DE2727971C2

DE2727971C2 - Verfahren zur thermischen Behandlung einer Warenbahn

Info

Publication number: DE2727971C2
Application number: DE19772727971
Authority: DE
Inventors: Harry 7141 Benningen Gresens; Manfred 6120 Michelstadt Schuierer
Original assignee: Brueckner-Apparatebau 6120 Erbach De GmbH
Current assignee: Brueckner-Apparatebau 6120 Erbach De GmbH
Priority date: 1977-06-22
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1983-07-14
Also published as: DE2727971A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung, insbesondere zum Trocknen und/oder Fixieren, einer kontinuierlich bewegten Warenbahn in einer Behandlungseinrichtung mit wenigstens zwei von der Warenbahn nacheinander durchlaufenen Behandlungszonen unter Verwendung eines in der Behänd' lungseinrichtung umgewälzten Heißgasstromes, wobei aus der Behandlungseinrichtung laufend eine Abgasmenge abgezogen und von darin enthaltenen Schad- eo stoff-Bestandteilen befreit wird, wobei ferner ein erster Abgas-Teilstrom der Abgasmenge nach Wiedererwärmung in die Behandlungseinrichtung zurückgeführt und ein zweiter Abgas-Teilstrom der Abgasmenge in die Atmosphäre entlassen wird.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur thermischen Behandlung, insbesondere zum Trocknen und/oder Fixieren, von kontinuierlich bewegten Warenbahnen (beispielsweise in sog. Spannrahmen) liegt die Abluftmenge in der Größenordnung von etwa tQm³ pro kg Ware, Dabei ist die Abluftmenge beim Trocknen davon abhängig, mit welchem Wassergehalt in der Luft man arbeitet (maximal wird hier eine Anreicherung der Luft mit 100 g Wasser pro m³ Luft gewählt). Beim Thermofixieren wird die Abluftmenge durch den Gehalt an organischer Substanz in der Luft bestimmt . Die obenerwähnten großen Abluftmengen sind aus den verschiedensten Gründen äußerst unerwünscht Sie stellen nicht nur einen beträchtlichen Wärmeverlust dar, sondern werfen auch erhebliche Probleme auf, wenn der neuerdings vorgeschriebene Maximalgehalt an Schadstoffen in der Abluft nicht überschritten werden soll.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE-OS 20 63 444) wird die aus der Behandlungseinrichtung laufend abgezogene Abgasmenge zunächst von darin enthaltenen kondensierbaren Bestandteilen befreit Alsdann wird ein erster Abgas-Teilstrom nach Wiedererwärmung in die Behandlungseinrichtung zurückgeführt, während ein zweiter Abgas-Teilstrom in die Atmosphäre entlassen wird. Es handelt sich hierbei somit um eine Abluft-Vorreinigung, deren Wirkungsgrad weitgehend von den Siede-Eigenschaften der zu entfernenden Bestandteile (z. B. organische Lösungsmittel) sowie von der im Kondensator erreichten Abluftaustrittstemperatur abhängt Ungünstig ist bei diesem Verfahren nicht nur der wärmetechnische Wirkungsgrad, sondern vor allem auch der Gehalt des in die Atmosphäre entlassenen zweiten Abgas-Teilstromes an nicht kondensierbaren bzw. nicht kondensierten Schadstoff-Bestandteilen.

Es ist weiterhin ein Verfahren zur thermischen Abluftreinigung bekannt (»Textilpraxis International« 1976, S. 281)₁ bei dem die schadstoffhaltige Abluft einer Textiibehandiungseinrichtung einer Brennkammer zugeführt und durch Mischung mit den Abgasen eines ÖI- oder Gasbrenners auf eine Reaktionstemperatur von etwa 750⁰C gebracht wird. Dabei verbrennen die Kohlenwasserstoffe zu Wasserdampf und Kohlendioxyd. Man hat hierbei auch bereits versucht, einen gewissen Wärmerückgewinn zu erzielen, indem beispielsweise die ungereinigte Abluft vor der Verbrennung in einem Wärmetauscher durch die gereinigte Abluft aufgeheizt wird. Eine genauere Untersuchung der Wärmebilanz und der erforderlichen Investitionskosten zeigt allerdings, daß der für diese bekannten thermischen Abluftreinigungsverfahren erforderliche technische Aufwand noch unwirtschaftlich groß ist

Der Erfindung liigt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das in wärmetechnischer Hinsicht besonders wirtschaftlich arbeitet und ein Minimum insbesondere an nicht kondensierbaren Schadstoff-Bestandteilen in die Atmosphäre entläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die beiden Abgas-Teilströme aus gesonderten Behandlungszonen abgezogen werden, wobei der aus der von der Warenbahn später durchlaufenen Behandlungszone abgezogene zweite Abgas-Teilstrom durch Verbrennung von den in ihm enthaltenen Schädstöff-Beständteilen befreit und vor Entlassung in die Atmosphäre zur Wiedererwärmung des von kondensierbaren Schadstoff-Bestandteilen befreiten ersten Abgas-Teilstromes verwendet wird.

Indem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte Abgasmenge in Form von zwei Abgas-Teil-

strömen aus gesonderten, von der Warenbahn nacheinander durchlaufenen ßebandlungszonen abgezogen wird, läßt sich erreichen, daß der erste Abgas-Teilstrom in hohem Maße kendensierbare Bestandteile enthält, während die nicht kondensierbaren bzw. zweckmäßig nicht zu kondensierenden Schadstoff-Bestandteile vorwiegend in dem zweiten Abgas-Teilstrom enthalten sind, der aus einer von der Warenbahn später durchlaufenen Behandlungszone abgezogen wird. So kann beispielsweise bei einer mit Trockenkammern und Fixierkammern versehenen Belbandlungseinrichtung der erste Abgas-Teilstrom aus einer Trockenkammer und der zweite Abgas-Teilstrom aus einer Fixierkammer abgezogen werden.

Erfindungsgemäß werden dann diese beiden Abgas-Teilströme jeweils einer für sie optimalen Aufbereitung zugeführt: Aus dem ersten Abgas-Teilstrom werden durch Kondensation die darin enthaltenen, kondensierbaren Bestandteile entfernt, während die vorwiegend im zweiten Abgas-Teilstrom angereicherten, nicht kondensierbaren bzw. zweckmäßig nicht zu kondensierenden Schadstoff-Bestandteile durch Verbrennung beseitigt werden.

Der Wärmeinhalt des durch Nachverbrennung gereinigten zweiten Abgas-Teilstromes wird beim erfindungsgemäßen Verfahren weitgehend zurückgewonnen, indem der zum Zwecke der Kondensation der kondensierbaren Bestandteile gekühlte erste Abgas-Teilstrom vor seiner Rückführung in die Behandlungseinrichtung mit dem nachverbrannten zweiten Abgas-Teilstrom wieder erwärmt wird.

Wie umfangreiche Versuche zeigten, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die in die Atmosphäre entlassene Abgasmenge auf mindestens '/3 des bisher üblichen Wertes reduzieren. Daraus ergeben sich außerordentliche Vorteile hinsichtlich der notwendigen Reinigung dieser stark reduzierten Abgasmenge sowie ein wesentlich verbesserter wärnietechnischer Wirkungsgrad.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung schunatisch veranschaulicht und wird im folgenden näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Spannrahmen 1 mit drei Behandlungskammern 2,3,4 zum Trocknen einer (nicht dargestellten) Warenbahn sowie zwei Behandlungskammern 5 und 6 zum Fixieren der Warenbahn. Die Warenbahn wird von Spannketten gehalten, durch eine Eintrittsöffnung 7 in den Spannrahmen eingeführt und durch eine Austrittsöffnung 8 am anderen Ende herausgeführt.

Die Anlage enthält weiterhin einen Kühler 9, der mit einem zur Rückkühlung des Kühlwassers dienenden Kühlturm 10 verbunden ist.

Weiterhin enthält die Anlage einen Wärmetauscher 11, einen weiteren, mit Lufterhitzern 12,13 verbundenen Wärmetauscher 14 sowie eine Verbrennungskammer 15.

Aus den Kammern 2 bis 4 des Spannrahmens 1 wird ein erster Abgas-Teilstrom 16 abgezogen. Der darin enthaltene Wasserdampf wird im Kühler 9 kondensiert Anschließend wird dieser erste Abgas-Teilstrom 16 im Wärmetauscher Il wieder aufgeheizt und gelangt dann zurück in den Spannrahmen 1.

Aus den Kammern 5 und 6 wird ein zweiter Abgasteilstrom 17 abgezogen und der Verbrennungskammer 15 zugeführt- In dieser durch einen Brenner beheizten Verbrennungskammer 15 werden die im zweiten Abgas-Teilstrom 17 enthaltenen Schadstoffe (insbesondere organische Substanzen, die in der Fixierzone aus der Warenbahn ausdampfen) verbrannt Die Abgase der Verbrennungskammer 15 durchsetzen zunächst den Wärmetauscher 14 und erwärmen hier einen gasförmigen oder flüssigen Wärmeträger (beispielsweise ein Thermalöl), das dann den Lufterhitzern

12 und 13 zugeführt wird und in diesen die im Spannrahmen 1 umgewälzte Heißluft erhitzt Anschließend durchsetzt der zweite Abgas-Teiistrom 17 den Wärmetauscher 11 und erwärmt hier, wie bereits erwähnt, den in den Spannrahmen 1 zurückgeführten ersten Abgas-Teilstrom 16. Sodann wr i der zweite Abgas-Teilsü-om 17 bei 18 in die Atmosphäre entlassen.

Zur näheren Erläuterung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile dienen folgende Beispielsangaben für eine mögliche Betriebsweise der Anlage.

Die behandelte Warenbahn besteht zu 55% aus Wolle und zu 45% aus Polyester, das Gewicht beträgt

JO 500 g/m², die Arbeitsbreite 2 m (daraus ergibt sich eine Warenmenge von 780 kg/h).

Nimmt man eine zu verdampfende Wassermenge von 50% des Warengewichtes an, so entspricht dies 250 g Η2Ο/Π1² oder 390 kg/h. Bei der bereits genannten Aufsättigung von 100 g Wasser/m³ Abluft macht dies eine Abluftmenge von 3900—4000 mVh erforderlich.

Der mit fünf Feldern (Behandlungskammern) ausgerüstete Spannrahmen besitzt eine Gesamtlänge von 15 m. Die drei ersten Behandlungskammern dienen zum

■>" Trocknen, die beiden letzten zum Fixieren der Warenbahn. In den Trocknungskammern herrscht eine Temperatur von ca. 130⁰C, in den Fixierkammern eine Temperatur von 180° C.

Als erster Abgas-Teilstrom 16 werden 4000 mVh mit

■» > einer Temperatur von ca. 110"C abgezogen. Im Kühler 9 erfolgt eine Abkühlung auf ca. 30° C, im Wärmetauscher 11 eine Wiedererwärmung auf ca. 100⁰C.

Aus der Kammer 6 werden als zweiter Abgas-Teilstrom 17 1000 m^J/h mit einer Temperatur von ca. 180° C

·'■ abgezogen. In der Verbrennungskammer 15 wird dieser Abgas-Teilstrom auf ca. 750° C aufgeheizt. Im Wärmetauscher 14 erfolgt eine Abkühlung auf ca. 300⁰C, im Wärmetauscher 11 eine Abkühlung auf ca. 14O⁰C.
Die obengenannte Menge des zweiten Abgas-Teilstromes 1.7 von 1000 mVh entspricht einem Wert von ca.

13 m^J pro kg Ware, das ist weniger als V5 der bei den bisher bekannten Verfahren in die Atmosphäre entlassenen Abgasmengen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfah.-η zur thermischen Behandlung, insbesondere zum Trocknen und/oder Fixieren, einer kontinuierlich bewegten Warenbahn in einer Behandlungseinrichtung mit wenigstens zwei von der Warenbahn nacheinander durchlaufenen Behandlungszonen unter Verwendung eines in der Behandlungseinrichtung umgewälzten Heißgasstromes, wobei aus der Behandlungseinrichtung laufend eine Abgasmenge abgezogen und von darin enthaltenen Schadstoff-Bestandteilen befreit wird, wobei ferner ein erster Abgas-Teilstrom der Abgasraenge nach Wiedererwärmung in die Behandlungseinrichtung zurückgeführt und ein zweiter Abgas-Teilstrom der Abgasmenge in die Atmosphäre entlassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abgas-Teilströme aus gesonderten Behandlungszonen abgezogen werden, wobei der aus der von der Warenbahn später durchlaufenen BehandlungEzone abgezogene zweite Abgas-Teilstrom durch Verbrennung von den in ihm enthaltenen Schadstoff-Bestandteilen befreit und vor Entlassung in die Atmosphäre zur Wiedererwärmung des von kondensierbaren Schadstoff-Bestandteilen befreiten er- sten Abgas-Teilstromes verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zum Trocknen und Fixieren dienende Behandlungseinrichtung mehrere Kammern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abgas-Teilstrom aus einer Trocknungskammer und und der zweite Abgas-Teilstrom aus einer Fixierkammer abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von kondensierbaren Schadstoff-Bestandteilen befre .e erste Abgas-Teilstrom in beide Behandlungszonen eingeführt bzw. rückgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abgas-Teilstrom nach Verbrennung der in ihm enthaltenen Schadstoff-Bestandteile zunächst zur Erwärmung eines vorzugsweise für die indirekte Beheizung der Behandlungseinrichtung benutzten, gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgers und anschließend zur Wiedererwärmung des ersten Abgas-Teilstromes verwendet wird.