NO176015B - Framgangsmåte og anordning for håndtering av miljöbelastende gasser ved fylling/tömming av store beholdere - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en framgangsmåte og en anordning for å ta hånd om gasser fra store beholdere slik som tanker og liknende, ved tømming av en tank og fylling av en annen tank med stoffer, hvilke gasser er miljøbelastende, miljøskadelige eller skal gjenvinnes, hvorved gassvolumet i tanken som tømmes fylles med et erstatningsmedium og der gassen i tanken som fylles ledes over i ei kjølefelle.

Kjemikalier blir ofte lagret ikke bare i tanker, men også lagret midlertidig for transport i tankvogner, dvs. fra leverandør til forbruker, fra leverandør til mellomlagre og derfra til forbruker eller på andre vis, hvorved førerne av slike tankvogner er henvist til transportering av svært ulike produkter med deres kjøretøyer. Dersom en slik tank tømmes, danner det seg et gassvolum med flyktige stoffer, ofte gassfasen av de nevnte produktene, hvorved denne gassen senere siver ut ved gjenoppfylling av tanken. Derved ser det i praksis slik ut, at tankene ofte blir åpnet under returtransporten slik at gassfasen av innholdsstoffet blåses ut til omgivelsesluften og til omgivelsene. Dersom tømmingen ikke er utført fullstendig kan det forekomme at det ved ny oppfylling av tankene dannes en farlig forbindelse mellom det etterfylte produktet og gassfasen, og disse trenger ikke nødvendigvis være bare giftige, men kan f.eks. også være høyeksplosive.

Omvendt driver det innstrømmende stoffet det nevnte gassvolumet ut av tanken som fylles slik at det må føres vekk, der stoffet ikke må fylles ved trykkoppbygging, hvorved en f.eks. ved fylling av en bensintank benytter et såkalt gassretursystem, dvs. at det fortrengte gassvolumet ledes tilbake til tankvogna for å sikre at det ikke skjer en trykkoppbygging. Dette gassretursystemet er alltid hensiktsmessig så lenge tankvogna fører kun en type stoff.

Hvis det imidlertid blir foretatt et produktbytte og der dette er det hyppigste tilfellet, kan transportbeholderen neppe alltid benyttes for det samme formålet, og gassretursystemet vil ikke lenger fungere. Det gassformige stoffet ville dermed forurense det nye stoffet som skal transporteres. I verste fall kan det resultere i kjemiske reaksjoner (eksplosjoner). Av denne grunn blir transportbeholderen spylt, henholdsvis nøytralisert så lenge det dreier seg om vannløselige stoffer. Med organiske løsningsmidler er dette oftest ikke mulig, da disse ofte ikke er vannløselige. Likevel vil det ende opp med forurenset vann, som på sin side må tas hånd om ofte og på en kostbar måte.

På denne måten ryddes det vei for kriminelle handlinger. Transportøren gjør riktignok krav overfor kunden at gassretursystemet skal brukes ved tømming, men lar likevel inspeksjonslukene stå åpne for å lufte tanken under kjøring. Dette er av miljøhensyn på det strengeste forbudt. Men det finnes ingen brukbar løsning, siden spylingen med vann ikke gir noen suksess. Således kan det dannes eksplosjonsfarlige luft/gass-blandinger av brennbare væsker som ved en gnist kan føre til en katastrofe.

Formålet med oppfinnelsen er å framskaffe en løsning der gassvolumet enkelt kan tas hånd om, hvorved løsningen som skal framskaffes har et så lite volum som mulig og er enkel å håndtere, at den også kan anvendes med vanlige tankvogner, uavhengig om det er et vei- eller skinnegående kjøretøy.

Oppfinnelsen er angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere trekk framgår av de uselvstendige kravene 2 og 3.

Formålet med oppfinnelsen løses ved at ei kjølefelle tilføres en strømmende inertgass, hvorved inertgassen anvendes som erstatningsmedium for fylling av tanken som er under uttømming.

Den tilsiktete fylling av gassvolumet av tanken som er under tømming med et erstatningsmedium på den ene siden, og besørgelsen av kontakt mellom gassvolumet i tanken som fylles med ei kjølefelle på den andre siden har den spesielle fordel at det er likegyldig for det leverende tank-kjøretøyet om det neste gang skjer et produktbytte eller ikke. Erstatningsmediet gjør anvendelsen av tank-kjøretøyet transportuavhengig av stoffet. Omvendt oppnås det ved anvendelsen av ei kjølefelle at kondenserende produkt kan ledes over kjølefella direkte tilbake til forbrukeren, slik at mengdebalansen på forbrukerens side ikke blir feil. Som i gassretur-anvendelsen kan også denne anordningen tømmes og fylles uten tilstedeværelse av trykkdifferanser.

Ved å føre gassen over ei kjølefelle oppnår en den fordel at disse stoffene kondenseres ut i kjølefella og eventuelt ikke bare stilles til rådighet for forbrukeren, men at forbrukeren faktisk har betalt for dette. Det er også mulig å ta ut de utkondenserte stoffene i svært små beholdere for å føre disse til andre formål.

Som erstatningsmedium kan det trekkes fram en rekke stoffer, slik som i noen tilfeller også omgivelseslufta som trenger inn i tankene.

Fra DE-A 12 51 233 er det kjent en framgangsmåte hvorved stortekniske damper kan gjenvinnes ved at dampene ledes over kjøletrinn. På hvilken måte i tilfelle volumene fylles ved utførelse av gjenvinningen er ikke beskrevet, og snarere handler det om felleseksponering med omgivelsesluft. Gjenvinning av bensindampblandinger er også beskrevet i DE*A-23 37 055, der likeledes en blanding av luft og bensin avkjøles, hvor de tilstedeværende hydrokarbonene kondenseres ut eller fryses ut.

Den spesielle fordel med oppfinnelsen består i at inertgassen som fyller gassvolumet stilles i beredskap som kjølemiddel, eller omvendt at kjølemidlet, etter at det har avkjølt gassvolumet, trekkes inn som gassvolumet etter nevnte fordamping av oppfyllende inertgass. Dermed gjør oppfinnelsen nytte av den kjennsgjerning at det miljøvennlige mertgass-kjølemidlet oppnår en ekstrem volumøkning ved fordampning.

Det er igjen en fordel at det anvendes nitrogen som medium i kjølefella og som inertgass for fylling av gassvolumet.

Anvendelsen av nitrogen er derved en særlig fordel, da det ofte står til rådighet i flytende form og at gassfasen gir en volumøkning fra 1 til 800 i forhold til væskefasen. Av denne grunn hindrer nitrogenet eksplosjoner, og nitrogen er forøvrig fullstendig ufarlig for miljøet. Siden nitrogenatmosfærer ikke inngår kjemiske reaksjoner med luft under normale betingelser, kan det ikke dannes peroksider av luftsensitive løsningsmidler og liknende.

Oppfinnelsen sørger for at kjølefella feller ut og kondenserer de utdrevne gassene i et temperaturområde fra -10 til -50 grader Celcius. Ved dette temperaturområdet kan utstyret som skal etableres også lages med et forholdsvis lite volum, hvorved de utvalgte temperaturene sikrer at eksempelvis 80% av løsningsmidlet kjøles ned under dets duggpunkt slik at det kan gjenvinnes som kondensat.

Den lettflyktige delen som ikke fanges opp kan dermed eksempelvis føres over et i og for seg kjent aktivkullanlegg som likeså kan lages med lite volum, som likeså er anordnet etter oppfinnelsen. Står nitrogenet for behandling av tankene til rådighet, sørger oppfinnelsen likeså for at kjølefella innføres som delfordamper for erstatningsgassen, dvs. at kjølefellas drivgass likeledes er erstatningsgassen.

Som restgassrenser kan det eksempelvis anvendes et aktivkullfilter.

Som allerede omhandlet innledningsvis, blir ofte ulike stoffer transportert etter hverandre i en tankvogn, slik at det også forekommer forskjellige restgass-sammensetninger. I slike tilfeller kan det anvendes et antall i og for seg kjente atskilte utskiftbare filtere for ulike restgasser.

Oppfinnelsen blir i det etterfølgende nærmere forklart med henvisning til figuren, som viser.en prinsippskisse av et arrangement for utøvelse av oppfinnelsen.

Anordningen, som er betegnet felles med 1, består i det vesentlige av en forbindelse mellom en første tank 2 på en tankbil 3 og en andre tank 4, hvorved utløpsstussen 5 i tanken 2 er forbundet med påfyllingsstussen 6 på tanken 4 via en fylleslange 7.

I tillegg er det sørget for ei kjølefelle, som er betegnet felles med 8, der den skjematisk framstilte kjøleslangen gjennomstrømmes med flytende nitrogen, som antydet med pila 9. Nitrogenet, som er oppvarmet i kjølefella 8, fordamper og trer inn i gassrommet 11 i tanken 2 via det øvre området 10 ved uttømming av tanken.

Gassen i gassrommet 12 i tanken 4 som er under fylling ledes via en ledning 13 til kjølerommet i kjølefella 8 hvor den kondenseres, og kondensatet føres via en kondensatledning 14 tilbake til produktledningen 7 for derved å strømme tilbake til tanken 4. Restgass som ikke kondenseres føres ut via en ledning 15 til omgivelsene, hvorved det kan besørges nok et aktivkullfilter 16.

Styringen og reguleringen av det totale anlegget blir foretatt ved at det ikke råder noen trykkforskjell mellom gassrommene 11 og 12 i begge tankene 2 og 4, dvs. at det fordampende nitrogenet enten kan tilføres i overskudd, når det behøves større volum ettersom driften av kjølefella gjør det nødvendig, men den kan også drives med underskudd, dvs. at fordampet nitrogen i gassrommet 11 som ikke er benyttet blir dermed avgitt til omgivelsene.

Som antydet med 16', er det også en mulighet å framskaffe et antall patroner med forskjellige filtermasser alt etter stoffet som skal behandles, hvorved restgassen som ikke er kondensert føres via ledningen 15 til patronene 16 etter behov.

Det beskrevne utførelseseksempel av oppfinnelsen kan naturligvis endres i mange henseende, f.eks. ved å etablere kjølefella 8 på plass som en fast installert byggedetalj i området ved tanken 4 likeså som en integrert bestanddel av tank-kjøretøyet 3 og liknende.

Claims (3)

1. Framgangsmåte for å ta hånd om gasser fra store beholdere slik som tanker (2,4) eller liknende ved tømming av den ene tanken (2) og ved fylling av den andre tanken (4) med stoffer, hvilke gasser er miljøbelastende, miljøskadelige eller skal gjenvinnes-til produkt, hvorved gassrommet av tanken som tømmes fylles med et erstatningsstoff og der gassinnholdet i tanken (4) som fylles opp føres over ei kjølefelle (8), karakterisert ved at kjølefella (8) drives med en flytende inertgass, hvorved inertgassen anvendes som erstatningsstoffet for etterfylling av tanken (2) som er under uttømming.

2. Framgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det benyttes nitrogen som inertgass for drift av kjølefella og erstatningsstoff for gassrommet.

3. Framgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjølefella drives i et temperaturområde fra -10 til -50 grader Celsius for utfelling og kondensering av gassinnholdet i tanken (4) som fylles opp.