DE2363821A1

DE2363821A1 - Vorrichtung zum verdampfen eines entwicklermediums in entwicklungsgeraeten fuer diazotypiematerialien

Info

Publication number: DE2363821A1
Application number: DE2363821A
Authority: DE
Inventors: Horst Hilgers
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1975-06-26
Also published as: US4003069A; JPS5098840A; FR2255638B2; GB1495290A; CA1018383A; IT1051580B; NL7416127A; FR2255638A2

Description

k <:163d/Gbm 674¹ ΓΡ-Ür.Hn-cr 1/. Dezember 1973

Beschreibung
zur Anmeldung von

RALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbade η-Biebri c h

für ein Patent auf eine

Vorrichtung zum Verdampfen eines Entwicklermediums in Entwicklungsgeräten fur Diazotypiematerialien

Zusatz zu Patent

(Patentanmeldung P 22 44 384.1)

Gegenstand des Patentes (Patentanmeldung

P 2Ί 44 384.1) ist ein Verfahren zum Verdampfen von Entwicklermedium aus einer Entwickler 1üsung für Entwicklungsgeräte von Diazotypiematerialian , das dadurch gekennzeichnet ist, datf die Entwiekler lösung- nach dem Prinzip der stetig arbeitenden Rektifikation einem Dampfstrom unter intensiver Berührung der beiden Phasen entgegengeführt wird, wobei

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ein Stoffaustausch zwischen Dampf und Ent Wicklerlösung stattfindet.

Gegenstand des Patentes , ... ... (Patentanmeldung P 22 44: /384. 1) .i st .ferner eine Vorn' chtung zur Durchführung des Verfahrens, die inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer angeordnet und die gekennzeichnet ist durch eine mit einer Heizung und einem Ablauf für das Restwasser versehene Destillierblase zur Erzeugung des Dampfstromes und'eine sich an die Destillierblase ans chiießende.Rektifikationsko1onne mit einem am -KoI onnenkopf oder in der Nähe des Kolonnenkopfes angebrachten Zulauf für die Entwicklerlösung und einem am Kolonnenkopf oder in der Nähe des Kolonnenkopfes angebrachten Ausgang für das gasförmige Entwicklermedium.

V erfahren und Vorrichtung des Patentes (Patentanmeldung P 22 44 384.1) ermöglichen eine gute Ausnutzung der Entwick1 er 1ösung. Gleichzeitig wird ein Restwasser mit einem sehr geringen Gehalt an Entwicklermedium erhalten . und eine optima 1e Entwicklergaszusammensetzung erreicht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß auch bei großen zu entwickelnden belichteten Materialien eine Entwicklermediumverarmung in der Entwicklungskammer vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung

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gelöst, wie sie im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird gewährleistet, daß durch die sozusagen auf Vorrat gehaltene Entwickierlösung in der Entwicklungskammer immer ausreichend Entwicklermedium zur Verfugung steht, auch wenn in kurzer Zeit viel belichtetes Material entv/ickelt wird. Gleichzeitig wird die Entv/i ckl erlös ung optimal ausgenutzt und im Unterschied zu herkömmlichen Verdampfern ein Restwasser erhalten, das nur äußerst geringe Konzentrationen an Entv/i ckl ermedi um enthält.

Als Entwicklerlösung wird insbesondere Ammoniakwasser verwendet. Bei der Ammoniakentwicklung ist das Entv/i ckl ermedi um ein Ammoniakgas/Wasserdampfgemisch. Es wird daher nicht eine Trennung des Ammoniakwassers in Ammoniakgas und das schwerer siedende Wasser beabsichtigt, sondern eine Trennung in ein Ammoniakgas/Wasserdampfgemisch mit einer für die Entwicklung von Diazotypiemateria 1ien optimalen Zusammensetzung und das sogenannte Restwasser, das nur noch geringste Mengen an Ammoniak enthält. Mit dem erfindungsgemäßen Verdampfer kann erreicht werden, daß der Ammoniakgehalt dieses Restwassers nur noch 100 ppm und weniger beträgt.

bei der Vorrichtung des Patentes (Patentanmeldung

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P 22 44 384.1) und der erfindungsgemäßen Vorrichtung v/ird diese optimale Trennung dadurch erreicht, daß das Ammoniakwasser am Kopf der Rektifikationskolonne zugetropft v/ird und als Flüssigkeitsstrom dem aus der Destillierblase aufsteigenden Dampfstrom unter intensiver Berührung der beiden Phasen entgegengeführt wird, wobei ein Stoffaustausch zwischen Dampf und Entwicklerlösung stattfindet. Aus dem zugetropften Ammoniakwasser wird ein Teil verdampft und zv/ar das leichter siedende Ammoniak wesentlich stärker, so daß es im Dampf stärker angereichert ist als im weiter nach unten fließenden, nicht verdampften Flüssigkeitsteil. Dieser verdampfte Teil des Ammoniakwassers verläßt über den Kolonnenkopf die Rektifikationskolonne. Entsprechend der Wärmemenge, die für die Freisetzung des verdampften Teils aus dem Ammoniakwasser notwendig war,-wird ein Teil des aufsteigenden Dampfes kondensiert und zwar überwiegend das schwerer flüchtige Wasser. Das entstandene Kondensat läuft zusammen mit dem nicht verdampften Ammoniakwasser in der Kolonne nach unten, dem aus der Destillierblase aufströmenden Wasserdampf entgegen. Dabei wird entsprechend dem Wärmeaustausch zwischen den beiden Phasen ein mit Wasser angereichertes Kondensat und ein mit Ammoniak angereicherter Dampf gebildet. Von der Destillierblase zum Kolonnenkopf hin wird der Dampfstrom immer stärker mit Ammoniak angereichert, während in umgekehrter Richtung das Kondensat immer stärker an Ammoniak verarmt, so daß

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das in der Destillierblase sich befindliche Wasser kaum mehr Ammoniak enthält* Mit 5 bis 6 theoretischen Böden in der Rektifikationskolonne erhält man zB. ein Restv/asser mit einem Ammoniakgehalt von 100 ppm.

Für die Entwicklung werden häufig unterschiedliche Entwicklergasmengen pro Zeiteinheit benötigt. Bei der Vorrichtung nach Patent . ...... (Patentanmeldung P 22 44 384.1) wurde die pro Zeiteinheit im Verdampfer erzeugte Entwicklergasmenge, dh. die Leistung des Verdampfers durch einen unterschiedlich starken Zulauf an Entwicklerlösung reguliert. Diese Regulierung kann jedoch, wenn große Haterialflächen zu entwickeln sind, oder die Durchlaufgeschwindigkeit erhöht wird, zu einer zeitweisen Verarmung an Entwicklermedium, insbesondere zu einer Wasserdampfverarmung führen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß das den Kolonnenkopf verlassende Ammoniakgas/Wasserdampf Gemisch nicht unmittelbar in den Gasraum der Entwicklungskammer geleitet wird. Vielmehr wird es zunächst durch einen Kühler geleitet, damit ein Teil des Entwicklergases kondensiert. Erst dann tritt das Entwicklermedium in den Gasraum der Entwicklungskammer, wobei das kondensierte Entwicklergas ebenfalls der Entwicklungskammer zugeführt wird. In dem Patent

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(Patentanmeldung P 22 44 384.1) ist zwar erv/ähnt, daß an die Rektifikationskolonne ein Kühler angeschlossen sein kann, um den Rücklauf in der Kolonne zu erhöhen. Es ist dort jedoch nicht vorgesehen, das kondensierte Entwicklergas der Entv/i ckl ungs kammer zuzuführen.

An der Austrittsöffnung für das Entwicklergas aus dem Kühler ist vorzugsweise ein Temperaturfühler und ein Temperaturregler angebracht, an denen die gewünschte Temperatur des Entwicklergases eingestel1t wird und die entsprechend die Heizung an der Destillierblase regeln. Die Zusammensetzung des Ammoniakgas/Wasserdampfgemise hes richtet sich nach der an dieser Austrittsöffnung herrschenden Temperatur.

Der Kühler ist vorzugsweise ein absteigendes, luftgekühltes wendeiförmiges Rohr. Das im Kühler kondensierte Ammoniakwasser wird in ein offenes Verdampfungsgefäß, vorzugsweise eine Doppelrinne geleitet» Das kondensierte Ammoniakwasser durchläuft die Doppelrinne, wobei entsprechend der darin herrschenden Temperatur und der Verweilzeit in der Doppelrinne ein Ammoniakgas/Wasserdampf Gemisch in der Entwicklungskammer freigesetzt wird. Das nicht in der Doppelrinne verdampfte Ammoniakwasser verläßt die Doppelrinne über einen Auslauf und wird zum Kolonnenkopf zurückgeführt.

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Durch die teilweise Kondensation des Entv/i cklergases im Kühler und die Führung des kondensierten Ammoniakwassers durch die Entwicklungskammer wird eine Verarmung an Entwicklermedium, insbesondere eine Feuchtigkeitsverarmung in der Entwicklungskammer vermieden, wenn innerhalb kurzer Zeit große Flächen belichtetes Diazotypiematerial entwickelt werden sollen.

Der erfindungsgemäße Verdampfer kann inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer angeordnet sein. Für die Anordnung außerhalb des Entwicklungsraumes spricht die leichte Zugänglichkeit und damit die einfachere Wartung des Verdampfers. Aus thermischen und verfahrenstechnischen Gründen kann es jedoch auch günstig sein, den Verdampfer teilweise oder ganz im Entwicklungsraum anzuordnen. Die Rektifikationskolonne des Verdampfers kann entweder eine stufenweise trennende Kolonne mit festen Einbauten, eine stufenlos trennende Füll körperkolonne oder eine wendeiförmige Kolonne sein.

Das an den kälteren Teilen der Entwicklungskammer kondensierte Entwicklergas wird ebenso v/ie das nicht verdampfte Ammoniakwasser der Doppelrinne wieder der Rektifikationskolonne zugeführt. Dadurch wird der abwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom innerhalb der Rektifikationskolonne

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vergrößert. Der abwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom kann darüberhinaus noch vergrößert werden, indem die Rektifikationskolonne nur teilweise oder überhaupt nicht wärmeisoliert ist, so daß sich an den nicht wärmeisolierten Teilen des Ko1onnenmantels zusätzlich Kondensat bildet.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine Ansicht der Vorrichtung, bei der die Entwicklungskammer in einem Tei!querschnitt abgebildet ist.

In der Destillierblase 1 befindet sich das annähernd ammoniakfreie Wasser 2 als sogenannter Sumpf, Mittels der Heizung 3 wird das Wasser verdampft und so der aufsteigende Dampfstrom erzeugt. Die Destillierblase 1 ist mit einem Ablauf 4 für das Wasser versehen, der als Siphon -5 ausgebildet ist, um einen gasdichten Abschluß zwischen Destillierblase 1 und Außenraum herzustellen. An die Destillierblase 1 schließt sich die wendelförmige Rektifikationskolonne 6 an. Am Kopf der Rektifikationskolonne ist der Zulauf 7 für das Ammoniakwasser angebracht. Mit Hilfe des Ventils 8 am Zulauf 7 kann die pro Zeiteinheit in die Kolonne 6 eingegebene Ammoniakwassermenge reguliert werden. Am Kopf der Rektifikationskolonne 6 ist außerdem noch ein zweiter Zulauf 9 für das an den kälteren Teilen der Entwicklungskammer 13 entstandene Kondensat des Entwicklergases sowie das die Doppelrinne 14 über ihren

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Auslauf 15 verlassende nicht verdampfte Ammoniakwasser. Am Kopf der Kolonne 6 ist ferner der Ausgang 10 für das freigesetzte Entwicklergas angebracht.

über den Ausgang 10 wird-das· in der Kolonne 6 freigesetzte Entv/i ckl er gas in den ebenfalls wendeiförmigen, abste-i genden Kühler 16 geleitet, wo ein Teil des Entwicklergases kondensiert. Das den Kühler 16 verlassende Entwicklergas gelangt über die Austrittsöffnung 17 in die Entwicklungskammer 13. Das kondensierte Entwicklergas gelangt über den Abfluß 18 in die Doppelrinne 15, an der das Heizrohr 19 angebracht ist. über einen im Ausgang 10 angebrachten Temperaturfühler 11 und einen Temperaturregler 12 wird die Heizung 3 an der Destillierblase 1 gesteuert.

Wie bereits weiter oben ausführlich beschrieben, wird in der Destillierblase 1 fast ammoniakfreier Wasserdampf erzeugt, der in der wendeiförmigen Rektifikationskolonne 6 dem abwärts fließenden Ammoniakwasser entgegenströmt. Durch den Stoffaustausch zwischen Dampf und Flüssigkeit und die stark unterschiedliche Flüchtigkeit von Ammoniak und Wasser tritt am Ausgang 10 ein mit Ammoniak angereichertes Entwicklergas aus, während sich in der Destillierblase 1 fast ammoniakfreies Wasser 2 befindet Das über den Ausgang 10 die Kolonne 6 verlassende Ent-

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wicklergas durchströmt anschließend den Kühler 16, der in diesem Ausführungsbeispiel lediglich durch die umgebende Luft gekühlt wird. Dabei kondensiert sich ein Teil des Entwicklergases. Im kondensierten Teil wird das Wasser gegenüber dem nicht kondensierten, den Kühler 16 verlassenden Entwicklergas angereichert sein.

Das im Kühler 16 kondensierte Entwicklergas verläßt den Kühler über den Abfluß 18, Dieser ist an einem Ende der Doppelrinne 14 angebracht. Die Doppelrinne 14 ist U-förmig. An ihrem einen Ende mündet der Abfluß 18 des Kühlers 16 ein, am anderen Ende befindet sich der Auslauf 15. Der im Kühler kondensierte Teil des Entwicklergases durchfließt die ganze Länge der Doppelrinne, bevor er über den Auslauf 15 wieder dem Zulauf 9 am Kopf der Rektifikationskolonne 6 zugeführt wird (in der Zeichnung nicht dargestellt). Entsprechend der in der Doppelrinne 14 herrschenden Temperatur verdampft Ammoniak und Wasser. Die Doppelrinne 14 mit dem sie durchfließenden Ammoni akv/asser bildet einen Vorrat an Entwicklermedium, der bei der Entwicklung großer Materialflächen je Zeiteinheit eine Verarmung an Entwicklermedium in der Entwicklungskammer 13 verhindert.

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Claims

Patentansprüche

IJ Vorrichtung zum Verdampfen von Entv/i cklermedi um aus einer Entwicklerlösung für E "n twick 1 ungs geräte von Diazotypiematerialien, wobei die Vorrichtung inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer angeordnet ist, mit einer Destillierblase zur Erzeugung des Dampfstromes, die mit einer Heizung und einem Ablauf für das Restwasser versehen ist, und mit einer sich an die Destillierblase anschließenden Rektifikationskolonne, die mit,einem am Kolonnenkopf oder in der Nähe des Kolonnenkopfes angebrachten Zulauf für die Entwicklerlösung und einem am Kolonnenkopf oder in der Nähe des Kolonnenkopfes angebrachten Ausgang für das gasförmige Entv/i cklermedi um versehen ist nach Patent (Patentanmeldung

P 22 44 384,1), dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (10) für das gasförmige Entwicklermedium an der Rektifikationskolonne (6) ein Kühler (16) angeschlossen ist zur Kondensation eines Teils des gasförmigen Entwicklermediums, wobei am Ende des Kühlers (16) für das gasförmige Entwicklermedium eine Austrittsöffnung (17) sowie für das kondensierte Entwicklermedium ein Abfluß (18) vorgesehen

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ist, an den sich ein in der Entwicklungskammer (13) befindliches Verdampfungsgefäß (14) anschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (16) ein luftgekühltes, absteigendes und wendeiförmiges Rohr ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsöffnung (17) für das gasförmige Entwicklermedium aus dem Kühler (16) ein Temperaturfühler (H) und Temperaturregler (12) angebracht sind, mittels denen die Heizung (3) der Destillierblase (1) regelbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Entwicklungskammer (13) befindliche Verdampfungsgefäß (14) eine Doppelrinne ist, an deren einem Ende der Abfluß (18) des Kühlers (16) für-das kondensierte Entwicklermedium einmündet und an deren anderem Ende ein Auslauf (15) für das kondensierte Entwicklermedium ist, der zum Kopf der Rektifikationskolonne (6) führt.
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