DE3409861A1

DE3409861A1 - Einrichtung zum kontinuierlichen regenerieren eines teilstroms alkalihaltiger waschlaugen von flaschenreinigungsmaschinen

Info

Publication number: DE3409861A1
Application number: DE19843409861
Authority: DE
Inventors: Siegbert Borg; Franz-Josef Ing.(grad.) 6530 Bingen Grünewald
Original assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1984-03-17
Filing date: 1984-03-17
Publication date: 1985-09-19

Description

MASCHINENBAU AKTIENGESELLSCHAFT ·*->

' Einrichtung zum kontinuierlichen Regenerieren eines Teilstroms alkalihaltiger Waschlaugen von Flaschenreinigungsmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine im wesentlichen aus einem Reaktionsbehälter mit Rührwerk und einem Trennsystem bestehende Einrichtung zum kontinuierlichen Regenerieren eines Teilstroms von in Flaschenreinigungsmaschinen eingesetzter Waschlauge, die von der Flaschenausstattung herrührendes Aluminium und/oder Kupfer und/oder sonstige Schwermetalle in Form von Zink, Eisen, Nickel oder Blei und/oder bei der maschinellen Reinigung entstehendes Karbonat sowie an den Flaschen anhaftende organische Stoffe als Verunreinigungen enthält.

Zur Regenerierung von Waschlaugen mit derartigen Verunreinigungen ist aus der DE-OS 33 17 571 ein Verfahren
bekannt, das vorsieht, der Waschlauge direkt eine feste Calciumverbindung oder eine wäßrige Aufschlämmung hiervon zuzusetzen und die hierdurch gebildeten Ausfällungen des von der Flaschenausstattung herrührenden Aluminiums und/oder Kupfers und/oder sonstige Schwermetalle in Form von Zink, Eisen, Nickel oder Blei und/oder bei der maschinellen Reinigung entstehenden Karbonats sowie der

^5 an den Flaschen anhaftenden organischen Stoffe aus der
Waschlauge abzutrennen. Hierzu soll zur Durchführung des in herkömmlichen Reinigungsanlagen für Mehrweggetränkeleergut, wie Flaschen, integrierbaren Verfahrens der in einem Reinigungsbad der Anlage enthaltenen verschmutzten

■50 Waschlauge kontinuierlich ein bestimmter Teilstr.om entnommen, diesem die jeweilige Calciumverbindung entweder direkt in fester Form oder in Form einer wäßrigen Aufschlämmung zugesetzt und nach entsprechender Reaktionszeit die anfallenden unlöslichen Ausfällungen kontinuierlich entfernt und der von diesen Ausfällungen befreite Teilstrom in

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das Reinigungsbad der Anlage zurückgeführt werden. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Reaktionsbehälter empfohlen, in den die Zugabe der festen Calciumverbindung erfolgt. Die anschließende Abtrennung der Ausfällungen soll durch ein Filtersystem erfolgen, über das der Teilstrom zu führen ist.

Für diese aus Reaktionsbehälter und Filtersystem bestehende Einrichtung zur Durchführung der bekannten Verfahrensweise laßt jedoch die DE-OS 33 17 571 nähere Angaben über Ausführungsformen und Ausgestaltungen offen, so daß nicht erkennbar ist, ob von den vorteilhaften Eigenschaften des interessanten Verfahrens für speziell Flaschenreinigungsmaschinen voll Gebrauch gemacht werden kann. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, zur Durchführung des Verfahrens bei Flaschenreinigungsmaschinen eine für die kontinuierliche Entfernung der Ausfällungen geeignete Einrichtung anzugeben, die bei geringem apparativen und steuerungstechnischen Aufwand die erfolgreiche Anwendung der Verfahrensweise gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung nach den Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei bietet die erfindungsgemäße Ausbildung des Kammer-25

reaktors Gewähr für kontinuierliche Reaktion mit langer Reaktionszeit für die hohen Dichteunterschied aufweisenden, einerseits festen und andererseits flüssigen Reaktionskomponenten. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der oberhalb der unteren Reaktorkammer angeordneten Reaktorkammerη mit mindestens einer definierte Durchgangsweite aufweisenden öffnung im Kammerboden und Anordnung der benachbarten Kammern mit um 180° gegeneinander versetzten Öffnungen ein Abwandern der spezifisch

schwereren Reaktionskomponente vor Ablauf der Reaktion auf 55

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das physikalisch bedingte, unumgängliche Minimum begrenzt und die Entmischung der Suspension durch Abwandern der schwereren Reaktionskomponente nach unten vermieden. Ausgeschlossen wird dadurch auch ein Abwandern der spezifisch

-* schwereren Reaktionskomponente zum Reaktorausgang bei Arbeitsunterbrechung bzw. Stillstand der Rührorgane. Der Entmischung wirken außerdem entgegen das jeweils oberhalb eines Kammerbodens umlaufende Rührorgan und ein oder mehrere je Kammer vorgesehene Strombrecher, die zur guten Durchmischung der die Kammern durchfließenden Suspension beitragen. Durch das an der Ausgangsleitung vorgesehene Austragorgan ist schließlich nach Beendigung der Reaktion die Austragmenge an Suspension gegenüber der dem Reaktor zugeführten Menge aus zugeführter Lauge und Zusatzstoffen bestimm-

-^ bar, so daß zwischen der Durchflußmenge und der Austragmenge eine Differenzmenge einstellbar und über die in Höhe des Füllstandniveaus des Kammerreaktors in den überlaufbehälter mündende Überlaufleitung abführbar ist, wodurch Schwankungen der Durchflußmenge durch unterschiedliche

^υ Zufuhr von Lauge und Zusatzstoffen und das Leer- oder überlaufen des Kammerreaktors vermieden und Störungen im Ablauf der Reaktion ausgeschlossen werden.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung be- ^J steht das Austragorgan zweckmäßigerweise aus einer Pumpe, vorzugsweise einer Pumpe mit umlaufendem Verdrängerkörper, z. B. einer einstellbaren Exzenterschnecken-Pumpe. Hierfür wird der Auffangbehälter durch den überlaufbehälter gebildet, dem die Pumpe die schnell sedimentierenden Feststoffe der Suspension über eine Abförderleitung zuführt. Gemäß weitergehender Erfindung bildet dieser überlaufbehälter den Vorratsbehälter für das nachgeschaltete Trennsystem, das in vorteilhafter Weise durch einen automatisch arbeitenden, sich in der Filterleistung auf die ihm vom Kammerreaktor zugeführte Suspensionsmenge einstellenden Vakuum-Bandfilter gebildet ist, dem ein Sicherheitsfilter nachgeschaltet ist.

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Die Erfindung ist·nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Im Ausführungsbeispiel ist eine Flaschenreinigungsmaschine 5

in Längsbauweise mit 10 und eine ihr zugeordnete Einrichtung zur kontinuierlichen Reinigung der Waschlauge mit 11 bezeichnet, die im wesentlichen aus einem lotrecht stehenden Kammerreaktor 12 und einem Trennsystem 13 besteht.

Die Reinigungsmaschine 10 besitzt eine Beladevorrichtung mit anschließender Maschinenöffnung, über die die verunreinigten Flaschen in eine nicht näher dargestellte Transportvorrichtung gelangen und in dieser den mehreren Behandlungszonen der Maschine zugeführt und nach beendeter Reinigung 15

von einer Entladevorrichtung 15 aus der Maschine entfernt werden.

Maßgebliche Behandlungszone für die verschmutzten Flaschen ist mindestens ein in der Flaschenreinigungsmaschine 10 an-

geordnetes Laugenweichbad 16 mit beispielsweise natronhaltiger Waschlauge, in das die Flaschen einlaufen und das sie in der Waschlauge untergetaucht über längere Zeit unter Einwirkung hoher Laugentemperatur durchlaufen. Vom Laugenweichbad 14 führt zur Entnahme eines Laugenteilstroms eine Ent-

nahmeleitung 17 mit zwischengeschalteter Förderpumpe 18 zum Kammerreaktor 12 und mündet dort mit oberem Anschluß 19 am Reaktordeckel 20 in das Reaktorinnere. Auf dem Reaktordeckel 20 mit Anschluß 21 in das Reaktorinnere angebracht ist außerdem eine Dosiervorrichtung 22 für die Zugabe der

festen Calciumverbindung aus einem Kalkvorratsbehälter 23.

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Der Kammerreaktor besitzt mehrere waagerecht übereinander angeordnete Kammern 24, die jeweils einen oder mehrere Strombrecher 25 und ein oberhalb des Kammerbodens umlaufendes Rührorgan 26 aufweisen. Mit Ausnahme der untersten 5

Kammer 24 ist jede Kammer im Kammerboden außerdem mit einer öffnung 27 versehen, wobei die öffnungen 27 benachbarter Kammern 24 um 180° gegeneinander versetzt sind und ihre jeweilige Durchgangsweite dem Volumen der aus zugeführtem Laugenteilstrom und der Zusatzstoffe gebildeten Suspension angepaßt ist. Die Rührorgane 26 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 28, die ein auf dem Reaktordeckel 20 aufgeflanschter Getriebemotor 29 antreibt.

Aus dem Reaktorinneren bzw. der untersten Kammer 24 führt

eine im Reaktorboden 30 senkrecht nach unten angebrachte Ausgangsleitung 31 zu einem Austragorgan 32, für das im Ausführungsbeispiel eine Pumpe mit umlaufendem Verdränger, beispielsweise eine Exzenter-Schneckenpumpe, gewählt ist, die auf ein auszutragendes Volumen einstellbar ist, das geringer ist als das Volumen, das im Durchfluß den Kammerreaktor 12 über die Ausgangsleitung 31 verläßt. Außer dem Austragorgan 32 weist die Ausgangsleitung 31 noch eine oberhalb dem Austragorgan 32 abzweigende überlaufleitung 33

auf. Um ein Verstopfen der Überlaufleitung 33 durch sedi-25

mentierende Feststoffe zu verhindern, ist sie anfangs schräg, sodann steil nach oben geführt und mündet zur Bestimmung des im Kammerreaktor 12 gewünschten Füllstandniveaus in Höhe dieses Füllstandes mit einer horizontalen Leitungsstrecke in einen überlaufbehälter 34. An den überlaufbehälter 34 mit einer Abförderleitung 35 angeschlossen ist ebenfalls das Austragorgan 32.

Der überlaufbehälter 34 bildet beim Ausführungsbeispiel den Vorratsbehälter für das Trennsystem 13, das aus einem Va-

kuum-Bandfilter 36 mit Filtratbehälter 37 und Abförderpumpe 38 und einem der Abförderpumpe 38 nachgeschalteten Sicher-

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heitsfilter 39, beispielsweise in Form eines Schichtenfilters, Kerzenfilters oder dgl. besteht, von dem ein Rücklauf 40 zur Reinigungsmaschine 10 führt, der in das Laugenweichbad 16 mündet. Der Vakuum-Bandfilter 36 arbeitet automa- -^ tisch und stellt sich in der Filterleistung auf die ihm vom Kammerreaktor 12 zugeführte Suspensionsmenge ein.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der DE-OS 33 17 571 wird dem Laugenweichbad 16 der Flaschenreinigungsmaschine

^ 10 mittels der Förderpumpe 18 fortlaufend die mit Aluminium und/oder Metallen und/oder Karbonat sowie mit organischen Stoffen verunreinigte Waschlauge im Teilstrom entnommen und über die Leitung 17 und den oberen Anschluß 19 der obersten Kammer 24 des Kammerreaktors 12 zugeführt. Gleichzeitig wird mittels der Dosiervorrichtung 22 aus dem Kalkvorratsbehälter 23 die zur Reinigung des Laugenteilstroms erforderliche Kalkmenge, beispielsweise je nach Verunreinigung der Lauge 10-5Og CaO pro Liter verunreinigter Waschlauge, kontinuierlich über den Anschluß 21 in die oberste Kammer ^cw 24 eingegeben. Die hierdurch gebildete Suspension gelangt bei eingeschaltetem Getriebemotor 29 und dadurch umlaufenden Rührorganen 26 nach einer Verweilzeit und dadurch stattfindender Reaktion in den Kammern 24 über die öffnungen 27 in den Kammerböden von der obersten Kammer 24 in

^J die unterste Kammer 24. Nach Beendigung der Reaktion, welche je nach Laugenzusammensetzung in der Regel 1-3 Stunden beträgt, wird ein Teil der aus der untersten Kammer 24 über die Ausgangsleitung 31 den Kammerreaktor 12 verlassende Suspension, der schnell sedimentierende Feststoffe

^O enthält, mittels des Austragorgans 32 über die Abförderleitung 35 dem überlaufbehälter 34 zugeführt. Der andere Teil der Suspension, der langsam sedimentierende Feststoffe aufweist, gelangt über die überlaufleitung 33 in den überlaufbehälter 34, wodurch gleichzeitig das Füllstandsniveau im

-^ Kammerreaktor 12 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren geregelt wird.

MASCHINENBAU A KT I EN β 6SELLSCH A FT ^w

Im freien Zulauf gelangt die Suspension dann in den Vakuum-Bandfilter 36, wo die Feststoffe in üblicher Weise durch das Filterband abgetrennt und in einen Sammelbehälter ausgetragen werden. Die in den Filtratbehälter 37 abfließende 5

gereinigte Waschlauge wird schließlich mittels der Abförderpumpe 38 über den Sicherheitsfilter 39 und die Rückleitung 40 in das Laugenweichbad der Flaschenreinigungsmaschine zurückgeführt.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Ausführungsvariante, bei der abweichend vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel anstelle der Pumpe mit umlaufendem Verdränger das Austragorgan 32 aus einer Düse mit vorbestimmtem Querschnitt bestehen kann, der auf die über die überlaufleitung 33 abzu-

führende Differenzmenge eingestellt ist. In diesem Fall wird die über das Austragorgan 32 ausgeschiedene Suspensionsmenge in einem unter dem Austragorgan 32 stehenden Auffangbheälter gesammelt und mittels der daran angeschlossenen Abförderleitung 35 und darin zwischengeschalteter Pumpe

mit umlaufendem Verdränger, beispielsweise eine auf die durch das Austragorgan 32 ausgeschiedene Suspensionsmenge einstellbare Exzenterschneckenpumpe dem Überlaufbehälter zugeführt.

In weiterer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann auf die Überlaufleitung 33 verzichtet werden, wenn das in der oberen Kammer 24 des Kammerreaktors 12 zu haltende Niveau durch eine dieses Niveau abtastende Steuerung erzielt wird, die das Austragorgan 32, in diesem Falle z. B. eine Pumpe mit umlaufendem Verdränger, auf eine das Niveau in vorbestimmten Grenzen gewährleistende Austragmenge einstellt.

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MASCHINENBAU A KT I ENQESELLSCH A PT

AO

BEZUGSZEICHENLISTE

10

11 12 13

15 16 17 ¹⁸ 19 20 21 22 23 24 25

26 27 28 29

β Flaschenreinigungsmaschine

= Einrichtung

= Kammerreaktor

= Trennsystem

= Beladevorrichtung = Entladevorrichtung = Laugenweichbad

= Entnahmeleitung

β Förderpumpe

= oberer Anschluß 4θ = Reaktordeckel = oberer Anschluß = Dosiervorrichtung as Kalkvorratsbehälter = Kammer =s Strombrecher s Rührorgan ss Öffnung β Welle a Getriebemotor = Reaktorboden = Ausgangsleitung = Austragorgan = Überlaufleitung = Überlaufbehälter as Abförderleitung as Vakuum-Bandfilter a FiItratbehälter ss Abförderpumpe ss Sicherheitsfilter = Rückleitung

Claims

Patentansprüche:

1) Einrichtung, bestehend aus einem Reaktionsbehälter mit Rührwerk und einem Trennsystem, zum kontinuierlichen Regenerieren eines Teilstroms von in Flaschenreinigungsmaschinen eingesetzter natron- oder kalilaugenhaltiger Waschlauge, aus der im Reaktionsbehälter durch direkten Zusatz einer festen Calciumverbindung oder einer wäßrigen Aufschlämmung hiervon das von der Piaschenausstattung herrührende Aluminium und/oder Kupfer und/oder sonstiges Schwermetall in Form von Zink, Eisen, Nickel oder Blei und/oder das bei der maschinellen Flaschenreinigung entstehende Karbonat sowie die an den Flaschen anhaftenden organischen Stoffe ausgefällt und die Ausfällungen durch das Trennsystem entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

- als Reaktionsbehälter ein lotrecht stehender Kammerreaktor (12) mit mehreren waagerecht übereinander angeordneten Kammern (24) sowie mit oberen Anschlüssen (19 und 21) jeweils für die Zuführung des Laugenteilstroms und den dosierbaren Zusatz der Calciumverbindung in die oberste Kammer und unterer Ausgangsleitung (31) an der untersten Kammer für die Suspension aus zugeführtem Laugenteilstrom und Zusatzstoffen vorgesehen ist,

JO - die Kammern (24) jeweils einen oder mehrere Strombrecher (25) und ein oberhalb des Kammerbodens umlaufendes Rührorgan (26) und die oberhalb der unteren Kammer angeordneten Kammern jeweils zusätzlich mindestens eine im Kammerboden angebrachte öffnung (27)

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aufweisen, wobei die öffnungen (27) benachbarter Kammern (24) um 180° gegeneinander versetzt sind und ihre Durchgangsweite im Durchfluß dem Volumen der Suspension angepaßt ist,

- die Ausgangsleitung (31) ein Austragorgan (32) mit nachgeordnetem Auffangbehälter und oberhalb des Austragorgans (32) eine schräg nach oben führende, das Füllstandsniveau im Kammerreaktor (12) bestimmende

und in einen überlaufbehälter (34) mündende Überlauf-10

leitung (33) aufweist, wobei das Austragorgan (32) für ein auszutragendes Volumen bemessen ist, das geringer ist als das Volumen/ das im Durchfluß den Kammerreaktor (12) über die Ausgangsleitung (31) verläßt und

- der Auffangbehälter und der überlaufbehälter (34) an

das Trennsystem (11) angeschlossen sind.

2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Austragorgan (32) eine Pumpe, insbesondere eine

solche mit umlaufendem Verdränger, z. B. eine einstellbare Exzenterschneckenpumpe ist und der Auffangbehälter durch den Überlaufbehälter (34) gebildet ist, dem die Pumpe die schnell sedimentierenden Peststoffe der Suspension über eine Abförderleitung (35) zuführt.

3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überlaufbehälter (34) den Vorratsbehälter für das Trennsystem (11) bildet.

4) Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsystem (11) durch einen automatisch arbeitenden, sich in der Filterleistung auf die ihm vom Kammerreaktor (12) zugeführte Suspensionsmenge einstellenden Vakuum-Bandfilter (36) gebildet ist, dem ein Si-

cherheitsfilter (33) nachgeschaltet ist.