NO152854B - Anordning for toerking av loesningsmiddelholdig materiale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for tørking av løsnings-middelholdig materiale ifølge innledningen av krav 1.

Fra US-PS 4 150 494 er en anordning av denne type kjent, hvor en transportbane med det løsningsmiddelholdige materiale fra hvilket løsningsmidlet skal fjernes ved fordampning, ledes gjennom et tørkekammer, som inneholder en inert gass (nitrogen) og som på begge sider er begrenset av slusekamre. Inertgassen blir tilført gjennom slusekamrene. Størsteparten av inertgasstrømmen strømmer inn i tørkekamret og blir der ladet med løsningsmiddeldamp. Etter at inertgassen har forlatt tørkekamret, blir den ved hjelp av avkjøling i en varmeveks-ler frigjort fra løsningsmiddeldamp og ledes deretter ut i atmosfæren. En mindre del av inertgasstrømmen strømmer fra slusekamret direkte ut i atmosfæren og skal hindre at luftoksygen trenger inn i tørkekamret.

Ved en slik styring av inertgasstrømmene har det vist seg at inntrengning av luftoksygen i tørkekamret på den ene side og utslipp av inertgass som er ladet med løsningsmiddeldamp til atmosfæren på den annen side ikke kan hindres helt. Inntrengning av luftoksygen er uheldig, særlig når inergasstrømmen for løsningsmiddeldampene skal ledes tilbake til tørkekamret, da det i dette tilfelle skjer en stadig anrikning av luftoksygen. Når det er tale om brennbare løsningsmidler kan eks-plosjonsgrensen på denne måten bli nådd eller overskredet.

På den annen side er utslipp av løsningsmiddeldamp i atmosfæren uønsket på grunn av de økonomiske tap det fører med seg og på grunn av belastningen på miljøet.

Anordningen ifølge oppfinnelsen for tørking av løsningsmiddel-holdig materiale ved hjelp av inert gass omfatter et tørke-kammer med i det minste ett slusekammer anordnet foran og/ eller etter tørkékammeret, med gjennomføringsåpninger for materialet anordnet i tørkékammeret og slusekammeret, med en i slusekammeret utmunnende innløpsåpning for innføring av inert gass, og med en i tørkékammeret anordnet fraledning for en blanding av inert gass og løsningsmiddeldamper. Anordningen er karakterisert ved ^at innløpsåpningen for innføring av en liten del av den inerte gass for dannelse av en ringformet strømning er utført som en slissformet dyse og anordnet nær gjennomføringsåpningen mellom slusekammeret og tørké-kammeret, at det i omkretsområdet for den ringformede strøm-ning i slusekammeret er anordnet en avsugningsåpning for bortføring av tapsblanding av den tilførte del av den inerte gass og innsuget luft, og at tørkékammeret oppviser en til-førselsledning for hoveddelen av den inerte gass.

Ifølge oppfinnelsen kan et valgfritt løsningsmiddelholdig "materiale tørkes. Oppfinnelsen kan f.eks. brukes ved frem-stilling av flatt klebemateriale, hvor et klebestoff anbrin-ges på papir- eller tekstilbaner eller -bånd. Slike bånd kan f.eks. brukes som tekniske klebebånd eller som bånd hhv ba-ner for medisinske formål (f.eks. plaster). For påføring av klebestoffet på papir- eller tekstilbanen, blir klebestoffet ved hjelp av flytende løsningsmiddel brakt i en hellbar til-stand, slik at det kan påføres i tilstrekkelig tynne og jev-ne lag. Ved tørkingen fordamper løsningsmidlet. For dette formål forblir materialet som skal tørkes i et tørkekammer, i kontakt med inertgassen som opptar løsningsmiddeldampen, med en oppholdstid som avhenger av flyktigheten og mengden av løsningsmiddel.

Som løsningsmiddel benyttes som regel løsningsmidler eller blandinger av løsningsmidler som har lettantennelige damper. I slike tilfelle er det nødvendig å benytte en inertgass med et oksygeninnhold som ligger under flammepunktet for løs-ningsmiddeldampen. Som inertgass kan f.eks. nitrogen eller karbondioksyd komme på tale. Oksygeninnholdet i luft kan imidlertid også reduseres så mye ved tilsetning av en inertgass at flammepunktet ikke lenger blir oppnådd. I enkelte tilfelle er det også mulig å benytte forbrenningsavgasser med lavt oksygeninnhold.

Løsningsmiddeldampens antennelighet er imidlertid ikke bare en funksjon av oksygeninnholdet i bærergassen, men avhenger også av typen og konsentrasjonen av løsningsmiddeldampen. Således er eksempelvis antenningsfaren større ved hydrokar-boner og etere enn ved halogenhydrokarboner. Antennelighets-egenskapene for forskjellige løsningsmiddeldamper er kjent, og de tillatte løsningsmiddeldamp-konsentrasjoner og oksygeninnhold kan leses i den aktuelle litteratur eller utledes ved enkle forsøk.

Ved hjelp av anordningen ifølge foreliggende oppfinnel-

se hindres dels utslipp av løsningsmiddeldamp i atmosfæren og dels inntrengning av luftoksygen i tørkekamret på en tek-nisk enkel måte. Dette skjer ved hjelp av den permanente

ringstrømning som genereres i slusekamret/kamrene og som og-så kan betegnes som inertgassvirvel. Denne ringstrømning opp-rettes ved samvirke av den slissformede dyse som er anordnet i nærheten av tørkekamrets inn- hhv utløpskammer med avsugningsåpningene som er anordnet i ringstrømningens omkretsområde. Skjønt det suges inn friskluft gjennom inn- hhv utløps-åpningen for slusekamret som følge av ringstrømningen, vil

denne luft forbli i ringstrømmens omkretsområde og suges av sammen med inertgassen. Som følge av den permanente ringstrøm-ning i slusekamret, blir dette kammer en sperresone, og det innstilles et konstant trykkforhold mellom slusekamret og tørkekamret, som hemmer utløp av den inerte bærergass som er ladet med løsningsmiddeldamp fra tørkekamret til atmosfæren.

Ved innføring av inertgasstrømmen gjennom dyser i slusekamret under dannelse av.en ringstrømning, kan man holde inertgasstapet meget lavt. Det ble f.eks. observert at inertgasstapet lot seg redusere til mindre enn 10%, sammenlignet med en anordning hvor inertgassen ble ledet inn i et slusekammer foran tørkekamret uten opprettelse av en ringformet strømning.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte et slusekammer som er koplet foran eller bak tørkekamret. Fortrinnsvis benyttes dog to slusekamre. På tørkekamrets innløpsside strøm-mer inertgassen fra den slissformede dyse først i motsatt retning av transportretningen for det materiale som skal tørkes, stryker i tilslutning langs slusekamrets vegger og blir sammen med innsuget friskluft avsuget gjennom en åpning i slusekamrets vegg. Det dannes da en ringformet strømning. Avsugningsåpningen er fortrinnsvis anordnet slik at inertgassen tilbakelegger en så lang strekning som mulig i den ringformede strømningens omkretsområde.

I det slusekammer som er anordnet ved tørkekamrets utløpsen-de strømmer inertgassen fra den slissformede dyse først i transportretningen av det tørkede materiale, stryker igjen langs slusekamrets vegger og blir avsuget, og det dannes en ringformet strømning.

På grunn av den ringformede strømningens virkning, er det

nok at en liten andel av den inertgass som er nødvendig for tørking av materialet blir innført i slusekamret. Hovedandelen av inertgassen kan dermed ledes direkte inn i tørke-kamret. Anordningen ifølge oppfinnelsen er særlig anvendelig i anlegg, hvor løsningsmidlet gjenvinnes. I dette tilfelle

går man frem slik at man fjerner hovedandelen av inertgassen fra tørkekamret etter at den er ladet med løsningsmiddeldamp og leder den tilbake til tørkekamret etter at løsningsmiddel-dampen er fjernet. Løsningsmiddeldamp kan f.eks. fjernes ved kondensasjon eller adsorpsjon. Dersom luftoksygen trengte inn i tørkekamret ved et slikt anlegg for gjenvinning av løs-ningsmiddeldamp, hvor inertgassen blir sirkulert, ville det skje en stadig anrikning med luftoksygen, slik at man raskt ville nå grensen for eksplosjonsfare. Utelukking av luftens oksygen er således særlig viktig i dette tilfelle.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen kan volumforholdet mellom inertgassen som tilføres slusekamret gjennom dysen og den innsugede friskluft varieres innen vide grenser ved nedenfor nærmere omtalte konstruktive trekk (end-

ring av inn- hhv utløpsåpningene i slusekamret hhv i tørke-kamret, endring av den slissformede dysens innstillingsvinkel). Nevnte forhold innstilles fortrinnsvis på 1:1 til 1:400, fortrinnsvis ca. 1:200.

Ved hjelp av anordningen ifølge oppfinnelsen kan et hvilket som helst løsningsmiddelholdig materiale tørkes. Materialet kan f.eks. ledes gjennom tørkekamret i form av et selvbæren-de bånd uten ytterligere understøttelsesanordninger. Men materialet som skal tørkes er fortrinnsvis anordnet på en transportbane som er ført gjennom slusekamret/kamrene og tørkekamret, og inn- og utløpsåpningene for tørke- og slusekamrene er da gitt spalteform med regulerbar spaltebredde. Man har i denne forbindelse tenkt på f.eks. et flatt klebemateriale, som nevnt ovenfor.

Men også materialer med større høydedimensjon kan tørkes. Da kan inn- hhv utløpsåpningene selvsagt ikke lenger ha spalteform.

Ved den foretrukne utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen, hvor flatt materiale blir tørket, utgjør forholdet mellom bredden av tørkekamrets inn- hhv utløpsspalte og bredden av slusekamrets inn- hhv utløpsspalte hensiktsmessig ca. 1:0,20 til 1:5, fortrinnsvis ca. 1:0,3 til 3. I en fore-trukket utførelsesform kan den slissformede dyse dessuten væ-re regulerbar over en innstillingsvinkel mellom 5 og 90° mot materialbanen. Hensiktsmessig er spaltebredden av den slissformede dyse regulerbar mellom ca. 0,01 og 2 mm. Forholdet mellom avstandene mellom materialbanen og slissdysens åpning på den ene side og halve bredden av inn- hhv. utløpsspalten for tørkekamret hhv halv bredde av inn- hhv utløpsspalten for slusekamret på den annen side er hensiktsmessig ca. 5 til 15: 5 til 15:1, fortrinnsvis ca. 10:10:1.

Ved dette konstruktive trekk kan det gunstige volumforhold mellom dyse-innført inertgass og innsuget friskluft innstilles på en enkel måte. Dette volumforhold er viktig med henblikk på hindring av utslipp av løsningsmiddeldamper på den ene side og hindring av inntrengning av luftoksygen i tørke-kamret på den annen side.

For at større trykkdifferanser mellom tørkekammer og slusekammer skal unngås, er det i inn- og/eller utløpsområdet for tørkekamret fortrinnsvis anordnet strømningsmotstander, hvor forholdet mellom avstandene mellom materialbanen og de begrensninger av strømningsmotstandene som vender mot materialbanen på den ene side og mellom materialbanen og den slissformede dyseåpning på den annen side fortrinnsvis er ca. 1 til 5:1.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under hen-visning til tegningen, hvor

fig. 1 er et skjematisk totaloppriss av anordningen ifølge oppfinnelsen, og

fig. 2 er et partielt snitt i større målestokk av inngangs-enden for anordningen ifølge oppfinnelsen.

Det materiale 12 som skal tørkes og som er vist i form av flate gjenstander, ledes på en transportbane 14 gjennom tør-kekamret 10. Transportbanen kann være et endeløst transport-bånd, som går rundt på ikke viste ruller. Den kan også bestå - av et bæremateriale som ledes frittsvevende gjennom tørkekam-ret.

Ved 16 blir hovedandelen av inertgassen (betegnet med N2) ledet inn i tørkekamret. Inertgassen lades i tørkekamret med løsningsmiddeldamp og fjernes fra tørkekamret ved 18. Det kan deretter frigjøres fra løsningsmiddeldampene i et sepa-rat anlegg for gjenvinning av løsningsmiddel, som arbeider etter kondensasjons- hhv adsorpsjonsprinsippet, og ledes tilbake til tørkekamret ved 16.

Tørkekamret er oppvarmet for fjernelse av løsningsmiddel fra materialet. For dette formål kan det f.eks. benyttes stråle-elementer 20 i taket. Om ønsket, kan det også foreligge var-meelementer under transportbanen. Temperaturen i tørkekamret avhenger bl.a. av det materiale som skal behandles og av det benyttede løsningsmiddel. Andre faktorer som påvirker tørkin-gen av materialet er bl.a. tørkekamrets lengde, transportbanens hastighet og mengden av innført inertgass. Disse para-metre er imidlertid kjent og trenger ingen nærmere forkla-ring her.

Det materiale 12 som skal tørkes trer inn i tørkekamret 10 gjennom den fortrinnsvis slissformede innløpsåpning 22. Spaltebredden, som i fig. 2 er betegnet med A, er regulerbar. I den andre enden går det tørkede materialet ut igjen på transportbanen 14 gjennom utløpsåpningen 24 (jfr fig. 1).

Foran tørkekamret 10 foreligger et slusekammer 26a og ytterligere et slusekammer 26b er koplet etter tørkekamret. Inn-løpsåpningen til slusekamret 26a er betegnet med 28a og ut-løpsåpningen for slusekammer 26b er betegnet med 28b (jfr fig. 1). Begge åpninger har spalteform. Deres spaltebredde, som er betegnet med B i fig. 2, er regulerbar.

I slusekamrene 26a hhv 26b er de slissformede dysene 30 anordnet. De slissformede dysene 30a og 30b befinner seg i •øvre hhv nedre parti av slusekammer 26a, mens de slissformede dysene 3 0c og 3Od er anordnet i øvre hhv nedre del av slusekamret 26b. De slissformede dysenes 30 innstillingsvinkel er regulerbar mellom 5 og 17 5° mot materialbanen 14. De slissformede dysenes 3 0 spaltebredde er regulerbar mellom ca. 0,01 og 2 mm. Avstanden mellom den slissformede dyses 30a åpning og materialbanen 14 er betegnet med C i fig. 2. Denne avstand er regulerbar. Tilsvarende gjelder også for avstanden mellom den slissformede dyses 30b åpning og nedre flate av transportbanen 14 og for de slissformede dyser 30c og 30d i slusekammer 26b (jfr fig. 1) .

Forholdet mellom C, A/2 og B/2 er hensiktsmessig"régulerbart mellom forholdet 5 til 15:5 til 15:1, fortrinnsvis ca. 10: 10:1.

I slusekamrets 26a takvegg 34 er det anordnet en avsugningsåpning 3 2a i nærheten av tørkekamrets 10 kortvegg. En tilsvarende avsugningsåpning 32b er anordnet i slusekamrets 26a. De tilsvarende avsugningsåpninger 3 2c og 3 2d for slusekammer 26b er i fig. 1 antydet på slusekamrets 26b kortvegg.

Når en inertgass innføres gjennom de slissformede dyser 30, vil det i slusekamrene 26 dannes en ringformet strømning med retning som antydet med små piler i fig. 2. Den ringformede strømning i øvre del. av slusekammer 26a forløper i urviserens retning, dvs. først motsatt transportbanens 14 transportretning. Den ringformede strømning i nedre del av slusekamret 26a forløper mot urviserens retning og først i motsatt retning av transportbåndet 14. I slusekamret 26b som er anordnet ved tørkekamrets utløpsende vil de ringformede strømningene bevege seg i omvendt retning, dvs den ringformede strømning i øvre del av slusekamret 26b beveger seg mot urviserens retning, mens den ringformede strømning i nedre del beveger seg i urviserens retning.

Den ringformede strømning i øvre del av slusekammer 26 snur deretter oppover, og det suges inn noe friskluft gjennom inn-løpsåpningen, men denne luft forblir i den ringformede strømningens omkretsområde. Deretter stryker strømningen langs taket 34 og suges av gjennom åpningen 3 2a. Den ringformede strømningens effekt er størst, når den gass som trer ut av den slissformede åpning tilbakelegger en så lang strekning som mulig i omkretsområdet, dvs det er gunstigere at avsugningsåpningen 32a er anordnet i taket 34, og så nær tørkekamrets 10 kortvegg som mulig, enn at den f.eks. er anordnet i slusekamrets 26a kortvegg, slik det i fig. 1 ana-logt er antydet med henblikk på avsugningsåpningene 32b og 32d. De befinner seg i slusekamrets 26b kortvegg.

For bedring av trykkutligningen mellom tørkekamret 10 og slusekamrene 26a hhv 26b er det i tørkekamrets inn- og utløps-områder anordnet strømningsmotstander 36, som f.eks. i form av en rad med plater er rettet mot transportbanen 14. Avstanden mellom materialbanen og den begrensning av strøm-ningsmotstandene 36 som vender mot materialbanen er betegnet med D. Avstandsforholdet mellom D og C (avstand mellom mate-rialbane og slissformet dyseåpning) utgjør hensiktsmessig ca. 1 til 5:1. Den beroligelseseffekt som oppnås med strømnings-motstandene avhenger også av antallet av strømningsmotstan-der 36 som er anordnet i retning av transportbanen.

Claims (10)

1. Anordning for tørking av løsningsmiddelholdig materiale ved hjelp av inert gass, omfattende et tørkekammer (10) med i det minste ett slusekammer (26a) anordnet foran og/eller etter tørkékammeret, med gjennomføringsåpninger for materialet anordnet i tørkékammeret og slusekammeret, med en i slusekammeret utmunnende innløpsåpning for inn-føring av inert gass, og med en i tørkékammeret (10) anordnet fraledning (18) for en blanding av inert gass og løsningsmiddeldamper, karakterisert ved at innløpsåpningen for innføring av en liten del av den inerte gass for dannelse av en ringformet strømning er ut-ført som en slissformet dyse (30) og anordnet nær gjennom-føringsåpningen (22, 24) mellom slusekammeret (26) og tørkékammeret (10), at det i omkretsområdet for den ringformede strømning i slusekammeret (26) er anordnet en avsugningsåpning (32a - 32d) for bortføring av tapsblanding av den tilførte del av den inerte gass og innsuget luft, og at tørkékammeret (10) oppviser en tilførselsledning (16) for hoveddelen av den inerte gass.

2. Anordning ifølge krav 1, hvor det materiale som skal tørkes er anordnet på en transportbane som føres gjennom slusekammeret (26) og tørkékammeret (10), karakterisert ved at gjennomføringsåpningen (22, 24, 28) er utformet med regulerbar spaltebredde.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at reguleringsforholdet mellom bredden (A) av tørke-kammerets (10) gjennomføringsåpning (22, 24) og bredden (B) av slusekammerets (26) gjennomføringsåpning (28) ligger mellom 1 : 0,2 og 1 : 5, fortrinnsvis mellom 1 : 0,3 og 1 : 3.

4. Anordning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at den slissformede dyse (30) er regulerbar i en innstillingsvinkel mellom 5° og 90° i forhold til materialets (12) transportretning.

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at den slissformede dyses (30) spaltebredde er regulerbar mellom omtrent 0,01 og 2 mm.

6. Anordning ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at forholdet mellom avstanden (C) mellom materialbanen (14) og dysens (30) åpning, den halve bredde (A/2) av tørkekammerets (10) gjennomføringsåpning (22, 24) og den halve bredde (B/2) av slusekammerets (26) gjennomføringsåpning (28), er omtrent 5 - 15 : 5 - 15 : 1, fortrinnsvis omtrent 10 : 10 : 1.

7. Anordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at avsugningsåpningen (32a - 32d) er anordnet i slusekammerets (26) endevegg eller takvegg (34).

8. Anordning ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at strømningsmotstander (36) er anordnet i tørkekammerets (10) gjennomføringsområde.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at forholdet mellom avstanden (D) mellom materialbanen (14) og strømningsmotstandenes (36) begrensninger som vender mot materialbanen (14) på den ene side, og avstanden (C) mellom materialbanen (1.4) og dysens (30) åpning på den annen side, er omtrent 1-5:1.

10. Anordning ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at tilførselsledningen (16) er til-koblet en med fraledningen (18) forbundet anordning for fjerning av løsningsmiddeldamper fra blandingen.