DE29506637U1

DE29506637U1 - Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung, insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung

Info

Publication number: DE29506637U1
Application number: DE29506637U
Authority: DE
Original assignee: Alcon Aluminium Consult GmbH
Current assignee: Alcon Aluminium Consult GmbH
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2005-04-20

Description

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Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung

Bei der Oberflächenbehandlung von Metallen und Gegenständen aus Aluminium ist der erste notwendige Behandlungsschritt in der Regel die Reinigung - meist auch Entfettung genannt. Dies erfolgt in sauren, neutralen oder alkalischen Reinigerlösungen, die aus einem Buildersystem mit Zusatz verschiedenartiger Tenside bestehen. Je nach Tensidzusammensetzung wirkt das Reinigersystem emulgierend oder demulgierend. Bei demulgierenden Reinigern scheiden sich die Öle oder Fette ab einer bestimmten Konzentration an der Oberfläche des Reinigungsbades ab. Hierbei besteht die Gefahr, daß das zu reinigende bzw. zu entfettende Metallteil durch den Ölfilm ausgehoben werden muß und damit wieder befettet wird. Es ist bekannt, daß hierzu veschiedene Verfahrenstechniken angewendet werden, die alle zum Ziel haben, den Ölfilm von der Badoberfläche zu entfernen und das Öl dann in separaten Ölabscheidern zu sammeln und auf zukonzentrieren. Das einfachste Verfahren ist ein getrennter Behälter mit einfacher Schwerkraftabscheidung, wobei der natürliche Auftrieb kleiner Öltröpfchen ausgenutzt werden soll. Bei großen Badvolumina, wie insbesondere in der Aluminiumoberflächenbehandlung üblich, ist dies jedoch ineffizient, weil die geringe Auftriebsgeschwindigkeit kleiner Öltröpfchen eine extreme Größe des Ölabscheider^ erfordert, die in bestehenden Anlagen nicht realisiert werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist die Unterstützung der Ölabscheidung durch sog. Coaleszenzabscheider. Hier werden Füllkörper aus hydrophoben Kunststoffen als Platten oder besonders geformte Einzelelemente eingebracht, die damit eine effiziente Abscheidung an den Oberflächen bewirken sollen. Das an diesen Oberflächen adsorbierte oder kondensierte Öl steigt dann in Form größerer Tröpfchen zur Oberfläche, was zwangsläufige eine höhere Auftriebsgeschwindigkeit bewirkt. Allen dazu bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist jedoch gemein, daß die Auftriebsrichtung quer zur Durchströmungsrichtung ist, d.h. die Durchströmung mit dem zu entölenden Medium erfolgt horizontal, während die Auftriebsrichtung naturgemäß vertikal ist. Für eine effiziente Entölung sind somit auch hier Baugrößen bzw. Behältergrößen erforderlich, die an bestehenden Anlagen aus Platzgründen oft nicht nachrüstbar sind. Desweiteren besteht der Nachteil, daß oft aufwendige Druckbehälter erforderlich sind. Auch sind diese Anlagen schwer zu reinigen. Eine weitere Möglichkeit zur Ölabscheidung ist der zusätzliche Einsatz von Filtrationsmodulen von einer Feinheit bis hin zur sog. Ultrafiltration auch in Kombination mit den vorgeschriebenen Schwerkraft- und/oder Coaleszenzabscheidern. Diese Filtrationsmodule besitzen jedoch in realistischen Baugrößen eine viel zu geringe Durchflußleistung. Zudem tritt bei der sog. Ultrafiltration das Problem auf, daß diese Filtrationsmodule nicht mehr zwischen Ölen und Fetten und

Fettsäurederivaten, nichts anderes sind Tenside, unterscheiden können. Es erfolgt somit zwangsläufig ein Austrag von aktiven Reinigungssubstanzen, nämlich Tensiden, der zu einem unnötig hohen Reinigungsmittelverbrauch und gleichzeitig zu einer unwerwünschten Abwasserbelastung führt.

Überraschenderweise fanden wir, daß die Coaleszenzabscheider-Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus der Metalloberflächenbehandlung dann besonders effizient ist, wenn eine vertikale Strömungsrichtung gewählt wird, die mit der Auftriebsrichtung auch kleinster Öltröpfchen übereinstimmt. In Kombination mit demuigierenden Reinigern respektive nicht-emulgierenden Tensiden im Reinigungsbad konnten bei relativ hoher Durchflußleistung extrem hohe Abscheidungsraten von Ölen und Fetten erzielt werden. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung zeigt Abbildung 1.

Das von der Oberfläche eines Reinigungsbades abgeskimmte Reinigungsmedium wird der Abscheidungsvorrichtung von oben (1) zugeführt - es ist selbstverständlich, daß dies auch von unten zugeführt werden könnte. Vom Sammelraum (2) wird das zu entölende Reinigungsmedium durch eine Sieboder Lochplatte (3) in den Coaleszenzabscheidungsraum (4a; 4b) geführt. Dieser Abscheidungsraum ist mit Materialien aus hydrophobem Kunststoff, bevorzugt mit stabförmigen, hohlen Coaleszenzelementen, z.B. auch vielfach gelochten Rohren, gefüllt. Polypropylen ist z.B. als Material geeignet. Diese hydrophoben Kunststoff materialien zur Coaleszenzabscheidung können ggf., z.B. durch Flammen, speziell hydrophobiert sein, um die Abscheidungseffizienz zu erhöhen. Das zu entölende Reinigungsmedium steigt vertikal in Richtung der natürlichen Auftriebsrichtung der Öltröpfchen nach oben und durch die zylindrische Bauart der Abscheidungsvorrichtung nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des aufsteigenden Mediums nach außen hin ab. Die ölfreie Phase gelangt durch eine Umlenkvorrichtung zur Austrittsöffnung (5), während sich die öl- und fetthaltige Phase am oberen Ende des ZyUn-ers anreichert. Über die Skimvorrichtung (6), z. B. eine rotierende Kunststoffscheibe mit Abstreifer oder ein Kunststoffband mit Abstreifern gleicher Funktion, gelangt das Ö3 in die Sammelrinne (7) und kann selektiv über den Ölablaß (8) einem geeigneten Sammelbehälter zugeführt werden. Bei entsprechender Niveausteuerung ist die Skimvorrichtung nicht erforderlich, wenn die Überlauf kanten (9) dieser Abscheidungsvorrichtung entsprechend ausgerichtet werden. Eine solche Vorrichtung ist auch leicht zu reinigen, wenn das Einleitungsrohr (1) mit stabförmig ausgebildeten Coaleszenzelementen (4a; 4b) und dem Innenzylinder als Ganzes ausgehoben werden kann,

Beispiele:

Bei der Firma ALUTECTA in Kirchberg wurde eine der beschriebenen zylindrischen Vorrichtungen an einem ca. 20 m³ fassenden Reinigungsbad zum Einsatz gebracht. Die Höhe des Behältnisses beträgt 1,00 m, der Durchmesser ebenfalls 1,00 m. Die Durchflußleistung wurde mittels eines Regeiventils hinter der Pumpe auf 2,5 m³/h eingestellt. Im Reinigungsbad wurden zudem Produkte der Fa. ALUFINISH vergleichend getestet. Allen diesen Produkten ist gemein, daß sie nicht-ionogene Tenside vom Typ ethoxylierte Fettamine und endgruppenverschlossene ethoxylierte andere nichtionogene Tenside enthalten, die auch in ihrer Kombination nicht-emulgierend sind. Von der Oberfläche des Reinigungsbades wird über eine längsseitig angerbrachte Rinne die Menge von 2,5 m³/h abgepumpt, und nach Passieren der beschriebenen Entölungsvorrichtung wird die gleiche Menge dem Bad im freien Zulauf wieder zugeführt.

Claims

Anspruch 1: Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung dadurch gekennzeichnet, daß in zylindrischen, senkrecht gestellten Behältern Materialien mit hydrophober Oberfläche so angebracht sind, daß bei aufsteigender Strömungsrichtung daran eine coaleszierende Öiabscheidung erfolgt, dieses Öl an die Oberfläche der Flüssigkeitssäule in dem zylindrischen Behälter steigt, dort gesammelt wird oder an der Überlaufrinne abgeskimmt werden kann und die klare bzw, öifreie Phase über das Umlenkrohr getrennt und ölfrei dem Reinigungsbad zugeführt wird.

Anspruch 2: Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Vorrichtung vollständig aus Polypropylen ausgebildet ist.

Anspruch 3: Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenhandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die coaleszenzabscheidenden Elemente aus gelochten Polypropylenrohren bestehen, die gebündelt in die Vorrichtung eingestellt werden.

Anspruch 4: Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zur vereinfachten Reinigung des Gerätes die inneren zylindrischen Einbauten mit den Coaleszenzabscheideröhren separat ausgehoben werden können.

Anspruch 5: Vorrichtung zur Abscheidung von Ölen und Fetten aus Reinigungsbädern der Metalloberflächenbehandlung insbesondere für Teile aus Aluminium bzw. der Aluminiumoberflächenbehandlung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische
Vorrichtung drucklos betrieben wird.