FI74619C - Solvent recycling process and plant. - Google Patents

Solvent recycling process and plant. Download PDF

Info

Publication number
FI74619C
FI74619C FI813200A FI813200A FI74619C FI 74619 C FI74619 C FI 74619C FI 813200 A FI813200 A FI 813200A FI 813200 A FI813200 A FI 813200A FI 74619 C FI74619 C FI 74619C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
solvent
carrier gas
gas stream
expansion
heat exchanger
Prior art date
Application number
FI813200A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI74619B (en
FI813200L (en
Inventor
Peter Barth
Bernd Blaudszun
Original Assignee
Lohmann Gmbh & Co Kg
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
Priority to DE3038790 priority Critical
Priority to DE3038790A priority patent/DE3038790C2/en
Priority to DE3038792 priority
Priority to DE3038792A priority patent/DE3038792C2/en
Application filed by Lohmann Gmbh & Co Kg filed Critical Lohmann Gmbh & Co Kg
Publication of FI813200L publication Critical patent/FI813200L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI74619B publication Critical patent/FI74619B/en
Publication of FI74619C publication Critical patent/FI74619C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/005Treatment of dryer exhaust gases
    • F26B25/006Separating volatiles, e.g. recovering solvents from dryer exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033Other features
    • B01D5/0039Recuperation of heat, e.g. use of heat pump(s), compression
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/002Separation 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 by condensation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08Humidity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/14Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases

Description

7461 97461 9
Menetelmä ja laitteisto liuottimien talteenottamiseksiMethod and apparatus for solvent recovery
Keksintö koskee menetelmää ja laitosta liuottimien talteenottamiseksi. Tunnetuissa menetelmissä ja laitteis-5 toissa, joita on selostettu esim. "Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", osa 1 (1951), sivu 338, haihdutus- eli höyrystyskammiossa liuotinhöyryjen kuormittama kantajakaasuvirta jäähdytetään liuotinhöyryjen kondensoi-miseksi ja liuottimien erottamiseksi, minkä jälkeen liuo-10 tinhöyryköyhä kantajakaasuvirta uudelleenlämmityksen jäl keen johdetaan takaisin haihdutuskammioon. Tällöin eivät liuotinhöyryt täydellisesti kondensoidu pois kantajakaasu-virrasta; kantajakaasuvirtaan jää vielä tietty liuottimen höyrystymispainetta jäähdytysaineen lämpötilassa vastaava 15 jäännös liuotinhöyryä. Liuotinhäviöiden välttämiseksi joh detaan kantajakaasuvirta sen vuoksi takaisin kiertoon. Liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran liuotinhöyryjen vastaanottokyky alenee tämän johdosta tosin hieman, mikä on kuitenkin merkityksetön menetelmän taloudellisuuden kan-20 naita.The invention relates to a method and an apparatus for recovering solvents. In known methods and apparatus described, for example, in "Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", Part 1 (1951), page 338, in an evaporation or evaporation chamber, a carrier gas stream loaded by solvent vapors is cooled to dissolve the solvent vapors and condense. The steam-poor carrier gas stream after reheating is returned to the evaporation chamber. In this case, the solvent vapors do not completely condense away from the carrier gas stream; a certain residue of solvent vapor corresponding to the evaporation pressure of the solvent at the temperature of the coolant still remains in the carrier gas stream. To avoid solvent losses, the carrier gas stream is therefore recirculated. As a result, the capacity of the solvent vapors of the solvent vapor-poor carrier gas stream is slightly reduced as a result, which is, however, insignificant for the economics of the method.
Menetelmä soveltuu yleensä ottaen haihtuvien liuottimien erottamiseen haihtumattomista aineista.The method is generally suitable for the separation of volatile solvents from non-volatile substances.
Soveltamisala on liuotinjäännösten poisto kemiallisista aineista, jotka on valmistettu tai puhdistettu liuot-25 timia käyttäen. Muita soveltamisaloja ovat maalit ja la kat, tekstiilien kemiallinen pesu tai puhdistus, kalvot ja foliot, luonnonkumin jalostus ja liima- sekä sideaineet.The scope is the removal of solvent residues from chemical substances prepared or purified using solvents. Other applications include paints and varnishes, dry cleaning or cleaning of textiles, films and foils, natural rubber processing and adhesives and binders.
Tunnetuissa laitteistoissa käytetään yleensä erillisiä jäähdytyslaitteita liuotinhöyryjen kondensointiin ja 30 toisia laitteita liuotinhöyryköyhien kantajakaasuvirtojen uudelleen lämmittämiseen, minkä vuoksi yhtäältä tarvitaan melkoisia määriä jäähdytysväliaineita ja toisaalta tarvitaan paljon energiaa liuotinhöyryköyhän kantajaväliaineen uudelleen lämmittämiseksi. Tämä kantajakaasuvirran uudel-35 leen lämmitys on välttämätöntä, jotta tämä voi höyrystys- tilassa ottaa nopeasti taas vastaan riittävän määrän liuotinhöyryä, ts. että perusmateriaali kuivuu nopeammin.Known equipment generally uses separate cooling devices to condense solvent vapors and other devices to reheat solvent vapor-poor carrier gas streams, requiring considerable amounts of cooling media on the one hand and high energy to reheat the solvent vapor-poor carrier medium on the other. This reheating of the carrier gas stream is necessary so that it can quickly receive a sufficient amount of solvent vapor again in the evaporation state, i.e. that the base material dries faster.
2 7461 92 7461 9
Nyt voitaisiin yrittää päästä energiansäästöön siten, että liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran uudelleen lämmittämiseen käytetään jäähdytysväliainetta, joka jäähdytyslaitteen läpi kulkiessaan lämpenee, so. jäähdytysai-5 ne johdetaan kantajakaasuvirtaa vastaan. On kuitenkin ilman muuta nähtävä, että tällä tavalla voidaan kantajakaasu-virtaan syöttää vain vähäinen murto-osa lämmöstä, joka on siitä aiemmin jäähdytyslaitteessa poistettu. Kantajakaasun ja jäähdytysaineen välisen suhteellisen pienen lämpötila-10 eron takia täytyy jäähdytyslaite ja kantajakaasuvirran uudelleen lämmittämiseen käytettävä laite varustaa suurilla lämmönsiirtopinnoilla.An attempt could now be made to achieve energy savings by using a cooling medium to reheat the solvent vapor-poor carrier gas stream, which heats up as it passes through the cooling device, i. the refrigerant-5 is led against the carrier gas stream. However, it must be seen that in this way only a small fraction of the heat previously removed from the cooling device can be fed into the carrier gas stream. Due to the relatively small temperature difference between the carrier gas and the refrigerant, the cooling device and the device used to reheat the carrier gas stream must be equipped with large heat transfer surfaces.
Menetelmä ei ole pelkästään energian- ja jäähdytys-aineenkulutuksensa takia, vaan myös suurten laitekulujensa 15 vuoksi epäedullinen.The method is disadvantageous not only because of its energy and refrigerant consumption, but also because of its high equipment costs.
Patenttijulkaisusta DE-PS 27 25 252 tunnetaan lisäksi liuottimen talteenottamiseksi liuotinhöyrypitoiste-tusta eli rikastetusta lämpimästä kantajakaasuvirrasta tarkoitettu laitteisto, jossa ko. kaasuvirta liuotinhöyryjen 20 kondensoimiseksi ja liuottimen erottamiseksi puristetaan kokoon, jäähdytetään ja työtä suorittaen paisutetaan, jolloin liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta uudelleen lämmityksen jälkeen johdetaan takaisin haihdutuskammioon.DE-PS 27 25 252 further discloses an apparatus for recovering a solvent from a solvent vapor-depleted, i.e. enriched, warm carrier gas stream, in which the gas stream for condensing the solvent vapors 20 and separating the solvent is compressed, cooled and, in the course of the work, expanded, whereby the solvent vapor-poor carrier gas stream is returned to the evaporation chamber after reheating.
Tämän kantajakaasuvirran palautus tapahtuu kuiten-25 kin seoksena, jossa mukana on haihdutuskammiosta otettua, liuotinhöyryillä pitoistunutta kantajakaasua. Tämä johdetaan, kun se on ensiksi lämmitetty epäsuoralla lämmönvaih-dolla (lämmönsiirrolla) puristetun kantajakaasuvirran kanssa johtokierukassa, yhdessä liuotinhöyryköyhän kantajakaa-30 suvirran kanssa takaisin haihdutuskammioon. Näin pyritään parempaan lämmönsäätöön, jonka hintana on tosin se epäkohta, että haihdutuskammioon takaisin johdetulla kantaja-kaasuvirralla on suhteellisen suuri liuotinhöyrypitoisuus. Tällä tavalla alennetaan kuivatusvaikutusta haihdutustilas-35 sa. Julkaisussa DE-PS 27 25 252 on lisäksi ilmoitettu, et tä paisuntaturpiinissa tapahtuvassa palautuksessa vapautu- 3 7461 9 va työ voidaan saada takaisin käyttöön. Ei ole kuitenkaan missään viittaustakaan siitä, missä tämä työ voidaan hyötyä tuottavasti käyttää hyväksi.However, the recovery of this carrier gas stream takes place in the form of a mixture of carrier gas taken from the evaporation chamber and concentrated with solvent vapors. This is conducted when it is first heated by indirect heat exchange (heat transfer) with a compressed carrier gas stream in the conduit, together with a solvent vapor-poor carrier stream 30 back to the evaporation chamber. The aim is to achieve better heat control, which, however, has the disadvantage that the carrier gas stream returned to the evaporation chamber has a relatively high solvent vapor content. In this way, the drying effect of the evaporation chamber is reduced. DE-PS 27 25 252 further states that the work released during recovery in the expansion turbine can be recovered. However, there is no indication of where this work can be usefully exploited.
Keksinnön tavoitteena on siinä määrin parantaa edel-5 lä mainitunlaista menetelmää ja laitteistoa, että pienillä laitekuluilla yhtäältä käytetään hyötyä tuottavasti hyväksi puristetun, liuotinhöyryillä pitoistetun kantajakaasu-virran paisutuksessa saatavaa työtä ja toisaalta haihdutus-kammioon takaisin johdettavassa kantajakaasuvirrassa on 10 mahdollisimman vähän liuotinhöyryjä.The object of the invention is to improve the above-mentioned method and apparatus to such an extent that, on the one hand, the work of expanding the compressed solvent vapor stream carried out with solvent vapor is utilized at low equipment costs and the carrier stream returned to the evaporation chamber is as low as possible.
Keksinnön kohteena on siis menetelmä liuottimien talteenottamiseksi, jolloin haihdutuskammiossa liuotin-höyryn kuormittama kantajakaasuvirta liuotinhöyryjen kon-densoimiseksi ja liuottimien erottamiseksi puristetaan ko-15 koon, jäähdytetään ja työtä suorittaen paisutetaan, minkä jälkeen liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta uudelleen lämmittämisen jälkeen johdetaan takaisin haihdutuskammioon; tämä menetelmä on tunnettu siitä, että paisutuksessa saatu työteho käytetään mekaanisen kytkennän avulla yhdessä 20 ulkoa tuodun työn kanssa liuotinhöyryillä kuormitetun kanta jakaasuvirran puristamiseen.The invention therefore relates to a process for recovering solvents, in which a solvent-vapor-loaded carrier gas stream in the evaporation chamber for condensing solvent vapors and separating the solvents is compressed to size, cooled and expanded during the operation, after which the solvent vapor depletion is carried out again. this method is characterized in that the working power obtained in the expansion is used by means of a mechanical coupling together with 20 externally imported work to compress the base loaded with solvent vapor and distributing the gas stream.
Keksinnön kohteena on lisäksi tämän menetelmän suorittamiseen tarkoitettu laitteisto, jossa on kantajakaasu-virran kiertoon kytketty haihdutuskammio, jossa lämmitetty 25 kantajakaasuvirta kuormitetaan liuotinhöyryillä, kompresso ri, jäähdytyslaite liuotinhöyryjen kondensoimiseksi kanta-jakaasuvirrasta, paisuntakone, liuottimenerotin ja läpivir-tauslämmönvaihdin liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran uudelleen lämmittämiseksi; tälle laitteistolle on tunnusomais-30 ta se, että kompressori on mekaanisesti kytketty paisunta- koneeseen ja ulkoiseen lisätyökoneeseen ja että jäähdytys-laite sekä uudelleenlämmityslaite muodostuvat vähintään yhdestä lämmönvaihtimesta, jonka läpi liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta kulkee.The invention further relates to an apparatus for carrying out this method, comprising an evaporation chamber connected to a carrier gas stream circulation, in which a heated carrier gas stream is loaded with solvent vapors, a compressor, a this apparatus is characterized in that the compressor is mechanically connected to the expansion machine and the external auxiliary working machine and that the cooling device and the reheating device consist of at least one heat exchanger through which the solvent vapor-poor carrier gas stream passes.
35 On edullista, että paisuntakone on mekaanisesti kyt ketty suoraan yhteen kahdesta tai useammasta kompressorista .It is preferred that the expansion machine is mechanically connected directly to one of the two or more compressors.
4 746194,74619
Keksinnön mukaisessa laitteistossa ottaa kiertokulkuun johdettu kantajakaasuvirta haihdutuskammiossa (tavallisesti kuivattimessa) mukaansa haihtunutta liuotinta runsaasti ja liuotin poistetaan kantajakaasuvirrasta jälleen 5 jäähdytyslaitteessa jäähdyttämällä ja kondensoimalla. Vaik kakin tunnetussa menetelmässä liuotinhöyrypitoistettu kanta jakaasuvirta tosin puristetaan kokoon ja jäähdyttämisen jälkeen työtä suorittaen paisutetaan, niin paisutustyötä ei kuitenkaan käytetä järjestelmässä hyväksi puristustyö-10 nä, kuten on asian laita keksinnössä. Puristusvaiheeseen tai toiseen puristusvaiheeseen on siis syötettävä vain puristus- ja paisuntatöiden erotus ulkoapäin, so. ulkopuolisen lisätyökoneen avulla, joka on suoraan mekaanisesti kytketty joko yhdessä paisuntakoneen kanssa kompressoriin tai 15 toiseen kompressoriin. Tämä erotus kattaa sen työn, joka tarvitaan liuotinhöyryn erottamiseen kantajakaasuvirrasta sekä häviöiden (kitkan, kylmyyden siirtymisen ympäristöön) voittamiseen.In the apparatus according to the invention, the carrier gas stream introduced into the circulation in the evaporation chamber (usually in a dryer) takes with it a large amount of evaporated solvent and the solvent is removed from the carrier gas stream again in a cooling device by cooling and condensing. Although in the known method the solvent vapor-depleted base gas stream is compressed and, after cooling, expanded during the work, the expansion work is not utilized in the system as a compression job, as is the case in the invention. Thus, only the difference between the pressing and expansion work from the outside has to be fed to the pressing step or to the second pressing step, i.e. by means of an additional external working machine which is directly mechanically connected either together with the expansion machine to the compressor or to another compressor. This separation covers the work required to separate the solvent vapor from the carrier gas stream and to overcome the losses (friction, transfer of cold to the environment).
Puristuksessa kohotetaan hiukkastiheyttä kantajakaa-20 suvirran ja liuotinhöyryjen seoksessa. Näin nostetaan läm mönvaihtimen hyötysuhdetta. Pienennetyn kaasutilavuuden johdosta voidaan lämmönvaihdin ja laitteiston muut paineen alaiset osat pitää kompakteina. Puristuksessa ja paisutuk-sessa ei lopuksikaan tapahdu liuotinhöyryjen kemiallista, 25 ei varsinkaan hapettavaa, vaikutusta toisin kuin talteen- ottomenetelmissä, joissa käytetään adsorboivia aineita, kuten aktiivihiiltä. Tällaiset adsorboivat aineet voivat monesti saada aikaan liuotinhöyryihin vahingollisesti vaikuttavien hajoamistuotteiden muodostumisen. Koska kantaja-30 kaasuvirtaa koko ajan kierrätetään, nämä hajoamistuotteet rikastuisivat ja reagoisivat ei-toivotulla tavalla kuiva tettavien tuotteiden tai laitteiston osien kanssa. Eräs tunnettu tapaus on aktiivihiilessä olevien kloorihiilivetyjen hajoaminen vesihöyryn läsnäollessa, jolloin muodos- 35 tuu kloorivetyä.The compression increases the particle density in the mixture of carrier-20 stream and solvent vapors. This increases the efficiency of the heat exchanger. Due to the reduced gas volume, the heat exchanger and other pressurized parts of the system can be kept compact. Finally, compression and expansion do not have a chemical, especially non-oxidizing, effect of solvent vapors, unlike recovery processes using adsorbents such as activated carbon. Such adsorbents can often cause the formation of decomposition products which have a detrimental effect on solvent vapors. Because the carrier-30 gas stream is constantly recycled, these decomposition products would become enriched and react undesirably with the products or equipment parts to be dried. One known case is the decomposition of chlorohydrocarbons in activated carbon in the presence of water vapor, whereby hydrogen chloride is formed.
Sovellutusmuodossa, jossa on kaksi tai useampia puristusvaiheita, näitä käytetään edullisesti erikseen ui- 7461 9 koapäin syötetyllä työllä, so. toinen tai muut kompressorit ovat mekaanisesti kytketyt ulkoisiin työkoneisiin.In an embodiment with two or more pressing steps, these are preferably used separately with the co-fed work, i. one or other compressors are mechanically connected to external implements.
Tämä järjestely sallii puristusprosessin paremman ohjauksen, mm. halutun loppupaineen paremman säädön. Lisäksi 5 voidaan työkoneen ja kompressorin välissä tarvittavan vaihteen mitat pitää pieninä.This arrangement allows better control of the compression process, e.g. better control of the desired final pressure. In addition, the dimensions of the required gear between the implement and the compressor can be kept small.
Paisuntakoneena käytetään edullisesti paisuntatur-piinia, koska tällä on suurempi hyötysuhde ja se voidaan myös helpommin kytkeä kompressoriin tai toiseen kompres-10 soriin tai esimerkiksi kompressorin käyttömoottoriin, esim. mäntäkoneeseen. Lisätyökoneena on edullisesti sähkömoottori .Expansion turbine is preferably used as the expansion machine, since it has a higher efficiency and can also be more easily connected to a compressor or another compressor or, for example, to a compressor drive motor, e.g. a piston machine. The additional working machine is preferably an electric motor.
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa esim. pintaliimamateriaalin valmistuksessa, jolloin liima-15 aine levitetään paperi- tai tekstiilirainoille tai -nau hoille. Tällaisia nauhoja voidaan esim. teknisinä liima-nauhoina tai -rainoina käyttää lääkintätarkoituksiin (esim. kiinnelaastari). Paperi- tai tekstiilirainan päällystämiseksi liima-aineella liima saatetaan nestemäisten liuotti-20 mien avulla juoksevaan tilaan niin, että se voidaan so vittaa riittävän ohuiksi ja tasaisiksi kerroksiksi. Kuivatuksessa liuotin höyrystyy eli haihtuu pois. Tätä varten tuote viipyy liuottimen haihtuvuuden ja käytetyn määrän määrittämän ajan haihdutuskammiossa kosketuksessa 25 liuotinhöyryt vastaanottavan kantajakaasun kanssa.The method according to the invention can be applied, for example, in the production of a surface adhesive material, in which case the adhesive is applied to paper or textile webs or tapes. Such tapes can be used, for example, as technical adhesive tapes or webs for medical purposes (e.g. an adhesive patch). In order to coat a paper or textile web with an adhesive, the adhesive is brought into a fluid state by means of liquid solvents so that it can be arranged in sufficiently thin and even layers. On drying, the solvent evaporates. To this end, the product remains in the evaporation chamber in contact with the carrier gas receiving the solvent vapors for a time determined by the volatility of the solvent and the amount used.
Jäljempänä esitetyt sovellutusesimerkit koskevat näihin erityisiin käyttöihin tarkoitettuja laitteistoja. Keksintö on kuitenkin menestyksellisesti sovellettavissa myös muihin, edellä mainittuihin käyttöaloihin.The application examples below apply to equipment for these specific uses. However, the invention is also successfully applicable to the other uses mentioned above.
30 Liima-aineiden liuottimina sekä useissa muissa käyttötarkoituksissa käytetään yleensä liuottimia tai liuotinseoksia, joiden höyryt ovat syttyviä. Tällaisten liuotinhöyryjen talteenottamiseksi käytetään siksi keksinnön mukaisesti kantajakaasua, jonka happipitoisuus 35 on syttymisrajän alapuolella. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää esim. inerttiä kaasua, kuten typpeä tai hiilidi- 6 74 61 9 oksidia; myös ilman happipitoisuutta voidaan alentaa sekoittamalla siihen inerttiä kaasua siinä määrin, että syt-tymisrajaa ei enää saavuteta. Eräissä tapauksissa on myös mahdollista käyttää palamispoistokaasua, jolla on alhai-5 nen happipitoisuus.30 As solvents for adhesives and for many other uses, solvents or solvent mixtures with flammable vapors are generally used. Therefore, according to the invention, a carrier gas with an oxygen content of 35 below the ignition limit is used for the recovery of such solvent vapors. For example, an inert gas such as nitrogen or carbon monoxide can be used for this purpose; also the oxygen content of the air can be reduced by mixing inert gas to such an extent that the ignition limit is no longer reached. In some cases, it is also possible to use a flue gas with a low oxygen content.
Liuotinhöyryjen syttyvyys ei kuitenkaan ole pelkästään kantajakaasun happipitoisuuden funktio, vaan se riippuu myös liuotinhöyryn konsentraatiosta ja tyypistä. Niinpä esim. alhaalla kiehuvien hiilivetyjen ja eetterien syt-10 tymisvaara on korkeampi halogeenihiilivedyissä. Eri liuo- tinhöyryjen syttymisominaisuudet tunnetaan ja kirjallisuudesta voidaan löytää tai sitten yksinkertaisin kokein ottaa selville sallitut liuotinhöyrykonsentraatiot ja happipitoisuudet .However, the flammability of solvent vapors is not only a function of the oxygen content of the carrier gas, but also depends on the concentration and type of solvent vapor. Thus, for example, the risk of ignition of low-boiling hydrocarbons and ethers is higher in halogenated hydrocarbons. The ignition properties of the various solvent vapors are known and the permissible solvent vapor concentrations and oxygen concentrations can be found in the literature or can be determined by simple experiments.
15 Inertin tai happiköyhän kantajakaasuvirran käyttö tarjoaa sen edun, että kantajakaasuvirtaa voidaan kuormittaa suurella määrällä liuotinhöyryä ilman räjähdysvaaraa. Tällä tavalla voidaan kierrätettävä kantajakaasumäärä pitää pienenä niin, että voidaan vähentää kantajakaasun 20 jäähdyttämiseen ja uudelleen lämmittämiseen tarvittavaa energiamäärää.15 The use of an inert or oxygen-poor carrier gas stream offers the advantage that the carrier gas stream can be loaded with a large amount of solvent vapor without the risk of explosion. In this way, the amount of carrier gas to be recycled can be kept small so that the amount of energy required to cool and reheat the carrier gas 20 can be reduced.
Keksinnön mukainen menetelmä ei rajoitu orgaanisten liuottimien talteenottoon; sitä voidaan soveltaa myös epäorgaanisten liuottimien, kuten ammoniakin ja rikkidi-25 oksidin, senkaltaisten liuottimien, jotka ovat orgaanis ten ja epäorgaanisten liuottimien välimaastossa, kuten rikkihiilen tai hiilitetrakloridin talteenottoon. Koska nämä liuottimet ovat palamattomia (rikkihiiltä lukuun ottamatta) , määrätyn happikonsentraation ylläpito kantaja-30 kaasussa ei ole näissä tapauksissa tarpeellista, ts. yk sinkertaisimmassa tapauksessa voidaan kantajakaasuna käyttää ilmaa.The process of the invention is not limited to the recovery of organic solvents; it can also be applied to the recovery of inorganic solvents, such as ammonia and sulfur-oxide, such as those between organic and inorganic solvents, such as carbon disulphide or carbon tetrachloride. Since these solvents are non-combustible (with the exception of carbon disulphide), it is not necessary to maintain a certain oxygen concentration in the carrier gas in these cases, i.e. in the simplest case air can be used as the carrier gas.
Keksinnön mukainen menetelmän ohjaus, mm. ottaen huomioon myös laitteiston sopeutuksen eri liuottimiin tai 35 liuotinseoksiin, on eri tavoin mahdollista. Esimerkiksi haihdutustilan läpi kuljetettavan kuivatettavan materiaa- 7 7461 9Method control according to the invention, e.g. also taking into account the adaptation of the equipment to different solvents or solvent mixtures, it is possible in different ways. For example, the material to be dried to be transported through the evaporation space is 7 7461 9
Iin nopeutta voidaan muuttaa. Toinen ohjausmahdollisuus on muuttaa kantajakaasuvirran nopeutta. Tässä tarkoituksessa voidaan muuttaa kompressorin tai kompressorien käyttö-moottorin pyörimisnopeutta. Tässä tarkoituksessa voidaan 5 lisäksi suorittaa kompressorin ohitussäätö, so. sen ohi virtaavan kantajakaasun säätö.The speed can be changed. Another control option is to change the carrier gas flow rate. For this purpose, the speed of the compressor or the drive motor of the compressors can be changed. For this purpose, a compressor bypass control can also be performed, i.e. control of the carrier gas flowing past it.
Erityisen yksinkertainen mahdollisuus säätää liuo-tinhöyrypitoistetun kantajakaasuvirran lämpötilaa on sellainen, että kaasu saatetaan ennen yksittäisiä puristus-10 vaiheita, niiden välissä ja/tai niiden jälkeen epäsuoraan lämmönvaihtoon jäähdytysaineen kanssa. Tätä tarkoitusta silmällä pitäen voidaan haihdutuskammion ja kompressorin tai ensimmäisen kompressorin väliin, ensimmäisen ja toisen tai mahdollisesti seuraavien kompressorien väliin ja/tai 15 kompressorin tai viimeisen kompressorin ja/tai paisunta- koneen väliin kytkeä epäsuora jäähdytin. Jäähdytysaineen virtausta jäähdyttimessä tai jäähdyttimissä säätämällä voidaan liuotinhöyryllä kuormitetun kantajakaasuvirran lämpötila sen mennessä kompressoriin tai ensimmäiseen komp-20 ressoriin tai seuraaviin kompressoreihin ja/tai paisunta- koneeseen tai sitten liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran lämpötila sen mennessä haihdutuskammioon yksinkertaisella tavalla sovittaa kulloistenkin vaatimusten mukaan.A particularly simple possibility to control the temperature of the solvent vapor-removed carrier gas stream is such that the gas is subjected to indirect heat exchange with the refrigerant before, between and / or after the individual compression steps. For this purpose, an indirect condenser can be connected between the evaporation chamber and the compressor or the first compressor, between the first and second or possibly subsequent compressors and / or between the compressor or the last compressor and / or the expansion machine. By controlling the flow of coolant in the condenser or condensers, the temperature of the carrier gas stream loaded by the solvent vapor to the compressor or the first compressor or subsequent compressors and / or the expansion machine can be
Kytkemällä epäsuora lisäjäähdytin kompressorin tai 25 viimeisen kompressorin ja paisuntakoneen väliin voidaan päästä siihen, että liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta menee alemmalla ja paremmin säädettävällä sisäänmenoläm-pötilalla haihdutuskammioon.By connecting an indirect auxiliary cooler between the compressor or the last compressor and the expansion machine, it is possible for the solvent vapor-poor carrier gas stream to enter the evaporation chamber at a lower and better controllable inlet temperature.
Lisäjäähdytin kytketään tavallisesti sen lämmön-30 vaihtimen eteen, jonka läpi liuotinhöyryköyhä kantajakaa- suvirta kulkee. Tämä jäähdytin voidaan edullisesti kuitenkin kytkeä lämmönvaihtimen {"lämpimän lämmönvaihtimen") eteen ja toisen lämmönvaihtimen ("kylmän lämmönvaihtimen") perään. Näin tehden kantajakaasuvirta menee alhai-35 semmassa lämpötilassa haihdutuskammioon.The auxiliary cooler is usually connected in front of the heat exchanger through which the solvent vapor-poor carrier gas stream passes. However, this cooler can advantageously be connected in front of a heat exchanger ("warm heat exchanger") and after another heat exchanger ("cold heat exchanger"). In doing so, the carrier gas stream enters the evaporation chamber at a lower temperature.
7461 97461 9
Kun liuotinhöyryllä kuormitettu kantajakaasuvirta tultuaan ulos kompressorista tai viimeisestä kompressorista jäähdytetään jäähdytyslaitteessa, voidaan jo osa liuo-tinhöyryistä kondensoida pois, mikä mm. riippuu jäähdytys-5 aineena käytetyn, liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran lämpötilasta. On esim. olemassa mahdollisuus, että vesi erottuu pois, koska sen kiehumispiste on korkeampi kuin monien orgaanisten liuottimien. Vaikka vettä ei käytetä tavallisten tarraliima-aineiden liuotinseoksissa, sitä 10 pääsee kuitenkin järjestelmään, koska sitä on adsorboitunut liimamateriaalin alustoina käytettäviin paperi- tai tekstiilirainoihin. Eräissä tapauksissa saattaa jopa sattua niin, että vesi jäätyy lämmönvaihtimen kylmässä osassa tai paisuntakoneessa ja tällöin tukkii läpivirtaus-15 poikkipinnat tai vaurioittaa paisuntakoneen liikkuvia osia.When the carrier gas-loaded carrier gas stream, after coming out of the compressor or the last compressor, is cooled in the cooling device, some of the solvent vapors can already be condensed off, which e.g. depends on the temperature of the solvent vapor-poor carrier gas stream used as refrigerant. For example, there is a possibility that water will separate out because it has a higher boiling point than many organic solvents. Although water is not used in solvent mixtures of conventional self-adhesive adhesives, it does enter the system because it is adsorbed on paper or textile webs used as substrates for the adhesive material. In some cases, it may even happen that the water freezes in the cold part of the heat exchanger or in the expansion machine, blocking the flow-15 cross-sections or damaging the moving parts of the expansion machine.
Tämän vaaran välttämiseksi ehdotetaan suihkutettavaksi nestemäisessä olomuodossa olevaa vesiliukoista liuotinta jäähdytettyyn kantajakaasuvirtaan ennen paisutusta. Kun liuotin on liuennut veteen, on syntynyt liuos, jolla on 20 alhaisempi jäätymispiste kuin vedellä ja joka pysyy neste mäisenä .To avoid this danger, it is proposed to spray a liquid-soluble water-soluble solvent into a cooled carrier gas stream prior to expansion. When the solvent is dissolved in water, a solution is formed which has a lower freezing point than water and which remains liquid.
Jos kylmä liuotin ei ole liuenneena vedessä, vesi asettuu kylmien liuotinpisaroiden pintaan eikä siksi voi erottua niistä virtausteiden kiinteille pinnoille.If the cold solvent is not dissolved in the water, the water settles on the surface of the cold solvent droplets and therefore cannot separate from them on the solid surfaces of the flow paths.
25 Tämä ratkaistaan siten, että lämmönvaihtimen ja pai suntakoneen väliin asennetaan laitteita nestemäisen liuottimen suihkuttamiseksi kantajakaasuvirtaan.25 This is solved by installing devices between the heat exchanger and the expansion machine for injecting a liquid solvent into the carrier gas stream.
Jäähdytettyyn kantajakaasuvirtaan on sopivinta suihkuttaa osa kondensoituneesta ja liuottimenerottimesta ero-30 tetusta vesiliukoisesta liuottimesta.It is most convenient to spray a portion of the water-soluble solvent separated from the condensed and solvent separator into the cooled carrier gas stream.
Jos ei haluta ryhtyä suihkuttamaan nestemäistä liuotinta tai jos on vaarana, että kondensoitunut neste vahingoittaa paisuntakoneen liikkuvia osia, esim. paisuntatur-piinin siivistöä, niin osa liuotinhöyryistä voidaan ennen 35 paisutusta kondensoida ja erottaa pois jäähdytetystä kanta- 9 74619 jakaasuvirrasta. Tätä varten voidaan lämmönvaihtimen ja paisuntakoneen väliin sijoittaa toinen liuottimenerotin.If it is not desired to start spraying the liquid solvent or if there is a risk that the condensed liquid will damage the moving parts of the expansion machine, e.g. the expansion turbine impeller, then some of the solvent vapors can be condensed and separated from the cooled stock stream. For this purpose, a second solvent separator can be placed between the heat exchanger and the expansion machine.
Vielä yksi mahdollisuus kantajakaasuvirran lämpötilan säätämiseksi on sellainen, että työtä suorittaen vain 5 osittain paisutettu kantajakaasuvirta paisutetaan vielä kerran työtä suorittamatta; tätä varten voidaan haihdutus-kammion eteen järjestää paisuntaventtiili. Tämä paisunta-venttiili voidaan asentaa joko lämmönvaihtimen tulo- tai poistopuolelle. Tätä paisuntaventtiiliä voidaan käyttää 10 esim. säätöönkin sillä tavalla, että estetään jäätyminen paisuntakoneeseen menevissä putkijohdoissa tai itse pai-suntakoneessa.Another possibility for controlling the temperature of the carrier gas stream is such that, while performing the work, only 5 partially expanded carrier gas streams are inflated once more without performing the work; for this purpose, an expansion valve can be provided in front of the evaporation chamber. This expansion valve can be installed on either the inlet or outlet side of the heat exchanger. This expansion valve can also be used, e.g. for adjustment, in such a way as to prevent freezing in the pipelines going to the expansion machine or in the expansion machine itself.
Kantajakaasuvirrassa tapahtuu sen mennessä paisun-taventtiilin läpi vähäistä lisäjäähtymistä työtä tässä ta-15 pauksessa suorittamatta. Näin paisutettua kantajakaasuvir-taa voidaan nyt käyttää, mahdollisesti sen jälkeen, kun kondensoitunut liuotin on erotettu, epäsuorassa lämmönvaih-dossa työtä suorittaen paisutetun kantajakaasuvirran jääh-dytyskaasuna. Tätä tarkoitusta varten voidaan paisunta-20 koneen ja ensimmäisen liuottimenerottimen väliin kytkeä toinen lämmönvaihdin, jonka läpi liuotinhöyryköyhä kantajakaa-suvirta virtaa, jolloin paisuntaventtiili sijoitetaan tässä tapauksessa heti tämän lämmönvaihtimen eteen.By that time, there is little additional cooling in the carrier gas stream through the expansion valve without performing work in this case. The thus expanded carrier gas stream can now be used, possibly after the condensed solvent has been separated, in indirect heat exchange, working as the cooling gas stream of the expanded carrier gas stream. For this purpose, a second heat exchanger can be connected between the expansion machine 20 and the first solvent separator, through which the solvent vapor-poor carrier flow flows, in which case the expansion valve is placed immediately in front of this heat exchanger.
Keksinnön mukaisen laitteiston muutamia sovellutus-25 muotoja selitetään piirustusten avulla, joissa kuvio 1 esittää laitteistoa, jossa on vain yksi liuottimenerotin ja yksi jäähdytin; kuvio 2 esittää laitteistoa, jossa on jäähdytin ja kaksi liuottimenerotinta ja lisälämmönvaihdin ensimmäisen 30 liuottimenerottimen ja paisuntakoneen välissä; kuvio 3 esittää laitteistoa, jossa on lisäjäähdytin kompressorin ja paisuntakoneen välissä, ja jossa tämän jäähdy ttimen eteen on kytketty lämmönvaihdin ja sen perään on kytketty myös lämmönvaihdin; 35 kuvio 4 esittää laitteistoa, jossa on lisäjäähdytin kompressorin ja paisuntakoneen välissä, ja jossa tämän jäähdy ttimen perään on kytketty vain lämmönvaihdin; 10 7461 9 kuvio 5 esittää laitteistoa, jossa paisuntakone on kytketty suoraan toiseen kompressoriin ensimmäisen kompressorin ollessa kytketty ulkoiseen käyttömoottoriin; ja kuvio 6 esittää laitteistoa, jossa paisuntakone on 5 kytketty suoraan ensimmäiseen kompressoriin toisen kompressorin ollessa kytketty ulkoiseen käyttömoottoriin.Some embodiments of the apparatus according to the invention will be explained with reference to the drawings, in which Figure 1 shows an apparatus with only one solvent separator and one cooler; Fig. 2 shows an apparatus with a condenser and two solvent separators and an additional heat exchanger between the first solvent separator 30 and the expansion machine; Fig. 3 shows an apparatus with an additional cooler between the compressor and the expansion machine, in which a heat exchanger is connected in front of this cooler and a heat exchanger is also connected behind it; Fig. 4 shows an apparatus with an additional cooler between the compressor and the expansion machine, in which only a heat exchanger is connected behind this cooler; Fig. 5 7461 9 shows an apparatus in which the expansion machine is connected directly to the second compressor, the first compressor being connected to an external drive motor; and Fig. 6 shows an apparatus in which the expansion machine 5 is connected directly to the first compressor, the second compressor being connected to an external drive motor.
Kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa on numerolla 10 merkitty paperi- tai tekstiiliraina, joka on varustettu liuottimeen liuotetulla liimapäällysteellä. Tämä raina 10 liikkuu (tässä esittämättömien käyttöelimien avulla) nuolen suunnassa kaaviomaisesti esitetyn haihdutuskammion 12 läpi. Tämä on siinä määrin koteloitu, ettei liuotinhöyryjä voi päästä ympäristöön.In the embodiment according to Figure 1, a paper or textile web marked with the number 10 is provided with an adhesive coating dissolved in a solvent. The web 10 moves (in this unrecited elements through the use of) the direction of the arrow shown schematically in the evaporation chamber 12 therethrough. This is so enclosed that solvent vapors cannot enter the environment.
Haihdutuskammioon johdetaan paperi- tai tekstiili-15 rainan liikesuuntaa vastaan lämmin, liuotinköyhä kantaja-kaasuvirta 14, esim. typpivirta. Tämän kantajakaasuvirran lämmitys tapahtuu alla ilmoitetulla tavalla.A warm, solvent-poor carrier gas stream 14, e.g. a nitrogen stream, is introduced into the evaporation chamber against the direction of movement of the paper or textile web 15. The heating of this carrier gas stream takes place as indicated below.
Lämmin kantajakaasuvirta 14 virtaa haihdutuskammion 12 läpi paperi- tai tekstiilirainan 10 liikesuuntaa vas-20 taan, jolloin se lämmittää rainaa niin paljon, että liima-aineliuoksessa oleva liuotin höyrystyy eli haihtuu (osoitettu viitteellä LMv piirustuksessa). Kantajakaasuvirta kuormittuu tällöin liuotinhöyryillä, jolloin se jäähtyy liuottimen haihtumislämmön johdosta. Käytettäessä n-heksaa-25 nia liuottimena, kaasuvirran sisääntulolämpötila haihdutuskammioon 12 on esim. 140°C ja ulosmenolämpötila n. 100°C. Ulos purkautuva liuotinhöyryillä kuormittunut kantajakaasu-virta 16 menee nyt jäähdyttimeen 18, jonka läpi virtaa jääh-dytysaine 20 epäsuorassa lämmönvaihtoyhteydessä. Jäähdytys-30 aineen virtausnopeutta ja siten liuotinhöyryillä kuormittuneen kantajakaasuvirran 16 lämpötilaa voidaan säätää ku-ristusventtiilin 22 avulla. Oletetussa esimerkissä säädetään kuristusventtiili 22 niin, että jäähdyttimestä 18 ulos tulevalla kantajakaasuvirralla on n. 34°C lämpötila jääh-35 dytysaineen 20 lämmetessä n. 12:sta n. 65°C:seen.The warm carrier gas stream 14 flows through the evaporation chamber 12 against the direction of movement of the paper or textile web 10, thereby heating the web to such an extent that the solvent in the adhesive solution evaporates (indicated by reference LMv in the drawing). The carrier gas stream is then loaded with solvent vapors, which cools due to the heat of evaporation of the solvent. When n-hexane-25 is used as the solvent, the inlet temperature of the gas stream to the evaporation chamber 12 is e.g. 140 ° C and the outlet temperature is about 100 ° C. The discharged solvent vapor-loaded carrier gas stream 16 now enters the condenser 18, through which the coolant 20 flows in an indirect heat exchange connection. The flow rate of the coolant-30 and thus the temperature of the carrier gas stream 16 loaded with solvent vapors can be controlled by the throttle valve 22. In the assumed example, the throttle valve 22 is adjusted so that the carrier gas stream exiting the condenser 18 has a temperature of about 34 ° C as the refrigerant 20 heats up from about 12 to about 65 ° C.
Tämän kantajakaasuvirran lämpötilan lisäohjaamiseen voidaan käyttää paisuntaventtiiliä 38. Kun kantajakaasuvirta 7461 9 menee tämän venttiilin läpi, tapahtuu lisäjäähdytystä ilman työtä. Järjestelmän lämpötilaa voidaan siis säätää kuristus-venttiilin 22 lisäksi myös paisuntaventtiilillä 38 yksinkertaisella tavalla. Näillä molemmilla venttiileillä voi-5 daan ilman muita säätölaitteita sovittaa järjestelmä mitä erilaisimpiin liuotinyhdistelmiin. Paisuntaventtiilissä tapahtuvaa kantajakaasuvirran jäähtymistä käytetään kuvion 2 vaihtoehdossa kantajakaasuvirran jäähdyttämiseen paisunta-turpiinin 30 jälkeen, mihin lähemmin paneudutaan tuonnem-10 pana.An expansion valve 38 can be used to further control the temperature of this carrier gas stream. As the carrier gas stream 7461 9 passes through this valve, additional cooling occurs without operation. Thus, in addition to the throttle valve 22, the temperature of the system can also be controlled by the expansion valve 38 in a simple manner. With both of these valves, the system can be adapted to the widest possible range of solvent combinations without other control devices. The cooling of the carrier gas stream in the expansion valve is used in the alternative of Figure 2 to cool the carrier gas stream after the expansion turbine 30, which is discussed in more detail below.
Jäähdytetty kantajakaasuvirta menee nyt kompressoriin 24, jossa se puristetaan kokoon kertoimen n. 2,5 verran sen lämpötilan kohotessa silloin n. 140°C:seen. Kompressorin jälkeen kantajakaasuvirta 16 menee lämmönvaihtimeen 15 26, jossa se jäähdytetään epäsuoralla lämmönvaihdolla liuo- tinhöyryköyhällä kantajakaasuvirralla 14 (esimerkissä -10°C:seen). Lämmönvaihtimessa (-siirtimessä) 26 tiivistyy jo osa liuotinhöyryistä ja numerolla 28 merkitty seos, joka muodostuu osaksi liuotinhöyryillä pitoistetusta kantajakaa-20 suvirrasta, nestemäisistä liuotinosasista ja mahdollisesti jääosista, voidaan johtaa paisuntaturpiiniksi muodostettuun paisuntakoneeseen 30. Tarkoituksenmukaisesti sijoitetaan tämän eteen kuitenkin esierotin (ei esitetty, erottimen 34 kaltainen) nestemäisten ja kiinteiden osasten poistamisek-25 si. Paisuntaturpiinissa 30 tapahtuu suoritetun työn johdosta kantajakaasuvirran lisäjäähtymistä ja numerolla 32 merkitty liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran, nestemäisten liuotinosasten ja mahdollisesti jääosasten seos menee liuottimen erottimeen 34, jossa seos 32 erotetaan osiinsa.The cooled carrier gas stream now enters the compressor 24, where it is compressed by a factor of about 2.5 as its temperature then rises to about 140 ° C. After the compressor, the carrier gas stream 16 goes to a heat exchanger 15 26, where it is cooled by indirect heat exchange with a solvent vapor-poor carrier gas stream 14 (in the example to -10 ° C). In the heat exchanger (exchanger) 26 some of the solvent vapors are already condensed and the mixture marked 28, which consists partly of solvent vapor-concentrated carrier stream-20 stream, liquid solvent particles and possibly ice parts, can be fed to the expansion turbine 30. 34) to remove liquid and solid particles. As a result of the work performed in the expansion turbine 30, further cooling of the carrier gas stream takes place and the mixture of solvent vapor-poor carrier gas stream, liquid solvent particles and possibly ice particles marked 32 enters the solvent separator 34, where the mixture 32 is separated.
30 Kompressori 24 ja paisuntaturpiini 30 sijaitsevat sopivasti yhteisellä akselilla, jota moottori 36 käyttää. Paisuntaturpiinissa 30 suoritettu työ voidaan siis käytännöllisesti katsoen häviöittä käyttää hyväksi liuotinhöyryl- lä kuormitetun kantajakaasuvirran 16 puristamiseen kompresso-35 rissa 24. Moottori 36 on järjestelmän ainoa energialähde. Liuottimenerottimesta 34 ulos tuleva 1iuotinhöyryniukka kantajakaasuvirta 14 on esitetyssä sovellutusesimerkissä 7461 9 n. -40°C lämpötilassa ja virtaa lämmönvaihtimen 26 läpi epäsuorassa lämmönvaihdossa liuotinhöyryllä kuormitetun kanta-jakaasuvirran 16 kanssa. Edellinen kuumennetaan tällöin n. 140°C:seen, so. lämpötilaan, joka vaaditaan liuottimen 5 höyrystämiseksi haihdutuskammiossa 12.The compressor 24 and the expansion turbine 30 are suitably located on a common shaft driven by the motor 36. Thus, the work performed in the expansion turbine 30 can be utilized practically without loss to compress the carrier gas stream 16 loaded with solvent vapor in the compressor 35. The motor 36 is the only energy source in the system. The solvent vapor depleted carrier gas stream 14 exiting the solvent separator 34 is in the illustrated embodiment 7461 9 at a temperature of about -40 ° C and flows through the heat exchanger 26 in indirect heat exchange with the solvent vapor-loaded carrier gas stream 16. The former is then heated to about 140 ° C, i.e. to the temperature required to evaporate the solvent 5 in the evaporation chamber 12.
Liuottimenerottimessa 34 tapahtuu, kuten edellä sanottiin, seoksen erotus liuotinköyhään kantajakaasuvirtaan 14 ja nestemäiseen liuottimeen (seoksessa mahdollisesti kiinteitä jäähiukkasia). Nestemäinen liuotin poistetaan 10 johdon 40 läpi. Pääosa nestemäisestä liuottimesta käytetään liima-aineliuoksen valmistukseen. Tätä varten saattaa olla tarpeellista erottaa vesi liuottimesta tai säätää yksilöllisten liuotinkomponenttien välinen suhde uudestaan lähtösuhteeseen. Mutta yleensä liuotinkomponenttien keski-15 näinen suhde pysyy, kun se on asettunut vakaaseen toimintatilaan, vakiona, koska haihdutuskammio 12 on niin hyvin tiivistetty, että käytön aikana ei liuotinhöyryjä pääse karkuun. Talteen otetun liuottimen valtaosan palautus on osoitettu katkoviivalla 42.In the solvent separator 34, as mentioned above, the mixture is separated into a solvent-poor carrier gas stream 14 and a liquid solvent (possibly solid ice particles in the mixture). The liquid solvent is removed through line 40. Most of the liquid solvent is used to prepare the adhesive solution. To do this, it may be necessary to separate the water from the solvent or to readjust the ratio between the individual solvent components to the initial ratio. But in general, the average ratio of solvent components to steady state remains constant when it is in a stable state of operation, because the evaporation chamber 12 is so well sealed that no solvent vapors escape during use. The recovery of most of the recovered solvent is indicated by dashed line 42.
20 Pieni osa talteen otetusta liuottimesta johdetaan johtoa 44 myöten pumppuun 46 ja tämän avulla suihkutetaan lämmönvaihtimeen 26 ja/tai seokseen 28 ennen paisuntako-netta 30. Kuten jo edellä mainittiin, tämän liuotinosuuden avulla estetään lämmönvaihtimen 26, paisuntakoneen 30 ja 25 liitäntäjohdon 28 jäätyminen siten, että liuotin muodostaa veden kanssa alhaalla sulavan seoksen tai tapahtuu jään erotus kylmistä liuotinpisaroista. Liuottimen syöttöjohdot on merkitty vastaavasti 48a ja 48b.A small portion of the recovered solvent is passed down line 44 to pump 46 and sprayed to heat exchanger 26 and / or mixture 28 prior to expansion machine 30. As already mentioned, this solvent portion prevents the connection line 28 of heat exchanger 26, expansion machine 30 and 25 from freezing, that the solvent forms a low-melting mixture with water or ice separates from the cold solvent droplets. The solvent supply lines are marked 48a and 48b, respectively.
Kuvion 2 mukainen sovellutusmuoto vastaa yksittäis-30 ten komponenttien järjestykseen nähden lämmönvaihtimeen 26 saakka kuvion 1 vaihtoehtoa. Lämmönvaihtimen 26 jälkeen on kuitenkin järjestetty toinen liuottimenerotin 50 ennen pai-suntaturpiinia 30. Tämän liuottimenerottimen ensisijaisena tehtävänä on erottaa pois vesi ja korkealla kiehuvat liuo-35 tinseoksen aineosat. Paisuntaturpiinin 30 läpi kuljettuaan johdetaan liuotinhöyryniukan kantajakaasun ja nestemäisen liuottimen seos 32 toisen lämmönvaihtimen 52 läpi liuotti- 13 74 61 9 menerottimeen 34. Paisuntaventtiili 38 on tässä vaihtoehdossa sijoitettu heti liuottimenerottimen 34 perään. Tämän paisuntaventtiilin läpi kulkiessaan kantajakaasuvirta jäähtyy ilman työtehoa, jolloin erottuu pois vielä liuotinta, 5 joka voidaan poistaa liuottimenerottimessa 51. Jäähtynyttä kantajakaasuvirtaa 14 voidaan käyttää jäähdytysaineena toisessa lämmönvaihtimessa 52. Sen jälkeen liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta kulkee jäähdytysaineena lämmönvaihtimen 26 läpi, jossa se samoin kuin ensimmäisessä sovellutusmuo-10 dossa lämmitetään haihdutuskammiossa 12 tarvittavaan lämpötilaan.The embodiment according to Figure 2 corresponds to the alternative of Figure 1 with respect to the order of the individual components up to the heat exchanger 26. However, after the heat exchanger 26, a second solvent separator 50 is provided before the expansion turbine 30. The primary function of this solvent separator is to separate away the water and the high-boiling components of the solvent mixture. After passing through the expansion turbine 30, a mixture 32 of solvent vapor carrier gas and liquid solvent is passed through a second heat exchanger 52 to a solvent separator 34. In this alternative, the expansion valve 38 is located immediately downstream of the solvent separator 34. As it passes through this expansion valve, the carrier gas stream cools without working power, further separating the solvent 5 which can be removed in the solvent separator 51. The cooled carrier gas stream 14 can be used as a coolant in the second heat exchanger 52. heated to the required temperature in the evaporation chamber 12.
Lisäliuottimenerottimen 50 käytöllä vähennetään sitä vaaraa, että liuotinpisarat tai jäähiukkaset vahingoittavat paisuntaturpiinin 30 siivistöä. Siitä huolimatta voi-15 daan kuitenkin pienehkö osa liuottimenerottimessa 34 erotetusta liuottimesta johdon 44, pumpun 46 ja johdon 48a tai 48b kautta suihkuttaa lämmönvaihtimeen 26 tai kaasu-neste-seokseen 28 lämmönvaihtimen tai johdon 28 jäätymisen välttämiseksi .The use of the co-solvent separator 50 reduces the risk of solvent droplets or ice particles damaging the impeller of the expansion turbine 30. Nevertheless, a smaller portion of the solvent separated in the solvent separator 34 may be sprayed through the line 44, pump 46, and line 48a or 48b into the heat exchanger 26 or gas-liquid mixture 28 to avoid freezing of the heat exchanger or line 28.
20 Kuvioissa 3 ja 4 esitetyissä sovellutusmuodoissa ovat elementit, jotka ovat identtisiä tai ekvivalentteja kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuotojen elementtien kanssa, varustetut samoilla viitenumeroilla. Tärkein ero on siinä, että kompressorin 24 perään on kytketty epäsuora jäähdytin 25 25. Tämän epäsuoran jäähdyttimen avulla voidaan haihdutus- kammioon menossa olevan liuotinhöyryköyhän kantajakaasu-virran lämpötilaa yksinkertaisella tavalla alentaa, esim. n-heksaanin kohdalla n. 70-100°C: seen. Jos tämä lämpöti-lanalenema olisi saavutettava kuvioiden 1 ja 2 mukaisissa 30 sovellutusmuodoissa, täytyisi kantajakaasuvirtaa jäähdyttää jäähdyttimessä 18 niin paljon, että sen lämpötila saisi ennen kompressoriin 24 menoa olla vain n. 10-20°C asti. Jäähdyttimen 25 käytöllä voidaan kantajakaasuvirran lämpötilaa lisäksi säätää laajemmalla alueella, nimittäin jääh-35 dytysaineventtiiliä 29 sopivasti ohjaamalla.In the embodiments shown in Figures 3 and 4, elements which are identical or equivalent to the elements of the embodiments of Figures 1 and 2 are given the same reference numerals. The main difference is that an indirect cooler 25 25 is connected downstream of the compressor 24. This indirect cooler can be used to simply lower the temperature of the solvent vapor-poor carrier gas stream entering the evaporation chamber, e.g. for n-hexane to about 70-100 ° C. . If this temperature drop were to be achieved in the embodiments 30 of Figures 1 and 2, the carrier gas stream in the cooler 18 would have to be cooled to such an extent that its temperature should only be up to about 10-20 ° C before entering the compressor 24. By using the cooler 25, the temperature of the carrier gas stream can also be controlled over a wider range, namely by appropriately controlling the coolant valve 29.
Kuvion 3 mukaisessa sovellutusmuodossa on jäähdyttimen 25 eteen kytketty lämmönvaihdin 26a ("lämmin" lämmön- 14 7461 9 vaihdin) ja sen perään läxnmönvaihdin 26b ("kylmä" lämmön-vaihdin). Liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta virtaa näiden molempien lämmönvaihtimien läpi. Lämmönvaihtimeen 26a on rinnan kytketty ohitusventtiili 27. Jos tämä venttiili ava-5 taan, niin osa kantajakaasuvirrasta menee lämmönvaihtimeen 26a, jolloin kantajakaasuvirran lämpötila sen mennessä haihdutuskammioon laskee. Tälläkin tavalla on yksinkertaisella tavalla mahdollista säätää lämpötilaa.In the embodiment according to Figure 3, a heat exchanger 26a ("warm" heat exchanger) is connected in front of the radiator 25, followed by a heat exchanger 26b ("cold" heat exchanger). The solvent vapor-poor carrier gas stream flows through both of these heat exchangers. A bypass valve 27 is connected in parallel to the heat exchanger 26a. If this valve is opened, part of the carrier gas stream goes to the heat exchanger 26a, whereby the temperature of the carrier gas stream in the evaporation chamber decreases by that time. In this way, too, it is possible to adjust the temperature in a simple manner.
Jotta liuotinhöyryllä kuormitetun kantajakaasuvirran 10 lämpötila pysyisi vakiona "kylmässä" lämmönvaihtimessa 26b (n-heksaanin kyseessä ollen n. 20°C:ssa), täytyy venttiilin 27 ollessa auki suurentaa jäähdytysaineen massavirtaa lisä-jäähdy ttimen 25 läpi.In order to keep the temperature of the solvent vapor-loaded carrier gas stream 10 constant in the "cold" heat exchanger 26b (in the case of n-hexane at about 20 ° C), the mass flow of coolant through the auxiliary cooler 25 must be increased with the valve 27 open.
Kuviossa 3 on paisuntakoneen eteen sijoitettu liuot-15 timenerotin 50. Tämä liuottimenerotin on välttämätön vain silloin, kun kantajakaasuvirralla on suuri liuotinhöyry-konsentraatio ja lämmönvaihtimen 26b jälkeen erotettu liuo-tinmäärä on niin suuri, että on pelättävissä paisuntakoneen 30 vahingoittuminen liuotinpisaroiden johdosta.Figure 3 shows a solvent separator 50 placed in front of the expansion machine. This solvent separator is only necessary when the carrier gas stream has a high solvent vapor concentration and the amount of solvent separated after the heat exchanger 26b is so large that solvent damage to the expansion machine 30 is feared.
20 Kuvion 3 sovellutusmuodossa voi jäähdyttimen 18 ta kana olla vielä toinen venttiili 23, jonka avulla voidaan säätää liuotinhöyrypitoistuneen kantajakaasuvirran virtausnopeutta .In the embodiment of Figure 3, the cooler 18 may be provided with a second valve 23, by means of which the flow rate of the solvent vapor-containing carrier gas stream can be adjusted.
Lisäksi on liuottimenerottimen 34 poistojohtoon 25 asennettu tyhjennysventtiili 39 kondensoitua liuotinta varten. Tämä voidaan samoin kuin kuvioiden 1 ja 2 sovellutus-muodoissa johtaa takaisin lämmönvaihtimeen 26b tai jääh-dyttimeen 25, jos niissä on jäänmuodostumisvaara.In addition, a drain valve 39 for condensed solvent is installed in the discharge line 25 of the solvent separator 34. This, as in the embodiments of Figures 1 and 2, can be returned to the heat exchanger 26b or the cooler 25 if there is a risk of ice formation.
Kuviosta 3 on lisäksi nähtävissä, että moottori 36 30 on vaihteen 54 kautta kytketty kompressorin 24 ja paisun-taturpiinin 30 väliseen yhteiseen akseliin. Paisuntaturpii-ni on mieluimmin johtosiipisäätöinen. Kompressori 24 on edullisesti kierrekuristuksellinen.It can also be seen from Figure 3 that the motor 36 30 is connected via a gear 54 to a common shaft between the compressor 24 and the expansion-turbine 30. My expansion peat is preferably guided. The compressor 24 is preferably threaded.
Kuvion 4 mukainen sovellutusmuoto vastaa pääasiassa 35 kuvion 3 sovellutusmuotoa. Siinä on vain yksi ainoa lämmön-vaihdin 26 lisäjäähdyttimen 25 perässä. Toisin sanoen siitä puuttuu eteen kytketty lämmönvaihdin 26a. Lämmönvaihtimeen 15 7461 9 26 on rinnan samalla tavalla kuin kuvion 3 lämmönvaihtimen 26a kohdalla kytketty ohitusventtiili 27, jonka ja venttiilin 29 avulla on yksinkertaisella tavalla mahdollista säätää liuotinhöyryköyhän kantajakaasuvirran sisäänmenolämpöti-5 laa haihdutuskammioon.The embodiment according to Figure 4 mainly corresponds to the embodiment according to Figure 3. It has only one heat exchanger 26 after the additional cooler 25. That is, it lacks a front-mounted heat exchanger 26a. A bypass valve 27 is connected in parallel to the heat exchanger 15 7461 9 26 in the same way as at the heat exchanger 26a of Fig. 3, by means of which and the valve 29 it is possible in a simple manner to regulate the solvent vapor-poor carrier gas inlet temperature to the evaporation chamber.
Kuvion 4 mukaisessa sovellutusmuodossakin voidaan paisuntakoneen 30 eteen sijoittaa liuottimenerotin samalla tavalla kuin kuvion 3 erotin 50. Lisäksi voidaan liuotti-menerottimessa 34 erotettu liuotin poistaa tyhjennysventtii-10 iin 39 kautta ja johtaa osittain takaisin, jos lämmönvaih-timessa 26 on jäätymisvaara.Also in the embodiment of Fig. 4, a solvent separator can be placed in front of the expansion machine 30 in the same way as the separator 50 of Fig. 3. In addition, the solvent separated in the solvent separator 34 can be removed to the drain valve 39 and partially returned if there is a risk of freezing in the heat exchanger 26.
Kuvion 5 mukainen sovitelma vastaa olennaisesti kuvion 1 mukaista sovitelmaa. Jäähdyttimestä 18 ulos tuleva jäähdytetty kantajakaasuvirta menee ensimmäiseen kompresso-15 riin 23, joka on voima- eli kitkasulkeisesti kytketty kytkimen kautta ulkopuolisena työkoneena toimivaan sähkömoottoriin 36. Sähkömoottorin pyörimisnopeus on säädettävissä kondensointiin tarvittavan alhaisen lämpötilan tai kierrätykseen tarvittavan siirtotilavuuden (tuoton) kulloistenkin 20 vaatimusten mukaan. Kompressorin 23 jälkeen kantajakaasuvirta 16 menee toiseen kompressoriin 24, joka on suoraan mekaanisesti kytketty paisuntakoneeseen 30 (muunnettuun turboahtimeen), mikä on osoitettu numerolla 31 merkityllä jatkuvalla akselilla. Puristettu kantajakaasuvirta 16 menee 25 nyt lämmönvaihtimeen 26a ("lämmin" lämmönvaihdin), jossa se jäähdytetään epäsuorassa lämmönvaihdossa liuotinhöyry-köyhällä kantajakaasuvirralla 14. Lämmönvaihdin 26a on samoin kuin kuvion 3 sovellutusmuodossa ohitusventtiilin 27 silloittama (so. kytketty rinnan sen jäähdytyskierukan kans-30 sa). Lämmönvaihtimen 26a perään on kytketty epäsuora jäähdytin 25, jonka avulla voidaan yksinkertaisella tavalla säätää kantajakaasuvirran lämpötilaa. Ilman jäähdytintä täytyisi kantajakaasuvirta 16 jäähdyttää siinä määrin jäähdy ttimessä 18, että sen lämpötila ennen sisäänmenoa kompres-35 soriin saisi olla vain n. 10-20°C. Tätä varten täytyisi jäähdytin 18 rakentaa varsin suureksi. Jäähdyttimen 25 mukaanotolla voidaan kantajakaasuvirran lämpötilaa lisäksi 16 74 61 9 säätää laajemmalla alueella jäähdytysaineventtiiliä 29 sopivasti ohjaamalla.The arrangement according to Fig. 5 substantially corresponds to the arrangement according to Fig. 1. The cooled carrier gas stream coming out of the condenser 18 goes to the first compressor 15, which is forcibly or frictionally connected to an electric motor 36 acting as an external machine via a clutch. The electric motor speed can be adjusted according to the low temperature required for condensation or After the compressor 23, the carrier gas stream 16 goes to a second compressor 24, which is directly mechanically connected to the expansion machine 30 (converted turbocharger), which is indicated by a continuous shaft marked 31. The compressed carrier gas stream 16 now enters a heat exchanger 26a ("warm" heat exchanger) where it is cooled in indirect heat exchange by a solvent vapor-poor carrier gas stream 14. The heat exchanger 26a is, as in the embodiment of Figure 3, An indirect cooler 25 is connected behind the heat exchanger 26a, by means of which the temperature of the carrier gas stream can be adjusted in a simple manner. Without the cooler, the carrier gas stream 16 would have to cool in the cooler 18 to such an extent that its temperature before entering the compressor 35 should be only about 10-20 ° C. To do this, the radiator 18 would have to be built quite large. With the inclusion of the cooler 25, the temperature of the carrier gas stream 16 16 61 9 9 can also be adjusted over a wider range by suitably controlling the coolant valve 29.
Jäähdyttimen 25 perään on samoin kuin kuvion 3 so-vellutusmuodossa kytketty lämmönvaihdin 26b ("kylmä" lämmön-5 vaihdin), jossa kantajakaasuvirta jäähdytetään jälleen epäsuorassa lämmönvaihdossa liuotinhöyryköyhällä kantajakaa-suvirralla 14 (esimerkissä n. 0°C:seen). Liuotinhöyryniukan kantajakaasuvirran 14 lämpötilan säätö on mahdollista ohi-tusventtiilillä 27.A heat exchanger 26b ("cold" heat-5 exchanger) is connected downstream of the condenser 25, as in the embodiment of Figure 3, in which the carrier gas stream is again cooled in indirect heat exchange by a solvent vapor-poor carrier fraction stream 14 (in the example to about 0 ° C). The temperature control of the solvent vapor carrier gas stream 14 is possible by means of a bypass valve 27.
10 Jotta liuotinhöyrypitoistetun kantajakaasuvirran lämpötila "kylmässä" lämmönvaihtimessa 26b pysyy vakiona (n-heksaanin tapauksessa n. 0°C), täytyy venttiilin 27 ollessa auki jäähdytysaineen massavirtaa lisäjäähdyttimen 25 läpi suurentaa.10 In order for the temperature of the solvent vapor-depleted carrier gas stream in the "cold" heat exchanger 26b to remain constant (about 0 ° C in the case of n-hexane), the mass flow of coolant through the auxiliary cooler 25 must be increased with the valve 27 open.
15 Lämmönvaihtimessa 26b kondensoituu jo osa liuotin- höyryistä. Tämä osa poistetaan liuottimenerottimessa 50.15 Some of the solvent vapors are already condensed in the heat exchanger 26b. This part is removed in the solvent separator 50.
Tämä on kuitenkin tarpeellista vain silloin, kun kantaja-kaasuvirran liuotinhöyrypitoisuus on suuri ja lämmönvaihtimen 26b jälkeen erotettu liuotinmäärä on niin suuri, että 20 paisuntakoneen 30 vahingoittuminen on pelättävissä liuotin-pisaroiden johdosta.However, this is only necessary when the solvent vapor content of the carrier gas stream is high and the amount of solvent separated after the heat exchanger 26b is so large that damage to the expansion machine 30 is feared due to the solvent droplets.
Numerolla 28 merkitty liuotinhöyryrikkaan kantaja-kaasuvirran ja mahdollisesti vielä esiintyvien nestemäisten liuotinhiukkasten seos virtaa paisuntaturpiiniksi 25 (muunnetuksi turboahtimeksi) muodostettuun paisuntakonee-seen 30. Tämä on, kuten jo mainittiin, akselin 31 avulla kytketty mekaanisesti suoraan kompressoriin 24. Paisunta-koneessa 30 saavutettu työ voidaan siis käytännöllisesti katsoen häviöittä käyttää hyväksi kompressorissa 24 liuo-30 tinhöyryrikkaan kantajakaasuvirran kokoon puristamiseen, koska ei synny tehonsiirtohäviöitä. Moottori 36, joka käyttää ensimmäistä kompressoria 23, on järjestelmän ainoa ulkoinen energianlähde, jolloin energian syöttö voidaan joustauttaa järjestelmän kulloistenkin tarpeiden mukaan.The mixture of solvent vapor-rich carrier gas stream numbered 28 and any liquid solvent particles still present flows into an expansion machine 30 formed into an expansion turbine 25 (converted turbocharger). This is, as already mentioned, mechanically connected to the compressor 24 by means of a shaft 31. thus, virtually no losses are utilized in the compressor 24 to compress the solvent-rich carrier gas stream, since no power transmission losses occur. The motor 36, which drives the first compressor 23, is the only external energy source in the system, so that the energy supply can be flexible according to the current needs of the system.
35 Paisuntaturpiinissa 30 tapahtuu suoritetun työn johdosta kantajakaasuvirran lisäjäähtymistä, ja numerolla 32 merkitty seos, joka muodostuu liuotinhöyryköyhästä 17 7461 9 kantajakaasuvirrasta ja vielä mahdollisesti olemassa olevista nestemäisistä liuotinhiukkasista (osuus suurempi kuin 28:ssa), menee liuottimenerottimeen 34. Liuottimenerot-timesta 34 ulos tuleva liuotinhöyryköyhä kantajakaasuvirta 5 on oletetussa sovellutusesimerkissä n. -40°C lämpötilassa ja virtaa peräkkäisesti lämmönvaihtimien 26b ja 26a läpi epäsuorassa lämmönvaihdossa liuotinhöyryrikkaan kantajakaa-suvirran 16 kanssa. Tällöin edellinen lämmitetään n. 140°C:seen, so. lämpötilaan, joka tarvitaan liuottimen höy-10 rystämiseksi haihdutuskammiossa 12.As a result of the work carried out in the expansion turbine 30, additional cooling of the carrier gas stream takes place, and the mixture marked 32 consisting of the solvent vapor-poor 17 7461 9 carrier gas stream and any liquid solvent particles still present (proportion greater than 28) goes to the solvent separator 34. the carrier gas stream 5 is in the assumed application example at a temperature of about -40 ° C and flows successively through the heat exchangers 26b and 26a in indirect heat exchange with the solvent vapor-rich carrier fraction stream 16. In this case, the former is heated to about 140 ° C, i.e. to the temperature required to evaporate the solvent vapor-10 in the evaporation chamber 12.
Tämän kantajakaasuvirran lämpötilan lisäohjäämiseksi voidaan järjestää paisuntaventtiili 38. Kun kantajakaasu-virta menee tämän venttiilin läpi, tapahtuu lisäjäähtymistä ilman työtä. Järjestelmän lämpötilaa ei siis voida ainoas-15 taan säätää kuristusventtiilillä 22, vaan myös paisunta-venttiilillä 38 yksinkertaisella tavalla. Näillä molemmilla venttiileillä voidaan muita säätölaitteita, käyttämättä sopeuttaa järjestelmä mitä erilaisimpiin liuotinyhdistel-miin. Paisuntaventtiilissä 38 esiintyvä kantajakaasuvirran 20 jäähtymistä voidaan käyttää kantajakaasuvirran jäähdytykseen paisuntaturpiinin 30 jälkeen (ei esitetty piirustuksessa) , jolloin paisuntaventtiilin 39 perään voidaan tarvittaessa asentaa liuottimenerotin.To further control the temperature of this carrier gas stream, an expansion valve 38 may be provided. As the carrier gas stream passes through this valve, additional cooling occurs without operation. Thus, the temperature of the system can be controlled not only by the throttle valve 22 but also by the expansion valve 38 in a simple manner. With both valves, other control devices can be adapted to the widest possible range of solvent combinations without the use of other control devices. The cooling of the carrier gas stream 20 present in the expansion valve 38 can be used to cool the carrier gas stream after the expansion turbine 30 (not shown in the drawing), whereby a solvent separator can be installed behind the expansion valve 39 if necessary.
Liuottimenerottimessa 34 tapahtuu, kuten kuvion 1 25 sovellutusmuodon yhteydessäkin, seoksen jako liuotinköyhään kantajakaasuvirtaan 14 ja nestemäiseen liuottimeen, jota samoin kuin kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa jatko-käsitellään.In the solvent separator 34, as in the embodiment of Fig. 1, the mixture is divided into a solvent-poor carrier gas stream 14 and a liquid solvent, which, as in the embodiment of Fig. 1, is further treated.
Tarvittaessa voidaan pienehkö osa talteen otetusta 30 liuottimesta johtaa johdon 44 kautta pumppuun 46 ja tämän avulla suihkuttaa lämmönvaihtimeen 26b ja/tai seokseen 38 ennen paisuntakonetta 30. Kuten jo edellä mainittiin, tämän vesiliukoisen liuotinosuuden avulla estetään lämmönvaihtimen 26b, paisuntakoneen 30 ja yhdysjohdon 28 jäätyminen 35 siten, että liuotin muodostaa veden kanssa alhaalla sulavan seoksen tai tapahtuu jään erotus kylmistä liuotinpisa-roista. Liuottimen syöttöjohdot on merkitty 48a ja vastaa- ie 7461 9 vasti 48b. Paisuntaturpiinin 30 jäätymistä samoin kuin sitä vaaraa, että liuotinpisarat tai jäähiukkaset vahingoittaisivat paisuntaturpiinin siivistöä, vähennetään myös liuotti-menerottimen 50 avulla.If necessary, a smaller portion of the recovered solvent 30 can be passed through line 44 to pump 46 and sprayed to heat exchanger 26b and / or mixture 38 before expansion machine 30. As already mentioned, this water soluble solvent portion prevents heat exchanger 26b, expansion machine 30 and connecting line 28 from freezing. that the solvent forms a low-melting mixture with water or that ice separates from the cold solvent droplets. The solvent supply lines are marked 48a and 48b, respectively. Freezing of the expansion turbine 30, as well as the risk of solvent droplets or ice particles damaging the expansion turbine impeller, is also reduced by the solvent separator 50.
5 Kuviossa 6 esitetyssä sovellutusmuodossa ovat ele mentit, jotka ovat identtisiä tai ekvivalentteja kuvioiden 1 ja 5 sovelmien elementtien kanssa, varustettu samoilla viitenumeroilla. Tärkein ero on siinä, että paisuntakone 30 mekaanisesti kytketty suoraan ensimmäiseen kompressoriin 23 10 (akselin 31 avulla) toisen kompressorin 24 ollessa kytketty sähkömoottoriin 36. Tällä järjestelyllä on kuvion 1 mukaiseen järjestelyyn nähden se etu, että liuotinhöyryllä kyllästetyn kaasuvirran painetta tai lämpötilaa voidaan vielä paremmin säätää ennen kuin se menee "lämpimään" lämmönvaih-15 timeen 26a, koska poikkeamaa tavoitearvoista voidaan tässä kohdassa moottorin 36 avulla suoraan ohjaamalla vastustaa ja vastaohjaus vaikuttaa heti.In the embodiment shown in Figure 6, elements which are identical or equivalent to the elements of the applets of Figures 1 and 5 are provided with the same reference numerals. The main difference is that the expansion machine 30 is mechanically connected directly to the first compressor 23 10 (by means of a shaft 31) while the second compressor 24 is connected to the electric motor 36. This arrangement has the advantage over the arrangement of Figure 1 that the solvent vapor pressure or temperature can be further controlled. before it enters the "warm" heat exchanger 15a, because the deviation from the target values can be resisted at this point by direct control by means of the motor 36 and the counter-control acts immediately.
Lisäksi tässä sovellutusmuodossa paisuntakone 30 on muodostettu johtosiipisäätöiseksi paisuntaturpiiniksi, mil-20 lä saadaan lisäohjausmahdollisuus ja voidaan optimoida paisuntaturpiinin hyötysuhde järjestelmässä kulloinkin vallitsevia paine- ja virtausolosuhteita vastaavasti. Lopuksi on säätöelimeksi kompressorin 23 eteen asennettu vielä venttiili 21.In addition, in this embodiment, the expansion machine 30 is formed as a line-driven expansion turbine, which provides additional control capability and optimizes the efficiency of the expansion turbine according to the current pressure and flow conditions in the system. Finally, a valve 21 is mounted in front of the compressor 23 as a control element.
25 Keksintöä ei rajoiteta selostettuihin sovellutus- esimerkkeihin, vaan sitä voidaan moninaisin tavoin muutella keksinnön piiristä poikkeamatta.The invention is not limited to the described application examples, but can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.

Claims (20)

1. Förfarande för ätervinning av avdunstat lösnings-medel, varvid en i en förängningskammare med lösningsmedels-5 anga belastad varm bärgasström för kondensering av lösnings-medelsängorna och för avskiljning av lösningsmedlen kompri-meras, avkyls och under pägäende arbete expanderas, varef-ter den pä lösningsmedelsängor fattiga bärgasströmmen ef-ter förnyad uppvärmning äterledes tili förängningskammaren, 10 kännetecknad därav, att den under expansionen uppnädda arbetseffekten tillsammans med ett utifrän till-fört arbete medelst en mekanisk koppling används tili komp-rimering av den med lösningsmedelsangorna belastade bär-gasströmmen. 15A process for recovering the evaporated solvent, wherein a hot carrier gas stream for condensing the solvent beds and for separating the solvents is compressed, cooled and expanded during a pending operation, in a dilution chamber, whereupon it is expanded. on the solvent beds, poor carrier gas flow after renewed heating, however, into the expansion chamber, characterized in that the working power obtained during the expansion, together with an externally applied work, is used to compartmentalize the solvent gas loaded with the solvent steam gas. 15
2. Förfarande enligt patentkravet 1, känne- t e c k n a t därav, att den arbetseffekt som uppnäs under expansionen överförs medelst en direkt mekanisk koppling tili ett eller flera komprimeringssteg för komprime-ring av den med lösningsmedelsangorna belastade bärgas-20 strömmen.2. A method according to claim 1, characterized in that the working power obtained during the expansion is transmitted by a direct mechanical coupling to one or more compression steps for compressing the carrier gas loaded with the solvent vapors.
3. Förfarande enligt patentkravet 2, känne-t e c k n a t därav, att det andra eller de övriga komp-rimeringsstegen drivs separat med ett utifrän tillfört arbete. 253. A method according to claim 2, characterized in that the second or other compaction steps are operated separately with an external feed. 25
4. Förfarande enligt ndgot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att som bärgas används en inert gas eller en gas, vars syrehalt ligger under lösnings-medelsängornas antändningsgräns.4. A process according to any of claims 1-3, characterized in that as inert gas is used an inert gas or gas whose oxygen content is below the ignition limit of the solvent beds.
5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, 30 kännetecknat därav, att temperaturen hos den med lösningsmedelsängor belastade bärgasen regleras före, mellan och/eller efter de enskilda komprimeringsstegen genom indirekt värmeväxling med ett yttre kylmedium.Process according to any one of claims 1-4, characterized in that the temperature of the solvent-laden carrier gas is controlled before, between and / or after the individual compression steps by indirect heat exchange with an external cooling medium.
6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, 35 kännetecknat därav, att i den avkyIda bär- gasströmmen före expansionen insprutas vattenlösligt lös-ningsmedel i vätskeform. 7461 9Process according to any of claims 1-5, characterized in that in the cooled carrier gas stream prior to expansion, water-soluble solvent in liquid form is injected. 7461 9
7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n n e -t e c k n a t därav, att tili insprutningen i den avkylda bärgasströmmen används en del av det kondenserade och av-skilda lösningsmedlet. 57. A process according to claim 6, characterized in that part of the condensed and separated solvent is used for the injection into the cooled carrier gas stream. 5
8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknat därav, att en del av lösningsme-delsängorna kondenseras och avskiljas före expansionen frän den avkylda bärgasströmmen.Process according to any of claims 1-7, characterized in that some of the solvent beds are condensed and separated prior to expansion from the cooled carrier gas stream.
9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, 10 kännetecknat därav, att den under päqäende arbete endast delvis expanderade bärgasströmmen ännu en gang expanderas utan att arbete utförs.9. A method according to any one of claims 1-8, 10, characterized in that during the working operation, only partially expanded the carrier gas stream is expanded once more without carrying out work.
10. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att den utan arbetseffekt expande- 15 rade bärgasströmmen används vid indirekt värmeväxling som kylgas för den under pägäende arbete expanderade bärgasströmmen.10. A process according to claim 9, characterized in that the expanded gas stream is used without indirect effect in indirect heat exchange as cooling gas for the carrier gas stream which is undergoing operation.
11. Anläggning för utförande av ett förfarande enligt nägot av patentkraven 1-10, varvid tili bärgasens 20 cirkulation kopplats en förängningskammare, där en upp-värmd bärgasström belastas med lösningsmedelsängor, en kompressor, en kylanordning för utkondensering av lösnings-medelsängorna frän bärgasströmmen, en expansionsmaskin, en lösningsmedelsavskiljare och en genomströmningsvärme- 25 växlare för äteruppvärmning av den pä lösningsmedelsängor fattiga bärgasströmmen, kännetecknad därav, att kompressorn (24) är mekaniskt kopplad tili expansions-maskinen (30) och en yttre tillsatsarbetsmaskin (26) och att kylanordningen och äteruppvärmningsanordningen bestär 30 av ätminstone en värmeväxlare (26 eller 26a och 26b) , genom vilken den pä lösningsmedelsängor fattiga bärgasströmmen strömmar.An installation for carrying out a method according to any of claims 1-10, wherein in the circulation of the carrier gas is coupled an expansion chamber, where a heated carrier gas stream is loaded with solvent beds, a compressor, a cooling device for condensing the solvent beds from the carrier stream, a expansion machine, a solvent separator and a through-flow heat exchanger for re-heating of the solvent-poor carrier gas stream, characterized in that the compressor (24) is mechanically coupled to the expansion machine (30) and an external attachment heating device (26) Of at least one heat exchanger (26 or 26a and 26b) through which the poor carrier gas stream flows on solvent beds.
12. Anläggning enligt patentkravet 11, kännetecknad därav, att expansionsmaskinen (30) är meka- 35 niskt kopplad direkt tili en av tvä eller flera kompres- sorer (23 eller 24). 24 7 4 6 1 9Plant according to claim 11, characterized in that the expansion machine (30) is mechanically connected directly to one of two or more compressors (23 or 24). 24 7 4 6 1 9
13. Anläggning enligt patentkravet 11, kanne-t e c k n a d därav, att den andra eller de övriga komp-ressorerna är mekaniskt kopplade tili yttre arbetsmaski-ner (36).An installation according to claim 11, characterized in that the other or the other compressors are mechanically coupled to external working machines (36).
14. Anläggning enligt patentkravet 11, 12 eller 13, kännetecknad därav, att expansionsmaskinen (30) är en expansionsturbin och tillsatsarbetsmaskinen (36) är en elektrisk motor.Plant according to claim 11, 12 or 13, characterized in that the expansion machine (30) is an expansion turbine and the auxiliary working machine (36) is an electric motor.
15. Anläggning enligt patentkravet 11, 12, 13 el- 10 ler 14, kännetecknad därav, att mellan för- ängningskammaren (12) och den första kompressorn (23), mellan den första och andra kompressorn eller i varje enskilt fall följande kompressor och/eller den sista kompressorn (24) och expansionsmaskinen (30) är kopplad 15 en indirekt kylare (18 eller 25) för regiering av den med lösningsmedelsängor belastade bärgasströmmens temperatur.Installation according to claims 11, 12, 13 or 14, characterized in that between the displacement chamber (12) and the first compressor (23), between the first and second compressors or in each case the following compressor and / or the last compressor (24) and the expansion machine (30) are coupled to an indirect cooler (18 or 25) for controlling the temperature of the solvent-loaded carrier stream.
16. Anläggning enligt patentkravet 15, kännetecknad därav, att framför den indirekta kylare (25) som installerats mellan kompressorn eller den 20 sista kompressorn (24) och expansionsmaskinen (30) är kopplad en värmeväxlare (26a) och efter denna en värme-växlare (26b).An installation according to claim 15, characterized in that in front of the indirect cooler (25) installed between the compressor or the last compressor (24) and the expansion machine (30) is connected a heat exchanger (26a) and after this a heat exchanger ( 26b).
17. Anläggning enligt nägot av patentkraven 11-16, kännetecknad därav, att mellan värmeväxlaren 25 (26) och expansionsmaskinen (30) är installerade anordnin- gar (48) för insprutning av ett vattenlösligt lösningsme-del i vätskeform i bärgasströmmen.Installation according to any of claims 11-16, characterized in that devices (48) for injecting a water-soluble solvent in liquid form into the carrier stream are installed between the heat exchanger 25 (26) and the expansion machine (30).
18. Anläggning enligt nägot av patentkraven 11-17, kännetecknad därav, att mellan värmeväxlaren 30 (26) och expansionsmaskinen (30) är installerad en andra lösningsmedelsavskiljare (50).Installation according to any of claims 11-17, characterized in that a second solvent separator (50) is installed between the heat exchanger 30 (26) and the expansion machine (30).
19. Anläggning enligt nägot av patentkraven 11-18, kännetecknad därav, att framför förängnings-kammaren (12) är anordnad en expansionsventil (38).An installation according to any one of claims 11-18, characterized in that an expansion valve (38) is arranged in front of the locking chamber (12).
20. Anläggning enligt nägot av patentkraven 11-19,An installation according to any of claims 11-19,
FI813200A 1980-10-14 1981-10-14 Solvent recycling process and plant. FI74619C (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3038790 1980-10-14
DE3038790A DE3038790C2 (en) 1980-10-14 1980-10-14 Process and system for the recovery of solvents
DE3038792 1980-10-14
DE3038792A DE3038792C2 (en) 1980-10-14 1980-10-14 Process and system for the recovery of solvents

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI813200L FI813200L (en) 1982-04-15
FI74619B FI74619B (en) 1987-11-30
FI74619C true FI74619C (en) 1988-03-10

Family

ID=25788480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI813200A FI74619C (en) 1980-10-14 1981-10-14 Solvent recycling process and plant.

Country Status (10)

Country Link
AU (1) AU545130B2 (en)
CH (1) CH656549A5 (en)
DK (1) DK453481A (en)
ES (1) ES8302472A1 (en)
FI (1) FI74619C (en)
FR (1) FR2491768B1 (en)
GB (1) GB2085310B (en)
NL (1) NL8104679A (en)
NO (1) NO813461L (en)
SE (1) SE8106080L (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3229030A1 (en) * 1982-08-04 1984-02-09 Fluormatic GmbH, 7407 Rottenburg Process and apparatus for the secondary treatment of solvent-containing, liquid, combustible residues from machines
FR2544992A1 (en) * 1983-04-29 1984-11-02 Alsthom Atlantique Plant for drying a liquid product
DE3471367D1 (en) * 1983-12-19 1988-06-23 Duphar Int Res Method of drying a solid and device therefor
DE3844326A1 (en) * 1988-12-27 1989-05-03 Mathias Kambach Process for separating off and recovering chlorofluorocarbons from mixtures of chlorofluorocarbons and other gases
US5304253A (en) * 1990-09-12 1994-04-19 Baxter International Inc. Method for cleaning with a volatile solvent
US5346534A (en) * 1990-09-12 1994-09-13 Baxter International Inc. Process for treating an article with a volatile fluid
US5106404A (en) * 1990-09-12 1992-04-21 Baxter International Inc. Emission control system for fluid compositions having volatile constituents and method thereof
US5232476A (en) * 1990-09-12 1993-08-03 Baxter International Inc. Solvent recovery and reclamation system
EP0512943B1 (en) * 1991-05-10 1995-08-09 Julius Louis Kovach Recovery of condensable organic compounds from inert streams laden therewith
BE1009886A5 (en) * 1996-05-08 1997-09-02 Hamon Thermal Engineers & Cont Method and device for the production of water condensation this moisture in air air.
DE19635075A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Maul & Co Chr Belser Gmbh Process and device for cleaning and reusing exhaust air
US7645322B2 (en) 2006-09-15 2010-01-12 Ingersoll Rand Energy Systems Corporation System and method for removing water and siloxanes from gas
US20190234342A1 (en) * 2018-01-29 2019-08-01 Tamura Corporation Gas purifying apparatus, gas purifying method and conveying heating apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3416318A (en) * 1966-02-18 1968-12-17 Universal Desalting Corp Evaporating apparatus
CH568774A5 (en) * 1972-03-27 1975-11-14 Zakon Tsadok
DE2725252C3 (en) * 1977-06-03 1980-04-24 Erwin Kampf Gmbh & Co Maschinenfabrik, 5276 Wiehl
US4295282A (en) * 1978-11-15 1981-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Heat and liquid recovery using open cycle heat pump system
DE2852078A1 (en) * 1978-12-01 1980-06-12 Linde Ag METHOD AND DEVICE FOR COOLING NATURAL GAS
SE427691B (en) * 1979-10-16 1983-04-25 Almloef G Combustion process with exhaust gas purification

Also Published As

Publication number Publication date
NL8104679A (en) 1982-05-03
ES506224A0 (en) 1982-12-01
GB2085310A (en) 1982-04-28
CH656549A5 (en) 1986-07-15
SE8106080L (en) 1982-04-15
FR2491768B1 (en) 1985-03-15
AU7629881A (en) 1982-04-22
FI813200L (en) 1982-04-15
NO813461L (en) 1982-04-15
DK453481A (en) 1982-04-15
GB2085310B (en) 1984-09-05
FR2491768A1 (en) 1982-04-16
AU545130B2 (en) 1985-07-04
ES8302472A1 (en) 1982-12-01
FI74619B (en) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI74619C (en) Solvent recycling process and plant.
US5152812A (en) Recovery of condensable organic compounds from inert gas streams laden
EP2594687B1 (en) A laundry dryer with a heat pump system
US4182659A (en) Method of concentrating a water-containing glycol
FI86914B (en) FOERFARANDE SAMT ANORDNING FOER TORKNING AV RAOBRUNKOLET I EN TURBULENSZONTORKARE.
US20140007599A1 (en) Heat pump system for a laundry dryer and a method for operating a heat pump system of a laundry dryer
RU2580319C2 (en) Regeneration of kinetic hydrate-formation inhibitor
US4295282A (en) Heat and liquid recovery using open cycle heat pump system
CN106574441B (en) Method and apparatus, industrial plants, paper mill and control device for dry goods to be dried
CN1385302A (en) Device for cooling material tape
CA1178529A (en) Multistage evaporation installation with integral heat-recirculating system
US4478686A (en) Process and apparatus for recovery of solvents
CA2917809C (en) Heat recovery and upgrading method and compressor for using in said method
CA2346138A1 (en) Method and installation for drying a textile mass
US3004347A (en) Drying of solid materials
GB1558913A (en) Drying of wet material
KR20190085067A (en) Drying systems with improved energy efficiency and capacity control
US20110219639A1 (en) Method for estimating the health risk of a test subject
RU2684621C2 (en) Method and system for producing pressurised and at least partially condensed mixture of hydrocarbons
GB2519321B (en) Drying apparatus and method of drying material
CA3007554C (en) Process for separating solvent from spent oil sand solids using superheated steam
US10401087B1 (en) Process for separating solvent from spent oil sand solids using superheated steam
WO2018073344A1 (en) Plant and process for production of hot water from humid air
KR20140134860A (en) Drying sludge apparatus
CS243224B1 (en) Two-circuit compressor evaporating and condensing set

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: LOHMANN GMBH & CO KG