WO1993024198A1 - Process and device for treating contaminated high boiling solvents - Google Patents

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WO1993024198A1
WO1993024198A1 PCT/EP1993/001361 EP9301361W WO9324198A1 WO 1993024198 A1 WO1993024198 A1 WO 1993024198A1 EP 9301361 W EP9301361 W EP 9301361W WO 9324198 A1 WO9324198 A1 WO 9324198A1
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boiling
solvent
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PCT/EP1993/001361
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Michael Rannow
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Transferon Wäschereimaschinen Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D1/284Special features relating to the compressed vapour
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    • B01D5/0051Regulation processes; Control systems, e.g. valves

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of contaminated, higher-boiling solvents, in which all components of the contaminated solvent, with the exception of the higher-boiling contaminants, are converted into vapor form in one evaporation process and in which the solvent is subsequently condensed,
  • perchlorethylene has preferably been used as the organic solvent for cleaning textiles and leather.
  • This solvent has a relatively low boiling point of around 121 ° C.
  • the contaminated solvent is processed by simple bubble distillation at atmospheric pressure. Solvent and water are distilled off, condensed and separated from one another by gravity. All contaminants that have got into the solvent from the items to be cleaned remain in the distillation residue and become batches of residual sludge taken from the still.
  • the low-boiling constituents When working with perchlorethylene, the low-boiling constituents remain in the residue during distillation because their boiling points are higher than that of perchlorethylene. This situation changes when higher-boiling solvents are used: the boiling point of the low-boiling impurities is below that of the solvent boiling at 170 to 190 ° C .; these impurities therefore pass into the distillate during evaporation. They are thus enriched in the solvent. This ultimately leads to a lowering of the flash point of the solvent to below 55 ° C or even below 21 ° C, which places the solvent in safety groups A2 or even AI in the categories of flammable liquids.
  • a disadvantage of the known method and the known device for the treatment of higher-boiling hydrocarbons is also that the residues remaining in the still are exposed to a permanent, high temperature load, because these residues are removed only once a day or even less frequently and so that they remain in the heated still for a long time. This long dwell time at the high surface temperature of the heated still bottom leads to the decomposition and conversion of the contaminants, from which odors are formed. In the case of higher-boiling solvents, these substances are exaggerated in the bubble distillation and enriched in the solvent. This also means that the solvent can no longer be used for cleaning in the long term.
  • the object of the present invention is to design a method or a device of the type mentioned at the outset so that complete cleaning of the solvent is ensured.
  • the first “separating cut” removes the higher-boiling impurities from the solvent.
  • solvents and all low-boiling impurities evaporated while the higher boiling Ver ⁇ impurities remain behind as a residue.
  • the second “separation cut” the solvent is separated from the low-boiling impurities by choosing the process parameters temperature and / or pressure.
  • the solvent is selectively condensed out, while the low-boiling impurities ⁇ initially remain still in vapor form and are recovered later in a separate, externally cooled condensation process.
  • the solvent prepared with the method according to the invention is thus free of all impurities, be they low or high boiling. Enrichment with, in particular, low-boiling impurities, which could result in a shift in the flash point, no longer occurs.
  • the contaminated solvent is evaporated in a flashing process.
  • the relaxation process is in contrast to the bubble distillation previously used.
  • the contaminated solvent, and in particular the residue that forms, is no longer in contact with a hot surface. The decomposition and conversion of contaminants, in which odor carriers can form, is thus reduced.
  • the vapors produced in the evaporation process are compressed during suction and the heat supplied to the vapors and the enthalpy of vaporization are used to preheat the contaminated solvent supplied to the evaporation.
  • a separate heating can largely be dispensed with due to the mechanical energy which is supplied to the vapors during the compression, and by the recovery of the enthalpy of vaporization.
  • the vapors generated in the evaporation process should be conveyed volumetrically to the condensation process. This avoids a shift in the partial pressure ratio, which would result in a deterioration in the efficiency in the selective condensation.
  • the residue remaining in the evaporation process can be fed several times in the evaporation cycle until it consists almost entirely of higher-boiling impurities.
  • all lower-boiling components are therefore not removed from the contaminated solvent "in one step". Rather, this takes place in a large number of passes through the evaporation process, so that the residence time of the contaminated solvent or of the residue in the evaporation device is relatively short. This also reduces the risk of contamination decomposing during evaporation.
  • the boiling point of the residue which forms on evaporation can be monitored; in the event of a significant shift, the residue in the circuit is subtracted.
  • the residue which forms in the process is increasingly enriched with high-boiling impurities until it finally consists almost entirely of such impurities.
  • This process is associated with a corresponding shift in the boiling point of the residue, which can be detected by monitoring the pressure and / or the temperature in the evaporation device. A significant shift in the boiling point is therefore taken as an indication that the residue is now almost exclusively from high-boiling Contamination exists and can be deducted.
  • the process according to the invention also contributes to a favorable energy balance if the residue remaining in the evaporation is used as a coolant in the condensation of the vapors formed.
  • the separation of the low-boiling contaminants from the solvent in the selective condensation process requires precise control of the pressure at which this process takes place.
  • an embodiment of the method is particularly recommended, in which the solvent is separated from the low-boiling impurities at a pressure which corresponds to the partial pressure of a liquid used as a pump medium. This partial pressure is very well defined and can also be reproduced very well.
  • the partial pressure of the liquid used as the pump medium is adjusted by regulating its temperature.
  • the liquid used as the pump medium is expediently the condensate of the low-boiling impurities.
  • a vacuum device which generates a defined vacuum in the condenser, such that the low-boiling impurities remain in vapor form at the prevailing temperature and only the pure solvent condenses.
  • a liquid ring pump is particularly suitable for generating the negative pressure in the condenser, and operates continuously at its final pressure, which is determined by the partial pressure of the ring liquid. Then the vacuum in the condenser also corresponds to the partial pressure of the ring liquid.
  • the liquid ring pump can be followed by an externally cooled condenser for the low-boiling impurities.
  • this condenser which can contain a water cooling coil, for example, the low-boiling impurities are then obtained as a liquid.
  • a connecting line can be provided between the condenser and the liquid ring pump be, via which permanent gases can be supplied from the condenser to the liquid ring pump. These permanent gases reduce the tendency to form cavitation within the liquid ring pump and thus reduce wear and operating noise.
  • the e.g. High-boiling hydrocarbon coming from a chemical cleaning machine and contaminated is input via line 1 at a point 2 into a circuit which circulates in the device and is explained in more detail below.
  • the addition is carried out continuously; if the contaminated solvent - as is the case with chemical cleaning machines - accumulates in batches, it is temporarily stored in a tank.
  • the solvent Before being added to the circuit at point 2, the solvent can be heated to a temperature in the range between about 125 and 130 ° C. in a start-up heater.
  • the residue circulating in the circuit which contains the contaminated solvent newly added at point 2, first flows into a heat exchanger 3, which it leaves at a temperature of about 140 ° C. in a superheated state. It then passes into a flash evaporator 4, in which there is an absolute pressure of approximately 50 millibars. By removing the heat of evaporation, the temperature of the solvent and the vapors within the expansion evaporator 4 drops to about 128 to 130 ° C.
  • the non-evaporated solvent that collects with higher boiling points Impurities is enriched. It is fed as a residue from the pump 5 to a condenser 6, through which it passes as a cooling liquid and from which it returns via a throttle 7 to the line point 2 already mentioned above.
  • the evaluation electronics 26 opens a solenoid valve 9. This is located in a discharge line 10, which branches off from the line 11 running between the pump 5 and the condenser 6. The residue in the circuit is now withdrawn via line 10; it consists almost exclusively of higher-boiling impurities.
  • the vapors generated in the flash evaporator 4 contain, as already mentioned above, the solvent itself and low-boiling impurities. These vapors first pass through a separator 12 within the flash evaporator 4, on which aerosols separate.
  • the vapors are fed by a volumetric fan 13, e.g. a Roots blower, suctioned, which ensures the already mentioned absolute pressure of about 50 millibars within the flash evaporator 4.
  • the volumetric fan 13 conveys all types of vapors and gases in the same way, so that there can be no shift in the partial pressure ratio in the steam (mixture) it moves.
  • the vapors are fed to the heat exchanger 3 and, as has also been explained, heat the residue circulating in the circuit to the temperature required for admission to the expansion evaporator 4.
  • the steam temperature is adjusted so that just the solvent condenses out within the condenser 6, while the low-boiling impurities remain in the vapor form and can be drawn off via a line 14.
  • the recovered solvent which is now freed of both higher and lower-boiling impurities, is conveyed out of the condenser 6 by the pump 15 and fed to the reuse via the line 16.
  • the vapors of the low-boiling impurities removed from the condenser 6 via the line 14 are drawn off by a liquid ring pump 17 via a throttle 18.
  • the liquid ring pump 17 is operated so that the pressure in the line 14 and thus in the condenser 6 is exclusively determined by the liquid partial pressure of its ring liquid.
  • the liquid ring pump 17 supplies the vapors of low-boiling impurities to a condenser 19, which is cooled by a cooling coil 20.
  • the condensate of the low-boiling impurities formed in the condenser 19 is continuously drawn off via a line 21.
  • a small part of the condensate of the low-boiling impurities is returned via a return line 22 to the liquid ring pump 17 and serves there as a ring liquid, which determines the pressure in the line 14 and in the condenser 6 generated by the liquid ring pump 17 .
  • the exact setting of the partial pressure at which the "correct" separation cut takes place within the condenser 6 at the operating temperature prevailing there, at which the solvent is condensing while the low-boiling impurities remain in vapor form, is carried out by the choice of the temperature the condensate of the low-boiling impurities, which leaves the heat exchanger 19. This temperature is monitored by a temperature sensor 23, which is connected in a suitable manner to a control circuit (not shown in the drawing). This control circuit controls the cooling within the capacitor 19 so 'that the capacitor 19 condensate leaving always has the same, selected Tempe ⁇ temperature.
  • a connecting line 24 is also shown, via which permanent gases can be removed from the condenser 19 and fed to the liquid ring pump 17.
  • the permanent gases counteract the formation of cavitation within the liquid ring pump 17.
  • An additional heater 27 serves to bring the residue forming in the flash evaporator 4 or already located there to the required temperature in the start-up phase of the device and, if necessary, to bring about small changes in the temperature of the residue during operation of the device. to "trim" this temperature.
  • distillate can also be removed from the condenser 6 via a line 28 and fed to the blower 13, so that overheating of the blower 13 is avoided and at the same time the heat is transferred to the expansion evaporator 4.
  • the entire device manages essentially without the supply of external heat, apart from any start-up heating that may be required.
  • the clever choice of the various heat exchangers and the mechanical energy of the fan 13, which is converted into heat, enables continuous operation with a closed heat balance.

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Abstract

A process and device are disclosed for treating contaminated high boiling solvents, such as those produced for example in chemical cleaning machines. The evaporable solvents and low boiling impurities are separated during a first separation step in a flash evaporator (4) from the high boiling impurities that are retained as a residue, and are supplied by a volumetric ventilator (13) to a condenser (6) where a second separation step is carried out, in which the low boiling impurities are separated from the pure solvent; the first are extracted as vapour and are condensed in a separate, outwardly cooled condenser (20), whereas the pure solvent is condensed in the first condenser (6) and recycled.

Description

Verfahren zur Aufbereitung verunreinigter höhersiedender Lö¬ semittel sowie Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensProcess for the preparation of contaminated higher-boiling solvents and device for carrying out the process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung ver¬ unreinigter, höhersiedender Lösemittel, bei welchem in einem-Verdampfungsprozeß alle Bestandteile des verunreinigte Lösemittels mit Ausnahme der höhersiedenden Verunreinigungen in Dampfform übergeführt werden und bei welchem nachfolgend das Lösemittel kondensiert wird,The invention relates to a process for the preparation of contaminated, higher-boiling solvents, in which all components of the contaminated solvent, with the exception of the higher-boiling contaminants, are converted into vapor form in one evaporation process and in which the solvent is subsequently condensed,
sowie eineas well as a
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mitDevice for performing this method with
a) einer Verdampfungseinrichtung, in welcher alle Bestand¬ teile des verunreinigten Lösemittels mit Ausnahme der höhersiedenden Verunreinigungen in Dampfform übergeführt werden;a) an evaporation device in which all components of the contaminated solvent, with the exception of the higher-boiling contaminants, are converted into vapor form;
b) einem Kondensator, in welchem das Lösemittel aus der Dampfform kondensiert wird.b) a condenser in which the solvent is condensed from the vapor form.
Als organisches Lösemittel bei der Reinigung von Textilien und Leder wird bisher vorzugsweise Perchlorethylen verwendet. Dieses Lösemittel besitzt einen verhältnismäßig niedrigen Siedepunkt von etwa 121° C. Die Aufbereitung des verschmutz- ten Lösemittels erfolgt durch einfache Blasendestillation bei Atmosphärendruck. Lösemittel und Wasser werden abde¬ stilliert, kondensiert und durch Schwerkraft voneinander getrennt. Alle Schmutzstoffe, die aus dem Reinigungsgut in das Lösemittel gelangt sind, bleiben im Destillations- rückstand zurück und werden chargenweise als Restschlamm aus der Destillierblase entnommen.So far, perchlorethylene has preferably been used as the organic solvent for cleaning textiles and leather. This solvent has a relatively low boiling point of around 121 ° C. The contaminated solvent is processed by simple bubble distillation at atmospheric pressure. Solvent and water are distilled off, condensed and separated from one another by gravity. All contaminants that have got into the solvent from the items to be cleaned remain in the distillation residue and become batches of residual sludge taken from the still.
Wegen der ökologischen Nachteile von Perchlorethylen wird zunehmend auf andere Lösemittel, insbesondere auf Kohlen- Wasserstoffe, umgestellt. Dabei werden aus Sicherheitsgründen Produkte mit einem Siedepunkt oberhalb von etwa 170° C und einem Flammpunkt oberhalb:von 55° C eingesetzt. Auch derartige höhersiedende Lösemittel müssen bei der Trock¬ nung des Reinigungsgutes im geschlossenen Kreislauf völlig zurückgewonnen und regeneriert werden. Dies geschieht gegenwärtig auf dieselbe, oben bereits geschilderte Weise, in welcher auch die Aufbereitung von Perchlorethylen erfolgt, nämlich durch Destillation in einer Destillierblase, die allerdings unter Vakuum betrieben wird. Zwar ist die bekannte Vorrichtung verhältnismäßig einfach; der Reinigungseffekt ist aber - anders als bei Verwendung für Perchlorethylen - mangelhaft. Im Lösemittel werden nämlich aus den Textilien sowohl nicht flüchtige (höhersiedende) als auch flüchtige (niedrigsiedende) Bestandteile aufgenommen. Beim Arbeiten mit Perchlorethylen verbleiben die niedrigsiedenden Bestand¬ teile bei der Destillation im Rückstand, weil ihre Siede¬ punkte höher als der des Perchlorethylens liegen. Diese Situation ändert sich bei Verwendung höhersiedender Lösemit¬ tel: Der Siedepunkt der niedrigsiedenden Verunreinigungen liegt unter dem des bei 170 bis 190° C siedenden Lösemittels; diese Verunreinigungen gehen daher bei der Verdampfung in das Destillat mit über. Sie werden somit im Lösemittel angereichert. Dies führt letztendlich zu einer Absenkung des Flammpunktes des Lösemittels auf unter 55° C oder gar unter 21° C, womit das Lösemittel in die Sicherheitsgruppen A2 oder gar AI der Kategorien brennbarer Flüssigkeiten gelangt. Dann darf die chemische Reinigung nicht mehr unter den bis daher vorgesehenen Bedingungen betrieben werden; explosionssichere elektrische Installationen müssen eingebaut und weitere ähnliche Sicherungsvorkehrungen getroffen werden. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung zur Aufbereitung höhersiedender Kohlenwasser¬ stoffe ist ferner, daß die in der Destillierblase verblei- benden Rückstände einer dauerhaften, hohen Temperaturbelas¬ tung ausgesetzt sind, weil diese Rückstände nur einmal am Tag oder noch seltener entnommen werden und damit lange in der beheizten Destillierblase verbleiben. Diese lange Verweil zeit bei der hohen Oberflächentemperatur des beheizten Destillierblasenbodens führt zur Zersetzung und Umwandlung der Schmutzstoffe, aus denen sich dabei Geruchsträger bilden. Diese Stoffe werden bei höhersiedenden Lösemitteln in der Blasendestillation mit übergetrieben und im Löse¬ mittel angereichert. Auch hierdurch ist das Lösemittel auf Dauer für die Reinigung nicht mehr verwendbar.Because of the ecological disadvantages of perchlorethylene, more and more solvents, especially hydrocarbons, are being used. For safety reasons, products with a boiling point above approximately 170 ° C and a flash point above : 55 ° C are used. Even such higher-boiling solvents must be completely recovered and regenerated in the closed circuit during drying of the items to be cleaned. This is currently done in the same manner as described above in which the perchlorethylene is also processed, namely by distillation in a still, which is however operated under vacuum. The known device is relatively simple; however, the cleaning effect - unlike when used for perchlorethylene - is poor. The solvent absorbs both non-volatile (higher-boiling) and volatile (low-boiling) components from the textiles. When working with perchlorethylene, the low-boiling constituents remain in the residue during distillation because their boiling points are higher than that of perchlorethylene. This situation changes when higher-boiling solvents are used: the boiling point of the low-boiling impurities is below that of the solvent boiling at 170 to 190 ° C .; these impurities therefore pass into the distillate during evaporation. They are thus enriched in the solvent. This ultimately leads to a lowering of the flash point of the solvent to below 55 ° C or even below 21 ° C, which places the solvent in safety groups A2 or even AI in the categories of flammable liquids. Then the chemical cleaning may no longer be operated under the conditions provided until now; Explosion-proof electrical installations must be installed and other similar safety precautions must be taken. A disadvantage of the known method and the known device for the treatment of higher-boiling hydrocarbons is also that the residues remaining in the still are exposed to a permanent, high temperature load, because these residues are removed only once a day or even less frequently and so that they remain in the heated still for a long time. This long dwell time at the high surface temperature of the heated still bottom leads to the decomposition and conversion of the contaminants, from which odors are formed. In the case of higher-boiling solvents, these substances are exaggerated in the bubble distillation and enriched in the solvent. This also means that the solvent can no longer be used for cleaning in the long term.
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszu¬ gestalten, daß eine vollständige Reinigung des Lösemittels gewährleistet ist.The object of the present invention is to design a method or a device of the type mentioned at the outset so that complete cleaning of the solvent is ensured.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daßThis object is achieved in a method of the type mentioned in that
in dem nachfolgenden Kondensationsprozeß durch Wahl vonin the subsequent condensation process by choosing
Temperatur und/oder Druck selektiv das Lösemittel kondensiert wird, während niedrigsiedende Verunreinigungen in der Dampf hase verbleiben.Temperature and / or pressure selectively the solvent is condensed while low-boiling contaminants remain in the steam bunny.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit anders als beim bekannten Verfahren zwei "Trennschnitte" vorge¬ nommen, in denen eine Absonderung des Lösemittels von Verunreinigungen erfolgt: Der erste "Trennschnitt" entfernt die höhersiedenden Verunreinigungen aus dem Lösemittel. Hierzu werden Lösemittel und alle niedrigsiedenden Ver- unreinigungen verdampft, während die höhersiedenden Ver¬ unreinigungen als Rückstand zurückbleiben. Im zweiten "Trennschnitt" wird dann durch Wahl der Verfahrenspara¬ meter Temperatur und/oder Druck das Lösemittel von den niedrigsiedenden Verunreinigungen getrennt. Dabei wird das Lösemittel selektiv auskondensiert, während die niedrig¬ siedenden Verunreinigungen zunächst noch in Dampfform verbleiben und erst später in einem separaten, extern gekühlten Kondensationsprozeß gewonnen werden. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbereitete Lösemittel ist somit frei von allen Verunreinigungen, seien diese nun niedrig- oder höhersiedend. Eine Anreicherung mit insbeson¬ dere niedrigsiedenden Verunreinigungen, welche eine Verschie¬ bung des Flammpunktes zur Folge haben könnte, tritt nicht mehr auf.In the method according to the invention, unlike the known method, two “separating cuts” are thus carried out, in which the solvent is separated from impurities: the first “separating cut” removes the higher-boiling impurities from the solvent. For this purpose, solvents and all low-boiling impurities evaporated while the higher boiling Ver ¬ impurities remain behind as a residue. In the second “separation cut”, the solvent is separated from the low-boiling impurities by choosing the process parameters temperature and / or pressure. In this case, the solvent is selectively condensed out, while the low-boiling impurities ¬ initially remain still in vapor form and are recovered later in a separate, externally cooled condensation process. The solvent prepared with the method according to the invention is thus free of all impurities, be they low or high boiling. Enrichment with, in particular, low-boiling impurities, which could result in a shift in the flash point, no longer occurs.
Die Verdampfung des verschmutzten Lösemittels erfolgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens in einem Entspannungsvorgang. Der Entspannungsvorgang steht im Gegensatz zur bisher verwendeten Blasendestilla- tion. Das verschmutzte Lösemittel und insbesondere der sich bildende Rückstand steht dabei nicht mehr längere Zeit in Berührung mit einer heißen Oberfläche. Die Zer¬ setzung und Umwandlung von Schmutzstoffen, bei welcher sich Geruchsträger bilden können, ist damit vermindert.In a preferred exemplary embodiment of the method, the contaminated solvent is evaporated in a flashing process. The relaxation process is in contrast to the bubble distillation previously used. The contaminated solvent, and in particular the residue that forms, is no longer in contact with a hot surface. The decomposition and conversion of contaminants, in which odor carriers can form, is thus reduced.
Vorteilhafterweise werden die im Verdampfungsprozeß ent¬ stehenden Dämpfe beim Absaugen komprimiert und die dabei den Dämpfen zugeführte Wärme sowie die Verdampfungsenthalpie werden zur Vorheizung des der Verdampfung zugeführten verun¬ reinigten Lösemittels eingesetzt. Bei sorgfältiger Führung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so durch die mechanis¬ che Energie, die bei der Komprimierung den Dämpfen zugeführt wird, sowie durch die Rückgewinnung der Verdampfungsenthalpie auf eine gesonderte Heizung weitgehend verzichtet werden. Die im Verdampfungsprozeß entstehenden Dämpfe sollten volumetrisch zum Kondensationsprozeß gefördert werden. Hierdurch wird eine Verschiebung des Partialdruckverhält- nisses vermieden, welche eine Verschlechterung des Wirkungs¬ grades bei der selektiven Kondensation zur Folge hätte.Advantageously, the vapors produced in the evaporation process are compressed during suction and the heat supplied to the vapors and the enthalpy of vaporization are used to preheat the contaminated solvent supplied to the evaporation. With careful management of the method according to the invention, a separate heating can largely be dispensed with due to the mechanical energy which is supplied to the vapors during the compression, and by the recovery of the enthalpy of vaporization. The vapors generated in the evaporation process should be conveyed volumetrically to the condensation process. This avoids a shift in the partial pressure ratio, which would result in a deterioration in the efficiency in the selective condensation.
Der bei dem Verdampfungsprozeß zurückbleibende Rückstand kann mehrfach im Kreis der Verdampfung zugeführt werden, bis er annähernd vollständig aus höhersiedenden Verun¬ reinigungen besteht. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren werden somit nicht "auf einen Schritt" alle niedriger sieden¬ den Komponenten aus dem verschmutzten Lösemittel entfernt. Vielmehr erfolgt dies in einer Vielzahl von Durchgängen durch den Verdampfungsprozeß, so daß die Verweildauer des verschmutzten Lösungsmittels bzw. des Rückstandes in der Verdampfungseinrichtung verhältnismäßig kurz ist. Auch dies reduziert die Gefahr, daß bei der Verdampfung eine Zersetzung von Verunreinigungen eintritt.The residue remaining in the evaporation process can be fed several times in the evaporation cycle until it consists almost entirely of higher-boiling impurities. In contrast to the known method, all lower-boiling components are therefore not removed from the contaminated solvent "in one step". Rather, this takes place in a large number of passes through the evaporation process, so that the residence time of the contaminated solvent or of the residue in the evaporation device is relatively short. This also reduces the risk of contamination decomposing during evaporation.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Siedepunkt des sich beim Verdampfen bildenden Rückstands überwacht werden; bei einer signifikanten Ver¬ schiebung wird der im Kreislauf befindliche Rückstand abgezogen. Mit diesem Merkmal hat es folgende Bewandtnis:According to a further feature of the method according to the invention, the boiling point of the residue which forms on evaporation can be monitored; in the event of a significant shift, the residue in the circuit is subtracted. With this characteristic it has the following relation:
Durch das ständige Imkreisführen über den Verdampfungsprozeß reichert sich der sich hierbei bildende Rückstand zunehmend mit hohersiedenden Verunreinigungen an, bis er schließlich nahezu vollständig aus solchen Verunreinigungen besteht. Dieser Prozeß ist mit einer entsprechenden Verschiebung des Siedepunktes des Rückstandes verbunden, die durch Überwachung des Druckes und/ oder der Temperatur in der Verdampfungsein¬ richtung erfaßt werden kann. Eine signifikante Siedepunkts¬ verschiebung wird daher als Anzeichen dafür genommen, daß der Rückstand nunmehr fast ausschließlich aus hohersiedenden Verunreinigungen besteht und abgezogen werden kann.As a result of the constant circulation through the evaporation process, the residue which forms in the process is increasingly enriched with high-boiling impurities until it finally consists almost entirely of such impurities. This process is associated with a corresponding shift in the boiling point of the residue, which can be detected by monitoring the pressure and / or the temperature in the evaporation device. A significant shift in the boiling point is therefore taken as an indication that the residue is now almost exclusively from high-boiling Contamination exists and can be deducted.
Zu einem günstigen Energiehaushalt des erfindungsgemäßen Verfahrens trägt weiter bei, wenn der bei der Verdampfung zurückbleibende Rückstand als Kühlmittel bei der Kondensatio der entstandenen Dämpfe verwendet wird.The process according to the invention also contributes to a favorable energy balance if the residue remaining in the evaporation is used as a coolant in the condensation of the vapors formed.
Die Trennung der niedrigsiedenden Verunreinigungen von dem Lösemittel in dem selektiven Kondensationsprozeß erfor- dert eine präzise Steuerung des Druckes, bei dem dieser Vorgang stattfindet. Hierbei empfiehlt sich besonders eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei welcher die Ab¬ trennung des Lösemittels von den niedrigsiedenden Verun¬ reinigungen bei einem Druck erfolgt, welcher dem Partial- druck einer als Pumpmedium verwendeten Flüssigkeit ent¬ spricht. Dieser Partialdruck ist sehr gut definiert und läßt sich auch sehr gut reproduzieren.The separation of the low-boiling contaminants from the solvent in the selective condensation process requires precise control of the pressure at which this process takes place. In this case, an embodiment of the method is particularly recommended, in which the solvent is separated from the low-boiling impurities at a pressure which corresponds to the partial pressure of a liquid used as a pump medium. This partial pressure is very well defined and can also be reproduced very well.
Dabei empfiehlt sich weiter, daß der Partialdruck der als Pumpmedium verwendeten Flüssigkeit durch Regelung von deren Temperatur eingestellt wird.It is further recommended that the partial pressure of the liquid used as the pump medium is adjusted by regulating its temperature.
Zweckmäßigerweise ist die als Pumpmedium verwendete Flüssig¬ keit das Kondensat der niedrigsiedenden Verunreinigungen.The liquid used as the pump medium is expediently the condensate of the low-boiling impurities.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich aus durchThe inventive device for performing the method is characterized by
c) eine Unterdruckeinrichtung, welche im Kondensator einen definierten Unterdruck erzeugt, derart, daß die niedrig siedenden Verunreinigungen bei der herrschenden Temperatur in Dampfform verbleiben und ausschließlich das reine Lösemittel kondensiert.c) a vacuum device which generates a defined vacuum in the condenser, such that the low-boiling impurities remain in vapor form at the prevailing temperature and only the pure solvent condenses.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden oben schon sinngemäß bei der Erläuterung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens angegeben.The advantages of the device according to the invention have been already indicated above in the explanation of the method according to the invention.
In den Ansprüchen 11 bis 22 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, deren Vorteile ebenfalls bereits schon oben bei der Diskussion des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens sinngemäß erläutert wurden. Ergän¬ zend sei daher nur noch ausdrücklich auf wenige dieser Vorriεhtungs-Ausgestaltungen eingegangen:Advantageous refinements of the device according to the invention are described in claims 11 to 22, the advantages of which have already been explained analogously above in the discussion of the inventive method. Supplementary, therefore, only a few of these device configurations are explicitly dealt with:
Verwendet man, wie in Anspruch 13 angegeben, eine volumet- risch arbeitende Pumpe, welche alle in der Verdampfungsein¬ richtung entstehenden Dämpfe unabhängig von ihrer Art zum Kondensator fördert, so wird vermieden, daß sich eine Ver- Schiebung des Partialdruckverhältnisses in dem in denIf, as stated in claim 13, a volumetric pump is used which conveys all vapors generated in the evaporation device, regardless of their type, to the condenser, it is avoided that there is a shift in the partial pressure ratio in the
Kondensator übergeführten Dampf(gemisch) ergibt. Eine solche Verschiebung hätte einen schlechteren Wirkungsgrad der nachfolgenden selektiven Kondensation zur Folge.Condenser transferred steam (mixture) results. Such a shift would result in poorer efficiency of the subsequent selective condensation.
Nach Anspruch 18 eignet sich zur Erzeugung des Unterdruckes in dem Kondensator insbesondere eine Flüssigkeitsringpumpe, die ständig bei ihrem Enddruck arbeitet, welcher durch dem Partialdruck der Ringflüssigkeit bestimmt ist. Dann ent¬ spricht auch der Unterdruck im Kondensator dem Partialdruck der Ringflüssigkeit.According to claim 18, a liquid ring pump is particularly suitable for generating the negative pressure in the condenser, and operates continuously at its final pressure, which is determined by the partial pressure of the ring liquid. Then the vacuum in the condenser also corresponds to the partial pressure of the ring liquid.
Entsprechend Anspruch 19 kann der Flüssigkeitsringpumpe ein extern gekühlter Kondensator für die niedrigsiedenden Verunreinigungen nachgeschaltet sein. In diesem Kondensator, der beispielsweise eine Wasserkühlschlange enthalten kann, werden dann die niedrigsiedenden Verunreinigungen als Flüssigkeit gewonnen.According to claim 19, the liquid ring pump can be followed by an externally cooled condenser for the low-boiling impurities. In this condenser, which can contain a water cooling coil, for example, the low-boiling impurities are then obtained as a liquid.
Nach Anspruch 22 kann zwischen dem Kondensator und der Flüssigkeitsringpumpe eine Verbindungsleitung vorgesehen sein, über welche permanente Gase aus dem Kondensator der Flüssigkeitsringpumpe zugeführt werden können. Diese perma¬ nenten Gase verringern die Neigung zur Kavitationsbildung innerhalb der Flüssigkeitsringpumpe und reduzieren somit Verschleiß und Betriebsgeräusch.According to claim 22, a connecting line can be provided between the condenser and the liquid ring pump be, via which permanent gases can be supplied from the condenser to the liquid ring pump. These permanent gases reduce the tendency to form cavitation within the liquid ring pump and thus reduce wear and operating noise.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt_schematisch eine Vorrichtung zur Aufarbeitung höher- siedender Kohlenwasserstoffe.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing; the only figure schematically shows a device for processing higher-boiling hydrocarbons.
Der z.B. von einer Chemisch-Reinigungsmaschine kommende, mit Verunreinigungen behaftete höhersiedende Kohlenwasser¬ stoff wird über die Leitung 1 an einem Punkt 2 in einen Kreislauf eingegeben, der in der Vorrichtung zirkuliert und nachfolgend näher erläutert wird. Die Zugabe erfolgt konti¬ nuierlich; fällt das verunreinigte Lösemittel - wie dies bei Chemisch-Reinigungsmaschinen der Fall ist - chargenweise an, so erfolgt eine Zwischenspeicherung in einem Tank. Vor der Zugabe in den Kreislauf am Punkt 2 kann in einer Anfahr¬ heizung eine Erwärmung des Lösemittels auf eine Temperatur im Bereich zwischen etwa 125 und 130° C erfolgen.The e.g. High-boiling hydrocarbon coming from a chemical cleaning machine and contaminated is input via line 1 at a point 2 into a circuit which circulates in the device and is explained in more detail below. The addition is carried out continuously; if the contaminated solvent - as is the case with chemical cleaning machines - accumulates in batches, it is temporarily stored in a tank. Before being added to the circuit at point 2, the solvent can be heated to a temperature in the range between about 125 and 130 ° C. in a start-up heater.
Der im Kreislauf zirkulierende Rückstand, welcher das am Punkt 2 neu zugegebene, verunreinigte Lösemittel enthält, strömt zunächst in einen Wärmetauscher 3, welchen er mit einer Temperatur von etwa 140° C in überhitztem Zustand verläßt. Es gelangt dann in einen Entspannungs-Verdampfer 4, in welchem ein Absolutdruck von etwa 50 Millibar herrscht. Durch den Entzug der Verdamp ungswärme sinkt die Temperatur des Lösemittels und der Dämpfe innerhalb des Entspannungs- Verda pfers 4 auf etwa 128 bis 130° C ab.The residue circulating in the circuit, which contains the contaminated solvent newly added at point 2, first flows into a heat exchanger 3, which it leaves at a temperature of about 140 ° C. in a superheated state. It then passes into a flash evaporator 4, in which there is an absolute pressure of approximately 50 millibars. By removing the heat of evaporation, the temperature of the solvent and the vapors within the expansion evaporator 4 drops to about 128 to 130 ° C.
Am Boden des Entspannungs-Verdampfers 4 sammelt sich das nicht verdamüfte Lösemittel, welches mit höher siedenden Verunreinigungen angereichert ist. Es wird als Rückstand von der Pumpe 5 einem Kondensator 6 zugeführt, den es als Kühlflüssigkeit durchläuft und aus dem es über eine Drossel 7 wieder zu dem oben bereits erwähnten Leitungs- punkt 2 gelangt.At the bottom of the flash evaporator 4, the non-evaporated solvent that collects with higher boiling points Impurities is enriched. It is fed as a residue from the pump 5 to a condenser 6, through which it passes as a cooling liquid and from which it returns via a throttle 7 to the line point 2 already mentioned above.
Der Rückstand durchläuft den soeben beschriebenen Kreislauf mehrfach, wobei bei jedem Durchgang durch den Entspannungs- Verdampfer 4 ein Teil des Lösemittels und die hierin ent- haltenen niedrig siedenden Verunreinigungen abdampfen, während sich der Rückstand, welcher von der Pumpe 5 aus dem Entspannungs-Verdampfer 4 abgezogen wird, immer mehr mit höhersiedenden Verunreinigungen anreichert. Nach einer gewissen Zeit hat sich der im Kreislauf befindliche Rückstan so stark mit höhersiedenden Verunreinigungen angereichert, daß sich für ihn eine erhebliche Siedepunktsverschiebung ergibt. Dies läßt sich durch eine Veränderung der Temperatur und/oder des Druckes innerhalb des Entεpannungs-Verdampfers 4 feststellen. Hierzu werden die Ausgangssignale ein Te - peratursensors 8 und eines Drucksenεors 25 einer Auswert¬ elektronik 26 zugeführt, in welcher die Siedepunktskurve des Lösemittels abgespeichert ist. Tritt eine signifikante Abweichung von der gespeicherten Siedepunktskurve auf, so öffnet die Auswertelektronik 26 ein Magnetventil 9. Dieses liegt in einer Abzugsleitung 10, die von der zwischen der Pumpe 5 und dem Kondensator 6 verlaufenden Leitung 11 abzweigt. Der im Kreislauf befindliche Rückstand wird nunmeh über die Leitung 10 abgezogen; er besteht fast ausschlie߬ lich aus höhersiedenden Verunreinigungen.The residue runs through the circuit just described several times, with each passage through the flash evaporator 4, a part of the solvent and the low-boiling impurities contained therein evaporate, while the residue, which is pump 5 from the flash evaporator 4 is withdrawn, increasingly enriched with higher-boiling impurities. After a certain time, the residue in the circulation has become so heavily enriched with higher-boiling impurities that it results in a considerable shift in the boiling point. This can be determined by changing the temperature and / or the pressure within the relaxation evaporator 4. For this purpose, the output signals of a temperature sensor 8 and a pressure sensor 25 are fed to evaluation electronics 26, in which the boiling point curve of the solvent is stored. If there is a significant deviation from the stored boiling point curve, the evaluation electronics 26 opens a solenoid valve 9. This is located in a discharge line 10, which branches off from the line 11 running between the pump 5 and the condenser 6. The residue in the circuit is now withdrawn via line 10; it consists almost exclusively of higher-boiling impurities.
Zum Entspannungs-Verdampfer 4 gelangt nunmehr zunächst ausschließlich das über die Leitung 1 frisch zugeführte, von der Chemisch-Reinigungsmaschine kommende verunreinigte Lösemittel. Dieses enthält noch einen hohen Anteil niedrig siedender Bestandteile, die im Entspannungs-Verdampfer 4 im "normalen" Bereich der Siedepunktεkurve zur Verdampfung gelangen. Das Magnetventil 9 wird durch die Auswertelektronik 26 wieder geschlossen. Der Kreislauf des Rückstands vom Leitungspunkt 2 über den Wärmetauscher 3, den Entspannungs- Verdampfer 4, die Pumpe 5, den Kondensator 6 und die Drossel 7 beginnt von neuem.Only the freshly supplied contaminated solvent coming from the chemical cleaning machine comes via line 1 to the flash evaporator 4. This still contains a high proportion of low-boiling components in the flash evaporator 4 evaporate in the "normal" range of the boiling point curve. The solenoid valve 9 is closed again by the evaluation electronics 26. The cycle of the residue from the line point 2 via the heat exchanger 3, the flash evaporator 4, the pump 5, the condenser 6 and the throttle 7 starts again.
Die in dem Entspannungs-Verdampfer 4 entstehenden Dämpfe enthalten, wie oben bereits erwähnt, das Lösemittel selbst sowie niedrig siedende Verunreinigungen. Diese Dämpfe durchqueren zunächst noch innerhalb des Entspannungs-Ver- dampfers 4 einen Abscheider 12, an welchem sich Aerosole abscheiden. Die Dämpfe werden von einem volumetrisch arbei¬ tenden Gebläse 13, z.B. einem Roots-Gebläse, abgesaugt, welches innerhalb des Entspannungs-Verdampfers 4 für den bereits erwähnten Absolutdruck von etwa 50 Millibar sorgt. Das volumetrisch arbeitende Gebläse 13 fördert alle Arten von Dämpfen und Gasen in der gleichen Weise, so daß also keine Verschiebung des Partialdruckverhältnisses in dem von ihm bewegten Dampf(gemisch) auftreten kann.The vapors generated in the flash evaporator 4 contain, as already mentioned above, the solvent itself and low-boiling impurities. These vapors first pass through a separator 12 within the flash evaporator 4, on which aerosols separate. The vapors are fed by a volumetric fan 13, e.g. a Roots blower, suctioned, which ensures the already mentioned absolute pressure of about 50 millibars within the flash evaporator 4. The volumetric fan 13 conveys all types of vapors and gases in the same way, so that there can be no shift in the partial pressure ratio in the steam (mixture) it moves.
Durch die vom Gebläse 13 an den Dämpfen geleistete Arbeit steigt deren Temperatur von den oben bereits erwähnten ca. 128 bis 130° C, die im Normalbetrieb innerhalb des Entspannungs-Verdampfers 4 herrschen, auf ca. 150° C.Due to the work done by the blower 13 on the vapors, their temperature rises from the above-mentioned approx. 128 to 130 ° C., which prevail in the expansion evaporator 4 during normal operation, to approx. 150 ° C.
Mit dieser Temperatur werden die Dämpfe dem Wärmetauscher 3 zugeführt und heizen dort, wie ebenfalls schon erläutert, den im Kreislauf zirkulierende Rückstand auf diejenige Temperatur auf, die zum Einlaß in den Entspannungs-Ver- dampfer 4 erforderlich ist.At this temperature, the vapors are fed to the heat exchanger 3 and, as has also been explained, heat the residue circulating in the circuit to the temperature required for admission to the expansion evaporator 4.
Die so vorgekühlten Dämpfe verlassen den Wärmetauscher 3 und werden dem Kondensator 6 zugeführt, in dem auf eine noch zu beschreibende Weise ein ganz definiertes Vakuum aufrecht erhalte .rd. Dieses Vakuum wird bei der herr- - l i ¬The thus pre-cooled vapors leave the heat exchanger 3 and are fed to the condenser 6, in which a very defined vacuum is maintained in a manner to be described. This vacuum is - left
schenden Dampftemperatur so eingestellt, daß innerhalb des Kondensators 6 gerade das Lösemittel auskondensiert, die niedrigsiedenden Verunreinigungen dagegen in der Dampf¬ form bleiben und über eine Leitung 14 abgezogen werden können. Das wiedergewonnene, nunmehr sowohl von höher¬ den als auch von niedrigsiedenden Verunreinigungen befreite Lösemittel wird von der Pumpe 15 aus dem Kondensator 6 ausgefördert und über die Leitung 16 der Wiederverwendung zugeführt.The steam temperature is adjusted so that just the solvent condenses out within the condenser 6, while the low-boiling impurities remain in the vapor form and can be drawn off via a line 14. The recovered solvent, which is now freed of both higher and lower-boiling impurities, is conveyed out of the condenser 6 by the pump 15 and fed to the reuse via the line 16.
Die über die Leitung 14 aus dem Kondensator 6 entnommenen Dämpfe der niedrig siedenden Verunreinigungen werden von einer Flüssigkeits-Ringpumpe 17 über eine Drossel 18 abge¬ zogen. Die Flüssigkeits-Ringpumpe 17 wird dabei so betrieben, daß der Druck in der Leitung 14 und damit im Kondensator 6 ausschließlich vom Flüssigkeits-Partialdruck ihrer Ringflüs¬ sigkeit bestimmt ist.The vapors of the low-boiling impurities removed from the condenser 6 via the line 14 are drawn off by a liquid ring pump 17 via a throttle 18. The liquid ring pump 17 is operated so that the pressure in the line 14 and thus in the condenser 6 is exclusively determined by the liquid partial pressure of its ring liquid.
Die Flüssigkeits-Ringpumpe 17 führt die Dämpfe niedrig- siedender Verunreinigungen einem Kondensator 19 zu, der von einer Kühlschlange 20 gekühlt wird. Das sich im Konden¬ sator 19 bildende Kondensat der niedrigsiedenden Verunrei¬ nigungen wird über eine Leitung 21 kontinuierlich abgezogen.The liquid ring pump 17 supplies the vapors of low-boiling impurities to a condenser 19, which is cooled by a cooling coil 20. The condensate of the low-boiling impurities formed in the condenser 19 is continuously drawn off via a line 21.
Ein kleiner Teil des Kondensates der niedrigsiedenden Verun¬ reinigungen wird über eine Rückführleitung 22 zur Flüssig¬ keits-Ringpumpe 17 zurückgeführt und dient dort als Ring¬ flüssigkeit, welche den von der Flüssigkeits-Ringpumpe 17 erzeugten Druck in der Leitung 14 und im Kondensator 6 bestimmt. Die genaue Einstellung des Partialdruckes, bei welchem der "richtige" Trennschnitt innerhalb des Kondensators 6 bei der dort herrschenden Betriebstemperatur erfolgt, bei welcher also gerade das Lösemittel kondensiert, während die niedrigsiedenden Verunreinigungen noch in Dampfform verbleiben, erfolgt durch Wahl der Temperatur des Kondensates der niedrigsiedenden Verunreinigungen, welches den Wärmetauscher 19 verläßt. Diese Temperatur wird durch einen Temperatursensor 23 überwacht, der in geeigneter Weise mit einem Regelkreis (in der Zeichnung nicht darge- stellt) verbunden ist. Dieser Regelkreis steuert die Kühlung innerhalb des Kondensators 19 so', daß das den Kondensator 19 verlassende Kondensat stets dieselbe, vorgewählte Tempe¬ ratur hat.A small part of the condensate of the low-boiling impurities is returned via a return line 22 to the liquid ring pump 17 and serves there as a ring liquid, which determines the pressure in the line 14 and in the condenser 6 generated by the liquid ring pump 17 . The exact setting of the partial pressure at which the "correct" separation cut takes place within the condenser 6 at the operating temperature prevailing there, at which the solvent is condensing while the low-boiling impurities remain in vapor form, is carried out by the choice of the temperature the condensate of the low-boiling impurities, which leaves the heat exchanger 19. This temperature is monitored by a temperature sensor 23, which is connected in a suitable manner to a control circuit (not shown in the drawing). This control circuit controls the cooling within the capacitor 19 so 'that the capacitor 19 condensate leaving always has the same, selected Tempe¬ temperature.
Auf diese Weise ist durch einfache Temperaturstabilisierung des Kondensates niedrigsiedender Flüssigkeiten eine äußerst exakte und unempfindliche Regelung des Druckes im Kondensator 6 möglich, welcher für den richtigen Trennschnitt innerhalb des Kondensators 6 verantwortlich ist.In this way, an extremely exact and insensitive regulation of the pressure in the condenser 6 is possible by simple temperature stabilization of the condensate of low-boiling liquids, which is responsible for the correct separation cut within the condenser 6.
In der Zeichnung ist noch eine Verbindungsleitung 24 dar¬ gestellt, über welche dem Kondensator 19 permanente Gase entnommen und der Flüssigkeits-Ringpumpe 17 zugeführt werden können. Die permanenten Gase wirken der Kavitationsbildung innerhalb der Flüssigkeits-Ringpumpe 17 entgegen.In the drawing, a connecting line 24 is also shown, via which permanent gases can be removed from the condenser 19 and fed to the liquid ring pump 17. The permanent gases counteract the formation of cavitation within the liquid ring pump 17.
Eine Zusatzheizung 27 dient dazu, den sich im Entspannungs- Verdampfer 4 bildenden bzw. dort bereits befindlichen Rückstand in der Anfahrphase der Vorrichtung auf die er- forderliche Temperatur zu bringen und gegebenenfalls im Betrieb der Vorrichtung kleine Veränderungen der Tempera¬ tur des Rückstandes zu bewirken, diese Temperatur also zu "trimmen" .An additional heater 27 serves to bring the residue forming in the flash evaporator 4 or already located there to the required temperature in the start-up phase of the device and, if necessary, to bring about small changes in the temperature of the residue during operation of the device. to "trim" this temperature.
In der Anfahrphase der Vorrichtung kann außerdem über eine Leitung 28 dem Kondensator 6 Destillat entnommen und dem Gebläse 13 zugeführt werden, damit eine Überhitzung des Gebläses 13 vermieden und gleichzeitig die Wärme auf den Entspannungs-Verdampfer 4 übertragen wird. Die gesamte Vorrichtung kommt im wesentlichen ohne Zufuhr externer Wärme aus, sieht man von einer evtl. erforder¬ lichen Anfahrheizung ab. Durch die geschickte Wahl der verschiedenen Wärmetauscher sowie durch die mechanische Energie des Gebläses 13, welche in Wärme umgesetzt wird, ist ein kontinuierlicher Betrieb mit geschlossenem Wärme¬ haushalt möglich. In the start-up phase of the device, distillate can also be removed from the condenser 6 via a line 28 and fed to the blower 13, so that overheating of the blower 13 is avoided and at the same time the heat is transferred to the expansion evaporator 4. The entire device manages essentially without the supply of external heat, apart from any start-up heating that may be required. The clever choice of the various heat exchangers and the mechanical energy of the fan 13, which is converted into heat, enables continuous operation with a closed heat balance.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Aufbereitung verunreinigter, höhersiedend¬ er Lösemittel, bei welchem in einem Verdampfungsprozeß alle Bestandteile des verunreinigten Lösemittels mit Ausnahme der höhersiedenden Verunreinigungen in Dampfform übergeführt werden und bei welchem nachfolgend das Lösemittel kondensiert wird,1. A process for the preparation of contaminated, higher-boiling solvents, in which all components of the contaminated solvent with the exception of the higher-boiling contaminants are converted into vapor form in an evaporation process and in which the solvent is subsequently condensed,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
in dem nachfolgenden Kondensationsprozeß durch Wahl vonin the subsequent condensation process by choosing
Temperatur und/oder Druck selektiv das Lösemittel kondensiert wird, während niedrigsiedende Verunreinigungen in der Dampfform verbleiben.Temperature and / or pressure selectively the solvent is condensed while low boiling contaminants remain in the vapor form.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des verunreinigten Lösemittels in einem Entspannungsvorgang erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the evaporation of the contaminated solvent is carried out in a relaxation process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verdampfungsprozeß entstehenden Dämpfe beim Absaugen komprimiert werden und die dabei den Dämpfen zugeführte Wärme sowie die Verdampfungsenthalpie zur Vorhei¬ zung des der Verdampfung zugeführten verunreinigten Lösemit¬ tels eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the vapors formed in the evaporation process are compressed during suction and the heat supplied to the vapors and the evaporation enthalpy is used for preheating the contaminated solvent supplied to the evaporation.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verdampfungsprozeß entste¬ henden Dämpfe volumetrisch zum Kondensationsprozeß geför¬ dert werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the vapors arising in the evaporation process are volumetrically conveyed to the condensation process.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Verdampfungsprozeß zurückbleibende Rückstand mehrfach im Kreis der Verdampfung zugeführt wird, bis er annähernd vollständig aus höher- siedenden Verunreinigungen besteht.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the residue remaining in the evaporation process is fed several times in the evaporation cycle until it consists almost entirely of higher-boiling impurities.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Siedepunkt des sich beim Verdampfen bildenden6. The method according to claim 5, characterized in that the boiling point of the evaporation
Rückstands überwacht wird und bei einer signifikanten Ver- Schiebung des Siedepunktes der im Kreislauf befindliche Rückstand abgezogen wird.Residue is monitored and the residue in the circuit is subtracted in the event of a significant shift in the boiling point.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Verdampfung zurückbleibende Rückstand als Kühlmittel bei der Konden¬ sation der entstandenen Dämpfe verwendet wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the residue remaining in the evaporation is used as a coolant in the condensation of the vapors formed.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Löse- mittels von den niedrigsiedenden Verunreinigungen in der Kondensation bei einem Druck erfolgt, welcher dem Partial¬ druck einer als Pumpmedium verwendeten Flüssigkeit entspricht8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the separation of the solvent from the low-boiling impurities in the condensation takes place at a pressure which corresponds to the partial pressure of a liquid used as a pump medium
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialdruck der als Pumpmittel verwendeten9. The method according to claim 8, characterized in that the partial pressure used as the pumping means
Flüssigkeit durch Regelung von deren Temperatur eingestellt wird.Liquid is adjusted by regulating its temperature.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Pumpmedium verwendete Flüssigkeit das10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the liquid used as the pump medium
Kondensat der niedrigsiedenden Verunreinigungen ist.Is condensate of the low-boiling impurities.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1 mit a) einer Verdampfungseinrichtung, in welcher alle Bestand¬ teile des verunreinigten Lösemittels mit Ausnahme der höhersiedenden Verunreinigungen in Dampfform übergeführt werden;11. Device for carrying out the method according to claim 1 with a) an evaporation device in which all components of the contaminated solvent, with the exception of the higher-boiling contaminants, are converted into vapor form;
b) einem Kondensator, in welchem das Lösemittel aus der Dampfform kondensiert wird,b) a condenser in which the solvent is condensed from the vapor form,
gekennzeichnet durchmarked by
c) eine Unterdruckeinrichtung (17, 19, 20, 21, 22, 23), welche im Kondensator (6) einen definierten Unterdruck erzeugt, derart, daß die niedrigsiedenden Verunreinigungen bei der herrschenden Temperatur in Dampfform verbleiben und ausschließlich das reine Lösemittel kondensiert.c) a vacuum device (17, 19, 20, 21, 22, 23), which generates a defined vacuum in the condenser (6), such that the low-boiling impurities remain in vapor form at the prevailing temperature and only the pure solvent condenses.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinrichtung (4) ein Entspannungs- Verdampfer ist, in dem ein Unterdruck herrscht.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the evaporation device (4) is a flash evaporator in which there is a negative pressure.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine volumetrisch arbeitende Pumpe (13) , welche alle in der Verdampfungseinrichtung (4) entstehenden Dämpfe ohne Verschiebung des Partialdruckverhältnisseε zum Konden- sator (6) fördert.13. The apparatus according to claim 12, characterized by a volumetric pump (13) which conveys all vapors arising in the evaporation device (4) without shifting the partial pressure ratio to the condenser (6).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Wärmetauεcher (3), in welchem ein Wärmeübergang von den von der volumetriεch arbeitenden Pumpe (13) er- hitzten Dämpfen zu dem der Verdampfungεeinrichtung (4) zugeführten verunreinigten Lösemittel stattfindet.14. The apparatus according to claim 13, characterized by a heat exchanger (3) in which heat transfer takes place from the vapors heated by the volumetrically operating pump (13) to the contaminated solvent supplied to the evaporation device (4).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit im Kondensator (6) der in der Verdampfungseinrichtung (4) zurückbleibende Rückstand ist.15. The device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the cooling liquid in the condenser (6) in the evaporation device (4) remaining Arrears.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Pumpe (5) , welche den in der Verdampfungseinrichtung (4) gebildeten Rückstand durch den Kondensator (6) hindurch im Kreislauf zurück zum Einlaß der Verdampfungseinrichtung (4) fördert.16. The apparatus according to claim 15, characterized by a pump (5) which promotes the residue formed in the evaporation device (4) through the condenser (6) in the circuit back to the inlet of the evaporation device (4).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (8, 25, 26), welche den Siedepunkt des Rückstandes in der Verdampfungseinrichtung (4) überwacht und bei einer signifikanten Veränderung ein Ventil (9) öffnet, über welches der im Kreislauf befindliche Rückstand abgezogen wird.17. The apparatus according to claim 16, characterized by a device (8, 25, 26) which monitors the boiling point of the residue in the evaporation device (4) and, in the event of a significant change, opens a valve (9) via which the residue in the circuit is subtracted.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 biε 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckeinrichtung (17,18. Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that the vacuum device (17,
20, 21, 22, 23) eine Flüssigkeitsringpumpe (17) umfaßt, die so betrieben wird, daß der von ihr erzeugte Unterdruck ausschließlich durch den Partialdruck der Ringflüssigkeit bestimmt ist.20, 21, 22, 23) comprises a liquid ring pump (17) which is operated in such a way that the negative pressure generated by it is determined exclusively by the partial pressure of the ring liquid.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsringpumpe (17) ein extern gekühlter Kondensator (19) für die niedrigsiedenden Verunreinigungen nachgeεchaltet ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the liquid ring pump (17) is followed by an externally cooled condenser (19) for the low-boiling impurities.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflüssigkeit das in dem Kondensator (19) gebildete Kondensat der niedrigsiedenden Verunreinigungen ist.20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the ring liquid is the condensate of the low-boiling impurities formed in the condenser (19).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (23) , welcher die Temperatur der Ringflüssigkeit mißt, und durch eine Regeleinrichtung, welche die Kühlung (20) des Kondensators (19) nach dem Ausgangεsignal des Temperatursensors (23) so steuert, daß eine konstante Temperatur des Kondensats aufrecht erhalten wird.21. The apparatus according to claim 20, characterized by a temperature sensor (23) which measures the temperature of the ring liquid, and by a control device, which controls the cooling (20) of the condenser (19) according to the output signal of the temperature sensor (23) so that a constant temperature of the condensate is maintained.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, gekenn¬ zeichnet durch eine Verbindungsleitung (24) zwischen Kondensator (19) und Flüsεigkeitεringpumpe (17) , über welche permanente Gase aus dem Kondensator (19) der Flüssig- keitsringpumpe zugeführt werden können. 22. Device according to one of claims 18 to 20, marked by a connecting line (24) between the condenser (19) and liquid ring pump (17), via which permanent gases from the condenser (19) can be supplied to the liquid ring pump.
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