FI57067B - Anlaeggning foer konservering av trae med en toxisk foerening - Google Patents

Description

R3Sr^l [B] (11)KUULUTUSJULKAISU 57067

ffUA LJ ' UTLAGGN I NOSSKRIPT

C Patentti ay 3n a-.'tty 10 06 1930 •AÄ5? (^) Patent aeddelat ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* B 27 K 3/10 SUO M I —FI N LAND (21) P»t«nttlh»k*rmi» — P»t*nt«ii»eknln| 761938 (22) Hftkamltptlvi — Aiwttkninpdif 02.07*76 * F 1 * (23) Alkupllvt—Glltlghatadag 02.07.76 (41) Tulhit JulklMkal — MMt offentllg OU.Ol.77 huntti- Ja rnkitUrihallltM μ

Patent· och regiftaratjrrelaan ' ' AnsMcan ucl»|d och iitl.*ki1ft#n publkand 29.02.80 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoHcMf—Begird prtoHtat 03.07.75 Tanska-Danmark(DK) 3020/75 (71) Sadolin & Holmblad A/S, Holmbladsgade 70, 2300 K^benhavn,

Tanska-Danmark (DK) (72) Arne Hansen, K^benhavn, Karl Frandsen, Kastrup, Tanska-Danmark(DK) .(7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laitteisto puun suojaamiseksi toksisella yhdisteellä - Anläggning för konservering av trä med en toxisk förening

Keksintö koskee laitteistoa puutavaran suojaamiseksi toksiini-yhdisteellä kyllästettäessä sitä kyllästysaineella, joka käsittää nestemäisen liuottimen, jossa po. toksiiniyhdiste on liuenneessa muodossa. Laitteistoon kuuluu tällöin kyllästysaineen varastosäiliö, kyllästyssäiliö, laitteet kyllästysaineen syöttämiseksi varastosäiliöstä kyllästyssäiliöön ja jäljelle jääneen kyllästysaineen johtamiseksi kyllästyssäiliöstä takaisin varastosäiliöön sekä laitteet liuotinhöyryjen imemiseksi kyllästyssäiliöstä ja niiden ohjaamiseksi lauhdutuslaitteisiin sekä lisäksi laitteet tiivistetyn liuottimen syöttämiseksi varastosäiliöön.

Saksalaisessa patentissa 2.345.620 selostetaan edellä mainitun tyyppistä laitteistoa. Tässä tunnetussa laitteistossa on pienpaine-lauhdutin, joka, kun kyllästysaine on johdettu pois kyllästyssäiliöstä, yhdistetään siihen.

Poistettaessa liu otinhöyryä puusta lauhdutin joutuu aluksi hyvin suurelle kuormitukselle, mikä pääasiassa johtuu puun pinnassa 2 57067 olevan liuottimen nopeasta haihtumisesta. Liuottimen poistamisen jatkuessa lauhduttimen kuormitus laskee sitten vähitellen.

Em. huippukuormituksesta johtuen joudutaan käyttämään erittäin suuritehoista lauhdutinta ja siihen kuuluvaa jäähdytysjärjestelmää, vaikkakin tätä tehoa tarvitaan vain suhteellisen vähän aikaa. Tästä johtuen laitteiston kustannukset tulevat suhteellisen korkeiksi.

Nyt esiteltävällä keksinnöllä pyritään saamaan aikaan laitteisto, johon ei liity em. epäkohtaa ja joka takaa myös liuottimen tehokkaan poistamisen käsitellystä puusta. Tähän päästään taas keksinnön mukaisella laitteistolla, jossa on kaksi sarjaan kytkettyä lauhdutinta. Näistä toinen on yhdistetty jäähdytysjärjestelmään kuuluvaan jäähdytysainesäiliöön. Järjestelmään kuuluu kompressori ja kaksi haihdutinta, joista toinen liittyy toiseen lauhduttimeen ja toinen on yhdistetty jäähdytysnestesäiliöön.

Kun käytetään laitteistoa, jossa on kaksi sarjaan kytkettyä lauhdutinta, joista ensimmäinen on yhdistetty jäähdytysnestesäiliöön ja toinen jäähdytysjärjestelmän haihduttimeen, voidaan käyttämällä hyväksi jäähdytysnestesäiliössä olevaa jäähdytystehoa peittää vähän aikaa tarvittava huippukuormitus .jäähdytysjärjestelmällä, jossa on tuntuvasti pienempi lauhdutusteho kuin tässä jo tunnetussa laitteistossa. Näin ollen voidaan sinä aikana, jona tarvittava lauhdutusteho on pienempi kuin jäähdytysjärjestelmän suorituskykyä vastaava lauhdutusteho, ja myös niinä ajanjaksoina, jolloin ei tarvita lainkaan lauhdutusta, jäähdytysjärjestelmä säätää siten, että jäähdytys-neste jäähdytetään jäähdytysnestesäiliössä, niin että sitä voidaan käyttää taas seuraavan huippukuormitusjakson aikana.

Kun puu on kyllästetty, liuotin poistetaan siitä haihduttamalla ja otetaan talteen, kun taas varsinainen kyllästysaine jää puuhun.

Haihduttaminen tapahtuu laskemalla paine kyllästyssäiliön ja molempien sarjaan kytkettyjen lauhduttimien väliin asennetulla tyh-jöpumpulla ao. lämpötilaa vastaavaan kyllästyspisteeseen. Tyhjöpump-pua käytetään lisäksi myös höyryn johtamiseen lauhdutusjärjestelmään. Haihdutuksessa kulutettu lämpö voidaan osittain korvata syöttämällä lisälämpöä kyllästyssäiliöstä, joka on edullista varustaa lämmitys-laitteilla, esim. lämpövaipalla tai lämpöjohdoilla ja eristyksellä. Koska lämmön siirtyminen puuhun vähenee paineen laskiessa, puun pinnan 3 57067 lämpötila pyrkii laskemaan, mikä aiheuttaa puolestaan paineen laskemisen kyllästyssäiliössä käsittelyn kuluessa.

Tätä paineen alenemista lisää vielä se, että haihduttamisen alkaessa puun pinnassa on paljon vapaata nestettä, kun taas myöhemmässä vaiheessa paineen on laskettava, jotta neste saadaan poistumaan myös puun sisäkerroksista.

Tyhjöpumpun tehon on oltava alussa suuri, koska paine on silloin vielä suhteellisen korkea.

Tästä johtuen siirretty höyrymäärä on aikayksikköä kohden " aluksi suuri, minkä jälkeen se vähenee tuntuvasti ja tasaantuu sitten sillä paineella, joka on pumpun tyhjennysraja (esim. n. 25 Torr.).

Lauhdutuksen tapahtuessa pumpun painepuolella tarvitaan puhtaan nestehöyryn lauhduttamiseksi (tiivistämiseksi) vain hieman alhaisempi kuin nesteen kiehumispistettä 1 ilmakehän paineessa vastaava lämpötila. Koska kyllästyssäiliöstä poistetaan nestehöyryn lisäksi kuitenkin myös ilmaa, joudutaan käyttämään huomattavasti alhaisempaa lämpötilaa, jotta pystytään poistamaan kohtuullinen määrä ilmassa olevaa höyryä.

Melkoinen höyryn määrällinen vaihtelu sekä kyllästyssäiliöstä tuleva ilma asettavat siis suuria vaatimuksia lauhdutus- ja jäähdytys-järj estelmälle.

Keksinnön mukaisen laitteiston jäähdytyslaitteet on mitoitettu peittämään kokonaisjäähdytystarve sellaisen ajanjakson kuluessa, joka vastaa varsinaista käsittelyaikaa ja myös säiliön täyttö- ja tyhjen-nysaikaa.

Laihdutustoiminnon aikana jäähdytyslaitteen tehoa käytetään jäähdyttämään sopiva määrä jäähdytysnestettä jäähdytysnestesäiliössä, • rO„ esim. n. -5 C:een.

Huippukuormituksen aikana käytetään haihduttamisen alkuvaiheessa, kuten jo mainittiin, ensimmäisessä lauhduttimessa jäähdytys-nesteeseen varautunutta jäähdytystehoa, kun taas toisen lauhdutti-men jäähdyttäminen tapahtuu suoraan jäähdytyslaitteistolla, esim. n. -20°C:een.

Suuri osa nestehöyryä tiivistyy ensimmäisessä lauhduttimessa, kun sen sijaan osa ilmaan liittyvää höyryä tiivistyy toisessa lauhduttimessa alhaisemmassa lämpötilassa.

Talteenottoprosessin alkaessa toinen lauhdutin edellyttää jäähdytyslaitteiston täyttä tehoa, mutta vähitellen kuormitus laskee, “ 57067 joten ylimääräinen jäähdytys varastoituu nyt jäähdytysnesteeseen.

Tällä menetelmällä saadaan korkea lauhdutusaste, ts. 96-9 8 %, vaikka laitteistoon, kun säiliö täytetään puutavaralla, pääseekin ilmaa.

Koska loppupaine on käsittelysäiliössä alhainen (esim. n. 25 Torr.), voidaan siellä prosessin päätyttyä tapahtuvan säiliön avaamisen yhteydessä todeta olevan vain vähän liuotinhöyryä.

Tarvittava lauhdutusteho voidaan pitää erittäin alhaisena käyttämällä keksinnön mukaan ejektoria, joka on asennettu liuotinhöyryä ensimmäiseen lauhduttimeen johtavaan putkeen, sekä yhdistämällä ejektorin imupuoli lauhduttimista tulevaan poistoputkeen.

Järjestelmällä tällainen pakkovirtaus lauhduttimien läpi saadaan näiden lauhdutusteho suuremmaksi.

Em tyhjöpumppuna käytetään mieluimmin mineraaliöljyä sisältävää nesteytyspumppua. öljyn jäähdyttämiseksi öljysäiliö,on mieluimmin varustettu lämmönvaihtimellä, joka on jäähdytyspuolella yhdistetty j äähdytysnestej ärj estelmään.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viittaamalla tällöin piirustukseen, joka esittää kaaviona erästä suositettavaa keksinnön mukaista laitteistorakennetta.

Kyllästyssäiliö on merkitty piirustuksessa nrolla 1 ja sen ympärillä olevat sähkölämpöjohdot taas nrolla 2. Eristetty varasto-säiliö 3 on venttiilillä 5 varustetulla putkella 4 liitetty kylläs-tyssäiliöön 1. Varastosäiliön 3 putkeen H on yhdistetty uppopumppu 6. Putken 4 ja varastosäiliön 3 väliin on lisäksi asennettu venttiilillä 8 varustettu paluuputki 7. Kyllästyssäiliö 1, joka voidaan avata toiselta sivulta, on ylipaineventtiilillä 9 ja putkella 10 yhdistetty paine-tyhjöventtiiliin 11, joka on puolestaan yhteydessä varastosäiliöön 3. Kyllästyssäiliön 1 yläpäästä lähtee johto 12, jossa on venttiili 13 ja paisuntasäiliö 14. Johto 12 on toisesta päästään yhdistetty vastaventtiiliin 15 ja tämä ejektoriin 16. Ejektori 16 on liitetty johdolla 17 nesteytyspumppuun 18, joka on yhteydessä öljysäiliön 19 yläosaan sekä siinä 19 olevaan säiliöön 20 venttiilillä 21. öljysäiliön 19 kansi on putkella 22 liitetty ensimmäiseen lauhduttimeen 23, jossa on jäähdytyskierukka 24 ja poistoputki 25. Putki 25 yhdistää ensimmäisen lauhduttimen 23 toiseen lauhduttimeen 26, jossa on jäähdytyslaitteena toimiva haihdutin 27 jäähdytyslaitteistossa, jota selostetaan lähemmin seuraavassa. Toisen haihduttimen 26 pohjasta lähtee paluuputki 28, johon on asennettu venttiili 29. Tämä on taas yhdistetty ensimmäisestä haihduttimesta 23 tulevaan paluuput- 5 57067 keen 30, joka on venttiilin 31, säiliön 32 ja vielä venttiilin 33 välityksellä yhdistetty varastosäiliöön 3.

Ejektorin 16 imupuoli on yhdistetty kahteen venttiiliin 40 ja 41, jotka on liitetty putkilla 42 ja 43 kahteen lauhduttimeen 23 ja 26.

Em. jäähdytyslaitteisto käsittää kompressorin 44, jonka paine-johto on liitetty venttiileillä 45 ja 46 yhdistettyyn haihduttimeen ja lämmönvaihtimeen 47 ja myös toisen lauhduttimen 26 haihduttimeen 27.

Lämmönvaihdin 47 on yhdistetty pumpun 48 välityksellä jäähdy-tysnestesäiliöön 49, joka voidaan säätämällä venttiilit 50, 51 ja 52 sopivalla tavalla yhdistää öljytankin 19 öljysäiliössä 20 olevaan jäähdytyskierukkaan 53 sekä ensimmäisen lauhduttimen 23 jäähdytys-kierukkaan 24.

Jäähdytyslaitteiston lauhdutin 54 on sijoitettu varastosäiliöön 3 ja yhdistetty kompressoriin 44 putkilla 55 ja 56. Varastosäiliössä 3 on vielä lämmönvaihdin 57, joka on yhdistetty lämmitysaine-varastoon (ei esitetty kuvassa). Toisessa lauhduttimessa 26 on ilmastusputki 58, joka on yhteydessä ulkoilmaan.

Kuvan esittämän laitteiston toimintatapa on seuraava:

Kun kyllästyssäiliö on täytetty kyllästettävällä puutavaralla, se lukitaan ilmatiiviiksi ja tehdään alipaineiseksi pumpulla 18. Sen jälkeen siihen pumpataan pumpulla 6 lämmintä kyllästysainetta varastosäiliöstä 3 putken 4 ja venttiilin 5 kautta. Kyllästysaine pidetään säiliössä 1 halutussa lämpötilassa lämpöjohdon 2 avulla, ja kun venttiili 13 suljetaan, säiliöön 1 saadaan tarvittaessa tietty ylipaine .

Kun kyllästysprosessi on päättynyt, kyllästysaine ohjataan takaisin varastosäiliöön 3, esim. putken 7 ja venttiilin 8 kautta, joka suljetaan tämän jälkeen.

Nyt avataan venttiilit 13 ja 15 ja liuotinhöyryä imetään nesteytyspumpulla 18 öljytankkiin 19, josta höyry menee putkea 22 pitkin ensimmäiseen lauhduttimeen 23. Siellä tapahtuu jo höyryn osittainen tiivistyminen. Tiivistymätön höyry siirtyy putkea 25 pitkin toiseen lauhduttimeen 26, jossa se tiivistyy. Höyryyn sisältynyt ilma poistuu ulos laitteistosta putkea 58 pitkin. Lauhduttimien 23 ja 26 pohjalle kerääntynyt lauhde johdetaan putkien 30 ja 28 sekä venttiilien 29 ja 31 kautta säiliöön 32, josta se voidaan venttii- 6 57067

Iin 33 kautta johtaa takaisin varastosäiliöön 3, kun siihen on ensin lisätty toksiiniyhdisteitä ja mahdollisesti myös lisäaineita säiliössä 32. Laitteiston jäähdytysjärjestelmä on suunniteltu siten, että se kun höyryä pumpataan kyllästyssäiliöstä 1 saa aikaan jäähdytys-nestesäiliössä 49 olevan jäähdytysnesteen jäähtymisen lämmönvaihtimen 47 ja pumpun 48 avulla. Kun liuottimena käytetään metyleeniklo-ridia, lasketaan jäähdytysnesteen lämpötila esim. -5°C:een. Pumpattaessa höyryä säiliöstä 1 suljetaan venttiili 46 ja venttiili 45 avataan, niin että toisessa lauhduttimessa saadaan aikaan voimakas jäähdytys. Samanaikaisesti pumpataan jäähdytysnestettä säiliöstä 49 jäähdytyskierukoiden 20 ja 24 kautta takaisin säiliöön 49.

Jäähdytyslaitteiston lauhduttimessa 54 syntyvä lämpö käytetään säiliössä 3 olevan kyllästysaineen lämmittämiseen. Täydennyslämmit-timenä käytetään tällöin lämmönvaihdinta 57.

Claims (2)

57067

1. Laitteisto puutavaran suojaamiseksi toksiiniyhdisteellä kyllästettäessä sitä kyllästysaineella, joka käsittää nestemäisen liuottimen, jossa toksiiniyhdiste on liuenneessa muodossa, po. laitteiston käsittäessä tällöin kyllästysaineen varastosäiliön (3), kyllästyssäiliön (1), laitteet (4,7) kyllästysaineen syöttämiseksi varastosäiliöstä (3) kyllästyssäiliöön (1) ja jäljelle jääneen kyllästysaineen' johtamiseksi kyllästyssäiliöstä (1) varastosäiliöön (3) ♦ edelleen laitteet (18) liuotinhöyryjen imemiseksi kyllästys-säiliöstä (1) ja niiden ohjaamiseksi laitteisiin (23,26), joissa liuotinhöyryjen tiivistäminen tapahtuu, sekä vielä laitteet (28,30) tiivistetyn liuottimen siirtämiseksi varastosäiliöön (3), tunnettu siitä, että siinä on kaksi sarjaan kytkettyä lauhdu-tinta (23,26), joista ensimmäinen (23) on yhdistetty jäähdytysnes-tesäiliöön (49), joka sisältyy jäähdytysjärjestelmään, johon kuuluu myös kompressori (44) sekä kaksi haihdutinta (27,47), joista toinen (27) liittyy toiseen lauhduttimeen (26) ja toinen (47) on yhdistetty jäähdytysnestesäiliöön (49).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi ejektori (16), joka on asennettu putkeen (12) liuotinhöyryn johtamiseksi ensimmäiseen lauhduttimeen (23) ja siitä, että ejektorin (16) imupuoli on yhdistetty lauhduttimista (23,27) tulevaan poistoputkeen.