DE202014001981U1 - Plant for separating paint particles from an air stream - Google Patents

Plant for separating paint particles from an air stream Download PDF

Info

Publication number
DE202014001981U1
DE202014001981U1 DE202014001981.9U DE202014001981U DE202014001981U1 DE 202014001981 U1 DE202014001981 U1 DE 202014001981U1 DE 202014001981 U DE202014001981 U DE 202014001981U DE 202014001981 U1 DE202014001981 U1 DE 202014001981U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
particles
paint
ice
air stream
paint particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202014001981.9U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sturm Maschinen und Anlagenbau GmbH
Original Assignee
Sturm Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sturm Maschinen und Anlagenbau GmbH filed Critical Sturm Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority to DE202014001981.9U priority Critical patent/DE202014001981U1/en
Publication of DE202014001981U1 publication Critical patent/DE202014001981U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/43Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by filtering the air charged with excess material
    • B05B14/437Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by filtering the air charged with excess material with means for introducing solid material into the air charged with excess material for preventing clogging of the filter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/45Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths using cyclone separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Abstract

Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln (43) aus einem Luftstrom (5), insbesondere aus einer Beschichtungsanlage (2), wobei der Luftstrom (5) über eine Zuführung (15) einer Trenneinrichtung (10) zuleitbar ist, in welcher die Lackpartikel (43) aus der Luft abtrennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eiserzeugungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche Eiskristallteilchen (1) erzeugbar sind, und dass an der Zuführung (15) und/oder der Trenneinrichtung (10) wenigstens eine Eindüseinheit (27) angeordnet ist, mit welcher die Eiskristallteilchen (1) in den Luftstrom (5) einbringbar sind.System for separating paint particles (43) from an air stream (5), in particular from a coating system (2), the air stream (5) being able to be fed via a feed (15) to a separating device (10) in which the paint particles (43) are separable from the air, characterized in that an ice-making device is provided, by means of which ice-crystal particles (1) can be produced, and that at least one injection unit (27) is arranged on the feed (15) and / or the separating device (10) which the ice crystal particles (1) can be introduced into the air stream (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln aus einem Luftstrom gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a system for separating paint particles from an air stream according to the preamble of claim 1.

Bei der Serienfertigung von Kraftfahrzeug wird bei der Lackierung trotz vieler Optimierungen ein erheblicher Teilstrom des Lackes nicht auf die Karosserie des Kraftfahrzeuges aufgetragen. Je nach der Art des Auftragungsverfahrens kann diese Menge bis zu 50% des Lackausflusses betragen. Der betreffende Anteil, welcher Lackoverspray genannt wird, wird in der Lackierkabine vom Luftstrom erfasst und einem Abscheider zugeführt. Die derzeitigen Verfahren aus dem Stand der Technik weisen allerdings neben hohen Betriebs-, Energie- und Investitionskosten eine hohe Komplexität der Verfahrenstechnik auf.In the mass production of motor vehicle, a considerable partial flow of the paint is not applied to the body of the motor vehicle during painting despite many optimizations. Depending on the type of application process, this amount can amount to up to 50% of the paint outflow. The relevant portion, which is called Lackoverspray is detected in the paint booth by the air flow and fed to a separator. However, current state-of-the-art methods, in addition to high operating, energy and investment costs, have a high degree of complexity in process engineering.

Die DE 10 2010 041 552 A1 beschreibt ein Verfahren basierend auf einem Durchlassfilterprinzip, wobei der mit Lackpartikeln kontaminierte Luftstrom durch einen Filter mit geeigneter Porenweite geführt wird. Um eine Verschmutzung des Filters zu vermeiden, wird dieser mit einem Hilfsmaterial, beispielsweise Steinmehl, beaufschlagt. Dieses Additiv wird in einem Abscheideelement fluidisiert und kann sich an der Oberfläche des Filters ablagern. Hierbei verbindet sich das Overspraymaterial in erster Linie mit dem Steinmehl, so dass eine Verschmutzung des Filters verringert wird. Wenn die Filterbeladung entsprechend hoch ist und die Druckdifferenz zunimmt, wird der Filter mit Druckluft gereinigt. Ist die maximale Beladung des Steinmehls mit Lackmaterial erreicht, wird es entsorgt und durch neues Material ersetzt.The DE 10 2010 041 552 A1 describes a method based on a transmission filter principle, wherein the contaminated with paint particles air flow is passed through a filter with a suitable pore size. To avoid contamination of the filter, it is supplied with an auxiliary material, such as stone dust. This additive is fluidized in a separator and may deposit on the surface of the filter. Here, the overspray material combines primarily with the stone meal, so that contamination of the filter is reduced. If the filter load is correspondingly high and the pressure difference increases, the filter is cleaned with compressed air. If the maximum load of stone powder is reached with paint material, it is disposed of and replaced with new material.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Steinmehl auf jedes Lackmaterial spezifisch ausgelegt und abgestimmt sein muss und somit hohe Kosten bei dessen Herstellung sowie der Entsorgung nach der Verwendung entstehen. Insbesondere die Entsorgung ist hierbei unter umwelttechnischen Gesichtspunkten problematisch. Zudem ist aufgrund der beweglichen Teile im Abscheider die Wartung und Instandhaltung problematisch und im Störfall besteht eine hohe Gefahr der Kabinenverschmutzung. Darüber hinaus ist der Strom- und Druckluftverbrauch sehr hoch.A major disadvantage of this method is that the stone powder must be specifically designed and tuned to each paint material and thus high costs incurred in its production and disposal after use. In particular, the disposal is problematic here from an environmental point of view. In addition, due to the moving parts in the separator maintenance and repair is problematic and in case of failure there is a high risk of cabin contamination. In addition, the power and compressed air consumption is very high.

Die DE 10 2007 036 553 A1 offenbart ein Verfahren, welches auf dem Prinzip der elektrostatischen Abscheidung beruht. Der kontaminierte Luftstrom wird hierbei durch ein Abscheidemodul, das aus einem unter Hochspannung stehenden und einem geerdeten Element besteht, geleitet. Dabei werden die Lackpartikel aufgeladen und durch das gerichtete elektrische Feld zu der geerdeten Platte hingezogen. Ein Kühlmittel durchströmt die geerdete Platte, wodurch eine Kristallisation des sich im Luftstrom befindenden Wassers auf der Oberfläche der Abscheideplatte bewirkt wird. Die dabei gebildete Eisschicht bindet die Lackpartikel und wirkt somit einem Verkleben entgegen. Um die Platte zu reinigen wird diese mit einem erwärmten Kühlmedium durchströmt, so dass das Lack-Schmelzwasser-Gemisch in eine darunter liegende Auffangwanne abfließen kann.The DE 10 2007 036 553 A1 discloses a method based on the principle of electrostatic deposition. The contaminated air stream is in this case passed through a separating module, which consists of a high voltage and a grounded element. The paint particles are charged and attracted by the directional electric field to the grounded plate. A coolant flows through the grounded plate, causing crystallization of the water in the air stream on the surface of the separation plate. The resulting ice layer binds the paint particles and thus counteracts sticking. In order to clean the plate, it is flowed through with a heated cooling medium, so that the paint-meltwater mixture can flow into an underlying drip tray.

Dieses Verfahren ist ebenfalls kostenintensiv und komplex und erfordert einen hohen Verbrauch an Verbrauchsmaterial für die Kühlmittelversorgung und das Hochspannungsmodul. Zudem besteht ein hoher Wartungs- und Instandhaltungsaufwand sowie eine Gefahr durch Hochspannung und Leckage der Kühlmittelversorgung. Ferner ist für die Erzeugung der Hochspannung und der Plattenkühlung ein hoher Strombedarf erforderlich.This process is also costly and complex and requires a high consumption of consumables for the coolant supply and the high voltage module. In addition, there is a high maintenance and repair costs and a risk of high voltage and leakage of the coolant supply. Furthermore, a high power requirement is required for the generation of high voltage and plate cooling.

Die DE 10 2010 051 085 A1 beschreibt ein Verfahren, wobei der mit Lackoverspray kontaminierte Luftstrom aus den Fahrzeuglackierkabinen an einem quer zur Strömungsrichtung verlegten Rohrbündel vorbeigeleitet wird, welches nicht nur elektrostatisch aufgeladen, sondern dessen zusätzliche Oberfläche zudem mit einem Haftmaterial beschichtet ist. Die Anlage wird über eine längs den Rohren verschiebbare Lochplatte, welche die angelagerte Schicht aus Lackpartikeln abschabt, gereinigt.The DE 10 2010 051 085 A1 describes a method in which the contaminated with Lackoverspray air flow from the Fahrzeuglackierkabinen is guided past a transverse to the flow tube bundle, which is not only electrostatically charged, but its additional surface is also coated with an adhesive material. The system is cleaned via a slidable plate along the tubes, which scrapes off the deposited layer of paint particles.

Auch dieses Verfahren erfordert für die Kühlmittelversorgung und das Hochspannungsmodul eine teure und komplexe Verfahrenstechnik sowie einen hohen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand, insbesondere für die im Luftkanal angeordneten mit Haftpartikeln beladenen beweglichen Teile. Zudem ist für die statische Aufladung und die Kühlung ein hoher Energiebedarf notwendig.Also, this method requires for the coolant supply and the high-voltage module expensive and complex process technology and a high maintenance and upkeep, especially for the arranged in the air duct with adhesive particles loaded moving parts. In addition, a high energy requirement is necessary for static charging and cooling.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln aus einem Luftstrom bereitzustellen, welche besonders wirtschaftlich betreibbar und zugleich einfach aufgebaut ist.The invention is therefore based on the object to provide a system for separating paint particles from an air stream, which is particularly economical to operate and at the same time simple.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln aus einem Luftstrom, insbesondere aus einer Beschichtungsanlage, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, the object is achieved by a system for separating paint particles from an air stream, in particular from a coating system, with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Ausgehend von einem Abscheiden von Lackpartikeln aus einem Luftstrom, insbesondere aus einer Beschichtungsanlage, wobei der Luftstrom einer Trenneinrichtung zugeführt wird, in welcher die Lackpartikel aus der Luft abgetrennt werden, ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass in den Luftstrom Eiskristallteilchen zum Binden und/oder Agglomerieren der Lackpartikel eingedüst werden.Starting from a deposition of paint particles from an air stream, in particular from a coating plant, wherein the air stream is fed to a separation device in which the paint particles are separated from the air, it is provided according to the invention that in the air flow ice crystal particles for binding and / or Agglomerate the paint particles are injected.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die Partikelgrößen des Overspraylackmaterials für eine effektive Abtrennung häufig zu klein sind. Dies gilt etwa für Trägheitsabscheider, die einer Mindestmasse der Partikel bedürfen. Durch das Eindüsen von Eiskristallteilchen in den Luftstrom wird erreicht, dass bei den Lackpartikeln in einer künstlich erzeugten Turbulenz durch eine gegenseitige Agglomeration durch Anlagern der Partikel an die Eiskristalle eine Volumen- und Massenzunahme erzeugt wird. Die dabei gebildeten größeren Partikel können so etwa in einem nachfolgenden Trägheitsabscheider oder in einem Filter mit größeren Filteröffnungen mit hoher Zuverlässigkeit abgeschieden werden. The invention is based on the recognition that the particle sizes of Overspraylackmaterials are often too small for effective separation. This applies, for example, to inertial separators, which require a minimum mass of the particles. By injecting ice crystal particles into the air stream it is achieved that in the paint particles in an artificially generated turbulence by a mutual agglomeration by attaching the particles to the ice crystals, a volume and mass increase is generated. The larger particles formed in this way can be deposited in a subsequent inertial separator or in a filter with larger filter openings with high reliability.

Um eine besonders hohe Wirkung zu erzeugen und die Adhäsion des Lackmaterials zu reduzieren, werden in den mit Lackpartikeln kontaminierten Abluftstrom Eiskristallteilchen in Form von feinem Pulverschnee eingedüst. Bei einer entsprechend hohen Teilchendichte und Größe der Partikel steigt statistisch der Effekt der Teilchenagglomeration. Zudem erfüllt Wasserschnee die physikalisch-chemischen Voraussetzungen zur Vereinigung mit dem im Allgemeinen wasserbasierten Lackmaterial. Der somit gereinigte Luftvolumenstrom kann mittels Umluftverfahren und ohne weiteren nachträglichen Konditionierungsaufwand erneut dem Lackierprozess zugeführt werden.In order to produce a particularly high effect and to reduce the adhesion of the paint material, ice crystal particles in the form of fine powder snow are injected into the exhaust air stream contaminated with paint particles. With a correspondingly high particle density and particle size, the effect of particle agglomeration increases statistically. In addition, water snow fulfills the physical-chemical requirements for combination with the generally water-based paint material. The thus purified air volume flow can be fed by Umluftverfahren and without further subsequent conditioning effort again the painting process.

Ein erheblicher Anteil der für die Erzeugung der Eiskristallteilchen aufgebrachten Energie führt zu Abwärme, welche zurückgewonnen und in dem Lackierprozess genutzt werden kann.A significant proportion of the energy applied to the production of the ice crystal particles leads to waste heat, which can be recovered and used in the painting process.

Bei gegenwärtigen Verfahren zur Serienlackierung wird die Luft erwärmt und muss anschließend mit Abscheidung der Overspraypartikel wieder gekühlt. Aufgrund der durch das Schnee- und Eismaterial eingebrachten Kälteenergie kann hierbei Kühlleistung eingespart werden. Aufgrund der einfachen Verfahrensführung nach der Erfindung kann eine erhebliche Energieeinsparung im Vergleich zu den herkömmlichen Technologien nach dem Stand der Technik erreicht werden. Diese kann bis über 50% betragen. Darüber hinaus kann das Schnee-Schmelzwasser-Lackmaterial nach einer entsprechenden Abtrennung wiederverwendet werden und eine aufwändige und kostenintensive Entsorgung kann entfallen. Zudem besteht im Störungsfall keine Gefahr einer Verschmutzung der Lackkabinen, da sowohl Lack als auch das verwendete Wasser kein Risiko für die Prozesstechnik darstellen.In current mass finishing processes, the air is heated and must then be cooled again upon deposition of the overspray particles. Due to the cold energy introduced by the snow and ice material, in this case cooling power can be saved. Due to the simple methodology of the invention, significant energy savings can be achieved as compared to conventional prior art technologies. This can amount to more than 50%. In addition, the snow-melt water paint material can be reused after an appropriate separation and a costly and expensive disposal can be omitted. In addition, there is no risk of contamination of paint booths in case of failure, since both paint and the water used pose no risk to the process technology.

Die Erfindung ist insbesondere für die Verwendung in einem Lackierungsverfahren für Kraftfahrzeuge geeignet, kann jedoch ohne weiteres in allen Bereichen der Serienlackierung, beispielsweise für Haushaltswaren oder Möbel, in welchen eine Abscheidung des Lackoversprays vorgeschrieben ist, verwendet werden.The invention is particularly suitable for use in a painting process for motor vehicles, but can readily be used in all areas of series painting, for example for household goods or furniture in which deposition of the paint overspray is prescribed.

Es ist bevorzugt, wenn die Eiskristallteichen im Wesentlichen aus einem Fluid gebildet werden, das ausgewählt ist aus Wasser, Alkoholen, Ethern, Estern, Carbonsäuren, Kohlendioxid oder Mischungen davon.It is preferred that the ice crystal ponds be formed substantially of a fluid selected from water, alcohols, ethers, esters, carboxylic acids, carbon dioxide or mixtures thereof.

Diese Verbindungen weisen eine geringere Dichte der festen Phase im Vergleich zur flüssigen Phase auf, so dass die entsprechenden Eispartikel eine erheblich größere Kollisionsoberfläche besitzen. Es kann auf diese Weise eine besonders effiziente Anlagerung von Lackpartikeln auf den Kristallteilchen dieser Verbindungen erfolgen. Zudem sind die entsprechenden Fluide kostengünstig im großtechnischen Maßstab zu erwerben. Die entsprechende Verfahrenstechnik zur Umwandlung der fluiden Phase in den Festkörper ist bekannt und beruht auf ausgereiften Prozessschritten, welche auch unter energetischen Gesichtspunkten weitgehend optimiert sind. Zudem weisen die Moleküle dieser Fluide eine hinreichend große Polarität auf, um sich mit dem in der Regel wasserbasierten Lackmaterial zu vermischen.These compounds have a lower density of the solid phase compared to the liquid phase, so that the corresponding ice particles have a considerably larger collision surface. It can be done in this way a particularly efficient deposition of paint particles on the crystal particles of these compounds. In addition, the corresponding fluids are inexpensive to purchase on a large scale. The corresponding process technology for the conversion of the fluid phase into the solid is known and is based on mature process steps, which are largely optimized from an energetic point of view. In addition, the molecules of these fluids have a sufficiently large polarity to mix with the usually water-based paint material.

Geeigneterweise werden dem Fluid weitere Additive, insbesondere zur Änderung des Schmelzpunktes, der Viskosität oder der Benetzungseigenschaften zugesetzt.Suitably, further additives, in particular for changing the melting point, the viscosity or the wetting properties are added to the fluid.

Durch eine Absenkung des Schmelzpunktes kann eine Verringerung des Energieaufwandes zum Abkühlen in den festen Zustand des Fluids erreicht werden. Durch eine geeignete Wahl der Viskosität kann dieses auf die betreffende Geometrie und Strömungsführung in der Beschichtungsanlage hin optimiert werden. Bei einer geringeren Viskosität reduzieren sich die Energieverluste durch die Strömungsreibung, während bei einer erhöhten Viskosität sich ein leichterer Übergang in den festen Zustand erreichen lässt. Die einzustellenden Benetzungseigenschaften richten sich an die Oberflächenbeschaffenheit der eingesetzten Beschichtungsanlage, insbesondere hinsichtlich deren Oberflächenrauigkeit sowie hydrophoben beziehungsweise hydrophilen Charakters. Zur Änderung der betreffenden physikalischchemischen Größen eignen sich organische oder anorganische Salze sowie oberflächenaktive Tenside.By lowering the melting point, a reduction of the energy expenditure for cooling to the solid state of the fluid can be achieved. By a suitable choice of the viscosity, this can be optimized for the relevant geometry and flow guidance in the coating system. With a lower viscosity, the energy losses are reduced by the flow friction, while at an increased viscosity, a lighter transition to the solid state can be achieved. The wetting properties to be set depend on the surface properties of the coating system used, in particular with regard to their surface roughness and hydrophobic or hydrophilic character. To change the physical-chemical variables concerned, organic or inorganic salts and surface-active surfactants are suitable.

Es ist vorteilhaft, wenn die Trenneinrichtung einen Filter oder eine Abscheidefläche aufweist, mit welcher die Eiskristallteilchen mit den Lackpartikeln in fester oder aufgeschmolzener Form aus dem Luftstrom abgetrennt werden.It is advantageous if the separating device has a filter or a separating surface, with which the ice crystal particles are separated with the paint particles in solid or molten form from the air stream.

Als Filtermaterialien können beispielsweise Siebe, Papierfilter, Glasfasern, Vliese, Keramikfilterelemente aus offenporiger Keramik, offenporige Sintermetallfilterelemente oder Nadelfilze verwendet werden. Nach der erfolgten Überführung der Eiskristallteilchen mit den Lackpartikeln in die flüssige Phase kann eine Trennung des betreffenden Gemisches in das die Kristallteilchen bildende Fluid und in das Lackmaterial erfolgen und beide Komponenten können wieder verwendet und in das Verfahren zurückgeführt werden. Bei Verwendung einer Abscheidefläche kann die applizierte Oberflächentemperatur dahingehend abgestimmt werden, dass die jeweiligen Phasen getrennt voneinander in den flüssigen Zustand überführt werden. Die Abscheidefläche kann glatt sein oder über eine erhöhte Oberflächenrauigkeit beziehungsweise andere Oberflächenstrukturierungen verfügen, um ein hohes Maß an Adsorptionsfläche den aufzufangenden Eiskristallteilchen mit den Lackpartikeln zur Verfügung zu stellen. Die Lack-Flüssigkeitsmischung lässt sich leicht von der Abscheidefläche entfernen.As filter materials, for example, sieves, paper filters, glass fibers, nonwovens, ceramic filter elements of open-pore ceramic, open-pore sintered metal filter elements or needle felt can be used become. After the conversion of the ice crystal particles with the paint particles in the liquid phase, a separation of the relevant mixture in the fluid forming the crystal particles and in the paint material can be carried out and both components can be reused and recycled to the process. When using a Abscheidefläche the applied surface temperature can be adjusted to the effect that the respective phases are transferred separately from each other in the liquid state. The deposition surface may be smooth or have an increased surface roughness or other surface structuring in order to provide a high degree of adsorption surface to the ice crystal particles to be collected with the paint particles. The paint-liquid mixture can be easily removed from the separation surface.

Es ist bevorzugt, wenn eine Kühlfläche verwendet wird, an welcher aus der Flüssigkeit eine Eisschicht gebildet wird, welche zum Bilden der Eiskristallteilchen abgetrennt und zerkleinert wird.It is preferable to use a cooling surface on which an ice layer is formed from the liquid, which is separated and crushed to form the ice crystal particles.

Hierfür eignen sich insbesondere mit Kühlmittel durchflossene Walzen in einem Wasserbad. Das Wasser gefriert an der Walzenoberfläche, wird mittels Bürsten oder einer Rakel abgetragen und unmittelbar in die erzeugte Turbulenz eingebracht. Die Partikelgröße kann hierbei durch die entsprechenden Prozessparameter wie Walzentemperatur und Drehgeschwindigkeit beeinflusst werden.Suitable for this purpose are, in particular, rollers through which coolant flows in a water bath. The water freezes on the roll surface, is removed by means of brushes or a doctor blade and introduced directly into the generated turbulence. The particle size can be influenced by the corresponding process parameters such as roller temperature and rotational speed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Eiskristallteilchen mittels einer Sprüheinrichtung durch Versprühen der Flüssigkeit unter Wärmeentzug gebildet. Die Sprüheinrichtung kann die Eindüseneinheit zur Zuführung der Eiskristalle in den Luftstrom sein.In a further preferred embodiment of the invention, the ice crystal particles are formed by means of a spraying device by spraying the liquid under heat removal. The spraying device may be the injection unit for feeding the ice crystals into the air stream.

Im Falle von Wasser als verwendetem Fluid wird das zur Schneeproduktion benötigte Wasser komprimiert und auf unter 0°C abgekühlt, ohne dabei zu gefrieren. Mittels Ventilator und gekühlter Luft wird das unterkühlte Wasser fein zerstäubt und in einen Turbulenzbereich eingebracht. Dabei kristallisiert das Wasser bei Einbringung in den Agglomerationsbereich aus. Die Erzeugung der Schneekristalle und insbesondere der Kristallgröße kann gezielt und gesteuert erfolgen.In the case of water as the fluid used, the water needed for snow production is compressed and cooled to below 0 ° C without freezing. Using fan and cooled air, the supercooled water is finely atomized and introduced into a turbulence zone. The water crystallizes upon introduction into the agglomeration area. The generation of the snow crystals and in particular the crystal size can be targeted and controlled.

Diese Eigenschaften können durch eine definierte Einstellung von Druck, Temperatur und/oder relativer Luftfeuchtigkeit bewirkt werden. Bei Verwendung von Wasser als verwendetem Fluid hat sich ein Temperaturbereich von etwa 20 bis 25°C und 60 bis 70% relativer Luftfeuchte als besonders geeignet erwiesen. Ferner ist zu berücksichtigen, dass aufgrund der großen Oberfläche der zahlreichen Schneekristalle es zu einer Schneeschmelze zwischen deren Einbringung und der Abscheidung in der Trenneinrichtung kommen wird, wodurch eine Feuchteerhöhung des Luftstroms zustande kommt. Dies kann eine nachträgliche Konditionierung der gereinigten Luft auf die Prozessbedingungen erfordern. Neben der Beeinflussung der Kristallgröße und Geometrie kann zusätzlich durch weitere chemische Hilfsmittel, wie beispielsweise sogenannten Snow-Inducern, die Nukleationstemperatur zur Bildung der Schneephase erhöht werden. Als Snow-Inducer sind insbesondere Proteine geeignet. An diesen Proteinen bilden sich kleine Eiskristalle als Kristallisationskeime, an denen weiteres Wasser angefriert. Je niedriger die relative Luftfeuchtigkeit ist, desto besser wirkt hierbei der Abkühlungsvorgang. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 30% läuft dieser Schritt bereits bei 1°C ab, während hingegen bei 80% relativer Luftfeuchtigkeit unter –3°C erforderlich sind.These properties can be achieved by a defined setting of pressure, temperature and / or relative humidity. When using water as the fluid used, a temperature range of about 20 to 25 ° C and 60 to 70% relative humidity has been found to be particularly suitable. Furthermore, it should be noted that due to the large surface area of the numerous snow crystals there will be a snow melt between their introduction and the deposition in the separator, whereby a moisture increase of the air flow is achieved. This may require subsequent conditioning of the purified air to the process conditions. In addition to influencing the crystal size and geometry, the nucleation temperature for forming the snow phase can be additionally increased by further chemical aids, such as so-called snow-inducers. In particular proteins are suitable as snow inducer. On these proteins, small ice crystals form as crystallization nuclei, to which more water freezes. The lower the relative humidity, the better the cooling process. At a relative humidity of about 30%, this step already starts at 1 ° C, whereas at 80% relative humidity below -3 ° C is required.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn die Eiskristallteilchen elektrisch aufgeladen werden.It is also advantageous if the ice crystal particles are charged electrically.

Die elektrische Aufladung kann entweder durch eine Ionisation in einem starken elektrischen Feld oder durch einen Beschuss mit elektrisch geladenen Teilchen erfolgen. Die elektrisch aufgeladen Eiskristallteilchen eignen sich besonders zur weiteren Agglomeration der polaren Lackpartikel. Ferner können die agglomerierten Partikel in einem elektrischen und/oder magnetischen Feld effizient aufgefangen werden.The electrical charge can be either by ionization in a strong electric field or by a bombardment with electrically charged particles. The electrically charged ice crystal particles are particularly suitable for further agglomeration of the polar paint particles. Furthermore, the agglomerated particles can be efficiently collected in an electric and / or magnetic field.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Luftstrom vor der Zuführung der Trenneinrichtung zur Agglomeration der Lackpartikel vorbehandelt.In a further preferred embodiment of the invention, the air stream is pretreated before the supply of the separating device for agglomeration of the paint particles.

Auf diese Weise wird die Masse der Lackpartikel erhöht und eine nachfolgende Trennung der Lackpartikel vom Luftstrom kann in einer Trägheitsabscheideeinrichtung besonders effizient erfolgen. Neben einer Vorbehandlung zur Agglomeration der Lackpartikel kann auch eine Anpassung des Luftstromes hinsichtlich Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Druck und relativer Luftfeuchtigkeit erfolgen. Die Strömungsrichtung und -geschwindigkeit des Luftstromes können bei einer größeren Partikelgröße definierter eingestellt werden, wobei eine einheitliche Strömungsrichtung und -geschwindigkeit ebenfalls zur Agglomeration der Lackpartikel beiträgt.In this way, the mass of the paint particles is increased and a subsequent separation of the paint particles from the air flow can be carried out particularly efficiently in a Trägheitsabscheideeinrichtung. In addition to a pretreatment for agglomeration of the paint particles, an adjustment of the air flow in terms of flow velocity, temperature, pressure and relative humidity can be carried out. The flow direction and velocity of the air stream can be set defined with a larger particle size, wherein a uniform flow direction and speed also contributes to the agglomeration of the paint particles.

Es ist zweckmäßig, wenn die Vorbehandlung zur Agglomeration in einem Scherschichtkanal durchgeführt wird.It is expedient if the pretreatment for agglomeration is carried out in a shear-layer channel.

Dabei wird bei den Lackpartikeln in einer künstlich erzeugten Turbulenz durch eine gegenseitige Anlagerung, das heißt eine Agglomeration durch Partikelkollision, eine Volumen- und Massezunahme erzeugt, um sie in einer anschließenden Trägheitsabscheideeinrichtung, wo weitere Agglomerationseffekte erfolgen, vollständig abscheiden zu können. In einem Scherschichtkanal strömen zwei partikelbeladene Luftströmungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und mischen sich in einem nachfolgenden Mischungskanal. Aufgrund des unterschiedlichen Impulseintrages entsteht eine turbulente Scherschicht und es erfolgt ein turbulenter Mischungsvorgang. Dabei vermischen sich die Luft- und Partikelmassenströme miteinander und es findet der Agglomerationsvorgang statt. Maßgeblich für den Agglomerationsvorgang sind die Wechselwirkungen und Haftbedingungen zwischen den Lackpartikeln beziehungsweise den Lackpartikeln sowie den Eiskristallteilchen sowie die Kollisionswahrscheinlichkeit, welche wiederum von der Partikelgröße, der -dichte und der Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Darüber hinaus können verschiedene Agglomerationsmechanismen existieren, welche wiederum den Agglomerationsvorgang und dessen Kinetik beeinflussen. Zur Steuerung des Agglomerationsprozesses sollten die Geschwindigkeitsverhältnisse der beiden Luftströmungen, die Partikelanzahl sowie die Partikelgrößenverteilung definiert sein. Die aus dem Mischungskanal austretenden an Masse und Volumen deutlich vergrößerten Partikel können dann nachfolgend in einer Trägheitsabscheideeinrichtung entsprechend ihrer Masse aufgetrennt und aufgefangen werden. Die so von den Lackpartikeln befreite Luft kann entweder ausgetragen oder erneut dem Verfahren als Reinluft zugeführt werden.Here, in the paint particles in an artificially generated turbulence by a mutual attachment, that is an agglomeration caused by particle collision, a volume and mass increase to them in a subsequent Inert separation, where further agglomeration effects are done to be able to completely separate. In a shear-layer channel, two particle-laden air streams flow at different speeds and mix in a subsequent mixing channel. Due to the different momentum input creates a turbulent shear layer and there is a turbulent mixing process. The air and particle mass flows mix with each other and the agglomeration process takes place. Decisive for the agglomeration process are the interactions and adhesion conditions between the paint particles or the paint particles and the ice crystal particles and the probability of collision, which in turn depends on the particle size, the density and the flow velocity. In addition, various agglomeration mechanisms may exist, which in turn affect the agglomeration process and its kinetics. To control the agglomeration process, the velocity ratios of the two air flows, the number of particles and the particle size distribution should be defined. The masses and volumes significantly enlarged from the mixing channel can then subsequently be separated and collected in accordance with their mass in an inertia separating device. The thus freed of the paint particles air can either be discharged or re-fed to the process as clean air.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln aus einem Luftstrom, insbesondere aus einer Beschichtungsanlage, wobei der Luftstrom über eine Zuführung einer Trenneinrichtung zuleitbar ist, in welcher die Lackpartikel aus der Luft abtrennbar sind. Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist eine Eiserzeugungseinrichtung vorgesehen, durch welche Eiskristallteilchen erzeugbar sind, und an der Zuführung und/oder der Trenneinrichtung wenigstens eine Eindüseinheit angeordnet ist, mit welcher die Eiskristallteilchen in den Luftstrom einbringbar sind.The invention relates to a system for separating paint particles from an air stream, in particular from a coating plant, wherein the air flow can be supplied via a feed of a separating device, in which the paint particles are separable from the air. In the system according to the invention, an ice-making device is provided, by means of which ice-crystal particles can be produced, and at least one injection unit, with which the ice-crystal particles can be introduced into the air stream, is arranged on the feed and / or the separating device.

Die Eis- beziehungsweise Schneeproduktion kann auf verschiedene Weise erfolgen. Geeignet ist eine Schneeproduktion mit gekühlten Walzen, wobei mit Kühlmittel durchflossene Walzen in einem Wasserbad rotieren und das an der Walzenoberfläche gefrorene Wasser mittels Bürsten oder einer Rakel abgetragen wird. Daneben kann eine Schneeproduktion mit unterkühltem Wasser erfolgen, welches komprimiert und unter 0°C abgekühlt wird, ohne dabei zu gefrieren. Das unterkühlte Wasser wird in einer trockenen und gekühlten Luft fein zerstäubt und in den Luftstrom eingebracht. Dabei kann die Zerstäubung des unterkühlten Wassers auch unmittelbar mit der Eindüseinheit erfolgen. Die Zuführung des Luftstromes in die Trenneinrichtung kann sich besonders bevorzugt an einen Mischungskanal eines Scherschichtkanals anschließen, in welchem sich die aus der Vermischung der mit Schneepartikeln beziehungswese mit Overspraylackpartikeln beladene Luftströmungen agglomerierte Lackpartikel gebildet haben. Durch das Einbringen weiterer Eiskristallteilchen in den Luftstrom durch die Eindüseinheit erfolgen weitere Agglomerationsprozesse an den bereits eintretenden voragglommerierten Lackpartikeln. Zudem wird durch die eingedüsten Eiskristallteilchen eine Partikelhülle um die Overspraypartikel gebildet, wodurch die Gefahr eines Verklebens der Wände der Trenneinrichtung durch die anhaftenden Lackpartikel reduziert wird. Ort und Anordnung der Eindüseinheit richten sich nach der Eis- und Schneestabilität im Luftstrom sowie an den Ort der intensivsten Turbulenzentwicklung. Die Stabilität der Eis- oder Schneepartikel sowie deren Agglomerationscharakter kann neben den thermodynamischen Parametern wie Druck, Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit ferner über die Geometrie und Dimensionierung der Zuführung beeinflusst werden. Hierbei kann die geometrisch bedingte Turbulenzentwicklung mittels Strömungssimulationen an das Schneeverhalten angepasst werden. Eine optimale Geometrie des Scherschichtkanals sowie der Ort der Schneeeindüsung ist abhängig von Agglomerationscharakter, Schneestabilität und Turbulenzintensität.The ice or snow production can take place in various ways. Suitable is a snow production with cooled rolls, with rollers through which coolant flows in a water bath and the water frozen on the roll surface is removed by means of brushes or a doctor blade. In addition, a snow production with supercooled water can take place, which is compressed and cooled below 0 ° C, without freezing. The supercooled water is finely atomized in a dry and cooled air and introduced into the air stream. The atomization of the supercooled water can also be done directly with the Eindüseinheit. The feeding of the air stream into the separating device can particularly preferably be connected to a mixing channel of a shear layer channel in which the paint particles agglomerated from the mixing of the snow particles with the overspraylack particles laden with snow particles have formed. By introducing further ice crystal particles into the air flow through the injection unit, further agglomeration processes take place on the already occurring pre-agglomerated paint particles. In addition, a particle shell is formed by the overspray particles by the injected ice crystal particles, whereby the risk of sticking of the walls of the separator is reduced by the adhering paint particles. The location and arrangement of the injection unit depend on the ice and snow stability in the air stream as well as on the location of the most intensive turbulence development. The stability of the ice or snow particles and their agglomeration character can be influenced in addition to the thermodynamic parameters such as pressure, temperature and relative humidity on the geometry and dimensioning of the feed. In this case, the geometrically induced turbulence development can be adapted to the snow behavior by means of flow simulations. An optimal geometry of the shear layer channel as well as the location of the snow injection depends on agglomeration character, snow stability and turbulence intensity.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage weist die Trenneinrichtung eine Trägheitsabscheideeinrichtung, insbesondere einen Zyklon, auf.In a particularly preferred embodiment of the system according to the invention, the separating device has an inertia separating device, in particular a cyclone.

Auf diese Weise können die vergrößerten agglomerierten Lackpartikel besonders effizient aus dem Luftstrom abgetrennt werden. Dabei ist die Abtrennung umso effektiver je größer die Masse der jeweiligen Lackpartikel ist und daher ist beim Eintritt in die Trenneinrichtung eine möglichst große Masse der Partikel anzustreben.In this way, the enlarged agglomerated paint particles can be separated from the air stream particularly efficiently. In this case, the separation is the more effective the greater the mass of the respective paint particles, and therefore the largest possible mass of the particles should be aimed for when entering the separation device.

Andererseits darf die Masse der Partikel auch nicht zu groß sein, um noch in dem Luftstrom mittransportiert zu werden. Mittels eines Zyklons können besonders hohe Fluidgeschwindigkeiten zur Erreichung eines optimalen Trenngrades erreicht werden. Die Fluidgeschwindigkeit kann über die Geometrie des Zyklons sowie über die Differenzdrucke am Ein- und Ausgangs des Zyklons definiert an die Erfordernisse, das heißt insbesondere an die Dichte, Viskosität und Benetzungseigenschaften der Lackpartikel sowie an die thermodynamischen Parameter wie Druck und Temperatur sowie Feuchtigkeit des Luftstromes definiert eingestellt werden. Der mit den agglomerierten Lackpartikeln beladene Luftstrom tritt hierbei über eine Zuführung in den Zyklon ein und wird in eine dreidimensionale, turbulente Rotationsdrallströmung versetzt, wobei die Lackpartikel durch Wirkung der Zentrifugalkräfte nach außen gedrückt werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass die Lackpartikel die Zyklonwände erreichen und diese verkleben könnten. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden, dass eine Flüssigkeitshülle um die Overspraypartikel durch Eindüsen von Schneeflocken in den Zykloninnenraum gebildet wird. Die eingedüsten Schneepartikel können ihrerseits zusätzlich zu einer weiteren Agglomeration der Partikel beitragen. Die dabei gebildete niedrigviskose Suspension aus Schnee beziehungsweise Eis und Lackmaterial fließt durch eine untere zylindrische Konusöffnung aus dem Zyklon ab. Der von den Lackpartikeln befreite gereinigte Luftvolumenstrom kann durch ein zylindrisches Tauchrohr, welches zentral in den Zyklon hineinragt, ausgetragen werden. Sollte die ursprüngliche Reinigung des Luftstromes noch nicht ausreichen, so kann eine weitere Zyklonabscheideeinrichtung nachgeschaltet werden beziehungsweise auch eine Kaskade von Zyklonabscheideeinrichtungen vorgesehen sein.On the other hand, the mass of the particles must not be too large to be transported in the air flow. By means of a cyclone particularly high fluid velocities can be achieved to achieve an optimum degree of separation. The fluid velocity can be defined by the geometry of the cyclone as well as the differential pressures at the inlet and outlet of the cyclone defined by the requirements, that is in particular the density, viscosity and wetting properties of the paint particles and the thermodynamic parameters such as pressure and temperature and humidity of the air flow be set. The air stream loaded with the agglomerated paint particles enters via a feed into the cyclone and is set in a three-dimensional, turbulent rotational spin flow, whereby the paint particles are forced outward by the action of the centrifugal forces become. There is a risk here that the paint particles could reach the cyclone walls and stick them together. This can be counteracted by forming a liquid envelope around the overspray particles by injecting snowflakes into the cyclone interior. The injected snow particles may in turn contribute to further agglomeration of the particles. The resulting low-viscosity suspension of snow or ice and paint material flows through a lower cylindrical cone opening from the cyclone. The cleared of the paint particles purified air flow can be discharged through a cylindrical dip tube, which projects centrally into the cyclone. If the original cleaning of the air stream is not sufficient, then another cyclone separator can be connected downstream or else a cascade of cyclone separation devices can be provided.

Insgesamt ergibt sich daher eine Veränderung der Partikelgröße des Lackmaterials durch Agglomerationsvorgänge zum einen durch interne Prozesse in dem Zyklon sowie durch externe Verfahrensschritte wie in der Schneezugabe in einem vorgeschalteten Scherschichtkanal. Für die Zyklonabscheidung gilt es ein Optimum an Differenzdruck und Volumenstrom festzulegen, welches eine Funktion der Größe der Overspraypartikel ist. Hierbei können Greenfield- und Brownfield-Betrachtungen vorgenommen werden Geeigneterweise ist an der Trenneinrichtung eine Sammeleinrichtung, insbesondere ein Filter oder eine Abscheidefläche, zum Auffangen der gebundenen oder agglomerierten Lackpartikel vorgesehen.Overall, therefore, results in a change in the particle size of the paint material by agglomeration processes on the one hand by internal processes in the cyclone and by external process steps such as in the snow addition in an upstream shear layer channel. For the cyclone separation, it is important to set an optimum differential pressure and flow rate, which is a function of the size of the overspray particles. In this case, greenfield and brownfield observations can be made suitably, a collection device, in particular a filter or a Abscheidefläche, provided for collecting the bound or agglomerated paint particles on the separator.

Bevorzugt ist die Sammeleinrichtung oberhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Trägerfluids erhöht, so dass ein Aufschmelzen des Fluids am Filter oder Abscheideflache erfolgen kann und ein Gemisch aus Fluid und Lackpartikelmaterial gebildet wird. Diese beiden Phasen können nachfolgend voneinander getrennt werden und separat voneinander aufbereitet sowie gegebenenfalls dem Verfahren erneut zugeführt werden. Das Filtermaterial oder das Material der Abscheidefläche sowie deren Oberflächeneigenschaften sollten in Abhängigkeit von der Polarität des Lackmaterials beziehungsweise des Trägerfluids geeignet gewählt werden. So ist bei polaren Materialien eine hydrophile Oberfläche zu bevorzugen, während bei apolaren Substanzen eine hydrophobe Oberfläche geeigneter ist. Dabei bildet sich auf der Sammeleinrichtung ein zusammenhängender Film der Lackpartikel beziehungsweise von Trägerfluidverbindungen, welche an einem geeigneten Ort definiert abfließen kann.Preferably, the collecting device is raised above the melting point of the carrier fluid used, so that a melting of the fluid at the filter or Abscheideflache can take place and a mixture of fluid and paint particle material is formed. These two phases can subsequently be separated from one another and treated separately from one another and, if appropriate, recirculated to the process. The filter material or the material of the Abscheidefläche and their surface properties should be selected depending on the polarity of the paint material or the carrier fluid suitable. For example, in the case of polar materials, a hydrophilic surface is to be preferred, while in the case of apolar substances a hydrophobic surface is more suitable. In this case, a coherent film of the paint particles or of carrier fluid compounds, which can flow off at a suitable location, forms on the collecting device.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn mehrere Eindüseinheiten vorgesehen sind, welche getrennt voneinander ansteuerbar sind.Further, it is advantageous if a plurality of Eindüseinheiten are provided, which are controlled separately.

Mit mehreren Eindüseinheiten kann im gleichen Zeitraum eine größere Menge von Schnee- und Eismaterial gleichmäßig in die Trenneinrichtung eingebracht werden. Zusätzlich verbessern die an verschiedenen Stellen auftretenden Einströmvorgänge die Turbulenz und Durchmischung in der Trenneinrichtung. Über eine Steuer- und Regeleinrichtung kann die Menge, Strömungsgeschwindigkeit sowie bei einer alternierenden Eindüsung die Frequenz des eingebrachten Eismaterials auf die jeweiligen Anforderungen, das heißt insbesondere Strömungsverhältnisse und Geometrie der Trenneinrichtung gezielt angepasst werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, im Bereich der Zuführung des Luftstromes zunächst eine größere Menge an Schneematerial einzudüsen und in hinteren strömungsabwärtigen der Trenneinrichtung die Menge an eingebrachtem Schneematerial allmählich zu reduzieren.With several Eindüseinheiten a larger amount of snow and ice material can be evenly introduced into the separator in the same period. In addition, the inflow events occurring at various points improve the turbulence and mixing in the separator. Via a control and regulating device, the amount, flow velocity and, in the case of an alternating injection, the frequency of the introduced ice material can be specifically adapted to the respective requirements, that is to say in particular flow conditions and geometry of the separating device. In particular, it may be advantageous to initially inject a larger amount of snow material in the region of the supply of the air flow and to gradually reduce the amount of snow material introduced in the rear downstream of the separation device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Elemente.The invention will be explained in more detail with reference to a schematic embodiment with reference to the drawings. The same reference numerals designate the same elements.

Es zeigt:It shows:

1 ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a schematic block diagram of the method according to the invention;

2 einen Querschnitt durch die Trenneinrichtung; und 2 a cross section through the separator; and

3 einen Querschnitt durch einen Scherschichtkanal der erfindungsgemäßen Anlage. 3 a cross section through a shear layer channel of the system according to the invention.

Es sind verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage denkbar. Im Folgenden wir eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.There are various embodiments of the system according to the invention conceivable. In the following we describe a preferred embodiment.

In dem in 1 schematisch dargestellten Ablaufdiagramm wird Abluft 5, welche mit Overspraylackpartikeln 43 beladen ist, aus einer Beschichtungsanlage 2, beispielsweise für die Beschichtung von Kraftfahrzeugen, Haushaltswaren oder Möbeln, mit einem Strom von Eiskristallteilchen 1 zusammengeführt, um durch eine Adsorption der Lackpartikel 43 auf den Eiskristallteilchen 1 eine Lackpartikelagglomeration 3 zu bewirken. Die Eiskristallteilchen 1 weisen eine sehr hohe spezifische Oberfläche im Vergleich zu ihrer Masse auf und können daher auf ihrem Strömungsweg eine große Anzahl von Overspraylackpartikeln 43 adsorbieren. Diese werden auf der Oberfläche gebunden und können sich teilweise zu größeren Agglomeraten verbinden. Die mit den agglomerierten Lackpartikeln 43 beladenen Eiskristallteilchen 1 werden anschließend zur Lackabtrennung 4 weiterbehandelt. Die Lackabtrennung 4 kann beispielsweise durch Aufschmelzen der Eiskristallteilchen 1, wobei eine Phasenseparation in Wasser und Lackmaterial stattfindet, erfolgen. Bei Lackmaterial auf Wasserbasis wird das Gemisch aus Schmelzwasser und Lackmaterial entsorgt. In der in 2 gezeigten Trenneinrichtung 10 strömt die mit Lackpartikeln 43 beladene Abluft 5 über eine Zuführung 15 in die als Zyklon ausgebildete Trenneinrichtung 10 ein. Aufgrund der Zyklongeometrie wird die Abluft 5 um das zentral in den Zyklon ragende Tauchrohr 20 in eine dreidimensionale turbulente Rotationsdrallströmung 29 versetzt. An verschiedenen Stellen innerhalb des Zyklons erfolgt eine Schneeeindüsung 27, wodurch eine Hülle aus Schneepartikeln 44 um die Lackpartikel 43 gebildet wird. An den eingedüsten Schneepartikeln 44 lagern sich die Lackpartikel 43 durch Adsorption an, und es findet ein Agglomerationsvorgang statt, wodurch sich die Masse der Partikel bestehend aus Lack- und Eismaterial vergrößert. Aufgrund der vergrößerten Masse der agglomerierten Lackpartikel 43 werden diese durch Zentrifugalkräfte, welche durch die Rotationsdrallströmung entstehen, in den Außenbereich der Strömung gedrückt und gleichzeitig verbleibt die gereinigte Luft 30 im Strömungsinneren und wird über das Tauchrohr 20 abgeführt. Die mit Lackpartikeln 43 beladenen Schneepartikel 44 haften an der Innenwand des Konus 25 an, und können als eine niedrigviskose Suspension durch die untere zylindrische Konusöffnung abfließen.In the in 1 schematically shown flow chart is exhaust air 5 , which with Overspraylackpartikeln 43 is loaded from a coating plant 2 For example, for the coating of automobiles, household goods or furniture, with a stream of ice crystal particles 1 merged to adsorb the paint particles 43 on the ice crystal particles 1 a paint particle agglomeration 3 to effect. The ice crystal particles 1 have a very high specific surface area compared to their mass and therefore can have a large number of overspray particles on their flow path 43 adsorb. These are bound on the surface and can partially combine to form larger agglomerates. The with the agglomerated paint particles 43 loaded ice crystal particles 1 are then used for paint separation 4 further treated. The paint separation 4 For example, by melting the Eiskristallteilchen 1 , wherein a phase separation in water and paint material takes place, take place. In the case of water-based paint material, the mixture of melt water and paint material is disposed of. In the in 2 shown separating device 10 that flows with paint particles 43 laden exhaust air 5 via a feeder 15 in the form of a cyclone separator 10 one. Due to the cyclone geometry, the exhaust air 5 around the dip tube projecting centrally into the cyclone 20 in a three-dimensional turbulent rotational spin flow 29 added. At various points within the cyclone there is a snow injection 27 , creating a shell of snow particles 44 around the paint particles 43 is formed. On the injected snow particles 44 store the paint particles 43 by adsorption, and there is an agglomeration process, which increases the mass of the particles consisting of paint and ice material. Due to the increased mass of the agglomerated paint particles 43 These are pressed by centrifugal forces, which are caused by the rotational spin flow in the outer region of the flow and at the same time remains the purified air 30 in the flow inside and is over the dip tube 20 dissipated. The with paint particles 43 loaded snow particles 44 adhere to the inner wall of the cone 25 and can flow as a low viscosity suspension through the lower cylindrical cone opening.

Der Zuführung 15 ist ein Scherschichtkanal 40 vorgeschaltet, welcher im Querschnitt in 3 gezeigt ist. Der Scherschichtkanal 40 besteht aus zwei Einheiten, einem Lackpartikelströmungskanal 50 sowie einem Schneepartikelströmungskanal 60. Die Lackpartikel 43 treten über den Lackpartikeleintritt 41 in den Lackpartikelströmungskanal 50 ein, während die Schneepartikel 44 über den Schneepartikeleintritt 42 in den Schneepartikelströmungskanal 60 eintreten. Dabei ist der Volumenstrom 1 der mit Lackpartikeln 43 beladenen Abluft 5 viel größer als der Volumenstrom 2 der mit Schneepartikeln 44 beladenen Luft. Die beiden Strömungskanäle 50, 60 sind über eine Trennwand 55 voneinander getrennt und vereinigen sich unter Verjüngung zu einem Mischungskanal 70, in welchen die beiden partikelbeladenen Luftströmungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten eintreten und sich vermischen. Aufgrund des unterschiedlichen Impulseintrages entsteht eine turbulente Scherschicht und es findet ein turbulenter Vermischungsvorgang statt. Dabei vermischen sich Luft- und Partikelmassenströme miteinander und es findet ein Agglomerationsvorgang unter Bildung von mit Lackpartikeln beladenen Schneepartikeln 72 statt. Diese mit Lackpartikeln beladenen Schneepartikel 72 treten an dem Ende des Mischungskanals 70 aus und in die Zuführung 15 der Trenneinrichtung 10 ein, um dort abgetrennt zu werden.The feeder 15 is a shear layer channel 40 upstream, which in cross section in 3 is shown. The shear layer channel 40 consists of two units, a paint particle flow channel 50 and a snow particle flow channel 60 , The paint particles 43 occur over the paint particle entry 41 into the paint particle flow channel 50 one while the snow particles 44 over the snow particle entry 42 into the snow particle flow channel 60 enter. Here is the volume flow 1 the with paint particles 43 laden exhaust air 5 much larger than the volume flow 2 the one with snow particles 44 laden air. The two flow channels 50 . 60 are over a partition 55 separated and united under rejuvenation to a mixing channel 70 in which the two particle-laden air flows enter at different speeds and mix. Due to the different momentum input creates a turbulent shear layer and there is a turbulent mixing process. In this case, air and particle mass flows mix with each other and there is an agglomeration process with the formation of particles laden with paint particles snow particles 72 instead of. These snow particles loaded with paint particles 72 occur at the end of the mixing channel 70 out and into the feeder 15 the separator 10 to be separated there.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010041552 A1 [0003] DE 102010041552 A1 [0003]
  • DE 102007036553 A1 [0005] DE 102007036553 A1 [0005]
  • DE 102010051085 A1 [0007] DE 102010051085 A1 [0007]

Claims (12)

Anlage zum Abscheiden von Lackpartikeln (43) aus einem Luftstrom (5), insbesondere aus einer Beschichtungsanlage (2), wobei der Luftstrom (5) über eine Zuführung (15) einer Trenneinrichtung (10) zuleitbar ist, in welcher die Lackpartikel (43) aus der Luft abtrennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eiserzeugungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche Eiskristallteilchen (1) erzeugbar sind, und dass an der Zuführung (15) und/oder der Trenneinrichtung (10) wenigstens eine Eindüseinheit (27) angeordnet ist, mit welcher die Eiskristallteilchen (1) in den Luftstrom (5) einbringbar sind.Plant for separating paint particles ( 43 ) from an air stream ( 5 ), in particular from a coating installation ( 2 ), whereby the air flow ( 5 ) via a feeder ( 15 ) a separator ( 10 ), in which the paint particles ( 43 ) are separable from the air, characterized in that an ice generating device is provided, through which ice crystal particles ( 1 ) are producible, and that at the feeder ( 15 ) and / or the separating device ( 10 ) at least one injection unit ( 27 ) is arranged, with which the Eiskristallteilchen ( 1 ) in the air stream ( 5 ) can be introduced. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) eine Trägheitsabscheideeinrichtung, insbesondere ein Zyklon, ist.Plant according to claim 1, characterized in that the separating device ( 10 ) is a Trägheitsabscheideeinrichtung, in particular a cyclone, is. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) einen Filter aufweist.Plant according to claim 2, characterized in that the separating device ( 10 ) has a filter. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trenneinrichtung (10) eine Sammeleinrichtung zum Auffangen der gebundenen und/oder agglomerierten Lackpartikel (43) vorgesehen ist.Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the separating device ( 10 ) a collecting device for collecting the bound and / or agglomerated paint particles ( 43 ) is provided. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Eindüseinheiten (27) vorgesehen sind, welche getrennt voneinander ansteuerbar sind.Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that several Eindüseinheiten ( 27 ) are provided, which are controlled separately. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiskristallteilchen (1) im Wesentlichen aus einer Flüssigkeit gebildet sind, die ausgewählt ist aus Wasser, Alkoholen, Ethern, Estern, Carbonsäuren, Kohlendioxid oder Mischungen davon.Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ice crystal particles ( 1 ) are formed substantially from a liquid selected from water, alcohols, ethers, esters, carboxylic acids, carbon dioxide or mixtures thereof. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeit weitere Additive, insbesondere zur Änderung des Schmelzpunktes, der Viskosität oder der Benetzungseigenschaften, zugesetzt sind.Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that the liquid further additives, in particular for changing the melting point, the viscosity or the wetting properties, are added. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) einen Filter oder eine Abscheidefläche aufweist, mit welcher die Eiskristallteilchen mit den Lackpartikeln (43) in fester oder aufgeschmolzener Form aus dem Luftstrom (5) abtrennbar sind.Installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the separating device ( 10 ) has a filter or a deposition surface, with which the ice crystal particles with the paint particles ( 43 ) in solid or molten form from the air stream ( 5 ) are separable. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlfläche vorgesehen ist, an welcher aus der Flüssigkeit eine Eisschicht gebildet wird, welche zum Bilden der Eiskristallteilchen (1) mittels einer Abtrenneinrichtung abgetrennt und zerkleinert wird.Installation according to one of claims 1 to 8, characterized in that a cooling surface is provided, on which from the liquid an ice layer is formed, which is used to form the Eiskristallteilchen ( 1 ) is separated and crushed by means of a separating device. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiskristallteilchen (1) mittels einer Sprüheinrichtung durch Versprühen der Flüssigkeit unter Wärmeentzug erzeugbar sind.Plant according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ice crystal particles ( 1 ) can be generated by means of a spray by spraying the liquid under heat removal. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiskristallteilchen (1) elektrisch aufgeladen sind.Installation according to one of claims 1 to 10, characterized in that the ice crystal particles ( 1 ) are electrically charged. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Agglomeration in einem Scherschichtkanal (40) vorgesehen ist.Installation according to one of claims 1 to 11, characterized in that an agglomeration in a shear layer channel ( 40 ) is provided.
DE202014001981.9U 2014-03-06 2014-03-06 Plant for separating paint particles from an air stream Expired - Lifetime DE202014001981U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202014001981.9U DE202014001981U1 (en) 2014-03-06 2014-03-06 Plant for separating paint particles from an air stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202014001981.9U DE202014001981U1 (en) 2014-03-06 2014-03-06 Plant for separating paint particles from an air stream

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202014001981U1 true DE202014001981U1 (en) 2014-03-31

Family

ID=50490229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202014001981.9U Expired - Lifetime DE202014001981U1 (en) 2014-03-06 2014-03-06 Plant for separating paint particles from an air stream

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202014001981U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016113129A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Eisenmann Se Method for operating a surface treatment plant
DE102016008255B3 (en) * 2016-07-10 2017-08-03 Wenker Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for recovering spray mist from spray booths
WO2018162113A1 (en) 2017-03-10 2018-09-13 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray paint from spray mists of spray-painting booths
WO2019025020A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray paint from spray mists of spray-painting booths

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036553A1 (en) 2007-07-25 2009-02-05 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Device for separating paint overspray
DE102010041552A1 (en) 2010-09-28 2012-03-29 Dürr Systems GmbH Filter device for separating paint overspray
DE102010051085A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and device for separating overspray and installation with such

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036553A1 (en) 2007-07-25 2009-02-05 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Device for separating paint overspray
DE102010041552A1 (en) 2010-09-28 2012-03-29 Dürr Systems GmbH Filter device for separating paint overspray
DE102010051085A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and device for separating overspray and installation with such

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016113129A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Eisenmann Se Method for operating a surface treatment plant
DE102015000585A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Eisenmann Se Method for operating a surface treatment plant
US10610876B2 (en) 2015-01-16 2020-04-07 Eisenmann Se Method for operating a surface treatment plant
DE102016008255B3 (en) * 2016-07-10 2017-08-03 Wenker Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for recovering spray mist from spray booths
WO2018010836A1 (en) * 2016-07-10 2018-01-18 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray mist from spray-painting booths
WO2018162113A1 (en) 2017-03-10 2018-09-13 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray paint from spray mists of spray-painting booths
WO2019025020A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray paint from spray mists of spray-painting booths
DE102017007329A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Wenker Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for the recovery of spray paints from spray mist spray booths
DE102017007329B4 (en) 2017-08-04 2023-07-27 Wenker Gmbh & Co. Kg Method and device for recovering spray paint from spray mist from spray painting booths

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008010189B4 (en) Apparatus and method for separating wet paint overspray
WO2017153038A2 (en) Method and device for separating and/or cleaning aerosols and solid material particles and fibers from gas and solid material particles and fibres from fluids by acoustophoresis
DE202014001981U1 (en) Plant for separating paint particles from an air stream
DE202011107555U1 (en) filter system
EP1187672A1 (en) Spray-drying installation and a method for using the same
DE102010019612A1 (en) Coating device, in particular with an application device, and associated coating method that emits a droplets of coating agent droplet
DE102016008255B3 (en) Process and apparatus for recovering spray mist from spray booths
EP3245008B1 (en) Method for operating a surface treatment plant
DE10361266B4 (en) Apparatus for removing air pollutants in a wet painting plant
EP2452757B1 (en) Device and method for separating overspray and assembly with same
EP2648855B1 (en) System for painting objects
WO1984001523A1 (en) Gas scrubbing method and device
EP3268109A1 (en) Separating device for separating particles
DE102010030280A1 (en) Painting system for painting objects, particularly for painting vehicle bodies or vehicle components, comprises application area for applying spray paint, which contains solvents
DE102017002312B3 (en) Process and apparatus for the recovery of spray paints from spray mist spray booths
EP2915575A1 (en) Method for the separation of paint particles from an air stream and an installation for carrying out the said method
WO2023104670A1 (en) Particle separator for an additive manufacturing device
DE102011011054B4 (en) Process for the treatment of compressed air and device for the treatment of compressed air
DE102007003396A1 (en) Nano crystallization process
DE102009052655A1 (en) Apparatus, system, component, method and composition for preventing deposits of a disposal agent in coating plants
EP2969114A1 (en) Filter device and a painting installation
DE4230482A1 (en) Dispersion sepn., esp. moist air drying with increased agglomeration efficiency - using sound source to agglomerated dispersed droplets or particles
DE102010008948B4 (en) Process for the dry separation of paint particles from an air stream, in particular circulating air stream in a car paint shop and adhesive material for carrying out the method
DE102010009846B4 (en) Process for the electrostatic separation of a mineral salt mixture
EP1680550A1 (en) Method and device for producing a composite material

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20140508

R156 Lapse of ip right after 3 years