DE3915400A1 - Removal of chloro:fluoro:carbon gas from insulation foam - a pulveriser and compressor in separate airtight chambers extract gas which is removed, collected and condensed to form pure liquid CFC - Google Patents
Removal of chloro:fluoro:carbon gas from insulation foam - a pulveriser and compressor in separate airtight chambers extract gas which is removed, collected and condensed to form pure liquid CFCInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von FCKW (fluorchlorkohlenwasserstoff) -haltigen Schäumen sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the disposal of CFC (chlorofluorocarbon) foams and a device for performing the method.
Die sichere Entsorgung von FCKW ist ein brennendes Pro blem, dem man erst in jüngster Zeit die erforderliche Beachtung schenkt.Safe disposal of CFCs is a burning pro who has only recently been given the necessary Pays attention.
Fluorchlorkohlenwasserstoff-Verbindungen treten bis zum Gefrierpunkt des Wassers 0°C und auch darunter gasförmig auf. Erst bei Temperaturen unter -23°C bzw. bei hohem Druck kondensieren sie, wobei sie dabei Wärme abgeben. Sie finden weitgehend Verwendung als Kältemittel (z. B. R 11, R 12) in Klima- und Kälteanlagen sowie in Wärmepum pen als auch in Haushaltskühlgeräten. Chlorofluorocarbon compounds occur in gaseous form down to the freezing point of water at 0 ° C and below. They only condense at temperatures below -23 ° C or at high pressure, giving off heat. They are widely used as refrigerants (e.g. R 11 , R 12 ) in air conditioning and refrigeration systems, as well as in heat pumps and in household refrigerators.
Darüberhinaus haben sich FCKW auch als Treibmittel bei der Herstellung von Schäumen, insbesondere von PU-Schäu men bewährt, die vorzugsweise auch als Isolierung der vorgenannten Kälte- bzw. Kühlanlagen eingesetzt werden.In addition, CFCs have also been used as propellants the production of foams, especially PU foams men proven, preferably also as insulation of the aforementioned refrigeration or cooling systems are used.
Bei herkömmlichen Kälte- bzw. Kühlanlagen kann der Ge halt an FCKW in der Schaumstoffisolierung gleich oder größer sein als im Kältemittel.In conventional refrigeration or cooling systems, the Ge holds equal to CFCs in the foam insulation or be larger than in the refrigerant.
Bisher wurde bei der Entsorgung von ausgesonderten Käl te- und Kühlgeräten bzw.- anlagen lediglich auf die um weltfreundliche Entnahme und Wiederverwertung des FCKW- haltigen Kältemittels geachtet (Deutsche Patentanmeldung P 38 31 693.5). Hierbei gelangt das im Kältekreislauf befindliche Kältemittel mittels einer besonderen Vor richtung im geschlossenen System in einen Entnahmesam melbehälter, ohne mit der Umgebungsluft in Berührung zu kommen.So far, the disposal of separated calves te- and cooling devices and systems only to the um environmentally friendly removal and recycling of CFC containing refrigerant (German patent application P 38 31 693.5). This happens in the refrigeration cycle located refrigerant by means of a special pre direction in the closed system into a sampling sam container without coming into contact with the ambient air come.
Eine entsprechende Entsorgung der ebenfalls FCKW-halti gen Schaumstoffisolierung ist bislang nicht vorgesehen. Diesem Mangel will die vorliegende Erfindung abhelfen.Appropriate disposal of the CFC-Halti No foam insulation has been provided so far. The present invention seeks to remedy this deficiency.
Danach ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art zur umweltfreundlichen Entsorgung von FCKW-haltigen Schäumen anzugeben sowie eine Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens wobei neben umwelt schonender Durchführung auf einfache Handhabung zu ach ten ist.Then it is an object of the invention a method of type mentioned above for environmentally friendly disposal CFC-containing foams and a set-up tion to carry out the process, in addition to environmental gentle implementation on easy handling to ach is.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der zur Entsorgung vorgesehene Schaumstoff unter weitgehendem Abschluß von der Umgebungsluft in einem Schlag- oder Mahlwerk feinkörnig zerkleinert wird, so daß seine Poren nahezu vollständig erfaßt und geöffnet sind, daß das hierbei freigesetzte FCKW-Gas abgesaugt und gemeinsam mit weiterem FCKW-Gas, das beim anschlies senden, ebenfalls unter weitgehendem Luftabschluß erfol genden Verdichten des Zerkleinerungsgutes zu handlichen Stücken, freigesetzt wird, gesammelt, zur Kondensation gebracht und weitgehend frei von Verunreinigungen aufge fangen wird.To achieve the object, the invention provides that the foam intended for disposal under extensive closure of the ambient air in one Impact or grinder is crushed fine, so that his pores are almost completely grasped and opened are that the CFC gas released is extracted and together with other CFC gas, which connects when send, also with a large amount of air to compress the shredded material Pieces, released, collected, for condensation brought up and largely free of impurities will catch.
Dabei ist es je nach Ausgangszustand des Einsatzmate rials, d. h. abhängig davon, ob der reine Schaumstoff oder ob die mit dem Schaumstoff versehenen Kühlgeräte oder -anlagen, die zunächst mechanisch von dem Isolier schaum getrennt werden müssen, z. B. in einer Shredder- Anlage, zum Einsatz kommen, vorteilhaft, eine Separie rung von Fremdstoffen vorzusehen, z. B. von Metallen, die nicht FCKW-haltig sind.It is depending on the initial state of the insert material rials, d. H. depending on whether the pure foam or whether the cooling devices provided with the foam or systems that are initially mechanically isolated from the insulation foam must be separated, e.g. B. in a shredder Plant, are used, advantageous, a seperate provision of foreign substances, z. B. of metals, that do not contain CFCs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das von dem Schlag bzw. Mahlwerk sowie das beim Preßvorgang freigesetzte und abgesaugte FCKW-Gas nach dem Sammeln zunächst ver dichtet, vorzugsweise auf 8 bis 12 bar, bevor es in ei ner von einer Kälteanlage beaufschlagten Kühleinrichtung kondensiert.According to a further advantageous embodiment of the inventive method is that of the blow or grinder and that released during the pressing process and extracted CFC gas after collecting seals, preferably to 8 to 12 bar, before it is in egg ner cooling device acted upon by a refrigeration system condensed.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, die Kondensation des FCKW-Gases oberhalb der Gefriertemperatur (0°C) des Was sers durchzuführen, um so den Betrieb der zur Beauf schlagung der Kondensationseinrichtung vorgesehenen Käl teanlage zu vereinfachen und sonst fällige Abtauperioden zu vermeiden. It is preferably provided that the condensation of the CFC gas above the freezing temperature (0 ° C) of the what sers in order to operate the Beauf beat the condensation device provided to simplify the system and otherwise due defrosting periods to avoid.
Die Abscheidung des kondensierten, d. h. verflüssigten FCKW-Gases ohne Beimengung anderer Bestandteile wie Luft, CO2 beruht auf deren tieferem Kondensationspunkt bei gleichem Druck, so daß das hierbei aufgefangene FCKW-Kondensat ohne besondere zusätzliche Maßnahmen wie derverwertbar ist.The separation of the condensed, ie liquefied CFC gas without the addition of other components such as air, CO 2 is based on their lower condensation point at the same pressure, so that the CFC condensate collected here can be recycled without any special measures.
Darüberhinaus ist es günstig im Hinblick auf die Umwelt belastung, die Kühleinrichtung mit einer Filterstrecke zu verbinden, über welche die nicht kondensierten Be standteile des der Kühleinrichtung zugeführten Gasgemi sches abgeführt werden.It is also good for the environment load, the cooling device with a filter section to connect, via which the uncondensed Be constituents of the gas mixture supplied to the cooling device be removed.
Diese Filterstrecke, die vorzugsweise Aktivkohlefilter aufweist, dient dazu, umweltschädliche FCKW-Begleit stoffe, die nicht kondensiert sind, aufzunehmen und so ein Freisetzen in die Umgebungsluft zu verhindern.This filter section, which is preferably activated carbon filter has, serves to pollute CFCs absorb substances that are not condensed and such to prevent release into the ambient air.
Die bereits erwähnte Separierung des Einsatzmaterials erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn zu befürchten ist, daß Bestandteile mitgeführt werden, die zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der auf die Verarbeitung von Schaumstoff ausgelegten Zerkleinerungs einrichtung zu befürchten ist, wie es bei in einem Shredder als Vorstufe zerkleinerten Kälte- und/oder Kühlgeräten bzw. -anlagen, die einen hohen Anteil an Metall aufweisen, der Fall sein kann. Trotz entsprechen der Vorsortierung kann völlige Metallfreiheit nicht ge währleistet werden.The separation of the feed material already mentioned proves to be particularly advantageous if too fear is that components are carried that to damage or even destroy the on the Processing of foam-designed shredding is to be feared, as is the case in one Shredder as a preliminary stage of shredded refrigeration and / or Refrigerators or systems that have a high proportion Have metal, which may be the case. Despite conforming the pre-sorting cannot be completely free of metal be guaranteed.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Zer kleinerungsvorrichtung mit einem nahezu luftdicht abge schlossenen Arbeitsraum vorgesehen ist, welcher Arbeits raum eine erste Schleuse für die fremdluftfreie Zufüh rung von Einsatzmaterial aufweist, daß der Arbeitsraum mit einer ersten Gasabsaugung verbunden ist, sowie mit einer Verdichtungseinrichtung für das Zerkleinerungsgut mit einer nahezu luftdicht abgeschlossenen Arbeitskam mer, die eine zweite Schleuse aufweist für die fremd luftfreie Zuführung des Zerkleinerungsgutes, daß die Arbeitskammer mit einer zweiten Gasabsaugung verbunden ist, die mit der ersten Gasabsaugung vereinigt und zu einer Kondensationseinrichtung geführt ist, in der FCKW kondensiert und in einen Auffangbehälter fließt.An apparatus for performing the method is characterized in that a Zer reduction device with an almost airtight seal closed work space is provided, which work room a first lock for the foreign air-free feed tion of feed material that the workspace is connected to a first gas extraction, and a compression device for the comminuted material with an almost airtight work envelope mer, which has a second lock for the foreign air-free feeding of the comminution material that the Working chamber connected to a second gas extraction which is combined with the first gas extraction and closed a condensation device is guided in the CFC condenses and flows into a collecting container.
Zweckmäßigerweise ist die Zerkleinerungseinrichtung als Schlagwerk oder als Mahlwerk ausgebildet. Die Schleusen können vorzugsweise als Zellenradschleusen ausgestaltet sein, um hiermit das Lückenvolumen bei der Beschickung des Einsatzmaterials möglichst klein zu halten.The comminution device is expediently designed as Percussion mechanism or designed as a grinder. The locks can preferably be designed as cellular wheel sluices to fill the gap volume during loading to keep the feed as small as possible.
In vorteilhafter Weise kann ferner der Zerkleinerungs stufe eine Trenneinrichtung vorgeschaltet sein, um Me tallteile o. ä., die nicht FCKW-haltig sind und die Zer kleinerungseinrichtung beschädigen könnten, auszuson dern.In an advantageous manner, the size reduction stage a separator upstream to Me tallteile o. Ä., which are not CFC-containing and the Zer could damage the miniaturization device other.
Eine bevorzugte Trennvorrichtung ist als Förderschnecke ausgebildet, die mit einem Wasserbad in Kontakt steht. Das leichtere Einsatzmaterial schwimmt hierbei auf dem Wasser, während die schweren Begleitstoffe absinken und dabei von der Schnecke nicht mehr gefördert werden, so daß eine Beschickung der Zerkleinerungseinrichtung aus schließlich mit dem vorgesehenen Einsatzmaterial, näm lich Schaumstoff, erfolgt. A preferred separation device is as a screw conveyor trained who is in contact with a water bath. The lighter feed material floats on the Water while the heavy accompanying substances sink and are no longer supported by the snail, so that a loading of the crushing device finally with the intended feed, näm Lich foam.
Für die weitere Verarbeitung in der Zerkleinerungsein richtung ist es dabei ohne Bedeutung, daß das Einsatzma terial von Wasser benetzt ist.For further processing in the shredding unit direction it is irrelevant that the stake material is wetted by water.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.This and other advantageous embodiments of the Er invention are specified in the subclaims.
Anhand der Prinzipskizze sollen die Erfindung, vorteil hafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfin dung näher erläutert und beschrieben werden.Based on the schematic diagram, the invention should be advantageous strong designs and special advantages of the Erfin tion are explained and described in more detail.
In einer Entsorgungseinrichtung 10 für die Entsorgung von FCKW-haltigen Schaumstoffen ist eine Zerkleinerungs einrichtung 12 mit einer Verdichtungseinrichtung 14 für das Zerkleinerungsgut verbunden.In a disposal device 10 for the disposal of CFC-containing foams, a comminution device 12 is connected to a compression device 14 for the comminuted material.
Sowohl der Arbeitsraum 13 der Zerkleinerungseinrichtung 12 als auch der Arbeitsraum 15 der Verdichtungseinrich tung 14 sowie ein sie verbindender Verbindungskanal 16 sind luftdicht ausgebildet. Um zu verhindern, daß mit dem Einsatzmaterial, das durch eine der Zerkleinerungs vorrichtung vorgeschaltete Trennvorrichtung 18, die als Förderschnecke im Wasserbad ausgestaltet ist, zugeführt wird, Luft in das ansonsten geschlossene System 12, 14, 16 eintritt, besitzen die Zerkleinerungseinrichtung 12 wie auch die Verdichtungseinrichtung 14 jeweils eine Schleuse 20, 22, die hier als Zellenradschleuse ausge bildet ist. Mittels dieser Schleusen 20, 22 kann das Lückenvolumen des Beschickungsgutes verringert werden. Je ein Motor 21 dient zum Antrieb der Zerkleinerungsein richtung 12 bzw. der Trenneinrichtung 18. Both the working space 13 of the shredding device 12 and the working space 15 of the compression device 14 and a connecting channel 16 connecting them are airtight. In order to prevent air from entering the otherwise closed system 12 , 14 , 16 with the feed material, which is supplied through a separating device 18 connected upstream of the shredding device, which is designed as a screw conveyor in the water bath, the shredding device 12 as well as the Compression device 14 each have a lock 20 , 22 , which forms out here as a rotary valve. By means of these locks 20 , 22 , the gap volume of the material to be loaded can be reduced. Each motor 21 is used to drive the Zerkleinerungsein device 12 or the separating device 18th
Das zur Entsorgung vorgesehene Einsatzmaterial wird grob vorsortiert der Trenneinrichtung 18 zugeführt (Pfeil). Hier werden schwimmfähige Schaumstoffstücke von Begleit stoffen, wie Metall mittels Schwerkraft separiert und der Zerkleinerungseinrichtung 12 zugeleitet. Der Abfall, z. B. Metallschrott wird in einem Behälter 19 gesammelt.The feed material provided for disposal is roughly sorted into the separating device 18 (arrow). Here floatable foam pieces of accompanying materials, such as metal separated by gravity and fed to the shredding device 12 . The waste, e.g. B. scrap metal is collected in a container 19 .
Zur Entnahme des beim Zerkleinern des Beschickungsgutes in der Zerkleinerungseinrichtung 12 freigesetzten FCKW- Gases dient eine Gasabsaugung 24, die im Verbindungska nal 16 nahe dem Auslaß 25 angeordnet ist und zu einem Sammler 26 geführt ist.For the removal of the CFC gas released during comminution of the feed material in the comminution device 12 , a gas extraction 24 is used , which is arranged in the channel 16 near the outlet 25 and is guided to a collector 26 .
In der Zuführöffnung 28 der Verdichtungseinrichtung 14, durch welche das Zerkleinerungsgut der Verdichtungsein richtung 14 zugeführt wird, befindet sich die bereits erwähnte zweite Schleuse 22, die ebenfalls als Zellen radschleuse ausgebildet ist.In the feed opening 28 of the compression device 14 , through which the comminuted material is fed to the compression device 14 , there is the already mentioned second lock 22 , which is also designed as a cell wheel lock.
Die Verdichtungseinrichtung 14 selbst ist als Briket tierpresse ausgebildet und im Ausstoßbereich von einem luftdicht abschließenden Mantel 30 umgeben. Sowohl die hinter der Schleuse 22 befindliche Arbeitskammer 15 als auch der vom Mantel 30 umfaßte Ausstoßbereich sind je mit einer Gasabsaugung 32, 34 versehen, die zum gemein samen Sammler 26 geführt sind. Der Sammler 26 ist ver bunden mit einer Verdichterpumpe 36, in welcher das aus den Einrichtungen 12, 14, 16 abgesaugte Gasgemisch auf einen Druck von 8 bis 12 bar verdichtet und anschließend in einer nachgeschalteten Kondensationseinrichtung 38 abgekühlt wird, so daß das FCKW-Gas kondensiert, während die übrigen Bestandteile wie Luft und CO2 sowie gegebe nenfalls Inertgas flüchtig bleiben. The compression device 14 itself is designed as a briquette animal press and surrounded in the discharge area by an airtight jacket 30 . Both the working chamber 15 located behind the lock 22 and the ejection area encompassed by the jacket 30 are each provided with a gas suction 32 , 34 which are guided to the common collector 26 . The collector 26 is connected to a compressor pump 36 , in which the gas mixture extracted from the devices 12 , 14 , 16 is compressed to a pressure of 8 to 12 bar and then cooled in a downstream condensation device 38 , so that the CFC gas condenses , while the other components such as air and CO 2 and possibly inert gas remain volatile.
Die Kondensationseinrichtung 38 arbeitet mit einer nicht näher gezeigten Kälteanlage zusammen. Ein an der Unter seite angeordneter Auslaß 40 dient zur Entnahme des FCKW-Kondensats, das in entsprechend angepaßte Behälter 41 gefüllt wird. Ein an der Oberseite angeordneter zwei ter Auslaß 42 dient zur Abgabe der noch flüchtigen Be standteile, an die Umgebungsluft wobei eine in die Abga beleitung 43 eingebaute Filterstrecke 44 mit Aktivkohle filtern dieses Abgas reinigt.The condensation device 38 works together with a refrigeration system, not shown in detail. An outlet 40 arranged on the underside serves to remove the CFC condensate, which is filled into appropriately adapted containers 41 . A arranged at the top two ter outlet 42 is used to deliver the still volatile loading constituents to the ambient air, a line 44 built into the exhaust line 43 filtering with activated carbon filters this exhaust gas.
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