • the mixer can also have a cross-section that narrows in the direction of flow in order to achieve a higher flow rate when exiting the mixer, for example. It is particularly advantageous to minimize the pressure loss through the mixer and at the same time to achieve a flow with uniform gas properties, i.e. a homogeneous flow.
  • the mixer can also have internals for generating a turbulent flow, for example fins, lamellae or vortex generators in general, in order to achieve a homogeneous flow while maintaining a compact design.
  • At least parts of the internals can be designed as passive or as active, in particular actively driven components, in order to promote or ensure the desired mixing of the gas jet streams.
  • the device has a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch, through which fresh gas, preferably air from the environment, can be fed to the main line.
  • the device has a unit for conditioning the fresh gas, wherein a gas parameter of the fresh gas, in particular a humidity, can be adjusted.
  • a gas parameter of the process gas in particular a temperature and/or a Humidity can be adjusted by adding fresh gas.
  • the unit can further reduce the humidity of the fresh gas by removing water vapor from the fresh gas. After the fresh gas has been dehumidified, the fresh gas is preferably fed to the main line.
  • the humidity of the process gas in the main line in particular can be further reduced or adjusted more precisely. This would have the advantage, particularly when the humidity of the ambient air serving as the fresh gas changes, that the humidity of the process gas in the main line can be adjusted over a larger humidity range.
  • the unit can in particular be a condenser, whereby the fresh gas is cooled to such an extent that water condenses out of the gas and can be discharged.
  • Conditioning can in particular be humidification or dehumidification or heating or cooling.
  • the unit can therefore be a humidifier or dehumidifier.
  • water can be injected or nebulized into the process gas during conditioning.
  • the unit can also be, for example, an electric heater or a heat exchanger (often also referred to as a heat transfer device). If the unit is a heat exchanger or the unit includes one, this can - without being intended to be exhaustive - be designed, for example, as a gas-gas, in particular as a cross-direct current or cross-countercurrent heat exchanger, but also as a regenerative heat storage device, in particular a heat wheel, preferably a rotating heat wheel (often also referred to as a rotary heat exchanger).
  • heat energy from a first gas flow is temporarily stored on a receiving side in a heat storage element, in particular a heat storage mass, which is then moved in the direction of a discharge side in order to at least partially release the temporarily stored heat energy to a second gas flow, e.g. process gas and/or the fresh gas.
  • a heat storage element in particular a heat storage mass
  • a unit is provided downstream of the exhaust gas branch for conditioning the process gas remaining in the main line after the exhaust gas branch.
  • This unit can preferably be arranged upstream of a supply of fresh gas into the main line.
  • This unit is preferably a humidifier and/or dehumidifier in order to advantageously set the humidity of the process gas to a favorable range before the fresh gas is supplied.
  • the unit can also comprise, have or consist of a heating and/or cooling element, a compression unit, a relaxation stage, a demister and/or an ionization device.
  • at least one gas parameter for example a humidity, temperature, pressure and/or droplet/particle load of the process gas, can be set to a favorable value or value range before the fresh gas is supplied.
  • a favorable value or value range of a gas parameter is understood to mean in particular a value or value range at which the process gas can or does perform its task in the industrial plant well, preferably almost optimally.
  • Setting a gas parameter for example a temperature, can in particular also influence other gas parameters related to the gas, for example a humidity or a pressure. Setting a gas parameter can therefore also include setting several arbitrary, in particular related, gas parameters.
  • the device has a first bypass line through which fresh gas is passed past a unit for conditioning the fresh gas, and/or a first adjustment device, wherein the first adjustment device adjusts a respective volume flow in the first bypass line and/or through the unit.
  • part of the fresh gas originating from the environment and which can be fed to the main line can be passed past the unit for conditioning the fresh gas parallel to the fresh gas line.
  • a branch point can be arranged in front of the unit and thereby divide the fresh gas into two streams, wherein part of the fresh gas is fed to the unit and another part of the fresh gas is passed past the unit.
  • the amount of conditioned fresh gas can thus be reduced or adjusted, even if the unit is operated at an unchanged output.
  • the unit is a dehumidifier
  • less water vapor can be extracted from the fresh gas with the same dehumidification performance of the unit by directing part of the fresh gas past the dehumidifier in the first bypass line. This enables, for example, a precise and/or faster setting of a desired humidity of the fresh gas, especially if the dehumidification performance cannot be increased or decreased quickly or precisely regulated.
  • the unit and the first bypass line can be arranged in a conditioning unit, preferably in a housing.
  • a conditioning unit for example, part of the fresh gas can be passed past a dehumidifier via the first bypass line.
  • the conditioning unit can also be understood as a dehumidifier with an integrated bypass.
  • the first bypass line can in particular be a flow channel, which can, for example, be structurally integrated into the housing of the conditioning unit.
  • the first adjustment device can optionally comprise the following: a first control unit, a first flap for adjusting a respective volume flow, a first sensor for measuring a gas parameter, in particular a humidity, wherein the first sensor is arranged upstream of the unit for conditioning the fresh gas and transmits gas parameter data to the first control unit, which uses the transmitted data for adjusting the flap.
  • the transmission of data, in particular measurement data, by a sensor, such as the first sensor is understood to mean not only an active transmission of data but also a holding of the data ready for retrieval.
  • Sending and/or retrieving data can be implemented by means of line-based, in particular wired, but also wireless communication between the sensor and a unit receiving the data (for example the first control unit).
  • Line-based transmission in the sense of this description includes not only an analogue or digital electrical communication also includes optical, fiber-optic-based transmission.
  • wireless transmission can include or represent not only radio transmission but also optical or acoustic transmission of data.
  • the first flap can in particular be part of a first flap system, which can comprise several flaps.
  • the first flap itself can also be understood as a flap system. It is also conceivable for the first flap to be designed as a multi-part flap.
  • a further flap is arranged in the first bypass line, with one flap being arranged in a parallel fresh gas line.
  • the first flap can be, for example, a control flap or a chamber for dividing gas flows, which is arranged at an interface between the fresh gas line and the second bypass line.
  • at least individual flaps can also be designed as slides, orifices or valves, without this changing the overall function of the adjustment device within the scope of the present invention.
  • the term "flap" can therefore also be understood in general as a device and/or an element for flow control.
  • the first sensor can in particular comprise a plurality of sensors which are, for example, part of a sensor system.
  • the first sensor can, for example, be a humidity or temperature sensor which can measure the humidity or the temperature of the fresh gas supplied to the unit.
  • a sensor system forming the first sensor can also comprise a humidity, pressure and/or a temperature sensor. It can also be advantageous for a unit or device or sensor to be provided for detecting a chemical composition or at least the proportion of at least one chemical component in the first sensor or corresponding sensor system.
  • the first sensor can also be arranged downstream of the unit in the fresh gas line or in the first bypass line.
  • the first control unit can in particular be or comprise a computer or a computer program for adjusting the first flap based on the transmitted gas parameter data. Adjusting a flap can in particular comprise regulating or controlling.
  • the device has a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch, through which fresh gas, preferably air from the environment, can be fed to the main line.
  • the device also has a heat exchanger for setting a gas parameter of the fresh gas, in particular a temperature, wherein a gas parameter of the process gas, in particular a temperature and/or humidity, can be set by means of the addition of the fresh gas.
  • the heat exchanger is assigned to the fresh gas line, whereby the fresh gas is conducted from the fresh gas line to the heat exchanger.
  • the heat exchanger is arranged downstream of a unit for conditioning the fresh gas, i.e. is connected downstream of the unit for conditioning the fresh gas, whereby the unit is in particular a dehumidifier.
  • the heat exchanger can transfer thermal energy to the fresh gas flowing through, whereby a higher temperature of the fresh gas can be set downstream of the heat exchanger.
  • the heat exchanger is preferably assigned to the fresh gas line, with the fresh gas already tempered by the heat exchanger before it is fed to the process gas.
  • the heat exchanger can be assigned to the main line, with the process gas already being mixed with fresh gas before the process gas mixed with fresh gas is tempered by the heat exchanger arranged in the main line.
  • the device has a second bypass line through which fresh gas, preferably from the environment, is passed past the heat exchanger, and/or a second adjustment device, wherein the second adjustment device adjusts a respective volume flow in the second bypass line or through the heat exchanger.
  • a portion of the fresh gas originating from the environment and which can be fed to the main line can be passed past the heat exchanger parallel to the fresh gas line.
  • a branch point can be arranged in front of the heat exchanger and thereby divide the fresh gas into two streams, wherein a portion of the fresh gas is fed to the heat exchanger and another part of the fresh gas is passed past the heat exchanger.
  • the second adjustment device can adjust the volume flow of the fresh gas through a parallel fresh gas line and thus through the heat exchanger and/or through the second bypass line.
  • the second adjustment device is preferably arranged downstream of a unit, in particular a dehumidifier, for conditioning the fresh gas.
  • a unit in particular a dehumidifier
  • the fresh gas can therefore be heated less overall by directing part of the fresh gas past the heat exchanger using the second bypass line.
  • This enables, for example, a desired temperature of the fresh gas to be set.
  • an electric radiator for example, the heating output can be increased or reduced.
  • the second bypass line may be dispensed with.
  • An electric radiator or electric heating element e.g. an IR emitter, a ceramic heating element, resistance heating element, etc.
  • the heat exchanger and the second bypass line can be arranged in a heat exchanger unit, in particular in a housing.
  • the heat exchanger unit for example, part of the fresh gas can be passed past the heat exchanger via the second bypass line.
  • the heat exchanger unit can therefore also be understood as a heat exchanger with an integrated bypass.
  • the first bypass line can in particular be a flow channel, which can, for example, be structurally integrated into the housing of the heat exchanger unit.
  • several individual heat exchangers and several second bypass lines can be arranged, which can be arranged adjacent to one another, for example in series or parallel with respect to the main flow direction.
  • the second adjustment device can optionally further comprise: a second control unit, a second flap for adjusting a respective volume flow, a second sensor for measuring a gas parameter, in particular a temperature, wherein the second sensor is arranged in the main line and transmits gas parameter data to the second control unit, which adjusts the second flap based on the transmitted data.
  • the above statements regarding the first flap can apply analogously to the second flap.
  • the second flap can also be part of a second flap system, which can comprise several flaps.
  • a second flap is arranged in a fresh gas line that runs parallel to the second bypass line and a further second flap is arranged in the second bypass line.
  • the second flap can be, for example, a control flap or a chamber for dividing gas flows, which is arranged at an interface between the fresh gas line and the second bypass line.
  • the second sensor can in particular comprise a plurality of sensors which are, for example, part of a sensor system.
  • the second sensor can, for example, be a humidity or temperature sensor which can measure the humidity or the temperature of the process gas in the main line.
  • a sensor system forming the second sensor can also comprise a humidity, pressure and/or a temperature sensor. It can also be advantageous for a unit or device or sensor to be provided for detecting a chemical composition or at least the proportion of at least one chemical component in the second sensor or corresponding sensor system.
  • the second sensor is preferably arranged after the heat exchanger and can particularly preferably measure the temperature of the process gas in the main line after the fresh gas is supplied to the process gas.
  • the second sensor can also be arranged before the heat exchanger or in the second bypass line.
  • the second control unit can in particular be a computer or a computer program for setting the second flap based on the transmitted gas parameter data.
  • the device has a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch, through which fresh gas, preferably air from the environment, can be supplied to the main line, wherein a heat exchanger is provided for extracting thermal energy from the exhaust gas, wherein at least part of the extracted thermal energy can be transferred to the fresh gas in the fresh gas line and/or to the process gas in the main line downstream of the branch.
  • the heat exchanger is preferably assigned to the exhaust line, with the exhaust gas being guided to the heat exchanger after branching off.
  • the heat exchanger can be an air-air heat exchanger or a cross-flow heat exchanger, with the thermal energy from the exhaust gas flow being transferred to the fresh gas, which simultaneously flows through the heat exchanger.
  • the thermal energy can be transferred indirectly to the process gas in the main line, for example by adding the fresh gas to the main line.
  • a direct transfer of the thermal energy from the exhaust gas to the process gas is also conceivable by guiding part of the process gas to the heat exchanger.
  • a respective heat exchanger can be arranged in the fresh gas line and in the main line, with thermal energy from the exhaust gas flow being transferred to the fresh gas and to the process gas by means of the respective heat exchanger.
  • the heat exchanger can also be arranged outside the exhaust pipe, with part of the exhaust gas being guided to the heat exchanger in a pipe that is connected to the exhaust pipe. After flowing through the heat exchanger, the exhaust gas can be guided back to the exhaust pipe.
  • part of the thermal energy extracted from the exhaust gas can be fed to another industrial process, in particular the industrial plant.
  • the heat exchanger can have an additional heat transfer line, i.e. an additional pipe system or channel for the passage of a heat transfer medium suitable for the industrial process, a branch for discharging part of a heat transfer medium flowing through the heat exchanger for supply to the industrial process and/or a further, additional heat exchanger can be provided for the extraction of thermal energy for supply to the industrial process.
  • the device has a third adjustment device for adjusting a volume flow in the exhaust line, in particular an exhaust fan assigned to the exhaust line, wherein a gas parameter of the process gas, in particular a humidity, can be adjusted depending on the volume flow set in the exhaust line.
  • the third adjustment device is preferably or comprises an exhaust gas blower which is arranged in the exhaust gas line.
  • the exhaust gas blower can be used to adjust the volume flow in the exhaust gas line, for example, using a blower characteristic curve.
  • the humidity of the process gas can preferably be adjusted depending on the volume flow set in the exhaust gas line. For example, it can happen that more process gas is to be diverted by the exhaust gas blower so that the humidity of the process gas in the main line downstream of the fresh gas line remains low.
  • the third adjustment device can alternatively or additionally have a flap on the exhaust branch or downstream of the exhaust line, for example a regulating or control flap, whereby a volume flow in the exhaust line can be adjusted by adjusting the flap.
  • the flap advantageously allows the adjustment or control of a volume flow from the process gas of the main line discharged as exhaust gas at the exhaust branch.
  • the flap can also be constructed as a single- or multi-stage flap system. Instead of this at least one flap, a baffle, a louvre flap or a valve, in particular a gas valve, can also be used.
  • the third adjustment device can optionally have the following: a third control unit, a third flap for adjusting a respective volume flow, a third sensor for measuring a gas parameter, in particular a humidity, wherein the third sensor is arranged upstream of the unit for conditioning the fresh gas and transmits gas parameter data to the third control unit or makes it available to it, which uses the transmitted data to adjust the flap.
  • the third sensor can also transmit the data determined during the measurement to the first and/or second control unit or make it available to them.
  • the third flap can in particular be part of a third flap system, which can comprise several flaps.
  • the third flap itself can also be understood as a flap system. It is also conceivable for the third flap to be designed as a multi-part flap.
  • a further flap is arranged in a third bypass line, with one flap being arranged in a parallel exhaust gas line.
  • the third flap can be, for example, a control flap or a chamber for dividing gas flows, which is arranged at an interface between the exhaust gas line and the third bypass line.
  • at least individual flaps can also be designed as slides, orifices or valves, without this changing the overall function of the adjustment device within the scope of the present invention.
  • the term "flap" can therefore also be understood in general as a device and/or an element for flow control.
  • the third sensor can in particular comprise a plurality of sensors which are, for example, part of a sensor system.
  • the third sensor can, for example, be a humidity or temperature sensor which can measure the humidity or the temperature of the fresh gas supplied to the unit.
  • a sensor system forming the third sensor can also comprise a humidity, pressure and/or a temperature sensor. It can also be advantageous for a unit or device or sensor to be provided for detecting a chemical composition or at least the proportion of at least one chemical component in the third sensor or corresponding sensor system.
  • the third sensor can also be arranged downstream of the unit in the exhaust line or in the third bypass line.
  • the third control unit can in particular be or comprise a computer or a computer program for adjusting the third flap based on the transmitted gas parameter data. Adjusting a flap can in particular comprise regulating or controlling.
  • the present invention is further based on the object of providing an improved method for treating process gas from an industrial plant.
  • This object is achieved according to the invention with a method for treating at least a portion of process gas discharged from an industrial process, the method comprising the following method steps: discharging the treating process gas from an industrial process into a main line and feeding the treated process gas from the main line into the industrial plant; and branching off part of the process gas from the main line into an exhaust line at an exhaust branch, via which part of the process gas is discharged into the environment in the form of exhaust gas.
  • the treating of process gas can comprise branching off process gas.
  • the volume flow of the process gas supplied to the industrial process can thus be reduced by the treatment in comparison to the process gas discharged from the industrial process.
  • the industrial process can in particular comprise a start and end of operation of an industrial process plant, for example the heating-up phase or cooling-down phase of a drying device.
  • the method comprises supplying fresh gas, preferably air from the environment, into the main line via a fresh gas line.
  • the fresh gas line opens into the main line downstream of the exhaust gas branch, with the supplied fresh gas compensating for the exhaust gas discharged.
  • a gas parameter of the process gas in particular a temperature and/or a humidity, is set by means of the addition of the fresh gas.
  • the volume flow of the process gas in the main line can be greater after the supply of fresh gas than before the supply.
  • the fresh gas is mixed with the process gas assigned to the main line when fed into the main line, the respective gas streams being mixed with one another before the treated process gas is fed to the industrial process.
  • the gas streams i.e. the fresh gas stream and the process gas stream
  • the process gas is particularly preferably mixed before the process gas is heated in a further process step in the industrial plant.
  • fresh gas preferably air from the environment, is supplied to the main line via a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch. Furthermore, it is conditioned, wherein a gas parameter of the fresh gas, in particular a humidity, is set, wherein a gas parameter of the process gas, in particular a temperature and/or a humidity, is set by means of the addition of the fresh gas.
  • fresh gas preferably air from the environment
  • fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch.
  • part of the fresh gas is passed past a unit for conditioning the fresh gas and a respective volume flow is set, wherein the first setting device sets the respective volume flow depending on a gas parameter, in particular a humidity, which is measured before conditioning the fresh gas.
  • fresh gas preferably air from the environment
  • a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch.
  • a gas parameter of the fresh gas in particular a temperature
  • a gas parameter of the process gas in particular a temperature and/or a humidity
  • fresh gas preferably air from the environment
  • fresh gas is supplied to the main line via a fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch.
  • part of the fresh gas is passed into a second bypass line past a heat exchanger for heating the fresh gas and a respective volume flow is set through the heat exchanger or through the second bypass line by means of a second setting device, wherein the second setting device sets the respective volume flow depending on a gas parameter of the process gas, in particular a temperature.
  • fresh gas preferably air from the environment
  • fresh gas line arranged downstream of the exhaust gas branch.
  • heat energy is extracted from the The exhaust gas conducted through the exhaust gas line is extracted in a heat exchanger, wherein at least part of the thermal energy extracted from the exhaust gas is transferred to the fresh gas in the fresh gas line and/or process gas in the main line.
  • a branched volume flow in the exhaust line is adjusted by means of a third adjustment device, in particular an exhaust fan assigned to the exhaust line, wherein a gas parameter of the process gas, in particular a humidity, is adjusted depending on the volume flow adjusted in the exhaust line.
  • the following method steps are also carried out to start operation of the process gas treatment: a determination, in particular by means of a measurement (preferably by querying or reading at least one sensor, particularly preferably by regularly recurring or continuous querying of a sensor, wherein the querying/reading in the sense of the inventors also includes an active provision of measured values by the sensor), of the humidity of a fresh gas, preferably air from the environment, before entering the fresh gas line, wherein, depending on the measured humidity of the fresh gas, the fresh gas is humidified or dehumidified before the fresh gas is fed to the main line.
  • the measured humidity is preferably related to or compared with a target humidity or a target humidity interval.
  • the humidity of the fresh gas determined before entering the fresh gas line can in particular correspond to an ambient humidity.
  • the fresh gas is preferably dehumidified before the fresh gas is supplied to the main line.
  • the target humidity or the target humidity interval for the fresh gas to be supplied to the process gas can in particular depend on, be influenced, controlled and/or regulated by a humidity and/or another gas parameter (e.g.
  • the ambient humidity can also be determined indirectly by measuring other air parameters such as pressure or temperature. It is also conceivable to transmit the Ambient humidity from an external data source.
  • the ambient humidity can also have a low value, ie the humidity falls below the target humidity or the target humidity interval for the fresh gas to be supplied to the process gas.
  • the fresh gas is preferably humidified before the fresh gas is supplied to the main line.
  • the process gas treatment can be started after maintenance or other downtime of the system, for example.
  • the following is carried out at the end of the process gas treatment operation: branching off part of the process gas at an exhaust branch from the main line into an exhaust line, via which part of the process gas is discharged into the environment in the form of exhaust gas, with more than 50% of the process gas being transferred to the exhaust line; supplying fresh gas, preferably air from the environment, via a fresh gas line arranged downstream of the exhaust branch into the main line, with a volume flow of the fresh gas supplied preferably corresponding to the exhaust gas volume flow. It may be possible to return part of the process gas from the industrial process to the industrial process, but it is preferred that the amount of fresh gas supplied to the industrial process is significantly greater than the process gas returned.
  • the industrial process is completely supplied with air from the environment, i.e. the amount of process gas discharged from the industrial process is completely branched off into the exhaust line and discharged into the environment as exhaust air.
  • the method according to the invention can be advantageous in order to avoid the formation of condensation.
  • the treated process gas is further tempered with additional heat in a further process step before a material to be dried is exposed to the process gas.
  • the treated process gas is fed into the industrial plant for a drying process, wherein the process gas is heated in the industrial plant in a further process step.
  • additional heat can be generated in the further process step by burning a fuel such as natural gas in a heating unit and transferring the additional heat generated to the process gas via a further heat exchanger.
  • the additional heat in the further process step can also be generated by an electric heater.
  • the process gas can then be fed to a drying process to absorb moisture from the material to be dried.
  • the industrial plant can have a drying system with several drying modules, whereby the treated process gas is divided between the drying modules and a respective heating unit is arranged in each drying module, by means of which additional heat is added to the process gas. After the process gas is heated by means of the respective heating unit, the material to be dried can be exposed to the process gas. Dividing the process gas into several drying modules can ensure an improved drying result.
  • the invention can basically be used for any industrial plant and industrial process that uses process gas.
  • the applications given above as examples for the technical background also apply to the devices and methods according to the invention.
  • the device and method according to the invention can advantageously be used to treat a process gas from a dryer, in particular in a production plant for producing an electrical power storage device, which is discharged from a drying plant in which electrodes are dried after a coating process.
  • the invention is preferably used in the coating of electrodes for lithium-ion batteries, wherein water is used as a solvent.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating;
  • Fig. 1a is a schematic representation of a method according to the invention for treating process gas from an industrial plant
  • Fig. 2 is a schematic representation of another device according to the invention with fresh gas supply for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating;
  • Fig. 2a is a schematic representation of a method according to the invention for Fig. 2 with fresh gas supply for treating process gas from an industrial plant;
  • Fig. 3 is a schematic representation of another device according to the invention with adjustment devices for treating process gas from an industrial plant;
  • Fig. 3a is a schematic representation of a method according to the invention for treating process gas from an industrial plant
  • Fig. 4 is a schematic representation of an alternative device according to the invention with adjustment devices for treating process gas from an industrial plant;
  • Fig. 4a is a schematic representation of a method according to the invention for treating process gas from an industrial plant
  • Fig. 5 is a schematic representation of an alternative device according to the invention with adjustment devices for treating process gas from an industrial plant;
  • Fig. 5a is a schematic representation of a method according to the invention for treating process gas from an industrial plant
  • Fig. 6 is a schematic representation of a drying module for treating process gas from an industrial plant
  • Fig. 7 is a schematic representation of a control method of the first adjustment device
  • Fig. 8 is a schematic representation of a control method of the second adjustment device
  • Fig. 9 is a schematic representation of a control method of the third adjustment device.
  • Fig. 10 is a schematic representation of another device according to the invention with adjustment devices for treating process gas from an industrial plant similar to Fig. 2 but with a heat wheel;
  • Fig. 11 is a schematic representation of another device according to the invention with adjustment devices for treating process gas from an industrial plant with an alternative arrangement of a heat wheel;
  • Fig. 11a is a schematic representation of a method according to the invention for Fig. 11 with fresh gas supply for treating process gas from an industrial plant;
  • Fig. 12 is a schematic representation of another device according to the invention with fresh gas supply for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating;
  • Fig. 12a is a schematic representation of a method according to the invention for Fig. 12 with fresh gas supply for treating process gas from an industrial plant;
  • a wet coating - in the form of a slurry or paste - can be applied to at least one side of a carrier material.
  • the carrier material used is preferably an electrically conductive, flat substrate, in particular a conductive or metallic foil.
  • the wet coating preferably has components made of fine powders that are mixed with a solvent. Water can be considered as a solvent in particular. According to the invention, this takes place in an industrial process, which in the example given is or includes a drying process and is carried out in an industrial plant 2 on an industrial scale. In these cases, a wet coating is applied continuously or discontinuously to a moving carrier material and dried in an oven or dryer.
  • a first coating is continuously applied to a moving substrate and dried in an oven or dryer, followed by the application of a second wet coating, which is subsequently dried in a second drying step.
  • the wet coating is applied to both sides of the carrier material and then dried in an oven or dryer.
  • This arrangement is referred to as simultaneous double-sided coating and drying.
  • this arrangement is particularly advantageous in terms of increasing productivity, since it only requires one drying step after applying the wet coating slurry to both sides.
  • the drying result can be improved, in particular made more uniform, due to a more uniform heat input on both coating sides, since each side is advantageously only subjected to one drying step.
  • a first preferred embodiment of a device according to the invention for treating process gas from an industrial plant 2 is described by way of example.
  • water is absorbed from the surface of the wet coating by means of a process gas.
  • the water from the wet coating which serves as a solvent, is converted into a vapor phase by, for example, introducing thermal energy, so that the vapor created is or can be absorbed by the process gas that surrounds or flows around the coated film.
  • the process gas is then conveyed out of the industrial plant 2 via a process gas outlet 21.
  • a first end of a main line 31 is connected to the process gas outlet 21 in order to receive the process gas from the industrial plant 2.
  • a second end 22 of the main line 31 is connected to a process gas inlet 22 of the industrial plant 2 in order to introduce the treated process gas into the industrial plant 2.
  • the process gas can be conveyed through the main line 31 by means of one or more fans (not shown) downstream and/or upstream of the industrial plant 2.
  • the device can set a negative pressure compared to the environment in the industrial plant 2.
  • a portion of the process gas is branched off from the main line 31 at an exhaust branch 41 into an exhaust line 42 downstream of the process gas inlet 22 and discharged as exhaust gas into the environment 32 or fed to at least one cleaning, processing and/or further treatment device.
  • Due to the negative pressure prevailing in the industrial plant 2 ambient air 32 can flow into the industrial plant 2 via further inlets arranged on the housing of the industrial plant 2, here designed as an ambient air inlet 22a by way of example.
  • Such inlets can be arranged in particular where the film to be coated is introduced into the industrial plant and/or discharged from it.
  • Such openings are typically called "web slots".
  • the process gas discharged from the industrial plant has a temperature of, for example, around 120°C and a humidity of, for example, around 35 g per kg of dry air.
  • the volume flow of the discharged process gas is, for example, around 40,000 Nm 3 per hour.
  • the amount of water absorbed by the process gas in the industrial plant can, in this example, be around 800 kg per hour.
  • Fig. 1a illustrates by way of example a first method for treating the process gas S3a discharged from the industrial process S2, which is carried out or can be carried out by the device from Fig. 1.
  • the method according to Fig. 1a can also be carried out with devices that differ from Fig. 1, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 1 or have an analogous effect.
  • an analog or analogously acting structure of a device is understood to mean in particular a device structure that differs in at least one component from the specific example of the referenced figure.
  • This deviation can consist in replacing this specific component with an element that has essentially or almost the same effect, preferably at least the same effect (for example replacing a flap with a valve or controllable fan) and/or in further developing the specific component by supplementing, removing and/or modifying individual subcomponents and/or adding further subcomponents to this specific component (for example, a motor-operated flap could be further developed by adding a sensor, for example for flow, temperature and/or pressure measurement).
  • the first process gas treatment process S3a comprises the following process steps: S21: Discharge of the process gas from the industrial process S2;
  • Fig. 2 illustrates a second embodiment of a device for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating.
  • a heat exchanger 44 which is designed as a cross-flow heat exchanger, is also arranged in the exhaust gas line 42.
  • the exhaust gas is guided to the heat exchanger 44 after the exhaust gas branch 41.
  • the exhaust gas then flows through the heat exchanger 44, which has a temperature of approximately 120 °C in this example, with the exhaust gas giving off some of its thermal energy.
  • the temperature of the exhaust gas drops to approximately 85 °C, for example, when it exits the heat exchanger 44.
  • a fresh gas line 51 is also connected to a mixer 6 arranged downstream of the exhaust gas branch 41, which in this example is designed as a flow chamber. Air from the environment 32 is introduced into the mixer 6 via the fresh gas line via a secondary inlet 6a.
  • the mixer 6 is also arranged at an interface between the main line 31 and the fresh gas line 51, whereby this interface is arranged upstream of the process gas inlet 22 of the industrial plant 2.
  • the process gas is introduced into the mixer 6.
  • fresh gas is mixed with the process gas and discharged from the mixer 6 into the main line 31.
  • the two gas streams are preferably mixed in the mixer 6 in such a way that the flow is as homogeneous as possible.
  • a unit for conditioning the fresh gas is provided, which here is designed as a dehumidifier 52 for setting a humidity of the fresh gas, in particular a maximum humidity.
  • the heat exchanger 44 is arranged downstream of the dehumidifier 52. After the fresh gas from the environment 32 is introduced into the fresh gas line 51, the fresh gas is led to the dehumidifier 52 and dehumidified.
  • the fresh gas in the dehumidifier 52 cools down from, for example, 30 °C to about 5 °C.
  • the dehumidifier 52 water is condensed out of the fresh gas and discharged from the dehumidifier 52, whereby the moisture content of the fresh gas is reduced from, for example, 20 g/kg to about 5 g/kg.
  • the fresh gas is led to the heat exchanger 44, with the fresh gas flowing through the heat exchanger 44.
  • Fresh gas and exhaust gas flow through the heat exchanger 44 preferably in spatially separated lines and/or channels of the heat exchanger 44 that are in a heat-transfer relationship with one another.
  • the fresh gas absorbs the thermal energy extracted from the exhaust gas and heats up to, for example, about 45 °C before it is led to the main inlet 61 of the mixer 6.
  • the process gas has a substantially uniformly set temperature of 65 °C and a substantially uniformly set moisture content of 11 g/kg of air when it leaves the mixer 6 in this example.
  • a dehumidifier based on a regenerable hygroscopic working medium could be used, which could reduce or even prevent cooling of the fresh gas.
  • Fig. 2a illustrates by way of example a second method carried out or capable of being carried out by the device from Fig. 2 for treating the process gas S3b discharged from the industrial process S2, a first exhaust gas treatment method S4a and a first fresh gas treatment method S5a.
  • the method according to Fig. 2a can also be carried out with devices that differ from Fig. 2, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 2 or act in an analogous manner.
  • process step S6 takes place after process step S41 in addition to S3a, whereby the fresh gas from the fresh gas treatment process S5a is mixed with the process gas in the mixer 6. After process step S6, the treated process gas is fed to the industrial process S2 in process step S22.
  • the first exhaust gas treatment process S4a has the following process steps: S44a: transfer of thermal energy from the exhaust gas to the heat exchanger 44; S32a: discharge of the exhaust gas into the environment 32.
  • the first fresh gas treatment process S5a has the following process steps: S32b: Supplying fresh air from the environment into the fresh gas line 51;
  • S52 Dehumidification of fresh gas
  • S44b Transfer of heat energy from the heat exchanger 44 to the fresh gas.
  • the additional treatment steps in the first fresh gas treatment process can have a positive effect on the reliability of the device's operation. Tests have shown that the process gas can be tempered to a temperature of 65 °C and a humidity of 11 g per kg of dry air when it enters the industrial plant, even when the ambient air is warm and humid.
  • Fig. 3 illustrates a third embodiment of a device for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating.
  • the device has a first bypass line 53 and a first adjustment device 7, which can adjust a respective volume flow through the first bypass line 56 or through the dehumidifier 52. At least part of the fresh gas that is fed to the dehumidifier 52 is passed past the dehumidifier 52 parallel to the fresh gas line 51 or can be passed past the dehumidifier 52.
  • the first adjustment device 7 also comprises a first flap system comprising a first flap 71 and a further first flap 74, wherein the first flap 71 or the further first flap 74 can adjust the flow to the dehumidifier or in the first bypass line 53.
  • a first humidity sensor 72 is arranged upstream of the first flap 71 in the fresh gas line 51, so that a humidity of the fresh gas is measured before dehumidification.
  • the data measured by the first humidity sensor 72 can be transmitted to a first control unit 73, which in turn adjusts the first flap 71 or the further first flap 74 depending on the measured data.
  • the first control unit 73 for adjusting the first flap system comprises the following control logic:
  • the dehumidifier 52 If the humidity of the fresh gas measured before the dehumidifier 52 falls below a certain value F1, the fresh gas can be dehumidified less and accordingly the first flap 71 is closed while the other first flap 74 is opened. The volume flow of the fresh gas is thus guided around the dehumidifier 52.
  • the dehumidifier 52 is also turned down or switched off.
  • F1 or F2 can be a setpoint or limit value; these form a target humidity interval for the fresh gas.
  • F1 and F2 can be identical, so that this can be referred to as a target humidity of the fresh gas.
  • the control logic of the first flap system is not exhaustive, so that any flap position can be set for a correspondingly measured humidity.
  • a volume flow of fresh gas suitable for setting a desired target humidity is fed to the dehumidifier 52 or guided past it via intermediate positions of the first flap 71 and/or the further first flap 74.
  • the first adjustment device 7 has the advantage of being able to reduce the humidity of the fresh gas if necessary and to better set a target humidity of the process gas both in hot and simultaneously humid ambient air and in cold and dry ambient air.
  • the process gas can be dehumidified less, even if the dehumidification performance per volume flow of the dehumidifier 52 remains unchanged, because the volume flow passed through the dehumidifier 52 can be reduced by means of the first adjustment device 7.
  • a second bypass line 56 and a second adjustment device 8 are arranged, which can adjust a respective volume flow through the second bypass line 56 or through the heat exchanger 44. Part of the fresh gas which is led to the heat exchanger 44 is guided past the heat exchanger 44 parallel to the fresh gas line 51.
  • the second adjustment device 8 further comprises a second flap system comprising a second flap 81 and a further first flap 84, wherein the second flap 81 or the further second flap 84 can adjust the flow to the heat exchanger 44 or in the second bypass line 56.
  • a temperature sensor 82 is arranged in the main line 31 downstream of the mixer 6, wherein the temperature sensor 82 can measure a temperature of the process gas mixed with fresh gas. The data measured by the temperature sensor 82 can be transmitted to a second control unit 83, which which in turn adjusts the second flap 81 or the further second flap 84 depending on the measured data.
  • the second control unit 83 for adjusting the second flap system comprises the following control logic:
  • F4 can be a setpoint or limit value; these form a target temperature interval for the fresh gas.
  • F3 and F4 can be identical, so that this can be referred to as a target temperature of the fresh gas.
  • the control logic of the second flap system is also not exhaustive, so that any flap position can be set for a correspondingly measured temperature.
  • a volume flow of fresh gas suitable for setting a desired target humidity is fed to the heat exchanger 44 or guided past it via intermediate positions of the second flap 81 and/or the further second flap 84.
  • the second adjustment device 8 offers the additional advantage of increasing the total heat energy transferred to the process gas, for example in cold ambient air, and reducing heating in warmer ambient air.
  • Fig. 3 shows, in addition to the second embodiment, a third adjustment device 9, which has an exhaust fan 43 arranged in the exhaust line 42, with which a volume flow through the exhaust line 42 is adjusted.
  • the third setting device 9 has a second humidity sensor 92 and a third control unit 91 for the exhaust gas blower 43.
  • the second humidity sensor 92 is connected to the exhaust gas blower 43 via the third control unit 91.
  • the second humidity sensor 92 is arranged in the main line 31 for measuring a humidity of the process gas.
  • the data from the second humidity sensor 92 is transmitted to the third control unit 91, whereupon the control unit 91 controls the exhaust gas blower 43 to set a volume flow through the exhaust gas line 42 depending on the measured humidity.
  • control units can communicate with at least one computer unit that can evaluate the measured data and/or monitor the air parameters.
  • control units can be part of a central computer.
  • the computer unit or the central computer can carry out and further optimize the evaluations by incorporating “big data” and/or artificial intelligence.
  • Fig. 3a illustrates by way of example a further method carried out or capable of being carried out by the device of Fig. 3 for treating the process gas S3b discharged from the industrial process S2, a second exhaust gas treatment method S4b and a second fresh gas treatment method S5b.
  • the method according to Fig. 3a can also be carried out with devices that differ from Fig. 3, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 3 or have an analogous effect.
  • process step S43 takes place in addition to S4a, whereby the exhaust gas is guided to the exhaust gas blower 43, where the speed is set to set a volume flow.
  • the treated process gas is discharged into the environment 32 in process step S32a.
  • the second fresh gas treatment process S5b has the following process steps: S32b: Supplying fresh air from the environment into the fresh gas line 51; S7: Setting a volume flow by means of the first setting device 7 to the dehumidifier 52 or through the first bypass line 53;
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the device according to the invention, wherein the fresh gas in the fresh gas line 51 flows through the dehumidifier 52 after being introduced from the environment 32 and is then guided to the second adjustment device 8.
  • the second adjustment device 8 comprises a control flap 85 which sets a respective volume flow through the second bypass line 56 and through the heat exchanger 44.
  • the control flap 85 is connected to the temperature sensor 82 in the main line 31 via the second control unit 83, wherein the control flap 85 is adjusted by the second control unit 83 depending on the measured temperature of the temperature sensor 82.
  • the fresh gas can first be dehumidified before it is guided in the fresh gas line 51 to the heat exchanger 44, in which the temperature of the fresh gas is adjusted.
  • Fig. 4a illustrates an example of another method carried out or capable of being carried out by the device of Fig. 4 for treating the process gas S3b discharged from the industrial process S2, the first exhaust gas treatment method S4a and a third fresh gas treatment method S5c.
  • the method according to Fig. 4a can also be carried out with devices that differ from Fig. 4, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 4 or have an analogous effect.
  • the third fresh gas treatment process S5c has the following process steps: S32b: Supplying fresh air from the environment 32 into the fresh gas line 51;
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of the device according to the invention, wherein the fresh gas in the fresh gas line 51 flows through a HEPA filter 54 after being introduced from the environment 32 and is then guided to the second adjustment device 8.
  • no dehumidifier 52 is provided in the fresh gas line before the fresh gas is guided to the heat exchanger 44.
  • Such an embodiment can preferably be used where a comparatively low average ambient humidity is to be expected.
  • the fresh gas is guided to a filter 54, which is designed here as a highly efficient particle (HEPA) filter.
  • the filter 54 optionally has at least one pressure sensor - not shown here - with which a pressure difference before and after the filter 54 can be determined.
  • the determined pressure difference can serve as an indicator of the degree of loading of the filter 54 in order to indicate an impending replacement.
  • the fresh gas is led to the heat exchanger 44, whereby a portion of the fresh gas can be guided past the heat exchanger 44 into the second bypass line 56 by means of a second adjusting device 8, whereby the bypassed portion is therefore not heated by the heat exchanger 44.
  • the second adjusting device 8 sets a respective volume flow, for example by means of flaps (second flap 81 or further second flap 84) through the second bypass line 56 or through the heat exchanger 44.
  • a flap 85a is arranged in the main line 31, which can adjust the volume flow after the exhaust gas branch 41 so that no process gas is fed to the mixer 6, i.e. no process gas is returned to the industrial plant 2. Instead, preferably only fresh gas is fed through the fresh gas line 51 via the mixer 6 into the main line 31 and then to the industrial plant 2.
  • the flap 85a is preferably designed as a manual flap, although an electric flap is also conceivable.
  • a further blower 43a is arranged in the main line downstream of the mixer 6 and can both transport the process gas through the main line and introduce fresh gas from the environment through the fresh gas line into the main line.
  • the device 1 has a system of flow sensors 101 to 105, which are arranged at different points on the device 1.
  • the flow sensor 103 measures the fresh gas volume flow downstream of the filter 54, which is introduced from the environment into the fresh gas line 51.
  • a further flow sensor 105 is arranged in the second bypass line 56 and measures the bypass volume flow that is passed past the heat exchanger 44. If the bypass volume flow is subtracted from the latter (from the fresh gas volume flow), the volume flow that flows through the heat exchanger 44 can be determined.
  • the flow sensor 102 is arranged in the main line after the exhaust gas branch 41 and can measure the returned process gas in the main line. Together with the flow sensor 103, the volume flow fed to the industrial plant can thus be determined by adding the fresh gas volume flow. Optionally, the entire volume flow fed to the industrial plant can also be measured directly using a flow sensor 101.
  • sensors The interaction of the sensors is explained below using a system of humidity and temperature sensors as an example.
  • all sensors can be integrated into a network, with the measured data being evaluated in one or more computer units.
  • the exhaust gas volume flow is measured by means of a flow sensor 104, wherein the exhaust gas volume flow is determined by means of a Exhaust fan 43 can be adjusted.
  • the exhaust fan 43 is adjusted using the second humidity sensor 92. If the measured humidity is too high, the output of the exhaust fan 43 can be increased so that more process gas is diverted as exhaust gas.
  • the process gas fan 43a can adjust the volume flow in the main line unchanged at a constant level using a differential pressure sensor 401. Consequently, the fresh gas volume flow can be increased and the process gas humidity in the main line 31 can decrease.
  • the humidity sensor 301 and the temperature sensor 201 can be used to measure the humidity and temperature of the process gas to be treated, which is led from the industrial plant 2 into the main line 31.
  • the parameters of the ambient air are measured using the temperature sensor 202 and the first humidity sensor 72.
  • a computer unit (not shown) can carry out a pre-control based on the recorded ambient parameters and cause the exhaust gas blower 43, process gas blower 43a and, using the second setting device 8, the volume flow through the heat exchanger 44 to be adjusted.
  • the exhaust gas temperature can be measured after flowing through the heat exchanger 44 using the temperature sensor 204 and the heat energy transferred in the heat exchanger 44 can be determined by comparing it with the temperature measured by the temperature sensor 201 and the volume flow from the flow sensor 104.
  • Fig. 5a illustrates an example of another method carried out or capable of being carried out by the device of Fig. 5 for treating the process gas S3b discharged from the industrial process S2, the first exhaust gas treatment method S4a and a fourth fresh gas treatment method S5d.
  • the method according to Fig. 5a can also be carried out with devices that differ from Fig. 5, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 5 or have an analogous effect.
  • the fourth fresh gas treatment process S5d has the following process steps: S32b: Supplying fresh air from the environment 32 into the fresh gas line 51;
  • S7 Setting a volume flow by means of the first setting device 7 to the dehumidifier 52 or through the first bypass line 53;
  • S8 Setting a volume flow by means of the control flap 85 to the heat exchanger or through the second bypass line 56;
  • the embodiment according to Fig. 5a dispenses with the dehumidification of the fresh gas (step S52 in the embodiment according to Fig. 4a).
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a drying module 15 of the industrial plant 2.
  • the treated process gas is fed through the process gas inlet 22 into the industrial plant 2 to a preheating heat exchanger 12, wherein the process gas is additionally tempered as it flows through the preheating heat exchanger 12 in a further process step for preheating, wherein the preheating heat exchanger 12 is supplied with additional heat from a heating unit 11.
  • the heating unit 11 is connected to a natural gas source 17 via a natural gas line 13 and is supplied with fresh air from the environment 32 via an air line 13a, wherein natural gas is burned in the heating unit 11 to generate the additional heat.
  • the additionally tempered process gas is brought into contact with a wet coating to be dried in a drying module 15 via air nozzles 16, in which drying module the drying process takes place.
  • the process gas is fed to the process gas outlet 21 of the industrial plant 2 to the main line 31.
  • the device according to the invention also includes, as described above, the objects arranged in the industrial plant.
  • the design of a drying module shown in Fig. 5 is not exhaustive, at least with regard to the actual drying unit (15a), in that the drying unit (15a) can also be designed, for example, as a so-called "floatation dryer” or floating dryer, without the essential features of the invention being changed. (Adapt Fig. 5 accordingly)
  • Fig. 7 illustrates a control method of the first adjustment device 7', wherein a respective volume flow to the dehumidifier 52 or through the first bypass line 53 is set in method step S7.
  • the humidity of the fresh gas upstream of the dehumidifier 52 is measured using the first humidity sensor 72 in accordance with method S72, and the measured data is transmitted to the first control unit 73.
  • the first control unit 73 has a switching method S73 which compares the measured data with a freely selectable value F5. If the measured humidity is greater than the value F5, method S73a is carried out, in which the first flap 71 is closed in accordance with method S71a and the further first flap 74 is opened in accordance with method S74b. The fresh gas is now passed completely through the dehumidifier 52. If the measured humidity is less than the value F5, method S73b is carried out in return, in which the respective flap (71, 74) is switched the other way around compared to method S73a.
  • F5 can be a target or limit value
  • Fig. 8 illustrates a control method of the second setting device S8' which is analogous to Fig. 9, wherein a respective volume flow to the heat exchanger 44 or through the second bypass line 56 is set in method step S8.
  • the temperature of the process gas in the main line 31 downstream of the mixer 6 is measured (cf. Fig. 3) and the measured data is transmitted to the second control unit 83.
  • the measured data is also compared with a freely selectable value F6. If the value F6 is exceeded, method S83b is carried out, in which the second flap 81 is closed according to method S81b and the further second flap 84 is opened according to method S84a.
  • the fresh gas is now completely guided around the heat exchanger 44 through the second bypass line 56.
  • the respective flap (81, 84) is switched the other way round when the value F6 is undershot according to method S83a.
  • F6 can be a target or limit value.
  • Fig. 9 illustrates a control method S9' of the third adjustment device 9, in which the volume flow through the exhaust line 42 is adjusted by means of the exhaust fan 43 depending on the measured humidity of the process gas.
  • the humidity of the process gas in the main line 31 downstream of the mixer 6 is measured (see Fig. 3) and the measured data is transmitted to the third control unit 91.
  • the measured data is compared with a freely selectable value F7. If the value is exceeded of the value F7, the method S91 a is carried out, in which the speed of the exhaust fan 91 is increased according to method S43a and a higher volume flow through the exhaust line 42 is set.
  • F7 can be a target or limit value.
  • Fig. 10 illustrates a further embodiment of a device for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating, this embodiment taking up and modifying the design according to Fig. 2. Therefore, only the modification will be described in detail below, while with regard to the unchanged components of the device and their basic mode of operation, reference is made to the relevant description of Fig. 2.
  • a heat exchanger designed as a heat wheel 44A is arranged in the exhaust line 42.
  • the heat wheel 44A is preferably a regenerative rotary heat exchanger in which heat energy can be absorbed in a segment, preferably a circular segment of a regenerative heat storage element, preferably a circular, toroidal or cylindrical heat storage.
  • the segment absorbing the heat energy is in a first position with respect to a circumferential or peripheral direction of the heat storage.
  • the heat storage is moved or rotated in a direction of rotation such that the segment which has absorbed heat energy from the exhaust gas in the first position is brought into a second position.
  • the fresh gas line 51 is arranged at or at least near the second position on the heat wheel 44A in such a way that the fresh gas can flow through or does flow through the part of the heat storage device that is located at the second position.
  • the heat wheel 44A in the embodiment 10 effectively acts like the heat exchanger 44 of the embodiment according to Fig. 2.
  • the heat exchanger is located between the heat energy absorption from the exhaust gas at the first position and
  • the cycle-related offset is of secondary importance in the transfer of heat energy to the fresh gas at the second position. It has a particularly significant effect when starting up from or shutting down the device in a cold state, resulting in a slight additional delay.
  • a position - be it, for example, the first or second position - is not necessarily to be understood as just a point or a radial ray through a cross-section of the circular, toroidal or cylindrical heat accumulator, but rather also an angular range or section, in particular in the sense of a pie slice or angular segment of the circular, toroidal or cylindrical heat accumulator.
  • a second modification compared to the embodiment according to Fig. 2 can be found in the example according to Fig. 10 in the arrangement of a unit for conditioning the process gas in the main line 31 downstream of the exhaust gas branch 41.
  • the unit in this example is designed as a humidifier unit 62, with which water, preferably in the form of spray mist and/or steam, can be added to the process gas, preferably before the fresh gas is mixed in in the mixer 6, and thus the humidity of the process gas can be increased to a target value if necessary.
  • the aforementioned unit can comprise or consist of a dehumidifier, a heating and/or cooling device.
  • a unit for conditioning the fresh gas in the fresh gas line 51 may also be advantageous to provide a unit for conditioning the fresh gas in the fresh gas line 51, as is provided in the embodiment according to Fig. 2, whereby this variant is not shown in Fig. 10.
  • Fig. 11 illustrates a further embodiment of a device for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating, this embodiment taking up the design according to Fig. 10 and modifying it with regard to the arrangement and integration of the heat wheel (44B in Fig. 11).
  • a heat wheel 44B is integrated into the flow path of the process gas in such a way that heat energy from the gas leaving the industrial plant 2 at the process gas outlet 21 Process gas is taken and can be or is transferred at least in part to the process gas before it enters the industrial plant 2 at the process gas inlet 22.
  • the main line 31 leading downstream from the process gas outlet 21 is coupled to the heat wheel 44B at a first position before the exhaust gas branch 41 in such a way that (analogous to Fig.
  • heat energy is or can be transferred to a segment of the heat accumulator located at the first position by means of process gas flowing through it or other heat transfer from the process gas to the said segment.
  • this is in turn coupled to the heat wheel 44B at a second position downstream of the mixer 6, i.e. preferably after the supply of fresh gas, in such a way that heat energy from a segment of the heat accumulator located at the second position is or can be transferred to the process gas from this segment by means of process gas flowing through it or other heat transfer.
  • the segment in the second position was loaded with thermal energy in a previous cycle in which it was in the first position.
  • Fig. 11a illustrates a method carried out or capable of being carried out by the device from Fig. 11 for treating the process gas S3c discharged from the industrial process S2, a first exhaust gas treatment method S4c and a first fresh gas treatment method S5e.
  • the method is based on a modified process run according to Fig. 2a, so that only the different process steps are discussed below and reference is made to the description of Fig. 2a.
  • the method according to Fig. 11a can also be carried out with devices that differ from Fig. 11, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 11 or have an analogous effect.
  • step S44Ba In contrast to the process gas treatment method S3a according to Fig. 2a, in the process gas treatment method S3c, heat energy is extracted from the process gas in step S44Ba before the process step S41. In a In step S44Bb following steps S41 and S6 of the process gas treatment method S3c, at least part of the thermal energy extracted from the process gas in step S44Ba is fed back to the process gas before it is fed to the industrial process S2 in step S22.
  • the fresh gas is not exposed to any supply of thermal energy downstream of the conditioning step, in particular the dehumidification step S52, as is provided in the fresh gas treatment process S5a according to Fig. 2a in step S44b.
  • Fig. 12 illustrates a further embodiment of a device for treating process gas from an industrial plant for drying an electrode coating, this embodiment taking up and modifying the design according to Fig. 2. Therefore, only the modification will be described in detail below, while with regard to the unchanged components of the device and their basic mode of operation, reference is made to the relevant description of Fig. 2.
  • a process gas blower 43b is arranged downstream of the process gas outlet 21 of the industrial plant 2, but upstream of the exhaust gas branch 41, in contrast to the embodiment according to Fig. 2.
  • all The components through which process gas flows but which are arranged downstream of the process gas blower 43b, in particular the exhaust gas branch 41 and the mixer 6, are operated on the pressure side, i.e. the process gas is supplied to these components at an overpressure, whereas in the embodiment according to Fig. 2 the process gas is sucked through these components by means of the process gas blower 43a.
  • an exhaust gas blower 43 is not necessary, since the process gas enters the exhaust gas branch 41 at increased pressure and flows in both outflow directions - into the exhaust gas line 42 and into the further part of the main line 31, in particular the part leading to the mixer 6.
  • the embodiment according to Fig. 12 takes up the idea of extracting heat energy from the process gas before the exhaust gas branch 41 in the heat exchanger or heat wheel 44B from the embodiment according to Fig. 11. However, in contrast to this, the heat energy is again released to the fresh gas in the fresh gas line upstream of the mixer 6.
  • the heat exchanger 44C in particular a first channel of the heat exchanger 44C, is integrated downstream of the process gas outlet 21 but upstream of the exhaust gas branch 41 in the main line 31, through which the process gas leaving the industrial plant 2 at an increased temperature flows or can flow.
  • Fig. 12 illustrates an example of a method carried out or that can be carried out by the device from Fig. 12 for treating the process gas S3d discharged from the industrial process S2, a further exhaust gas treatment method S4c and a further fresh gas treatment method S5f.
  • the method is also based on a modified process run according to Fig. 2a, so that only the different process steps are discussed below and reference is made to the description of Fig. 2a.
  • the method according to Fig. 12a can also be carried out with devices that differ from Fig. 12, preferably with devices that are analogous to the embodiment according to Fig. 12 or have an analogous effect.
  • thermal energy is extracted from the process gas in step S44Ca before the process step S41.
  • the step S44Cb is preferably provided downstream of the conditioning step, in particular the dehumidification step S52 in the fresh gas treatment method S5f of Fig. 12a.
  • Excess thermal energy resulting from this heat transfer between steps S44Ca and S44Cb can be supplied or provided to a secondary process using a method according to Fig. 12a. Alternatively or additionally, this excess thermal energy can also be supplied at least partially to the process gas in an optional step S44Cc (shown in dashed lines in Fig. 12a) downstream of the mixing of fresh gas and process gas in step S6.
  • control units can be connected to one another so that the setting of the respective setting devices takes place depending on the other setting devices and, if necessary, the respective setting method is optimized.

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Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage, aufweisend eine Hauptleitung, wobei ein erstes Ende der Hauptleitung an einem Prozessgasauslass der Industrieanlage zum Ausleiten von zu behandelndem Prozessgas der Hauptleitung angeschlossen ist und ein zweites Ende der Hauptleitung an einen Prozessgaseinlass der Industrieanlage zum Zuführen des behandelten Prozessgases in die Industrieanlage angeschlossen ist und einen Abgas-Abzweig zum Abzweigen eines Teils des Prozessgases aus der Hauptleitung in eine Abgasleitung, über die somit ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in die Umgebung abführbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Prozessgas
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage, deren Verwendung sowie ein System.
Stand der Technik
Prozessgas aus Industrieanlagen kann als Medium bei gewissen Prozessschritten zur Herstellung von Erzeugnissen zum Einsatz kommen, um gewisse technische Wirkungen wie eine Trocknung in einem Prozessschritt herbeizuführen. Die Industrieprozesse sind zum Beispiel chemische, petrochemische, pharmazeutische oder lösemittelverarbeitende Prozesse. Die Industrieanlagen sind zum Beispiel Werkstückbearbeitungsanlagen, beispielsweise zum T rocknen und/oder Härten von lackierten und/oder beschichteten und/oder geklebten Werkstücken (z.B. Karosserien oder Karosserieteile, Elektroden, Membranen, Lithium-Ionen-Batterien, etc.). Um die technische Wirkung des Prozessgases in einem Prozessschritt zu verbessern, kann das Prozessgas vor dem Einsatz entsprechend behandelt werden, um beispielsweise die Temperatur und/oder die Feuchte des Prozessgases für den Prozessschritt anzupassen.
Herkömmliche Vorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas enthalten häufig einen Kondensator, wodurch ein Großteil des Prozessgases gekühlt und/oder geheizt wird. Bei einem Kühlvorgang kann beispielsweise eine warme und feuchte Luft durch Kondensation gekühlt und die Feuchte des Prozessgases reduziert werden. Die Temperatur des Prozessgases nach dem Kühlvorgang kann insbesondere niedriger sein als davor. Also wird das Prozessgas nach dem Kühlvorgang in Kombination dazu vorzugsweise zusätzlich erhitzt, um die Trocknungseigenschaft des Prozessgases zu verbessern. Allerdings kann der Einsatz eines solchen Kondensators mit einer anschließenden Heizung vergleichsweise hohe Betriebs- und Anschaffungskosten verursachen und gleichzeitig eine nachteilige Energiebilanz aufweisen.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage / einem Industrieprozess zu schaffen, welches wirtschaftlich vorteilhaft ist und zudem eine gute Behandlung des Prozessgases unter Vermeidung zu aufwändiger Konstruktionen bewirkt. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung die Aufbereitung des Prozessgases einer industriellen Trocknungsanlage, vorzugsweise einer Anlage zur Trocknung von Elektroden, bevorzugt Anoden, für Kondensatoren, Ultrakondensatoren oder Batterien, bevorzugt Lithium- oder Natriumbasierte Batterien, welche unter Anwendung eines lösemittelbasierten Auftragsverfahrens hergestellt oder gewonnen werden, zu verbessern. Bevorzugt kann das Lösemittel dabei Wasser sein. Bevorzugt ist es dabei Aufgabe der Erfindung, das Prozessgas unter möglichst günstigen und/oder stabilen, insbesondere von Umweltbedingungen zumindest nahezu unabhängigen, Eigenschaften der Trocknungsanlage zuführen oder breitstellen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage nach Anspruch 1 gelöst. Die Vorrichtung weist dabei eine Hauptleitung auf, wobei ein erstes Ende der Hauptleitung an einen Prozessgasauslass der Industrieanlage zum Ausleiten von zu behandelndem Prozessgas aus der Industrieanlage angeschlossen ist und ein zweites Ende der Hauptleitung an einen Prozessgaseinlass der Industrieanlage zum Zuführen des behandelten Prozessgases in die Industrieanlage angeschlossen ist; und einen Abgas- Abzweig zum Abzweigen eines Teils des Prozessgases aus der Hauptleitung in eine Abgasleitung, über die somit ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in eine Umgebung abführbar ist.
Die Erfinder haben nämlich festgestellt, dass es für die Behandlung von Prozessgas vorteilhaft sein kann, einen Teil des Prozessgases in eine Abgasleitung zum Abführen in die Umgebung abzuzweigen und den Rest der Industrieanlage über den Prozessgaseinlass wieder zuzuführen. Typischerweise weist das aus der Industrieanlage ausgeleitete Prozessgas eine hohe Temperatur und eine hohe Feuchte auf. Indem ein Teil des heißen und feuchten Prozessgases abgezweigt wird, wird der Volumenstrom in der Hauptleitung nach dem Abzweigen kleiner. Dementsprechend reduziert sich auch die pro Zeiteinheit im Prozessgas enthaltene Wassermenge. Da der durch den Prozessgasauslass ausgeleitete Volumenstrom größer als der durch den Prozessgaseinlass zugeführte Volumenstrom ist, kann die Differenz insbesondere über Luftströme aus der Umgebung kompensiert werden, welche separat von der Hauptleitung in die Industrieanlage hineinströmen. Die Luftströme aus der Umgebung können insbesondere unter Umständen zugleich kühler und eine geringere absolute Feuchte als das Prozessgas in der Hauptleitung aufweisen. Indem Umgebungsluft direkt in der Industrieanlage beigemischt wird, kann die relative Feuchtigkeit des Prozessgases gesenkt, die Fähigkeit zur Feuchteaufnahme gesteigert und insbesondere die Trocknungseigenschaft des Prozessgases verbessert werden. Indem ein Teil des Prozessgases aus der Hauptleitung abgezweigt und das Prozessgas dadurch behandelt wird, kann die Vorrichtung technisch schlicht gehalten und insbesondere platzsparend gebaut werden. Der Einsatz von Betriebsmitteln wie Kältemittel oder Kühlwasser zur Behandlung des Prozessgases kann also entfallen.
Unter einer Feuchte ist vorzugsweise eine absolute Feuchte, bspw. absolute Luftfeuchtigkeit zu verstehen, wobei eine relative Feuchte sich dabei anhand weiterer Gasparametern errechnen lässt. Die absolute Feuchte ist die in einem bestimmten Volumen enthaltene Wasserdampfmasse. Bei einer bestimmten Temperatur ist beispielsweise eine maximale absolute Luftfeuchtigkeit gegeben und die Luft kann in diesem Zustand keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen. Die relative Feuchte drückt das Verhältnis zwischen der absoluten Luftfeuchte und der maximalen Luftfeuchte aus.
„Ein“ und „eine“ sind im Rahmen dieser Offenbarung ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe als unbestimmte Artikel und damit immer auch als „mindestens ein“ bzw. „mindestens eine“ zu lesen. Mit einem Volumenstrom ist naturgemäß auch ein Massenstrom gemeint, wobei die Dichte variabel sein kann. Es ist allerdings bei den Angaben zum Volumenstrom bevorzugt, dass die Dichte zur Beschreibung und zum Vergleich des Volumenstroms als Konstante angenommen wird. In diesem Fall verhält sich der Volumenstrom also proportional zum Massenstrom. Richtungsangaben wie „nach“ bzw. „vor“ beziehen sich allgemein auf die Strömungsrichtung. Beispielsweise soll die Formulierung „nach dem Aggregat“ bzw. „vor dem Aggregat“ als „stromabwärts von dem Aggregat“ bzw. „stromaufwärts von dem Aggregat“ verstanden werden. Das „Einstellen“ eines Gasparameters, beispielsweise einer Temperatur, ist insbesondere als eine sowohl direkte als auch indirekte kontrollierte Manipulation des Gasparameters zu verstehen. Das Einstellen eines Gasparameters kann eine Erhöhung, eine Senkung sowie ein Halten auf einem beliebigen Niveau sein. Insbesondere kann das Einstellen im Allgemeinen ein Regeln oder ein Steuern umfassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine stromab des Abgas- Abzweigs angeordnete Frischgasleitung auf, über die Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, der Hauptleitung zuführbar ist. Ferner weist die Vorrichtung einen Mischer zur Vermischung von Frischgas aus der Frischgasleitung mit dem in der Hauptleitung geführten Prozessgas auf, wobei der Mischer stromauf des Prozessgaseinlasses der Industrieanlage angeordnet ist. Die Frischgasleitung kann insbesondere stromab des Abgas-Abzweigs der Hauptleitung angeordnet werden, wobei Frischgas der Hauptleitung zugeführt wird, nachdem der Teil des Prozessgases aus der Hauptleitung am Abgas-Abzweig in die Abgasleitung abgezweigt wird.
Durch die stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung kann vorzugsweise Luft aus der Umgebung der Hauptleitung zugeführt werden. Dabei kann der Volumenstrom des Prozessgases in der Hauptleitung stromab der Frischgasleitung erhöht werden. Bevorzugt kann der Volumenstrom des Prozessgases stromab der Frischgasleitung einem Volumenstrom des Prozessgases durch den Prozessgasauslass der Industrieanlage angeglichen werden. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Volumenstrom so eingestellt werden kann, dass in der Industrieanlage, insbesondere in deren das Prozessgas führenden Bereiche, ein vorbestimmter Unterdrück gegenüber einem Luftdruck der Umgebung der Anlage sichergestellt oder eingestellt wird oder werden kann. Insbesondere kann die (natürliche) Gaseigenschaft des Frischgases aus der Umgebung zum Einstellen eines Gasparameters des Prozessgases genutzt werden. Relevante Gasparameter können insbesondere Temperatur, Druck, chemische Zusammensetzung, Partialdrücke, Taupunkte und/oder Feuchte sein. Ist beispielsweise die Temperatur des Frischgases kühler als das Prozessgas beim Austritt aus der Industrieanlage, kann beispielsweise die Temperatur des Prozessgases nach dem Zuführen von Frischgas gesenkt und gleichzeitig dadurch eingestellt werden. Weist die Umgebungsluft zudem oder alternativ eine geringere Feuchte als das Prozessgas beim Austritt aus der Industrieanlage auf, kann beispielsweise die Feuchte des Prozessgases in der Hauptleitung nach dem Zuführen von Frischgas gesenkt und eingestellt werden. Dadurch lässt sich mittels Zuführens von Frischgas positiv auf die Trocknungseigenschaft des Prozessgases einwirken. Das Prozessgas kann insbesondere bereits in der Hauptleitung durch das Zuführen von Frischgas konditioniert werden, bevor das Prozessgas der Industrieanlage zugeführt wird. Mit dem Mischer zur Vermischung von Frischgas mit dem Prozessgas lässt sich ein Prozessgasstrom mit homogenen Gaseigenschaften in der Hauptleitung bilden, insbesondere ein Prozessgasstrom mit einem über den Strömungsquerschnitt gleichmäßigen Temperaturverlauf. Der Mischer kann insbesondere eine Kammer mit mindestens einem jeweiligen Einlass für den Frisch- und Prozessgas und einem Auslass umfassen, wobei der jeweilige GasstrahlAstrom beispielsweise mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen in die Kammer hineinströmen und das Frischgas sich dabei mit dem Prozessgas vermischen kann, bevor die nun vermischte Strömung aus der Kammer in die Hauptleitung ausgeleitet wird.
Der Mischer kann auch ein schlichtes Rohrstück der Hauptleitung sein, an dem die Frischgasleitung angeschlossen ist. Insbesondere kann der Querschnitt des Mischers in Strömungsrichtung variable ausgestaltet werden, um eine vorteilhafte Durchströmungsgeschwindigkeit einzustellen. Beispielsweise kann der Mischer im Bereich des hineinströmenden FrischgasstrahlsAstroms einen in Strömungsrichtung der Hauptleitung vergrößernden Querschnitt aufweisen, um eine gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt aus dem Mischer zu erzielen. Ebenfalls kann der Mischer auch einen in Strömungsrichtung verengenden Querschnitt aufweisen, um beispielsweise eine höhere Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt aus dem Mischer zu erzielen. Es ist Insbesondere vorteilhaft, den Druckverlust durch den Mischer zu minimieren und gleichzeitig dabei eine Strömung mit einheitlichen Gaseigenschaften, also eine homogene Strömung zu erzielen.
Insbesondere kann der Mischer auch Einbauten zur Generierung einer turbulenten Strömung aufweisen, beispielsweise Finnen, Lamellen oder Wirbelerzeuger im Allgemeinen, um insbesondere eine homogene Strömung bei einer gleichzeitig kompakten Bauform zu realisieren. Zumindest Teile der Einbauten können dabei als passive oder aber als aktive, insbesondere aktiv-angetriebene Komponenten ausgebildet sein, um die gewünschte Durchmischung der GasstrahlenAströme zu begünstigen oder zu gewährleisten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung auf, durch welche Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, der Hauptleitung zuführbar ist. Ferner weist die Vorrichtung ein Aggregat zum Konditionieren des Frischgases auf, wobei ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Feuchte, einstellbar ist. Dadurch ist ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases einstellbar. Vorzugsweise kann das Aggregat die Feuchte des Frischgases zusätzlich absenken, indem Wasserdampf dem Frischgas entzogen wird. Nachdem das Frischgas entfeuchtet wird, wird das Frischgas vorzugsweise der Hauptleitung zugeführt. Mittels der Beimischung von zusätzlich entfeuchtetem Frischgas kann insbesondere die Feuchte des Prozessgases in der Hauptleitung weiter abgesenkt bzw. genauer eingestellt werden. Dies hätte den Vorteil insbesondere bei sich verändernder Luftfeuchtigkeit der als Frischgas dienenden Umgebungsluft, dass die Feuchte des Prozessgases in der Hauptleitung über einen größeren Feuchtebereich eingestellt werden kann. Das Aggregat kann insbesondere ein Kondensator sein, wobei das Frischgas so weit abgekühlt wird, dass Wasser aus dem Gas auskondensiert und abgeführt werden kann.
Ein Konditionieren kann insbesondere ein Be- oder Entfeuchten bzw. ein Heizen oder ein Kühlen sein. Das Aggregat kann somit ein Be- oder Entfeuchter sein. Insbesondere kann Wasser beim Konditionieren in das Prozessgas eingedüst oder vernebelt werden. Das Aggregat kann beispielsweise auch eine elektrische Heizung oder ein Wärmetauscher (oft auch als Wärmeübertrager bezeichnet) sein. Ist das Aggregat ein Wärmetauscher oder umfasst das Aggregat einen solchen, so kann dieser - ohne abschließend gemeint zu sein - beispielsweise als Gas-Gas-, insbesondere als Kreuzgleichstrom- oder Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher, aber auch als regenerativer Wärmespeicher, insbesondere Wärmerad, vorzugsweise rotierendes Wärmerad (oft auch als Rotationswärmeübertrager bezeichnet) ausgebildet sein. Bei einer Ausführung als Wärmerad wird Wärmeenergie aus einem ersten Gasstrom auf einer Aufnahmeseite in einem Wärmespeicherelement, insbesondere einer Wärmespeichermasse, zwischengespeichert, welche dann in Richtung einer Abgabeseite verbracht wird, um dort die zwischengespeicherte Wärmeenergie zumindest teilweise an einen zweiten Gasstrom, z.B. Prozessgas und/oder das Frischgas, abgegeben zu werden.
Optional oder ergänzend kann es auch von Vorteil sein, wenn stromab des Abgas- Abzweigs ein Aggregat zum Konditionieren des in der Hauptleitung nach dem Abgas- Abzweig verbleibenden Prozessgases vorgesehen ist. Dieses Aggregat kann dabei vorzugsweise stromauf einer Zuführung von Frischgas in die Hauptleitung angeordnet sein. Bevorzugt handelt es sich bei diesem Aggregat um einen Be- und/oder Entfeuchter, um damit vorteilhaft eine Feuchte des Prozessgases vor Zuführung des Frischgases bereits auf einen günstigen Bereich einzustellen. In weiteren vorteilhaften Ausführungen kann das Aggregat jedoch auch ein Heiz- und/oder Kühlelement, eine Kompressionseinheit, eine Entspannungsstufe, einen Demister und/oder eine lonisierungsvorrichtung umfassen, aufweisen oder aus einer solchen bestehen. Mittels dieses Aggregats lässt sich dabei mindestens ein Gasparameter, beispielsweise eine Feuchte, Temperatur, Druck und/oder Tröpfchen-/Partikelbeladung des Prozessgases vor der Zuführung von Frischgas auf einen günstigen Wert bzw. Wertebereich einstellen.
Unter einem günstigen Wert oder Wertebereich eines Gasparameters wird dabei im Sinne der Erfindung insbesondere ein Wert oder Wertebereich verstanden, bei welchem das Prozessgas seiner Aufgabe in der Industrieanlage gut, vorzugsweise nahezu optimal nachkommen kann oder nachkommt. Insbesondere bei Prozessgas in industriellen Trocknungsanlage wären dies Werte des/der Gasparameter(s), bei welchem/welchen das Prozessgas in der Trocknungsanlage Emissionen des Trocknungsgutes effektiv und effizient aufnehmen und aus einem Trocknungsraum der Trocknungsanlage abtransportieren kann.
Das Einstellen eines Gasparameters, beispielsweise einer Temperatur, kann insbesondere auch weitere mit dem Gas zusammenhängende Gasparameter beeinflussen, beispielsweise eine Feuchte oder eines Drucks. Das Einstellen eines Gasparameters kann also auch das Einstellen mehrerer beliebiger, insbesondere zusammenhängender Gasparameter umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine erste Bypass- Leitung, durch welche Frischgas an einem Aggregat zum Konditionieren des Frischgases vorbei geleitet wird, und/oder eine erste Einstellvorrichtung auf, wobei die erste Einstellvorrichtung einen jeweiligen Volumenstrom in der ersten Bypass-Leitung und/oder durch das Aggregat einstellt. Insbesondere kann ein Teil des aus der Umgebung stammenden und der Hauptleitung zuführbaren Frischgases parallel zur Frischgasleitung an dem Aggregat zum Konditionieren des Frischgases vorbei geleitet werden. In einer solchen Ausgestaltung kann eine Abzweigstelle vor dem Aggregat angeordnet werden und dadurch das Frischgas in zwei Strömen aufteilen, wobei ein Teil des Frischgases zum Aggregat geführt und ein anderer Teil des Frischgases am Aggregat vorbei geleitet wird. Indem ein Teil des Frischgases an dem Aggregat vorbei geleitet wird, entfällt somit das Konditionieren auf diesen Teil des Frischgases durch das Aggregat. Somit kann die Menge des konditionierten Frischgases reduziert bzw. eingestellt werden, auch wenn das Aggregat mit einer unveränderten Leistung betrieben wird. Im bevorzugten Fall, in dem das Aggregat ein Entfeuchter ist, kann beispielsweise weniger Wasserdampf aus dem Frischgas bei gleicher Entfeuchtungsleistung des Aggregats entzogen werden, indem ein Teil des Frischgases in der ersten Bypass-Leitung an dem Entfeuchter vorbeigeleitet wird. Dies ermöglicht beispielsweise ein präzises und/oder schnelleres Einstellen einer gewünschten Feuchte des Frischgases, insbesondere wenn die Entfeuchtungsleistung nicht schnell erhöht oder verringert werden kann bzw. präzise geregelt werden kann.
Insbesondere können das Aggregat und die erste Bypass-Leitung in einer Konditioniereinheit angeordnet sein, vorzugsweise in einem Gehäuse. Innerhalb der Konditioniereinheit kann beispielsweise ein Teil des Frischgases über die erste Bypass- Leitung an einem Entfeuchter vorbei geleitet werden. Die Konditioniereinheit kann auch als Entfeuchter mit integriertem Bypass verstanden werden. Die erste Bypass-Leitung kann insbesondere ein Strömungskanal sein, welcher beispielsweise konstruktiv in das Gehäuse der Konditioniereinheit integriert werden kann.
Die erste Einstellvorrichtung kann optional folgendes aufweisen: eine erste Steuereinheit, eine erste Klappe zum Einstellen eines jeweiligen Volumenstroms, einen ersten Sensor zum Messen eines Gasparameters, insbesondere einer Feuchte, wobei der erste Sensor stromauf des Aggregats zum Konditionieren des Frischgases angeordnet ist und Gasparameterdaten an die erste Steuereinheit übermittelt, welche die übermittelten Daten für die Einstellung der Klappe nutzt.
Unter einem Übermitteln von Daten, insbesondere Messdaten, durch beispielsweise einen Sensor, wie z.B. dem ersten Sensor, soll im Sinne dieser Beschreibung neben einem aktiven Senden von Daten auch ein für einen Abruf bereitstellendes Vorhalten der Daten verstanden werden. Senden und/oder Abrufen von Daten können dabei mittels leitungsgebundener, insbesondere drahtgebundener, wie aber auch drahtloser Kommunikation zwischen dem Sensor und einer die Daten empfangenden Einheit (beispielsweise der ersten Steuereinheit) realisiert werden. Leitungsgebundene Übermittlung umfasst dabei im Sinne dieser Beschreibung neben einer analogen oder digitalen elektrischen Kommunikation auch eine optische, glasfaser-basierte Übertragung. Während eine drahtlose Übertragung neben einer Funkübertragung auch eine optische oder akustische Übertragung von Daten umfassen oder darstellen kann.
Die erste Klappe kann insbesondere Teil eines ersten Klappensystems sein, welches mehrere Klappen umfassen kann. Auch kann die erste Klappe selbst als Klappensystem verstanden werden. Ebenfalls vorstellbar ist eine Ausführung der ersten Klappe als mehrteilige Klappe. Vorzugsweise ist eine weitere Klappe in der ersten Bypass-Leitung angeordnet, wobei eine Klappe in einer parallel geführten Frischgasleitung angeordnet ist. Die erste Klappe kann beispielsweise eine Regelklappe oder auch eine Kammer zum Aufteilen von Gasströmen sein, welche an einer Schnittstelle zwischen der Frischgasleitung und der zweiten Bypass-Leitung angeordnet ist. Alternativ können zumindest einzelne Klappen auch als Schieber, Blenden oder Ventile ausgeführt sein, ohne dass dadurch die Gesamtfunktion der Einstellvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geändert würde. Der Begriff „Klappe“ kann also auch im Allgemeinen als eine Vorrichtung und/oder ein Element zur Durchflusssteuerung verstanden werden.
Der erste Sensor kann insbesondere mehrere Sensoren umfassen, die beispielsweise Teil eines Sensorsystems sind. Der erste Sensor kann beispielsweise ein Feuchte- oder Temperatursensor sein, welcher die Feuchte bzw. die Temperatur des zum Aggregat geführten Frischgases messen kann. Ein den ersten Sensor formendes Sensorsystem kann dabei auch einen Feuchte-, Druck- und/oder einen Temperatursensor umfassen. Auch kann es vorteilhaft sein, dass eine Einheit oder Einrichtung oder Sensor zur Erfassung einer chemischen Zusammensetzung oder zumindest des Anteils mindestens einer chemischen Komponente im ersten Sensor bzw. entsprechenden Sensorsystem vorgesehen ist. Der erste Sensor kann auch stromab des Aggregats in der Frischgasleitung oder in der ersten Bypass-Leitung angeordnet sein.
Die erste Steuereinheit kann insbesondere ein Rechner bzw. ein Computerprogramm zum Einstellen der ersten Klappe anhand der übermittelten Gasparameterdaten sein bzw. umfassen. Das Einstellen einer Klappe kann insbesondere ein Regeln bzw. Steuern umfassen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung oder Weiterbildung weist die Vorrichtung eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung auf, durch die Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, der Hauptleitung zuführbar ist. Ferner weist die Vorrichtung einen Wärmetauscher zum Einstellen eines Gasparameters des Frischgases auf, insbesondere einer Temperatur, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder Feuchte, mittels der Beimischung des Frischgases einstellbar ist.
Vorzugsweise ist der Wärmetauscher der Frischgasleitung zugeordnet, wobei das Frischgas aus der Frischgasleitung zum Wärmetauscher geleitet wird. Besonders bevorzugt ist der Wärmetauscher stromab eines Aggregats zum Konditionieren des Frischgases angeordnet, ist also dem Aggregat zum Konditionieren des Frischgases nachgeschaltet, wobei das Aggregat insbesondere ein Entfeuchter ist. Der Wärmetauscher kann Wärmeenergie an das durchströmende Frischgas übertragen, wobei eine höhere Temperatur des Frischgases stromab des Wärmetauschers eingestellt werden kann.
In einer anderen oder ergänzenden Ausführung ist der Wärmetauscher vorzugsweise der Frischgasleitung zugeordnet, wobei das Frischgas bereits durch den Wärmetauscher temperiert ist, bevor es dem Prozessgas zugeführt wird. Mittels der Beimischung des Frischgases kann insbesondere eine höhere Temperatur des Prozessgases eingestellt werden. Alternativ kann der Wärmetauscher der Hauptleitung zugeordnet werden, wobei das Prozessgas mit Frischgas bereits beigemischt ist, bevor das mit Frischgas beigemischte Prozessgas durch den in der Hauptleitung angeordneten Wärmetauscher temperiert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine zweite Bypass- Leitung, durch welche Frischgas, vorzugsweise aus der Umgebung, am Wärmetauscher vorbei geleitet wird, und/oder eine zweite Einstellvorrichtung auf, wobei die zweite Einstellvorrichtung einen jeweiligen Volumenstrom in der zweiten Bypass-Leitung bzw. durch den Wärmetauscher einstellt. Insbesondere kann ein Teil des aus der Umgebung stammenden und der Hauptleitung zuführbaren Frischgases parallel zur Frischgasleitung an dem Wärmetauscher vorbei geleitet werden. In einer solchen Ausgestaltung kann eine Abzweigstelle vor dem Wärmetauscher angeordnet werden und dadurch das Frischgas in zwei Strömen aufteilen, wobei ein Teil des Frischgases zum Wärmetauscher geführt und ein anderer Teil des Frischgases am Wärmetauscher vorbei geleitet wird.
Die zweite Einstellvorrichtung kann den Volumenstrom des Frischgases durch eine parallel geführte Frischgasleitung und somit durch den Wärmetauscher und/oder durch die zweite Bypass-Leitung einstellen. Vorzugsweise ist die zweite Einstellvorrichtung stromab eines Aggregats, insbesondere eines Entfeuchters, zum Konditionieren des Frischgases angeordnet. Indem ein Teil des Frischgases an dem Wärmetauscher vorbei geleitet wird, wird also ein Teil des Frischgases nicht durch den Wärmetauscher temperiert. Somit kann das Frischgas insgesamt weniger erhitzt werden, indem ein Teil des Frischgases mittels der zweiten Bypass-Leitung an dem Wärmetauscher vorbeigeleitet wird. Dies ermöglicht beispielsweise die Einstellung einer gewünschten Temperatur des Frischgases. Bei einem elektrischen Heizkörper kann beispielsweise die Heizleistung erhöht bzw. verringert werden. In einem solchen Fall kann ggf. auf die zweite Bypass-Leitung verzichtet werden. Vorstellbar wäre auch ein elektrischer Heizkörper oder elektrisches Heizelement (z.B. ein IR-Emitter, ein Keramikheizelement, Widerstandsheizelement, etc.) kombiniert mit einem Wärmetauscher, um den Frischgas über einen noch größeren Temperaturbereich temperieren zu können.
Insbesondere können der Wärmetauscher und die zweite Bypass-Leitung in einer Wärmetauschereinheit angeordnet sein, insbesondere in einem Gehäuse. Innerhalb der Wärmetauschereinheit kann beispielsweise ein Teil des Frischgases über die zweite Bypass-Leitung an dem Wärmetauscher vorbei geleitet werden. Die Wärmetauschereinheit kann also auch als Wärmetauscher mit integriertem Bypass verstanden werden. Die erste Bypass-Leitung kann insbesondere ein Strömungskanal sein, welcher beispielsweise konstruktiv in das Gehäuse der Wärmetauschereinheit integriert werden kann. In einer Wärmetauschereinheit kann beispielsweise mehrere einzelnen Wärmetauscher und mehrere zweiten Bypass-Leitungen angeordnet sein, die zueinander benachbart, beispielsweise hinsichtlich der Hauptströmungsrichtung seriell oder parallel, angeordnet sein können.
Die zweite Einstellvorrichtung kann optional ferner folgendes aufweisen: eine zweite Steuereinheit, eine zweite Klappe zum Einstellen eines jeweiligen Volumenstroms, einen zweiten Sensor zum Messen eines Gasparameters, insbesondere einer Temperatur, wobei der zweite Sensor in der Hauptleitung angeordnet ist und Gasparameterdaten an die zweite Steuereinheit übermittelt, welche anhand der übermittelten Daten die zweite Klappe einstellt.
Die vorstehenden Ausführungen zur ersten Klappe kann analog für die zweite Klappe gelten. Also kann die zweite Klappe auch Teil eines zweiten Klappensystems sein, welches mehrere Klappen umfassen kann. Vorzugsweise ist eine zweite Klappe in einer zur zweiten Bypass-Leitung parallel geführten Frischgasleitung angeordnet und eine weitere zweite Klappe in der zweiten Bypass-Leitung angeordnet. Die zweite Klappe kann beispielsweise eine Regelklappe oder auch eine Kammer zum Aufteilen von Gasströmen sein, welche an einer Schnittstelle zwischen der Frischgasleitung und der zweiten Bypass-Leitung angeordnet ist.
Der zweite Sensor kann insbesondere mehrere Sensoren umfassen, die beispielsweise Teil eines Sensorsystems sind. Der zweite Sensor kann beispielsweise ein Feuchteoder Temperatursensor sein, welche die Feuchte bzw. die Temperatur des Prozessgases in der Hauptleitung messen kann. Ein den zweiten Sensor formendes Sensorsystem kann dabei auch einen Feuchte-, Druck- und/oder einen Temperatursensor umfassen. Auch kann es vorteilhaft sein, dass eine Einheit oder Einrichtung oder Sensor zur Erfassung einer chemischen Zusammensetzung oder zumindest des Anteils mindestens einer chemischen Komponente im zweiten Sensor bzw. entsprechenden Sensorsystem vorgesehen ist. Der zweite Sensor ist vorzugsweise nach dem Wärmetauscher angeordnet und kann besonders bevorzugt die Temperatur des Prozessgases in der Hauptleitung messen, nachdem das Frischgas dem Prozessgas zugeführt wird. Der zweite Sensor kann ebenfalls vor dem Wärmetauscher oder in der zweiten Bypass-Leitung angeordnet sein. Die zweite Steuereinheit kann insbesondere ein Rechner bzw. ein Computerprogramm zum Einstellen der zweiten Klappe anhand der übermittelten Gasparameterdaten sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung auf, durch die Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, der Hauptleitung zuführbar ist, wobei ein Wärmetauscher zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Abgas vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Teil der entnommenen Wärmeenergie an das Frischgas in der Frischgasleitung und/oder an das Prozessgas in der Hauptleitung stromab des Abzweigs übertragbar ist. Vorzugsweise ist der Wärmetauscher der Abgasleitung zugeordnet, wobei das Abgas nach dem Abzweigen zum Wärmetauscher geführt wird. Der Wärmetauscher kann ein Luft-Luft-Wärmetauscher bzw. ein Kreuzstromwärmetauscher sein, wobei die Wärmeenergie aus dem Abgasstrom an das Frischgas übertragen wird, der den Wärmetauscher gleichzeitig durchströmt. Insbesondere kann die Wärmeenergie an das Prozessgas in der Hauptleitung mittelbar übertragen werden, beispielsweise durch Beimischung des Frischgases in der Hauptleitung. Ebenfalls vorstellbar ist eine unmittelbare Übertragung der Wärmeenergie aus dem Abgas an das Prozessgas, indem ein Teil des Prozessgases zum Wärmetauscher geführt wird. Alternativ kann ein jeweiliger Wärmetauscher in der Frischgasleitung und in der Hauptleitung angeordnet sein, wobei Wärmeenergie aus dem Abgasstrom mittels des jeweiligen Wärmetauschers an das Frischgas und an das Prozessgas übertragen wird.
Der Wärmetauscher kann insbesondere auch außerhalb der Abgasleitung angeordnet sein, wobei ein Teil des Abgases in einer Leitung zum Wärmetauscher geführt wird, die mit der Abgasleitung verbunden ist. Nach dem Durchströmen des Wärmetauschers kann das Abgas wieder zurück zur Abgasleitung geführt.
Optional kann ein Teil der aus dem Abgas entnommenen Wärmeenergie einem weiteren Industrieprozess, insbesondere der Industrieanlage zugeführt werden. Dazu kann beispielsweise der Wärmetauscher einen zusätzlichen Wärmeträgerstrang, d.h. ein zusätzliches Leitungssystem oder Kanal für die Durchleitung eines für den Industrieprozess geeigneten Wärmeträgermediums, aufweisen, einen Abzweig zum Abführen eines Teils eines durch den Wärmetauscher strömenden Wärmeträgermediums zur Bereitstellung an den Industrieprozess aufweisen und/oder ein weiterer, zusätzlicher Wärmetauscher für die Auskopplung von Wärmeenergie zur Bereitstellung an den Industrieprozess vorgesehen sein.
Der Einsatz des der Abgasleitung zugeordneten Wärmetauschers kann energetisch vorteilhaft sein, indem Wärmeenergie aus dem Abgas entnommen wird, die sonst als Verlustwärme in die Umgebung abgegeben würde und diese Energie stattdessen dem Prozessgas wieder zugeführt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine dritte Einstellvorrichtung zum Einstellen eines Volumenstroms in der Abgasleitung auf, insbesondere ein der Abgasleitung zugeordnetes Abgasgebläse, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Feuchte, in Abhängigkeit von dem in der Abgasleitung eingestellten Volumenstrom einstellbar ist.
Vorzugsweise ist oder umfasst die dritte Einstellvorrichtung ein Abgasgebläse, welches in der Abgasleitung angeordnet ist. Mittels des Abgasgebläses kann der Volumenstrom beispielsweise über eine Gebläsekennlinie in der Abgasleitung eingestellt werden. Erfindungsgemäß kann vorzugsweise eine Feuchte des Prozessgases in Abhängigkeit von dem in der Abgasleitung eingestellten Volumenstrom eingestellt werden. Beispielsweise kann es vorkommen, dass mehr Prozessgas durch das Abgasgebläse abgezweigt werden soll, damit die Feuchte des Prozessgases in der Hauptleitung stromab der Frischgasleitung niedrig bleibt.
Insbesondere kann die dritte Einstellvorrichtung alternativ oder ergänzend eine Klappe am Abgas-Abzweig oder diesem stromab der Abgasleitung folgend aufweisen, beispielsweise eine Regel- bzw. Steuerklappe, wobei ein Volumenstrom in der Abgasleitung durch eine Verstellung der Klappe eingestellt werden kann. Die Klappe erlaubt vorteilhaft die Einstellung oder Regelung eines am Abgas-Abzweig als Abgas abgeführten Volumenstroms aus dem Prozessgas der Hauptleitung. Die Klappe kann dabei auch als ein- oder mehrstufiges Klappensystem aufgebaut sein. Auch kann anstelle dieser mindestens einen Klappe eine Blende, eine Lamellenklappe oder ein Ventil, insbesondere Gasventil zum Einsatz kommen.
Die dritte Einstellvorrichtung kann optional folgendes aufweisen: eine dritte Steuereinheit, eine dritte Klappe zum Einstellen eines jeweiligen Volumenstroms, einen drittem Sensor zum Messen eines Gasparameters, insbesondere einer Feuchte, wobei der dritte Sensor stromauf des Aggregats zum Konditionieren des Frischgases angeordnet ist und Gasparameterdaten an die dritte Steuereinheit übermittelt oder dieser zur Verfügung stellen, welche die übermittelten Daten für die Einstellung der Klappe nutzt. Alternativ oder ergänzend kann der dritte Sensor die beim Messen ermittelten Daten auch an die erste und/oder zweite Steuereinheit übermitteln oder diesen zur Verfügung stellen. Die dritte Klappe kann insbesondere Teil eines dritten Klappensystems sein, welches mehrere Klappen umfassen kann. Auch kann die dritte Klappe selbst als Klappensystem verstanden werden. Ebenfalls vorstellbar ist eine Ausführung der dritten Klappe als mehrteilige Klappe. Vorzugsweise ist eine weitere Klappe in einer dritten Bypass-Leitung angeordnet, wobei eine Klappe in einer parallel geführten Abgasgasleitung angeordnet ist. Die dritte Klappe kann beispielsweise eine Regelklappe oder auch eine Kammer zum Aufteilen von Gasströmen sein, welche an einer Schnittstelle zwischen der Abgasleitung und der dritten Bypass-Leitung angeordnet ist. Alternativ können zumindest einzelne Klappen auch als Schieber, Blenden oder Ventile ausgeführt sein, ohne dass dadurch die Gesamtfunktion der Einstellvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geändert würde. Der Begriff „Klappe“ kann also auch im Allgemeinen als eine Vorrichtung und/oder ein Element zur Durchflusssteuerung verstanden werden.
Der dritte Sensor kann insbesondere mehrere Sensoren umfassen, die beispielsweise Teil eines Sensorsystems sind. Der dritte Sensor kann beispielsweise ein Feuchte- oder Temperatursensor sein, welcher die Feuchte bzw. die Temperatur des zum Aggregat geführten Frischgases messen kann. Ein den dritten Sensor formendes Sensorsystem kann dabei auch einen Feuchte-, Druck- und/oder einen Temperatursensor umfassen. Auch kann es vorteilhaft sein, dass eine Einheit oder Einrichtung oder Sensor zur Erfassung einer chemischen Zusammensetzung oder zumindest des Anteils mindestens einer chemischen Komponente im dritten Sensor bzw. entsprechenden Sensorsystem vorgesehen ist. Der dritte Sensor kann auch stromab des Aggregats in der Abgasleitung oder in der dritten Bypass-Leitung angeordnet sein.
Die dritte Steuereinheit kann insbesondere ein Rechner bzw. ein Computerprogramm zum Einstellen der dritten Klappe anhand der übermittelten Gasparameterdaten sein bzw. umfassen. Das Einstellen einer Klappe kann insbesondere ein Regeln bzw. Steuern umfassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Behandeln mindestens eines Teils von Prozessgas, der aus einem Industrieprozess abgeführt wird, gelöst, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: Ausleiten des zu behandelnden Prozessgases aus einem Industrieprozess in eine Hauptleitung und Zuführen des behandelten Prozessgases aus der Hauptleitung in die Industrieanlage; und Abzweigen eines Teils des Prozessgases aus der Hauptleitung in eine Abgasleitung an einem Abgas-Abzweig, über welche ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in die Umgebung abgeführt wird. Das Behandeln von Prozessgas kann ein Abzweigen von Prozessgas umfassen. Der Volumenstrom des dem Industrieprozess zugeführten Prozessgases kann also im Vergleich zu dem aus dem Industrieprozess abgeführten Prozessgas durch das Behandeln reduziert werden. Der Industrieprozess kann insbesondere einen Betriebsstart und ein Betriebsende einer Industrieprozessanlage umfassen, beispielsweise die Aufheizphase bzw. Abkühlphase einer T rocknungsvorrichtung.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren können die gleichen Vorteile wie mit der oben beschriebenen Vorrichtung erzielt werden. Bezüglich der Vorteile und vorteilhaften / bevorzugten Ausführungsvarianten wird deshalb zusätzlich auf die obigen Erläuterungen in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren ein Zuführen von Frischgas auf, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, in die Hauptleitung über eine Frischgasleitung. Die Frischgasleitung mündet stromab des Abgas-Abzweigs in die Hauptleitung, wobei das zugeführte Frischgas das abgeführte Abgas kompensiert. Dabei wird ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt. Insbesondere kann der Volumenstrom des in der Hauptleitung befindlichen Prozessgases nach dem Zuführen von Frischgas größer sein als vor dem Zuführen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Frischgas mit dem der Hauptleitung zugeordneten Prozessgas beim Zuführen in die Hauptleitung vermischt, wobei die jeweiligen Gasströme miteinander vermischt werden, bevor das behandelte Prozessgas zum Industrieprozess geführt wird. Alternativ können die Gasströme, also der Frischgasstrom und der Prozessgasstrom, weiter stromab der Hauptleitung miteinander vermischt werden, bevor das Prozessgas zum Industrieprozess geführt wird. Besonders bevorzugt wird das Prozessgas vermischt, bevor das Prozessgas in einem weiteren Verfahrensschritt in der Industrieanlage erhitzt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Hauptleitung Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung zugeführt. Ferner wird das konditioniert, wobei ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Feuchte eingestellt wird, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Hauptleitung Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung zugeführt. Außerdem wird ein Teil des Frischgases an einem Aggregat zum Konditionieren des Frischgases vorbei geleitet und ein jeweiliger Volumenstrom eingestellt, wobei die erste Einstellvorrichtung den jeweiligen Volumenstrom in Abhängigkeit von einem Gasparameter, insbesondere einer Feuchte einstellt, die vor dem Konditionieren des Frischgases gemessen wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Hauptleitung Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung zugeführt. Ferner wird ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Temperatur, vor dem Zuführen in die Hauptleitung in einem Wärmetauscher eingestellt, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Hauptleitung Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung zugeführt. Ferner wird ein Teil des Frischgases in eine zweite Bypass-Leitung an einem Wärmetauscher zum Erhitzen des Frischgases vorbei geleitet und ein jeweiliger Volumenstrom wird durch den Wärmetauscher bzw. durch die zweite Bypass-Leitung mittels einer zweiten Einstellvorrichtung eingestellt, wobei die zweite Einstellvorrichtung den jeweiligen Volumenstrom in Abhängigkeit von einem Gasparameter des Prozessgases, insbesondere einer Temperatur einstellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Hauptleitung Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs angeordnete Frischgasleitung zugeführt. Ferner wird Wärmeenergie aus dem durch die Abgasleitung geführten Abgas in einem Wärmetauscher entnommen, wobei wenigstens ein Teil der dem Abgas entnommenen Wärmeenergie an den Frischgas in der Frischgasleitung und/oder Prozessgas in der Hauptleitung übertragen wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird ein abgezweigter Volumenstrom in der Abgasleitung mittels einer dritten Einstellvorrichtung eingestellt, insbesondere ein der Abgasleitung zugeordnetes Abgasgebläse, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Feuchte, in Abhängigkeit von dem in der Abgasleitung eingestellten Volumenstrom eingestellt wird.
In einer weiteren optional bevorzugten Ausgestaltung wird zum Betriebsstart der Prozessgasbehandlung folgende Verfahrensschritte ferner ausgeführt: eine Feststellung, insbesondere mittels einer Messung (bevorzugt durch Abfragen oder Auslesen mindestens eines Sensors, besonders bevorzugt durch regelmäßig wiederkehrendes oder kontinuierliches Abfragen eines Sensors, wobei das Abfragen/Auslesen im Sinne der Erfinder auch eine aktive Bereitstellung von Messwerten durch den Sensor umfasst), der Feuchte eines Frischgases, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, vor Eintritt in die Frischgasleitung, wobei in Abhängigkeit von der gemessenen Feuchte des Frischgases das Frischgas befeuchtet bzw. entfeuchtet wird, bevor das Frischgas der Hauptleitung zugeführt wird. Die gemessene Feuchte wird dazu vorzugsweise zu einer Zielfeuchte oder einem Zielfeuchteintervall in Relation gesetzt bzw. damit verglichen. Die vor dem Eintritt in die Frischgasleitung festgestellte Feuchte des Frischgases kann insbesondere einer Umgebungsfeuchte entsprechen. Im Falle einer hohen Umgebungsfeuchte, d.h. einer Feuchte, welche insbesondere eine Zielfeuchte bzw. ein Zielfeuchteintervall für dem Prozessgas zuzuführendem Frischgas übersteigt, wird vorzugsweise das Frischgas entfeuchtet, bevor das Frischgas der Hauptleitung zugeführt wird. Die Zielfeuchte bzw. das Zielfeuchteintervall für dem Prozessgas zuzuführendem Frischgas kann dabei insbesondere von einer Feuchte und/oder einem anderen Gasparameter (z.B. Temperatur und/oder Druck) des Prozessgases bei Eintritt in die Hauptleitung bzw. stromauf einer über die Frischgasleitung erfolgenden Zuführung von Frischgases zum Prozessgas und/oder bei Austritt aus der Hauptleitung bzw. stromab einer über die Frischgasleitung erfolgenden Zuführung von Frischgases zum Prozessgas abhängen, beeinflusst, gesteuert und/oder geregelt werden. Die Feststellung der Umgebungsfeuchte kann auch indirekt über die Messung anderer Luftparameter wie Druck oder Temperatur erfolgen. Ebenfalls vorstellbar ist eine Übermittlung der Umgebungsfeuchte von einer externen Datenquelle. Die Umgebungsfeuchte kann gegebenenfalls auch einen niedrigen Wert aufweisen, d.h. die Feuchte unterschreitet insbesondere die Zielfeuchte bzw. das Zielfeuchteintervall für dem Prozessgas zuzuführendem Frischgas. In diesem Fall wird vorzugsweise das Frischgas befeuchtet, bevor das Frischgas der Hauptleitung zugeführt wird. Der Betriebsstart der Prozessgasbehandlung kann beispielsweise nach einer Wartung oder anderweitigen Stillstandszeit der Anlage erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird zum Betriebsende der Prozessgasbehandlung folgendes ausgeführt: Abzweigen eines Teils des Prozessgases an einem Abgas-Abzweig aus der Hauptleitung in eine Abgasleitung, über welche ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in die Umgebung abgeführt wird, wobei mehr als 50% des Prozessgases in die Abgasleitung übergeführt wird; Zuführen von Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas- Abzweigs angeordnete Frischgasleitung in die Hauptleitung, wobei ein Volumenstrom des zugeführten Frischgases vorzugsweise dem Abgasvolumenstrom entspricht. Möglicherweise kann zwar ein Teil des aus dem Industrieprozess geführten Prozessgases in den Industrieprozess zurückgeführt werden, bevorzugt ist aber, dass die dem Industrieprozess zugeführte Frischgasmenge deutlich größer ist als das zurückgeführte Prozessgas. Vorzugsweise wird zum Betriebsende dem Industrieprozess vollständig Luft aus der Umgebung zugeführt, also wird die aus dem Industrieprozess abgeführte Prozessgasmenge vollständig in die Abgasleitung abgezweigt und als Abluft in die Umgebung geführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nämlich vorteilhaft sein, um die Bildung von Kondensation zu vermeiden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das behandelte Prozessgas ferner in einem weiteren Verfahrensschritt mit zusätzlicher Wärme temperiert, bevor ein zu trocknendes Gut mit dem Prozessgas beaufschlagt wird. Vorzugsweise wird das behandelte Prozessgas in die Industrieanlage für einen Trocknungsprozess geführt, wobei das Prozessgas in der Industrieanlage in einem weiteren Verfahrensschritt erhitzt wird. Insbesondere kann in dem weiteren Verfahrensschritt eine zusätzliche Wärme erzeugt werden, indem ein Brennstoff wie beispielsweise Erdgas in einem Heizaggregat verbrannt und die dabei entstandene zusätzliche Wärme über einen weiteren Wärmetauscher an das Prozessgas übertragen wird. Alternativ kann die zusätzliche Wärme in dem weiteren Verfahrensschritt auch durch eine elektrische Heizung bereitgestellt werden. Anschließend kann das Prozessgas zu einem Trocknungsprozess geführt werden, um eine Feuchte von dem zu trocknenden Gut aufzunehmen.
Optional kann die Industrieanlage eine Trocknungsanlage mit mehreren Trocknungsmodulen aufweisen, wobei das behandelte Prozessgas auf die Trocknungsmodule aufgeteilt werden und in jedem Trocknungsmodul ein jeweiliges Heizaggregat angeordnet ist, mittels welchem dem Prozessgas zusätzliche Wärme zugefügt wird. Nachdem das Prozessgas mittels des jeweiligen Heizaggregats erhitzt wird, kann das zu trocknende Gut mit dem Prozessgas beaufschlagt werden. Das Aufteilen des Prozessgases in mehrere Trocknungsmodule kann für ein verbessertes Trocknungsergebnis sorgen.
Die Erfindung ist grundsätzlich für beliebige Industrieanlagen und Industrieprozesse einsetzbar, die Prozessgas benutzen. Die oben zum technischen Hintergrund beispielhaft angegebenen Anwendungen sind auch für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren zutreffend. Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln eines Prozessgases eines Trockners verwendet werden, insbesondere in einer Fertigungsanlage zur Herstellung eines elektrischen Stromspeichers, welches aus einer Trocknungsanlage abgeführt wird, in der Elektroden nach einem Beschichtungsvorgang getrocknet werden.
Vorzugsweise kommt die Erfindung bei der Beschichtung von Elektroden für Lithium- lonen-Akkumulatoren zum Einsatz, wobei Wasser als Lösungsmittel verwendet wird.
Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darüber hinaus wird klargestellt, dass sich die erfindungsgemäßen Problemlösungsvorschläge auf verschiedene unterschiedliche Industrieprozesse anwenden lassen. Figurenliste
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung;
Fig. 1a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 1 zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Frischgaszuführung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung;
Fig. 2a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 2 mit Frischgaszuführung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einstellvorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 3a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 3 zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einstellvorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 4a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 4 zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einstellvorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 5a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 5 zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines T rocknungsmoduls zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Steuerungsverfahrens der ersten Einstellvorrichtung; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Steuerungsverfahrens der zweiten Einstellvorrichtung; sowie
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Steuerungsverfahrens der dritten Einstellvorrichtung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einstellvorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage ähnlich Fig. 2 aber mit einem Wärmerad;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einstellvorrichtungen zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage mit einer alternativen Anordnung eines Wärmerads;
Fig. 11a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 11 mit Frischgaszuführung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Frischgaszuführung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung;
Fig. 12a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu Fig. 12 mit Frischgaszuführung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage;
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Bei einer industriellen Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien und dergleichen kann eine nasse Beschichtung - in Form einer Aufschlämmung oder Paste - auf mindestens eine Seite eines Trägermaterials aufgebracht werden. Dabei kommt als Trägermaterial vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges, flächiges Substrat, insbesondere eine leitfähige bzw. metallische Folie zum Einsatz. Die nasse Beschichtung weist vorzugsweise Bestandteile aus feinen Pulvern auf, die mit einem Lösemittel vermischt sind. Als Lösemittel kann insbesondere Wasser in Betracht kommen. Dies erfolgt erfindungsgemäß in einem Industrieprozess, welcher im ausgeführten Beispiel ein Trocknungsprozess ist oder umfasst und in einer Industrieanlage 2 in industriellem Maßstab durchgeführt wird. In diesen Fällen wird eine nasse Beschichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich auf ein sich bewegendes Trägermaterial aufgetragen und in einem Ofen oder T rockner getrocknet. Im Zuge der T rocknung wird das Wasser entfernt, wodurch die aufgetragene Beschichtung verfestigt wird. In typischen Fällen, in denen beide Seiten der Folie beispielsweise nacheinander beschichtet werden sollen, wird eine erste Beschichtung kontinuierlich auf ein sich bewegendes Trägermaterial aufgetragen und in einem Ofen oder T rockner getrocknet, gefolgt von der Aufbringung einer zweiten nassen Beschichtung, die anschließend in einem zweiten Trocknungsschritt getrocknet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung von Batterieelektroden wird die nasse Beschichtung beidseitig auf das Trägermaterial aufgetragen und anschließend in einem Ofen oder Trockner getrocknet. Diese Anordnung wird als gleichzeitiges/simultan doppelseitiges Beschichten und Trocknen bezeichnet. Im Fall der Herstellung von Lithiumionenelektroden ist diese Anordnung besonders vorteilhaft hinsichtlich der Erhöhung der Produktivität, da sie nur einen Trocknungsschritt nach dem Aufträgen der nassen Beschichtungsaufschlämmung auf beide Seiten benötigt. Außerdem kann das Trocknungsergebnis aufgrund eines gleichmäßigeren Wärmeeintrags auf beiden Beschichtungsseiten verbessert, insbesondere vergleichmäßigt werden, da vorteilhafterweise jede Seite jeweils nur einem T rocknungsschritt unterzogen wird. Bezugnehmend auf Fig. 1 wird beispielhaft eine erste bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage 2 beschrieben.
In der Industrieanlage 2 wird Wasser mittels eines Prozessgases von der Oberfläche der nassen Beschichtung aufgenommen. Insbesondere wird das als Lösemittel dienende Wasser aus der nassen Beschichtung durch beispielsweise Eintrag von Wärmeenergie in eine Dampfphase überführt, so dass der dabei entstehende Dampf vom Prozessgas, welches die beschichtete Folie umgibt oder umströmt, aufgenommen wird bzw. werden kann. Anschließend wird das Prozessgas über einen Prozessgasauslass 21 aus der Industrieanlage 2 befördert. Ein erstes Ende einer Hauptleitung 31 ist an dem Prozessgasauslass 21 angeschlossen, um das Prozessgas aus der Industrieanlage 2 aufzunehmen. Ein zweites Ende 22 der Hauptleitung 31 ist an einem Prozessgaseinlass 22 der Industrieanlage 2 angeschlossen, um das behandelte Prozessgas in die Industrieanlage 2 einzuführen. Das Prozessgas kann mittels ein oder mehrerer nichtdargestellter Gebläsen stromab und/oder stromauf der Industrieanlage 2 durch die Hauptleitung 31 gefördert werden. Insbesondere kann die Vorrichtung einen Unterdrück gegenüber der Umgebung in der Industrieanlage 2 einstellen. Ein Teil des Prozessgases wird aus der Hauptleitung 31 an einem Abgas-Abzweig 41 in eine Abgasleitung 42 stromab des Prozessgaseinlasses 22 abgezweigt und als Abgas in die Umgebung 32 abgeführt oder mindestens einer Abreinigungs-, Aufbereitungs- und/oder Weiterbehandlungsvorrichtung zugeführt. Durch den in der Industrieanlage 2 herrschenden Unterdrück kann Umgebungsluft 32 über weitere am Gehäuse der Industrieanlage 2 angeordneten Einlässe, hier beispielhaft als Umgebungslufteinlass 22a ausgeführt, in die Industrieanlage 2 hineinströmen. Solche Einlässe können insbesondere dort angeordnet sein, wo die zu beschichtende Folie in die Industrieanlage eingeführt wird und/oder aus dieser abgeführt wird. Solche Öffnungen werden typischerweise „Web-Slots“ genannt.
Typischerweise weist das aus der Industrieanlage abgeführte Prozessgas eine Temperatur von beispielsweise in etwa 120°C und eine Feuchte von beispielsweise in etwa 35 g pro kg trockener Luft auf. Der Volumenstrom des abgeführten Prozessgases beträgt dabei zum Beispiel in etwa 40.000 Nm3 pro Stunde. Die in der Industrieanlage von dem Prozessgas aufgenommenen Wassermenge kann in diesem Beispiel in etwa 800 kg pro Stunde betragen. Durch das Abzweigen eines Teils des Prozessgases, beispielsweise in Höhe von 10% des Volumenstroms des abgeführten Prozessgases, haben Tests gezeigt, dass die durchschnittliche Feuchte des beim Trocknungsprozess beteiligten Prozessgases in der Industrieanlage unter günstigen atmosphärischen Bedingungen bei 0 °C Außentemperatur und 30% relative Luftfeuchtigkeit auf etwa 17 g pro kg trockener Luft reduziert werden kann. Es hat sich gezeigt, dass sich dadurch das Abzweigen eines Teils des Prozessgases die der Industrieanlage zurückgeführten Feuchte reduzieren lässt und dies auch einen energetischen Vorteil für den Trocknungsprozess bietet. Die Zahlenangaben dienen nur als Beispiel zur Verdeutlichung der Erfindungsidee.
Fig. 1a veranschaulicht beispielhaft ein erstes, von der Vorrichtung aus Fig. 1 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3a. Das Verfahren nach Fig. 1a kann dabei auch mit von Fig. 1 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 1 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Unter einem analogen oder anlog wirkenden Aufbau einer Vorrichtung wird im Sinne dieser Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung insbesondere ein Vorrichtungsaufbau verstanden, der in mindestens einer Komponente vom konkreten Beispiel der in Bezug genommenen Figur abweicht. Diese Abweichung kann dabei in der Ersetzung dieser konkreten Komponente durch ein im Wesentlichen oder nahezu gleichwirkendes, vorzugsweise mindestens gleichwirkendes Element (beispielsweise Ersetzung einer Klappe durch ein Ventil oder steuerbares Gebläse) und/oder in der Weiterbildung der konkreten Komponente durch Ergänzung, Entfernung und/oder Abänderung einzelner Teilkomponenten und/oder der Hinzufügung weiterer Teilkomponente zu dieser konkreten Komponente bestehen (z.B. könnte eine motorisch betriebene Klappe durch Hinzufügen eines Sensors beispielsweise zu Durchfluss-, Temperatur- und/oder Druckmessung weitergebildet werden).
Das erste Prozessgasbehandlungsverfahren S3a weist folgende Verfahrensschritte auf: S21 : Ausleiten des Prozessgases aus dem Industrieprozess S2;
S41 : Abzweigen von einem Teil des Prozessgases und Abführen des Teils in eine Umgebung;
S22: Führen des behandelten Prozessgases aus der Hauptleitung zum Industrieprozess S2. Das abgezweigte Teil des Prozessgases wird in dem Verfahrensschritt S32a in die Umgebung 32 abgeführt.
Fig. 2 veranschaulicht eine zweite Ausführung einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung. In der Abgasleitung 42 ist ferner ein Wärmetauscher 44 angeordnet, welcher als Kreuzstromwärmetauscher ausgeführt ist. Das Abgas wird nach dem Abgas-Abzweig 41 zum Wärmetauscher 44 geführt. Anschließend wird der Wärmetauscher 44 von dem Abgas durchströmt, welches eine Temperatur von etwa 120 °C in diesem Beispiel aufweist, wobei das Abgas einen Teil seiner Wärmeenergie abgibt. Nachdem das Abgas den Wärmetauscher 44 durchströmt hat, fällt die Temperatur des Abgases beim Austritt aus dem Wärmetauscher 44 auf beispielsweise etwa 85 °C.
Eine Frischgasleitung 51 ist ferner an einem stromab des Abgas-Abzweigs 41 angeordneten Mischer 6 angeschlossen, welcher in diesem Beispiel als eine Strömungskammer ausgeführt ist. Über die Frischgasleitung wird Luft aus der Umgebung 32 über einen Nebeneinlass 6a in den Mischer 6 eingeleitet. Der Mischer 6 ist außerdem an einer Schnittstelle zwischen der Hauptleitung 31 und der Frischgasleitung 51 angeordnet, wobei diese Schnittstelle stromauf des Prozessgaseinlasses 22 der Industrieanlage 2 angeordnet ist. Nach dem Abgas-Abzweig 41 wird das Prozessgas in den Mischer 6 eingeleitet. In dem Mischer 6 wird Frischgas mit dem Prozessgas vermischt und aus dem Mischer 6 in die Hauptleitung 31 ausgeleitet. Die beiden Gasströme werden in dem Mischer 6 vorzugsweise so vermischt, dass eine möglichst homogene Strömung ausgebildet wird.
In der Frischgasleitung 51 ist ein Aggregat zum Konditionieren des Frischgases vorgesehen, welches hier als Entfeuchter 52 zum Einstellen einer Feuchte des Frischgases, insbesondere einer Maximalfeuchte ausgeführt ist. Der Wärmetauscher 44 ist stromab des Entfeuchters 52 angeordnet. Nachdem das Frischgas aus der Umgebung 32 in die Frischgasleitung 51 eingeleitet wird, wird das Frischgas zum Entfeuchter 52 geführt und entfeuchtet. Dabei kühlt sich das Frischgas im Entfeuchter 52 von beispielsweise 30 °C auf etwa 5 °C ab. Im Entfeuchter 52 wird Wasser aus dem Frischgas auskondensiert und aus dem Entfeuchter 52 abgeführt, wobei der Feuchtegehalt des Frischgases von zum Beispiel 20 g/kg auf etwa 5 g/kg abgesenkt wird. Nach dem Entfeuchter 52 wird das Frischgas zum Wärmetauscher 44 geführt, wobei der Wärmetauscher 44 von dem Frischgas durchströmt wird. Frischgas und Abgas durchströmen dabei den Wärmetauscher 44 bevorzugt in räumlich getrennten, aber miteinander in wärmeübertragender Beziehung stehender Leitungen und/oder Kanälen des Wärmetauschers 44. Dabei nimmt das Frischgas die aus dem Abgas entnommene Wärmeenergie auf und erwärmt sich dabei beispielsweise auf etwa 45 °C, bevor es zum Haupteinlass 61 des Mischers 6 geführt wird. Mittels der Beimischung des Frischgases weist das Prozessgas beim Verlassen des Mischers 6 in diesem Beispiel eine im Wesentlichen einheitlich eingestellte Temperatur von 65 °C und einen im Wesentlichen einheitlich eingestellten Feuchtegehalt von 11 g/kg Luft auf. Alternativ oder ergänzend könnte ein Entfeuchter auf Basis eines regenerierbaren hygroskopischen Arbeitsmittels eingesetzt werden, wodurch ein Abkühlen des Frischgases reduziert oder gar vermieden werden könnte.
Fig. 2a veranschaulicht beispielhaft ein zweites von der Vorrichtung aus Fig. 2 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3b, ein erstes Abgasbehandlungsverfahren S4a sowie ein erstes Frischgasbehandlungsverfahren S5a. Das Verfahren nach Fig. 2a kann dabei auch mit von Fig. 2 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 2 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Beim zweiten Prozessgasbehandlungsverfahren S3b erfolgt nach dem Verfahrensschritt S41 in Ergänzung zum S3a der Verfahrensschritt S6, wobei das Frischgas aus dem Frischgasbehandlungsverfahren S5a mit dem Prozessgas in dem Mischer 6 vermischt wird. Nach dem Verfahrensschritt S6 wird das behandelte Prozessgas im Verfahrensschritt S22 zum Industrieprozess S2 geführt.
Das erste Abgasbehandlungsverfahren S4a weist folgende Verfahrensschritte auf: S44a: Übertragung von Wärmeenergie aus dem Abgas an den Wärmetauscher 44; S32a: Abführen vom Abgas in die Umgebung 32.
Das erste Frischgasbehandlungsverfahren S5a weist folgende Verfahrensschritte auf: S32b: Zuführen von Frischluft aus der Umgebung in die Frischgasleitung 51 ;
S52: Entfeuchten von Frischgas; S44b: Übertragung von Wärmeenergie von dem Wärmetauscher 44 an das Frischgas.
Die zusätzlichen Behandlungsschritten beim ersten Frischgasbehandlungsverfahren können sich nämlich positiv auf die Zuverlässigkeit des Betriebs der Vorrichtung auswirken. Tests haben gezeigt, dass das Prozessgas beispielsweise auch bei warmer und gleichzeitig feuchter Umgebungsluft auf eine Temperatur von 65 °C und eine Feuchte von 11 g pro kg trockener Luft beim Eintritt in die Industrieanlage temperiert werden kann.
Fig. 3 veranschaulicht eine dritte Ausführung einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung. Die Vorrichtung weist zusätzlich zur zweiten Ausführung eine erste Bypass-Leitung 53 und eine erste Einstellvorrichtung 7 auf, die einen jeweiligen Volumenstrom durch die erste Bypass-Leitung 56 bzw. durch den Entfeuchter 52 einstellen kann. Zumindest ein Teil des Frischgases, welches zum Entfeuchter 52 geführt wird, wird parallel zur Frischgasleitung 51 am Entfeuchter 52 vorbei geleitet oder kann am Entfeuchter 52 vorbei geleitet werden. Die erste Einstellvorrichtung 7 umfasst außerdem ein erstes Klappensystem umfassend eine erste Klappe 71 und eine weitere erste Klappe 74, wobei die erste Klappe 71 bzw. die weitere erste Klappe 74 den Durchfluss zum Entfeuchter bzw. in der ersten Bypass-Leitung 53 einstellen kann. Ein erster Feuchtesensor 72 ist stromauf der ersten Klappe 71 in der Frischgasleitung 51 angeordnet, sodass eine Feuchte des Frischgases vor dem Entfeuchten gemessen wird. Die von dem ersten Feuchtesensor 72 gemessenen Daten können an eine erste Steuereinheit 73 übermittelt werden, welche wiederum in Abhängigkeit von den gemessenen Daten die erste Klappe 71 bzw. die weitere erste Klappe 74 einstellt. Erfindungsgemäß umfasst die erste Steuereinheit 73 zum Einstellen des ersten Klappensystems folgende Steuerungslogik:
• Falls die vor dem Entfeuchter 52 gemessene Feuchte des Frischgases einen bestimmten Wert F1 unterschreitet, kann das Frischgas weniger entfeuchtet werden und dementsprechend wird die erste Klappe 71 geschlossen, während die weitere erste Klappe 74 geöffnet wird. Der Volumenstrom des Frischgases wird somit um den Entfeuchter 52 vorbei geleitet. Vorzugsweise wird außerdem den Entfeuchter 52 herunter- bzw. abgeschaltet.
• Falls die vor dem Entfeuchter 52 gemessene Feuchte des Frischgases einen bestimmten Wert F2 überschreitet, findet eine Entfeuchtung des Frischgases statt und die weitere erste Klappe 74 wird geschlossen, während die erste Klappe 71 geöffnet wird. Der Volumenstrom des Frischgases wird nun durch den Entfeuchter 52 geleitet. Insbesondere kann F1 bzw. F2 ein Soll- oder Grenzwert sein; diese bilden dabei ein Zielfeuchteintervall für das Frischgas. In bestimmten Fällen kann F1 und F2 identisch sein, so dass hier von einer Zielfeuchte des Frischgases gesprochen werden kann.
Die aufgestellte Steuerungslogik des ersten Klappensystems ist nicht abschließend, sodass jede beliebige Klappenstellung für eine entsprechend gemessene Feuchte eingestellt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass über Zwischenstellungen der ersten Klappe 71 und/oder der weiteren ersten Klappe 74 eine zur Einstellung einer gewünschte Zielfeuchte geeigneter Volumenstrom an Frischgas dem Entfeuchter 52zugeführt bzw. an diesem vorbeigeführt wird.
Die erste Einstellvorrichtung 7 hat den Vorteil, die Feuchte des Frischgases bei Bedarf reduzieren zu können und eine Zielfeuchte des Prozessgases sowohl bei heißer und gleichzeitig feuchter Umgebungsluft als auch bei kalter und trockener Umgebungsluft besser einstellen zu können. Insbesondere kann das Prozessgas weniger entfeuchtet werden, auch wenn die Entfeuchtungsleistung pro Volumenstrom des Entfeuchters 52 unverändert bleibt, weil der durch den Entfeuchter 52 durchgeleitete Volumenstrom mittels der ersten Einstellvorrichtung 7 reduziert werden kann.
Stromab des Entfeuchters 52 ist in diesem Beispiel eine zweite Bypass-Leitung 56 sowie eine zweite Einstellvorrichtung 8 angeordnet, welche einen jeweiligen Volumenstrom durch die zweite Bypass-Leitung 56 bzw. durch den Wärmetauscher 44 einstellen kann. Ein Teil des Frischgases, welches zum Wärmetauscher 44 geführt wird, wird parallel zur Frischgasleitung 51 am Wärmetauscher 44 vorbei geleitet. Die zweite Einstellvorrichtung 8 umfasst ferner ein zweites Klappensystem umfassend eine zweite Klappe 81 und eine weitere erste Klappe 84, wobei die zweite Klappe 81 bzw. die weitere zweite Klappe 84 den Durchfluss zum Wärmetauscher 44 bzw. in der zweiten Bypass-Leitung 56 einstellen kann. Ein Temperatursensor 82 ist in der Hauptleitung 31 stromab des Mischers 6 angeordnet, wobei der Temperatursensor 82 eine Temperatur des mit Frischgas beigemischten Prozessgases messen kann. Die von dem Temperatursensor 82 gemessenen Daten können an eine zweite Steuereinheit 83 übermittelt werden, welche wiederum in Abhängigkeit von den gemessenen Daten die zweite Klappe 81 bzw. die weitere zweite Klappe 84 einstellt.
Erfindungsgemäß umfasst die zweite Steuereinheit 83 zum Einstellen des zweiten Klappensystems folgende Steuerungslogik:
• Falls die in der Hauptleitung 31 durch den Temperatursensor 82 gemessene Temperatur des Prozessgases einen bestimmten Wert F3 unterschreitet, kann das Frischgas weniger geheizt werden und dementsprechend wird die zweite Klappe 81 geschlossen, während die weitere zweite Klappe 84 geöffnet wird. Der Volumenstrom des Frischgases wird somit um dem Wärmetauscher 44 vorbei geleitet.
• Falls die in der Hauptleitung 31 durch den Temperatursensor 82 gemessene Temperatur des Prozessgases einen bestimmten Wert F4 überschreitet, findet ein Aufheizen des Frischgases statt und die weitere zweite Klappe 84 wird geschlossen, während die zweite Klappe 81 geöffnet wird. Der Volumenstrom des Frischgases wird nun durch den Wärmetauscher 44 geleitet. Insbesondere kann F3 bzw. F4 ein Soll- oder Grenzwert sein; diese bilden dabei ein Zieltemperaturintervall für das Frischgas. In bestimmten Fällen kann F3 und F4 identisch sein, so dass hier von einer Zieltemperatur des Frischgases gesprochen werden kann.
Die aufgestellte Steuerungslogik des zweiten Klappensystems ist ebenfalls nicht abschließend, sodass jede beliebige Klappenstellung für eine entsprechend gemessene Temperatur eingestellt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass über Zwischenstellungen der zweiten Klappe 81 und/oder der weiteren zweiten Klappe 84 eine zur Einstellung einer gewünschte Zielfeuchte geeigneter Volumenstrom an Frischgas dem Wärmetauscher 44 zugeführt bzw. an diesem vorbeigeführt wird.
Die zweite Einstellvorrichtung 8 bietet den zusätzlichen Vorteil, beispielsweise bei kalter Umgebungsluft die insgesamt an das Prozessgas übertragene Wärmeenergie zu erhöhen und bei wärmerer Umgebungsluft das Aufheizen zu reduzieren.
Ferner zeigt Fig. 3 zusätzlich zur zweiten Ausführung eine dritte Einstellvorrichtung 9, welche ein in der Abgasleitung 42 angeordnetes Abgasgebläse 43 aufweist, mit welchem ein Volumenstrom durch die Abgasleitung 42 eingestellt wird. Zusätzlich zum Abgasgebläse 43 weist die dritte Einstellvorrichtung 9 einen zweiten Feuchtesensor 92 und eine dritte Steuereinheit 91 auf. Mit dem Abgasgebläse 43 ist der zweite Feuchtesensor 92 über die dritte Steuereinheit 91 verbunden. Der zweite Feuchtesensor 92 ist in der Hauptleitung 31 zum Messen einer Feuchte des Prozessgases angeordnet. Die Daten von dem zweiten Feuchtesensor 92 werden an die dritte Steuereinheit 91 übermittelt, woraufhin die Steuereinheit 91 in Abhängigkeit von der gemessenen Feuchte das Abgasgebläse 43 zum Einstellen eines Volumenstroms durch die Abgasleitung 42 steuert. Falls die in der Hauptleitung gemessene Feuchte einen bestimmten Sollwert überschreitet, wird einen höheren Volumenstrom durch die Abgasleitung 42 mittels des Abgasgebläses 43 eingestellt, wobei das abgeführte Abgas wiederum durch einen höheren Volumenstrom des Frischgases kompensiert wird. Insbesondere können die Steuereinheiten mit mindestens einer Rechnereinheit kommunizieren, die die gemessenen Daten auswerten und/oder die Luftparameter überwachen kann. Beispielsweise können die Steuereinheiten Teil eines Zentralrechners sein.
Insbesondere kann die Rechnereinheit bzw. der Zentralrechner unter Einbeziehung von „Big-Data“ und/oder künstlicher Intelligenz die Auswertungen vornehmen und weiter optimieren.
Fig. 3a veranschaulicht beispielhaft ein weiteres von der Vorrichtung aus Fig. 3 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3b, ein zweites Abgasbehandlungsverfahren S4b sowie ein zweites Frischgasbehandlungsverfahren S5b. Das Verfahren nach Fig. 3a kann dabei auch mit von Fig. 3 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 3 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Beim zweiten Abgasbehandlungsverfahren S4b erfolgt nach dem Verfahrensschritt S44a in Ergänzung zum S4a der Verfahrensschritt S43, wobei das Abgas zum Abgasgebläse 43 geführt wird, bei welchem die Drehzahl zum Einstellen eines Volumenstroms eingestellt wird. Nach dem Verfahrensschritt S43 wird das behandelte Prozessgas im Verfahrensschritt S32a in die Umgebung 32 abgeführt.
Das zweite Frischgasbehandlungsverfahren S5b weist folgende Verfahrensschritte auf: S32b: Zuführen von Frischluft aus der Umgebung in die Frischgasleitung 51 ; S7: Einstellen eines Volumenstroms mittels der ersten Einstellvorrichtung 7 zum Entfeuchter 52 bzw. durch die erste Bypass-Leitung 53;
S52: Optionales Entfeuchten von Frischgas mittels Öffnens oder Schließens der ersten Klappe 71 ;
S53: Optionales Führen von Frischgas in der ersten Bypass-Leitung 53 zum Umgehen der Entfeuchtung im Schritt S52 mittels Öffnens oder Schließens der weiteren ersten Klappe 74;
S8: Einstellen eines Volumenstroms mittels der zweiten Einstellvorrichtung 8 zum Wärmetauscher 44 bzw. durch die zweite Bypass-Leitung 56;
S44b: Optionale Übertragung von Wärmeenergie von dem Wärmetauscher 44 an das Frischgas mittels Öffnens oder Schließens der zweiten Klappe 81 ;
S56: Optionales Führen von Frischgas in der zweiten Bypass-Leitung 56 zum Umgehen des Verfahrensschrittes S44b mittels Öffnens oder Schließens der weiteren zweiten Klappe 84, wobei das Frischgas erhitzt wird;
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführung der erfindungsmäßen Vorrichtung, wobei das Frischgas in der Frischgasleitung 51 nach dem Einleiten aus der Umgebung 32 durch den Entfeuchter 52 durchströmt und anschließend zum zweiten Einstellvorrichtung 8 geführt wird. Die zweite Einstellvorrichtung 8 umfasst eine Regelklappe 85, welche einen jeweiligen Volumenstrom durch die zweite Bypass-Leitung 56 und durch den Wärmetauscher 44 einstellt. Die Regelklappe 85 ist über die zweite Steuereinheit 83 mit dem Temperatursensor 82 in der Hauptleitung 31 verbunden, wobei die Regelklappe 85 in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Temperatursensors 82 von der zweiten Steuereinheit 83 eingestellt wird. Bei dieser Ausführung kann das Frischgas zuerst entfeuchtet werden, bevor es in der Frischgasleitung 51 zum Wärmetauscher 44 geführt wird, in welchem die Temperatur des Frischgases eingestellt wird.
Fig. 4a veranschaulicht ein beispielhaft weiteres von der Vorrichtung aus Fig. 4 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3b, das erste Abgasbehandlungsverfahren S4a sowie ein drittes Frischgasbehandlungsverfahren S5c. Das Verfahren nach Fig. 4a kann dabei auch mit von Fig. 4 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 4 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein. Das dritte Frischgasbehandlungsverfahren S5c weist folgende Verfahrensschritte auf: S32b: Zuführen von Frischluft aus der Umgebung 32 in die Frischgasleitung 51 ;
S7: Einstellen eines Volumenstroms mittels der ersten Einstellvorrichtung 7 zum Entfeuchter 52 bzw. durch die erste Bypass-Leitung 53;
S52: Entfeuchten von Frischgas;
S8: Einstellen eines Volumenstroms mittels der Regelklappe 85 zum Wärmetauscher bzw. durch die zweite Bypass-Leitung 56;
S44b: Optionale Übertragung von Wärmeenergie von dem Wärmetauscher 44 an das Frischgas mittels der Regelklappe 85;
S56: Optionales Führen von Frischgas in der zweiten Bypass-Leitung 56 zum Umgehen des Verfahrensschrittes S44b mittels der Regelklappe 85, wobei das Frischgas erhitzt wird.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführung der erfindungsmäßen Vorrichtung, wobei das Frischgas in der Frischgasleitung 51 nach dem Einleiten aus der Umgebung 32 einen HEPA-Filter 54 durchströmt und anschließend zur zweiten Einstellvorrichtung 8 geführt wird. Im Unterschied zu den Figuren 2 bis 4 ist kein Entfeuchter 52 in der Frischgasleitung vorgesehen, bevor das Frischgas zum Wärmetauscher 44 geführt wird. Vorzugsweise kann eine solche Ausführung dort eingesetzt werden, wo eine vergleichsweise niedrige durchschnittliche Umgebungsfeuchte zu erwarten ist. Nach dem Einleiten aus der Umgebung 32 wird das Frischgas zu einem Filter 54 geführt, der hier als hocheffizienter Partikel (HEPA)-Filter ausgestaltet ist. Der Filter 54 weist optional mindestens einen - hier nicht nicht gezeigten - Drucksensor auf, mit welchem eine Druckdifferenz vor und nach dem Filter 54 ermittelt werden kann. Die ermittelte Druckdifferenz kann als Indikator für den Beladungsgrad des Filters 54 dienen, um einen bevorstehenden Austausch anzuzeigen. Nach dem Filter 54 wird das Frischgas zum Wärmetauscher 44 geführt, wobei ein Teil des Frischgases mittels einer zweiten Einstellvorrichtung 8 am Wärmetauscher 44 in die zweite Bypass-Leitung 56 vorbeigeleitet werden kann, wodurch der vorbeigeleitete Teil also nicht durch den Wärmetauscher 44 erwärmt wird. Dabei stellt die zweite Einstellvorrichtung 8 einen jeweiligen Volumenstrom beispielsweise mittels Klappen (zweite Klappe 81 bzw. weitere zweite Klappe 84) durch die zweite Bypass-Leitung 56 bzw. durch den Wärmetauscher 44 ein. In der Hauptleitung 31 ist eine Klappe 85a angeordnet, die den Volumenstrom nach dem Abgas-Abzweig 41 so einstellen kann, dass kein Prozessgas zum Mischer 6 geführt wird, also kein Prozessgas in die Industrieanlage 2 zurückgeführt wird. Stattdessen wird vorzugsweise lediglich Frischgas durch die Frischgasleitung 51 über den Mischer 6 in die Hauptleitung 31 und anschließend zur Industrieanlage 2 geführt. Die Klappe 85a ist vorzugsweise exemplarisch als eine Handklappe ausgeführt, wobei eine elektrische Klappe ebenfalls vorstellbar ist.
Ein weiteres Gebläse 43a ist in der Hauptleitung stromab des Mischers 6 angeordnet und kann sowohl das Prozessgas durch die Hauptleitung befördern als auch Frischgas aus der Umgebung durch die Frischgasleitung in die Hauptleitung einleiten.
Die Vorrichtung 1 weist ein System von Durchflusssensoren 101 bis 105 auf, die an verschiedenen Stellen der Vorrichtung 1 angeordnet sind. Der Durchflusssensor 103 misst den Frischgas-Volumenstrom stromab des Filters 54, der aus der Umgebung in die Frischgasleitung 51 eingeleitet wird. Ein weiterer Durchflusssensor 105 ist in der zweiten Bypass-Leitung 56 angeordnet und misst den Bypass-Volumenstrom, der am Wärmetauscher 44 vorbei geleitet wird. Zieht man den Bypass-Volumenstrom vom Letzterem (vom Frischgas-Volumenstrom) ab, kann der Volumenstrom bestimmt werden, der durch den Wärmetauscher 44 strömt.
In der Hauptleitung ist der Durchflusssensor 102 nach dem Abgas-Abzweig 41 angeordnet und kann das zurückgeführte Prozessgas in der Hauptleitung messen. Zusammen mit dem Durchflusssensor 103 lässt sich somit der zur Industrieanlage geführte Volumenstrom bestimmen, indem der Frischgas-Volumenstrom dazu addiert wird. Optional kann auch der gesamte, zur Industrieanlage geführte Volumenstrom mittels eines Durchflusssensors 101 direkt gemessen werden.
Nachfolgend wird weiter anhand eines Systems der Feuchte- und Temperatursensoren die Interaktion der Sensorik beispielhaft erläutert. Außerdem können alle Sensoren in ein Netzwerk integriert werden, wobei die gemessenen Daten in einer oder mehreren Rechnereinheiten ausgewertet werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Abgas-Volumenstrom mittels eines Durchflusssensors 104 gemessen, wobei der Abgas-Volumenstrom mittels eines Abgasgebläses 43 eingestellt werden kann. Das Abgasgebläse 43 wird mittels des zweiten Feuchtesensors 92 eingestellt. Wenn die gemessene Feuchte zu hoch ist, kann die Leistung des Abgasgebläses 43 erhöht werden, sodass mehr Prozessgas als Abgas abgezweigt wird. Das Prozessgasgebläse 43a kann mittels eines Differenzdrucksensors 401 den Volumenstrom in der Hauptleitung unverändert auf einem konstanten Niveau einstellen. Folglich kann der Frischgas-Volumenstrom erhöht werden und die Prozessgas-Feuchte in der Hauptleitung 31 kann sinken.
In der Hauptleitung können mittels des Feuchtesensors 301 und des Temperatursensors 201 die Feuchte bzw. Temperatur des zu behandelnden Prozessgases gemessen werden, welches aus der Industrieanlage 2 in die Hauptleitung 31 geführt wird. In der Frischgasleitung werden mittels des Temperatursensors 202 und des ersten Feuchtesensors 72 die Parameter der Umgebungsluft gemessen. Eine nicht dargestellte Rechnereinheit kann anhand der erfassten Umgebungsparameter eine Vorsteuerung vornehmen und veranlassen, das Abgasgebläse 43, Prozessgasgebläse 43a und mittels der zweiten Einstellvorrichtung 8, den Volumenstrom durch den Wärmetauscher 44 einzustellen. Mittels des Temperatursensors 204 kann die Abgastemperatur nach Durchströmung des Wärmetauschers 44 gemessen werden und durch einen Abgleich mit der vom Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur und mit dem Volumenstrom aus dem Durchflusssensor 104, die in der Wärmetauscher 44 übertragene Wärmeenergie bestimmen.
Fig. 5a veranschaulicht ein beispielhaft weiteres von der Vorrichtung aus Fig. 5 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3b, das erste Abgasbehandlungsverfahren S4a sowie ein viertes Frischgasbehandlungsverfahren S5d. Das Verfahren nach Fig. 5a kann dabei auch mit von Fig. 5 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 5 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Das vierte Frischgasbehandlungsverfahren S5d weist folgende Verfahrensschritte auf: S32b: Zuführen von Frischluft aus der Umgebung 32 in die Frischgasleitung 51 ;
S7: Einstellen eines Volumenstroms mittels der ersten Einstellvorrichtung 7 zum Entfeuchter 52 bzw. durch die erste Bypass-Leitung 53; S8: Einstellen eines Volumenstroms mittels der Regelklappe 85 zum Wärmetauscher bzw. durch die zweite Bypass-Leitung 56;
S44b: Optionale Übertragung von Wärmeenergie von dem Wärmetauscher 44 an das Frischgas mittels der Regelklappe 85;
S56: Optionales Führen von Frischgas in der zweiten Bypass-Leitung 56 zum Umgehen des Verfahrensschrittes S44b mittels der Regelklappe 85, wobei das Frischgas erhitzt wird.
Im Vergleich zum dritten Frischgasbehandlungsverfahren S5c wird ein der Ausführung nach Fig. 5a auf das Entfeuchten des Frischgases (Schritt S52 in der Ausführung nach Fig. 4a) verzichtet.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Trocknungsmoduls 15 der Industrieanlage 2. Das behandelte Prozessgas wird durch den Prozessgaseinlass 22 in die Industrieanlage 2 zu einem Vorheizwärmetauscher 12 geführt, wobei das Prozessgas beim Durchströmen des Vorheizwärmetauschers 12 in einem weiteren Verfahrensschritt zum Vorheizen zusätzlich temperiert wird, wobei der Vorheizwärmetauschers 12 mit zusätzlicher Wärme aus einem Heizaggregat 11 versorgt wird. Das Heizaggregat 11 ist über eine Erdgasleitung 13 mit einer Erdgasquelle 17 verbunden und wird mit Frischluft aus der Umgebung 32 über eine Luftleitung 13a versorgt, wobei Erdgas im Heizaggregat 11 zur Erzeugung der zusätzlichen Wärme verbrannt wird. Nach dem Durchströmen des Vorheizwärmetauschers 12 wird das zusätzlich temperierte Prozessgas in einem Trocknungsmodul 15 über Luftdüsen 16 auf eine zu trocknende nasse Beschichtung in Kontakt gebracht, in welchem Trocknungsmodul der Trocknungsprozess stattfindet. Nach dem Trocknungsprozess wird das Prozessgas zum Prozessgasauslass 21 der Industrieanlage 2 zur Hauptleitung 31 geführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst, wie vorstehend beschrieben, auch die in der Industrieanlage angeordneten Gegenstände. Die in Fig. 5 gezeigte Ausführung eines Trocknungsmoduls ist zumindest hinsichtlich der eigentlichen Trocknungseinheit (15a) zumindest dahingehend nicht abschließend, als dass die Trocknungseinheit (15a) auch beispielsweise als sogenannte „Floatation Dryer“ oder Schwebetrockner ausgeführt sein kann, ohne dass die erfindungswesentliche Merkmale dadurch geändert werden. (Fig. 5 entsprechend anpassen)
Fig. 7 veranschaulicht ein Steuerungsverfahren der ersten Einstellvorrichtung 7‘, wobei ein jeweiliger Volumenstrom zum Entfeuchter 52 bzw. durch die erste Bypass-Leitung 53 bei dem Verfahrensschritt S7 eingestellt wird. Mit dem ersten Feuchtesensor 72 wird gemäß des Verfahrens S72 die Feuchte des Frischgases vor dem Entfeuchter 52 gemessen und die gemessenen Daten werden an die erste Steuereinheit 73 übermittelt. Die erste Steuereinheit 73 weist ein Schaltverfahren S73 auf, welches die gemessenen Daten mit einem freiwählbaren Wert F5 abgleicht. In dem Fall, bei dem die gemessene Feuchte größer ist als der Wert F5, wird das Verfahren S73a ausgeführt, bei welchem die erste Klappe 71 gemäß des Verfahrens S71a geschlossen und die weitere erste Klappe 74 gemäß des Verfahrens S74b geöffnet werden. Das Frischgas wird nun komplett durch den Entfeuchter 52 geleitet. In dem Fall, bei dem die gemessene Feuchte kleiner ist als der Wert F5, wird im Gegenzug das Verfahren S73b ausgeführt, bei welchem die jeweilige Klappe (71 , 74) im Vergleich zum Verfahren S73a andersrum geschaltet wird. Insbesondere kann F5 ein Soll- oder Grenzwert sein.
Fig. 8 veranschaulicht ein zu Fig. 9 analoges Steuerungsverfahren der zweiten Einstellvorrichtung S8‘, wobei ein jeweiliger Volumenstrom zum Wärmetauscher 44 bzw. durch die zweite Bypass-Leitung 56 bei dem Verfahrensschritt S8 eingestellt wird. Gemäß des Verfahrens S82 wird die Temperatur des Prozessgases in der Hauptleitung 31 stromab des Mischers 6 gemessen (vergleiche dazu Fig. 3) und die gemessenen Daten werden an die zweite Steuereinheit 83 übermittelt. Bei dem Schaltverfahren S83 werden ebenfalls die gemessenen Daten mit einem freiwählbaren Wert F6 abgeglichen. Bei Überschreitung des Werts F6 wird das Verfahren S83b ausgeführt, bei welchem die zweite Klappe 81 gemäß des Verfahrens S81b geschlossen und die weitere zweite Klappe 84 gemäß des Verfahrens S84a geöffnet werden. Das Frischgas wird nun gänzlich um dem Wärmetauscher 44 durch die zweite Bypass-Leitung 56 vorbei geleitet. Analog zum Verfahren S83b werden die jeweilige Klappe (81 , 84) bei Unterschreitung des Werts F6 gemäß Verfahren S83a andersrum geschaltet. Insbesondere kann F6 ein Soll- oder Grenzwert sein.
Fig. 9 veranschaulicht ein Steuerungsverfahren S9‘ der dritten Einstellvorrichtung 9, bei welchem der Volumenstrom durch die Abgasleitung 42 mittels des Abgasgebläses 43 in Abhängigkeit von der gemessenen Feuchte des Prozessgases eingestellt wird. Gemäß des Verfahrens S92 wird die Feuchte des Prozessgases in der Hauptleitung 31 stromab des Mischers 6 gemessen (vergleiche dazu Fig. 3) und die gemessenen Daten werden an die dritte Steuereinheit 91 übermittelt. Bei dem Schaltverfahren S91 werden die gemessenen Daten mit einem freiwählbaren Wert F7 abgeglichen. Bei Überschreitung des Werts F7 wird das Verfahren S91 a ausgeführt, bei welchem die Drehzahl des Abgasgebläses 91 gemäß Verfahren S43a erhöht und einen höheren Volumenstrom durch die Abgasleitung 42 eingestellt werden. Bei Unterschreitung des Werts F7 wird wiederum das Verfahren S91 b ausgeführt, bei welchem die Drehzahl des Abgasgebläses 91 gemäß Verfahren S43b reduziert wird. Dabei wird einen niedrigeren Volumenstrom durch die Abgasleitung 42 eingestellt. Insbesondere kann F7 ein Solloder Grenzwert sein.
Fig. 10 veranschaulicht eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung, wobei diese Ausführung die Ausgestaltung nach Fig. 2 aufgreift und abändert. Es soll daher im Weiteren nur die Abänderung im Detail beschrieben werden, während hinsichtlich der unabgeänderten Komponenten der Vorrichtung sowie ihrer grundsätzlichen Funktionsweise auf die diesbezügliche Beschreibung der Fig. 2 verwiesen wird.
In der Abgasleitung 42 ist entgegen der Ausführung nach Fig. 2 ein als Wärmerad 44A ausgebildeter Wärmetauscher angeordnet. Bei dem Wärmerad 44A handelt es sich dabei bevorzugt um einen regenerativen Rotationswärmeübertrager, bei welchem in einem Segment, vorzugsweise einem Kreissegment eines regenerativen Wärmespeicherelements, vorzugsweise eines kreisförmigen, toroidalen oder zylindrischen Wärmespeichers, Wärmeenergie aufgenommen werden kann. Das wärmeenergieaufnehmende Segment befindet sich dabei bezüglich einer Umfangs- oder Umkreisrichtung des Wärmespeichers in einer ersten Position. Mittels einer Rotationsbewegung wird der Wärmespeicher in einer Drehrichtung derart bewegt bzw. verdreht, dass das Segment, welches an der ersten Position Wärmeenergie aus dem Abgas aufgenommen hat, in eine zweite Position gebracht wird. In dieser zweiten Position wird das besagte Segment des Wärmespeichers nun von einem Frischgas durchströmt, welches dabei Teile der in diesem Segment gespeicherten Wärmeenergie aufnimmt und so erwärmt wird. Dazu ist die Frischgasleitung 51 an der oder zumindest in der Nähe der zweiten Position so am Wärmerad 44A angeordnet, dass das Frischgas den Teil des Wärmespeichers, der sich an der zweiten Position befindet, durchströmen kann oder durchströmt. Auf diese Weise wirkt das Wärmerad 44A in der Ausführung 10 effektiv wie der Wärmetauscher 44 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2. Der sich zwischen Wärmeenergieaufnahme aus dem Abgas an der ersten Position und Wärmeenergieabgabe an das Frischgas an der zweiten Position zyklusbedingte Versatz ist dabei von zweitrangiger Bedeutung. Er wirkt sich insbesondere beim Anfahren aus dem oder Abfahren in den Kaltzustand der Vorrichtung durch eine leichte, zusätzliche Verzögerung aus.
Im Sinne der Offenbarung soll unter einer Position - sei es beispielsweise die erste oder zweite Position - nicht zwingend nur ein Punkt oder ein Radialstrahl durch einen Querschnitt des kreisförmigen, toroidalen oder zylindrischen Wärmespeichers, sondern vielmehr auch ein Winkelbereich oder -ausschnitt, insbesondere im Sinne es Tortenstücks oder Winkelsegments des kreisförmigen, toroidalen oder zylindrischen Wärmespeichers verstanden werden.
Eine im Vergleich zur Ausführung nach Fig. 2 zweite Abwandlung findet sich im Beispiel nach Fig. 10 in der Anordnung eines Aggregats zur Konditionierung des Prozessgases in der Hauptleitung 31 stromab des Abgas-Abzweigs 41. Das Aggregat in diesem Beispiel als Befeuchtereinheit 62 ausgebildet, mit welchem dem Prozessgas, vorzugsweise noch vor der Zumischung des Frischgases im Mischer 6, Wasser, vorzugsweise in Form von Sprühnebel und/oder Dampf, zugesetzt und damit eine Feuchte des Prozessgases erforderlichenfalls auf einen Sollwerte angehoben werden kann. In alternativen oder ergänzenden Ausführungen kann das vorgenannte Aggregat einen Entfeuchter, eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung umfassen oder daraus bestehen.
Ergänzend oder alternativ zum Aggregat zur Konditionierung 62 des Prozessgases in der Hauptleitung 31 kann es auch von Vorteil sein, ein Aggregat zur Konditionierung des Frischgases in der Frischgasleitung 51 vorzusehen, wie dies im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vorgesehen ist, wobei diese Variante in Fig. 10 nicht dargestellt ist.
Fig. 11 veranschaulicht eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung, wobei diese Ausführung die Ausgestaltung nach Fig. 10 aufgreift und hinsichtlich der Anordnung und Einbindung des Wärmerads (44B in Fig. 11) abändert.
Entgegen der Ausführung nach Fig. 10 ist in der Ausführungsform nach Fig. 11 ein Wärmerad 44B derart in den Strömungspfad des Prozessgases eingebunden, dass Wärmeenergie aus dem die Industrieanlage 2 am Prozessgasauslass 21 verlassenden Prozessgas entnommen und zumindest zum Teil auf das Prozessgas vor Eintritt in die Industrieanlage 2 am Prozessgaseinlass 22 übertragen werden kann bzw. übertragen wird. Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung nach Fig. 11 ist dazu die vom Prozessgasauslass 21 stromab führende Hauptleitung 31 noch vor dem Abgas-Abzweig 41 an einer ersten Position derart an das Wärmerad 44B angekoppelt, dass (analog zu Fig. 10) Wärmeenergie an ein, an der ersten Position befindliches Segment des Wärmespeichers mittels Durchströmung mit Prozessgas oder anderweitigem Wärmeübertrag vom Prozessgas auf das genannte Segment erfolgt bzw. erfolgen kann. Im Weiteren Verlauf der Hauptleitung 31 ist diese wiederum stromab des Mischer 6, also vorzugsweise nach Zuführung von Frischgas, an einer zweiten Position derart an das Wärmerad 44B angekoppelt, dass Wärmeenergie von einem, an der zweiten Position befindlichen Segment des Wärmespeichers mittels Durchströmung mit Prozessgas oder anderweitigem Wärmeübertrag auf das Prozessgas von diesem Segment erfolgt bzw. erfolgen kann. Das Segment an der zweiten Position in einem vorherigen Zyklus, bei welchem es sich an der ersten Position befand, mit Wärmeenergie beladen worden. Durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Drehbewegung des Wärmespeichers des Wärmerads 44B wird eine Wärmeverschiebung innerhalb des Prozessgases erzielt, wodurch insbesondere die Vorgänge im Aggregat 61 , dem Mischer 6 und dem Demister 61 bei einer reduzierten Temperatur ablaufen können, während das Prozessgas dem Prozessgaseinlass 21 wieder auf einem gewünschten, höheren Temperaturniveau erfolgen kann.
Fig. 11a veranschaulicht ein beispielhaft von der Vorrichtung aus Fig. 11 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3c, ein erstes Abgasbehandlungsverfahren S4c sowie ein erstes Frischgasbehandlungsverfahren S5e. Das Verfahren basiert auf einem modifizierten Verfahrenslauf nach Fig. 2a, so dass im Folgenden nur auf die abweichenden Verfahrensschritte eingegangen und im Übrigen auf die Beschreibung zu Fig. 2a verwiesen wird. Das Verfahren nach Fig. 11a kann dabei auch mit von Fig. 11 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 11 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Abweichend zum Prozessgasbehandlungsverfahren S3a nach Fig. 2a erfolgt beim Prozessgasbehandlungsverfahren S3c bereits vor dem Verfahrensschritt S41 im Schritt S44Ba eine Entnahme von Wärmeenergie aus dem Prozessgas. In einem sich an die Schritte S41 und S6 des Prozessgasbehandlungsverfahren S3c anschließenden Schritt S44Bb wird zumindest ein Teil der im Schritt S44Ba dem Prozessgas entzogenen Wärmeenergie dem Prozessgas vor dessen Zuführung zum Industrieprozess S2 im Schritt S22 wieder zugeführt.
Darüber hinaus findet im beispielhaften Verfahren nach Fig. 11a im Abgasbehandlungsverfahren S4c keine Entnahme von Wärmeenergie aus dem Abgas statt, wie es im Abgasbehandlungsverfahren S4a nach Fig. 2a im Schritt S44a vorgesehen ist.
Auch wird das Frischgas im Frischgasbehandlungsverfahren S5e nach Fig. 11a keiner dem Konditionierungsschritt, insbesondere dem Entfeuchtungsschritt S52 stromab nachgelagerten Zufuhr von Wärmeenergie ausgesetzt, wie es im Frischgasbehandlungsverfahren S5a nach Fig. 2a im Schritt S44b vorgesehen ist.
Insbesondere wird im Verfahren nach Fig. 11a keine dem Abgas entnommene Wärmeenergie auf das Frischgas übertragen.
Durch die geänderte Wärmeübertragung bzw. sich über die Schritte S44Ba und S44Bb einstellende oder resultierende Verschiebung von Wärmeenergie zwischen abschnittsweisen bzw. prozessphasenweisen Teilströmen des Prozessgases kann sich eine Vereinfachung bei den anderen Verfahrensschritten, insbesondere S41 und/oder S6 und/oder den Erfordernissen für den Schritt S52 einstellen oder ergeben.
Fig. 12 veranschaulicht eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage zur Trocknung einer Elektrodenbeschichtung, wobei diese Ausführung die Ausgestaltung nach Fig. 2 aufgreift und abändert. Es soll daher im Weiteren nur die Abänderung im Detail beschrieben werden, während hinsichtlich der unabgeänderten Komponenten der Vorrichtung sowie ihrer grundsätzlichen Funktionsweise auf die diesbezügliche Beschreibung der Fig. 2 verwiesen wird.
In einer ersten Abänderung ist ein Prozessgasgebläse 43b abweichend von der Ausführung nach Fig. 2 stromab des Prozessgasauslasses 21 der Industrieanlage 2, aber stromauf des Abgas-Abzweigs 41 angeordnet. Dadurch werden alle von Prozessgas durchströmten, dem Prozessgasgebläse 43b jedoch nachgelagert angeordneten Komponenten, insbesondere der Abgas-Abzweig 41 und der Mischer 6, druckseitig betrieben, d.h. diesen Komponenten wird das Prozessgas mit einem Überdruck zugeführt, während in der Ausführung nach Fig. 2 das Prozessgas mittels des Prozessgasgebläses 43a durch diese Komponenten gesaugt wird. Durch die so geänderte Ausführung nach Fig. 12 kann vorteilhaft erreicht werden, dass auf ein Abgasgebläse 43 verzichtet werden kann, da das Prozessgas mit erhöhtem Druck in den Abgas-Abzweig 41 eintritt und in beide Abströmrichtungen - in die Abgasleitung 42 sowie in den weiterführenden, insbesondere den zum Mischer 6 führenden Teil der Hauptleitung 31 - weiterströmt. Durch Ausbildung eines strömungsbedingten Unterdrucks am Nebeneingang 6a des Mischers 6 kann zudem erreicht werden, dass Frischgas über die Frischgasleitung 51 in den Mischer 6 gelangt, um dort mit dem Prozessgas vermischt zu werden.
Zur weiteren Abänderung greift die Ausführung nach Fig. 12 die Idee der Wärmeenergieentnahme aus dem Prozessgas noch vor dem Abgas-Abzweig 41 im Wärmetauscher bzw. Wärmerad 44B aus der Ausführung nach Fig. 11 auf. Davon abweichend erfolgt jedoch die Abgabe des Wärmeenergie wiederum an das Frischgas in der Frischgasleitung stromauf des Mischers 6. Dies wird im Beispiel nach Fig. 12 dadurch erreicht, dass der Wärmetauscher 44C, insbesondere ein erster Kanal des Wärmetauschers 44C, stromab des Prozessgasauslass 21 , aber stromauf des Abgas- Abzweigs 41 in der Hauptleitung 31 eingebunden ist, durch welchen das die Industrieanlage 2 mit erhöhter Temperatur verlassende Prozessgas strömt oder strömen kann.
Die Ausführung nach Fig. 12 ist dabei insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Nebennutzung von aus der Industrieanlage 2 entnommener bzw. entnehmbarer Wärmeenergie günstiger ist oder erscheint als eine reine Wärmenutzung innerhalb der Vorrichtung. Es ist nämlich möglich, am Wärmetauscher 44C einen zweiten, zu einem Frischgaskanal parallelen und/oder sequenziellen Entnahmekanal für die Durchströmung mit einem Wärmeträgerfluid vorzusehen. Mittel des Wärmeträgerfluids kann dann ein Teil der dem Prozessgas entnommenen Wärmeenergie aus der Vorrichtung an einen sekundären Prozess bzw. sekundäre Prozessvorrichtung abgeführt werden. Fig. 12a veranschaulicht ein beispielhaft von der Vorrichtung aus Fig. 12 durchgeführtes oder durchführbares Verfahren zur Behandlung des aus dem Industrieprozess S2 abgeführten Prozessgases S3d, ein weiteres Abgasbehandlungsverfahren S4c sowie ein weiteres Frischgasbehandlungsverfahren S5f. Das Verfahren basiert wie das Verfahren nach Fig. 11a ebenfalls auf einem modifizierten Verfahrenslauf nach Fig. 2a, so dass im Folgenden nur auf die abweichenden Verfahrensschritte eingegangen und im Übrigen auf die Beschreibung zu Fig. 2a verwiesen wird. Das Verfahren nach Fig. 12a kann dabei auch mit von Fig. 12 abweichenden Vorrichtungen, vorzugsweise mit zur Ausführung nach Fig. 12 analogen oder analog wirkenden Vorrichtungen ausführbar sein.
Abweichend zum Prozessgasbehandlungsverfahren S3a nach Fig. 2a erfolgt beim Prozessgasbehandlungsverfahren S3d bereits vor dem Verfahrensschritt S41 im Schritt S44Ca eine Entnahme von Wärmeenergie aus dem Prozessgas.
Abweichend vom Frischgasbehandlungsverfahren S5e der Fig. 11a wird im Frischgasbehandlungsverfahren S5f der Fig. 12a zumindest ein Teil der im Schritt S44Ca des Prozessgasbehandlungsverfahrens S3d dem Prozessgas entnommenen Wärmeenergie im Schritt S44Cb auf das Frischgas übertragen. Der Schritt S44Cb ist dabei bevorzugt stromab des Konditionierungsschrittes, insbesondere des Entfeuchtungsschrittes S52 im Frischgasbehandlungsverfahren S5f der Fig. 12a vorgesehen.
Sich aus dieser Wärmeübertragung zwischen den Schritten S44Ca und S44Cb ergebende überschüssige Wärmeenergie kann mit einem Verfahren nach Fig. 12a einem Nebenprozess zugeführt oder bereitgestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann diese überschüssige Wärmeenergie zumindest teilweise auch in einem optionalen Schritt S44Cc (in Fig. 12a gestrichelt dargestellt) an das Prozessgas stromab der Vermischung von Frischgas und Prozessgas im Schritt S6 zugeführt werden.
Die Erfindung ist dabei nicht auf die in den vorherigen Beispielen offenbarten Ausführungen beschränkt. Vielmehr erhält der Fachmann weitere alternative, vom Schutzbereich umfasste Ausführungen der Erfindung durch Übertragung oder Kombination einzelner Merkmale, insbesondere Anordnungen oder Ausführungen von Komponenten (z.B. Wärmetauscher/Wärmeübertrager, Gebläse, Mischer und/oder Aggregaten zur Konditionierung von Frischgas und/oder Prozessgas) aus einzelnen figürlich dargestellten und im Detail beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Der Schutzbereich der Erfindung ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Der Fachmann wird weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines erfindungsgemäßen Verfahrens erkennen können, die auf Modifikationen und/oder Merkmalskombinationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele basieren. Insbesondere können zum Beispiel die Steuereinheiten miteinander verbunden werden, sodass das Einstellen der jeweiligen Einstellvorrichtungen in Abhängigkeit von den anderen Einstellvorrichtungen erfolgt und ggf. das jeweilige Einstellverfahren optimiert wird.

Claims

ANSPRÜCHE Vorrichtung zur Behandlung von Prozessgas aus einer Industrieanlage (2), aufweisend: eine Hauptleitung (31), wobei ein erstes Ende der Hauptleitung (31) an einem Prozessgasauslass (21) der Industrieanlage (2) zum Ausleiten von zu behandelndem Prozessgas aus der Industrieanlage (2) angeschlossen ist und ein zweites Ende der Hauptleitung (31) an einen Prozessgaseinlass (22) der Industrieanlage zum Zuführen des behandelten Prozessgases in die Industrieanlage (2) angeschlossen ist und einen Abgas-Abzweig (41) zum Abzweigen eines Teils des Prozessgases aus der Hauptleitung (31) in eine Abgasleitung (31), über die somit ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in eine Umgebung (32) abführbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 , welche eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) aufweist, über die Frischgas, vorzugsweise Luft aus einer Umgebung (32), der Hauptleitung (31) zuführbar ist und ferner einen Mischer (6) zur Vermischung von Frischgas aus der Frischgasleitung (51) mit dem der Hauptleitung zugeordneten Prozessgas aufweist, wobei der Mischer (6) stromauf des Prozessgaseinlasses (22) der Industrieanlage (2) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordneten Frischgasleitung (51), durch welche Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), der Hauptleitung (31) zuführbar ist; ferner aufweisend ein Aggregat (52) zum Konditionieren des Frischgases, wobei ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Feuchte, einstellbar ist, wodurch ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases einstellbar ist. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche eine erste Bypass-Leitung (53), durch welche Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), (51) an einem Aggregat (52) zum Konditionieren des Frischgases vorbei geleitet wird und/oder eine erste Einstellvorrichtung (7) aufweist, wobei die erste Einstellvorrichtung (7) einen jeweiligen Volumenstrom in der ersten Bypass-Leitung (53) bzw. durch das Aggregat (52) einstellt. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordneten Frischgasleitung (51), durch die Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32) der Hauptleitung (31) zuführbar ist; ferner aufweisend einen Wärmetauscher (44) zum Einstellen eines Gasparameters des Frischgases, insbesondere einer Temperatur, wodurch ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder Feuchte, mittels der Beimischung des Frischgases einstellbar ist. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche: eine zweite Bypass-Leitung (56), durch welche Frischgas am Wärmetauscher (44) vorbei geleitet wird und/oder eine zweite Einstellvorrichtung (8) aufweist, wobei die zweite Einstellvorrichtung (8) einen jeweiligen Volumenstrom in der zweiten Bypass-Leitung (56) bzw. durch den Wärmetauscher (44) einstellt. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordneten Frischgasleitung (51), durch die Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), der Hauptleitung (31) zuführbar ist, wobei ein Wärmetauscher (44) zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Abgas vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Teil der entnommenen Wärmeenergie an das Frischgas in der Frischgasleitung (51) und/oder an das Prozessgas in der Hauptleitung (31) stromab des Abgas-Abzweigs (41) übertragbar ist. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche eine dritte Einstellvorrichtung (9) zum Einstellen eines Volumenstroms in der Abgasleitung (42) aufweist, insbesondere ein der Abgasleitung (42) zugeordnetes Abgasgebläse (43) und/oder eine Abgasklappe, bevorzugt eine steuer- und/oder regelbare Abgasklappe, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Feuchte, in Abhängigkeit von dem in der Abgasleitung (42) eingestellten Volumenstrom einstellbar ist. Verfahren zum Behandeln von Prozessgas, das aus einem Industrieprozess (S2) abgeführt wird, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:
Ausleiten (S21) des zu behandelnden Prozessgases aus dem Industrieprozess (S2) in eine Hauptleitung (31), Zuführen (S22) des behandelten Prozessgases aus der Hauptleitung (31) zum Industrieprozess (S2) und Abzweigen (S41) eines Teils des Prozessgases an einem Abgas-Abzweig (41) aus der Hauptleitung (31) in eine Abgasleitung (42), über welche ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in eine Umgebung abgeführt (S32a) wird. Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend:
Zuführen von Frischgas, vorzugsweise Luft aus einer Umgebung (32), in die Hauptleitung (31) über eine Frischgasleitung (51), welche stromab des Abgas- Abzweigs (41) in die Hauptleitung (31) mündet, wobei das zugeführte Frischgas das abgeführte Abgas kompensiert, wodurch ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, zugeführt und das Frischgas mit dem Prozessgas, insbesondere in einem Mischer (6), vermischt (S6) wird, wobei die jeweiligen Gasströme miteinander vermischt (S6) werden, bevor behandeltes Prozessgas zum Industrieprozess zugeführt (S22) wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , bei welchem ferner der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) zugeführt wird; das Frischgas in einem Aggregat (52) zum Konditionieren des Frischgases konditioniert (S52) wird, wobei ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Feuchte eingestellt wird, wodurch ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei welchem ferner der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) zugeführt (S32b) wird; ein Teil des Frischgases in eine erste Bypass-Leitung (53) an einem Aggregat (52) zum Konditionieren des Frischgases (S52) vorbei geleitet (S53) wird; ein jeweiliger Volumenstrom in der ersten Bypass-Leitung (53) bzw. durch das Aggregat (52) mittels einer ersten Einstellvorrichtung (7) eingestellt (S7) wird, wobei die erste Einstellvorrichtung (7) den jeweiligen Volumenstrom in Abhängigkeit von einem Gasparameter, insbesondere einer Feuchte einstellt, die vor dem Konditionieren des Frischgases gemessen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei welchem ferner der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) zugeführt wird; ein Gasparameter des Frischgases, insbesondere eine Temperatur, vor dem Zuführen in die Hauptleitung (31) in einem Wärmetauscher (44) eingestellt wird, wodurch ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Temperatur und/oder eine Feuchte mittels der Beimischung des Frischgases eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei welchem ferner der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) zugeführt wird; ein Teil des Frischgases in eine zweite Bypass-Leitung (56) an einem Wärmetauscher (44) zum Erhitzen des Frischgases (S44b) vorbei geleitet (S56) wird; ein jeweiliger Volumenstrom durch den Wärmetauscher bzw. durch die zweite Bypass-Leitung (56) mittels einer zweiten Einstellvorrichtung (8) eingestellt (S8) wird, wobei die zweite Einstellvorrichtung (8) den jeweiligen Volumenstrom in Abhängigkeit von einem Gasparameter des Prozessgases, insbesondere einer Temperatur einstellt. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei welchem der Hauptleitung (31) Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) zugeführt wird;
Wärmeenergie aus dem durch die Abgasleitung (42) geführten Abgas in einem Wärmetauscher (44) entnommen (S44a) wird, wobei wenigstens ein Teil der dem Abgas entnommenen Wärmeenergie an das Frischgas in der Frischgasleitung (51) und/oder Prozessgas in der Hauptleitung (31) übertragen (S44b) wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei welchem ein abgezweigter Volumenstrom in der Abgasleitung (42) mittels einer dritten Einstellvorrichtung (9), insbesondere ein der Abgasleitung (42) zugeordnetes Abgasgebläse (43), eingestellt (S9) wird, wobei ein Gasparameter des Prozessgases, insbesondere eine Feuchte, in Abhängigkeit von dem in der Abgasleitung (43) eingestellten Volumenstrom eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, bei dem zum Betriebsende der Prozessgasbehandlung folgendes ausgeführt wird:
Abzweigen (S41) eines Teils des Prozessgases an einem Abgas-Abzweig (41) aus der Hauptleitung (31) in eine Abgasleitung (42), über welche ein Teil des Prozessgases in Form von Abgas in die Umgebung abgeführt (S32a) wird, wobei mehr als 50% des Prozessgases als Abgasvolumenstrom in die Abgasleitung übergeführt wird;
Zuführen von Frischgas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung (32), über eine stromab des Abgas-Abzweigs (41) angeordnete Frischgasleitung (51) in die Hauptleitung (31), wobei ein Volumenstrom des zugeführten Frischgases vorzugsweise dem Abgasvolumenstrom entspricht. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, bei welchem das behandelte Prozessgas ferner in einem weiteren Verfahrensschritt mit zusätzlicher Wärme temperiert wird, bevor ein zu trocknendes Gut (14) mit dem Prozessgas beaufschlagt wird. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 19 zum Behandeln eines Prozessgases eines Trockners. System umfassend eine Industrieanlage (2), insbesondere einen Trockner, vorzugsweise einen Trockner einer Herstellungsanlage zur Fertigung von Elektroden und/oder Separatoren insbesondere für Sekundärbatterien oder Brennstoffzellen, und weiters umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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