Projekt 23455/01

Entwicklung energiesparender Verfahren zur Regenerierung der Lösemittel in Reinigungsmaschinen

Projektträger

BÖWE Textile Cleaning GmbH Geschäftsleitung
Lochmatt 1a - Industriegebiet West
77880 Sasbach
Telefon: +49 0 7841 80020

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Entwicklungsvorhabens ist die Reduzierung der erforderlichen Heizleistung für den Destillationsvorgang der Lösemittel - vor allem Per - in Reinigungsmaschinen um etwa 1/3 der heute benötigten Energie durch Entwicklung eines speziellen Rohrwendels zur Destillation. Zugleich sollen die optimalen Temperaturen für diesen Prozess strikt eingehalten werden, um die Zersetzung des LM mit Bildung von Schadstoffen (Phosgen, Salzsäure) zu vermeiden. Die Filterung des LM soll dadurch verbessert werden, dass anstelle der üblichen Scheibenfilter, von denen der mit Per belastete Filterkuchen von Zeit zu Zeit abgeschleudert wird, ein Tuchfilter verwendet wird. Dessen spezielle Ausführung soll es erlauben, den Filterbelag ohne Belastung mit LM mechanisch zu entfernen und als Hausmüll zu lagern.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Untersuchung gebräuchlicher Filter und Destillierbehälter; Behältergrößen, Destillationsleistung, Durchflussraten und Anschlussmaße der gebräuchlichsten Maschinen sind zu ermitteln.
2. Ausarbeitung des Pflichtenhefts; Aufgrund der Untersuchung nach AS 1 sind die Baugrößen und Maschinentypen festzulegen, für die die Entwicklungsgegenstände ausgelegt werden sollen.
3. Entwicklung der Destilliereinrichtung
4. Herstellung eines Prototyps der Destilliereinrichtung
5. Versuche mit der neue Destilliereinrichtung
6. Entwicklung der neuen Filtertechnik
7. Herstellung eines Prototyps des neuen Filters
8. Versuche mit der neuen Filtertechnik
9. Montage des kompletten Systems Filtern - Destilliereinrichtung
10. Erprobung des neuen Systems im praktischen Betrieb einer Chemischen Reinigung
11. Entwicklung verschiedener Baugrößen zur Umrüstung gebräuchlicher Maschinen
12. Verbreitung der Vorhabensergebnisse


Ergebnisse und Diskussion

Destillation:
Zur Ermittlung der Leistungsangaben für die Neuentwicklung wurden 75 l Tetrachlorethen in der Anlage destilliert und die dazu erforderliche elektrische Energie für die Dampfbereitung am Elektrozähler der Zuleitung mit 12 kWh abgelesen. Umgerechnet auf eine Destillation von 150 l/h benötigt die neue Anlage somit 24 kWh bzw. 0,16 kWh pro Liter Tetrachlorethen. Die Einsparung gegenüber dem Stand der Technik beträgt somit ~ 27,6%. Dies entspricht einer Energieeinsparung von 18 284 kWh/a je Per-Maschine. Diese Destillationsversuche zeigten, dass das Projektziel erreicht werden konnte.
Die Destillation funktionierte entsprechend unseren Erwartungen. Allerdings erwies die geschaffene An-lage als überdimensioniert. Für die praktische Anwendung muss sie verkleinert werden. Die Wendel können für die am häufigsten eingesetzte Maschinengröße mit 20 kg Reinigungsgut wesentlich kleiner aus-geführt wer-den, eventuell sogar als Koaxialrohr mit dem Lösemittel im inneren Rohr und der Dampfführung im Mantel. Damit könnte vermutlich der Energiebedarf noch weiter gesenkt werden.
Filter:
Die einwandfreie Funktion der Destillation setzt ein funktionsfähiges Filter voraus, da nur dann eine Belagsbildung in der Destillationswendel verhindert werden kann. Da die Funktion der Wendel auch über ei-nen längeren Zeitraum nachgewiesen werden konnte, wurde diese Voraussetzung erfüllt.
Das zweite Ziel der Filterentwicklung war der Nachweis eines durch LHKW unbelasteten Filterkuchens, so dass dieser auf normalen Hausmülldeponien DK1 gelagert werden könnte. Die Analyse durch das UIS Umweltinstitut synlab Stuttgart GmbH beweist, dass auch dieses Ziel mit einer Belastung des entnom-menen Filterkuchens durch ? LHKW von 1,4 mg/kg und 3,5 mg/kg erreicht wurde. Die Zuordnungskrite-rien für Deponien der Deponieklasse I und II (DK) für LHKW nach dem Stand vom 05.05.2006 lassen die Deponierung von LHKW bis 25 mg/kg in Deponieklasse I und bis 50 mg/kg in Deponieklasse II zu.
Aufgrund der Entwicklung sind beachtliche Kosteneinsparungen je Maschine möglich, die durch
o den geringeren Energieverbrauch (13 284 kWh/a ~ 2 384,- €/a)
o das Reduzieren der Entsorgungskosten für Perhaltigen Filterkuchen um 95% (~2 860,- €/a)
o die längere Standzeit der Reinigungsmaschinen weil Temperaturspitzen und damit das Entstehen der stark korrosiv wirkenden Salzsäure vermieden werden,
erzielt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Wir werden Gespräche mit Herstellern von Textilreinigungsmaschinen suchen und Ihnen die Vorteile der neuen Technik an den Prototypen vorführen. Da die Filtertechnik von den Maschinenbauern meistens bezogen wird, möchten wir auch diese Hersteller, die vor allem in Italien ansässig sind, in die Vorführun-gen mit einbeziehen. Ein namhafter Hersteller dieser Komponenten, den wir besonders ansprechen möchten, ist die Firma Marinelli/Bologna
Um einen gewissen Druck auf die Hersteller von Textilreinigungsmaschinen und die zugehörigen Komponenten aufzubauen, werden wir auch deren Kunden, also die Textilreinigungsbetriebe, die Betriebe für die Reinigung von Industrietextilien, den Deutschen Textilreinigungsverband e.V. sowie die Textilinstitute durch Veröffentlichungen in Fachzeitschriften, im Internet und bei Informationsveranstaltungen unseres Hauses auf die neue, energiesparende Destillations- und Filtertechnik hinweisen.
Ferner ist eine Tagung in unserem Haus für September oder Anfang Oktober 2008 für die Firma Böwe als bedeutendsten Hersteller von Reinigungsmaschinen geplant, zu der die Geschäftsführung, die Service- und Verkaufsleiter und alle Inlandsvertretungen eingeladen werden. Zweck der Tagung ist die Vorstellung der neuen Destillations- und Filtertechnik. Dabei werden wir auf den bedeutenden Anteil der DBU bei der Finanzierung des FuE-Vorhabens hinweisen.
Angesichts der laufend steigenden Energiekosten rechnen wir damit, dass die neue Technik dadurch und über die Kundenanforderungen schnell Eingang in das Angebot der Maschinenhersteller finden wird.


Fazit

Entwicklungsziel war eine Verbesserung der Destillation von Lösemitteln in Reinigungsmaschinen dadurch, dass der Energieverbrauch zur Destillation gesenkt und gleichzeitig die maximal zulässigen Temperaturen eingehalten wurden. Dieses Ziel konnte bei Tetrachlorethylen mit einer Destillationsleistung von 150 l/h bei einem Energieverbrauch von 24 kWh, der einer Reduzierung von 27,6% gegenüber dem Stand der Technik darstellt, erreicht werden.
Die entwickelte Anlage kann zum Nachweis dieser Angaben jederzeit vorgeführt werden. Zum praktischen Einsatz in Reinigungsmaschinen ist sie jedoch überdimensioniert, das heißt, weitere Ausführungen müssen aufgrund der erarbeiteten Erkenntnisse der jeweiligen Maschinengröße angepasst werden.

Übersicht

Fördersumme

95.416,00 €

Förderzeitraum

26.08.2005 - 26.04.2007

Bundesland

Baden-Württemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik