SE429408B - Forfarande for rening av vattenhaltig, ventilationsluft, som innehaller vid kylning eller smorjning av bearbetningsmaskiner, serskilt valsverk, forgasade vetskor, och anordning for utforande av forfarandet - Google Patents

Description

szfiflsoo-o 10 15 20 25 30 35 avloppssystem. Reningen av olje- och vattenhaltig ventilations- luft medför sålunda på grund av de erhållna mängderna oljebe- mängt vatten ett problem, som är svårt att lösa på ett ekono- miskt tillfredsställande sätt. ¿ Huvudändamålet med uppfinningen är sålunda att åstadkomma ett förfarande och en anordning för rening av vattenhaltig I ventilationsluft, som är bemängd med förgasade kyl- eller smörjvätskor, varvid huvuddelen av de använda kyl- eller smörjvätskorna återvinnes och kan återanvändas och det erhåll- na vattnet borttransporteras på ett sätt, som icke innebär några olägenheter från miljösynpunkt och som är tillfredsstäl- lande även ur ekonomisk synvinkel. Detta ändamål uppnås genom att förfarandet och anordningen ges de i kraven angivna känne- tecknen.

-Genom att det kondenserade vattnet och med detta uppblan- dade rester av de kondenserade kyl- eller smörjvätskorna åter- föres till den renade ventilationsluften och absorberas av denna, erfordras icke någon fullständig separation av kyl- eller smörjvätskorna från vattnet eller någon långt driven rening av detta, och den separation, som erfordras, kan där- för utföras förhållandevis enkelt och till låg kostnad. Det vatten, som återföres till ventilationsluften, kan ha en föro- reningsgrad, som omöjliggör ett direkt utsläpp av vattnet i naturen eller i ett kommunalt avloppssystem, men som icke med- _ för någon allvarlig föroreningsgrad hos den utsläppta eller återcirkulerade ventilationsluften. Genom principen med åter- föring av kondenserat vatten till ventilationsluften erhålles vätskebalans inom systemet och kan avkylningen av ventilations- - luften drivas längre än vad som annars skulle vara möjligt, vilket medför att den utsläppta eller återcirkulerade ventila- tionsluften har en lägre föroreningsgrad än vad som har varit möjligt att uppnå tidigare.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas nedan med hänvis- ning till den bifogade ritningsfiguren, vilken schematiskt vi- sar en oljeåtervinnings- och luftreningsanordning enligt upp- finningen.

Den på ritningen visade reningsanordningen för ventila- tionsluft innefattar fyra kylsteg I-IV och två uppvärmnings- J' 10 20 25 30 35 8ZUUbUU'U steg V-VI.De fyra kylstegen innefattar vart och ett en kylan- ordning 11-14, som består av värmeväxlarenheter. Även det första uppvärmningssteget V innefattar en anordning 15 med värmeväxlarenheter. Det andra uppvärmningssteget VI innefat- tar en anordning 16 med värmeväxlarenheter och en befukt- ningsanordning 16a. De olika stegen är anordnade efter varand- ra och genomströmmas i tur och ordning av den ventilations- luft, som skall renas. Ventilationsluften strömmar sålunda in genom den till vänster i figuren visade trumman(17) och ut ge- nom den till höger i figuren visade trumman 18. De första två kylstegen I och II är sammankopplade med det första uppvärm- ningssteget V, så att det värme, som borttages från den inström- mande ventilationsluften i de första kylstegen, utnyttjas för uppvärmning av ventilationsluften i det första uppvärmnings- steget. De tredje och fjärde kylstegen III och IV är anslutna till en särskild kylmaskin 19, vilken kan vara av godtycklig typ. Det andra uppvärmningssteget VI värmes medelst spillvär- me från kylmaskinen 19.

De första två kylstegen I och II är vidare anslutna till en behållare 20 med två åtskilda utrymmen 21,22 för uppsam- ling av de kondensat, som bildas i de två stegen. Behållaren 20 är försedd med en avledning 23 för de uppsamlade kondensa- ten. De tredje och fjärde kylstegen III och IV är vidare an- slutna till en behållare 24 med två kommunicerande utrymmen 25,26 för uppsamling av de kondensat, som bildas i dessa steg. Intill denna behållare 2H är en mindre, separat upp- samlingsbehållare 27 anordnad. Det ena utrymmet 26 i behål- laren 2U är genom en avledning 28 i förbindelse med en genom- strömningsbehållare 29, som är försedd med en nivåstyrnings~ flottör 30 och i sin tur står i förbindelse med befuktníngs- anordningen 16a_gamm en tilledning 31 och en returledning 32.

Den beskrivna anordningen fungerar på följande sätt för rening av ventilationsluften från t ex ett oljekylt valsverk.

Den oljebemängda, fuktiga luften inkommer genom trumman 17 och har då en temperatur av omkring +35 OC. I det första kylsteget I nedkyles luften till omkring +20 OC och i det andra kylsteget II till omkring +13 °C. Dessa temperaturer ligger under kondensationspunkten för den i gasfas befintliga oljan i ventilationsluften men över kondensationspunkten för szfiosoo-og 10 15 20 25 30 35 vattnet. I de två första kylstegen kondenseras sålunda huvud- sakligen endast olja, och denna olja uppsamlas först i det i figuren högra utrymmet 21 i behållaren 20 och när detta ut- rymme är fyllt, i det vänstra utrymmet 22. Väggen mellan de två behållarutrymmena fungerar därvid såsom ett bräddavlopp, så att i de första tvâ stegen eventuellt kondenserat vatten kvarstannar vid bottnen i det första utrymmet och kan avtap- pas genom en bottenventil. Den uppsamlade oljan avledes ge- nom ledningen 23 för återanvändning i valsverket. I det tred- je kylsteget III nedkyles luften till omkring +1 °C och i det fjärde kylsteget IV till omkring -10 OC. Dessa temperaturer ligger under kondensationspunkten för vattnet, och i dessa två steg kondenseras därför huvudsakligen vatten men även vis- sa restmängder olja. Det kondenserade vattnet och den med det- ta uppblandade oljan ledes till det i figuren vänstra utrym- met 25 i behållaren 2H. Detta utrymme kommunicerar nedtill med det andra utrymmet 26 i behållaren och det kondenserade vatt- net kommer därför att rinna in i det andra utrymmet 26. Be- hållaren har emellertid så stor volym, att vattnet i de två utrymmena 25,26 endast rör sig långsamt, varigenom den med vattnet uppblandade oljan i stor utsträckning hinner separera från vattnet och stiga upp till vattenytan i det första ut- rymmet 25. Den sålunda uppsamlade oljan kan avledas till upp- samlingsbehållaren 27. Det i det andra utrymmet 26 inkommande vattnet, vilket fortfarande innehåller en viss mängd olja, t ex av storleksordningen 50 g/ms, och därför icke lämpligen kan utsläppas i ett avloppssystem, avledes till genomström-' ningsbehållaren 29. Från genomströmningsbehållaren ledes det oljebemängda kondensvattnet vidare till befuktníngsanordning- en 16a, där vattnet och oljan upptages av den förbiströmmande ventilationsluften, som uppvärmts i stegen V och VI till +12 OC resp +32 OC och passerar ut genom trumman 18.

Genomströmníngsbehållarens 29 nivåstyrningsflottör 30 avkänner vattennivån i behållaren 29 och styr värmetillförseln till uppvärmningsanordningen 16a på sådant sätt, att värmetill- förseln ökar, när nivån i genomströmningsbehållaren ökar, så att luftens upptagningsförmåga ökar, och värmetillförseln minskar, när nivån i genomströmningsbehållaren sjunker. Häri- genom säkerställas på ett enkelt sätt, att det oljebemängda 10 15 20 25 30 35 82ÛÛ5ÛÛ-0 kondensvattnet alltid äter upptages av ventilationsluften vid dennas utträde ur reningsanordningen med ett minimum av vär- metillförsel.

Rörledningssystemet innehåller vidare ett antal pumpar, vilka har markerats medelst pilförsedda cirklar utan hänvis- ningsbeteckningar.

Genom att det kondenserade vattnet àterföres till venti- lationsluften, kan temperaturen hos ventilationsluften i re- ningsanordningen sänkas relativt långt, t ex till -10 °C, sàsom i det beskrivna exemplet. Vid denna temperatur inne- hàlhn~ventilationsluften endast omkring 60 mg olja i gasfas per m3, vilket är ett mycket lågt värde. Om temperaturen en- dast skulle sänkas till t ex 0 °C, skulle ventilationsluften innehålla omkring 130 mg olja per m3. vid +10 °c skune luften innehålla omkring 250 mg olja per m3. Mättnadskurvan för olja i gasfas i luft faller sålunda snabbt med minskande tempera- tur. Eftersom en del olja i kondensvattnet kan tillvaratas i uppsamlingsbehållaren 27, kommer den utgående ventilationsluf- ten även efter àterföringen till denna av det oljebemängda kondensvattnet endast att innehålla en godtagbar mängd olja.

Principen enligt uppfinningen möjliggör sålundaten god rening av ventilationsluften till en rimlig kostnad, Även om endast en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen och endast ett tillämpningsexempel har beskrivits, är det uppenbart, att många modifikationer är möjliga inom ra- men för uppfinningstanken. Det sista kylsteget, i vilket tem- peraturen sänkes till -10 OC och därför en del is bildas, kan dubbleras, så att ett steg är i drift, medan det parallella steget befrias från is. Nedkylningstemperaturerna i de olika stegen kan vidare modifieras i beroende av behov och till- gänglig kyleffekt. Separeringen_av olja eller annan kyl- eller smörjvätska från vattnet kan vidare ske på många olika sätt, så att t ex endast ett kylsteg behöver användas. Det är emel- lertid mycket lämpligt att använda åtminstone två kylsteg med olika temperaturer, så att den använda kyl- eller smörj- vätskan utfälles i ett steg och vattnet huvudsakligen i ett annat steg, såsom ovan har beskrivits, eftersom detta i hög grad underlättar återvinningen av kyl- eller smörjvätskan.

Tillförseln av kyleffekt respektive värmeeffekt till de olika 8200500-0 stegen kan även ske på många olika sätt. Därvid kan eventuellt värmepumpar användas för att tíllvarara det spillvärme, som kan uppkomma i systemet. Antalet kyl- och uppvärmningssteg kan även varieras inom vida gränser efter behov. Under vintertid 5 erfordras t ex normalt endast ett uppvärmningssteg, vilket kan drivas med värme från något av de första kylstegen; Under som- martid erfordras emellertid normalt ett andra uppvärmningssteg, vilket måste tillföras värme utifrån, för att den avgående ven- tilationsluften skall kunna uppta det bildade kondensvattnet.

Claims (10)

10 15 25 30 8200500-0 Patentkrav

1. Förfarande för rening av vattenhaltig ventilationsluft, som innehåller vid kylning eller smörjning av bearbetnings- maskiner, särskilt valsverk, förgasade vätskor, innefattande nedkylning av ventilationsluften i ett eller flera steg (I-IV) till en temperatur, som ligger under kondènsationspunkten för de förgasade kyl- eller smörjvätskorna och för vattnet, så 2 att dessa i ventilationsluften i gasfas ingående ämnen kon- denseras, och uppsamling och avledning av de kondenserade kyl- eller smörjvätskorna och det kondenserade vattnet, k ä n n e t e c k n a t av att det kondenserade vattnet ochh med detta uppblandade rester av de kondenserade kyl- eller smörjvätskorna återföres till den renade och torkade ventila- tionsluften och bringas att absorberas av denna.

2. Förfarande enligt krav 1, innefattande nedkylning i ett första steg (I-II) till en temperatur under kondensations- punkten för de förgasade kyl- eller smörjvätskorna men över kondensationspunkten för vattnet, så att huvudsakligen endast kyl- eller smörjvätskorna kondenseras i detta steg, och ned-_ kylning i ett andra steg (III-IV) till en temperatur under kon- densationspunkten för vattnet, varvid vatten och ytterligare.. mängder av kyl- eller smörjvätskorna kondenseras, k ä n n'e - t e c k n a t av att en väsentlig del av de med vattnet upp- blandade resterna av de kondenserade kyl- eller smörjvätskorna separeras från vattnet, varefter vattnet med resterande mäng-I der av kyl- eller smörjvätskorna återfdres till den renade och torkade ventilationsluften. ' ' 1

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e'c k n a t Å av att ventilationsluften i det sista kylsteget (IV) nedkyles till åtminstone omkring -10 OC.

4. H. Förfarande enligt något av kraven 1-3, knä n n e't e c k - n a t tagning av det kondenserade vattnet och de med detta uppblan- dade kyl- eller smörjvätskorna. ' . _. ' .

5. Anordning för utförande av förfarandet enligt krav 1 för rening av vattenhaltíg ventilationsluft, som innehåller vid ' kylning eller smörjning av bearbetningsmaskiner, särskilt . valsverk, förgasade vätskor, innefattande två eller flera av att den renade ventilationsluften uppvärmes för upp- 2 8200500-0 10 15 20 25 30 efter varandra följande kylanordningar (11-1%), varvid en första kylanordníng (11,12) kyler ventilationsluften till en temperatur, som ligger under kondensationspunkten för de förgasade kyl- eller smörjvätskorna men över kondensations- punkten för vattnet, och en andra kylanordning (13,14) kyler ventilationsluften'till en temperatur, som ligger under kon- densationspunkten för vattnet, och organ (20,ZÉ) för upp- samling av de i den första kylanordningen kondenserade kyl- eller smörjvätskorna respektive det i den andra'kylanordning- en kondenserade vattnet och de med detta uppblandade resterna av de kondenserade kyl- eller smörjvätskorna, k ä n n e t e c k - ' n a d av organ (25,26,27) för att separera en väsentlig del av de i vattnet kvarvarande kyl- eller smörjvätskorna från vattnet och av organ (ífiflßê) för áterföring av det kondense- rade och med kyl- eller smörjvätskor uppblandade vattnet till den renade och torkade ventilationsluften. ' _

6. Anordning enligt krav 5, särskilt när de förgasade kyl- eller smörjvätskorna utgöres av olja, k ä n n e t e c k n a d' av att organet för att separera en del av den i vattnet kvar- varande oljan från vattnet innefattar en behållare (ZH) med stor volym, i vilken det oljehaltíga vattnet uppsamlas och kvarhálles sà länge, att åtminstone en väsentlig del av oljan hinner separera från vattnet och stiga upp till vattenytan, och av att en befuktningsanordning (lßal är anordnad att mot- taga vattnet med den resterande mängden oläa och att överföra detta till den renade och torkade ventilationsluften.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att en uppvärmningsanordning (15) är anordnad för tillför- sel av värme till den renade ventilationsluften, för att den- na skall kunna uppta den kondenserade vattenmängden.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k_n a d av att organ är anordnade för överföring av värme från den första ~ kylanordningen (11,12) till uppvärmningsanordningen (l5) för den renade ventilationsluften. 10 åzoosoc-o

9. Anordning enligt krav 7 eller 8, varvid en kylmaskin (19) är ansluten till den andra kylanordningen (13,1N), k ä n n e - t e c k n a d av att en ytterligare uppvärmningsanordning(iß)är anordnad för tillförsel av värme till den renade ventilations-. luften och att denna ytterligare uppvärmningsanordning drivesa med spillvârme från kylmaekinen (19). Å

10. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d- av att det oljebemängda vattnet införes i en genomströmningsbehállare (29), och att styrorgan (30) är anordnade för.att avkänna ni- vån i denna behållare för att styra värmetillförseln till ven- tilationsluften i beroende av vattennivàn i genomströmníngs~ behållaren. '