Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prozessluftbehandlungsanordnung und ein Verfahren zur Behandlung zumindest eines Teils von Prozessluft aus einer Industrieanlage.

Es gibt viele Industrieanlagen und Industrieprozesse, die einen Prozessluftstrom verwenden, der im Prozess als Medium dient und dabei Schadstoffe aufnimmt, welche sich negativ auf die Umgebung auswirken würden. Zur Reduzierung der negativen Wirkung auf die Umgebung muss der vom Industrieprozess abgeführte Prozessluftstrom entsprechend behandelt werden, um die Schadstoffe zu entfernen, wobei auch gesetzliche Grenzwerte von Schadstoffen im Luftauslass in die Umgebung eingehalten werden müssen. Die Industrieprozesse sind zum Beispiel chemische, petrochemische, pharmazeutische oder lösemittelverarbeitende Prozesse. Die Industrieanlagen sind zum Beispiel Werkstückbearbeitungsanlagen, beispielsweise zum T rocknen und/oder Härten von lackierten und/oder beschichteten und/oder geklebten Werkstücken (z.B. Karosserien oder Karosserieteile, Elektroden, Membranen, Lithium-Ionen-Batterien, etc.). Als Schadstoffe sind insbesondere Stoffe zu verstehen, die bei einer gewissen Menge bzw. Konzentration im Luftauslass Pflanzen, Tiere und/oder Menschen in der Umgebung schaden können. Die Schadstoffe sind zum Beispiel Lösemittel (z.B. NMP, NEP, TEP, EAA, GBL, etc.), Kohlenwasserstoffe, Stickoxide, Ammoniak, Fluorwasserstoff, etc.

Herkömmliche Prozessluftbehandlungsanordnungen zum Reinigen solcher Prozessluftströme enthalten häufig einen Prozessluftkreis und darin einen Kondensator, welcher Schadstoffe in der zu reinigenden Prozessluft kondensiert und die kondensierten Schadstoffe aus der zu reinigenden Prozessluft abscheidet, um dann die so behandelte Prozessluft zur Industrieanlage zurückzuleiten. Bei solchen herkömmlichen Prozessluftbehandlungsanordnungen wird häufig ein Teil der behandelten Prozessluft aus dem Prozessluftkreis in eine Abluftleitung zu einem Luftauslass in die Umgebung abgezweigt. Da der Reinigungseffekt des Kondensators häufig nicht ausreichend ist, führt die Abluftleitung häufig über weitere Behandlungsvorrichtungen zum weiteren Behandeln des Abluftstroms zum Luftauslass in die Umgebung. Außerdem wird der Reinigungseffekt des Kondensators im Prozessluftkreis häufig sehr stark ausgebildet, beispielsweise durch extreme Kühltemperaturen zum Abkühlen des Prozessluftstroms zum Kondensieren der Schadstoffe, was eine aufwändigere Konstruktion und höhere Betriebskosten des Kondensators zur Folge hat.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zur Behandlung von Prozessluft aus einer Industrieanlage / einem Industrieprozess zu schaffen, das unter Vermeidung zu extremer Betriebskosten und zu aufwändiger Konstruktionen einen starken Reinigungseffekt der Prozessluft bewirkt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der anhängenden unabhängigen Ansprüche. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Prozessluftbehandlungsanordnung zur Behandlung zumindest eines Teils von Prozessluft aus einer Industrieanlage enthält einen Prozessluftkreis, wobei das eine Ende des Prozessluftkreises an einer Prozessluft- Ausführöffnung der Industrieanlage zum Ausnehmen von zu reinigender Prozessluft aus der Industrieanlage anschließbar ist und das andere Ende des Prozessluftkreises an einer Prozessluft-Einführöffnung der Industrieanlage zum Einführen der behandelten Prozessluft in die Industrieanlage anschließbar ist; und einen im Prozessluftkreis angeordneten Kondensator zum Kondensieren von Schadstoffen in der Prozessluft und Abscheiden der kondensierten Schadstoffe aus der Prozessluft, wobei der Kondensator einen Prozesslufteingang zum Einleiten der zu reinigenden Prozessluft aus der Industrieanlage, ein Kühlelement zum Kühlen der Prozessluft, einen Auffangbehälter zum Aufnehmen der aus der Prozessluft abgeschiedenen kondensierten Schadstoffe und einen Prozessluftausgang zum Weiterleiten der Prozessluft ohne die abgeschiedenen Schadstoffe aufweist. Gemäß der Erfindung weist diese Prozessluftbehandlungsanordnung ferner wenigstens einen im Prozessluftkreis stromab des Kondensators angeordneten Abkonzentrator zum weiteren Absenken der Schadstoffkonzentration der aus dem Kondensator austretenden Prozessluft und wenigstens ein Heizelement vor und/oder nach dem Prozessluftausgang des Kondensators (als Bestandteil des Kondensators oder als separates Element) zum Erwärmen des vom Kondensator zu dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis weitergeleiteten Prozessluftstroms auf.

Durch diesen zusätzlichen Einsatz wenigstens eines Abkonzentrators (d.h. ein, zwei oder mehr Abkonzentratoren) stromab des Kondensators im Prozessluftkreis (auch als Prozessluftrezirkulationsstrom benennbar) kann der Reinigungseffekt innerhalb des Prozessluftkreises erhöht werden und somit der Schadstoffgehalt in der Prozessluft reduziert werden. Außerdem können im Kondensator schwächere Kühltemperaturen für das Kondensieren der Schadstoffe verwendet werden, da die Prozessluft in dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis weiterbehandelt wird, wodurch die Betriebskosten für den Kondensator nicht zu sehr ansteigen und auch eine Vereisungsgefahr durch Wasser im Prozessluftstrom vermieden werden kann.

Der Kondensator kann auch vorzugsweise als ein zwei-, drei- oder mehrstufiger Kondensator ausgeführt sein, bei dem die mindestens eine Auskondensation wenigstens eines Schadstoffes unterziehende Prozessluft schritt- bzw. stufenweise auf niedrigere Temperaturen gekühlt wird. Der mehrstufige Kondensator kann beispielsweise eine Kombination aus ein oder mehr Wärmeverschiebungsstufen sowie ein oder mehr extern gekühlten Kondensationsstufen aufweisen. Das schrittweise Auskondensieren wenigstens eines Schadstoffes erfolgt dabei zum Beispiel in separaten Kammern des Kondensators.

Und durch den zusätzlichen Einsatz des wenigstens einen Heizelements zum Erwärmen des vom Kondensator zu dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis weitergeleiteten Prozessluftstroms wird die Wirksamkeit des wenigstens einen Abkonzentrators im Prozessluftkreis gewährleistet, da die abzukonzentrierende Prozessluft nicht zu kalt sein soll. Beispielsweise muss die relative Feuchte vor Zeolith-Konzentratoren unter 80% liegen, weshalb die Prozessluft, die nach der kältesten Stufe des Kondensators üblicherweise eine relative Feuchte von 100% hat, durch eine gewisse Wedererwärmung zu einer reduzierten relativen Feuchte überführt werden muss. Beispielhaft ist bei einer kältesten Kondensationsstufe von 15°C eine Wiedererwärmung der Prozessluft auf 20°C ausreichend. Bei anderen Abkonzentrationsprozessen (z.B. auf Basis von Aktivkohle oder anderen Sorptionsprozessmaterialien) können auch andere relative Feuchten zulässig sein und dementsprechend andere Wiedererwärmungsfaktoren ausreichend sein. Das Heizelement erzeugt eine entsprechende Mindesttemperatur zum Abkonzentrieren oder etwas mehr. We angegeben, können ein oder mehr Heizelemente vorhanden sein, und das wenigstens eine Heizelement kann vor dem Prozessluftausgang ein Bestandteil des Kondensators sein oder im Prozessluftkreis zwischen dem Kondensator und dem wenigstens einen Abkonzentrator als Zusatzvorrichtung vorhanden sein. Außerdem kann dieses wenigstens eine Heizelement zum Erwärmen des vom Kondensator zu dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis weitergeleiteten Prozessluftstroms vorzugsweise mit dem Kühlelement des Kondensators derart gekoppelt sein, um die im Kondensator durch das Kühlelement aus der Prozessluft abgezogene Wärme zumindest teilweise aufzunehmen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Prozessluftkreis ferner mit einem Abzweiger zum Abzweigen eines Teils der behandelten Prozessluft aus dem Prozessluftkreis als Abluft in eine Abluftleitung zu einem Luftauslass in die Umgebung versehen, wobei dieser Abzweiger stromab des wenigstens einen Abkonzentrators angeordnet ist. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz wenigstens eines Abkonzentrators stromab des Kondensators im Prozessluftkreis und die Positionierung der Abzweigung stromab des wenigstens einen Abkonzentrators im Prozessluftkreis kann auch der Schadstoffgehalt in dem Teil der Prozessluft, die in die Abluftleitung abgezweigt wird, reduziert werden. Hierdurch können dann weniger Abluftbehandlungen in der Abluftleitung ausreichen, um zuverlässig eine ausreichend gereinigte Abluft in die Umgebung auszulassen.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung mit Abzweiger kann die Prozessluftbehandlungsanordnung optional ferner wenigstens einen zusätzlichen Abkonzentrator zum weiteren Absenken der Schadstoffkonzentration der Abluft aufweisen. Dieser Einsatz eines zusätzlichen Abkonzentrators in der Abluftleitung ist insbesondere vorteilhaft bei sehr hohen Schadstoffkonzentrationen der aus der Industrieanlage abgeführten Prozessluft. Alternativ oder zusätzlich, insbesondere bei sehr hohen Schadstoffkonzentrationen der aus der Industrieanlage abgeführten Prozessluft, kann die Prozessluftbehandlungsanordnung vorzugsweise ferner wenigstens eine Weiterbehandlungsvorrichtung zum weiteren Behandeln der Abluft (z.B. Aktivkohlefilter oder thermische und/oder katalytische Abluftreinigungsvorrichtung) aufweisen. Der zusätzliche Abkonzentrator und/oder die Weiterbehandlungsvorrichtung sind jeweils stromauf des Luftauslasses in die Umgebung in der Abluftleitung angeordnet. Falls ein zusätzlicher Abkonzentrator und eine Weiterbehandlungsvorrichtung vorgesehen sind, ist die Weiterbehandlungsvorrichtung vorzugsweise stromab des zusätzlichen Abkonzentrators in der Abluftleitung angeordnet.

Der wenigstens eine Abkonzentrator im Prozessluftkreis und, falls vorhanden, der zusätzliche Abkonzentrator in der Abluftleitung sind im Rahmen der Erfindung jeweils Vorrichtungen, die ausgestaltet sind, um die Konzentration zumindest eines Stoffes in einem Stoffgemisch zu senken, vorzugsweise zumindest den einen Stoff aus dem Stoffgemisch abzuscheiden, wobei das Stoffgemisch hierzu bevorzugt durch den Abkonzentrator hindurchgeleitet wird. Der jeweilige Abkonzentrator kann im Rahmen der Erfindung zum Beispiel als Filter, als elektrostatischer Abscheider oder als sorptiver Abscheider ausgeführt sein / funktionieren. Wie durch den Begriffsunterschied ersichtlich, ist der wenigstens eine Abkonzentrator im Prozessluftkreis auch nicht ein zweiter Kondensator im Prozessluftkreis.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der wenigstens eine Abkonzentrator im Prozessluftkreis jeweils wenigstens einen Adsorber auf, der ausgestaltet ist, um in wenigstens einem von der Prozessluft durchströmten Adsorptionsbereich des Abkonzentrators Schadstoffe aus der Prozessluft zu adsorbieren und in wenigstens einem Desorptionsbereich die an ihm adsorbierten Schadstoffe zur Entfernung aus dem Abkonzentrator zu desorbieren. Der wenigstens eine Adsorber ist hierzu beispielsweise so ausgestaltet, dass er im Abkonzentrator so drehbar ist, dass seine Abschnitte zwischen dem Adsorptionsbereich und dem Desorptionsbereich des Abkonzentrators bewegt werden können. Vorzugsweise ist im Abkonzentrator zwischen dem wenigstens einen Adsorptionsbereich und dem wenigstens einen Desorptionsbereich ferner wenigstens ein Kühlbereich vorgesehen, in dem der jeweilige Adsorberabschnitt von einer Desorptions- temperatur auf eine für effiziente Adsorption geeignete Temperatur heruntergekühlt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann der wenigstens eine Abkonzentrator im Prozessluftkreis jeweils mit einer Desorptionsluftleitung ausgestattet sein, die mit dem Prozessluftkreis zum Verwenden der Prozessluft als Desorptionsluft verbunden ist. Während bei dem ersten Abkonzentrator im Prozessluftkreis die Prozessluft bevorzugt stromab des Abkonzentrators als Desorptionsluft aus dem Prozessluftkreis verwendet wird, können bei einem zweiten Abkonzentrator im Prozessluftkreis und bei einem zusätzlichen Abkonzentrator in der Abluftleitung aufgrund der schon geringeren Schadstoffkonzentration wahlweise die Prozessluft / Abluft stromab oder stromauf des jeweiligen Abkonzentrators als Desorptionsluft aus Prozessluftkreis / Abluftleitung verwendet werden. Die Desorptionsluft durchströmt dann den wenigstens einen Desorptionsbereich des jeweiligen Abkonzentrators zum Desorbieren der adsorbierten Schadstoffe von dem wenigstens einen Adsorber, wobei die Desorptionsluft den Desorptionsbereich vorzugsweise in einer Richtung entgegen der Strömungsrichtung der Prozessluft bzw. Abluft durch den wenigstens einen Adsorptionsbereich durchströmt. Außerdem kann die Desorptionsluft vorzugsweise vor Durchströmen des wenigstens einen Desorptionsbereichs den wenigstens einen Kühlbereich des jeweiligen Abkonzentrators zum Abkühlen des sich in den Adsorptionsbereich bewegenden Abschnitts des wenigstens einen Adsorbers durchströmen. Falls auch eine Abluftleitung und darin ein zusätzlicher Abkonzentrator vorhanden sind, ist dieser zusätzliche Abkonzentrator in der Abluftleitung vorzugsweise auch in dieser Art konstruiert wie bevorzugt für den wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis erläutert.

Außerdem können der wenigstens eine Abkonzentrator im Prozessluftkreis und/oder, falls vorhanden, der zusätzliche Abkonzentrator in der Abluftleitung vorzugsweise jeweils mit einer Konzentratluftleitung ausgestattet sein, die mit dem wenigstens einen Desorptionsbereich des jeweiligen Abkonzentrators zum Ausleiten des jeweiligen Desorptionsluftstroms mit den von dem wenigstens einen Adsorber desorbierten Schadstoffen verbunden ist. Wenn im Prozessluftkreis nur ein einzelner Abkonzentrator angeordnet ist, leitet die Konzentratluftleitung den Desorptionsluftstrom von diesem Abkonzentrator vorzugsweise zum Kondensator im Prozessluftkreis zurück. Wenn im Prozessluftkreis ein erster Abkonzentrator und ein zweiter Abkonzentrator stromab des ersten Abkonzentrators angeordnet sind, leitet die eine Konzentratluftleitung den Desorptionsluftstrom vom ersten Abkonzentrator zum Kondensator zurück, und leitet die andere Konzentratluftleitung den Desorptionsluftstrom vom zweiten Abkonzentrator zu dem Kondensator und/oder dem ersten Abkonzentrator zurück. Wenn eine Abluftleitung vorgesehen ist und darin ein zusätzlicher Abkonzentrator angeordnet ist, leitet die Konzentratluftleitung den Desorptionsluftstrom vom zusätzlichen Abkonzentrator vorzugsweise zu dem Kondensator und/oder dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis zurück. Auf diese Weise wird die Konzentratluft, d.h. die Desorptionsluft mit dem vom Adsorber desorbierten Schadstoffen, in die Behandlungsprozesse der Prozessluft im Prozessluftkreis zurückgeleitet, wobei die Konzentratluft (Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen) je nach ihrer Schadstoffkonzentration so in den Prozessluftkreis zurückgeleitet wird, dass sie wieder mehr oder weniger Prozessluftbehandlungen erfährt.

Vorzugsweise können die Konzentratluftleitungen von dem wenigstens einen Abkonzentrator im Prozessluftkreis und/oder, falls vorhanden, dem zusätzlichen Abkonzentrator in der Abluftleitung jeweils mit einer Desorbatweiterbehandlungs- vorrichtung zum Abtrennen von Schadstoffen aus der jeweiligen Konzentratluftleitung und Rückgewinnen (z.B. Verwerten, Aufbereiten, thermisch Behandeln, etc.) von Prozessmitteln aus den ausgezogenen Schadstoffen zur Nutzung in weiteren Prozessen in der Industrieanlage verbunden sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Kondensator mit einer Kondensataufbereitungsanlage zum Rückgewinnen (z.B. Verwerten, Aufbereiten, thermisch Behandeln, etc.) von Prozessmitteln aus den im Kondensator aus der Prozessluft abgeschiedenen kondensierten Schadstoffen zur Nutzung in weiteren Prozessen in der Industrieanlage verbunden sein. Vorzugsweise kann der Kondensator auch mit einem Kondensatsammler verbunden sein, der die abgeschiedenen kondensierten Schadstoffe aus dem Auffangbehälter des Kondensators aufnimmt und sammelt. In diesem Fall kann die Kondensataufbereitungsanlage dann mit diesem Kondensatsammler verbunden sein, um die darin gesammelten Schadstoffe auszuziehen und Prozessmittel rückzugewinnen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann an die vom Prozessluftkreis abgezweigte Abluftleitung ein weiterer Prozessluftkreis zum Behandeln von Prozessluft angeschlossen sein. Der weitere Prozessluftkreis kann an dieselbe Industrieanlage oder eine weitere Industrieanlage gekoppelt sein. Der weitere Prozessluftkreis kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, insbesondere kann er dieselben und/oder andere Behandlungsvorrichtungen wie der Prozessluftkreis sowie genauso viele oder weniger oder mehr Behandlungsvorrichtungen wie der Prozessluftkreis haben. Der Anschluss des weiteren Prozessluftkreises an die gemeinsame Abluftleitung ist stromauf des Luftauslasses in Umgebung und, falls vorhanden, vorzugsweise auch stromauf der Weiterbehandlungsvorrichtung und/oder des zusätzlichen Abkonzentrators in der Abluftleitung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln zumindest eines Teils von Prozessluft, die aus einem Industrieprozess abgeführt wird, weist eine Prozessluftabführung aus dem Industrieprozess in einen Prozessluftkreis und eine Prozessluftrückführung aus dem Prozessluftkreis in den Industrieprozess sowie eine Kondensation mit einem Kondensieren von Schadstoffen in der Prozessluft im Prozessluftkreis und einem Abscheiden der kondensierten Schadstoffe aus der Prozessluft und ein Weiterleiten der Prozessluft ohne die abgeschiedenen Schadstoffe auf. Gemäß der Erfindung weist dieses Verfahren ferner nach der Kondensation wenigstens eine Abkonzentration zum weiteren Absenken der Schadstoffkonzentration der Prozessluft im Prozessluftkreis auf. Außerdem weist dieses Verfahren gemäß der Erfindung nach den Kondensationsschritten des Kondensierens und Abscheidens von Schadstoffen vor und/oder nach dem Schritt des Weiterleitens der Kondensation ein Erwärmen der ohne die abgeschiedenen Schadstoffe zu der wenigstens einen Abkonzentration im Prozessluftkreis weitergeleiteten Prozessluft auf.

Mit diesem erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsverfahren können die gleichen Vorteile wie mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung erzielt werden. Bezüglich der Vorteile und vorteilhaften / bevorzugten Ausführungsvarianten und Erläuterungen wird deshalb zusätzlich auf die obigen Angaben in Zusammenhang mit der Prozessluftbehandlungsanordnung verwiesen. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren ferner ein Abzweigen eines Teils der behandelten Prozessluft nach der wenigstens einen Abkonzentration aus dem Prozessluftkreis als Abluft in eine Abluftleitung zu einem Abluftauslass in die Umgebung aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung kann optional, insbesondere bei einer sehr hohen Schadstoffkonzentrationen der aus dem Industrieprozess abgeführten Prozessluft, eine zusätzliche Abkonzentration zum weiteren Absenken der Schadstoffkonzentration der Abluft und/oder eine Abluftweiterbehandlung (z.B. Aktivkohlefiltern oder thermisches und/oder katalytisches Abluftreinigen) zum weiteren Behandeln der Abluft jeweils in der Abluftleitung vor dem Abluftauslass in die Umgebung aufweisen.

Die wenigstens eine Abkonzentration im Prozessluftkreis und, falls vorhanden, die zusätzliche Abkonzentration in der Abluftleitung sind im Rahmen der Erfindung jeweils Verfahren, bei denen die Konzentration zumindest eines Stoffes in einem Stoffgemisch gesenkt wird, vorzugsweise zumindest der eine Stoff aus dem Stoffgemisch abgeschieden wird. Die jeweilige Abkonzentration kann im Rahmen der Erfindung zum Beispiel als Filtration, als elektrostatisches Abscheiden oder als sorptives Abscheiden ausgeführt werden. Wie durch den Begriffsunterschied ersichtlich, ist die wenigstens eine Abkonzentration im Prozessluftkreis auch nicht eine zweite Kondensation im Prozessluftkreis.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine Abkonzentration im Prozessluftkreis jeweils ein Adsorbieren von Schadstoffen aus der Prozessluft und ein Desorbieren zum Entfernen der adsorbierten Schadstoffe auf, was zum Beispiel jeweils durch wenigstens einen Adsorber im jeweiligen Abkonzentrator erfolgen kann. Bei dieser Ausgestaltung kann bei der wenigstens einen Abkonzentration im Prozessluftkreis jeweils ferner die Prozessluft als Desorptionsluft verwendet werden. Falls auch eine Abluftleitung und darin eine zusätzliche Abkonzentration vorhanden sind, ist diese zusätzliche Abkonzentration in der Abluftleitung vorzugsweise auch in dieser Art konstruiert wie bevorzugt für die wenigstens eine Abkonzentration im Prozessluftkreis erläutert. Während bei der ersten Abkonzentration im Prozessluftkreis die Prozessluft bevorzugt stromab der Abkonzentration als Desorptionsluft aus dem Prozessluftkreis verwendet wird, können bei einer zweiten Abkonzentration im Prozessluftkreis und bei einer zusätzlichen Abkonzentration in der Abluftleitung aufgrund der schon geringeren Schadstoffkonzentration wahlweise die Prozessluft / Abluft stromab oder stromauf der jeweiligen Abkonzentration als Desorptionsluft aus Prozessluftkreis / Abluftleitung verwendet werden. In der Abkonzentration ist die Strömungsrichtung der Desorptionsluft vorzugsweise entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Prozessluft bzw. Abluft. Außerdem kann die Desorptionsluft vorzugsweise vor dem Desorbieren der adsorbierten Schadstoffe den sich zum Adsorbieren bewegenden Abschnitt des Adsorbers abkühlen.

An die wenigstens eine Abkonzentration im Prozessluftkreis und/oder, falls vorhanden, die zusätzliche Abkonzentration in der Abluftleitung ist ferner jeweils ein Konzentratluftrückführen zum Ausleiten der jeweiligen Desorptionsluft mit den vom Adsorber desorbierten Schadstoffen angeschlossen. Wenn im Prozessluftkreis nur eine einzelne Abkonzentration durchgeführt wird, weist das Verfahren ein Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen von dieser Abkonzentration vorzugsweise zur Kondensation im Prozessluftkreis auf. Wenn im Prozessluftkreis eine erste Abkonzentration und danach eine zweite Abkonzentration durchgeführt werden, weist das Verfahren vorzugsweise ein Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen von der ersten Abkonzentration zur Kondensation und ein Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen von der zweiten Abkonzentration zur Kondensation und/oder zur ersten Abkonzentration auf. Wenn ein Abzweigen eines Teils der behandelten Prozessluft in eine Abluftleitung und dabei eine zusätzliche Abkonzentration in der Abluftleitung vorgesehen sind, weist das Verfahren vorzugsweise ein Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen von der zusätzlichen Abkonzentration zur Kondensation und/oder zur wenigstens einen Abkonzentration im Prozessluftkreis auf. Auf diese Weise wird die Konzentratluft (Desorptionsluft mit dem vom Adsorber desorbierten Schadstoffen) in die Behandlungsprozesse der Prozessluft im Prozessluftkreis zurückgeleitet, wobei die Konzentratluft je nach ihrer Schadstoffkonzentration so in den Prozessluftkreis zurückgeleitet wird, dass sie wieder mehr oder weniger Prozessluftbehandlungen erfährt. Vorzugsweise kann das Verfahren ferner wenigstens eine Desorbatweiter- behandlung mit Abtrennen von Schadstoffen aus dem jeweiligen Konzentratluftrückführen und Rückgewinnen (z.B. Verwerten, Aufbereiten, thermisch Behandeln, etc.) von Prozessmitteln aus den ausgezogenen Schadstoffen zur Nutzung in weiteren Industrieprozessen aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren ferner eine Kondensataufbereitung zum Rückgewinnen (z.B. Verwerten, Aufbereiten, thermisch Behandeln, etc.) von Prozessmitteln aus den in der Kondensation aus der Prozessluft abgeschiedenen kondensierten Schadstoffen zur Nutzung in weiteren Industrieprozessen aufweisen.

Die Erfindung ist grundsätzlich für beliebige Industrieanlagen und Industrieprozesse einsetzbar, die Prozessluft benutzen. Die oben zum technischen Hintergrund beispielhaft angegebenen Anwendungen sind auch für die erfindungsgemäßen Anordnungen und Verfahren zutreffend. Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäße Prozessluftbehandlungsanordnung und das erfindungsgemäße Prozessluftbehandlungsverfahrens zum Behandeln einer Prozessluft / Umluft / Zirkulationsluft eines Trockners (insbesondere eines Trockners einer Beschichtungsanlage) verwendet werden, insbesondere auch zum Rückgewinnen eines Lösemittels aus der Prozessluft / Umluft / Zirkulationsluft. Besonders vorteilhaft können diese zum Rückgewinnen von NMP, NEP, TEP, EAA und/oder GBL aus der Prozessluft / Umluft / Zirkulationsluft einer Fertigungsanlage zur Herstellung von Elektroden einer Batterie, insbesondere einer Sekundärbatterie (bevorzugt einer Lithium-Ionen- oder Lithium- Polymer-Sekundärbatterie) verwendet werden.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil / größtenteils schematisch:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung;

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung;

Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln von Prozessluft, das beispielsweise von der in Fig. 1 dargestellten Prozessluftbehandlungsanordnung ausführbar ist;

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln von Prozessluft, das beispielsweise von der in Fig. 2 dargestellten Prozessluftbehandlungsanordnung ausführbar ist; und

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln von Prozessluft, das beispielsweise von der in Fig. 3 dargestellten Prozessluftbehandlungsanordnung ausführbar ist.

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung beschrieben.

Ein Prozessluftkreis 12 rezirkuliert eine Prozessluft einer Industrieanlage 70. Das eine Ende des Prozessluftkreises 12 ist an einer Prozessluft-Ausführöffnung 71 der Industrieanlage 70 angeschlossen, um zu reinigende Prozessluft aus der Industrieanlage 70 auszunehmen, und das andere Ende des Prozessluftkreises 12 ist an einer Prozessluft-Einführöffnung 72 der Industrieanlage 70 angeschlossen, um die behandelte Prozessluft in die Industrieanlage 70 einzuführen. Die Prozessluft kann mittels ein oder mehr Gebläsen (oder bezeichnet als Luftpumpen) 13 stromab und/oder stromauf der Industrieanlage 70 durch den Prozessluftkreis 12 gefördert werden. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Industrieanlage 70 auch mit einem Frischluftzufuhrsystem 74 ausgestattet sein, um Frischluft in die Industrieanlage 70 einzuleiten.

Zum Wiederverwenden der Prozessluft muss die aus der Industrieanlage 70 ausgeführte Prozessluft im Prozessluftkreis möglichst effizient gereinigt werden. Je nach Art der Industrieanlage 70 und des Industrieprozesses müssen entsprechende Schadstoffe aus dem Prozessluftstrom entfernt werden bzw. die entsprechende Schadstoffkonzentration des Prozessluftstroms möglichst stark reduziert werden.

Zu diesem Zweck weist die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 im Prozessluftkreis 12 einen Kondensator 16, vorzugsweise einen mehrstufigen Kondensator 16 auf. Dieser Kondensator 16 hat einen Prozesslufteingang 16a zum Einleiten der zu reinigenden Prozessluft aus der Industrieanlage 70, ein bevorzugt mehrstufiges Kühlelement 16b zum Kühlen der Prozessluft, wodurch die Schadstoffe darin zumindest teilweise kondensiert werden und durch Schwerkraft aus dem Prozessluftstrom nach unten in einen Auffangbehälter 16c fallen, und einen Prozessluftausgang 16f zum Weiterleiten der Prozessluft ohne die abgeschiedenen kondensierten Schadstoffe in den Prozessluftkreis 12. Bei dem vorzugsweise zwei-, drei- oder mehrstufigen Kondensator 16 kann die mindestens eine Auskondensation wenigstens eines Schadstoffes unterziehende Prozessluft schritt- bzw. stufenweise auf niedrigere Temperaturen gekühlt werden, indem beispielsweise eine Kombination aus ein oder mehr Wärmeverschiebungsstufen sowie ein oder mehr extern gekühlten Kondensationsstufen vorhanden sind und/oder das schrittweise Auskondensieren wenigstens eines Schadstoffes zum Beispiel in separaten Kammern des Kondensators erfolgt. Vorzugsweise kann der Kondensator 16 stromab des Kühlelements 16b auch noch einen Demister 16d aufweisen, durch den die noch nicht abgefallenen kondensierten Schadstoffe in den Auffangbehälter 16c abgeschieden werden. Die Prozessluft im Prozessluftkreis 12 aus der Industrieanlage 70 kann zum Beispiel eine Temperatur von etwa 80 bis 140°C, zum Beispiel etwa 120°C haben, und das mehrstufige Kühlelement 16b kann die Prozesslufttemperatur zum Beispiel auf bis zu etwa 15°C reduzieren. Dem Kühlelement 16b kann zu diesem Zweck zum Beispiel ein Kühlwasser mit einer Temperatur von etwa 9°C verwenden.

In diesem Ausführungsbeispiel hat der Kondensator 16 gemäß der Erfindung ferner ein Heizelement 16e vor dem Prozessluftausgang 16f, um die Prozesslufttemperatur für die weitere Behandlung wieder etwas zu erhöhen (auf zum Beispiel etwa 20 bis 30°C), um die relative Feuchte der Prozessluft gering genug einzustellen (z.B. auf unter 80%, wenn der nachfolgend erläuterte Abkonzentrator 22 ein Zeolith- Konzentrator ist). In einer Ausführungsform kann der Kondensator 16 eine Pumpe zur Wärmeverschiebung haben bzw. mit einer solchen verbunden sein, über die eine durch das Kühlelement 16b abgezogene Wärme zum Heizelement 16e geleitet wird; in einer anderen Ausführungsform kann die erste Stufe des Kühlelements 16b des Kondensators 16 als ein Wärmetauscher ausgestaltet sein, durch den die Prozessluft aus der letzten Stufe des Kühlelements 16b rückgeleitet wird, um die Prozessluft darin zu kühlen und deren Wärme aufzunehmen, sodass die erste Stufe des Kühlelements 16b als Kühlelement und als Heizelement wirkt. Außerdem kann die vom Kühlelement 16b aus der Prozessluft abgezogene Wärme anderen Elementen der Prozessluftbehandlungsanordnung 10 (zum Beispiel Prozessluftheizer 28, Desorptionsbereich 22e des Konzentrators 22), die später beschrieben werden, zugeleitet werden (zum Beispiel über Wärmeleitung 17, wie in Fig. 1 angedeutet). Die genannten Ausführungsformen betreffend die Wärme können wahlweise einzeln oder in Kombination verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein solches Heizelement auch nach dem Prozessluftausgang 16f des Kondensators 16 als Zusatzvorrichtung im Prozessluftkreis 12 stromauf des nachfolgend erläuterten Abkonzentrators 22 vorgesehen sein, wobei auch dieses Heizelement im Prozessluftkreis 12 vorzugsweise mit dem Kühlelement 16b des Kondensators 16 gekoppelt ist, um die im Kondensator 16 durch das Kühlelement 16b aus der Prozessluft abgezogene Wärme zumindest teilweise aufzunehmen.

We in Fig. 1 dargestellt, ist der Kondensator 16 vorzugsweise auch mit einem Kondensatsammler 18 verbunden, in dem die aus der Prozessluft abgeschiedenen kondensierten Schadstoffe aus dem Auffangbehälter 16c gesammelt werden. Außerdem ist der Kondensator 16 vorzugsweise mit einer Kondensataufbereitungsanlage 19 verbunden, die die gesammelten Schadstoffe aus dem Kondensatsammler 18 auszieht und daraus Prozessmittel für die Industrieanlage 70 rückgewinnt, die dann wieder der Industrieanlage 70 für die weiteren Prozesse zugeleitet werden können. Die Konfiguration und der mögliche Einsatz einer solchen Kondensataufbereitungsanlage 19 hängen von der Art der entstandenen Schadstoffe im Prozessluftstrom und von der Art der in der Industrieanlage 70 zu verwendenden Prozessmittel ab.

Da die Reinigung der Prozessluft allein mit dem ersten Reinigungsschritt durch den Kondensator 16 in der Regel noch nicht optimal sein kann, enthält die Prozessluft- behandlungsanordnung 10 der Erfindung weitere Behandlungsvorrichtungen für wenigstens einen weitere Reinigungsschritt im Prozessluftkreis 12.

Im Prozessluftkreis 12 ist nach dem Kondensator 16 nicht ein zweiter Kondensator, sondern wenigstens ein Abkonzentrator 22 angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 nur ein einzelner Abkonzentrator 22 vorhanden ist. Der Abkonzentrator 22 dient dem weiteren Absenken der Schadstoffkonzentration der aus dem Kondensator 16 austretenden Prozessluft.

Der Abkonzentrator 22 ist eine Vorrichtung zum Senken der Konzentration zumindest eines Stoffes in einem Stoffgemisch, vorzugsweise Abscheiden zumindest des einen Stoff aus dem Stoffgemisch, wenn das Stoffgemisch hierzu durch den Abkonzentrator hindurchgeleitet wird. Der Abkonzentrator 22 kann im Rahmen der Erfindung zum Beispiel als Filter, als elektrostatischer Abscheider oder als sorptiver Abscheider ausgeführt sein / funktionieren. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist der Abkonzentrator 22 beispielhaft als eine Adsorptionsvorrichtung ausgebildet. Wie in Fig. 1 angedeutet, hat der Abkonzentrator 22 einen Adsorptionsbereich 22d, einen Desorptionsbereich 22e und einen Kühlbereich 22g. Im Abkonzentrator 22 befindet sich wenigstens ein Adsorber 22c, der so drehbar / verschiebbar ist, dass sich seine Abschnitte abwechselnd im Adsorptionsbereich 22d oder im Desorptionsbereich 22e befinden. Der Adsorptionsbereich 22d ist zwischen einem Prozesslufteingang 22a und einem Prozessluftausgang 22b, sodass der sich im Adsorptionsbereich 22d befindende Abschnitt des Adsorbers 22c Schadstoffe aus der vom Prozesslufteingang 22a zum Prozessluftausgang 22b durchströmenden Prozessluft adsorbiert. Im Kühlbereich 22g wird der sich in den Adsorptionsbereich 22d bewegenden Abschnitt des Adsorbers 22c abgekühlt, um die Adsorptionswirkung zu verstärken.

Die im Adsorptionsbereich 22d an dem wenigstens einen Adsorber 22c adsorbierten Schadstoffe können dann durch Drehen / Verschieben des Adsorbers 22c im Desorptionsbereich 22e wieder vom Adsorber 22c desorbiert und aus dem Abkonzentrator 22 entfernt werden. Zum Desorbieren der adsorbierten Schadstoffe vom Adsorber 22c wird eine Desorptionsluft verwendet, die den Desorptionsbereich 22e durchströmt. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Desorptionsluft die Prozessluft verwendet, welche über eine Desorptionsluftleitung 23 stromab des Abkonzentrators 22 aus dem Prozessluftkreis 12 gesaugt wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, durchströmt die Desorptionsluft zuerst den Kühlbereich 22g des Abkonzentrators 22, um den sich in den Adsorptionsbereich 22d bewegenden Abschnitt des wenigstens einen Adsorbers 22c abzukühlen. Danach durchläuft die Desorptionsluft einen Desorptionsluftheizer 22f des Abkonzentrators 22, um auf eine passende Temperatur für die Desorption erwärmt zu werden. Nach diesem Erwärmen durchströmt die Desorptionsluft den Desorptionsbereich 22e des Abkonzentrators 22, wodurch die adsorbierten Schadstoffe von dem sich im Desorptionsbereich 22e befindenden Abschnitt des Adsorbers 22c desorbiert werden und in der Desorptionsluft aus dem Abkonzentrator 22 entfernt werden. Wie in Fig. 1 dargestellt, durchströmt die Desorptionsluft den Desorptionsbereich 22e vorzugsweise in einer Richtung entgegen der Strömungsrichtung der Prozessluft durch den Adsorptionsbereich 22d.

We in Fig. 1 dargestellt, wird die Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen an der Ausgangsseite des Desorptionsbereichs 22e in eine Konzentratluftleitung 24 geleitet. Vorzugsweise wird die Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen durch die Konzentratluftleitung 24 zurück zum Kondensator 16 geleitet, wodurch diese Desorptionsluft zusammen mit der Prozessluft wieder Reinigungsvorgänge durch den Kondensator 16 und den Abkonzentrator 22 erfährt. Zum Strömen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen durch den Desorptionsbereich 22e des Abkonzentrators 22 und zum Kondensator 16 ist in der Konzentratluftleitung 24 ein Gebläse (oder bezeichnet als Luftpumpe) 25 angeordnet. Der Konzentratluftstrom kann zum Beispiel eine Temperatur von etwa 60°C haben.

We in Fig. 1 angedeutet, kann die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 optional außerdem eine Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 26 aufweisen, die mit der Konzentratluftleitung 24 vom Abkonzentrator 22 verbunden ist. Diese Desorbat- weiterbehandlungsvorrichtung 26 ist analog wie die oben erläuterte Kondensataufbereitungsanlage 19 konfiguriert, um desorbierte Schadstoffe aus dem Desorptionsluftstrom in der Konzentratluftleitung 24 abzutrennen und aus diesen ausgezogenen Schadstoffen Prozessmittel rückzugewinnen, die dann wieder der Industrieanlage 70 für die weiteren Prozesse zugeleitet werden können. Die Konfiguration und der mögliche Einsatz einer solchen Desorbatweiterbehandlungs- Vorrichtung 26 hängen ebenfalls von der Art der entstandenen Schadstoffe im Prozessluftstrom und von der Art der in der Industrieanlage 70 zu verwendenden Prozessmittel ab. Für eine Industrieanlage 70 in Form eines Trockners zur Herstellung von Elektroden einer Batterie, insbesondere einer Sekundärbatterie, können von der Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 26 zum Beispiel NMP, NEP, TEP, EAA und/oder GLB rückgewonnen werden.

Nach Durchströmen des Abkonzentrators 22 leitet der Prozessluftkreis 12 die behandelte Prozessluft wieder zur Industrieanlage 70 zurück. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann im Prozessluftkreis 12 stromab des Abkonzentrators 22 bevorzugt ein Prozessluftheizer 28 angeordnet sein, um die Prozessluft zu erwärmen, zum Beispiel auf etwa 45°C. Wie bereits erwähnt, kann diesem Prozessluftheizer 28 über eine Wärmeleitung 17 vom Kühlelement 16b des Kondensators 16 Wärme zur Verfügung gestellt werden.

We in Fig. 1 dargestellt, kann die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 optional ferner eine Frischlufteinlassanlage 29 aufweisen, die dem vom Kondensator 16 und vom Abkonzentrator 22 behandelten Prozessluftstrom vor dem Einleiten in die Industrieanlage 70 zusätzlich etwas Frischluft zuführt. Die Frischlufteinlassanlage 29 ist, falls vorhanden, vorzugsweise stromauf des Prozessluftheizers 28 an den Prozessluftkreis 12 angekoppelt, sodass die zugeführte Frischluft auch etwas erwärmt werden kann.

Obwohl nicht dargestellt, kann die Prozessluftbehandlungsanordnung optional zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen aufweisen, zum Beispiel in Form einer Notfallabscheidung aus dem Prozessluftkreis und einem neuen Lufteinzug in den Prozessluftkreis jeweils mit geeigneten Filtervorrichtungen.

Die Reinigungseffektivität der beschriebenen Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 1 wurde beispielhaft wie folgt getestet. Bei einem Test mit einer Schadstoffkonzentration von etwa 4000 ppm der aus der Industrieanlage 70 abgeführten Prozessluft konnte die Schadstoffkonzentration im Prozessluftkreis 12 durch den Kondensator 16 auf etwa 300 ppm und dann durch den Abkonzentrator 22 auf etwa 50 ppm oder sogar 20 ppm oder noch weniger reduziert werden. Wie in Fig. 1 angedeutet, weist die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 auch eine Steuereinheit 50 auf. Die Steuereinheit 50 steuert insbesondere die Gebläse 13, 25 des Prozessluftkreises 12 und der Konzentratluftleitung 24, die Heizelemente 26e, 22f des Kondensators 16 und des Abkonzentrators 22 und gegebenenfalls auch die Kondensataufbereitungsanlage 19 und/oder die Desorbatweiterbehandlungs- vorrichtung 26 zum Rückgewinnen der Prozessmittel. Die Steuereinheit 50 der Prozessluftbehandlungsanordnung 10 kann zum Beispiel auch mit einer Steuerung der Industrieanlage 70 gekoppelt oder in dieser integriert sein.

Fig. 5 veranschaulicht beispielhaft das von der Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 1 durchgeführte Verfahren 200 zum Behandeln der Prozessluft aus der Industrieanlage 70.

Nach der Prozessluftabführung S12 aus dem Industrieprozess S10 in den Prozessluftkreis 12 folgt die Prozessluftbehandlung. Das Prozessluftbehandlungsverfahren 200 weist die folgenden Schritte auf:

S14: Kondensation durch den Kondensator 16 (als erster Reinigungsschritt), einschließlich Erwärmen der weitergeleiteten Prozessluft; und

S16: Abkonzentration durch den Abkonzentrator 22 (als zweiter Reinigungsschritt), bevorzugt mittels Adsorption.

Nach diesen Prozessluftbehandlungsschritten S14, S16 folgt die Prozessluftrückführung S20 zum Industrieprozess S10.

Wie in Fig. 5 dargestellt, weist das Verfahren 200 vorzugsweise / optional ferner folgende Schritte auf:

S15: Kondensataufbereitung durch die Kondensataufbereitungsanlage 19 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10;

S17: Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen über die Konzentratluftleitung 24 vom Abkonzentrator 22 zum Kondensator 16 für den Schritt der S14 der Kondensation; und S18: Desorbatweiterbehandlung durch die mit der Konzentratluftleitung 24 verbundene Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 26 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10.

Bezugnehmend auf Fig. 2 wird nun beispielhaft ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung beschrieben. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 gekennzeichnet.

Die in Fig. 2 dargestellte Prozessluftbehandlungsanordnung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jener des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 1 insbesondere dadurch, dass ein Teil der behandelten Prozessluft aus dem Prozessluftkreis in eine Abluftleitung 41 abgezweigt wird.

Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist im Prozessluftkreis 12 stromab des Abkonzentrators 22 ein Abzweiger 40 vorgesehen. Der Abzweiger 40 kann ausgestaltet und ansteuerbar sein, um die Menge der aus dem Prozessluftkreis 12 abzuzweigenden Prozessluft einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann im Prozessluftkreis 12 stromab des Abzweigers 40 optional ein Ventil 47 vorhanden sein, um die Menge der durch den Abzweiger 40 aus dem Prozessluftkreis 12 abzuzweigenden Prozessluft zu steuern.

Über die Abluftleitung 41 wird die im Prozessluftkreis 12 behandelte Prozessluft als Abluft zu einem Luftauslass in Umgebung 44 geleitet. Die Abluft kann mittels eines Gebläses (oder bezeichnet als Luftpumpe) 42 durch die Abluftleitung 41 gefördert werden. Der Volumenstrom der Abluft in der Abluftleitung 41 ist in der Regel meist viel kleiner (etwa Faktor 2 bis 20) als der Volumenstrom der Prozessluft aus der Industrieanlage 70 in den Prozessluftkreis 12.

Um gesetzliche Grenzwerte von Schadstoffen im Luftauslass in Umgebung 44 noch zuverlässiger einhalten zu können, weist die Prozessluftbehandlungsvorrichtung 10 in der Abluftleitung 41 zwischen der Abzweigung 40 und dem Luftauslass 44 wenigstens eine weitere Behandlungsvorrichtung auf. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sind in der Abluftleitung 41 stromauf des Luftauslasses in Umgebung 44 optional ein zusätzlicher Abkonzentrator 52 und vorzugsweise eine Weiterbehandlungsvorrichtung 46 angeordnet. Die Weiterbehandlungsvorrichtung 46 weist zum Beispiel einen Aktivkohlefilter (oder einen thermischen und/oder katalytischen Abluftreiniger) auf. Der zusätzliche Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise ebenso ausgestaltet wie der oben beschriebene Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12, weshalb auf die oben beschriebene Struktur und Funktionsweise ergänzend Bezug genommen werden kann. Alternativ kann der zusätzliche Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 auch als eine andere Vorrichtung als der Abkonzentrator 52 im Prozessluftkreis 12 ausgeführt sein.

Der zusätzliche Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 hat einen Prozesslufteingang 52a, einen Prozessluftausgang 52b, wenigstens einen Adsorber 52c, einen Adsorptionsbereich 52d, einen Desorptionsbereich 52e, einen Desorptionsluftheizer 52f und einen Kühlbereich 52g. Als Desorptionsluft wird über die Desorptionsluftleitung 53 die Prozessluft aus der Abluftleitung 41 zuerst durch den Kühlbereich 52g und dann nach Erwärmen durch den Desorptionsluftheizer 52f durch den Desorptionsbereich 52e geströmt. Da die Prozessluft nach der Abzweigung 40 in die Abluftleitung 41 aufgrund des Abkonzentrators 22 im Prozessluftkreis 12 schon eine geringere Schadstoffkonzentration hat als die Prozessluft nach dem Kondensator 16, kann für den zusätzlichen Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 die Abluft als Desorptionsluft auch schon stromauf des zusätzlichen Abkonzentrators 52 aus der Abluftleitung 41 gesaugt werden. Alternativ kann die Abluft als Desorptionsluft aber auch stromab des zusätzlichen Abkonzentrators 52 aus der Abluftleitung 41 gesaugt werden. Und da die Abluft nach der Abzweigung 40 in die Abluftleitung 41 aufgrund des Abkonzentrators 22 im Prozessluftkreis 12 schon eine geringere Schadstoffkonzentration hat als die Prozessluft nach dem Kondensator 16 und deshalb im zusätzlichen Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 weniger Schadstoffe adsorbiert und danach desorbiert werden als im Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 kann die Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen vom Desorptionsbereich 52e des zusätzlichen Abkonzentrators 52 über eine Konzentratluftleitung 54 zurück zum Kondensator 16 und/oder zum Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 rückgeleitet werden. Zum Strömen der Desorptionsluft durch den Desorptionsbereich 52e des zusätzlichen Abkonzentrators 52 und durch die Konzentratluftleitung 54 ist in dieser ein Gebläse (oder bezeichnet als Luftpumpe) 55 angeordnet. Und analog zur Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 26 für den Desorptionsluftstrom mit den desorbierten Schadstoffen aus dem Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 kann die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 optional außerdem eine Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 56 aufweisen, die mit der Konzentratluftleitung 54 vom zusätzlichen Abkonzentrator 52 verbunden ist und konfiguriert ist, um desorbierte Schadstoffe aus dem Desorptionsluftstrom in der Konzentratluftleitung 54 abzutrennen und aus diesen ausgezogenen Schadstoffen Prozessmittel rückzugewinnen, die dann wieder der Industrieanlage 70 für die weiteren Prozesse zugeleitet werden können.

Im Übrigen entspricht die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels in Fig. 2 jener des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 1.

Die Reinigungseffektivität der beschriebenen Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 2 wurde beispielhaft wie folgt getestet. Bei einem Test mit einer Schadstoffkonzentration von etwa 4000 ppm der aus der Industrieanlage 70 abgeführten Prozessluft konnte die Schadstoffkonzentration im Prozessluftkreis 12 durch den Kondensator 16 auf etwa 300 ppm und dann durch den Abkonzentrator 22 auf etwa 50 ppm oder sogar 20 ppm oder noch weniger reduziert werden. Danach konnte die Schadstoffkonzentration durch den zusätzlichen Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 noch weiter auf etwa 10 ppm oder sogar 1 ppm oder noch weniger reduziert werden.

Fig. 6 veranschaulicht beispielhaft das von der Prozessluftbehandlungsanordnung 20 von Fig. 2 durchgeführte Verfahren 200‘ zum Behandeln der Prozessluft aus der Industrieanlage 70. Zusätzlich zu den Schritten des oben erläuterten Verfahrens 200 von Fig. 5 für die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 1 weist dieses Verfahren 200‘ von Fig. 6 für die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 2 die folgenden Schritte auf:

S30: Abzweigung eines Teils der Prozessluft aus dem Prozessluftkreis 12 in die Abluftleitung 41 ; und

S34: Abluftauslass in die Umgebung; und optional / bevorzugt die folgenden Schritte:

S32: Abluftweiterbehandlung der Abluft in der Abluftleitung 41 vor dem Abluftauslass in die Umgebung S34;

S36: zusätzliche Abkonzentration durch den zusätzlichen Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 (als zusätzlicher Reinigungsschritt), bevorzugt mittels Adsorption;

S37: Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen über die Konzentratluftleitung 54 vom zusätzlichen Abkonzentrator 52 (falls vorhanden) zum Kondensator 16 für den Schritt S14 der Kondensation und/oder zum Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 für den Schritt S16 der Abkonzentration; und

S38: Desorbatweiterbehandlungaufbereitung durch die mit der Konzentratluftleitung 54 vom zusätzlichen Abkonzentrator 52 verbundene Desorbat- weiterbehandlungsvorrichtung 56 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10.

Bezugnehmend auf Fig. 3 wird nun beispielhaft ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung beschrieben. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 gekennzeichnet.

Die in Fig. 3 dargestellte Prozessluftbehandlungsanordnung 10 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jener des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 1 insbesondere dadurch, dass im Prozessluftkreis 12 stromab des Kondensators 16 nicht nur ein einzelner Abkonzentrator, sondern ein erster Abkonzentrator 22 und ein zweiter Abkonzentrator 32 angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht der erste Abkonzentrator 22 dem einzelnen Abkonzentrator des ersten Ausführungsbeispiels und entsprechen Aufbau und Funktionsweise des zweiten Abkonzentrators 32 ebenfalls jenen des einzelnen Abkonzentrators des ersten Ausführungsbeispiels, weshalb auf die oben beschriebene Struktur und Funktionsweise ergänzend Bezug genommen werden kann. Alternativ können der erste Abkonzentrator 22 und/oder der zweite Abkonzentrator 32 auch als eine andere Vorrichtung als der einzelne Abkonzentrator 22 im ersten Ausführungsbeispiel 12 ausgeführt sein. Der zweite Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 hat einen Prozesslufteingang 32a, einen Prozessluftausgang 32b, wenigstens einen Adsorber 32c, einen Adsorptionsbereich 32d, einen Desorptionsbereich 32e, einen Desorptionsluftheizer 32f und einen Kühlbereich 32g. Als Desorptionsluft wird über die Desorptionsluftleitung 33 die Prozessluft aus dem Prozessluftkreis 12 zuerst durch den Kühlbereich 32g und dann nach Erwärmen durch den Desorptionsluftheizer 32f durch den Desorptionsbereich 32e geströmt. Da die Prozessluft im Prozessluftkreis 12 nach dem ersten Abkonzentrator 22 schon eine geringere Schadstoffkonzentration hat als die Prozessluft nach dem Kondensator 16, kann für den zweiten Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 die Prozessluft als Desorptionsluft auch schon stromauf des zweiten Abkonzentrators 32 aus dem Prozessluftkreis 12 gesaugt werden. Alternativ kann die Prozessluft als Desorptionsluft aber auch stromab des zweiten Abkonzentrators 32 aus dem Prozessluftkreis 12 gesaugt werden. Und da die Prozessluft nach dem ersten Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 schon eine geringere Schadstoffkonzentration hat als die Prozessluft nach dem Kondensator 16 und deshalb im zweiten Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 weniger Schadstoffe adsorbiert und danach desorbiert werden als im ersten Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12, kann die Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen vom Desorptionsbereich 32e des zweiten Abkonzentrators 32 über eine Konzentratluftleitung 34 zurück zum Kondensator 16 und/oder zum ersten Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 rückgeleitet werden. Zum Strömen der Desorptionsluft durch den Desorptionsbereich 32e des zweiten Abkonzentrators 32 und durch die Konzentratluftleitung 34 ist in dieser ein Gebläse (oder bezeichnet als Luftpumpe) 35 angeordnet. Und analog zur Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 26 für den Desorptionsluftstrom mit den desorbierten Schadstoffen aus dem ersten Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 kann die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 optional außerdem eine Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung 36 aufweisen, die mit der Konzentratluftleitung 34 vom zweiten Abkonzentrator 32 verbunden ist und konfiguriert ist, um desorbierte Schadstoffe aus dem Desorptionsluftstrom in der Konzentratluftleitung 34 abzutrennen und aus diesen ausgezogenen Schadstoffen Prozessmittel rückzugewinnen, die dann wieder der Industrieanlage 70 für die weiteren Prozesse zugeleitet werden können. Wahlweise kann für die Desorptionsluftströme mit den desorbierten Schadstoffen aus dem ersten Abkonzentrator 22 und dem zweiten Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 eine gemeinsame Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung vorgesehen sein, die dementsprechend mit beiden Konzentratluftleitungen 24, 34 verbunden ist.

Im Übrigen entspricht die Prozessluftbehandlungsanordnung 10 des dritten Ausführungsbeispiels in Fig. 3 jener des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 1.

Durch den Einsatz von zwei Abkonzentratoren 22, 32 im Prozessluftkreis 12 kann die Schadstoffkonzentration der Prozessluft im Prozessluftkreis 12 noch weiter reduziert werden, was eine stärker gereinigte Prozessluft zur Industrieanlage 70 führt.

Wie in Fig. 3 veranschaulicht, kann die Prozessbehandlungsanordnung 10 analog zum zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 im Prozessluftkreis 12 optional außerdem stromab des zweiten Abkonzentrators 32 einen Abzweiger 40 in eine Abluftleitung 41 aufweisen. Über die Abluftleitung 41 wird die im Prozessluftkreis 12 behandelte Prozessluft als Abluft zu einem Luftauslass in Umgebung 44 geleitet. Um gesetzliche Grenzwerte von Schadstoffen im Luftauslass in Umgebung 44 noch zuverlässiger einhalten zu können, weist die Prozessluftbehandlungsvorrichtung 10 in der Abluftleitung 41 zwischen der Abzweigung 40 und dem Luftauslass 44 wenigstens eine weitere Behandlungsvorrichtung auf. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist in der Abluftleitung 41 stromauf des Luftauslasses in Umgebung 44 vorzugsweise eine Weiterbehandlungsvorrichtung 46 angeordnet, die zum Beispiel einen Aktivkohlefilter aufweist.

Da durch den Einsatz von zwei Abkonzentratoren 22, 32 im Prozessluftkreis 12 die Schadstoffkonzentration der Prozessluft im Prozessluftkreis 12 noch weiter reduziert werden kann, kann in der Abluftleitung 41 auf einen zusätzlichen Abkonzentrator 52 verzichtet werden. Je nach Anwendungsfall kann aber zusätzlichen zu den zwei Abkonzentratoren 22, 32 im Prozessluftkreis 12 auch in der Abluftleitung 41 noch ein zusätzlicher Abkonzentrator 52 angeordnet sein.

Die Reinigungseffektivität der beschriebenen Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 3 wurde beispielhaft wie folgt getestet. Bei einem Test mit einer Schadstoffkonzentration von etwa 4000 ppm der aus der Industrieanlage 70 abgeführten Prozessluft konnte die Schadstoffkonzentration im Prozessluftkreis 12 durch den Kondensator 16 auf etwa 300 ppm und dann durch den ersten Abkonzentrator 22 auf etwa 50 ppm oder sogar 20 ppm oder noch weniger reduziert werden. Danach konnte die Schadstoffkonzentration durch den zweiten Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 bis auf etwa 1 ppm oder noch weniger reduziert werden.

Fig. 7 veranschaulicht beispielhaft das von der Prozessluftbehandlungsanordnung 10 von Fig. 3 durchgeführte Verfahren 200“ zum Behandeln der aus der Industrieanlage 70 abgeführten Prozessluft.

Nach der Prozessluftabführung S12 aus dem Industrieprozess S10 in den Prozessluftkreis 12 folgt die Prozessluftbehandlung. Das Prozessluftbehandlungsverfahren 200“ weist die folgenden Schritte auf:

S14: Kondensation durch den Kondensator 16 (als erster Reinigungsschritt), einschließlich Erwärmen der weitergeleiteten Prozessluft;

S16: Abkonzentration durch den ersten Abkonzentrator 22 im Prozessluftkreis 12 (als zweiter Reinigungsschritt), bevorzugt mittels Adsorption; und

S26: Abkonzentration durch den zweiten Abkonzentrator 32 im Prozessluftkreis 12 (als dritter Reinigungsschritt), bevorzugt mittels Adsorption.

Nach diesen Prozessluftbehandlungsschritten S14, S16 und S26 folgt die Prozessluftrückführung S20 zum Industrieprozess S10.

Wie in Fig. 7 dargestellt, weist das Verfahren 200“ vorzugsweise / optional ferner folgende Schritte auf:

S15: Kondensataufbereitung durch die Kondensataufbereitungsanlage 19 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10;

S17: Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen über die Konzentratluftleitung 24 vom ersten Abkonzentrator 22 zum Kondensator 16 für den Schritt S14 der Kondensation;

S18: Desorbatweiterbehandlung durch die mit der Konzentratluftleitung 24 vom ersten Abkonzentrator 22 verbundene Desorbatweiterbehandlungs- vorrichtung 26 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10; S27: Konzentratluftrückführen der Desorptionsluft mit den desorbierten Schadstoffen über die Konzentratluftleitung 34 vom zweiten Abkonzentrator 32 zum Kondensator 16 für den Schritt S14 der Kondensation und/oder zum ersten Abkonzentrator 22 für den Schritt S16 der ersten Abkonzentration;

S28: Desorbatweiterbehandlung durch die mit der Konzentratluftleitung 34 vom zweiten Abkonzentrator 32 verbundene Desorbatweiterbehandlungs- vorrichtung 36 zum Rückgewinnen von Prozessmitteln für weitere Industrieprozesse S10;

S30: Abzweigung eines Teils der Prozessluft aus der Verbindungsleitung 24 in die Abluftleitung 30;

S38: Abluftauslass in die Umgebung; und

S32: Abluftweiterbehandlung durch die Weiterbehandlungsvorrichtung 46 in der Abluftleitung 41.

Außerdem (obwohl nicht dargestellt) kann das Verfahren 200“ optional auch noch einen zusätzlichen Reinigungsschritt in Form einer zusätzlichen Abkonzentration durch einen zusätzlichen Abkonzentrator 52 in der Abluftleitung 41 , bevorzugt ebenfalls mittels Adsorption, aufweisen.

Bezugnehmend auf Fig. 4 wird nun beispielhaft ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung beschrieben. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bis 3 gekennzeichnet.

Wie in Fig. 4 dargestellt, weist die Prozessluftbehandlungsanordnung einen Prozessluftkreis 12 zum Behandeln von Prozessluft aus einer Industrieanlage 70 und zusätzlich einen weiteren Prozessluftkreis 12‘ zum Behandeln von Prozessluft aus einer weiteren Industrieanlage 70‘ auf. Der eine Prozessluftkreis 12 enthält Prozessluftbehandlungselemente gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3. Der weitere Prozessluftkreis 12‘ kann irgendeine Prozessluftbehandlung aufweisen, die dieselben und/oder andere Behandlungselemente und gleich viel oder mehr oder weniger Behandlungselemente enthält. Außerdem könnte der weitere Prozessluftkreis 12‘ alternativ auch an dieselbe Industrieanlage 70 wie der eine Prozessluftkreis 12 gekoppelt sein. Die beiden Prozessluftkreise 12, 12‘ sind jeweils mit einem Abzweiger 40, 40‘ in eine gemeinsame Abluftleitung 41 versehen. Die Abluftleitung 41 weist bevorzugt eine Weiterbehandlungsvorrichtung 46 vor dem Luftauslass in Umgebung 44 auf. Die Abzweiger 40, 40‘ sind beide stromauf dieser Weiterbehandlungsvorrichtung 46 an die Abluftleitung 41 angeschlossen. Wahlweise, obwohl nicht dargestellt, kann in der Abluftleitung 41 auch noch ein zusätzlicher Abkonzentrator 52 vorgesehen sein, wobei die Abzweigung 40‘ des weiteren Prozessluftkreises 12‘ dann wahlweise stromauf oder stromab dieses zusätzlichen Abkonzentrators 52 an die Abluftleitung 41 angeschlossen sein kann.

Der Schutzbereich der Erfindung ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Der Fachmann wird weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsanordnung und eines erfindungsgemäßen Prozessluftbehandlungsverfahrens erkennen können, die auf Modifikationen und/oder Merkmalskombinationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele basieren. Insbesondere können zum Beispiel die beiden Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3 bzw. der Fig. 6 und 7 kombiniert werden, d.h. die Prozessluftbehandlung kann zum Beispiel auch wenigstens zwei Abkonzentratoren / Abkonzentrationen im Prozessluftkreis sowie wenigstens eine(n) zusätzlichen Abkonzentrator / Abkonzentration in der Abluftleitung enthalten.

BEZUGSZIFFERNLISTE

10 Prozessluftbehandlungsanordnung

12 Prozessluftkreis

12‘ weiterer Prozessluftkreis

13 Gebläse / Luftpumpe in 12

16 Kondensator

16a Prozesslufteingang

16b Kühlelement

16c Auffangbehälter

16d Demister 16e Heizelement

16f Prozessluftausgang

17 Wärmeleitung von 16 zu 28

18 Kondensatsammler

19 Kondensataufbereitungsanlage

22 Abkonzentrator / erster Abkonzentrator in 12

22a Prozesslufteingang

22b Prozessluftausgang

22c Adsorber

22d Adsorptionsbereich

22e Desorptionsbereich

22f Desorptionsluftheizer

22g Kühlbereich

23 Desorptionsluftleitung für 22

24 Konzentratluftleitung von 22 zu 16

25 Gebläse / Luftpumpe in 24

26 Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung für 22

28 Prozessluftheizer in 12

29 Frischlufteinlassanlage in 12

32 zweiter Abkonzentrator in 12

32a Prozesslufteingang

32b Prozessluftausgang

32c Adsorber

32d Adsorptionsbereich

32e Desorptionsbereich

32f Desorptionsluftheizer

32g Kühlbereich

33 Desorptionsluftleitung für 32

34 Konzentratluftleitung von 32 zu 16 und/oder 22

35 Gebläse / Luftpumpe in 34

36 Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung für 32

40 Abzweiger

41 Abluftleitung

42 Gebläse / Luftpumpe in 41 44 Luftauslass in Umgebung

46 Weiterbehandlungsvorrichtung in 41

47 Ventil

52 zusätzlicher Abkonzentrator in 41

52a Prozesslufteingang

52b Prozessluftausgang

52c Adsorber

52d Adsorptionsbereich

52e Desorptionsbereich

52f Desorptionsluftheizer

52g Kühlbereich

53 Desorptionsluftleitung für 52

54 Konzentratluftleitung von 52 zu 16 und/oder 22

55 Gebläse / Luftpumpe in 54

56 Desorbatweiterbehandlungsvorrichtung für 52

60 Steuereinheit

70 Industrieanlage

70‘ weitere Industrieanlage

71 Prozessluft-Ausführöffnung aus 70

72 Prozessluft-Einführöffnung in 70

74 Frischluftzufuhrsystem in 70

200 Verfahren zur Prozessluftbehandlung

200‘ Verfahren zur Prozessluftbehandlung

200“ Verfahren zur Prozessluftbehandlung

S10 Industrieprozess

S12 Prozessluftabführung

514 Kondensation (erster Reinigungsschritt)

515 Kondensataufbereitung

516 Abkonzentration / erste Abkonzentration (zweiter Reinigungsschritt)

517 Konzentratluftrückführen von S16 zu S14

518 Desorbatweiterbehandlung für S16

S20 Prozessluftrückführung

S22 Prozessluftweiterbehandlung S24 Frischlufteinleitung

526 zweite Abkonzentration (dritter Reinigungsschritt)

527 Konzentratluftrückführen von S26 zu S14 und/oder S16

528 Desorbatweiterbehandlung für S26 S30 Abzweigung

S32 Abluftweiterbehandlung

S34 Abluftauslass in Umgebung

536 zusätzliche Abkonzentration (weiterer Reinigungsschritt)

537 Konzentratluftrückführen von S36 zu S14 und/oder S16 S38 Desorbatweiterbehandlung für S36