DE3520634A1

DE3520634A1 - Vorrichtung zum rueckgewinnen von loesungsmittel aus verschmutztem loesungsmittel

Info

Publication number: DE3520634A1
Application number: DE19853520634
Authority: DE
Inventors: Max Dr. 6057 Dietzenbach Wendt
Original assignee: Ofru Recycling & Co KG GmbH
Current assignee: Ofru Recycling & Co KG GmbH
Priority date: 1985-06-08
Filing date: 1985-06-08
Publication date: 1986-12-18
Also published as: DE3520634C2

Description

Bezeichnung: Vorrichtung zum Rückgewinnen von
Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel.
Vorrichtung zum Rückgewinnen von Lösungsmitteln aus verschmutztem Lösungsmittel Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rückgewinnen bzw, Aufbereiten von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel durch Verdampfung des Lösungsmittels mit mechanischer Verdichtung und Kondensation der Lösungsmitteldämpfe (Brüden) gegen Atmosphärendruck.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt und findet an Arbeitsstätten Anwendung, an denen Lösungsmittel,wie Methylenchlorid, Aceton, Trichloräthan oder dergleichen Mittel, insbesondere zum Reinigen angewendet werden. So fallen bei den Reinigungsarbeiten verschmutzte Lösungsmittel oder mit anderen Worten Waschlösungen, die durch Fette, Farben oder dergleichen verschmutzt sind, an. Diese Rückgewinne ungsvorrichtung wird in der Regel am jeweiligen Arbeitsplatz aufgestellt. Dem Prinzip nach handelt es sich um eine Vakuumdestillationsanlage, wobei die zur Verdampfung des Lösungsmittels erforderliche Energie bei der Kondensation der mechanisch verdichteten Brüden bzw. Lösungsmitteldämpfen gewonnen wird. Dieser Wärmeaustausch geschieht vorzugsweise in einem Bauteil, das aus einem Verdampfer mit integriertem Kondensator, einem Rohrbündelverdampfer,aufgebaut ist. Der Unterdruck im Verdampfer und damit das Ansaugen des verschmutzten Lösungsmittels in den Verdampfer wird durch eine ölgedichtete, vorzugsweise mit einer Gasballasteinrichtung versehene Vakuumpumpe erreicht. Derartige ölgedichtete Vakuumpumpen sind als Drehschieberpumpe oder als Sperrschieberpumpe bekannt (Chemie-Technik, 7. Jahrgang(1978) Nr. 1 Seite 39 -41). Sie wirken als Brüdenverdichter, in dem sie die flüchtigen Bestandteile (Lösungsmittel) aus dem Verdampfer absaugen und somit von den nichtflüchtigen Bestandteilen (Rückstand) trennen und über die Pumpe in den Kondensator, der im Verdampfer aufgenommen ist, fördern, wo sie Kondensieren und als Lösungsmittel gegen den Atmosphärendruck in einen Vorratstank auslaufen können und dort zur weiteren Verwendung bereitstehen. Die nicht flüchtigen Bestandteile des verschmutzen Lösungsmittelsverlassen als Rückstand den in der Regel vertikal stehenden Verdampfer durch einen Ablauf im Bodenbereich des Verdampfers. Diese Vorrichtung wird in der Regel automatisch betrieben, wobei die Zufuhr von zusätzlicher Wärmeenergie zur Verdampfung des Lösungsmittels im Verdampfer entbehrlich ist.
Als Nachteil dieser bekannten Vorrichtung wird angesehen, daß der Anteil von Lösungsmittel im aus dem Verdampfer ausgetragenen Rückstand vergleichsweise hoch ist; damit sind Schwierigkeiten bei der Entsorgung und Endlagerung der Rückstände verbunden.
Danach kann der Erfindung die Aufgabe zugrunde gelegt werden, die einleitend angegebene Vorrichtung auf konstruktiv einfache Weise so ändern, daß weitgehend Lösungsmittel freie Rückstände erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ablauf für den Rückstand im Verdampferboden in einen Behälter mündet, in dessen Behälterboden wiederum ein absperrbarer Ablauf vorgesehen ist, und daß dieser Behälter wenigstens ein von Flüssigkeit durchströmbares Rohrgebilde aufweist, welches Teil, und zwar an abschaltbarer Teil, des Ölkreislaufes des Dichtöls in der Vakuumpumpe darstellt.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise nicht nur eine Schleuse für einen chargenweisen Austrag des Rückstands aus dem Verdampfer gegeben, sondern auch die Möglichkeit, durch Beschicken des oder der Rohrgebilde mit Dichtöl von der Vakuumpumpe den Rückstand im Behälter zu erwärmen und einzudicken und dabei Lösungsmittel weiter auszudampfen. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß ein gleichsam lbsungsmittelfreier Rückstand erreicht werden kann ohne daß es erforderlich ist, von außerhalb des Systems Wärme zuzuführen. Vielmehr wird hier allein schon über den Pumpenantrieb eingeführte Energie genutzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Behälter als geschlossenes Gefäß ausgebildet ist und im oberen Behälterbereich einen Auslaß aufweist (Anspruch 2), wobei vorzugsweise (gemäß Anspruch 3) der Auslaß mit der Saugleitung oder mit dem Gasballasteintritt der Vakuumpumpe verbunden ist.
Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise ein Sammeln und R~uckführen des bei der Behandlung des Rückstands entstandenen Lösungsmittel erreicht. Damit kann die Ausbeute an Lösungsmittel beim Betrieb der Vorrichtung gesteigert werden.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 bietet verschiedene Möglichkeiten der Anordnung des von Dichtöl durchströmten Rohrgebildes am oder im den Rückstand aufnehmenden bzw.
zwischenlagernden Behälter. Dabei ist bei der Vorgabe mehrerer Rohrgebilde durch Zu- oder Abschalten von Rohrgebilden eine Steuerung der Wärmezufuhr damit eine Anpassung an unterschiedliche Rückstandzusammensetzungen auf einfache Weise gegeben.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 ist ein weiterer Weg gewiesen, die während des Betriebs der Vorrichtung im "System" vorhandene Wärmeenergie zu nutzen und damit zu einem stabilen und energiesparenden Betrieb der Vorrichtung beizutragen.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Rückgewinnen bzw. Aufbereiten von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel in schematischer Weise - nach Art eines Blockschemas - näher erläutert.
Die wesentlichen Bauteile dieser Vorrichtung zum Rückgewinnen von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel sind: Ein Verdampfer 1 mit integriertem Kondensator 2, eine an den Verdampfer 1 und den Kondensator 2 angeschlossene ölgedichtete Vakuumpumpe 3, ein gegenüber dem Verdampfer 1 tiefer gelegener Behälter 4 für aus dem Verdampfer 1 ausgetragene Rückstände und ein gegenüber dem Kondensator 2 tiefer gelegener Wärmeaustauscher bzw.
Rekuperator 6,in dem Lösungsmittel-Kondensat aus dem Kondensator 2 und verschmutztes Lösungsmittel, das in den Verdampfer 1 eingetragen werden soll, im Gegenstrom geführt werden. Im unteren Bereich des stehend angeordneten Rohrbündel-Wärmeaustauschers, wie der Verdampfer 1 mit integriertem Kondensator 2 hier ausgeführt ist, ist ein Einlaß 10 für verschmutztes Lösungsmittel angeordnet.
Durch diesen Einlaß 10 gelangt verschmutztes Lösungsmittel vom Vorratstank 80 über den Rekuperator 6 von unten in den Verdampfer 1. Zur Vorgabe des für die Verdampfung der flüchtigen Lösungsmittel optimalen Füllstands des verschmutzten Lösungsmittels im Verdampfer 1 ist eine Füllstandsregelung 1,5 vorgesehen und in der Zeichnung angedeutet. Im Bodenbereich des Verdampfers 1, an dessen tiefstem Punkt, ist ein Ablauf 11 zum Austrag des Verdampfungsrückstands aus dem Verdampfer 1 vorgesehen. Der Ablauf 11 ist mit einem Behälter 4 verbunden und mündet dort etwas oberhalb der halben Höhe des Behälters 4. Der Behälter 4 ist als geschlossenes Gefäß ausgeführt und weist im Bodenbereich einen Ablauf 41 und im Deckenbereich des Behälters einen Auslaß 42 auf. Die Anordnung von Ablauf 11, Behälter 4 und Auslauf 41 ist so vorgegeben, daß der Rückstand aus dem Verdampfer 1 allein aufgrund der Schwerkraft durch den Ablauf 11 und den Auslaß 41 in den Rückstand-Tank 82 ausfließenicann.Zwischen ablauf 11 und Behälter 4 ist ein Absperrorgan 91 und zwischen Behälter 4 und Tank 82 ein Absperrorgan 92 in der Austragleitung für den Rückstand vorgesehen. Der Austrag des Rückstandes aus dem Verdampfer 1 erfolgt diskontinuierlich bzw. chargenweise, so daß die beiden Absperrorgane 91, 92 sich gleichzeitig nicht in Offenstellung befinden.
Der Behälter 4 kann daher auch als Schleuse dienen. Der Behälter 4 weist hier zwei von Flüssigkeit durchströmbare Rohrgebilde 5 auf; das eine Rohrgebilde 5 ist im Innenraum des Behälters 4 aufgenommen. Das andere Rohrgebilde 5 ist am Außenmantel des Behälter 4 angeordnet. Beide Rohrgebilde 5 sind Teil des Ölkreislaufes des Dichtöls der Vakuumpumpe 3.
Die Rohrgebilde 5 sind vom Ölkreislauf abschaltbar. Dadurch kann das eine oder das andere oder keines der beiden Rohrgebilde 5 mit Dichtöl beschickt werden. Das Dichtöl hat gegenüber den Rückständen eine vergleichsweise höhere Temperatur. Über den Auslaß 42 am Behälter 4 kann im Behälter 4 ausgedampftes Lösungsmittel (Brüden) in die Saugleitung 31 oder zum Gasballast-Eintritt 32 der Vakuumpumpe 3 geleitet werden.
Die von der Vakuumpumpe 3 aus nem Verdampfer 1 abgezogenen Lösungsmitteldämpfe gelangen von der Vakuumpumpe 3 über deren Druckleitung 33 in den Kondensator 2. Dort kondensieren die Lösungsmitteldämpfe. Der Kondensator 2 weist einen der Druckleitung 33 in Verbindung stehenden Einlaß für die Lösungsmitteldämpfe auf und einen darunter gelegenen Ablauf 21 für das Lösungsmittelkondensat. Der Ablauf 21 mündet in einen Wärmetauscher bzw. Rekuperator 6 und steht mit einem Auslauf 61 in Verbindung. Uber diesen Auslauf 61 verläßt das aus dem Kondensator 2 ausfließende Kondensat den Rekuperator 6 und gelangt von dort in einen Schlierentopf 84. Durch eine Bodenöffnung im Schlieren topf 84 fließt das Kondensat weiter in den Kondensat-Tank 81 ab. Im Deckenbereich des Schliertopfes 84 ist ein Auslaß vorgesehen, der mit der Saugleitung 31 oder mit dem Gasballast-Eintritt 32 der Vakuumpumpe 3 in Verbindung steht. So können etwa im Kondensat noch vorhandene Gase austreten und zurückgeführt werden. Im Gegenstrom zum Kondensat wird im Rekuperator 6 verschmutzte Lösung vom Tank 80 zum Einlaß 10 am Verdampfer 1 geführt. Auf diese Weise kann durch Wärmeaustausch zwischen Kondensat und verschmutztem Lösungsmittel eine Vorwärmung des verschmutzten Lösungsmittels unter Kühlung des Kondensats erfolgen.
Der Betrieb dieser Vorrichtung kann - abgesehen vom Rückstand-Austrag - kontinuierlich und automatisch gesteuert erfolgen. Die Vorrichtung ist betriebsbereit, wenn nach einer gewissen Anlaufzeit der Vakuumpumpe das Dichtöl auf die vorgegebene Betriebstemperatur gebracht ist. Danach und nach Öffnen des Absperrorgans 35 in der Saugleitung 31 wird über die Vakuumpumpe 3 im Verdampfer 1 der für die Vakuumdestillation erforderliche Unterdruck im Verdampfer 1 aufgebaut. Durch einen Abscheider bzw.
one Falle 9 ist sichergestellt, daß Lösungsmitteltropfen und Schwebeteile abgetrennt werden und somit nicht in Kontakt mit dem Dichtöl,einem synthetischen Öl, mit dem die Vakuumpumpe 3 bei Temperaturen bis zu 100°C gefahren werden kann, kommt.
- L e e r s e i t e -

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Rückgewinnen von Lösungsmittel aus verschmutztem Lösungsmittel durch Verdampfung des Lösungsmittels mit mechanischer Verdichtung und Kondensation der Lösungsmitteldämpfe (Brüden) gegen Atmosphärendruck mit einer ölgedichtetenvorzugsweise mit einer Gasballasteinrichtung versehenen Vakuumpumpe und mit einem, vorzugsweise einen Kondensator für die die Vakuumpumpe verlassenden Lösungsmitteldämpfe aufnehmenden Verdampfer, der im Boden einen absperrbaren Ablauf für den Rückstand der Verdampfung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf (11) in einen Behälter (4) mündet, der am Behälterboden einen absperrbaren Ablauf (41) aufweist, und daß der Behälter (4) wenigstens ein von Flüssigkeit durchströmbares Rohrgebilde(5), das ein abschaltbarer Teil des Ölkreislaufes der Vakuumpumpe (3) ist, aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) als geschlossenes Gefäß ausgebildet ist und im oberen Bereich einen Auslaß (42) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (42) mit der Saugleitung (31) oder mit dem Gasballasteintritt (32) der Vakuumpumpe (3) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrgebilde (5) am Außenmantel des Behälters (4) und/oder im Innenraum des Behälters (4) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Kondensat-Ablaufs (21) des Kondensators (2) ein Rekuperator (6) als Wärmeaustauscher angeordnet ist, in den der Kondensat- Ablauf <2-1) mündet und dort mit einem Auslauf (61) in Verbindung steht und daß durch den Rekuperator (6) im Gegenstrom zum Kondensat das verschmutzte Lösungsmittel von der Vakuumpumpe (3) in den Verdampfer (1) angesaugt wird.