DE2551251B2

DE2551251B2 - Verfahren zum Reinigen eines mit teilchenförmigen Verunreinigungen beladenen Gases

Info

Publication number: DE2551251B2
Application number: DE2551251A
Authority: DE
Inventors: Andre Guy Cordier; John George Stockholm
Original assignee: AIR INDUSTRIE SA COURBEVOIE HAUTS- DE-SEINE (FRANKREICH)
Current assignee: AIR INDUSTRIE SA COURBEVOIE HAUTS- DE-SEINE (FRANKREICH)
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-14
Publication date: 1980-05-14
Also published as: FR2290938A1; FR2290938B1; IT1048848B; GB1517169A; ES442718A1; US4102303A; DE2551251A1; JPS5173761A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu/n Reinigen eines mit teilchenförmigen Verunreinigungen beladenen Gases, bei dem das Gas durch eine Strömende Waschflüssigkeit geleitet und ein Teil der durch Klärung gereinigten Waschflüssigkeit zurückgewonnen wird.

Solche Verfahren werden insbesondere zum Reinigen der mit Farbteilchen beladenen Luft einer Farbauftragkabine eingesetzt, in welcher Farbe auf Gegenstände, z. B. auf Kraftfahrzeugkarosserien, aufgespritzt wird. Die Waschflüssigkeit wird gewöhnlich durch ein Gemisch aus Wasser und einem denaturierenden Produkt gebildet, welches eine Dispersion der Farbteilchen in der Flüssigkeit hervorrufen und jedes Klebevermögen der seiben vernichten soll, um ein Zusammenbacken der Teilchen untereinander zu verhindern.

Bekanntlich ist diese Art der Aufbringung von Farbe durch Zerstäubung von erheblichen Farbverlusten begleitet, u. a. durch Ablagerung auf den Wänden der Kabine. Wenn die Ablagerungen auf den Wänden nicht kontinuierlich entfernt werden, muß das Arbeiten der Kabine häufig unterbrochen werden, um die Wände derselben abzuschaben. Diese Reinigung dauert lange und hat insbesondere eine Verringerung des Wirkungsgrades der Farbauftragkabine zur Folge. Man versucht daher heutzutage, die Farbablagerungen auf den Wänden der Kabine möglichst weitgehend dadurch zu verhindern, daß man die mit suspendierten Farbteilchen beladene Luft aus der Kabine durch eine Strömung einer Waschflüssigkeit der obenerwähnten Art hindurch absaugt.

Die Farbteilchen werden dann aus der Luft der Kabine in die Waschflüssigkeit übergeführt, welche dann kontinuierlich behandelt werden muß, insbesondere um einen Teil der Farbe sowie die gereinigte Flüssigkeit zurückzugewinnen. Hierfür fließt die mit Teilchen geladene Waschflüssigkeit in einen unter der Kabine angeordneten Kanal und wird hierauf in ein Abklärgefäß geleitet, in welchem die Scheidung durch Abklärung zwischen der Waschflüssigkeit und der Farbe erfolgt. Im allgemeinen behandelt man so den größten Teil der Waschflüssigkeit, d. h. mehr als 50%, indem man sie während einer bestimmten Zeit in dem Abklärgefäß aufbewahrt, so daß man die Farbe von mechanischen Schabevorrichtungen entfernen kann,

e>o wobei die von der Waschflüssigkeit getrennte Farbe entweder die Form einer Ablagerung am Boden des Abklärgefäßes oder die Form eines schwimmenden Schaums hat. Die gereinigte Flüssigkeit wird zum Teil in die Waschflüssigkeit zurückgeführt (vgl. z.B. FR-PS 12 86 547).

Die Ausübung eines derartigen Verfahrens erfordert meistens Abklär- oder Aufschwemmapparate sehr großen Volumens, d. h. mit mehreren hundert Kubikmetern und sogar bisweilen tausend Kubikmetern und mehr für eine Farbauftragskabine einer gängigen Länge von sechzig Metern. Dies hat zur Folge, daß die zur Entfernung der Farbe benutzten Schabevorrichtungen äußerst groß und kostspielig sind, und daß sie leicht verschmutzen. Diese Vorrichtungen erfordern daher eine kostspielige Wartung infolge der häufigen Reinigungen und zwingen zur Entleerung des Abklärgefäßes, was die Stillsetzung der Kabine und einen schlechten Wirkungsgrad zur Folge hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, daß nur relativ kleine Abklärgefäße mit geringem Wartungsaufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der größte Teil der Waschflüssigkeit ohne Klärung zurückgeführt und in Mischung mit sauberer Flüssigkeit als Waschflüssigkeit eingesetzt wird. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die benutzte Waschflüssigkeitsmenge zu beschränken. Da außerdem bei jedem Verfahrenszyklus nur eine kleine Menge Waschflüssigkeit abgeklärt wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einem relativ kleinen Abklärgefäß mit geringem Wartungsaufwand ausgeübt werden. Hierdurch können die Bau- und Betriebskosten einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens relativ niedrig gehalten werden.

Vorzugsweise werden gemäß der Erfindung mindestens 95 Volumenprozent der Waschflüssigkeit ohne Klärung zurückgeführt, wobei höchstens 5 Volumenprozent dei Flüssigkeit bei jedem Verfahrenszyklus abgeklärt werden. Es hat sich gezeigt, daß es genügt, bei jedem Verfahrenszyklus nur etwa 5 Volumenprozent der mit Teilchen beladenen Waschflüssigkeit abzuklären, um die in einer Farbauftragkabine infolge der Zerstäubung verlorene Farbe vollständig zurückzugewinnen.

Ferner ist es gemäß der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß die nach dem Abklären erhaltene gereinigte Flüssigkeit wenigstens einen Teil der sauberen Flüssigkeit bildet. Diese Maßnahme verringert die zum Reinigen des mit teilchenförmigen Verunreinigungen beladenen Gases erforderliche Wassermenge.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Anlage im Schnitt längs der Linie I-I der F i g. 2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen der in einer Farbauftragkabine vorhandenen mit Farbteilchen beladenen Luft.

Fig.2 zeigt die Farbauftragkabine im Querschnitt längs der Linie H-II der Fig. 1.

Die dargestellte Anlage enthält im wesentlichen eine Farbauftragkabine 1 der »Tunnel-Bauart«, durch welche in der Richtung des Pfeils F Gegenstände geleitet werden, welche durch Zerstäubung mit einem Farbauftrag versehen werden sollen, z. B. Kraftfahrzeugkarosserien, einen unter der Farbauftragkabine 1 angeordneten, in eine Rückführgrube 3 mündenden schrägen

Rückführkanal 2, einen Vorratsbehälter 4 für das denaturierende Produkt, ein Abklärgefäß 5 und einen unter dem Abklärgefäß angeordneten Behälter 6.

In der Farbauftragkabine 1 erstreckt rieh über die ganze Länge derselben eine Vorrichtung zum Abfangen der feinen Farbtröpfchen, welche bei der Zerstäubung in der Luft der Kabine dispergiert werden. Diese Abfangvorrichtung wird durch zwei schräge Wände 7 in V-Form gebildet, weiche man mit einer Waschflüssigkeit berieselt, welche schließlich in den schrägen Rückführkanal 2 strömt, wöbe: sie zwischen den beiden etwas voneinander entfernten unteren Rändern der beiden schrägen Wände 7 hindurchströmt. Die Waschflüssigkeit wird auf diese beiden Wände durch zwei durch eine Leitung 9 gespeiste, sich in der Längsrichtung erstreckende Überlaufrinnen 8 geführt Die Luft, welche mit denen feinen, in dem oberen Teil der Kabine entstehenden Farbteilchen beladen ist, wird nach außen durch eine in den unteren Teil der Kabine mündende öffnung 10 abgesaugt, so daß sie gezwungen ist, die Strömung der Waschflüssigkeit an den schrägen Wänden zu durchströmen, wodurch die Farbteilchen aus der Luft in diese Flüssigkeit übergeführt und aus der Kabine durch den schrägen Kanal 2 abgeführt werden.

Die Anlage enthält außerdem eine erste Pumpe 11 in einer Leitung 12, welche die Rückführgrube 3 mit der Leitung 9 verbindet, eine zweite Pumpe 13 η einer Leitung 14, welche die Rückführgrube ma dem Abklärgefäß 5 verbindet, eine Leitung 15, welche den Boden einer außerhalb des Abklärgefäßes befindlichen Rinne 16, in welche durch Überlaufen die gereinigte Flüssigkeit fließt, mit der Rückführgrube verbindet und eine den Boden des Vorratsbehälters 4 für das denaturierende Produkt mit der Leitung 15 verbindende Dosierpumpe 17.

Die Rückführgrube 3 kann außerdem mit sauberem Zusatzwasser durch eine mit einem Verschlußventil 19 versehene Leitung 18 gespeist werden.

Schließlich ist die Rückführgrube 3 mit Mitteln zum Umrühren der in ihr enthaltenen Flüssigkeit versehen, um ein Absetzen der Flüssigkeit zu verhindern. Diese Mittel werden durch ein mit dem Boden der Grube über eine Leitung 21 und eine Pumpe 22 verbundenes Einspritzrohr 20 gebildet.

Das Abklärgefäß, dessen konischer Boden 23 die von der Waschflüssigkeit durch Abklären abgeschiedene Farbe aufnimmt, kann mit dem Behälter 6 über eine zwischen zwei Absperrventilen 25 und 26 einer Abfuhrleitung 27 vorgesehene Schleuse 24 in Verbindungstehen.

Die obige Anlage arbeitet folgendermaßen:

Zunächst wird die Rückführgrube 3 mit sauberem Waschwasser bei geöffnetem Verschlußventil 19 über die Leitung 18 und mit dem aus dem Vorratsbehälter 4 kommenden denaturierenden Produkt über die Dosierpumpe 17 gespeist. Wenn die Rückführgrube 3 genügend gefüllt ist, wird die Pumpe 11 in Betrieb gesetzt, welche dann die Waschflüssigkeit durch die Leitungen 12 und 9 in die Überlauf rinnen 8 schickt, von wo aus die Flüssigkeit überläuft und an den schrägen Wänden 7 der Abfangvorrichtung herabrieselt. Der Farbauftrag durch Zerstäubung kann dann in der Kabine 1 beginnen, wobei die aus dieser durch die öffnung 10 austretende Luft vorher durch die strömende Flüssigkeit gewaschen wird, welche dann die in der Luft der Kabine suspendierten Farbteilchen abfängt, wie dies oben ausgeführt wurde. Es wird dann die Pumpe 13 in Betrieb gesetzt, welche das Abklärgefäß 5, dessen Absperrventile 25 und 26 geschlossen sind, mit Waschflüssigkeit speist.

Die Drehzahl der Pumpen 11 und 13 wird so geregelt,

daß die Strömungsmenge in den I-eitungen 12 und 9 zwischen etwa dem Zwanzigfachen und etwa dem Hundertfachen der Strömungsmenge in der Leitung 14

Wenn die für das Arbeiten der Anlagr erforderliche Wassermenge ausreichend ist, wird das Ventil 19

ίο geschlossen, um die Speisung der Rückführgrube 3 mit sauberem Wasser abzustellen. Das Arbeiten der Anlage erreicht dann ein stabiles Gleichgewicht, bei welchem das mit Farbteilchen beladene Waschwasser, welches in den schrägen Rückführkanal 2 fällt ständig in die Rückführgrube 3 fließt, aus welcher es von der Pumpe 11 wieder aufgenommen wird, um in einem Anteil von mindestens 95% zu einer Abfangvorrichtung zurückgeführt zu werden. Der Rest des mit Teilchen beladenen Waschwassers, nämlich 5%, wird in der Rückführgrube von der Pumpe 13 aufgenommen, um dem Abklärgefäß 5 zugeführt zu werden. In diesem Abklärgefäß erfolgt allmählich eine Scheidung zwischen der mit dem denaturierenden Produkt gemischten Waschflüssigkeit einerseits und der Farbe andererseits, welche sich in dem konischen Boden 23 des Abklärgefäßes ansammelt, während die gereinigte Flüssigkeit durch Überlaufen in die äußere Rinne 16 gelangt, von wo aus sie durch die Leitung 15 in die Rückführgrube zurückkehrt. Die in der Grube von der Pumpe 11 erfaßte Flüssigkeit ist dann ein Gemisch von mit Teilchen beladener Waschflüssigkeit und in dem Abklärgefäß gereinigter Waschflüssigkeit.

Nach einer bestimmten Zeit, z. B. sechs Stunden, wenn sich eine gewisse Farbmenge an dem Boden des Abklärgefäßes angesammelt hat, wird das Absperrventil 25 geöffnet, während das Ventil 26 geschlossen bleibt. Es wird dann in die Schleuse 24 zwischen diesen beiden Ventilen eine gewisse Menge Druckluft eingeblasen, wobei das Ventil 25 geschlossen und das Ventil 26 geöffnet wird, was die Abfuhr der in der Schleuse 24 angesammelten Farbe in den Behälter 6 ermöglicht. Hierauf wird das Ventil 26 geschlossen, und die Speisung mit Druckluft wird bis zu dem nächsten Entleerungsvorgang des Abklärgefäßes abgestellt. Das Einblasen der Druckluft in die Schleuse 24 ist in F i g. 1 schematisch durch einen Pfeil /angedeutet. Wenn man eine Abnahme der Konzentration des denaturierenden Produkts in der Flüssigkeit der Rückführgrube 3 feststellt, setzt man in dieser Grube eine gewisse Menge des Produkts durch Inbetriebnahme der Dosierpumpe 17 zu. Da dieses denaturierende Produkt der Grube 3 über die Leitung 15 zugeführt wird, erhält man eine sehr gute Homogenität desselben in der Waschflüssigkeit.

Wenn man andererseits eine Abnahme der Wassermenge in der Grube feststellt, was z. B. von der Verdampfung herrühren kann, kann Wasser durch vorübergehende Öffnung des Ventils 19 zugesetzt werden.

Bei einer Unterbrechung des Arbeitens der Farbauftragkabine 1 wird die Speisung ihrer Abfangvorrichtung

bo mit Flüssigkeit durch Abstellen der Pumpe 11 unterbrochen. Die Flüssigkeit des schrägen Kanals 2 sammelt sich dann in der Rückführgrube 3 an, von wo aus sie dann zu einer als Einlagerungsbecken dienenden (niciit dargestellten) Nebengrube abgeführt werden

b5 kann.

Die obige Anlage ist besonders einfach und billig im Betrieb, da fast die ganze Waschflüssigkeit in die Abfangvorrichtung der Farbauftragkabine zurückge-

führt und nur ein geringer Teil dieser Flüssigkeit bei jedem Arbeitsspiel abgeklärt wird, so daß es möglich ist, ein Abklärgefäß zu benutzen, dessen Abmessungen erheblich kleiner als die der in den bisher bekannten Anlagen benutzten Abklärgefäße sind.

Wie bereits oben ausgeführt, wird, falls die Farbe Lösungsmittel des Typs Xylol und Toluol enthält, wie dies bei den Glyzerophtal-, Alkyl- und Epoxyfarben der Fall ist, oder auch wenn die Farbe den Typ mit nicht wässeriger Dispersion hat, bei welcher der flüssige Teil aliphatische Kohlenwasserstoffe enthält, zweckmäßig vorgesehen, daß sich das denaturierende Produkt aus wenigstens einem alkalischen Reagenz und wenigstens einem Polyäther mit der nachstehenden Formel:

R — O —

(CH₂-CH₂-O)_n CH₂- CH-O
CH₃

zusammensetzt, in welcher R eine Alkyl-, Aryl-Alkyl-, Aryl- oder Alkyl-Aryl-Gruppe ist, wobei η und ρ ganze Zahlen sind, von denen die eine Null sein kann, wobei die Summe η + ρ wenigstens gleich 12 ist.

Die Wirkung eines derartigen denaturierenden Produkts und die erzielbaren Resultate sind eingehend in dem französischen Patent 22 23 438 beschrieben.

Es ist noch zu bemerken, daß die Anlage den Vorteil bietet, in dem Abklärgefäß 5 die durch die Abfangvorrichtung abgefangene Farbe zurückzugewinnen, ohne daß Schabevorrichtungen oder andere mechanische, in die Abklärgefäße eintauchende Apparate benutzt werden müssen, welche eine langwierige und kostspielige Wartung erfordern, während welcher die Farbauftragkabine abgestellt werden muß.

Oben ist ausgeführt worden, daß die Rückführgrub mit einem Einspritzrohr 20 versehen ist, welches mi dem Boden der Grube über eine Leitung 21 und ein Pumpe 22 verbunden ist, um jedes Absetzen in de Grube zu verhindern. Natürlich sind diese Mittel nu beispielshalber beschrieben und können durch beliebig andere Mittel ersetzt werden, welche dieses Ergebni liefern, z. B. mechanische Rührer.

Um ferner jedes ungewünschte Absetzen von Farbi in den verschiedenen Leitungen zu verhindern, win außerdem vorgesehen, daß ihr Querschnitt so bemessei ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit i diesen Leitungen sowie in dem schrägen Kanal
wenigstens einen Meter in der Sekunde beträgt.

Hinsichtlich des Abklärgefäßes 5 ist zu bemerken, dal es durch mehrere Abklärgefäße kleineren Volumens mi zylindrischem oder quadratischem Querschnitt ersetz werden kann. Die verschiedenen benutzbaren Abklär gefäße können außerdem zu ebener Erde angeordne oder eingegraben werden, wobei dann eine zusätzlich Pumpe an der Leitung 15 für die Rückführung de gereinigten Flüssigkeit in die Rückführgrube 3 erforder lieh ist.

Schließlich ist zu bemerken, daß die obige Anlag leicht automatisiert werden kann, wobei die Abfuhr de Farbe aus dem Abklärgefäß oder den Abklärgefäßei automatisch durch uhrwerkgesteuerte Vorrichtungei erfolgen kann. Die Speisung mit denaturierenden Produkt kann ebenfalls automatisch erfolgen, insbeson dere wenn es den obigen Typ hat, und zwar durcl Messung der Alkalinität der Waschflüssigkeit in de Rückführgrube 3, oder auch durch Taster zur Festste lung der Ablagerung in dem Abklärgefäß 5, wobei de Alkalinitätsdetektor oder der Ablagerungstaster di Dosierpumpe 17 steuern kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen eines mit teilchenförmigen Verunreinigungen beladenen Gases, bei dem > das Gas durch eine strömende Waschflüssigkeit geleitet und ein Teil der durch Klärung gereinigten Waschflüssigkeit zurückgewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der Waschflüssigkeit ohne Klärung zurückgeführt und in ι ο Mischung mit sauberer Flüssigkeit als Waschflüssigkeit eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 95 Volumenprozent der Waschflüssigkeit ohne Klärung zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte Waschflüssigkeit wenigstens einen Teil der sauberen Flüssigkeit bildet.

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