DE3907437A1 - Verfahren zur entfernung von loesungsmittelbestandteilen aus der abluft von lackieranlagen und dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ent­ fernung von Lösungsmittelbestandteilen aus der Abluft von Lackieranlagen und dergleichen.

Lackieranlagen oder auch Lacktrocknungsanlagen arbeiten mit hohen Abluftvolumenströmen. Die Abluft ist grundsätzlich mit Lösungsmitteln angereichert, wobei die Konzentrationen regelmäßig weit über den zulässigen Grenzwerten des Bundesimmissionsschutzgesetzes und der TA-Luft liegen.

In der TA-Luft sind die zulässigen Mengen von organischen Dämpfen in Abluft und dergleichen geregelt.

Es wird eine unterschiedliche Bewertung der organischen Lösungsmittel auf Schädigung der Umwelt durch eine entsprechende Klassenein­ teilung mit 3 Klassen vorgenommen.

Die meisten Lackieranlagen weisen in der Abluft Lösungsmittelanteile der Klassen 2 und 3 auf.

Der Lösungsmittelanteil muß damit unter folgenden Werten liegen:
Klasse II<100 mg/m³
Klasse III<150 mg/m³.

Die tatsächlich ermittelten Werte liegen aber bei 4000 mg/m³ und somit weit über den zulässigen Grenzen.

Die bestehenden Anlagen müssen in kurzer Zeit, nämlich bis 1991 bzw. 1994 umgebaut sein. Zur Lösung dieses Problems werden bisher Nachverbrennungsanlagen oder Aktivkohlefilter eingesetzt.

Derartige Anlagen sind aber gemessen an den Folgekosten sehr unwirtschaftlich (hohe Energie­ kosten, Filterwechselkosten durch Sättigung der Aktivkohle).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit dessen Hilfe alle Lackieranlagen, wie beispielsweise Farbspritzwände, Farbspritzkammern, Lack­ trockner, Abdunstzonen, Spritzautomaten, Lackgießmaschinen und Lackwalzmaschinen so umgestaltet werden können, daß die zulässigen Grenzwerte an Lösungsmittelbestandteilen in der Abluft eingehalten werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Abluft von der Lackieranlage abgesaugt und der Abluft Wärme entzogen wird bis die Taupunktgrenze erreicht ist, daß dann die gekühlte Abluft unter den Taupunkt abgekühlt und das in der Luft enthaltene Wasser und Lösungsmittel ausgefällt wird, daß die ausgefällten Bestandteile abgeschieden und gesammelt werden, daß die gekühlte Abluft mittels der im ersten Verfahrensschritt entzogenen Wärme wieder aufge­ heizt wird und daß die erwärmte Abluft als Frischluft in die Lackieranlage eingeführt wird.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß der Abluft die Wärme im Wege des Wärmetauches mit Frischluft entzogen wird und diese aufgeheizte Frischluft die gereinigte Umluft im Wege des Wärmetausches aufheizt.

Desweiteren ist bevorzugt, daß die Frischluft dem die Lackieranlage umgebenden Raum zugeführt wird.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird darin gesehen, daß eine Primärleitung vorgesehen ist, die eingangs­ seitig mit der Abluftleitung der Lackierkammer verbunden ist und ausgangsseitig in die Zuluft­ leitung der Lackierkammer mündet, daß die Primär­ leitung stromaufwärts durch einen Wärmetauscher, insbesondere Kreuzstromtauscher, eine Kühl­ vorrichtung, einen Flüssigkeitsabscheider und einen weiteren Wärmetauscher geführt ist, wobei die Wärmetauscher mit einer von Frischluft durchströmten Sekundärleitung angeströmt werden, die zunächst in den in Stromrichtung ersten Wärmetauscher und von dessen Ausgang zum Eingang des zweiten Wärmetauscher und zu dessen Ausgang führt.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Vor­ richtung in einem Gehäuse angeordnet ist, welches Anschlüsse für Frischluft-zu- und -ableitung sowie Abluft-zu- und -ableitung aufweist.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, daß die Kühlvorrichtung aus einer Kühlschlange besteht.

Besonders bevorzugt ist, daß die Kühlvor­ richtung aus einer Kältemaschine mit Ver­ dampfer, Kondensator und Kompressor besteht.

Desweiteren ist vorgesehen, daß der Flüssigkeits­ abscheider aus einem Tropfenabscheider mit Auffangbehälter besteht.

Zudem ist vorteilhaft, wenn in die Primär­ und Sekundärleitung Ventilatoren eingebaut sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit zwei getrennten Kreisläufen, nämlich einem Primärkreislauf, in welchem lediglich Frischluft umgewälzt wird und einem Sekundärkreislauf, in welchem die Abluft von Lackieranlagen umläuft und der Lackieranlage wieder zugeführt wird. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Anlage in einem kompakten Gehäuse einzu­ bauen, so daß sich sowohl Alt- als auch Neu­ anlagen gut ausrüsten und umrüsten lassen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, welches in der erfindungsgemäßen Vorrichtung betrieben werden kann, werden Lösungsmittel nicht mehr an die Außenluft emittiert, sondern aus dem Kreislauf entfernt und der Lufthaushalt in den Fertigungshallen wird im Gleichgewicht gehalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen 1 bis 3 gezeigt.

Gemäß Fig. 1 ist das Verfahren und die erfindungs­ gemäße Vorrichtung anhand einer Lacktrocknungs­ anlage erläutert.

Die aus der Lacktrocknungsanlage 12 mittels eines Ventilators 10 abgezogene Abluft wird teilweise über eine Heizbatterie 11 aufgeheizt und erneut in die Lacktrocknungs­ anlage eingespeist, teilweise aber über einen Ventilator 9 in den sogenannten Primärkreis abgezweigt.

Aus dem Primärkreis wird die gereinigte Abluft auch wieder in den Kreislauf der Lacktrocknungs­ anlage eingespeist.

Die mittels des Ventilators 9 abgezogene Abluft wird über einen Wärmetauscher 2, insbesondere einen Kreuzstromtauscher, geleitet, durch welchen auch der Sekundärkreis mit Frischluft geführt ist, die durch einen Ventilator 1 angesaugt wird.

Mittels des Wärmetauschers 2 wird aus der Abluft etwa 75% der Wärmemenge an die Frischluft des Sekundärkreises abgegeben.

Die Abluft im Primärkreis ist dann bis an die Taupunktgrenze abkühlt.

Diese gekühlte Abluft wird mit einer Kältemaschine, bestehend aus Verdampfer 3, Kondensator 6 und Kompressor 7 unter den Taupunkt abgekühlt. Das in der Abluft enthaltene Wasser und Lösungs­ mittel wird somit ausgefällt.

Die nun in Tröpfchenform enthaltenen Flüssig­ keiten werden in einem Tropfenabscheider 4 abgeschieden und in einem Kondensatbehälter 8 aufgefangen.

Das dort aufgefangene Kondensat kann am anderen Ort weiter verarbeitet werden.

Die Abluft durchströmt dann einen weiteren Wärmetauscher 5, insbesondere Kreuzstrom­ tauscher, der ebenfalls von der aufgewärmten Luft des Sekundärkreises durchströmt ist. Die abgekühlte und gereinigte Umluft wird damit aufgeheizt, so daß deren relative Feuchte dann nach Zuführung in die Lacktrocknungsanlage eine erneute Lösungsmittelaufnahme zuläßt. Der Ausgang des Sekundärkreislaufes kann in die Fabrikhalle ausmünden, in welcher die Lack­ trocknungsanlage angeordnet ist und das Hallen­ klima verbessern.

In der Zeichnungsfigur 1 ist gestrichelt das Gehäuse der Vorrichtung dargestellt, welches lediglich die Anschlußmündungen der Sekundär­ einleitung S 1, der Sekundärableitung S 2 der Primäreinleitung P 1 und der Primärableitung P 2 aufweist.

Alle anderen Elemente sind innerhalb des Gehäuses sehr kompakt angeordnet.

Anhand der Zeichnungsfiguren 2 und 3 ist gezeigt, wie eine derartige Anlage in einem Fabrikgebäude mit einer Lacktrocknungsanlage gemäß Fig. 2 oder einer Farbspritzanlage gemäß Fig. 3 kombiniert werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Entfernung von Lösungsmittel­ bestandteilen aus der Abluft von Lackier­ anlagen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft von der Lackieranlage abgesaugt und der Abluft Wärme entzogen wird bis die Tau­ punktgrenze erreicht ist, daß dann die gekühlte Abluft unter den Taupunkt abgekühlt und das in der Luft enthaltene Wasser und Lösungsmittel ausgefällt wird,
daß die ausgefällten Bestandteile abgeschieden und gesammelt werden, daß die gekühlte Abluft mittels der im ersten Verfahrensschritt entzogenen Wärme wieder aufge­ heizt wird und daß die erwärmte Abluft als Frischluft in die Lackieranlage eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abluft die Wärme im Wege des Wärmetausches mit Frischluft entzogen wird und diese aufgeheizte Frischluft die gereinigte Umluft im Wege des Wärmetausches aufheizt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft dem die Lackieranlage umgebenden Raum zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Primärleitung (P) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit der Abluftleitung der Lackierkammer (z.B. 12) ver­ bunden ist und ausgangsseitig in die Zuluft­ leitung der Lackierkammer (z.B. 12) mündet, daß die Primärleitung (P) stromaufwärts durch einen Wärmetauscher (2),insbesondere Kreuzstrom­ tauscher, eine Kühlvorrichtung (3, 6, 7), einen Flüssigkeitsabscheider (4, 8) und einen weiteren Wärmetauscher (5) geführt ist, wobei die Wärmetauscher mit einer von Frischluft durchströmten Sekundärleitung (S) angeströmt werden, die zunächst in den in Stromrichtung ersten Wärmetauscher (2) und von dessen Aus­ gang zum Eingang des zweiten Wärmetauscher (5) und zu dessen Ausgang führt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung in einem Gehäuse angeordnet ist, welches Anschlüsse für Frischluft- zu- und -ableitung sowie Abluft-zu- und -ableitung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung aus einer Kühlschlange besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvor­ richtung aus einer Kältemaschine mit Verdampfer (3), Kondensator (6) und Kompressor (7) besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeits­ abscheider aus einem Tropfenabscheider (4) mit Auffangbehälter (8) besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Primär­ und Sekundärleitung Ventilatoren (1, 9) einge­ baut sind.