DE4131589A1 - Dry cleaning of textiles and leather with solvent esp. tetra:chloroethylene - with removal of solvent by centrifuging followed by blowing with air - Google Patents

Dry cleaning of textiles and leather with solvent esp. tetra:chloroethylene - with removal of solvent by centrifuging followed by blowing with air

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    • D06F43/08—Associated apparatus for handling and recovering the solvents
    • D06F43/086—Recovering the solvent from the drying air current

Abstract

In the dry cleaning of textiles and leather with tetrachloroethylene and similar solvents, after removal of the solvent by centrifuging, remaining solvent is removed from the cleaned articles by blowing with fresh air, controlling the temp. and the air speed w.r.t. the solvent content of the dry air. Pref. the dry air for removal of the solvent from the articles is heated to 40-80 (50-65) deg.C, esp. in a radiator to which the necessary heat is supplied by means of a heat pump from the solvent condensation unit. The air feed is controlled by measuring the amt. of solvent in the air. At the start of the air blowing phase, during the period of high solvent load, a low air speed of 2-20 (5-12) cubic m/min. is maintained, and is raised by to 4x (2-3x) after the amt. of solvent in the dry air has dropped. ADVANTAGE - The tetrachloroethylene concn. in the air in the workplace is low (1 ppm), and the solvent content of the cleaned articles is reduced to 1/5. Solvent recovery is good

Description

In der Chemischreinigung werden Textilien und Leder in einem Lösemittel, heute fast ausschließlich Tetrachlorethen, auch Perchlorethylen oder kurz Per genannt, in einem Trommelwasch­ verfahren gereinigt. Nach dem Reinigungsschritt wird das Perchlor­ ethylen abgeschleudert und aus dem Textilgut entweder durch ein "ausblasendes" oder ein "geschlossenes" Verfahren entfernt Die perchlorethylenhaltige Abluft wird über ein Aktivkohlefilter gereinigt.Dry cleaning combines textiles and leather in one Solvents, almost exclusively tetrachlorethylene today, too Perchlorethylene or Per for short, in a drum wash procedure cleaned. After the cleaning step, the perchlor thrown out of ethylene and out of the textile either by a "blowing" or a "closed" process removed The perchlorethylene-containing exhaust air is passed through an activated carbon filter cleaned.

Beide Verfahren, das ausblasende und das geschlossene Verfahren, haben ihre Kriterien und Grenzen: Beim ausblasenden Verfahren herkömmlicher Art wird durch schlechte Kondensatrückgewinnung (Wasserkühler) das Aktivkohlefilter überfordert.Both processes, the blow-out and the closed process, have their criteria and limits: in the blow-out process is of a conventional type due to poor condensate recovery (Water cooler) overwhelmed the activated carbon filter.

Bei geschlossenen Anlagen sind hohe Lösemittelreste im gereinig­ ten Gut, etwa in doppelt liegenden Stoffen und Wattepolstern, unvermeidbar und werden dann beim Bügeln und Dämpfen in die Um­ gebungsluft als Belastung für das Bedienungspersonal und die Umgebung abgegeben.In closed systems, high solvent residues are cleaned good, for example in double-lying fabrics and cotton pads, unavoidable and are then when ironing and steaming in the um ambient air as a burden for the operating personnel and the Environment.

Beide Verfahren weisen als Nachteil auf, daß die zum Trocknen bei 60°C aufzubringende Energie am Ende der Kondensatrückgewinnung eingestellt wird und somit nach heute schon anzutreffender Auf­ fassung zu hohe Lösemittelanteile in der Ware verbleiben. Both methods have the disadvantage that the drying 60 ° C energy to be applied at the end of the condensate recovery is set and thus after already encountered on Solvent contents that are too high remain in the goods.  

Im folgenden werden die Verfahrensschritte der Lösemittelrück­ gewinnung bei ausblasender und geschlossener Anlage vorgestellt und erläutert:The following are the solvent back process steps extraction with blowing and closed system presented and explains:

  • 1. Abschleudern,1. Spin off,
  • 2. Warenerwärmung,2. Warming of goods,
  • 3. Kondensationsrückgewinnung mit Kältemaschinen im Wärme­ pumpenbetrieb (Abluftreinigung jeweils über Aktivkohlefilter).3. Condensation recovery with chillers in heat pump operation (exhaust air cleaning in each case via activated carbon filter).

Beim heute bevorzugten geschlossenen Verfahren wird nach der Kondensationsrückgewinnung die Lösemittelentfernung aus dem Trockenraum eingeleitet und dazu die Energiezufuhr zur Waren­ erwärmung eingestellt. Bei weiterem Abzug von Lösemittel aus dem Reinigungsgut sinkt die Temperatur durch Entnahme von Verdamp­ fungswärme weiter ab, die Verdampfung des Lösemittels aus dem Reinigungsnut wird zunehmend erschwert und vermindert.In the preferred closed method today, the Condensation recovery the solvent removal from the Drying room initiated and the energy supply to the goods heating set. With further withdrawal of solvent from the The temperature of the items to be cleaned drops due to the removal of vapor heat continues to evaporate from the solvent Cleaning groove is increasingly difficult and reduced.

Es folgt jetzt der Schritt, der zur Anmeldung gebracht werden soll Nachdem der Wirkungsgrad der Kältefalle auf diese Weise zurück­ gegangen ist, wird diese als Trägergaskühlung verwendet, d. h. die Umluft wird durch eine Umlegeklappe im Luftschacht unterbrochen.Now follows the step that should be brought to registration After the efficiency of the cold trap this way gone, this is used as carrier gas cooling, d. H. the Air circulation is interrupted by a flap in the air shaft.

Stattdessen wird jetzt Frischluft (als Trägergas zur Lösemittelent­ fernung) angesaugt, die über eine Wärmepumpe zuvor auf ca. 60°C (gemessen nach der Trommel) erwärmt worden ist und beim Durchströmen des Reinigungsgutes aufgrund der höheren Temperatur und der fehlenden Vorbelastung (Frischluft) jetzt mehr Lösemittel aufnimmt als dies bei absinkender Temperatur möglich ist.Instead, fresh air is now used (as a carrier gas for the solvent distance), which is previously raised to approx. 60 ° C using a heat pump (measured after the drum) and when Flow through the items to be cleaned due to the higher temperature and the lack of preload (fresh air) now more solvent records than is possible when the temperature drops.

Diese Luft wird in der Kältefalle abgekühlt und entsprechend der Lösemittelbelastung in 2 unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch das Aktivkohlefilter geleitet. Hier ergibt sich als Vorteil eine ver­ besserte Lösemittelrückgewinnungs- und Abluftreinigungsrate durch die im Kühler abgesenkte Temperatur, da die Lösemittelabsorption als exothermer Prozeß bei tieferer Temperatur mit etwa 25% besserer Ausbeute verläuft.This air is cooled in the cold trap and according to the Solvent loading in 2 different speeds the activated carbon filter passed. The advantage here is a ver improved solvent recovery and exhaust air purification rate the temperature lowered in the cooler because of the solvent absorption as an exothermic process at a lower temperature of around 25% better yield proceeds.

Weiterhin ergibt sich für das Reinigungsgut durch die mit Feuchtig­ keit behaftete Frischluft eine Rückerstattung der beim Reinigen verloren gegangenen Feuchtigkeit und damit eine Verbesserung der Griffqualität. Furthermore, for the items to be cleaned, there is also moisture fresh air contaminated with a refund of the cleaning lost moisture and thus an improvement in Grip quality.  

Der Luftdurchsatz ist bei diesem neuen Verfahren variabel gestaltet: Da bei Beginn der Ausblasphase höhere Lösemittelanteile (bei glei­ cher Luftmenge) auf das Aktivkohlefilter gelangen, wird der Luft­ durchsatz bei Beginn der Ausblashase niedriger gehalten und erst zu einem späteren Zeitpunkt erhöht (Vollast). Dieser Prozeß wird über die Zeit gesteuert, da grundsätzlich der Konzentrationsabfall immer gleich ist (zu diesem Abschnitt siehe Fig. 3).With this new process, the air flow rate is variable: Since higher proportions of solvent (with the same amount of air) reach the activated carbon filter at the start of the blow-out phase, the air flow rate is kept lower at the start of the blow-out phase and only increased at a later time (full load). This process is controlled over time, since the drop in concentration is always the same (see FIG. 3 for this section).

Die arbeits- und umwelthygienischen Vorteile sind unverkennbar: Wegen der Umweltbedenklichkeit des sonst mit vielen guten Eigen­ schaften versehenen Lösemittels Perechlorethylen ist es im Kreis­ lauf zu führen und die Wiedergewinnung aus den behandelten Gütern möglichst weitgehend zu betreiben.The occupational and environmental hygiene advantages are unmistakable: Because of the environmental concern of the otherwise with many good properties It is in a circle with the solvent Pechlorethylene to run and recover from the treated goods to operate as far as possible.

Bei der nach dem Stand der Technik üblichen geschlossenen Verfah­ rensweise treten nach der gegenwärtigen Auffassung nicht mehr hinzunehmende Belastungen für Bedienungspersonal und Umwelt auf. Gerade hierzu vermag die Erfindung einen entscheidenden Beitrag zu leisten.In the closed process customary according to the prior art According to the current opinion, no longer occur additional burdens on operating personnel and the environment. The invention can make a decisive contribution to this afford to.

Perchlorethylen geriet in der 2. Hälfte der 80er Jahre in den Verdacht, kanzerogen zu sein. Die Auslösung von Krebs hatte sich in verschiedenen Tierversuchen ergeben, allerdings bei höheren Konzen­ trationen. Der Verdacht blieb aber durch eine Recherche des schon länger verwendeten Lösemittels gegenüber dem Menschen umstritten Unzweifelhaft ist, daß Perchlorethylen die Augen, die Schleimhäute und den Atemtrakt reizt und sich schädlich auf Leber, Nieren und Nervensystem auswirkt sowie Kopfschmerzen verursacht. Das Bundesgesundheitsamt zog daraus das Fazit, daß die Emissionen aus Behandlungsanlagen mit Perchlorethylen durch technische und bauliche Maßnahmen weitestgehend unterbunden werden müssen und nur niedrigste Konzentrationen emittiert werden sollten.Perchlorethylene got into the in the second half of the 80s Suspected to be carcinogenic. The triggering of cancer was in result in various animal experiments, but at higher concentrations trations. However, the suspicion remained through research of the controversial solvent used for humans It is undoubted that perchlorethylene the eyes, the mucous membranes and irritates the respiratory tract and is harmful to the liver, kidneys and Affects nervous system as well as causes headache. The The Federal Health Office concluded that emissions are off Treatment plants with perchlorethylene by technical and structural measures must be largely prevented and only the lowest concentrations should be emitted.

Als 1987 in der Umgebung von Chemischreinigungen in fetthaltigen Lebensmitteln (in Lebensmittelgeschäften und Wohnungen) erhöhte Konzentrationen an Perchlorethylen gefunden wurden, strebte das Bundesgesundheitsamt für Perchlorethylen eine Herabsetzung des Grenzwertes auf 0,1 mg/m3 Raumluft bzw. je kg Lebensmittel an. When increased concentrations of perchlorethylene were found in the vicinity of dry-cleaners in fatty foods (in grocery stores and apartments) in 1987, the Federal Health Office for perchlorethylene sought to reduce the limit to 0.1 mg / m 3 indoor air or per kg of food.

Oberhalb 5 mg/m3 Raumluft werden Gefahren für die Gesundheit befürchtet. Lebensmittel mit einem Gehalt von mehr als 1 mg/kg werden zum Verzehr nicht mehr für geeignet angesehen.Above 5 mg / m 3 indoor air, health hazards are feared. Food with a content of more than 1 mg / kg is no longer considered suitable for consumption.

Ein bereits drohendes Anwendungsverbot für Perchlorethylen wurde am 18. Mai 1990 vom Bundeskabinett wieder zurückgenommen , aber die Bestimmungen für den Umgang mit Perchlorethylen wesentlich verschärft.An already threatening ban on the use of perchlorethylene has been introduced withdrawn by the Federal Cabinet on May 18, 1990, but the regulations for handling perchlorethylene essential tightened.

Ein zentraler Anteil dieser neuen Regelung (2. BlmSchV) wird sein, daß die Beladetür von Reinigungsanlagen solange zu verriegeln ist, bis eine bestimmte Massenkonzentration (2 g Per/m3) unter­ schritten wird. Solche Messungen an der Maschine waren bisher nicht üblich, werden aber bei dem hier geschilderten Verfahren zur Steuerung des Ablaufes bereits vorgenommen.A central part of this new regulation (2nd BlmSchV) will be that the loading door of cleaning systems has to be locked until a certain mass concentration (2 g Per / m 3 ) is undershot. Such measurements on the machine were previously not common, but are already being carried out in the process control process described here.

Die von der Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft festgelegte maximale Arbeitsplatzkonzentration liegt gegenwärtig noch bei 50 ppm, während das Bundesgesundheitsamt 5 ppm anstrebt Die Geruchsschwelle liegt ebenfalls bei etwa 5 ppm.That from the Senate Commission of the German Research Foundation the maximum workplace concentration currently set is still at 50 ppm, while the Federal Health Office is aiming for 5 ppm The odor threshold is also around 5 ppm.

Nach dem hier beschriebenen Verfahren wurden in der Raumluft am Arbeitsplatz in 3 Messungen um 1 ppm und darunter ermittelt und die vom Bundesgesundheitsamt geforderten Werte damit bei weitem noch unterschritten.According to the procedure described here were in the room air on Workplace determined in 3 measurements by 1 ppm and below and the values required by the Federal Health Office by far still below.

Die mit dem Textilgut ausgetragene Menge an Perchlorethylen liegt nach mehreren Untersuchungsreihen ebenfalls deutlich niedriger als nach dem Stand der Technik, nämlich etwa bei 1/5 des Wertes.The amount of perchlorethylene discharged with the textile material lies after several series of tests also significantly lower than according to the prior art, namely about 1/5 of the value.

Von dieser verbesserten Rückgewinnung profitieren die in der Reini­ gung Beschäftigten durch gesündere Arbeitsluft, die Kunden durch eine geringere Belastung mit Per und die Umwelt durch eine redu­ zierte Emission eines der als besonders unerwünscht geltenden Chlorkohlenwasserstoffe. Those at Reini benefit from this improved recovery employees through healthier work air, the customers through less pollution with Per and the environment through a reduced graced emission of one of the particularly undesirable Chlorinated hydrocarbons.  

Die Schwachstellen des Standes der Technik lassen sich auf diese Weise mit geringem Aufwand ganz erheblich verbessern.The weak points of the prior art can be identified on this Improve way significantly with little effort.

Der Verfahrensweg verläuft wie herkömmlich bis zum Ende der Kondensationsrückgewinnung. Die Neuheit setzt ein mit Beginn der Ausblasphase mit erwärmter Frischluft, wobei die Energiezufuhr erst abgestellt wird, wenn nach der Trommel 2 g Lösemittel/m3 Luft unterschritten sind. Dieser Verfahrensschritt wird über einen Sensor überwacht und gesteuert.The process proceeds as usual until the end of the condensation recovery. The novelty comes into effect at the beginning of the blow-out phase with heated fresh air, the energy supply being switched off only after the drum has fallen below 2 g of solvent / m 3 of air. This process step is monitored and controlled by a sensor.

Die Ergebnisse bezüglich Lösemittelrückgewinnung sind nach dem vorgeschlagenen Verfahren überraschend gut und unterschreiten die vom Bundesgesundheitsamt geforderten und schon weit unter den bisher nach dem Stand der Technik erreichten Emissionswerte sogar auf einen Bruchteil dieser Konzentrationen.The solvent recovery results are after proposed methods surprisingly well and fall below required by the Federal Health Office and already far below the Emission values previously achieved according to the state of the art even to a fraction of these concentrations.

Nachstehend wird an Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 der Einsatzbereich näher erläutert.The application area is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with FIGS. 1 to 3.

Fig. 1 Prinzipieller Aufbau des Verfahrens (Verfahrensschema), Fig. 1 Basic structure of the process (process scheme)

Fig. 2 Beispiel für den zeitlich gestalteten Verfahrens­ ablauf, FIG. 2, for the time-designed process flow,

Fig. 3 Konzentrationsverlauf für Perchlorethylen in der Abluft während der Ausblasphase, Fig. 3 concentration profile for perchlorethylene in the exhaust air during the Ausblasphase,

Fig. 4 Beispiel für gewichtete Restgehalte an Perchlorethylen aus einem Warenkorb aus verschiedenerlei Flachmaterial mit 40% Wolle, 20% Baumwolle, 20% Polyester, 10% Polyacryl und 10% sonstigen Fasern (Viskose, Seide, Polyamid, Leinen).
Dabei bedeuten:
Bazin-Normalverfahren = Stand der Technik als konventio­ nelles Ausblasverfahren
Bazin 1 = Maschinenleistung ohne Sensor
Bazin 3 = Verfahren mit konstant 40°C, zeitgleich mit 1
Bazin 4 = Verfahren ohne Lufterwärmung am Ende der Kon­ densationsrückgewinnung, zeitgleich mit 1
Bazin 5,6 = Ausfallbeispiel nach beantragtem Verfahren zeitgleich mit 1. Fig. 4 Example of weighted residual levels of perchlorethylene from a basket of various flat materials with 40% wool, 20% cotton, 20% polyester, 10% polyacrylic and 10% other fibers (viscose, silk, polyamide, linen).
Mean:
Bazin normal process = state of the art as a conventional blow-out process
Bazin 1 = machine performance without sensor
Bazin 3 = process at a constant 40 ° C, simultaneously with 1
Bazin 4 = process without air heating at the end of condensation recovery, at the same time as 1
Bazin 5,6 = Failure example according to the requested procedure at the same time as 1.

Claims (7)

1. Verfahren für die Chemischreinigung von Textilien und Leder mit Tetrachlorethen und analogen Lösemitteln dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschleudern des Löse­ mittels der weitere Entzug des Lösemittels aus dem gereinig­ ten Gut mit Frischluft nach dem Ausblasverfahren über eine Steuerung von Temperatur und Luftgeschwindigkeit erfolgt, die sich nach dem Lösemittelgehalt in der Trockenluft richtet.1. A process for the chemical cleaning of textiles and leather with tetrachlorethylene and analog solvents, characterized in that after centrifuging the solvent by means of the further removal of the solvent from the cleaned material with fresh air after the blow-out process via a control of temperature and air speed, which depends on the solvent content in the dry air. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenluft zum Austragen des Lösemittels aus dem zu trocknenden Gut auf 40 bis 80°C, vorzugsweise 50 bis 65°C aufgeheizt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the dry air for discharging the solvent from the Goods to be dried to 40 to 80 ° C, preferably 50 to 65 ° C is heated. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Erwärmung der Trockenluft in einem Heizregister die dafür notwendige Wärme mittels Wärme- Pumpe aus dem Aggregat der Lösemittelkondensationsanlage bereitgestellt wird.3. The method according to any one of claims 1-2, characterized ge indicates that for heating the dry air in a heating register the necessary heat for this by means of Pump from the aggregate of the solvent condensation system provided. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Luftdurchsatz zum Ausblasen des Lösemittels über eine Messung des Lösemittelanteils in der Luft gesteuert wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized ge indicates that the air flow rate for blowing out of the solvent by measuring the proportion of solvent in the Air is controlled. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Anfang der Ausblasphase während der Zeit mit hoher Lösemittelbelastung eine geringere Luft­ geschwindigkeit zwischen 2 und 20 m3 pro Minute, vorzugsweise 5 bis 12 m3 pro Minute eingehalten wird, und nach Rückgang des Lösemittelanteils in der Trockenluft der Luftdurchsatz auf ein Vielfaches, vorzugsweise auf das Zwei- bis Dreifache, gesteigert wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that a lower air speed between 2 and 20 m 3 per minute, preferably 5 to 12 m 3 per minute is maintained at the beginning of the blow-out phase during the time with high solvent load, and after the decrease in the proportion of solvent in the dry air, the air throughput is increased to a multiple, preferably to two to three times. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet , daß im Falle eines externen Aktivkohle­ filters die Luft auf 1 bis 250, vorzugsweise 10-20°C, abgekühlt wird. 6. The method according to any one of claims 1-5, characterized ge indicates that in the case of an external activated carbon filters the air to 1 to 250, preferably 10-20 ° C, cooled becomes.   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktzeit der Luft im Aktiv­ kohlefilter nach der Lösemittelbelastung eingestellt wird, beispielsweise bei 1000 bis 800 ppm Perchlorethylen auf 1-4 Sekunden, vorzugsweise 2-3 Sekunden, und bei 800 bis 200 ppm Perchlorethylen zwischen 0,20 und 2 Sekunden, vorzugsweise zwischen 1 und 2 Sekunden.7. The method according to any one of claims 1-6, characterized ge indicates that the contact time of the air in the active carbon filter is set after the solvent load, for example at 1000 to 800 ppm perchlorethylene on 1-4 Seconds, preferably 2-3 seconds, and at 800 to 200 ppm Perchlorethylene between 0.20 and 2 seconds, preferably between 1 and 2 seconds.
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