DE19611293A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter AbluftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abluft aus
Be- oder Verarbeitungsprozessen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die
chemische und physikalische Verfahrenstechnik. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet
liegt in der Umwelttechnologie, insbesondere im Bereich der Verarbeitung von
Kunststoffabfällen und deren Aufbereitung.
Zum Reinigen von Abluft stehen vielfältig ausgestaltete Verfahren und Anlagen zur
Verfügung. Ein bekanntes Verfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens
dienende Vorrichtung sind in der DE-OS 40 17 230 beschrieben. Die zu reinigende
Abluft wird mittels eines Radialgebläses einer Kondensationseinrichtung zugeführt, in der
der Abluftstrom unter den Taupunkt der kondensierenden Bestandteile auf 2 bis 10°C,
vorzugsweise auf 5°C abgekühlt wird. Das Kondensat wird abgeschieden. Nachfolgend
wird die Abluft auf 20 bis 40°C, vorzugsweise 25 bis 30°C aufgeheizt und auf eine
relative Feuchte von 65 bis 85%, vorzugsweise 70 bis 80% gebracht, um dergestalt die
für eine bakterielle Nachbehandlung in einem Biofilter erforderlichen Bedingungen zu
erhalten. Zur Entfernung fester Partikel wird der Abluftstrom durch ein dem
Radialgebläse nachgeschaltetes mechanisches Filterelement geleitet. Das beschriebene
Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß am Austritt der Erwärmungseinrichtung die
Temperatur des Abluftstromes und im Biofilter dessen Feuchtigkeitsgehalt gemessen und
danach die Heizleistung der Erwärmungseinrichtung bestimmt sowie entsprechend des
Feuchtigkeitsbedarfs das Filtermedium mit Wasser besprüht werden. Der zu reinigende
Abluftstrom entsteht, indem die Prozeßabluft durch eine Waschflüssigkeit mit
anschließender Verwirbelungseinrichtung geleitet wird und derart eine Anreicherung der
verunreinigten Luft mit einem Flüssigkeitsnebel erfolgt. Die zur Durchführung des
Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus mindestens zwei aufeinanderfol
genden Filterstufen, von denen eine als Biofilter und die andere als Kondensationsein
richtung ausgeführt ist, und einer Luftfördereinrichtung, ausgeführt als Radialgebläse.
Die Filterstufen sind auf der Druckseite des Radialgebläses angeordnet. Vor der ersten
Stufe, der Kondensationseinrichtung, ist zusätzlich ein mechanisches Filterelement in die
Abluftleitung eingeschaltet. Die Kondensationseinrichtung besteht aus einer Kälteanlage,
in der ein Verdampfer und ein Verflüssiger nacheinander im Abluftstrom angeordnet und
außerdem ein Kompressor und eine Expansionsvorrichtung vorgesehen sind. Die
Kondensationseinrichtung verfügt über eine Kondensatauffangwanne, an die eine
Kondensatabführleitung angeschlossen ist. Das Biofilter weist eine mit granulierter
Baumrinde gefüllte Kammer auf, in der eine Sprühvorrichtung und ein Feuchtesensor
angeordnet sind. Die Abluft durchströmt eine weitere Sprühvorrichtung zwischen der
Kondensationseinrichtung und dem Biofilter.
Die bekannte Lösung dient der Beseitigung von Gasen, Dämpfen, Gerüchen und
Aromata und sorgt für einen großen Reinigungseffekt auch bei stark schadstoffbelasteter
Abluft, indem Feststoffpartikel, kondensierbare Schadstoffe sowie Aromastoffe und
Lösungsmittelsubstanzen aus der Abluft mechanisch ausgefiltert, auskondensiert bzw. in
dem Biofilter absorbiert werden. Die entsprechende Aufbereitung der Prozeßabluft durch
Vernebelung mit Waschflüssigkeitströpfchen sowie die der Kondensation nachgeschal
tete Erwärmung und Befeuchtung stellen für das beschriebene Reinigungsverfahren
notwendige zusätzliche Verfahrensschritte dar. Ein wesentlicher Gesichtspunkt der
bekannten Lösung ist der Kreislauf des Kältemittels zwischen den im Abluftstrom
angeordneten Bestandteilen der Kondensationseinrichtung Verdampfer und Verflüssiger,
wodurch sowohl die Kondensation der dampfförmigen Bestandteile als auch die
Erwärmung der Abluft auf einfache Art erfolgt. Nachteilig hingegen wirkt sich aus, daß
die Regelung der für die Absorption im Biofilter erforderlichen Bedingungen Temperatur
und Feuchte einen relativ hohen Aufwand erfordert, indem beide Größen gemessen
werden und sodann die Heizleistung der Erwärmungseinrichtung eingestellt sowie die
Abluft mit Wasser besprüht werden müssen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung
besteht darin, daß das als Luftfördereinrichtung verwendete Radialgebläse vor den
Filterstufen im Abluftstrom angeordnet ist, wodurch das Radialgebläse mit der gesamten
Schadstofffracht konfrontiert wird. Dies führt sowohl zu einem erhöhten Verschleiß des
Gebläses, insbesondere wegen der noch nicht ausgefilterten Feststoffpartikel, die sich im
Gebläse festsetzen können, als auch zu einem erhöhten Wartungsaufwand, insbesondere
wegen der in den Dampfanteilen gelösten aggressiven Bestandteile, die das Material des
Gebläses angreifen können. Es ist weiterhin nachteilig, daß der Abluftstrom
kontinuierlich gefördert wird, auch dann, wenn der die zu reinigende Abluft
hervorrufende Prozeß diskontinuierlich abläuft, wie dies beispielsweise in Spritz- und
Lackieranlagen oder Reinigungs- und Entfettungsanlagen für Metallteile durchaus
gegeben sein kann, wodurch unnötig Energie aufgewendet werden muß.
Daher ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, das Entfernen von Schadstoffen wie
Feststoffpartikeln und Geruchsstoffen aus einem Abluftstrom in der Weise zu lösen, daß
eine Anpassung der Abluftreinigung an den die Abluft hervorrufenden Prozeß erfolgt,
insbesondere bei diskontinuierlich ablaufenden Prozessen die Reinigung der Abluft in
Abhängigkeit von deren Aufkommen vorgenommen wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von mit
Schadstoffen wie Feststoffpartikeln und Geruchsstoffen belasteter Abluft, insbesondere
aus zumindest im wesentlichen diskontinuierlich ablaufenden Prozessen, indem heiße und
mit Dampf gemischte Abluft nacheinander mindestens zwei Filterstufen durchströmt und
dergestalt die Schadstoffe aus der Abluft entfernt werden, der Abluftstrom mittels
Unterdruck angetrieben wird, nach Verlassen des Prozeßreaktors zunächst einen
Partikelfilter und nachfolgend einen Luftkühler durchströmt, in dem die Dampfanteile der
Abluft kondensieren und das Kondensat einschließlich der darin gelösten Schadstoffe
gesammelt und ausgetragen wird, die derart entfeuchtete Abluft durch einen
Nachwärmer geleitet und danach ausgetragen wird, der den Abluftstrom treibende
Unterdruck diskontinuierlich an einer Abluftöffnung des Prozeßreaktors anliegt, indem
die Gebläseleistung eines den Unterdruck erzeugenden Lüftergebläses geregelt wird, und
die getrocknete und gereinigte, insbesondere von Schad- und Geruchsstoffen befreite
Abluft an der Druckseite des Lüftergebläses ausgetragen wird.
Desweiteren besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß der den Abluftstrom
treibende Unterdruck ab Beginn des Eintragens einer Flüssigkeit in den Prozeß und bis
zum Ende der Austragsphase des Prozeßproduktes wirksam ist.
Ausgestaltet wird die Erfindung dadurch, daß der aus dem Nachwärmer austretende
Abluftstrom eine Temperatur von höchstens 45°C und eine relative Feuchte von
höchstens 60% aufweist, so daß zusätzlich nach dem Austrag aus dem Nachwärmer die
Abluft einen Aktivkohlefilter durchströmen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels einer Vorrichtung zur Reinigung von mit
Schadstoffen wie Feststoffpartikeln und Geruchsstoffen belasteter, mit Dampf gemischter
Abluft aus zumindest im wesentlichen diskontinuierlich ablaufenden Prozessen
ausgeführt, die aus einer Luftfördereinrichtung, mindestens zwei aufeinanderfolgend
miteinander verbundenen Filterstufen, von denen die erste als Partikelfilter und die
zweite als Kondensationseinrichtung ausgeführt ist und die Kondensationseinrichtung
über einen Kondensatauffangbehälter verfügt, der an eine Kondensatableitung
angeschlossen ist, und einer Nachwärmeinrichtung, die der Kondensationseinrichtung
nachgeschaltet und als von einem kondensierenden Kältemittel durchströmter Wärme
tauscher ausgeführt ist, besteht, der Prozeßreaktor über eine Abluftöffnung verfügt, die
mit einer Verschlußeinrichtung versehen ist und an die die erste Filterstufe angeschlossen
ist, als Luftfördereinrichtung ein Lüftergebläse am Ausgang des Abluftnachwärmers
angeordnet ist, der Antrieb des Lüftergebläses ein drehzahlstellbarer Motor mit
vorgeschalteter Drehzahlsteuerlogik ist, die Drehzahlsteuerlogik die Motordrehzahl
erhöht, wenn die Verschlußeinrichtung der Abluftöffnung des Prozeßreaktors und eine
zum Eintrag einer im Prozeß benötigten Flüssigkeit dienende Düse geöffnet sind, und die
Drehzahlsteuerlogik die Motordrehzahl absenkt, wenn die Verschlußeinrichtung der
Abluftöffnung des Prozeßreaktors und die Austragsklappe für das Prozeßprodukt am
Prozeßreaktor geschlossen sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht bei
Prozessen mit intermittierendem Flüssigkeitseintrag darin, daß ein vorzugsweise die erste
Öffnung der Eintragsdüse kennzeichnendes Signal von der Drehzahlsteuerlogik zur
Erhöhung der Motordrehzahl ausgewertet wird.
Weitergeführt wird die Erfindung, indem die Kondensationseinrichtung als Luftkühler
ausgeführt ist, der einen von Kühlwasser durchströmten Wärmetauscher aufweist, der
Wärmetauscher ein- und ausgangsseitig mit einem Kühlwasserpufferspeicher verbunden
ist und der Kühlwasserpufferspeicher über zweite Ein- und Ausgänge an einen
Kaltwassersatz angeschlossen ist.
Vorteilhaft hierbei ist, wenn die Ausgänge des Kühlwasserpufferspeichers jeweils über
eine Pumpe an den Wärmetauscher des Luftkühlers und an den Kaltwassersatz geführt
sind.
Weiterhin vorteilhaft ausgestaltet wird die Erfindung dadurch, daß das zur Beheizung der
Nachwärmeinrichtung dienende kondensierende Kältemittel in einem Kreislauf von einem
Verdichter zum Abluftnachwärmer, danach über einen Kondensator, ein Expansions
ventil und einen Verdampfer zurück zum Verdichter strömt.
Vervollkommnet wird die Erfindung durch einen im Abluftstrom hinter dem Nachwärmer
angeordneten Aktivkohlefilter.
Bei geöffneter Verschlußeinrichtung der Abluftöffnung des Prozeßreaktors kann die
Abluft aus dem Reaktor entweichen. Hierzu wird Unterdruck angelegt, indem das
Lüftergebläse mit reduzierter Drehzahl läuft. Wird während des Prozesses eine
Flüssigkeit eingetragen, ist dies das Signal, die Lüftergebläseleistung anzuheben, indem
die Motordrehzahl hochgefahren wird, wodurch der maximale Abluftstrom befördert
wird.
Der Abluftstrom wird zunächst von Feststoffpartikeln befreit. Der Feststoffpartikelfilter
kann vorteilhafterweise mit einer Selbstreinigungseinrichtung ausgestattet sein, die
beispielsweise mittels eines Differenzdrucksensors, der den ein- und den ausgangsseitigen
Strömungsdruck ermittelt, in Betrieb genommen wird. Besonders vorteilhaft erfolgt die
Selbstreinigung des Partikelfilters zeitversetzt in den Phasen, in denen die
Verschlußeinrichtung der Abluftöffnung geschlossen und somit die Strömung der Abluft
unterbrochen ist.
Anschließend erfolgt die Kühlung der Abluft auf eine unter dem Taupunkt des aus der in
den Prozeß eingetragenen Flüssigkeit entstandenen Dampfes liegende Temperatur. Die
Dampfbestandteile kondensieren, das Kondensat schlägt sich an der
Wärmetauscheroberfläche innerhalb des Luftkühlers nieder und tropft in den
Sammelbehälter ab, aus dem es abgeleitet wird. Auf diese Weise werden die gelösten
Schadstoffe sowie ein Teil der Geruchsstoffe aus der Abluft entfernt. Die beim Kühlen
der Abluft anfallende Abwärme kann zur Niedertemperaturheizung von Büroräumen
oder Werkhallen oder zur Trocknung des in den Prozeß einzutragenden Materials
ausgenutzt werden. Das abgeleitete Kondensat kann vorteilhafterweise nach
entsprechender Aufbereitung wiederum in den Prozeß eingetragen und dergestalt der
Flüssigkeitsverbrauch reduziert werden. Das Abtropfen des Kondensats von der
Wärmetauscheroberfläche wird begünstigt, indem bei geschlossener
Verschlußeinrichtung der Abluftöffnung die Abluft im Luftkühler nicht strömt und somit
ein Mitreißen der Flüssigkeitstropfen ausgeschlossen ist. Dadurch wird die Entfeuchtung
und damit die Entlastung der Abluft von gelösten Schadstoffen verbessert. Das den
Wärmetauscher des Luftkühlers durchströmende Kühlwasser wird mittels des
Kaltwassersatzes im Kreislauf rückgekühlt. Wegen der bei dem Flüssigkeitseintrag in den
Prozeß diskontinuierlich auftretenden und im Luftkühler abzubauenden großen Energien
wird nach dem Durchlaufen des Wärmetauschers des Luftkühlers das Kühlwasser im
Kühlwasserpufferspeicher zeitlich entkoppelt auf eine Zwischentemperatur abgekühlt
und sodann mittels des Kaltwassersatzes auf die erforderliche Niedrigtemperatur
gebracht. Auf diese Weise ist es möglich, kurzzeitig auftretende große Energieeinträge in
den Luftkühler abzubauen.
Nach dem Durchströmen des dem Luftkühler unmittelbar nachgeschalteten Nachwärmers
weist der Abluftstrom für den Austrag in die Atmosphäre geeignete, d. h.
umweltfreundliche Parameter auf Vorteilhafterweise realisieren die Abluftparameter am
Ausgang des Nachwärmers die für ein Absorbieren eventuell in der Abluft noch
vorhandener restlicher Geruchsstoffe von einem Aktivkohlefilter gestellten Bedingungen,
indem die Temperatur höchstens 45°C und die relative Feuchte höchstens 60%
betragen, d. h. im Nachwärmer wird die Abluft beheizt und getrocknet. Die Heizung des
Nachwärmers erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Wärmetauschers, der von einem bei
45°C kondensierenden Kältemittel durchströmt wird. Das Kältemittel fließt in einem
Kreislauf, wobei seine Verdunstung in einem in dem für die Kühlwasserrückkühlung des
Luftkühlers vorhandenen Kaltwassersatz angeordneten Verdampfer vonstatten geht.
Durch die Anordnung des den für die Förderung des Abluftstroms erforderlichen
Unterdruck erzeugenden Lüftergebläses am Ausgang des Nachwärmers wird dieses von
gereinigter Abluft durchströmt, so daß eine Verschmutzung mit im Abluftstrom
enthaltenen Feststoffpartikeln und/oder eine Beeinflussung des Materials durch
aggressive Stoffe ausgeschlossen ist. Damit wird die Lebensdauer des Lüftergebläses
verlängert und derart der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand reduziert. Auch der
zum Betrieb des Lüftergebläses erforderliche Energiebedarf erhöht sich nicht durch von
Verschmutzungen und/oder angegriffenem Material herrührender Schwergängigkeit.
Indem der Abluftstrom in Abhängigkeit von dem ihn hervorrufenden Prozeß befördert
wird, erhöht sich die Effektivität der Abluftreinigung und die von Schadstoffe
produzierenden Be- oder Verarbeitungsprozessen ausgehende Umweltgefährdung wird
reduziert. Vorteilhafterweise erfolgt die Förderung des Abluftstroms während der
Prozeßphase, in der Schadstoffe und/oder große Energiemengen freigesetzt werden. Das
ist insbesondere dann der Fall, wenn Flüssigkeiten in den Prozeß eingetragen werden und
wenn das Prozeßprodukt aus dem Reaktor ausgetragen wird. Deshalb wird die Abluft
erfindungsgemäß chargenweise abgesaugt, sobald ein Flüssigkeitseintrag in den Prozeß
signalisiert wird und solange, bis das Prozeßprodukt vollständig aus dem Reaktor
entfernt ist. Während des Absaugens läuft der Antrieb des Lüftergebläses mit hoher
Drehzahl, die eine hohe Förderleistung des Gebläses bewirkt. In Abhängigkeit von dem
Prozeß kann vorteilhafterweise die Drehzahl des Lüfterantriebes eingestellt werden. So
wird der Gebläsemotor in der Zeit, in der kein Abluftstrom gefördert wird, auf eine
reduzierte Drehzahl eingestellt, jedoch nicht abgeschaltet. Desweiteren sind sowohl
Zwischenstufen als auch eine stetige Verstellung der Lüfterantriebsdrehzahl möglich.
Dadurch kommt als Vorteil zum Tragen, daß der Drehzahlwechsel ohne wesentlichen
Zeitverzug und sanft ablaufen kann, wodurch einerseits die zeitliche Anpassung der
Abluftförderung an den Be- oder Verarbeitungsprozeß verbessert und andererseits die
mechanische Belastung der Motor-Gebläse-Einheit verringert werden.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 ein die Abhängigkeit zwischen Prozeß und Abluftstrom darstellendes
Zeitdiagramm und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Das nachfolgend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft die
Reinigung von beim Agglomerieren von Kunststoffshreddergut entstehender Abluft. Die
Schadstofffracht der Abluft ist geprägt durch Feststoffpartikel und Geruchsstoffe.
Das Agglomerieren ist gemäß Fig. 1 gekennzeichnet als diskontinuierlich ablaufender
Prozeß P, der aus den Phasen Materialeintrag te, Zerkleinern tz, Agglomerieren tag,
Schocken ts, Trocknen tt und Produktaustrag ta besteht. Hinzu kommt eine Phase tl, die
als Leerzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Chargen in der Praxis nicht vermeidbar
ist. Das Diagramm zeigt die x-Achse als Zeitachse. Auf der y-Achse ist hinsichtlich des
Prozesses P die Stromaufnahme des elektromotorischen Antriebs des Schneidrotors des
Agglomerators 1 nach Fig. 2 dargestellt, womit der Prozeßablauf P anschaulich
widergespiegelt wird. In Abhängigkeit von den Prozeßphasen werden Steuersignale
erzeugt. Ein Steuersignal D dokumentiert den Öffnungszustand einer Schockwasserdüse,
ein Steuersignal V den Öffnungszustand einer Verschlußeinrichtung 2 gemäß Fig. 2 einer
Abluftöffnung des Agglomerators 1, ein Steuersignal K den Öffnungszustand einer
Produktaustragsklappe des Agglomerators 1 und ein Zustandssignal L die Drehzahl eines
Lüftergebläses 6 gemäß Fig. 2.
Die Abluftreinigung erfolgt als diskontinuierlicher Vorgang, der dem Agglomerierungs
prozeß P angepaßt ist. Hierzu läuft das Lüftergebläse 6 mit einer niedrigen Drehzahl,
während das zu agglomerierende Shreddergut in der Phase te in den Agglomerator 1
eingetragen und nachfolgend in der Phase tz zerkleinert wird. Durch den Eintrag und die
Zerkleinerung erhöht sich die Stromaufnahme des Schneidrotorantriebs als Zeichen der
Zunahme des dem Rotor durch die entstehende Masse entgegengebrachten Widerstands.
Das Material beginnt zu agglomerieren, wodurch der Widerstand auf den Schneidrotor
stark ansteigt. Der dadurch bedingte starke Anstieg der Stromaufnahme wirkt als
Auslöser für die Öffnung der Verschlußeinrichtung 2 der Abluftöffnung des
Agglomerators 1, sollte die Verschlußeinrichtung 2 nicht bereits vorher geöffnet haben,
ausgelöst von einem durch das Schließen einer Eintragsklappe hervorgerufenen und
mittels der Prozeßsteuerung zeitverzögerten Signals. Damit wird ein relativ geringer
Abluftstrom in Bewegung gesetzt. Wird ein Grenzwert der Stromaufnahme des
Schneidrotorantriebs erreicht, wird die Schockwasserdüse kurzzeitig geöffnet, so daß die
agglomerierende Masse mit Wasser besprüht wird. Das Öffnen der Schockwasserdüse
oder eines hierfür geeigneten Ventils löst das Steuersignal D aus, das wiederum einer
Drehzahlsteuerlogik am Gebläsemotor des Lüfters 6 zugeführt wird, woraufhin die
Drehzahl des Gebläsemotors und damit die Fördermenge des Abluftstroms erhöht wird.
Wegen des kurzzeitigen Schockwassereintrags reduziert sich die Stromaufnahme des
Rotorantriebs kurzzeitig und steigt nachfolgend wieder bis auf den Grenzwert an. Dieser
alternierende Vorgang läuft mehrfach ab, bis die Schockwasserdüse während der Phase
ts länger geöffnet wird. Auf die Drehzahl des Antriebs des Lüftergebläses 6 hat dies
jedoch keinen Einfluß. Die hohe Drehzahl wird vielmehr solange beibehalten, bis der
Produktaustrag aus dem Agglomerator 1, d. h. die Phase ta beendet ist und die
Verschlußeinrichtung 2 der Abluftöffnung schließt. Dieser Zeitpunkt ist gekennzeichnet
vom Schließen der Produktaustragsklappe des Agglomerators 1 und gleichbedeutend mit
dem Ende des Agglomerierens einer Charge. Kann die Drehzahl des Antriebs des
Lüftergebläses 6 mehr als zwei Stufen einnehmen oder stetig verändert werden, ist es
vorteilhaft, mit dem Beginn der Austragsphase ta die hohe Drehzahl abzusenken und mit
Beendigung der Austragsphase ta auf den niedrigsten Wert einzustellen.
Anhand von Fig. 2 werden das Reinigen der Abluft als Verfahrensablauf und die zur
Reinigung der Abluft dienende Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert.
Bei geöffneter Verschlußeinrichtung 2, die geeigneterweise als Rohrschieber ausgeführt
ist, der Abluftöffnung des Agglomerators 1 kann die Abluft L aus dem Agglomerator 1
entweichen. Hierzu wird Unterdruck angelegt, indem das Lüftergebläse 6 mit reduzierter
Drehzahl läuft. Nach dem erstmaligen Öffnen der Schockwasserdüse wird die
Lüftergebläseleistung angehoben, indem die Motordrehzahl hochgefahren wird, wodurch
der maximale Abluftstrom befördert wird.
Der Abluftstrom L wird zunächst von Feststoffpartikeln befreit. Der Feststoffpartikel
filter 3 ist mit einer Selbstreinigungseinrichtung ausgestattet, die beispielsweise mittels
eines Differenzdrucksensors, der den ein- und den ausgangsseitigen Strömungsdruck
ermittelt, in Betrieb genommen wird. Besonders vorteilhaft erfolgt die Selbstreinigung
des Partikelfilters zeitversetzt in den Phasen te, tz und tl, in denen die
Verschlußeinrichtung 2 der Abluftöffnung geschlossen und somit die Strömung der
Abluft L unterbrochen ist.
Anschließend erfolgt die Kühlung der Abluft L auf eine unter dem Taupunkt des aus dem
Schockwassereintrag entstandenen Dampfes liegende Temperatur. Die Dampfbestand
teile kondensieren, das Kondensat K schlägt sich an der Wärmetauscheroberfläche
innerhalb eines Luftkühlers 4 nieder und tropft in einen Sammelbehälter ab, aus dem es
abgeleitet wird. Auf diese Weise wird ein Teil der gelösten Geruchsstoffe aus der Abluft
entfernt. Das Abtropfen des Kondensats K von der Wärmetauscheroberfläche wird
begünstigt, indem bei geschlossener Verschlußeinrichtung 2 der Abluftöffnung die Abluft
L im Luftkühler 4 nicht strömt und somit ein Mitreißen der Flüssigkeitstropfen
ausgeschlossen ist. Dadurch wird die Entfeuchtung und damit die Entlastung der Abluft
L von gelösten Schadstoffen verbessert. Das den Wärmetauscher des Luftkühlers 4
durchströmende Kühlwasser W wird mittels eines Kaltwassersatzes 7 im Kreislauf
rückgekühlt. Wegen der beim Schocken diskontinuierlich auftretenden und im Luftkühler
4 abzubauenden großen Energien wird nach dem Durchlaufen des Wärmetauschers des
Luftkühlers 4 das Kühlwasser W in einem Kühlwasserpufferspeicher 8 zeitlich entkoppelt
auf eine Zwischentemperatur abgekühlt und sodann mittels des Kaltwassersatzes 7 auf
die erforderliche Niedrigtemperatur gebracht. So beträgt die Temperatur des am
Kühlwasserpufferspeicher 8 ankommenden Warmwassers ca. 60 bis 65°C, die
Temperatur des in den Kaltwassersatz 7 strömenden Wassers ca. 15 bis 20°C, das vom
Kaltwassersatz 7 in den Kühlwasserpufferspeicher 8 rückströmende Kaltwasser weist
eine Temperatur von ca. 10 bis 15°C auf und das dem Wärmetauscher des Luftkühlers 4
zugeführte Kühlwasser eine Temperatur von ca. 15 bis 20°C. Auf diese Weise ist es
möglich, kurzzeitig auftretende große Energieeinträge in den Luftkühler 4 abzubauen.
An den Ausgängen des Kühlwasserpufferspeichers 8 ist je eine Pumpe 10, 11
angeordnet, die den Kreislauf des Kühlwassers W bewirken.
Nach dem Durchströmen des dem Luftkühler 4 unmittelbar nachgeschalteten
Nachwärmers 5 weist der Abluftstrom L für den Austrag in die Atmosphäre geeignete,
d. h. umweltfreundliche Parameter auf Vorteilhafterweise realisieren die Abluftparameter
am Ausgang des Nachwärmers 5 die für ein Absorbieren in der Abluft L vorhandener
restlicher Geruchsstoffe von einem Aktivkohlefilter gestellten Bedingungen, indem die
Temperatur höchstens 45°C und die relative Feuchte höchstens 60% betragen. Die
Heizung des Nachwärmers 5 erfolgt mittels eines Wärmetauschers, der von einem bei 45°C
kondensierenden Kältemittel M durchströmt wird. Das Kältemittel M fließt in einem
Kreislauf, wobei seine Verdunstung in einem in dem für die Kühlwasserrückkühlung des
Luftkühlers 4 vorhandenen Kaltwassersatz 7 angeordneten Verdampfer vonstatten geht.
Entsprechend der örtlichen Bedingungen sind die einzelnen Bestandteile der
erfindungsgemäßen Vorrichtung durch geeignete Rohrleitungen miteinander verbunden.
Lediglich der Nachwärmer 5 ist vorteilhafterweise unmittelbar an den Luftkühler 4
angeflanscht. Für die Erfindung ist die Anordnung des Lüftergebläses 6 am Ende des
Abluftstroms L wesentlich, d. h. sämtliche der Reinigung, Kühlung, Entfeuchtung,
Trocknung und Geruchsminimierung der Abluft L dienende Funktionseinheiten sind auf
der Saugseite des Lüftergebläses 6 angeordnet. Sollte ein Aktivkohlefilter zur völligen
Geruchsstoffabsorption verwendet werden, kann dieser sowohl druckseitig hinter dem
Lüftergebläse 6 angeordnet als auch vorteilhafterweise unmittelbar an den Nachwärmer
angeflanscht sein.
Bezugszeichenliste
1 Prozeßreaktor
2 Verschlußeinrichtung
3 Partikelfilter
4 Luftkühler
5 Nachwärmer
6 Lüftergebläse
7 Kaltwassersatz
8 Kühlwasserpufferspeicher
9 Kondensator
10, 11 Pumpen
A Abluftstrom
M Kältemittelkreislauf
W Kühlwasserkreislauf
P Prozeß
D Öffnungszustand der Schockwasserdüse
V Öffnungszustand der Verschlußeinrichtung
K Öffnungszustand der Produktaustragsklappe
L Drehzahl des Lüftergebläses
2 Verschlußeinrichtung
3 Partikelfilter
4 Luftkühler
5 Nachwärmer
6 Lüftergebläse
7 Kaltwassersatz
8 Kühlwasserpufferspeicher
9 Kondensator
10, 11 Pumpen
A Abluftstrom
M Kältemittelkreislauf
W Kühlwasserkreislauf
P Prozeß
D Öffnungszustand der Schockwasserdüse
V Öffnungszustand der Verschlußeinrichtung
K Öffnungszustand der Produktaustragsklappe
L Drehzahl des Lüftergebläses
Claims (10)
1. Verfahren zur Reinigung von mit Schadstoffen wie Feststoffpartikeln und
Geruchsstoffen belasteter Abluft aus zumindest im wesentlichen diskontinuierlich
ablaufenden Prozessen, indem heiße und mit Dampf gemischte Abluft
nacheinander mindestens zwei Filterstufen durchströmt und dergestalt die
Schadstoffe aus der Abluft entfernt werden, der Abluftstrom mittels Unterdruck
angetrieben wird, nach Verlassen des Prozeßreaktors zunächst einen Partikelfilter
und nachfolgend einen Luftkühler durchströmt, in dem die Dampfanteile der
Abluft kondensieren und das Kondensat einschließlich der darin gelösten
Schadstoffe gesammelt und ausgetragen wird, die derart entfeuchtete Abluft
durch einen Nachwärmer geleitet, dort aufgeheizt und getrocknet und danach
ausgetragen wird, gekennzeichnet dadurch, daß der den Abluftstrom (A)
treibende Unterdruck diskontinuierlich an einer Abluftöffnung des Prozeßreaktors
(1) anliegt, indem die Gebläseleistung eines den Unterdruck erzeugenden
Lüftergebläses (6) geregelt wird, und die getrocknete sowie gereinigte,
insbesondere von Schad- und Geruchsstoffen befreite Abluft (A) an der
Druckseite des Lüftergebläses (6) ausgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der den Abluftstrom
(A) treibende Unterdruck ab Beginn des Eintragens einer Flüssigkeit in den
Prozeß und bis zum Ende der Austragsphase des Prozeßproduktes wirksam ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Abluftstrom
(A) aus dem Nachwärmer (5) mit einer Temperatur von höchstens 45°C und
einer relativen Feuchte von höchstens 60% austritt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Austrag aus
dem Nachwärmer (5) die Abluft (A) einen Aktivkohlefilter durchströmt.
5. Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen wie Feststoffpartikeln und
Geruchsstoffen belasteter, mit Dampf gemischter Abluft aus zumindest im
wesentlichen diskontinuierlich ablaufenden Prozessen mit einer Luftfördereinrich
tung, mindestens zwei aufeinanderfolgend miteinander verbundenen Filterstufen,
von denen die erste als Partikelfilter und die zweite als Kondensationseinrichtung
ausgeführt ist und die Kondensationseinrichtung über einen Kondensatauffangbe
hälter verfügt, der an eine Kondensatableitung angeschlossen ist, und einer
Nachwärmeinrichtung, die der Kondensationseinrichtung nachgeschaltet und als
von einem Kältemittel durchströmter Wärmetauscher ausgeführt ist,
gekennzeichnet dadurch, daß der Prozeßreaktor (1) über eine Abluftöffnung
verfügt, die mit einer Verschlußeinrichtung (2) versehen ist und an die die erste
Filterstufe (3) angeschlossen ist, als Luftfördereinrichtung ein Lüftergebläse (6)
am Ausgang des Abluftnachwärmers (5) angeordnet ist, der Antrieb des
Lüftergebläses (6) ein drehzahlstellbarer Motor mit vorgeschalteter Drehzahl
steuerlogik ist, die Drehzahlsteuerlogik die Motordrehzahl erhöht, wenn die
Verschlußeinrichtung (2) der Abluftöffnung des Prozeßreaktors (1) und eine zum
Eintrag einer im Prozeß benötigten Flüssigkeit dienende Düse geöffnet sind, und
die Drehzahlsteuerlogik die Motordrehzahl absenkt, wenn die Verschluß
einrichtung (2) der Abluftöffnung des Prozeßreaktors (1) und die Austragsklappe
für das Prozeßprodukt am Prozeßreaktor (1) geschlossen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß bei Prozessen mit
intermittierendem Flüssigkeitseintrag ein vorzugsweise die erste Öffnung der
Eintragsdüse kennzeichnendes Signal von der Drehzahlsteuerlogik zur Erhöhung
der Motordrehzahl ausgewertet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß die
Kondensationseinrichtung als Luftkühler (4) ausgeführt ist, der einen von
Kühlwasser (W) durchströmten Wärmetauscher aufweist, der Wärmetauscher ein-
und ausgangsseitig mit einem Kühlwasserpufferspeicher (8) verbunden ist und der
Kühlwasserpufferspeicher (8) über zweite Ein- und Ausgänge an einen
Kaltwassersatz (7) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausgänge des
Kühlwasserpufferspeichers (8) jeweils über eine Pumpe (10, 11) an den
Wärmetauscher des Luftkühlers (4) und an den Kaltwassersatz (7) geführt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das
zur Beheizung der Nachwärmeinrichtung (5) dienende Kältemittel in einem
Kreislauf von einem Verdichter zum Abluftnachwärmer (5), danach über einen
Kondensator (9), ein Expansionsventil und einen Verdampfer zurück zum
Verdichter strömt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß im
Abluftstrom (A) hinter dem Nachwärmer (5) ein Aktivkohlefilter angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19611293A DE19611293A1 (de) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19611293A DE19611293A1 (de) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19611293A1 true DE19611293A1 (de) | 1997-09-25 |
Family
ID=7789067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19611293A Withdrawn DE19611293A1 (de) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19611293A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114653155A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-24 | 宿州汉泰化工有限公司 | 三氯氧磷生产车间废气净化设备 |
CN116889776A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-17 | 营口市中日友协环保节能设备有限责任公司 | 一种湿式除尘回收***及其设备和方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700665A1 (de) * | 1986-01-14 | 1987-09-03 | Sogea | Verfahren zur verringerung des anteils an sauren schmutzstoffen in rauchgasen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3805045A1 (de) * | 1988-02-18 | 1989-08-31 | Marino Casnico | Vorrichtung zum ausscheiden von schad- und/oder wertstoffen aus gas- oder dampffoermigen medien |
-
1996
- 1996-03-22 DE DE19611293A patent/DE19611293A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116889776B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-05-10 | 营口市中日友协环保节能设备有限责任公司 | 一种湿式除尘回收***及其设备和方法 |
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