DE2626502C3

DE2626502C3 - Exchange device for ion exchange containers

Info

Publication number: DE2626502C3
Application number: DE2626502A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7758 Stetten Zyla
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1976-06-12
Filing date: 1976-06-12
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE2626502A1; DE2626502B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung für Ionenaustauschbehälter, insbesondere zur Wiedergewinnung von im Spülwasser von Galvanisieranlagen befindlichen Metallen, wobei das Spülwasser kontinuierlich mehrere Ionenaustauscher durchläuftThe invention relates to a changing device for ion exchange containers, in particular for recovery of metals in the rinsing water of electroplating systems, the rinsing water being continuous passes through several ion exchangers

Die in einem Galvanisierbetrieb zu behandelnden Werkstücke durchlaufen eine Reihe von Bädern. Zwischen den einzelnen Behandlungsbädern sind jeweils ein oder mehrere Spülbäder nachgeschaltet, die verhindern, daß Badflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche verbleibt Dabei fallen verbrauchte Säuren, Laugen und Salzlösungen mit sehr geringen bis mittleren Konzentrationen an, die wegen der enthaltenen Stoffe einer Behandlung unterzogen werden müssen.The workpieces to be treated in an electroplating shop pass through a series of baths. One or more rinsing baths are connected downstream between the individual treatment baths prevent the bath liquid from remaining on the workpiece surface. Alkalis and salt solutions with very low to medium concentrations because of the contained Substances must be subjected to a treatment.

Abhängig von der Konzentration und den Inhaltsstoffen sind dafür besondere Verfahrensschritte erforderlich. Die giftigen Abwässer werden zunächst entgiftet und dann zusammen mit den restlichen, metallhaltigen Lösungen neutralisiert, wobei die ebenfalls giftigen Metalle ausgefällt werden und sedimentieren. Durch anschließendes Abpressen kann der Schlamm mit ursprünglich 98% Wassergehalt auf 50 bis 60% eingedickt werden.Depending on the concentration and the ingredients, special process steps are required for this. The toxic wastewater is first detoxified and then together with the rest of the metal-containing water Solutions neutralized, whereby the likewise poisonous metals are precipitated and sediment. By the sludge with originally 98% water content can then be pressed down to 50 to 60% be thickened.

Die Spülwässer sind stark verdünnte Konzentrate, deren Inhaltsstoffe den vorgeschalteten Behandlungsbädern entsprechen. Der Verdünnungsgrad ist abhängig von der Art der Spülung (Fließspüle, Sparspüle, Kaskadenspülung), der Taktzeit der Abtropfzeit und der Form der Werkstücke. Zu den bisher in Großbetrieben angewendeten Wiedergewinnungsverfahren gehört u. a. die SparspUlwanne. Hierbei wird zwischen Bad und einer mit Frischwasser versorgten Fließspüle eine Wanne zwischengeschaltet, deren höher konzentriertes Spülwasser zum Abfüllen des Bades verwendet wird. Auf diese Weise wird nicht nur Rohstoff eingespart, sondern darüber hinaus auch die Abwasserseite entlastet.The rinsing waters are highly diluted concentrates, the ingredients of which correspond to the upstream treatment baths. The degree of dilution depends on the type of flush (flow flush, economy flush, cascade flush), the cycle time of the draining time and the shape of the workpieces. One of the recovery processes previously used in large companies i.a. the economy flush tub. Here, between the bathroom and a fresh water supply, a Intermediate tub whose more concentrated rinsing water is used to fill the bath. In this way, not only is raw material saved, but also the wastewater side relieved.

The use of stationary is also known

Ionenaustauschern. Ionenaustauscher werden in der Galvanik im allgemeinen zur Kreislaufführung der Spülwässer eingesetzt Bei der Regenerierung der Ionenaustauscher entsteht eine höher konzentrierte Lösung, die die im Spülwasser enthaltenen Ionen enthält. Wegen der hohen Investitions- und Betriebskosten solcher Anlagen werden die Spülwässer der verschiedenen Behandlungsstraßen im allgemeinen gesammelt und gemeinsam in einer lonenaustauscheranlage behandelt Das bei der Regenerierung anfallende Konzentrat ist demnach naturgemäß eine Lösung unterschiedlicher Metallionen. Je größer die Zahl der enthaltenen Metallarten ist desto schwieriger und teurer wird die Rückgewinnung. Es sollten deshalb die Metalle in getrennt laufenden Anlagen behandelt werden. Dies ist jedoch nur bei entsprechend großen Anlagen und Galvanisierbetrieben möglich.Ion exchangers. Ion exchangers are generally used in electroplating for circulating the Rinsing water used When the ion exchangers are regenerated, a higher concentration is created Solution that contains the ions contained in the rinse water. Because of the high investment and operating costs such systems are the rinsing waters of the various treatment lines in general collected and treated together in an ion exchange system Accordingly, concentrate is naturally a solution of different metal ions. The greater the number of The types of metal contained, the more difficult and expensive it is to recover. It should therefore be the Metals are treated in separately operating systems. However, this is only for correspondingly large ones Plants and electroplating companies possible.

Für kleinere Galvanisierbetriebe ist vorgeschlagen worden, den oder die Ionenaustauscher als abflanschbare, transportable Behälter auszubilden, denen über Rohrleitungen vom Spülbecken kontinuierlich Spülwasser zugeführt wird. Zur Metallrückgewinnung werden Kationenaustauscher (für Chromsäure Anionenaustauscher) benötigt In Kombination mit einem nachgeschalteten Anionenaustauscher (für Chromsäure Kationenaustauscher) kann das Spülwasser vollständig gereinigt und wieder verwendet werden. Für jedes Metall wird erfindungsgemäß ein separater Kationenaustauscher verwendet Die teilgereinigten Spülwässer aus mehreren Kationenaustauschern können zusammengeführt und durch einen gemeinsamen Anionenaustauscher geleitet werden, wobei Verunreinigungen (Sulfationen, Chloridionen u.dgl.) zurückgehalten werden. Das bei der Regenerierung dieser Anionenaustauscher anfallende Eluat gelangt zur Behandlung in die Abwasseranlage. Mehrere kleinere und mittlere Galvanisierbetriebe können gemäß diesem Vorschlag von einer zentralen Verwertungsanlage mit Ionenaustauschern für die Metallrückgewinnung beliefert werden.For smaller electroplating companies it has been suggested to use the ion exchanger (s) as a flange-mountable, To train transportable containers, which via pipes from the sink continuously rinse water is fed. Cation exchangers are used for metal recovery (for chromic acid, anion exchangers) Required In combination with a downstream anion exchanger (for chromic acid cation exchanger), the rinsing water can be completely cleaned and used again. According to the invention, there is a separate cation exchanger for each metal used The partially cleaned rinsing water from several cation exchangers can be merged and passed through a common anion exchanger, whereby impurities (sulfate ions, Chloride ions, etc.) are retained. The resulting from the regeneration of these anion exchangers Eluate reaches the wastewater system for treatment. Several small and medium-sized electroplating companies can according to this proposal from a central recovery plant with ion exchangers for the Metal recovery are supplied.

Sind diese Ionenaustauscher beladen, so werden die Behälter zu der zentralen Verwertungsanlage zurücktransportiert und die Metalle nach bekannten Verfahren beim Regenorationsprozeß dem Ionenaustauscher entnommen. If these ion exchangers are loaded, the containers are transported back to the central recycling plant and the metals are removed from the ion exchanger by known methods during the regeneration process.

Das Auswechseln der Ionenaustauscher und der Transport zwischen der Verwertungsanlage und den Galvanikbetrieben wird wirtschaftlich gerechtfertigt durch die Rückgewinnung von Metallen und durch die Möglichkeit, die anfallenden Schlammengen zu verringern und die Betriebskosten der Abwasseranlage zu vermindern. Dabei sollen die Ionenaustauscher vorteilhafterweise nur mit einem Metall und nicht mit zwei oder mehreren verschiedenen Metallen beladen werden. Insbesondere ist von Vorteil, wenn eisen- und aluminiumhaltige Rückstände den Ionenaustauschern ferngehalten werden.The exchange of the ion exchangers and the transport between the recovery plant and the Electroplating is economically justified by the recovery of metals and by the Possibility to reduce the amount of sludge produced and to increase the operating costs of the wastewater system Reduce. The ion exchangers should advantageously only use one metal and not two or several different metals are loaded. It is particularly advantageous if iron and aluminum-containing residues are kept away from the ion exchangers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechseleinrichtung für Ionenaustauschbehälter zu schaffen, die es ermöglicht daß nur voll beladeneThe invention is based on the object of providing a changing device for ion exchange containers create that allows only fully loaded

ω lonenaustauschbehälter zur Verwertungsstelle gelangen und darüber hinaus den Wechsel der Austauschbehälter so einfach macht, daß die Anlage von ungelernten Kräften bedient werden kann.ω ion exchange container reach the recycling point and it also makes changing the exchange container so easy that the system can be operated by unskilled workers Forces can be served.

According to the invention, this object is achieved by

h^r> daß mindestens drei lonenaustauschbehälter von vorzugsweise zylindrischer Gestalt in Halteplatten befestigt sind, die gerne insam mit den lonenaustauschbehältern schrittweise um eine vertikale, mit denh ^r > that at least three ion exchange containers, preferably of a cylindrical shape, are fastened in holding plates, which together with the ion exchange containers gradually move around a vertical, with the

Halteplatten fest verbundene Achse verschwenkbar sind und daß jeweils zwei Behälter an ihren Stirnseiten von einer ortsfesten Deckplatte und Bodenplatte flüssigkeitsdicht aufgenommen sind und sich in Deckplatte und Bodenplatte Anschlüsse für den Zulauf und s Ablauf einer Flüssigkeit zum Durchfluß für die Ionenaustauschbehälter befinden. In vorteilhafter Weise ist dabei der Ablauf des ersten Behälters mit dem Zulauf des zweiten Behälters verbunden. Zum Auswechseln der Behälter ist die Deckplatte an vertikalen Stangen geführt und »egen die Ionenaustauschbehälter verspannbar. Holding plates firmly connected axis are pivotable and that two containers at their end faces are accommodated in a liquid-tight manner by a stationary cover plate and base plate and are located in the cover plate and bottom plate connections for the inlet and s outlet of a liquid to the flow through for the Ion exchange container. The drain of the first container with the inlet is advantageous of the second container connected. The cover plate is on vertical rods for changing the containers guided and the ion exchange tank can be clamped.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert Es zeigtThe invention is explained with reference to the figures. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wechseleinrichtung für Ionenaustauschbehälter,1 shows a side view of a changing device according to the invention for ion exchange containers,

Fig.2 eine Draufsicht auf den Gegenstand von F i g. 1 undFIG. 2 is a plan view of the subject of FIG F i g. 1 and

F i g. 3 und 4 die Verfahrensweise beim Wechseln von lonenaustauschbehältern in prinzipieller Darstellung.F i g. 3 and 4 the procedure when changing ion exchange containers in a basic representation.

F i g. 1 zeigt die Seitenansicht einer Wechseleinrichtung 2, die aus einem Gestell 4, einer Bodenplatte 6, Stangen 8 und einer Deckplatte 10 besteht Im Gestell 4 ist eine vertikal verlaufende Achse 12 gelagert die fest mit Halteplatten 14,16 verbunden ist Die Halteplatten 2s weisen drei kreisförmige Ausnehmungen 18 auf, in denen sich zylinderförmige Ionenaustauschbehälter 20, 22, 24 befinden. Die Achse 12 ist mit einem nicht gezeigten Schrittschaltwerk versehen und kann schrittweise jeweils um 120° gedreht werden, so daß die Ionenaustauschbehälter in eine andere Lage bezüglich der in Fig.2 gezeigten Boden- und Deckplatte 6, 10 gelangen.F i g. 1 shows the side view of a changing device 2, which consists of a frame 4, a base plate 6, Rods 8 and a cover plate 10 consists in the frame 4, a vertically extending axis 12 is fixedly mounted is connected to retaining plates 14,16 The retaining plates 2s have three circular recesses 18 in which there are cylindrical ion exchange containers 20, 22, 24 are located. The axis 12 is provided with a stepping mechanism, not shown, and can be stepped each rotated by 120 °, so that the ion exchange container with respect to a different position the bottom and cover plate 6, 10 shown in FIG.

In F i g. 2 sind Ionenaustauschbehälter 22,24 mit den Boden- und Deckplatten 6, 10 in flüssigkeitsdichter Verbindung. Durch einen Rohrstutzen 26 gelangt eine zu rein.^ance Lösung zuerst in den Ionenaustauscher 24 und aaiu\ über Ablauf 28, Rohrleitung 3G und Zulauf 32 in den Ionenaustauschbehälter 22 und verläßt schließlich über den Stutzen 34 als gereinigte Flüssigkeit wieder die Wechseleinrichtung.In Fig. 2 are ion exchange containers 22, 24 with the base and cover plates 6, 10 in a liquid-tight connection. A too pure solution first enters the ion exchanger 24 through a pipe socket 26 and then via the outlet 28, pipe 3G and inlet 32 into the ion exchange tank 22 and finally leaves the exchange device again via the socket 34 as a purified liquid.

Die Bodenplatte 6 und die an Säulen geführte Deckplatte 10 sind gegenüber der Stirnseite der Ionenaustauschbehälter mit Dichtringen versehen, so daß zwischen den Behältern und den Platten eine flüssigkeitsdichte Verbindung entsteht Zum Wechseln der Ionenaustauschbehälter kann die Deckplatte 6 vertikal angehoben werden, was durch Lösen der Spannelemente 36 geschiehtThe bottom plate 6 and the column top plate 10 are opposite the end face of the Ion exchange container provided with sealing rings, so that a A liquid-tight connection is created To change the ion exchange container, the cover plate 6 be raised vertically, which is done by loosening the clamping elements 36

Der Arbeitsablauf wird an Hand von Fig.3 und 4 beschrieben. Die mit Kationen bzw. Anionen beladene Lösung einer Flüssigkeit durchströmt hintereinander die Ionenaustauschbehälter 24 und 22. Nach der durch ein Meßgerät angezeigten vollständigen Beladung des Austauschers 24 wird der Zulauf 26 unterbrochen. Die Spannvorrichtung 36 wird so weit gelöst bis die ionenaustauscherbehälter 24 und 22 frei sind und zusammen mit den Halteplatten 14, 16 durch Drehung der zentralen Achse 12 verschwenkt werden können. Nach einer Drehung um 120° nimmt nun der teilweise beladene Austauscher 22 die Stellung des voll beladenen Austauschers 24 ein. Der noch nicht beladene Austauscher 20 gelangt an die Stelle des Austauschbehälters 2Z Die Bodenplatte 6 und die Deckplatte 10 werden nun mittels der Spanneinrichtung 36 gegeneinander verspannt und die zu reinigende Lösung durchströmt nun die Austauscher 22 und 20. Der vollständig beladene Ionenaustauschbehälter 24 wird gegen einen neuen, nicht beladenen Austauscher 25 ausgewechselt Nach vollständiger Beladung des Austauschers 22 wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang sinngemäß.The workflow is illustrated in FIGS. 3 and 4 described. The solution of a liquid loaded with cations or anions flows through one after the other the ion exchange container 24 and 22. After the complete loading of the indicated by a measuring device Exchanger 24, the inlet 26 is interrupted. The clamping device 36 is so far released until the Ion exchange containers 24 and 22 are free and together with the holding plates 14, 16 by rotation the central axis 12 can be pivoted. After a rotation of 120 °, the now partially decreases loaded exchanger 22 the position of the fully loaded exchanger 24 a. The one not yet loaded Exchanger 20 takes the place of the exchange tank 2Z. The base plate 6 and the cover plate 10 are now clamped against each other by means of the clamping device 36 and the solution to be cleaned The flow now flows through the exchangers 22 and 20. The fully loaded ion exchange container 24 is exchanged for a new, unloaded exchanger 25 After the exchanger has been fully loaded 22 the process described above is repeated accordingly.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 claims:

1. Changing device for ion exchange containers, characterized in that at least three containers (20,22,24) are fastened in holding plates (14, 16) which are together with the containers (20, 22, 24) step by step around a vertical axis firmly connected to the holding plates (14, 16) are pivotable, and that in each case two containers on their front sides by a fixed cover plate (10) and base plate (6) are received in a liquid-tight manner and are located in cover plate (10) and Base plate (6) connections for the inlet (26, 32) and outlet (28, 34) of a liquid to flow through the ion exchange tank is located

2. Changing device according to claim 1, characterized in that the sequence (28) of the first is between the top and bottom plate (10 or 6) located container (24) with the inlet (32) of the second container (22) is connected

3. Changing device according to claim 1, characterized in that the cover plate (10) on vertical Rods (8) is guided and can be braced against the ion exchange container (22,24)