NL8902479A - Werkwijze en inrichting voor het beperken van de emissie van milieu belastende, in de druktechniek e.d. vrijkomende organische oplosmiddelen. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het beperken van de emissie van milieu belastende, in de druktechniek e.d. vrijkomende organische oplosmiddelen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het beperken van de emissie van milieu belastende, in de druktechniek e.d. vrijkomende organische oplosmiddelen.

In de grafische industrie, in het bijzonder bij het vervaardigen en veredelen van bedrukte verpakkingen, worden druktechnieken toegepast waarbij organische oplosmiddelen, z.g.n. solvents, zoals ethanol, vrijkomen. Met name komt tijdens de droogfaze van het drukproces met gasvormige solvents beladen lucht met een temperatuur van 60 - 120°C vrij. De ontledings-componenten van de solvents vormen een belasting van het milieu.

De uitvinding berust op het inzicht dat de warmte-inhoud van de gasvormige solvents kan worden gebruikt voor het droog-proces met als gunstig extra effect dat de milieubelasting door vrijkomende solvents tot een minimum wordt beperkt.

Volgens de uitvinding wordt met gasvormige solvents beladen lucht uit het droogproces in warmte-uitwisselend contact gebracht met verbrandingsgas dat wordt gegenereerd door verbranding van de solvents zelf en wordt de bij de verbranding vrijkomende warmte, voor zover niet gebruikt voor het op verbrandingstemperatuur brengen van de met solvents beladen luchtstroom, in het droogproces teruggeleid.

Aldus wordt de anders in de atmosfeer geleidelijk en traag verlopende ontleding van organische solvents door verbranding daarvan geforceerd versneld en de vrijkomende warmte wordt gedeeltelijk gebruikt voor het prepareren van de verbranding en het overschot is beschikbaar voor het droogproces.

In het bijzonder wordt, afhankelijk van de solventbelading van de van het droogproces afkomstige proceslucht, een meer of minder intensieve warmte-uitwisseling met de verbrandingsgassen uitgevoerd teneinde de vlam te voeden met gas waarvan de temperatuur zodanig is dat voor verbranding van organische solvent geen extra energie-toevoer nodig is, b.v ongeveer 575°C bedraagt.

Voor het uitvoeren van de werkwijze verschaft de uitvinding een inrichting, voorzien van een verbrandingskamer met een daarop aansluitend verbrandingsgaskanaal dat althans gedeeltelijk een dubbele wand heeft, waarbij de ringvormige wandtussenruimte communiceert met een brander en waarbij een aantal op verschillende afstanden van de brander gelegen, selectief regelbare toevoerkanalen in de ringruimte uitmondt. Afhankelijk van de gewenste mate van warmte-uitwisseling kan proceslucht op kortere of langere afstand van de brander in het ringkanaal worden ingevoerd en een korter of langer warmte-uitwisseltraject doorlopen.

In nadere uitwerking van de uitvinding kan de warmteoverdracht van het verbrandingsgas naar de in het ringkanaal stromende proceslucht worden verbeterd door toepassing van warmtegeleiders die zich vanuit het ringkanaal tot in het verbrandingsgaskanaal uitstrekken.

Volgens de uitvinding zijn de warmtegeleiders bij voorkeur uitgevoerd als in hoofdzaak taps naar het middendeel van het verbrandingsgaskanaal toelopende elementen. Daarbij kunnen de warmtegeleiders zijn aangebracht volgens een zich door het ringkanaal uitstrekkend schroeflijnpatroon, zodanig, dat aan doorstromend gas een schroeflijnbeweging wordt gegeven.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting voor het beperken van emissie van milieu belastende, in de druktechniek e.d. vrijkomende organische oplosmiddelen, worden beschreven.

Volgens de tekening, die de inrichting schematisch in een langsdoorsnede-aanzicht weergeeft, is de inrichting voorzien van een brander 1, welke is opgesteld in een verbrandingskamer 2. Op de verbrandingskamer 2 sluit een verbrandingsgaskanaal 3 aan, dat althans gedeeltelijk, in het bijzonder in het op de verbrandingskamer aansluitende deel daarvan, dubbelwandig is uitgevoerd door een de kanaalwand 4 met afstand omsluitende mantel 5. De aansluiting van de mantel op het verbrandingsgaskanaal is zodanig dat warmtedilataties van de kanaalwand 4 mogelijk zijn. De tussen de kanaalwand 4 en de mantel 5 gevormde ringruimte 6 communiceert in de afgebeelde uitvoering via een de verbrandingskamer 2 omhullende ringruimte 7 met de brander 1.

Verder mondt een aantal toevoerkanalen 8, 9, 10,.enz., voor proceslucht, op verschillende afstanden van de brander 1, uit in het ringkanaal 6 dat het verbrandingsgaskanaal 3 omhult. De kanalen 8, 9 en 10 zijn selectief, door middel van afsluiters 8', 9' en 10', afsluitbaar, althams regelbaar, en zijn aangesloten op een toevoerleiding 11 voor proceslucht.

Vanuit het ringkanaal 6 strekken zich warmtegeleiders 12 uit tot ongeveer het midden van het verbrandingsgaskanaal 3. Deze warmtegeleiders zijn in de afgebeelde uitvoeringsvorm van de inrichting gerangschikt volgens een schroeflijnpatroon en hebben in hoofdzaak een speerpuntvorm met een knik langs de centrale ribbe 13 (zie vergroot detail).

Stroomafwaarts van het ommantelde gedeelte is het verbrandingsgaskanaal 3 aangesloten op een warmte-uitwisselaar 14 waarmee warmte aan doorstromend gas kan worden onttrokken en in een proces, in het bijzonder een droogproces, kan worden geleid. Verder is een ventilator 15 aangebracht.

De inrichting werkt als volgt:

De brander 1 wordt gevoed met proceslucht die koolwaterstoffen bevat en die via de leiding 11 wordt toegevoerd door aanzuiging door middel van de ventilator 15. Het gas stroomt door de ringruimte 6 en de ringruimte 7 naar de brander 1 en wordt op zijn weg voorverwarmd door warmte-uitwisseling met in het kanaal 3 stromende hete verbrandingsgassen.

Afhankelijk van de koolwaterstoffen-belading en de temperatuur van de toegevoerde proceslucht is meer of minder warmte-opname nodig om verbranding van de koolwaterstoffen te kunnen bewerkstelligen zonder extra energietoevoer. Bij voorbeeld is het gewenst dat voor het verbranden van in de druktechniek vrijkomende solvents de temperatuur vóór de brander ca, 575°C bedraagt. Deze variabele warmte-uitwisseling kan bij de inrichting volgens de uitvinding worden geregeld door middel van de selectief regelbare toevoerkanalen 8, 9 en 10. De warmte-overdracht door de wand 4 van het verbrandingsgaskanaal 3 wordt geoptimaliseerd door de warmtegeleiders waarvan de punt zich in het hoge temperatuur-gebied bevindt en waarvan de specifieke schroeflijnopstelling een rotatie van het door de ringruimte 6 stromende proceslucht induceert.

Bij het verbranden van solvents met een vlamtemperatuur van 750°-800°C kan bijvoorbeeld zoveel warmte aan instromende proceslucht worden overgedragen dat de temperatuur van het verbrandingsgas daalt tot ca.240°C. In de warmte-uitwisselaar 14 kan deze temperatuur verder worden verlaagd tot ongeveer 100°C en de gewonnen warmte kan weer voor de droogfaze van het drukproces worden gebruikt.

Het is duidelijk dat de in het kader van het winnen van warmte-energie uit in de druktechniek vrijkomende organische oplosmiddelen beschreven inrichting ook voor andere recupe-ratieprocessen kan worden gebruikt. Een belangrijk aspect van de beschreven inrichting is de specifieke, regelbare warmte-wisseling tussen het verbrandingsgas en de voeding, zodanig dat, afhankelijk van de koolwaterstoffeninhoud van de proceslucht, deze proceslucht zover wordt voorverwarmd dat door verbranding van de beschikbare hoeveelheid koolwaterstoffen de vlam zonder extra energie-toevoer in stand kan worden gehouden. D.w.z. dat bij weinig koolwaterstoffen in de proceslucht een langere warmte-uitwisselweg wordt gekozen.

Claims (7)

1. Werkwijze en inrichting voor het winnen van warmte-energie uit in de druktechniek vrijkomende organische oplosmiddelen.waarbij met gasvormige solvents beladen lucht uit het droogproces in warmte-uitwisselend contact wordt gebracht met verbrandingsgas dat wordt gegenereerd door verbranding van de solvents zelf en de bij de verbranding vrijkomende warmte, voor zover niet gebruikt voor het op verbrandingstemperatuur brengen van de met solvents beladen procesluchtstroom, in het droogproces wordt teruggeleid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat, afhankelijk van de solventbelading van de van het droogproces afkomstige proceslucht, een meer of minder intensieve warmte-uitwisseling met de verbrandingsgassen wordt uitgevoerd teneinde de vlam te voeden met met solvents beladen proceslucht waarvan de temperatuur optimaal is voor verbranding van organische solvent.

3. Inrichting, in het bijzonder voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, of 2, gekenmerkt door een verbrandingskamer (2) met een daarop aansluitend verbrandingsgaskanaal (3) dat althans gedeeltelijk een dubbele wand (4,5) heeft, waarbij de ringvormige wandtussenruimte (6) communiceert met een brander (1) en waarbij een aantal op verschillende afstanden van de brander (1) gelegen, selectief afsluitbare (8',9',10') toevoerkanalen (8,9,10) in de ringruimte (6) uitmondt.

4. Inrichting volgens conclusie 3, gekenmerkt door warmtegeleiders (12) die zich vanuit het ringkanaal (6) tot in het verbrandingsgaskanaal (3) uitstrekken.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de warmtegeleiders (12) zijn uitgevoerd als in hoofdzaak taps naar het middendeel van het verbrandingsgaskanaal (3) toelopende elementen.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de warmtegeleiders (12) zijn aangebracht volgens een schroef lijnpatroon, zodanig, dat aan dóórstromend gas een schroeflijnbeweging wordt gegeven.

7. Inrichting volgens één van de conclusies 3-6, met het kenmerk, dat de aansluiting van de wand (4) van het verbrandingsgaskanaal (3) en de zich daaromheen uitstrekkende mantelwand (5) zodanig is dat de kanaalwand (4) warmte-dilataties kan ondergaan.