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BREVET BELGE Méthode et appareil pour le dégraissage de la laine.
3 REVET D'INVENTION
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La présente invention concerne un procédé pour le dégraissage de laine brute, une installation permettant d'ef- fectuer cette opération, et une méthode, reposant sur le procédé et permettant de récupérer l'agent de nettoyage utilisé dans les opérations de dégraissage et de fournir, sous forme purifiée, les éléments graisseux du suint.
Cette invention est donc onstituée par un procédé de dégraissage de la laine, qui consiste à traiter la laine avec un agent de nettoyage à sec, tel que le trichloréthylène ou le perchloréthylène, à séparer l'agent de nettoyage.utilisé de la laine, et à laver ledit agent de nettoyage par un mélange d'eau et d'alcool, à séparer de l'eau et de l'alcool l'agent de net- toyage, qui contient la graisse de suint, et à récupérer l'agent de nettoyage dans une installation de récupération du solvant, travaillant par distillation à basse pression et basse tempéra- ture.
L'invention est en outre constituée par une instal- lation de dégraissage de la laine, qui comprend au moins une ma- chine de nettoyage et des moyens pour faire passer un agent de nettoyage dans la machine et pour le recycler, cette installa- tion se caractérisant par une installation de récurération du Solvant,travaillant par distillation à basse pression et basse température,qui peut fonctionner en trois étages et comprendre un dispositif évaporateur en film mince. L'utilisation dudit appa- reil distillatoire évite pratiquement la dégradation de a graisse de suint.
Au cours de la séparation des phases, les saletés et les impuretés solubles dans l'eau passent dans la phase eau/ alcool,la graisse de suint demeurant dans la phase solvant.
La graisse de suint passe done dans l'alambic avec l'agent de nettoyage ; on la prélève par le fond de l'alam-
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bic,après distillation du solvant.
Le solvant purifié est réutilisé pour le dégrais- sage de nouvelles charges de laine brute.
On a représenté schématiquement sur les dessins joints une forme particulière et actuellement préférée de l'in- vention, la description n'étant donnée que sous forme d'exemple non-limitatif : - la figure 1 est un schéma de disposition et de circulation qui montre les éléments composant l'installation et leur relation mutuelle pour l'application du procédé; - la figure 2 représente le système d'eau de refroidissement ; - la figure 3 représente le système d'eau chaude; - les figures 4 et 5 sont une élévation latérale et une vue en plan d'une installation commodément disposée.
En se référant à ces dessins, on y voit une batterie de huit machines de nettoyage à sec Perche Böwe, 1, chacune étant associée à un réservoir de 2. 270 litres environ.
Ces machines sont couplées à un système de re- froidissement p3r air qui comprend un adsorbeur à charbon activé 3, relié à l'atmosphère et un refroidisseur à air 4, relié à un séparateur d'eau (non représenté). Les machines à nettoyer sont également reliées à un réservoir-tampon de 13. 630 litres environ pour le mélange solvant/graisse, et également à un réservoir-tam- pon de même capacité pour le solvant déjà utilisé. Le réservoir- tampon 6 est, à son tour, relié à une série de trois décanteurs 7A,7B, 7C, ayant chacun une capacité de 13.630 litres environ, et comportant un dispositif mélangeur. Les décanteurs pourraient être remplacés par une centrifugeuse, qui remplirait le même rôle.
Les sorties de ces décanteurs sont reliées à un évapora- teur 8, fonctionnant à la vapeur, et destiné à récupérer le mé-
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lange eau/alcool à partir du solvant de nettoyage. Cet évapora- teur peut avoir une surface d'échange d'environ 41,87 mètres car- rés et comporter un agitateur. L'évaporateur 8 est relié à un séchoir à double cylindre 9, destiné à sécher le mélange de sale- tés et de suint, et à un condenseur et récipient de recueil 10, destiné à condenser le mélange alcool/eau.
Les figures 4 et 5 représentent un réservoir 11 de 13.630 litres environ pour le stockage de l'alcool, non re- présenté, d'une capacité de 2.270 litres environ.
Les figures 1, 4 et 5 représentent également un évaporateur de premier étage, 13, qui comporte un évaporateur à film tombant. On a également représenté, sur la figure 1, un éjecteur à vapeur 14, et un condenseur 15, qui appartiennent au premier étage, un évaporateur de second étage 16, du type à film mince essuyé, un condenseur tubulaire de second étage 17, un éva- porateur de troisième étage à film mince essuyé 18, et un ther- mo-compresseur 19 comportant un condenseur intermédiaire 19 et un @ sjecteur à vapeur.
Ls figure 2 représente un système de refroidisse- ment comportant deux refroidisseurs calorifugés 20, fournissant de l'eau glacée, et une tour de refroidissement calorifigugée21.
La figure 3 représente un système à eau chaude 22, fournissant de l'eau à 60-65 C, pour l'application du procédé.
Le mode d'utilisation de 1'installation décrite ci-dessus est le suivant : le dégraissage de la laine se produit dans les machines de net- toyage sec 1; 15 durée du cycle pour chaque charge (environ 94 kgs de laine sale) est de 20 minutes et comprend le chargement deux levages, le séchage, le zefrodissement etle déchargement .
On a constaté que la solution la plus économique consistait à perdre environ 4 litres de solvant (par exemple du perchloréthy- lène)pour environ 272 kgs de laine propre, car la consommation
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excessive de vapeur exigée par un séchage plus poussé compense- rait le gain supplémentaire en solvant. La perte de solvant em- porté par l'air de refroidissement est cependant réduite au mi- nimum, du fait que l'on utilise un refroidisseur à eau glacée et un dispositif adsorbeur à charbon activé.
Le solvant consommé par le premier lavage, qui contient le suint, la saleté et la grais- se, est envoyé par une pompe dans le réservoir-tampon 6, tandis que le solvant venant du second lavage est pompé dans les réser- voirs 2, qui sont associés avec les machines àe nettoyage qui seront utilisées pour le premier lavage de la charge suivante.
A partir du réservoir-tampon 6, le solvant utili- sé est mélangé en continu avec un mélange; eau/alcool isopropyli- que, qui dissout le suint et la saleté, en formant une suspension que l'on sépare du mélange solvant/graisse dans les décanteurs 7A, 7B,7C.
Le mélange eau/alcool qui contient le suint et la saleté est envoyé à l'évaporateur 8, qui récupère l'alcool et l'eau par distillation. Le produit prélevé au fond de l'éva- porateur 8 est envoyé sur le séchoir à deux cylindres 9, qui récupère le reste de l'alcool et de l'eau, et fournit le suint et la saleté sous forme d'une poudre sèche. Cette poudre -sèche peut être utilisée utilement dans ]'agriculture.
Le solvant contenant la graisse de suint: est en- voyé à partir du dernier décanteur 70 dans l'autre réservori-tam- pon 5, dans lequel il est mélangé avec du solvant dégraissé re- venant du récupérateur de solvant de l'installation. Afin de di- minuer les dimensions de la section récupération, on doit main- tenir à un niveau aussi élevé que possible la concentration de la graisse dans ce réservoir. On a constaté qu'une teneur pon- dérale en graisse de 3 à 7% et de 5% de préférence, était ac- ceptable pour les opérations de dégraissage.
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Le liquide prélevé à la base du réservoir-tampon 5 est envoyé continuellement à la section de récupération du sol- vant, qui comporte trois étages. Dans le premier étage, on récu- père la majeure partie du solvant dans l'évaporateur tubulaire 13, sous une pression absolue voisine de 25 mm Hg, et la graisse pré- concentrée est envoyée au second étage, qui est constitué par l'évaporateur à film mince agité 16. Ici, la graisse pré-concen- trée s'écoule sur une paroi chauffée en formant un film mince, agité par un rotor, la pression absolue étant voisine de 12 mm Hg. La concentration se poursuit, tandis que le solvant est con- densé et récupéré dans le condenseur tubulaire 17. Le troisième étage est semblable au second étage, mais travaille à une pression absolue encore plus faible, voisine par exemple de 2 mm Hg.
Cet étage comprend un dispositif d'extraction à la vapeur, qui assure l'élimination des dernières traces de solvant, et de certaines impuretés à bas point d'ébullition de la graisse.Le troisième étage fournit de la graisse de suint de haute qualité, prête à être emballée et vendue . Afi.n de condenser le solvant et la va peur d'extraction venant du troisième étage, on utilise un thermocom- presseur 19. Le mélange solvant/ eau ainsi obtenu est séparé en- suite dans un décanteur-, avant que le soldant ne soit renvoyé au réservoir-tampon 5. Pour éviter la dégradation de la graisse de suint au cours de la récupération du solvant, on utilise de l'eau chaude pour assurer les chauffages nécessaires aux opérations.
Chaque machine de nettoyage possède une trappe, à boutons, et en variante, un filtre associé, su travers duquel une pompe envoie le solvant avent de le renvoyer sur la laine logée dans le tambour de la machine. Chaque filtre est du type à terre de diatomées et assure un filtrage à 4 microns. Il est essentiel de nettoyer périodiquement les filtres, ce que l'on obtient en pompant du solvant chargé de graisse propre,prélevé
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dans le réservoir-tampon 5, ce pompage se faisant en sens in- versd,ce qui élimine la saleté et la poudre accumulées sur le filtre, et les transporte vers le réservoir-tampon 6. Aucun additif n'est normalement nécessaire.
Il est préférable de doubler de tissu perforé les tambours des machines de nettoyage .
Si l'on utilise l'installation décrite en exemple,' environ 2.270 kg de laine sale (53% de laine, 15% de graisse, 20% de suint et. de saletés, et 12% d'humidité),peuvent être traités dans une heure, avec environ 13. 630 litres de perchloréthylène, de façon à Fournir dans une heure, environ 340 kgs de graisse hautement purifiée .
L'invention permet d'utiliser la plupart dea hydro- carbures chlorés servant d'agent de nettoyage à sec, avec ou sans addition d'alcool (par exemple 5% d'alcool isobutylique) ou de cyclonhexane.
REVENDICATIONS 1.- Procédé de dégraissage de la lsine, consistant à traiter la laine par un agent de nettoyage à sec, à séparer de la laine l'agent-de nettoyage utilisée à laver ledit agent par un mélange d'ea: .ni d'alcool, à séparer de l'eau et de l'alcool ledit agent de nettoyage, contenant la graisse de suint, et à récupérer l'agent de nettoyage dans un appareil distillatoire récupérateur de solvant; fonctionnant à basse pression et à basse température.
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BELGIAN PATENT Method and apparatus for degreasing wool.
3 REVIEW OF INVENTION
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The present invention relates to a process for degreasing raw wool, an installation for carrying out this operation, and a method, based on the process and for recovering the cleaning agent used in the degreasing operations and to provide , in purified form, the fatty elements of the ooze.
This invention is therefore provided by a method of degreasing wool, which comprises treating the wool with a dry cleaning agent, such as trichlorethylene or perchlorethylene, separating the cleaning agent used from the wool, and washing said cleaning agent with a mixture of water and alcohol, separating from water and alcohol the cleaning agent, which contains the grease grease, and recovering the cleaning agent. cleaning in a solvent recovery plant, working by low pressure and low temperature distillation.
The invention further consists of an installation for degreasing wool, which comprises at least one cleaning machine and means for passing a cleaning agent into the machine and for recycling it, this installation. characterized by a Solvent scouring installation, working by low pressure and low temperature distillation, which can operate in three stages and include a thin film evaporator device. The use of said still apparatus practically avoids the degradation of the ooze fat.
During phase separation, dirt and water soluble impurities pass into the water / alcohol phase, with the greasy fat remaining in the solvent phase.
The grease grease therefore passes into the still with the cleaning agent; it is taken from the bottom of the alam-
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bic, after distillation of the solvent.
The purified solvent is reused for the degreasing of new raw wool loads.
A particular and currently preferred form of the invention has been shown schematically in the accompanying drawings, the description being given only in the form of a non-limiting example: FIG. 1 is a layout and circulation diagram which shows the elements composing the installation and their mutual relationship for the application of the process; - Figure 2 shows the cooling water system; - Figure 3 shows the hot water system; - Figures 4 and 5 are a side elevation and plan view of a conveniently arranged installation.
Referring to these drawings, there is seen a battery of eight Perche Böwe dry cleaning machines, 1, each associated with a tank of approximately 2. 270 liters.
These machines are coupled to a p3r air cooling system which comprises an activated carbon adsorber 3, connected to the atmosphere and an air cooler 4, connected to a water separator (not shown). The cleaning machines are also connected to a buffer tank of approximately 13.630 liters for the solvent / grease mixture, and also to a buffer tank of the same capacity for the solvent already used. The buffer tank 6 is, in turn, connected to a series of three settling tanks 7A, 7B, 7C, each having a capacity of approximately 13,630 liters, and comprising a mixing device. The decanters could be replaced by a centrifuge, which would fulfill the same role.
The outlets of these settling tanks are connected to an evaporator 8, operating with steam, and intended to recover the median.
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water / alcohol mixture from the cleaning solvent. This evaporator can have an exchange surface of approximately 41.87 square meters and include a stirrer. The evaporator 8 is connected to a double-cylinder dryer 9, intended to dry the mixture of dirt and greasy, and to a condenser and collection vessel 10, intended to condense the alcohol / water mixture.
Figures 4 and 5 show a tank 11 of approximately 13,630 liters for storing alcohol, not shown, with a capacity of approximately 2,270 liters.
Figures 1, 4 and 5 also show a first stage evaporator, 13, which includes a falling film evaporator. Also shown, in Figure 1, a steam ejector 14, and a condenser 15, which belong to the first stage, a second stage evaporator 16, of the wiped thin film type, a tubular second stage condenser 17, a Wiped thin film third stage evaporator 18, and a thermocompressor 19 having an intermediate condenser 19 and a steam nozzle.
FIG. 2 shows a cooling system comprising two heat-insulated coolers 20, supplying chilled water, and a heat-insulated cooling tower21.
Figure 3 shows a hot water system 22, supplying water at 60-65 C, for the application of the method.
The method of using the installation described above is as follows: the degreasing of the wool takes place in the dry cleaning machines 1; 15 cycle time for each load (approximately 94 kgs of dirty wool) is 20 minutes and includes loading two lifts, drying, zefrodissement and unloading.
It has been found that the most economical solution is to lose about 4 liters of solvent (for example perchlorethylene) for about 272 kgs of clean wool, because the consumption
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excessive steam required by further drying would compensate for the additional solvent gain. The loss of solvent carried by the cooling air is, however, reduced to a minimum, by using an ice water cooler and an activated carbon adsorber device.
The solvent consumed by the first wash, which contains the ooze, dirt and grease, is pumped into the buffer tank 6, while the solvent coming from the second wash is pumped into the tanks 2, which are associated with the cleaning machines that will be used for the first wash of the next load.
From the buffer tank 6, the solvent used is mixed continuously with a mixture; water / isopropyl alcohol, which dissolves ooze and dirt, forming a slurry which is separated from the solvent / fat mixture in decanters 7A, 7B, 7C.
The water / alcohol mixture which contains the grease and the dirt is sent to the evaporator 8, which recovers the alcohol and the water by distillation. The product taken from the bottom of the evaporator 8 is sent to the two-roll dryer 9, which collects the remainder of the alcohol and the water, and supplies the ooze and dirt in the form of a dry powder. . This dry powder can be usefully used in agriculture.
The solvent containing the grease grease: is sent from the last settling tank 70 to the other buffer tank 5, in which it is mixed with the degreased solvent coming from the solvent recuperator of the installation. In order to reduce the dimensions of the recovery section, the concentration of the grease in this tank must be kept as high as possible. It has been found that a fat content of 3 to 7% by weight and preferably 5% is acceptable for degreasing operations.
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The liquid taken from the base of the buffer tank 5 is continuously sent to the solvent recovery section, which has three stages. In the first stage, most of the solvent is recovered in the tubular evaporator 13, under an absolute pressure close to 25 mm Hg, and the pre-concentrated fat is sent to the second stage, which is constituted by the evaporator. stirred thin film 16. Here, the pre-concentrated fat flows over a heated wall forming a thin film, stirred by a rotor, the absolute pressure being around 12 mm Hg. Concentration continues, while the solvent is condensed and recovered in the tubular condenser 17. The third stage is similar to the second stage, but operates at an even lower absolute pressure, for example close to 2 mm Hg.
This stage includes a steam extraction device, which ensures the removal of the last traces of solvent, and some low-boiling impurities from the grease.The third stage provides high quality grease grease, ready to pack and sell. In order to condense the solvent and the extraction rate coming from the third stage, a thermocompressor 19 is used. The solvent / water mixture thus obtained is then separated in a decanter, before the solid is removed. returned to the buffer tank 5. To prevent the degradation of the seep grease during the recovery of the solvent, hot water is used to provide the heatings necessary for the operations.
Each cleaning machine has a hatch, with buttons, and in a variant, an associated filter, through which a pump sends the solvent before returning it to the wool housed in the drum of the machine. Each filter is of the diatomaceous earth type and provides 4 micron filtering. It is essential to clean the filters periodically, which is achieved by pumping solvent laden with clean grease, taken from
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in the buffer tank 5, this pumping being done in the reverse direction, which removes the dirt and powder accumulated on the filter, and transports them to the buffer tank 6. No additives are normally necessary.
It is preferable to line the drums of cleaning machines with perforated cloth.
Using the installation described as an example, approximately 2,270 kg of dirty wool (53% wool, 15% fat, 20% greasy and dirt, and 12% moisture), can be treated. in one hour, with about 13,630 liters of perchlorethylene, so as to provide in one hour, about 340 kgs of highly purified fat.
The invention allows most chlorinated hydrocarbons to be used as a dry cleaning agent, with or without the addition of alcohol (eg 5% isobutyl alcohol) or cyclonhexane.
CLAIMS 1.- Method for degreasing the lsine, consisting in treating the wool with a dry cleaning agent, in separating from the wool the cleaning agent used to wash said agent with a mixture of water: .ni d alcohol, separating said cleaning agent, containing grease grease, from water and alcohol, and recovering the cleaning agent in a solvent recovery distillation apparatus; operating at low pressure and low temperature.
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