DE19611293A1

DE19611293A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft

Info

Publication number: DE19611293A1
Application number: DE19611293A
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Israel; Herbert Dr Ing Lauer; Ulrich Dr Ing Schmidt; Peter Dipl Ing Wende
Original assignee: LKS LUFT und KLIMASERVICE CHRI
Current assignee: LKS LUFT und KLIMASERVICE CHRI
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-25

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

Claims

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.