BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Reinigung von mit insbesondere chemi¬ schen Rückständen befrachteten Gasen, insbesondere ein Verfahren zur Reinigung von Abluft aus Druckereianlagen. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Bei einem bekannten Verfahren der in Frage stehenden Art wird zunächst das zu reini¬ gende Gas aus den die Verunreinigungen hervorrufenden Bereichen abgezogen. Solche Bereiche können beispielsweise die Kapseln von Druckereimaschinen sein, es liegen aber auch andere Gas oder Luft verunreinigende Elemente im Bereich der Erfindung. Das zu reinigende Gas wird nach dem Stand der Technik über Rohrleitungen einer Anordnung von mehreren Adsorber-Filterpatronen zugeführt, in welchen die Verunreinigungen von Gas getrennt werden können. Die Adsorber-Filterpatronen sind mit einem zur Gasreini¬ gung geeigneten adsorbierenden Mittel gefüllt, beispielsweise mit Aktivkohle. Um die Adsorber-Filterpatronen zyklisch wiederkehrend zu regenerieren, werden sie vom Ab¬ luftstrom getrennt. Danach wird ein Austreibmittel eingeleitet, das zum Reinigen oder Regenerieren des in den Adsorber-Filterpatronen verwendeten Adsorbermaterials geeig¬ net ist, beispielsweise Wasserdampf. Der zyklisch wiederkehrende Regenerationsvorgang läuft in der Regel derartig ab, daß neben mindestens einer Anzahl von für die kontinuier¬ liche Durchführung des Reinigungsprozesses des Gases vorgesehenen und damit im Ad¬ sorberbetrieb laufenden Adsorber-Filterpatronen mindestens eine weitere Adsorber- Filterpatrone vorgesehen ist, die gerade regeneriert wird Der Regenerationsvorgang wechselt zyklisch die Mehrzahl der Adsorber-Filterpatronen durch.

Beim Stand der Technik hat es sich nun gezeigt, daß nach Abschluß eines Regenera¬ tionsprozesses die regenerierte Adsorber-Filterpatrone nicht sofort und ohne weiteres in den Adsorbermodus überführt werden kann In der Regel sind frisch regenerierte Adsor¬ ber-Filteφatronen in hohem Maße mit dem Austreibmittel beladen und haben eine relativ hohe Temperatur Dies bedeutet, daß beispielsweise bei Verwendung von Wasserdampf als Austreibmittel bei schlagartiger Zuführung großer kalter Gasmengen eine extrem ho¬ he Befeuchtung des Gases im Auslaßbereich der Adsorber-Filteφatrone auftritt Wurde solches Gas oder solche Luft beispielsweise der Kapsel einer Druckmaschinen zugeführt, wäre ein ordnungsgemäßer Betrieb der Druckmaschinen unmöglich

Aus diesen Gründen ist man dazu übergegangen, frisch regenerierte Adsorber- Filteφatronen zunächst abzukühlen und dafür zu sorgen, daß das im Adsorbermaterial enthaltene Wasser aus der Filterpatrone entfernt wird Dabei wurde Wasserdampf, bela¬ den mit Resten der abgefilterten Chemikalien, in die Atmosphäre geblasen Weiterhin hat man aufgrund der geschilderten Problematik (Zuführung von Feuchtigkeit aus den Ad¬ sorber-Filteφatronen in die Druckmaschinenkapseln) bei dem Einsatz von solchen Ad¬ sorber-Filteφatronen im Bereich der Druckmaschinen-Abluftreinigung davonabgesehen, die Abluft in einem Umluftbetrieb zu fahren Dies bedeutet, daß dem Luftstrom größere Mengen an Frischluft zugeführt werden müssen, die - je nach Außentemperatur - mehr oder weniger anzuwärmen ist Dies ist mit einem nicht unerheblichen Energiemehreinsatz bei Betrieb von Druckmaschinen verbunden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Ober¬ begriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei reduzierter Umweltbelastung ei¬ ne Fuhrung des gereinigten Gases im Umluftbetrieb ermöglicht wird Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelost, vorteilhafte Weiterbil¬ dungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteranspruchen 2 - 12 Die Ansprüche 13 - 17 betreffen eine vorteilhafte Vorrichtung, mit der das erfindungsgemaße Verfahren durchgeführt werden kann

Als Kern der Erfindung wird es zunächst angesehen, mindestens eine weitere zeitweise in einem partiellen Adsorberzustand betriebene Adsorber-Filteφatrone vorzusehen, die nach Abschluß ihres Regenerationszyklus mit ansteigender Gasdurchsatzmenge der min¬ destens einen weiteren, im Adsorberbetrieb laufenden Adsorber-Filteφatrone zugeschal¬ tet wird Mit anderen Worten wird jede Adsorber-Filterpatrone, deren Regenerationszy¬ klusabschnitt gerade abgeschlossen ist, nicht einem gesonderten Kuhlvorgang unterzo¬ gen, sie wird vielmehr gleich in den Gaskreislauf der Anlage einbezogen, wobei aber der Gasdurchsatz sehr langsam von im wesentlichen Null beginnend auf den maximal vorge¬ sehenen Gasdurchsatzwert hochgeregelt wird Damit wird der Gasdurchsatz so lange niedrig gehalten wird, als in der Adsorber-Filteφatrone eine hohe Durchfeuchtung des Adsorbermaterials und eine hohe Temperatur herrscht Ist die Temperatur in der Adsor¬ ber-Filteφatrone abgesunken und hat die Feuchtigkeit nachgelassen, wird der Gasdurch¬ satz durch die frisch regenerierte Adsorber-Filterpatrone erhöht Die regenerierte Adsor¬ ber-Filteφatrone wird mithin nicht mehr in einem gesonderten Zeitabschnitt gekühlt, vielmehr wird sie einem partiellen Kuhladsorbermodus unterzogen, in dem sie bereits teilweise ihre Adsorberfünktion wieder übernehmen kann

Durch diese Maßnahme wird es möglich, die Gesamtheit der vorhandenen Adsorber- Filteφatronen in einem Umluftkreislauf einzusetzen In Praxis können beispielsweise fünf Adsorber-Filteφatronen vorhanden sein, davon befindet sich jeweils eine in einem Rege¬ nerationszyklus und über denselben Zeitraum eine in dem partiellen Kuhlmodus Sobald der Regenerationszyklus abgeschlossen ist, wird der frisch regenerierte Adsorber- Filteφatrone in den partiellen Kuhlmodus übergeführt, eine andere Adsorber- Filteφatrone wird in den Regenerationszyklus geschaltet, drei weitere Adsorber- Filterpatronen befinden sich im Adsorberbetriebszustand, in dem sie volle Adsorberlei- stung hergeben

Trotz der Tatsache, daß wahrend des partiellen Kuhlmodus die frisch regeneπerte Ad¬ sorber-Filterpatrone sehr viel Feuchtigkeit enthalt, ist aufgrund der geringen Gasdurch¬ satzmengen nicht zu befürchten, daß an die Anlage angeschlossene Druckanlagen mit zu viel Feuchtigkeit beaufschlagt werden Vielmehr kann bei entsprechender Regelung der

Gasdurchsatzmengen im partiellen Kuhlmodus erreicht werden, daß die Gas- oder Ab- luftfeuchtigkeit sich im Bereich der Druckmaschinenkapseln gerade in den optimalen Be¬ reichen bewegt

Es hat sich bei Tests als vorteilhaft erwiesen, wenn die Erhöhung des Gasdurchsatzes der zeitweise im parziellen Adsorbermodus laufenden Adsorber-Filteφatrone kontinuierlich ansteigend verlauft Dies kann durch relativ einfache Regelmechanismen erreicht werden

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Erhöhung der Gasdurchsatzmenge der zeitweise im partiellen Adsorberzustand oder Kuhlzustand laufenden Adsorber-Filteφatrone nach einer e-Funktion erfolgt Dies steht im Ubereinklang mit den physikalischen Prozessen, die wahrend des partiellen Adsorbermodus innerhalb der Adsorber-Filteφatronen ablau¬ fen Es ist aber auch möglich, die Erhöhung der Gasdurchsatzmenge der zeitweise im partiellen Adsorberzustand laufenden Adsorber-Filterpatrone abhangig von der Tempera¬ tur des Gases am Ausgang oder vom Feuchtegehalt des Gases am Ausgang der Patrone zu regeln Weitere Regelmechanismen können ebenfalls eingesetzt werden, beispielswei¬ se kann es auch vorteilhaft sein, die Gasdurchsatzmenge abhangig von der Schadstoffbe- lastung des Gases am Ausgang der Patrone zu steuern, so daß die Gasdurchsatzmenge nicht notwendigerweise erhöht wird, sondern je nach Schadstoffanfall am Ausgang der Patrone erhöht oder erniedrigt wird

Besonders vorteilhaft läßt sich das Verfahren zur Reinigung von losungsmittelbelasteter Abluft von großen Druckereianlagen einsetzen Große Druckereianlagen verwenden Ad- sorber-Filteφatronenanlagen mit Aktivkohlefiltermaterial zur Reinigung der Abluft Es hat sich herausgestellt, daß bei Einsatz des erfindungsgemaßen Verfahrens in Verbindung mit einem Umluftbetrieb der Abluft die Schadstoff-Spitzenbelastungen, die in die Außen¬ luft gehen, um 99% reduziert werden können Dies ist aus umwelttechnischer Sicht ein extrem guter Wert

Bei der Durchführung des Verfahrens hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die Zeit¬ dauer des zeitweisen partiellen Adsorberzustandzyklusabschnittes der Zeitdauer des Re- generationsprozeßzyklusabschnittes entsprechen zu lassen, so daß die Beaufschlagung

einer Adsorber-Filterpatrone zur Durchführung des Regenerationsprozesses einer Filter¬ patrone der Zeitdauer des partiellen Kühlmodus entspricht Die gesamte Anlage kann in aquidistanten Zeitabschnitten durchregeneriert werden und die frisch regenerierten Ad¬ sorber-Filteφatronen in entsprechend langen Zeitabschnitten parziell im Kühlmodus ge¬ fahren werden

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 sieht nun minde¬ stens ein eine Verunreinigung eines Gases verursachendes Element vor Dies kann eine Druckereianlage sein, wobei das verunreinigte Gas dann die Abluft der Druckereianlage ist Die Abluft wird über ein Leitungssystem einer Mehrzahl von Adsorber-Filteφatronen zugeführt, um eine Gasstromung in den Leitungen aufrechtzuerhalten, sind Geblase vor¬ gesehen Den Adsorber-Filterpatronen sind Regenerationseinrichtungen, beispielsweise Wasserdampfleitungen zum Einführen des Austreibmittels „heißer Wasserdampf' in die Filteφatronen vorgesehen, um die Filterpatronen in einem Regenerationszyklusabschnitt betreiben zu können Erfindungsgemäß ist nun zusatzlich zu den im Adsorberbetrieb laufenden Adsorber-Filteφatronen und der mindestens einen jeweils im Regenerations¬ prozeß laufenden Adsorber-Filterpatronen mindestens eine weitere Filteφatrone an das Leitungssystem angeschlossen, die über Steuermittel, namlich Drosselklappen und Steue¬ relektronik kontinuierlich und angepaßt den im Adsorberbetrieb laufenden Adsorber- Filterpatronen zuschaltbar ist Wenn von kontinuierlicher Zuschaltung gesprochen wird, so ist damit bezeichnet, daß die Zuschaltung derart erfolgt, daß der Gasdurchsatz durch die weitere Adsorber-Filterpatrone langsam gesteigert wird, um Austreibmittelruckstande in der Adsorber-Filterpatrone nur in einem für die angeschlossene Anlage vertraglichen Maß in den Umluftstrom gelangen zu lassen

Bei einer im Test laufenden Anlagen haben sich fünf Adsorber-Filterpatronen als vorteil¬ haft erwiesen, wobei drei Adsorber-Filterpatronen im Adsorberbetrieb, eine im Regene¬ rationsbetrieb und eine im partiellen Adsorberbetrieb arbeitet Ein derartiges Betriebsver¬ hältnis hat sich als besonders vorteilhaft deswegen herausgestellt, weil für den Regenera¬ tionsprozeß einer Adsorber-Filterpatrone bei normaler Betriebsauslastung etwa 20 - 25% der zur Verfügung stehenden Adsorberbetriebsarbeitszeit benotigt werden

Werden an der Ausgangsseite einer jeden Adsorber-Filterpatrone Meßelemente zur Be¬ stimmung der Gasfeuchte, der Gastemperatur oder des Schadstoffanteils im Gas ange¬ ordnet, kann die Anlage einerseits optimal auf ihre Betriebszustände überwacht werden, zum anderen kann der Ausgang der Meßelemente aber auch einem Steuereingang der Ventilsteuerung der Anlage zugeführt werden, damit beispielsweise die Steigerung des Gasdurchsatzes durch die im partiellen Adsorber- oder Kuhlmodus laufende Adsorber- Filteφatrone abhangig von den jeweiligen Meßwerten gesteuert werden kann

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnungsfigur naher erläu¬ tert Diese zeigen

Fig 1 eine schematische Darstellung einer Adsorber-Filteranlage mit fünf Adsorber- Filterpatronen

Fig 2 eine grafische Darstellung der Zyklusphasen „Regeneration" regenerierend, „partielles Kuhlen" und „Adsorberbetrieb" bei fünf Adsorber-Filterpatronen,

Zunächst wird auf Zeichnungsfig 1 Bezug genommen Die Anlage 1 umfaßt zunächst mindestens ein eine Verursachung eines Gases, verursachendes Element 2 auf, das bei¬ spielsweise eine Druckereianlage mit einer Mehrzahl von Druckmaschinenkapseln sein kann Über ein Leitungssystem 3 wird Abluft vom Element 2 zu einer Mehrzahl von Ad¬ sorber-Filteφatronen 4 geführt und von dort im Kreislauf wieder zu dem die Verunreini¬ gung des Gases verursachenden Element 2 zurückgeführt Um einen geschlossenen Um¬ luftkreislauf zu gewahrleisten, besteht das Leitungssystem 3 aus einer Zulufthauptleitung 3a, Zuluftstichleitungen 3b, Abluftstichleitungen 3c und einer Abluftsammelleitung 3d, die die über die Abluftstichleitungen 3c aus den Adsorber-Filterpatronen 4 austretenden Gasstrome sammelt und an das Element 2 zurückführt Über Geblase 5 wird ein Gass¬ trom in dem System der Leitungen 3 - 3d aufgebaut

An den Adsorber-Filteφatronen 4 sind Regenerationseinrichtungen 6 vorgesehen, über die das in den Adsorber-Filteφatronen enthaltene Adsorbermaterial 7, beispielsweise Aktivkohle, mit einem Austreibmittel 8, angedeutet durch einen Pfeil, beaufschlagt wer¬ den kann

In den Zuluftstichleitungen 3b sind Drosselklappen 9 vorgesehen, die über Stellglieder 10 betätigt werden können Die Ansteuerung der Stellglieder 10 erfolgt über Steuerleitun¬ gen 1 1 durch den Ausgang 12 einer Prozeßsteueranlage 13 Auch in den Abluftsammel¬ leitungen 3d sind Drosselklappen 9' angedeutet, die über Stellglieder 10' und eine Steu¬ erleitung 1 1 ' mit der Prozeßsteueranlage 13 verbunden sind

Nachfolgend wird auf Zeichnungsfig 2 Bezug genommen, um zu erklaren, wie die Be¬ triebszustände der mit I - V durchnumerierten Adsorber-Filterpatronen IV ablauft In der Zyklusphase a befindet sich die Adsorber-Filterpatrone I in einem Regenerationszyklus, d h die Regenerationseinrichtung 6 I wird über eine Steuerleitung 1 1 von der Proze߬ steueranlage 13 so geschaltet, daß dem Adsorbermaterial 7 in der Adsorber-Filteφatrone I Wasserdampf zugeführt wird Diese Phase wird als Regenerationsphase bezeichnet Die Drosselklappen 9, 9' der Adsorber-Filterpatrone I sind dabei geschlossen

Die Adsorber-Filterpatrone II, III und IV befinden sich im Adsorberbetrieb, d h die Drosselklappen 9 und 9' der entsprechenden Adsorber-Filterpatrone II - IV sind voll- standig geöffnet, das Gas durchströmt die Adsorber-Filterpatronen II - IV mit einer Durchrate von etwa 50 000 m ³ /h je Adsorber-Filterpatrone

Wahrend der Zyklusphase a befindet sich die Adsorber-Filterpatrone V in einem soge¬ nannten partiellen Kuhlzustand oder partiellen Adsorberzustand, d h die Drosselklappen 9, 9' sind zu Beginn der Zyklusphase a noch geschlossen und werden über die zugeord¬ neten Stellglieder langsam geöffnet, so daß sich der Gasdurchsatz durch die Adsorber- Filterpatrone V von Null an langsam bis zu einem Maximalwert steigert Dadurch verteilt sich der über die Geblase 5 zugeführte Gesamtgasstrom von beispielsweise 150 000 m ³ /h auf vier Filterpatronen, bis der Zyklusabschnitt b beginnt

Im Zyklusabschnitt b wird nun die frisch regenerierte Adsorber-Filteφatrone I in den partiellen Kühlzustand geschaltet, d.h. die Drosselklappen 9 werden im Verlauf des Zy¬ klusabschnittes b langsam bis zu einem Maximalwert geöffnet. Die Adsorber- Filteφatrone II wird hingegen über die ihr zugeordneten Drosselklappen 9 vom Gass¬ trom getrennt und über die Regenerationseinrichtung 6 durch ein Austreibmittel 8 beauf¬ schlagt. Die Adsorber-Filterpatronen III - V hingegen befinden sich bei vollgeöffneten Dosselklappen 9 im Adsorber-Bεtriebzustand

Wie aus der Abfolge der Zyklusphasen der Zeichnungsfig 2 deutlich ersichtlich, wird nun die Regenerationsphase bei jedem Zyklusphasenwechsel zur nächsten Adsorber- Filteφatrone weitergeschaltet, ebenso die partiellen Kühlphasen und die Adsorber- Betriebsphasen

Durch die langsame Zuschaltung der frisch regenerierten Adsorber-Filteφatronen im nachfolgenden partiellen Kühlzustand kann die gesamte Anlage im Umluftbetrieb gefah¬ ren werden. Ein Abluftkamin, der in Zeichnungsfig 1 mit Bezugsziffer 20 bezeichnet ist, kann in der Regel geschlossen bleiben, so daß keinerlei Gase an die Umwelt gelangen

Abschließend sei bemerkt, daß die Erfindung auch mit einer anderen Anzahl von Adsor¬ ber-Filteφatronen verwirklicht werden kann, daß auch jeweils eine Mehrzahl von Adsor¬ ber-Filterpatronen gleichzeitig oder während sich überschneidenden Abschnitten regene¬ riert und partiell gekühlt werden kann Ferner ist möglich, eine Überzahl von Adsorber-

Filteφatronen bezogen auf die zu reinigenden Gasmengen vorzusehen, um beispielsweise bei Ausfall von Adsorber-Filterpatronen oder zu Wartungszwecken die Anlage kontinu¬ ierlich weiterlaufen lassen zu können