SE434705B - Anordning for atervinning av losningsmedel som er buret av en luftstrom - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8101469-8 ÄNDAMÅL Ett ändamål med uppfinningen är att anvisa en anord- ning som eliminerar behovet av att utföra kolbäddbehållaren såsom tryckkärl. Ett ytterligare ändamål är att anvisa en anordning som erbjuder en långtgående separering av lös- ningsmedel och vatten ur det kondensat som bildas vid kyl- aggregatet under desorberingsfasen.

Ett ytterligare ändamål är att anvisa en anordning som erbjuder en förhöjd absorptionskapacitet för det aktiva kolet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen utgår från en anordning för återvinning av lösningsmedel som är buret av en luftström, och inne- fattar en behållare med ett inlopp och ett utlopp för luft- strömmen, varvid behållaren innehåller en bädd av aktivt kol och har ett inlopp för ledning av vattenånga genom bädden i motström till luftgenomströmningen för desorbering av lös- ningsmedel, ett till behållarens luftinloppssida anslutet .kylorgan för kondensering av desorberad lösningsmedelsånga och vattenånga, och en avstängningsventil för avstängning av behållarens luftutlopp under desorberingsfasen. Mot bakgrund härav utmärkes anordningen av att inloppet ansluter till ett perforerat kärl av tryckhållfast utförande, vilket kärl är placerat i behâllåfens bottenömïåde oeh inbäddat i kolbäddenl Om kärlets perforationer skulle igensättas, kommer ångans tryck att utövas mot kärlet, varigenom behållaren icke kommer att utsättas för ångans tryck. ' Kärlets perforationer är företrädesvis anordnade i huvudsak på de delar av kärlet som vetter mot behållarens botten. I det fall behållaren är utförd såsom en liggande_ cylinder kan kärlet bestå av ett ändtillslutet rör som sträcker sig parallellt med behållarens axel, varvid röret företrädesvis är utbytbart monterat i behållaren. Kärlet kan med fördel även bilda utloppsledning för luft som renats i anordningen. Kylorganet är företrädesvis placerat inuti be- hållaren i behållarens övre område. Kylorganet är med fördel anordnat att under desorberingsfasen kyla inkommande luft- flöde omedelbart före ledning därav genom kolbädden. Kyl- organet är även anordnat att under desorberingsfasen konden- 10 15 20 25 30 35 40 8101469-8 sera lösningsmedelsånga och vattenånga, företrädesvis medan behållarens luftinloppsledning hålles öppen. Kylorganet är tillordnat en kondensatuppsamlingsskål, som dräneras via en utloppsledning, vilken med fördel kan vara ansluten till organ för separering av lösningsmedel från vatten. Det i separeringsorganet avskilda vattnet kan med fördel vara an- ordnat att ledas tillbaka till behållarens inre, företrädes- vis i ett undre område av behållaren. Härigenom kommer ånga som utströmmar genom kärlets perforationer att genomströmma eller åtminstone påverka vatten i behållarens underdel så att lösningsmedelsrester däri förångas för att absorberas i kolet eller kondenseras vid kylorganet.

Två anordningar enligt uppfinningen kan tandemkopplas på i sig känt sätt. Detta innebär då att två anordningar parallellkopplas, åtminstone på sådant sätt att de parallell- kopplade behållarnas luftinloppsledningar står i direkt och öppen kommunikation med varandra, varvid fläktar för driv- ning av luftflödet ligger uppströms grenledningarna till resp. behållare. När den ena anordníngen blivit mättad på lösningsmedel, kan detta förhållande avkännas medelst ett avkänningsorgan i frânluftledningen från den belastade behålla- ren. När en desorbering av den belastade bädden sålunda är aktuell, avstänges luftutloppet från ifrågavarande bädd, och inledes vattenånga i motström till luftgenomströmningen.

Härvid öppnas luftutloppsledningen från den andra anordningen så att lösningsmedelsförorenad luft som framdrives av fläkt- organet automatiskt söker sin väg genom den andra behållaren.

I den behållare som då undergår desorbering, kommer ångan att trycka ut luft vars lösningsmedel ej hunnit adsorberas i bädden, och denna lösníngsmedelsförorenade luftmängd kommer då helt enkelt att tryckas över till en anordning som just ian- språktagits för rening av frånluftflödet. Härigenom undvikes bortledning av lösningsmedelshaltig luft via den till kyl- organet anslutna kondensatbortledningsledningen och eventuella efterkopplade separeríngsorgan. Vidare inses att tandemkopp- lingen av uppfinningsenliga anordningar innebär att deras luftinlopp icke hålles stängda. Detta innebär att den ånga som inledes genom den ena behållaren icke kan trycksättas i någon skadlig utsträckning. 10 15 20 25 30 35 40 8101469-8 Uppfinningen kommer i det följande att närmare-beskrivas i form av icke begränsande utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritning.

RITNING Fíg. 1 visar schematiskt ett axialsnitt genom en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar ett snitt taget längs linje II-II i Fig. l. Fig. 5 visar en annan utföringsform av en anordning enligt uppfinningen, och Fig. 4 illustrerar schematiskt en tandemkoppling av två anord- ningar enligt Pig. 3.

QFÖRINGSEXBMPEL Pig. l visar en cylindrisk behållare 4 med ett inlopps- rör 5 för lösningsmedelsförorenad frånluft från exempelvis en triavfettningsapparat. Luftströmmen inledes genom ett säckfilter 2, anordnat i en filterbehållare 1, vilken an- sluter till en fläkt 3, vilken kommunicerar med ett inlopps- rör 5, vilket sträcker sig in i behållarens 4 övre del.

Behållaren 4 innehåller en kolbädd ll, varvid ett övre fördelningsutrymme 61 är kvarlämnat mellan kolbäddens 1 över- yta och behållarens 4 övre begränsníngsvägg. Inloppsröret 5 sträcker sig axiellt till behållaren i fördelningsutrymmet 61 längs större delen av dess längd. Övre halvan av inlopps- röret S är bortskuret vid rörets 5 inre änddel, och en gavel 7 är fäst mot rörets 4 inre ände så att rörets 5 undre del bildar en ränna 8. En skruvlinjeformig rörslinga 15 med en ytterdiameter som är mindre än rörets S innerdiameter, sträcker sig utmed väsentligen hela röret 5. Rörslíngan 15 kan med för- del bestå av ett kamflänsrör. Rörslingan 15 är ansluten dels till en inloppsledning l6 för kylvatten, dels till en utlopps- ledning 17 för bortledning av värmt kylvatten. En pump 18 kan vara anordnad i ledningen 16, ett avkänningsorgan 19 kan vara anordnat i utloppsledningen 17 för avkänning av returflödets temperatur och för styrning av pumpen 18 så att temperaturen i utloppsledningen 17 hålles kcnstant.

Ett tryckhållfast kärl 120, som uppvisar perforationer 121 på sitt mot behållarens botten vettande område är förlagt invid behållarens 4 botten. Kärlet 120 bildar inlopp och utlopp för 10 15 20 25 30 35 40 8101469-8 ånga resp. luft samt fördelningsutrymme för nämnda fluider.

En frånluftavstängningsventil 32 och en ånginsläpps- ventil 30 är anslutna till ledningen 23. Vidare kan en konden- satutloppsledning 21 vara ansluten till behållarens 4 lägsta punkt. Ledningen Zl kan vara utförd såsom vattenlås och an- ordnad att bortleda kondensat ur behållaren under inverkan av fläkttrycket.

En sensor 33 som avkänner halten av lösningsmedel i den frånluft som avgår genom ventilen 32, kan vara anordnad att inleda en desorberingsfas, såsom nedan kommer att be- skrivas.

Inloppsröret 5 är vid sin yttre ände tillslutet mot omgivningen, men kan via ett avlopp 9 varag anslutet till en avskiljningsanordning 10 medelst vilken lösningsmedel och vatten separeras._ Separerat vatten ledes genom en ledning 112 in i behållarens 4 undre område. Separerat lösningsmedel uppsamlas för återanvändning,ev. efter upparbetning.

Operationen är följande. Frånluft med en relativt låg halt av lösningsmedel ledes genom filtret 2, genom fläkten 3 och till inloppsröret S och passerar över och genom rörslingan 15 ut i fördelningsutrymmet 61 och därifrån genom kolbädden ll till kärlet 120 för att sedan avgå via ledningen 23 ut genom den öppna ventilen 32. Härvid är pumpen 18 aktiv och driver kylvatten genom slingan 15 så att luftströmmen ned- kyles till en förutbestämd låg nivå innan den inströmmar i utrymmet 61. Någon egentlig utfällning av lösningsmedel i rörslingan 15 försiggår icke, men den kylda luftströmmen er- bjuder en kylning av kolbädden ll, varigenom dess förmåga att adsorbera lösningsmedel väsentligt höjes. När avkänningsorganet 33 avkänner en lösningsmedelskoncentration som överstiger ett förutbestämt värde, erbjudes en automatisk avstängning av ventilen 32, och erbjudes en automatisk aktivering av en vatten- ångekälla (ej visad) samt öppnande av ångventilen 30. Härigenom kommer vattenånga att intränga genom ledningen 23 in i kärlet 120 och vidare genom perforationerna 121 och genom bädden ll.

Härigenom desorberas lösníngsmedelsånga som adsorberas i bädden ll, och lösningsmedelsånga samt eventuell vattenånga, kommer då att tränga upp i fördelníngsutrymmet 61 och nedkylas samt kon- denseras på rörslingan 15. Kondensat uppsamlas i rännan 8 och 10 15 20 25 30 35 40 8101469-8 bortledes genom avloppet 9 till separeringsanordningen 10.

Tack vare avkänningsorganet 19 säkerställes att en ändamålsenlig kyleffekt upprätthålles för kylslingan 15.

Så snart desorberingsfasen avslutats, frånkopplas ång- källan, stänges ventilen 30 och öppnas ventilen 32 så att av frånluft buret lösningsmedel kan börja adsorberas i bädden.

Separeringsorganet 10 innefattar en ventil ll0 vid en förgrening mellan ledningen 9 och återföringsledningen 112.

Ventilen 110 är styrd av en temperaturavkännare 102 i övre fördelningsutrymmet 61. Om lösningsmedlet (som förutsättes vara blandbart med desorberíngsfluidet, exempelvis vatten) har en kokpunkt understigande vattnets kokpunkt, kan ventilen vara anordnad att rikta kondensat genom ledningens 9 utlopp 110 när avkänd temperatur understiger vattnets kokpunkt och överstiger lösningsmedlets kokpunkt. Om lösningsmedlets kokpunkt över- stiger l00°C kan man för desorberingen utnyttja någon vätska vars kokpunkt överstiger lösningsmedletsn Om lösnipgâmedlet är väsentligen olösligt i vatten kan en konventionell gravimetrisk avskiljare vara kopplad till ledningen 9, varvid avloppsled- ningen 112 bortför desorptíonsvätskan till behållarens l inre.

Fig. 3 visar en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen vilken i allt väsentligt motsvarar utförings- formen enligt fig. l. Skillnaderna hänför sig i princip till utförandet av rörslingan, kondensatuppsamlingsskålen och kärlet 120.

Anordningen enligt fig. l är i princip utförd såsom en liggande cylindrísk behållare. Anordningen enligt fig. 3 däremot är utförd såsom en stående cylindrisk behållare. Kondensat- uppsamlingsskålen är i fig. 3 utförd såsom en rotations- symmetrisk innermantel, som är ansluten till behållarens 4 övre del. Härvid är en fläns 48 ansluten till behållarens 4 mantel för att definiera en uppsamlíngsränna. Rörslingan är utförd såsom en med behållarens 4 axel koncentrisk skruvlínje- formig rörslinga 55, vilken är förlagd i utrymmet mellan flänsen 48 och behållarens 4 mantel. En täckning 40 är anordnad att rikta inkommande frånluftflöde mot rörslingan 55, och en ringformig spalt 46 medger insläpp av det kylda frånluft- flödet i ett fördelningsutrymme 61 ovanför kolbädden ll.

Kärlet 120 är utfört såsom ett ringformigt krökt rör. 10 15 20 25 30 35 40 8101469-8 I övrigt motsvarar anordningen enligt fig. 3 den ut- föringsform som visas i fig. l och beskrivits i anslutning därtill.

Fig. 4 visar schematiskt två anordningar enligt fig. 3 parallellkopplade. Vid normalt praktiskt bruk utnyttjas vanligtvis en sådan parallell- eller tandemkoppling.

Anordningen enligt fig. 4 erfordrar ingen avstängnings~ ventil mellan fläkten 3 och inloppsledningarna 37, och det inses då att den ånga som inledes under desorberingsfasen icke kan trycksättas enär fläkten 3 och filtret 1 icke er- bjuder något väsentligt motstånd. Behållarna 4 behöver därför icke vara utförda som tryckkärl utan behöver i princip enbart vara dimensionerade för att tåla det tryck som utövas av kolbäddens ll vikt.

Vid normal drift av en anläggning enligt fig. 4 är enbart den ena behållaren inkopplad för adsorption medan den andra undergår desorbering eller enbart står beredd att överta adsorptionsfunktionen, när behov av desorbering uppträder vid den i drift varande behållaren.

När behov av desorbering uppkommer i den ena behållaren, avstänges frånluftventilen och öppnas ånginsläppsventilen.

Den luftvolym som befinner sig i denna behållare, kommer då att pressas ut ur behållaren innan dess innehåll av lösningsmedel hunnit adsorberas i bädden. Denna luftvolym kommer då att pressas via luftinloppsledningen 37 och genom den andra be- hållarens luftinloppsledning 37 så att ifrågavarande luft- volym kommer att renas i den andra behållaren, som just tagits i drift för adsorptionsändamål. Härigenom undvikes att nämnda luftvolym pressas ut genom kondensatutloppet 9 och stör funktionen av densamma respektive medför en nedsmutsning av omgivningen.

Claims (8)

8101469-8 PATENTKRAV g

1. l. Anordning för återvinning av lösningsmedel som är buret av en luftström, innefattande en behållare (4) W med ett inlopp (37) och ett utlopp (23) för Iuftströmmen, varvid behållaren innehåller en bädd (ll) av aktivt kol, och har ett inlopp för inledning av vattenånga genom bädden i motström till luftgenomströmningen för desorbering av lösningsmedel, och ett till behållarens (4) luftinloppssida anslutet kylorgan (l5,45) för kondensering av desorberad lösningsmedelsånga och vattenånga, och en avstängningsventil (32) för avstängning av behållarens (4) luftutlopp under desorberingsfasen, k ä n n e t e c k n a d av att ång- inloppet (30) ansluter till ett perforerat kärl (120) av tryckhållfast utförande, som är placerat i behållarens (4) bottenområde, och som är ínbäddat i kolbädden (ll).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kärlets (120) perforationer (121) är anordnade i huvudsak på de delar av kärlet (l20) som vetter mot behållarens (4) botten.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att behållaren (4) är utförd såsom en liggande cylinder och att kärlet (120) består av ett ändtillslutet rör som sträcker sig parallellt med behållarens axel och som företrädesvis är utbytbart monterat i behållaren.

4. Anordning enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a d av att kärlet (120) även bildar utloppsledning för luft, som renats i kolbädden (ll).

5. Anordning enligt något av kraven l-4, k ä n_n e - t e c k n a d av att kylorganet (5,l5) är placerat inuti behållaren (4) i dess översta del. *

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c kan a de av att kylorganet är anordnat över en kondensathppsamlingsgg skål (8,48) till vilken en ledning är ansluten för bort- ledning av kondensatet till ett separeríngsorgan (10) för separering av lösningsmedel från vatten. I

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att en ledning (ll2) är ansluten till separeringsorgan (10) för överföring av separerat vatten till behållarens inre. 8101469-8

8. Anordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d av att en avtappníngsledníng (21) som företrädes- vis är utförd såsom ett vattenlås, är ansluten till behållarens (4) understa del för att medge bortledning av vatten som an- samlats i behållaren.