DE3045877A1 - Solvent residue removed from bulk material - by steam with partial recycling through compressor and reheater, used esp. for removing per:chloroethylene from bones - Google Patents

Abstract

Solvent residues are removed from a heap or bed of bulk, granular and similar solid material by means of steam as follows. A portion of the steam, contg. the stripped solvent residues from the bed, is compressed, reheated and again fed into the live steam before this enters the bed. Pref., the steam is reheated by heat exchange with a portion of the live steam. The compressor may be a mechanical compressor or an ejector. Process is used for removing solvent residues from any bed consisting of granular, bulk material. In the example shown the bed consists of bones which have been extd. to remove grease and water by means of perchlorethylene vapour. The method ensures that the solvent residues are not excessively overheated, as would occur if highly superheated steam were used; at the same time the steam does not condense again in the bed, leaving it wet. To achieve this result using steam in the conventional way, a considerably greater quantity of steam would be required.

Description

Verfahren zum Entfernen von Lösungsmittelrückständen ausProcedure for removing solvent residues

Schüttungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Lösungsmittelrückständen aus Schüttungen mit Dampf. The invention relates to a method for removing Solvent residues from piles with steam.

Wegen der begrenzten thermischen Stabilität der in der Regel organischen Lösungsmittelrückstände darf der zu deren Entfernung dienende Dampf nur wenig überhitzt sein. Auf der anderen Seite darf der Fluiddampf in der Schüttung selbst nicht kondensieren damit diese nach der vollständigen Entfernung der Lösungsmittelrückstände aus der Schüttung trokken bleibt. Zur Verdampfung dieser flüssigen Lösungsmittelrückstände in der Schüttung ist daher bei den bekannten Verfahren eine erhebliche Frischdampfmenge und somit ein hoher Energieaufwand für die Erzeugung des Fluiddampfes erforderlich.Because of the limited thermal stability of the usually organic The steam used to remove solvent residues must only slightly superheat them be. On the other hand, the fluid vapor must not condense in the bed itself so that this after the complete removal of the solvent residues from the Bulk remains dry. To evaporate these liquid solvent residues In the case of the known methods, there is therefore a considerable amount of live steam in the bed and thus a high expenditure of energy is required for the generation of the fluid vapor.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art mit möglichst geringem Energieaufwand zu entwickeln.The invention is therefore based on the object of providing a method of to develop initially specified type with the lowest possible expenditure of energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des durch die Schüttung geleiteten, beladenen Dampfes verdichtet, erhitzt und dem Frischdampf zugemischt wird, ehe dieser in die Schtütung eingeleitet wird.This object is achieved in that part of the charged steam passed through the bed compressed, heated and is added to the live steam before it is introduced into the bulk tank.

Der in die Schüttung eingeleitete Dampf, erfüllt zwei Aufgaben, in dem er 1. als Wärmeträger die zur Verdampfung der flüssigen, organischen Lösungsmittelrückstände benötigte Wärme liefert 2. als Stofftrager zum Abtransport der in den Fluiddampf übergehenden verdampften organischen LBsungsmittelrUckstände dient.The steam introduced into the bed fulfills two tasks, in which he 1. as a heat transfer medium for the evaporation of the liquid, organic solvent residues 2. supplies the required heat as a material carrier for transporting the into the fluid vapor evaporated organic solvent residues passing over.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß Frischdampf, ausschließlich verwendet als Strippdampf sehr schlecht ausgenutzt wird, da er nur die (geringfügige) Überhitzungswärme zur Verdampfung der flüssigen, organischen Lösungsmittelrückstände abgeben darf.Deshalb sind bisher große Frischdampfmengen erforderlich gewesen, die nach dem Strippen wieder niedergeschlagen werden. Zur Uberhitzung des Dampfes ist aber nur eine verhältnismäßig geringe Wärmemenge zuzuführen, während zu seiner Verdampfung der Hauptanteil aufgebracht werden muß. Dieser Teil ist aber im obengenannten Verfahren nicht nutzbar. Um seine Aufgabe als Stoffträger zu erfüllen, ist eine wesentlich geringere Frischdampfmenge erforderlich.The method according to the invention is based on the knowledge that that live steam, used exclusively as stripping steam, is very poorly exploited because it only uses the (minor) superheat to evaporate the liquid, organic solvent residues, which is why large amounts of live steam have been used up to now required to be knocked down after stripping. To the However, only a relatively small amount of heat is to be supplied to the steam overheating, while the main part has to be applied for its evaporation. this part but cannot be used in the above procedure. To his job as a fabric carrier To meet this requirement, a much smaller amount of live steam is required.

Erfindungsgemäß wird zum Entfernen der Lösungsmittelrückstände aus einer Schüttung nur soviel Frischdampf bereitgestellt, wie zum Stofftransport benötigt wird. Diese Frischdampfmenge wird durch bereits verwendeten, beladenen Fluiddampf ergänzt.According to the invention, to remove the solvent residues from a bed only provides as much live steam as needed to transport the substance will. This amount of live steam is generated by loaded fluid steam that has already been used added.

Dem beladenen Fluiddampf ist vor der Wiederverwendung lediglich die im vorausgegangenen Strippvorgang in der Schüttung zur Verdampfung des organischen Lösungsmittels abgegebene Uberhitzungswärme zuzuführen.The loaded fluid vapor is only the one before reuse in the previous stripping process in the bed to evaporate the organic Solvent released To supply overheating.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit darin, daß erhebliche Mengen an Frischdampf und daher auch die zur Verdampfung der eingesparten Frischdampfmenge erforderliche Wärme eingespart werden können. Damit kann der Energieaufwand der bekannten Verfahren deutlich reduziert werden.There is a major advantage of the method according to the invention thus that considerable amounts of live steam and therefore also that for evaporation The amount of heat required can be saved due to the amount of live steam saved. The energy consumption of the known methods can thus be significantly reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird der verdichtete, beladene Dampf imWärmetauschmit kondensierendem Frischdampf erhitzt.In an advantageous embodiment of the inventive concept the compressed, laden steam is heated in heat exchange with condensing live steam.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es von Vorteil, den beladenen Dampf mittels eines Ejektors zu verdichten.Da ohnehin eine bestimmte Menge an Frischdampf benötigt wird, kann dieser Dampf als Treibdampf den wieder verwendeten, beladenen Dampf verdichten. Aufgrund der Einfachheit und Robustheit der hierfür erforderlichen Vorrichtungen ist diese Verfahrensweise für die praktische Anwendung besonders geeignet und zudem hinsichtlich Betriebs- und Investitionskosten preiswert.According to a further feature of the invention, it is advantageous to the compressing laden steam using an ejector - a certain amount anyway live steam is required, this steam can be used as motive steam for the reused, compress laden steam. Because of the simplicity and robustness of this required devices, this procedure is for practical use particularly suitable and also inexpensive in terms of operating and investment costs.

Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, den beladenen Fluiddampf in einem mechanischen Verdichter oder in einer Kombination aus mechanischem Verdichter und einem Ejektor zu verdichten.In principle, it is of course also possible to use the loaded fluid vapor in a mechanical compressor or in a combination of mechanical compressor and to compress an ejector.

Im folgenden soll anhand schematischer Skizzen ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden: Es zeigen: Figur 1 ein Verfahrensschema mit einem mechanischen Verdichter Figur 2 ein Verfahrensschema mit einem Ejektor Im Ausführungsbeispiel soll das Entfernen von Perchloräthylen-Rückständen aus einer Schüttung mit Hilfe von Wasser dampf als Strippgas beschrieben werden. Bei der Knochenextraktion beispielsweise werden zunächst Fett und Wasser aus den Rohknochen mittels Perchloräthylendampf vollständig aus den Knochen entfernt. Die Knochen befinden sich dazu gemäß Figur 1 in einem Behälter 5. Die am Ende in der Knochenschüttung verbleibende Restmenge an flüssigem Perchloräthylen wird durch Ausstrippen mit überhitztem Wasserdampf entfernt. Hierzu wird Frischdampf von mittlerem Druck (beispielsweise 20 bar) aus einem Dampferzeuger 7 über Leitung 8 bereitgestellt, im Reduzierventil 4 entspannt, somit leicht überhitzt und in den Behälter 5 eingeleitet. Der mit Perchloräthylen beladene Strippdampf wird vom Kopf des Extraktionsbehälters 5 über Leitung 9 abgezogen. Ein Teil des beladenen Strippdampfes wird in einem Kondensator 10 niedergeschlagen. Das in flüssiger Phase mit Wasser nicht mischbare Perchloräthylen kann anschließend leicht im Dekanter 11 abgetrennt werden. Erfindungsgemäß wird jedoch der Hauptanteil des beladenen Strippdampfes über eine Leitung 1 von einem Verdichter 2 angesaugt und verdichtet, in einem Wärmetauscher 3 überhitzt und dem Behälter 5 gemeinsam mit dem zusätzlich noch erforderlichen Frischdampf erneut zugeführt. Zur Überhitzung des beladenen Strippdampfes wird aus Leitung 8 Frischdampf entnommen, der im Wärmetauscher 3 kondensiert und über den Kondensatbehälter 13 abgeleitet wird.In the following, an exemplary embodiment is intended on the basis of schematic sketches The following are shown: FIG. 1 shows a process scheme with a mechanical one compressor FIG. 2 shows a process scheme with an ejector in the exemplary embodiment is intended to help remove perchlorethylene residues from a bed steam can be described as stripping gas. In bone extraction, for example fat and water are first removed from the raw bones using perchlorethylene vapor completely removed from the bones. For this purpose, the bones are located according to the figure 1 in a container 5. The remainder of the bone mass at the end liquid perchlorethylene is removed by stripping with superheated steam removed. For this purpose, live steam of medium pressure (for example 20 bar) is used a steam generator 7 provided via line 8, relaxed in the reducing valve 4, thus slightly overheated and introduced into the container 5. The one with perchlorethylene loaded stripping steam is withdrawn from the top of the extraction vessel 5 via line 9. Part of the loaded stripping steam is precipitated in a condenser 10. The perchlorethylene, which is immiscible with water in the liquid phase, can then easily separated in the decanter 11. According to the invention, however, the main part of the loaded stripping steam is sucked in via a line 1 by a compressor 2 and compressed, superheated in a heat exchanger 3 and common to the container 5 with the additionally still required live steam supplied again. To overheating of the loaded stripping steam is taken from line 8 live steam, which is in the heat exchanger 3 is condensed and discharged via the condensate container 13.

Gemäß Figur 2, in der übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist der Verdichter 2 und das Reduzierventil 4 gemäß Figur 1 durch einen Ejektor 12 ersetzt. Der erforderliche Treibdampf wird durch den Dampferzeuger 7 bereitgestellt. Dem Ejektor wird Treibdampf in der für den Stofftransport erforderlichen Menge zugeführt.Im Kondensator 10 wird eine der zugeführten Frischdampfmenge entsprechende Dampfmenge niedergeschlagen.According to Figure 2, in the corresponding parts with the same reference numerals are provided, the compressor 2 and the reducing valve 4 according to Figure 1 is through replaces an ejector 12. The necessary motive steam is generated by the steam generator 7 provided. The ejector is fed with motive steam the one for mass transport The required amount is supplied in the condenser 10, one of the supplied amount of live steam corresponding amount of steam is deposited.

Ein Vergleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem konventionellen Verfahren zeigt den unterschiedlich hohen Frischdampfbedarf dieser Verfahren. Wurde in bisherigen Verfahren Perchloräthylen durch Strippen mittels Frischdampf entfernt, so waren erhebliche Wärmemengen erforderlich, da ca. 90% der dem Wasserdampf zugeführten Wärme für die Verdampfung aufzubringen sind, während für die Oberhitzung die restlichen 10% ausreichen.A comparison of the method according to the invention with a conventional one Process shows the different amounts of live steam required by these processes. Became in previous processes, perchlorethylene was removed by stripping using live steam, Considerable amounts of heat were required, since approx. 90% of the amount supplied to the water vapor Heat must be applied for the evaporation, while the remaining for the overheating 10% is sufficient.

Hierbei wird Dampf aus einem Dampferzeuger in einem Reduzierventil entspannt, dabei leicht überhitzt und in den Extraktionsbehälter eingeleitet. Der mit Perchloräthylen beladene Strippdampf wurde abgezogen und niedergeschlagen.In this case, steam is generated from a steam generator in a reducing valve relaxed, slightly overheated and introduced into the extraction container. Of the Stripping steam laden with perchlorethylene was withdrawn and precipitated.

Um z.B. 10 t Perchloräthylen entfernen zu können sind dabei 25 t Frischdampf erforderlich.In order to be able to remove 10 t perchlorethylene, for example, 25 t of live steam are required necessary.

Erfindungsgemäß ist die in der Schüttung eingeblasene Dampfmenge gleich groß (25 t). Es werden jedoch nun noch 6 t Frischdampf benötigt, da 20 t beladener Dampf mit 5 t Frischdampf gemischt werden und darüber hinaus 1 t Frischdampf zur Überhitzung des beladenen Dampfes ausreicht.According to the invention, the amount of steam blown into the bed is the same large (25 t). However, 6 t of live steam are now required, since 20 t more laden Steam can be mixed with 5 t of live steam and, in addition, 1 t of live steam Overheating of the laden steam is sufficient.

Erfindungsgemäß wird somit der Frischdampfanteil auf das für die Stoffübertragung erforderliche Maß und damit der Energieaufwand beim Strippen erheblich reduziert.According to the invention, the live steam proportion is thus reduced to that for the mass transfer required amount and thus the energy consumption during stripping is significantly reduced.

Claims (3)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Entfernen von Lösungsmittelrückstanden aus Schüttungen mit Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des durch die Schüttung geleiteten, beladenen Dampfes verdichtet, erhitzt und dem Frischdampf zugemischt wird, ehe dieser in die Schüttung eingeleitet wird. Claims 1. A method for removing solvent residues from beds with steam, characterized in that part of the through the bed Condensed, laden steam is compressed, heated and mixed with the live steam before this is introduced into the bed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete, beladene Dampf im Wärmetausch mit Frischdampf erhitzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the compressed, loaded steam is heated in heat exchange with live steam. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beladene Dampf in einem mechanischen Verdichter und/oder in einem Ejektor verdichtet wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that that the laden vapor in a mechanical compressor and / or in an ejector is compressed.