FR2475080A1 - Procede et dispositif pour la recuperation du solvant dans les machines de degraissage a sec. - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR DEBARRASSER DES TRACES DE SOLVANT DE L'AIR CHARGE DE SOLVANT, NOTAMMENT DANS LES APPAREILS DE DEGRAISSAGE A SEC, DU TYPE DANS LEQUEL, SUR LE COURANT D'AIR CHARGE DE SOLVANT A EPURER, ON PULVERISE UN LIQUIDE REFROIDI, CARACTERISE EN CE QUE LEDIT LIQUIDE PULVERISE REFROIDI EST DE MEME NATURE CHIMIQUE QUE LE SOLVANT CONTENU DANS L'AIR A EPURER. L'INVENTION CONCERNE EGALEMENT UN DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA RECUPERATION DU SOLVANT DANS
LES MACHINES DE DEGRAISSAGE A SEC
L'invention concerne un procédé pour la récupération de solvant, dans les installations de nettoyage à sec des vêtements t elle se rapporte également a un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Le nettoyage à sec l'aide de solvant est une opération bien connue qu'il est donc inutile de décrire ici en détail. Schématiquement, on place les vêtements à nettoyer dans un tambour rotatif où est introduit du solvant, puis on essore et enfin on sèche. Cette opération de sèchage s'effectue généralement en deux phases :l'une, en circuit fermé dans la machine elle-même, l'autre, dite de "désodorisation" en circuit ouvert. Malheureusement, au cours de cette dernière phase, on rejette dans l'atmosphère une quantité appréciable de solvant, ce qui est très polluant et rend obligatoire l'emploi de cheminées, ce qui est contraignant et comateux pour l'utilisateur.

Pour se passer de cette cheminée, on a proposé de travail ler en circuit fermé.

Dans le brevet français 2 323 424, on a suggéré d'adapter sur le circuit de nettoyage un appareil annexe dénommé "piège à solvant". Sommairement (voir figure 1), cet appareil comprend
- un ch#ssis 1 calorifugé renfermant, à sa partie basse une amenée d'air 2 chargé de solvant, reliée à la sortie de la machine de dégraissage et, à sa partie haute une sortie 3 pour l'air épuré, connectée à l'entrée de la machine de nettoyage,
- une rampe de pulvérisation 4 d'eau froide disposée en haut et au dessous de la sortie 3, de sorte que la pulvérisation soit dirigée à contre-courant de l'air à purifier,
- l'eau chargée de solvant s'écoulant dans la partie 5 du corps située en dessous de l'amenée d'air 2 où elle décante,
- une pompe 6 destiné à alimenter la rampe 4 avec cette eau décantée en -5,
- un déchargeur de température 7, relié à un groupe frigorifique 8 placé entre l'amenée 2 et la rampe 4.

Avantageusement, dans cet appareil
- le bac de décantation 5 se compose de deux compartiments 9 et 10 séparés par deux cloisons 11 et 12, de manière à éviter le retour du solvant 17 dans le compartiment 10 où la pompe 6 puise l'eau refroidie 18 destinée à être recyclée en 4 ;
- une grille filtrante 13 est disposée juste devant la sortie 3 de manière à éliminer les traces d'humidité
- un voyant 14 est placé de manière à visualiser la hauteur d'eau et de solvant 17 récupéré qui sera retiré par une vanne de soutirage 15
- un orifice de remplissage 16 d'eau.

Cet appareil ou piège à solvant", facilement adaptable sùr une machine conventionnelle et permettant de travailler en circuit fermé présente néanmoins quelques inconvénients.

On peut citer
- température de refroidissement limitée à 00C ;
- présence permanente dans le circuit d'une humidité importante qui entraine à la longue des corrosions sensibles;
- nécessité d'avoir un organe de séparation (11-12) eausolvant ;
- dépense énergétique appréciable pour travailler à OOC;
- passage des composés stabilisants du solvant dans l'eau, ce qui d'une part, pollue cette dernière et d'autre part, déstabilise les solvants.

Pour diminuer la température, on a suggéré d'utiliser de l'eau additionnée de glycol. Cette solution ne supprime pas le défaut important de l'humidité source de corrosions.

Dans le certificat d'addition français 2 424 047 au brevet français 2 323 424 mentionné ci-dessus, on a suggéré de faire circuler l'air à épurer tout d'abord à travers une batterie froide à eau, ensuite à travers une cloison de filtration et enfin,à tavers une seconde batterie froide à éléments secs. Si ainsi, on peut effectivement descendre à une plus basse température, néanmoins, ce procédé présente l'inconvé- nient de nécessiter un investissement plus lourd et ne supprime pas le défaut important de la présence d'humidité source de corrosions.

L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un procédé perfectionné du type décrit dans le brevet français 2 323 424 mentionné ci-dessus, pour débarasser de solvant de l'air chargé de solvant, qui soit facile à construire et à faire fonctionner, ne pollue pas l'atmosphère et ne corrode pas les installations auxquelles il est connecté. Ce procédé dans lequel sur le courant d'air chargé de solvant à épurer, on pulvérise un liquide refroidi, se caractérise en ce que ledit liquide de lavage pulvérisé refroidi est de même nature chimique que le solvant contenu dans l'air à épurer.

En d'autres termes, comme le solvant usuel de dégraissage à sec est le plus généralement le perchloréthylène, on lave l'air chargé de perchloréthylène qui sort de la machine de dégraissage avec du perchloréthylène refroidi, pulvérisé à contre courant de l'air à purifier.

Comme on le sait, la concentration de solvant dans l'air est fonction de la température. Comme la température de soli dification des solvants usuels de dégraissage à sec est notablement inférieure à celle de lleau, on peut donc ainsi abaisser considérablement cette concentration en abaissant la température de traitement.

La température de congélation des principaux solvants usuels de dégraissage à sec est pour l'essentiel
- perchloréthylène - 220C
- trichloréthyiène - 860C
- trichlorethane - 320C
- trifluorotrichloréthane - 350C
- monofluorotrichlorométhane - 11 C.

Mais comme déjà dit, en dégraissage à sec, le solvant le plus utilisé est le perchloréthylène,
Il va de soi que le groupe réfrigérant de la batterie de réfrigération 7 de l'appareil pour la mise en oeuvre de l'invention doit être adapté pour atteindre des températures aussi basses que possible, compatibles avec la nature du solvant à récupérer, de manière à travailler aussi près que possible du point de congélation de ce solvant.

L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé (voir figure 2) est identique a celui de la figure 1, à l'exception tGtlt2:OiS que
= en 16/ on ajoute éventuellement du solvant de même nature que celui contenu dans l'air à épurer,
- la rampe de pulvérisation 4 est alimentée en solvant refroidi,
- comme dit ci-dessus, le groupe réfrigérant 8 est adapté à ce solvant,
- dans le bac de décantation 5, on ne recueille plus un mélange eau-solvant 17, mais uniquement du solvant 17, de sorte qu'il n'est plus utile d'avoir les cloisons 11 et 12.

Le fonction#nement de cet appareil s'effectue de la manière suivante.

On dégraisse à sec des vêtements de manière connue grâce à une installation classique illustrée par exemple à la figure 3. Sur cette figure 3, 30 désigne le tambour, 31 le filtre, 32 le condenseur, 33 le ventilateur et 34 et 35 des vannes multivoies dites respectivement de sortie d'air pollué et d'entrée d'air frais. Après lavage, essorage et sèchage en circuit fermé dans la machine, on effectue la dernière phase dite de désodorisation en circuit fermé de la manière suivante. On ouvre alors les vannes 34 et 35 de manière à faire passer l'air à épurer dans le "piège à solvant désigne par son châssis 1.

On amène ainsi en 2 de l'air pollué à épurer chargé par exemple en vapeurs de perchloréthylène. Cette amenée 2 est reliée à la sortie de la machine de dégraissage à sec, plus précisément à la sortie du tambour rotatif 30. Ainsi l'air passe dans le filtre 31, le condenseur 32, le ventilateur 33 avant d'arriver dans l'appareil "piège à solvant".

Cet air en entrant dans l'enceinte 1 effleure donc la surface 20 du solvant liquide réfrigéré 17, par exemple à - 150C.. Il se produit alors un premier choc glacial, donc une première condensation.

L'air amené en 2,poussé par le ventilateur 33, cherche donc à sortir, c'est-à-dire à se diriger vers l'orifice 3.

Il rencontre alors à contre-courant la pulvérisation de solvant (perchloréthylène) issue de la rampe 4 réfrigéré, issu de 17 grâce à la pompe 6. Cela provoque une seconde condensation, car le temps de contact avec cette pluie issue de 4 est plus long que celui du premier choc glacial.

L'air à épurer traverse ensuite la batterie de réfrigération 7 elle-même refroidie å -150C environ et dont la fonction est essentiellement de refroidir la pulvérisation de solvant issue de la rampe 4.

L'air épuré de solvant sort enfin en 3 après avoir traversé éventuellement le filtre deshumidificateur 13 qui n'est pas indispensable. Cet air en 3 ne contient que quelques traces de solvant inférieur à la concentration de saturation du solvant dans l'air à la température de fonctionnement. Donc, plus le groupe 8 sera froid, plus cette concentration sera faible, donc plus on dépolluera et ainsi, plus les vêtements seront refroidis et désodorisés rapidement.

Une fois la désodorisation terminée, on ferme les vannes 34 et 35 et on ressort les vêtements.

La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.

La figure 1 illustre un "piège à solvant" tel qu'exploité actuellement et décrit dans le brevet français publié sous le n0 2 323 424 mentionné dans le préambule.

La figure 2 représente un piège à solvant" modifié pour la mise en oeuvre de l'invention.

La figure 3 montre schématiquement un équipement de dégraissage à sec eaxlipé d'un appareil "piège à solvant" selon figure 2.

EXEMPLE 1 :
A l'aide d'un appareil SODIMA conforme à la figure 1 connecté à une installation classique de dégraissage à sec avec perchloréthylène, on lave 12 Kg de vêtements souillés standards.

L'eau projetée par la rampe 4 est refroidie à 10C.

Le sèchage s'effectue en deux phases
une première phase en circuit fermé (vannes 34 et 35 fermées), donc ventilateur 33 directement relié au tambour et ce Pendant quinze minutes,
- t;L#rs, une seconde phase avec vannes 34-35 ouvertes, c1est##-dire dans lesquelles on a branché l'appareil " piège à solvant" sur le circuit pendant cinq minutes.

On récupère ainsi environ 800 g de solvant qui, s'il n'y avait pas cette récupération en circuit fermé, serait parti dans l'atmosphère.

Comme dit, la récupération du solvant 17 se fait grâce au robinet 15, mais toutefois, en fin de soutirage, l'opération est délicate et assez peu sûre, puisque l'on risque de mélanger le solvant avecl'eau.

EXEMPLE 2
On répète l'exemple 1 en remplaçant l'eau refroidie par du perchloréthylène refroidi à 10C et en remplaçant le piège à solvant de la figure 1 par un appareil conforme à celui de la figure 2, mais en utilisant le même groupe réfrigérant 8 qu'à l'exemple 1.

Comme on le sait, le perchloréthylène a un point de congélation de- -210C, une densité de 1,62 r une densité de vapeur par rapport à l'air de 5,83 et une chaleur spécifique de 0,216.

Dans les mêmes conditions de durée de sèchage et de température, on recueille alors 820 g de solvant. Outre cette récupération plus avancée, l'air frais issu de 3 est pratiquement exempt de trace d'humidité, de sorte que la machine de dégraissage n'est plus corrodée.

EXEMPLE 3
On répète l'exemple 2 en remplaçant le groupe frigo 8 par un autre groupe permettant de réfrigérer le perchloréthylène liquide issu en 4 à -40C.

On récupère alors 900 g de solvant.

Dans l'exemple 2, comme à l'exemple 3, il n'y a donc pas besoin de cloisons de séparation 11 et 12 et le soutirage du solvant 17 récupéré par condensation dans le bac 5 peut alors se faire directement et de manière sûre, par exemple à l'aide d'un simple trop-plein 21.

Si l'on modifie le groupe frigorifique 8 de manière à obtenir une température encore plus basse, la quantité de solvant récupéré sera plus élevée et dans un temps plus court.

EXEMPLE 4
On adapte le "piege à solvant" de l'exemple -1 sur une autre machine de dégraissage à sec. On procède alors à des essais systématiques.

Après traitement de 450 Kg de vêtements en 45 passes, on a récupéré 19,5 Kg de perchloréthylène.

On répète alors ces essais systématiques avec l'appareillage de l'exemple 3. Egalement en 45 passes, on récupère 25,5 Kg de solvant, soit une amélioration de l'ordre de 30%, ce qui est considérable.

Le procédé selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à la technique "piège à solvant" exploitée à ce jour avec de l'eau. On peut citer
- absence d'humidité, donc absence de corrosion, et celà même par rapport à lieau glycolée,qui pourrait permetttre d'obtenir des températures sensiblement voisines,
- pas de cloisons de séparation 11-12 et soutirage commode par simple trop-plein,
- économie substantielle d'énergie ; en effet, comptetenu des différentes chaleurs spécifiques, lorsque l'on désire refroidir 50 litres de perchlorsthylene pour aller de 200C à -2O0C, il suffit d'environ 700 Kc ; en revanche, lorsque l'on désire refroidir simplement la même quantité d'eau de 200C à seulement 00C, il fau# déja 1000 Kc ; ainsi, il n'est pas utile que le groupe frigorifique soit très puissant, ce qui donc se traduit par une économie substantielle non seulement d'énergie, mais également d'investissement,
- solvant qui este stabilisé,
- opération en circuit fermé.

On ne pouvait pas prévoir que la simple utilisation comme liquide de lavage pulvérisé refroidi d'un composé chimique de même nature que le solvant à éliminer permette de passer aussi facilement de l'insuccès au succès et présente tous les effets inattendus et le progrès technique substantiel détaillés ci dessus.

L'invention est particulièrement adaptée au dégraissage à sec.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1/ Procédé pour débarrasser des traces de solvant de l'air chargé de solvant, notamment dans les appareils de dégraissage à sec, du type dans lequel , sur le-courant-d'air chargé de solvant à épurer, on pulvérise un liquide refroidi, caractérisé en ce que ledit liquide pulvérisé refroidi est de même nature chimique que le solvant contenu dans l'air à épurer.

2/ Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le solvant à épurer et le liquide de lavagé refroidi pulvérise sur l'air à épurer sont tous deux du perchloréthylène.

3/ Appareil "piège à solvant" destiné à être adapté sur le circuit de sèchage d'une machine de dégraissage à sec, caractérisé en ce qu'il comprend

- un chassis calorifugé 1, présentant, à sa partie basse une amenée 2 d'air chargé de solvant à épurer reliée à la sortie de la machine de dégraissage à sec, et à sa partie haute une sortie 3 d'air frais épuré, connectée à l'entrée de ladite machine de nettoyage à sec,

- une rampe de pulvérisation 4 de solvant refroidi de même nature chimique que le solvant contenu dans l'air à épurer, disposé en haut du chassis 1, mais au dessous de la sortie 3, de manière à diriger la pulvérisation à contrecourant de l'air à purifier,

- un bac 5 disposé au bas du chassis 1 et au dessous de l'amenée 2 destiné à recueillir le solvant 17,

- une pompe 6 destinée à alimenter la rampe 4 avec le solvant 17 refroidi puisé dans le bac 5,

- un échangeur thermique 7, relié à un groupe frigorifique 8 placé entre l'amenée 2 et la rampe 4.

4/ Appareil selon revendication 3, caractérisé en ce qu'il présente un trop plein 21 disposé au-dessus du bac 5 pour recueillir le solvant 17.

5/ Machine de dégraissage à sec comportant un appareil piège à solvant" selon l'une des revendications 3 et 4.