Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Kälteenergie in einem Polykon- densationsprozess

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Kälteenergie in einem Polykondensationsprozess sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, dass die Herstellung von Kunststoffen insbesondere die Herstellung von Polyester durch die sogenannte Polykondensation erfolgt. Hierbei werden in mehreren Reaktionsstufen aus niedermolekularen, reaktionsfähigen Molekülen, den sogenannten Monomeren unter Abspaltung einfach gebauter Moleküle die gewünschten Makromoleküle gebildet. So wird bei der Polykondensation von Polyester als Monomere Dicarbonsäuren und mehrwertige Alkohole wie beispielsweise Ethandiol eingesetzt. Die Polykondensation ist dadurch geprägt, dass bei den chemischen Reaktionen Nebenprodukte wie Wasser, Alkohol usw. anfallen. So werden nach einer Esterreaktion in einem Reaktor die Nebenprodukte in Form überhitzter Brüden abgeleitet und einer Prozess-Kolonne zur mehrstufigen thermischen Stofftrennung zugeführt. Dabei lassen sich alle Feststoffe und Hochsieder abtrennen und über einen Kolonnensumpf abführen, vorzugsweise zurück zu einer der Reaktionsstufen. Demgegenüber werden die Leichtsieder sowie das Wasser in Form von Abwasserdampf als Kopfprodukt aus der Prozesskolonne abgeleitet. ähnliche Polykondensationsprozesse verwenden anstelle von äthylen-Glykol andere Monomere wie Butanediol oder Propandiol. Die Endprodukte sind in diesem Fall nicht Polyäthylen-Terephtalate sonder Polybutylene- Terephtalate oder Polytrimethylen-Terephtalate.

Im Hinblick auf eine möglichst vollständige Nutzung der Nebenprodukte ist aus der DE 195 16 886 Al bekannt, dass die aus der Prozesskolonne als Kopfprodukt abgeführter Brüden durch weitere Trennverfahren derart behandelt werden, dass ein unbelastetes Wasser sowie eine Rückgewinnung von Diolen möglich ist. Hierzu wird der Brüden zunächst durch einen Kondensator verflüssigt, um anschlie-

ßend in einer Abwasseraufbereitungseinrichtung in mehreren Prozessstufen gereinigt zu werden. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung ermöglichen zwar einerseits eine hohe Stoffausnutzung der bei der Polykondensation anfallenden Nebenprodukte, jedoch andererseits werden zusätzliche Energien benö- tigt, um die Trennverfahren zur Gewinnung der Basisstoffe ausführen zu können. So lässt sich beispielsweise das Abwasser in einer Umkehrosmose nur dann wirtschaftlich behandeln, wenn das Abwasser zuvor eine möglichst niedrige Temperatur aufweist. Hierzu sind somit zusätzliche Kälteenergien erforderlich.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kälteenergie in einem Polykondensationsprozess zu schaffen, bei welchen möglichst wenige zusätzliche Energiequellen genutzt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kälteenergie in einem Polykondensations-Prozess bereitzustellen, das insbesondere auch für nachgeordnete Prozesse nutzbar ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach An- spruch 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche gegeben.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die mit den Nebenprodukten anfallende Abwärme prozesstechnisch nutzbar gemacht wird. Derartige Abwärme wird üblicherweise für Heizzwecke genutzt. Demgegenüber bietet die Erfindung eine gegenteilige Nutzungsmöglichkeit, in dem die Abwärme in eine Kälteenergie umgewandelt wird. Hierzu wird die während der Kondensation des Abwasser- dampfes frei werdende Wärmeenergie durch ein Wärmeträgermedium aufgenommen und einem Kälteerzeuger mit einem thermischen Verdichter zugeführt. Somit lässt sich der thermische Verdichter als Antrieb des Kälteerzeugers durch

die aus dem Nebenprodukt gewonnene Abwärme betreiben. Die Wärmeenergie wird somit innerhalb des Kälteerzeugers umgewandelt und als eine Kälteenergie bereitgestellt.

Zur Ausnutzung der Kälteenergie ist es besonders vorteilhaft, wenn die durch die Wärmeenergie in dem Kälteerzeuger umgewandelte Kälteenergie einem Kühlmedium zugeführt wird. Dabei wird das Kühlmedium bevorzugt in einem Kühlkreislauf geführt, in welchem das Kühlmedium die gespeicherte Kälteenergie an vorbestimmter "Stelle" wirksam werden lassen kann.

Grundsätzlich lässt sich die bereitgestellte Kälteenergie innerhalb des Polykon- densationsprozesses oder in vor- oder nachgeordnete Prozesse nutzen. So ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Kühlkreislauf mit einer Klimaeinrichtung gekoppelt ist, die eine konditionierte Luft bereitstellt. In diesem Fall wird die Kälteenergie über den Kühlkreislauf und dem Kühlmedium der Klimaeinrichtung zur Abkühlung einer Luft zugeführt.

Insbesondere bei sogenannten Direktspinnereien, bei welcher die durch die PoIy- kondensation hergestellte Polymerschmelze unmittelbar einem Schmelzspinnpro- zess zugeführt wird, in welchem eine Vielzahl von Fasersträngen extrudiert werden lässt sich diese Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft anwenden und nutzen. So lässt sich die zum Abkühlen extrudierten Faserstränge erforderliche Kälteenergie unmittelbar aus der Abwärme des vorgeschalteten Polykonden- sationsprozesses erzeugen.

Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Kälteenergie oder ein Teil der Kälteenergie über das Kühlmedium einem Prozesskühler zur Abkühlung eines Prozessmediums zugeführt wird. So könnte der Prozesskühler beispielsweise bei einem nachgeordneten Schmelzspinnprozess unmit- telbar einen Führungsmantel einer Galette kühlen, an dem ein Faserstrang geführt und gekühlt wird.

Besonders vorteilhaft lässt sich der Prozesskühler jedoch unmittelbar in einer Abwasserreinigungseinrichtung integrieren, um die Abkühlung des Abwassers zur Vorbereitung einer Umkehrosmose ausführen zu können.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass nach Reinigung des Abwassers gewonnene Reinwasser unmittelbar einem Zerstäuber zur Konditionierung und / oder Reinigung einer zum Abkühlen der extrudierten Faserstränge genutzten Kühlluft zuzuführen. Damit wäre eine hohe Ausnutzung der Kälteenergie sowohl zur Bereitstellung einer Kühlluft als auch zur Befeuchtung der Kühlluft nutzbar. Zudem kann das aufbereitete Abwasser unmittelbar als Reinwasser dem Prozess wieder zugeführt werden.

Um eine kontinuierliche Bereitstellung der Kälteenergie zu ermöglichen, wird das zum Transport der Wärmeenergie eingesetzte Wärmeträgermedium in einem Wärmeträgerkreislauf geführt, der den Kondensator und den thermischen Verdichter kontinuierlich durchströmt. Damit lässt sich die während der Kondensation des Abwasserdampfes anfallende Wärmeenergie kontinuierlich dem thermischen Verdichter des Kälteerzeugers zu führen.

Das erfmdungsgemäße Verfahren sowie die erfmdungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich insbesondere durch einen sehr geringen Bedarf an elektrischer E- nergie sowie eine zuverlässige und kontinuierliche Verfügbarkeit der aus der Abwärme umgewandelten Kälteenergie aus.

Zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest einen Kondensator auf, der über eine Dampfleitung mit einer Prozesskolonne eines Polykondensationsprozesses verbunden ist, wobei ein innerhalb des Kondensators zur Kondensation des Abwasserdampfes genutztes Wärmeträgermedium über eine Wärmeleitung mit einem thermischen Verdichter eines Kälteerzeugers verbunden ist, um innerhalb der Wärmeleitung das Wärmeträgermedium zur Abgabe einer Wärmeenergie dem thermischen Verdichter zuzu-

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führen. Der über den thermischen Verdichter angetriebene Kälteerzeuger führt sodann zur Erzeugung und Bereitstellung einer Kälteenergie.

Zur Nutzung der Kälteenergie wird die erfmdungsgemäße Vorrichtung bevorzugt derart ausgebildet, so das der Kälteerzeuger mit einem Kühlkreislauf oder mit mehreren Kühlkreisläufen gekoppelt ist, in welchen ein die Kälteenergie transpondierendes Kühlmedium geführt ist. Insoweit lassen sich beliebige Einrichtungen, in den ein über ein Kühlkreislauf abgegebene Kälteenergie benötigt wird, vorteilhaft kühlen.

Als besonders bevorzugt wird die Weiterbildung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, bei welcher der Kühlkreislauf mit einer Klimaeinrichtung gekoppelt ist, die eine konditionierte Luft bereitstellt. Insbesondere ist dabei die Kombination mit einer Schmelzspinneinrichtung vorteilhaft, bei welcher die KIi- maeinrichtung mit einer Kühleinrichtung gekoppelt ist, um die bereitgestellte konditionierte Luft zum Abkühlen von extrudierten Fasersträngen zu nutzen.

Es ist jedoch auch möglich, den Kühlkreislauf oder einen weiteren mit dem Kälteerzeuger gekoppelten Kühlkreislauf unmittelbar mit einem Prozesskühler zu kop- peln, der zur Abkühlung eines Prozessmediums vorgesehen ist.

So lässt sich vorteilhaft der innerhalb einer Abwasserreinigungseinrichtung integrierte Prozesskühler über den Kühlkreislauf betreiben.

Zur Kopplung des Kälteerzeugers mit dem Kondensator wird des Weiteren vorgeschlagen, zwischen dem thermischen Verdichter und dem Kondensator ein Wärmeträgerkreislauf zu schalten, so dass das Wärmeträgermedium über die Wärmeleitung vom Kondensator zum thermischen Verdichter und über eine Kälteleitung zurück vom thermischen Verdichter zum Kondensator geführt wird.

Zur kontinuierlichen Durchströmung des Wärmekreislaufes ist vorzugsweise in der Kälteleitung eine Förderpumpe sowie ein Ausgleichsbehälter angeordnet, so

dass der Wärmetransport und die Wärmeabgabe in dem thermischen Verdichter kontinuierlich ausfuhrbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausfuhrungsbeispiele der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 symbolischer Aufbau eines ersten Ausfuhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2 und Fig. 3 symbolischer Aufbau weiterer Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung

In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Prozesskolonne 1 , die über eine Zulaufleitung 2 mit einem hier nicht dargestellten Reaktor einer Polykondensationsanlage verbunden ist. über die Zulaufleitung 2 werden der Prozesskolonne 1 Prozessbrüden zugeführt, die mehrere bei der Polykondensation auftretende Nebenprodukte enthalten. Innerhalb der Prozesskolonne 1, die beispielsweise als Rektifikationsko- lonne in mehreren Stufen aufgebaut ist, führt an den Prozessbrüden eine thermische Stofftrennung durch, um so möglichst alle Feststoffe und hochsiedenden Bestandteile der Prozessbrüden von den in großen Mengen als Nebenprodukt anfallenden Abwasserdampfund von den leicht siedenden Stoffen zu trennen. Die Feststoffe und Hochsieder werden im unteren Bereich im Kolonnensumpf über eine angeschlossene Sumpfleitung 3 abgeführt und vorzugsweise dem Polykon- densationsprozess rückgeführt. Hierzu könnte beispielsweise die Sumpfleitung 3 unmittelbar in einen Reaktor einmünden. Der Abwasserdampf sowie die darin

enthaltenen anderen Nebenprodukte wie beispielsweise Alkohole werden am Kopfende der Prozesskolonne 1 über eine Dampfleitung 4 abgeführt.

Die Dampfleitung 4 verbindet die Prozesskolonne 1 mit einem Kondensator 5. Der Kondensator 5, der beispielsweise als ein Plattenwärmeübertrager ausgebildet sein könnte, wird von einem Wärmeträgermedium beispielsweise ein Wasser durchströmt, das innerhalb des Kondensators 5 zu einer Abkühlung des Abwasserdampfes führt und den aus mehr als etwa 98 % Wasser bestehenden Dampf zu einem Abwasser verflüssigt. Das Abwasser wird über eine Abwasserleitung 6 aus dem Kondensator 5 abgeleitet. Das Abwasser lässt sich dann einer Kläranlage zuführen oder unmittelbar in einer Abwasseraufbereitung weiterbehandeln.

Zur Abfuhr der durch die Kondensation frei werdenden Wärmeenergie innerhalb des Kondensators 5 ist der Kondensator 5 über eine Warmrohrleitung 7 mit einem thermischen Verdichter 10 eines Kälteerzeugers 9 verbunden. Innerhalb der

Warmrohrleitung 7 wird das Wärmeträgermedium, das innerhalb des Kondensators 5 beispielsweise durch doppelwandige Platten geführt wird, dem thermischen Verdichter 10 zugeführt, der den Antrieb des Kälteerzeugers 9 bildet. Der Kälteerzeuger 9, der auch das Absorbtionskältemaschine bezeichnet wird, weist neben dem thermischen Verdichter 10 einen Verflüssiger 14 und einen Verdampfer 15 auf, wobei innerhalb des Verflüssigers 14 ein im Kälteerzeuger 9 zirkulierendes Kältemittel verflüssigt wird, um anschließend in dem Verdampfer 15 zu verdampfen, wodurch der Nutzeffekt eintritt und Kälteenergie bereitgestellt wird. Das dampfförmige Kältemittel wird sodann dem thermischen Verdichter 10 zurückge- führt.

Der thermische Verdichter 10 basiert auf dem Absorbtionsprinzip zweier Stoffpaare, wobei neben dem Kältemittel ein Absorbtionsmittel geführt wird. In einem Absorber 12 wird das Kältemittel von dem Absorbtionsmittel absorbiert. Das mit dem Kältemittel konzentrierte Absorbtionsmittel wird über eine Pumpe 13 innerhalb des thermischen Verdichters 10 zu einem Kocher 11 gefördert. Der Kocher 11 ist wärmetechnisch mit der Warmrohrleitung 7 gekoppelt, so dass die aus dem

Kondensator 5 abgeführte Wärmeenergie dem Kocher 11 zugeführt wird. Durch die Zufuhr der Wärmeenergie wird das Kältemittel aus dem Absorbtionsmittel herausgetrieben und strömt dampfförmig dem Verfiüssiger 14 zu. Dadurch wird der Kältemittel- Kreislauf innerhalb des Kälteerzeugers 9 in Gang gesetzt. Die Stoffpaare innerhalb des Kälteerzeugers 9 können beispielsweise durch Wasser als Kältemittel und ein Lithiumbromid als Lösungsmittel genutzt werden. Es ist jedoch auch möglich, als Kältemittel ein Ammoniak und als Absorbtionsmittel Wasser zu verwenden.

Der Verdampfer 15 des Kälteerzeugers 9 wird wärmetechnisch vorzugsweise mit einem Kühlkreislauf 16 gekoppelt, in welchem ein fiiesfähiges Kühlmedium beispielsweise ein Wasser geführt ist. Dabei wird das dem Verdampfer 15 zugeführte Kühlmedium durch Abgabe von Wärmeenergie abgekühlt. Das gekühlte Kühlmedium wird innerhalb des Kühlkreislaufes 16 zur weiteren Nutzung abgeleitet.

Um den Kondensator 5 und den thermischen Verdichter 10 kontinuierlich mit dem Wärmeträgermedium zu durchströmen, ist der Rücklauf über eine Kaltrohr- leitung 8 vorgesehen, so dass die Warmrohrleitung 7 und die Kaltrohrleitung 8 zu einem Wärmeträgerkreislauf 32 zusammengefügt sind. Der Wärmeträgerkreislauf 32 durchdringt den Kondensator 5 und ist ebenfalls wärmetechnisch mit dem Kocher 11 verbunden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung wird der kontaminierte Abwasserdampf mit einer Temperatur von ca. 101 ⁰ C dem Kondensator 5 zugeführt. Die Kondensation des Abwasserdampfes führt zu einem Abwasser, das eine Temperatur im Bereich von 95 bis 99 ⁰ C annimmt. Zu diesem Zweck wurde dem Kondensator 5 ein Wasser als Wärmeträgermedium mit einer Eingangstemperatur von ca. 87°C und einer Ausgangstemperatur von ca. 92°C zugeführt. Somit konnte dem thermischen Verdichter des Kälteerzeugers ein Warmwasser mit einer Temperatur im Bereich von über 90 ⁰ C zugeführt werden, um den Kältemittelkreislauf in dem Kälteerzeuger 9 zu aktivieren.

In Fig. 2 ist schematisch ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausfüh- rungsbeispiel, so dass an dieser Stelle Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird und aufgrund von Vermeidung von Wiederholungen nur die Unterschiede erläutert werden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wärmeträgerkreislauf 32 zwischen dem Kondensator 5 und dem Kälteerzeuger 9 durch einen Ausgleichsbehälter 30 und einer Förderpumpe 31 erweitert, die in der Kälte leitung 8 integriert sind. Damit lässt sich ein kontinuierlicher Fluss des Wärmeträgermediums innerhalb des Wärmeträgerkreislaufes 32 gewährleisten, so dass die von dem Kondensator 5 abgegebene Wärmeenergie kontinuierlich dem thermischen Ver- dichter zuführbar ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühlkreislauf 16 zwischen dem Kälteerzeuger 9 und einer Klimaeinrichtung 17 angeordnet. über den Kühlkreislauf 16 wird die durch den Kälteerzeuger 9 bereitgestellte Kälteenergie die der Klimaeinrichtung 17 zugeführt, um eine konditionierte Luft zu erzeugen. Die Klimaeinrichtung 17 ist über Klimakanal 29 mit einer Kühleinrichtung 18 verbunden. Die Kühleinrichtung ist einer Spinneinrichtung 19 zugeordnet, wobei die Kühleinrichtung 18 unterhalb eines Spinnkopfes 20 angeordnet ist. Hierbei wird dem Spinnkopf 20 eine Polymerschmelze beispielsweise ein direkt aus der Polykondensation zugeführtes Polyester zugeführt und zu einer Vielzahl von strangförmigen Fasersträngen 21 extrudiert. Die Faserstränge 21, die beispielsweise zu einem multifilen Faden oder zu Spinnkabeln zusammengeführt werden, werden unterhalb des Spinnkopfes 20 durch eine Kühlluft der Kühleinrichtung 18 abgekühlt. Die in der Kühleinrichtung 18 genutzt Kühlluft zur Abkühlung der Faserstränge 21 wird durch die Klimaeinrichtung 17 bereitgestellt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit besonders geeignet, um in sogenannten Direktspinnereien, bei welchen die Polykondensation beispielsweise eines Polyesters unmittelbar mit einer Schmelzspinnvorrichtung für Fasern aus Polyester kombiniert ist.

Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, durch die Klimaanlage eine Raumluft zur Verfügung zu stellen, wie sie beispielsweise in Spinnereien genutzt wird. So lassen sich auch bei räumlichen Trennungen zwischen der Polykondensation und einer Schmelzspinneinrichtung derartige energetische Verknüpfungen vorteilhaft nutzen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden. Ansonsten wird zu den vorgenannten Beschreibungen zu der Fig. 2 Bezug genommen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kondensator 5 über die Abwasserleitung 6 mit einer Abwasserreinigungseinrichtung 22 verbunden. Zur Reinigung des Abwassers weist die Abwasserreinigungseinrichtung 22 mehrere Prozessaggregate auf, um das Wasser in mehreren Stufen von den Nebenprodukten zu trennen. In dem Ausführungsbeispiel ist in Fliesrichtung des Abwassers eine Stripperkolonne 24, ein Prozesskühler 23 und eine Filtrationseinheit 25 hin- tereinander angeordnet. Innerhalb der Stripperkolonne 24 werden die flüchtigen Bestandteile wie beispielsweise Acetaldehyd aus dem Abwasser getrennt. Hierbei wird das Abwasser mit einem Gasstrom in Kontakt gebracht, um die flüchtigen Bestandteile aus der Abwasserphase in die Gasphase auszutreiben. Der mit den flüchtigen Bestandteilen belastete Gasstrom lässt sich aus der Stripperkolonne 24 über eine Ablassleitung 28.1 abführen und beispielsweise einem Verbrennungs- prozess in einem Wärmeträgerofen zuführen, um die in dem Gasstrom vorhandene Verbrennungsenergie zu nutzen. Der mit Gas, öl, Kohle, etc. betriebene Wär-

meträgerofen benötigt demzufolge weniger Primärenergie. Vor Einleitung des Abwassers in die Stripperkolonne 24 ist vorzugsweise eine weitere Kühlstufe zwischengeschaltet, um das Abwasser auf Temperaturen im Bereich von 60 bis 70 ⁰ C abzukühlen.

Zur weiteren Reinigung des Abwassers ist eine Filtrationseinheit 25 vorgesehen, in welcher Mikrofiltrationen bzw. Umkehrosmosen zur Aufbereitung des Wassers ausgeführt werden. Um die bei der Filtration durch entsprechende Membranen zu filtrierenden Verunreinigungsmoleküle zurückzuhalten, ist es erforderlich, dass das Abwasser eine möglichst niedrige Temperatur im Bereich von unterhalb 40 ⁰ C aufweist. Hierzu ist der Filtrationseinheit 25 ein Prozesskühler 23 vorgeschaltet. Der Prozesskühler 23 ist vorzugsweise durch einen Flüssigkeit / Flüssigkeitskühler gebildet, wobei der Prozesskühler 23 über einen zweiten Kühlkreislauf 16.2 mit dem Kälteerzeuger 9 gekoppelt ist. Somit wird die beim Kondensieren des Abwasserdampfes gewonnene Wärmeenergie nach Umwandlung in eine Kälteenergie dem Prozess indirekt zurückgeführt, indem die weitere Abkühlung des Abwassers in dem Prozesskühler 23 durch die in dem Kälteerzeuger 9 erzeugte Kälteenergie vonstatten geht.

Die während der Umkehrosmose herausgetrennten Bestandteile wie beispielsweise Glykol werden über eine Ablassleitung 28.2 abgeführt. Hierbei besteht die Möglichkeit, den Ablassstrom aus der Filtrationseinheit 25 ebenfalls einem Verbrennungsprozess in einem Wärmeträgerofen zuzuführen. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Nebenprodukte, die im Polykondensationspro- zess nutzbar sind, zurückzuführen.

Das am Ende der Umkehrosmose filtrierte Reinwasser lässt sich über eine Wasserleitung 26 unmittelbar einem Zerstäuber 27 zuführen, wobei je nach Menge auch weitere Verbraucher mit Reinwasser über die Wasserleitung 26 versorgt werden könnten. Der Zerstäuber 27 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der

Klimaeinrichtung 17 kombiniert, um beispielsweise die zum Abkühlen von Fasersträngen genutzte Kühlluft zu befeuchten.

Zur Konditionierung der Kühlluft ist die Klimaeinrichtung 17 mit einem ersten Kühlkreislauf 16.1 mit dem Kälteerzeuger 9 gekoppelt. Somit werden gleich mehrere Kühlkreisläufe 16.1 und 16.2 parallel durch den Kälteerzeuger 9 kältetech- nisch versorgt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist besonders geeignet, um in einer Polykon- densationsanlage eine angeschlossene Direktspinnerei und eine unmittelbar integrierte Abwasserreinigungseinrichtung zu kombinieren. Hierbei lassen sich die Prozesse kostengünstig und umweltfreundlich miteinander verbinden, wobei die erforderlichen Kälteenergien aus der durch die Abwasserdampfkondensation freiwerdende Wärmeenergie umgewandelt wird. Die Kombination und Vernetzung all dieser Prozesse ergibt nicht nur eine Einsparung an Investitionskosten, sondern auch eine große Einsparung an Energie, Wasser und Monomeren.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfmdungsgemä- ßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in ihrem Aufbau und in ihrer Anwendung zur Nutzung der Kälteenergie beispielhaft. Grundsätzlich lässt sich die umgewandelte Kälteenergie auch in anderen Berei- chen und Teilprozessen nutzen.

Das erfmdungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erstreckt sich somit auf alle bekannten Polykondensationsverfahren zur Herstellung von Polymeren wie z. B. PET, PBT. Insbesondere ist hierbei die Kombination mit einer Abwasseraufbereitung, vorteilhaft um das Abwasser aus der Polykondensa- tion weitgehendst in möglichst reine Stoffe zu fraktionieren, so dass die Teilströme in verschiedenen Anlagensegmenten sinnvoll eingesetzt werden, um dadurch Energie und Rohstoffe einzusparen.

Das erfmdungsgemäße Verfahren und die erfmdungsgemäße Vorrichtung lassen sich somit auch vorteilhaft mit Anlagen zur Weiterverarbeitung der Polymere

kombinieren, wie z. B. mit einer Direktspinnerei zur Herstellung von Fäden oder Stapelfasern.

Bezugszeichenliste

1 Prozesskolonne

2 Zulaufleitung 3 Sumpfleitung

4 Dampfleitung

5 Kondensator

6 Abwasserleitung

7 Warmrohrleitung 8 Kaltrohrleitung

9 Kälteerzeuger

10 Thermischer Verdichter

11 Kocher

12 Absorber 13 Pumpe

14 Verflüssiger

15 Verdampfer 16, 16.1, 16.2 Kühlkreislauf

17 Klimaeinrichtung 18 Kühleinrichtung

19 Spinneinrichtung

20 Spinnkopf

21 Faserstränge

22 Abwasserreinigungseinrichtung 23 Prozesskühler

24 Stripperkolonne

25 Filtrationseinheit

26 Wasserleitung

27 Zerstäuber 28.1, 28.2 Ablassleitung

29 Klimakanal

30 Ausgleichsbehälter

31 Förderpumpe

32 Wärmeträgerkreislauf