DE3414320A1 - Lackieranlage - Google Patents

Lackieranlage

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DE3414320A1
DE3414320A1 DE19843414320 DE3414320A DE3414320A1 DE 3414320 A1 DE3414320 A1 DE 3414320A1 DE 19843414320 DE19843414320 DE 19843414320 DE 3414320 A DE3414320 A DE 3414320A DE 3414320 A1 DE3414320 A1 DE 3414320A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

2 34U320
Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 511/4
Stuttgart ' ■■*■ EPT Dr.Am-pfa
< ·13.4.1984
Lackieranlage 10
Die Erfindung betrifft eine Lackieranlage mit mehreren Behandlungszonen mit einer Einrichtung zum Auswaschen von Lacknebeln aus der Abluft durch im Kreislauf geführtes Wasser.
Großtechnische Farbspritzkabinen, wie z.B. in der Automobilindustrie zur Lackierung von Karossen eingesetzt werden, sind in der Praxis1 in verschiedene Arbeitsbereiche unterteilt. Neben' Spritz zoiifen· (Härfd/Automat) sind' Abreibezonen, Abdunstzonen, Verlaufszonen und Kontrollzonen vorhanden, wie es z.B. in DE-PS 28 27 244, DE-PS 28 44 oder DE-PS 29 28 226 beschr eben ist. ' ,
Den einzelnen Zonen der Lackieranlage wird Zuluft ggf. mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zugeführt; die abgeführte Abluft wird mit Wasser zur Entfernung, der Lacknebel gewaschen und gelangt dann nach dem heutigen Stand der Technik vielfach ohne weitere Behandlung ins Freie.
Insbesondere bei hohen Lösemittelkonzetitrationen· sollte die Abluft jedoch zur Verringerung der Lösemittelemission einer Nachbehandlung zur Entfernung des Lösemittelgehalts unterzogen werden, z.B. einer Nachverbrennung oder einer
- /Γ- Daira 15 511/4
5 Adsorptionsbehandlung mit Aktivkohle.
Diese Nachbehandlung kann wirtschaftlicher gestaltet werden, wenn die mit Wasser gewaschene Abluft im wesentlichen in die Kabine zurückgeleitet wird, nur ein Anteil der Abluft jeweils der Nachbehandlung unterzogen wird (Umluftverfahren) und eine diesem Anteil entsprechende Menge an Frischluft der Kabinenluft zugefügt wird. Das Umluftverfahren wird vorzugsweise in Zonen mit hoher Lösemittelbelastung (Spritzzonen) angewendet.
Das Auswaschen der Lackteilchen aus der Kabinenluft erfolgt durch eine Wasserwäsche, (vgl. die zitierten Patentschriften) t Dabei kommt bisher für alle Behandlungszonen hur ein einziger Wasserkreislauf zur Anwendung, so daß die Abluft aus Zonen; in denen ein sehr hoher Anteil an Lösemittel in der Abluft vorliegt und Abluft aus Zonen, in denen ein sehr geringer Lösemittelanteil in der Abluft vorliegt, mit demselben Waschwasser gewaschen werden.
Das Waschwasser nimmt im Auswaschsystem einer Behandlurigszone Lösemittel in zweierlei Form auf, nämlich in Form von noch an ausgewaschene Lackpartikel gebundenem Lösemittel und Lösemittel, das irt der Spritzkabinenabluft gasförmig vorliegt und beim Auswaschvorgang absorbiert wird.
Die Lösemittelabsorption ist abhängig von der Wasserlöslichkeit der Lösemittel, der Art der Auswaschung und dem Sättigungszustand des Auswaschwassers. In einer Zone mit hoher Lösemittelkonzentration in der Abluft nimmt demnach das Auswaschwasser verhältnismäßig viel Lösemittel auf.
3AH320
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Gelangt dieses Wasser im Kreislauf nun in eine Zone mit niedriger Lösemittelkonzentration in der Abluft, so gibt das Wasser gemäß dem Henry1sehen Gesetz Lösemittel an die Abluft ab. Da die Abluft aus den Zonen mit niedriger Lösemittelkonzentration direkt ins Freie gelangt, ergibt sich dadurch eine überflüssige Belastung der Umwelt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, diese überflüssige Belastung der Umwelt durch Desorption von Lösemitteln aus dem Waschwasser zu verhindern.
Diese Aufgabe wird bei einer Lackieranlage mit mehreren Behandlungszonen mit einer Einrichtung zum Auswaschen von Lacknebeln aus der Abluft durch im Kreislauf geführtes Wasser dadurch gelöst, daß für jede Behandlungszone oder Gruppe von Behandlungszonen mit im wesentlichen gleicher Lösemittelkonzentration in der Abluft ein eigener Wasserkreislauf vorgesehen ist.
Durch diese Trennung der Auswaschwasserkreisläufe kann kein mit Lösungsmitteln stark beladenes Auswaschwasser mehr in eine Zone geraten, in der nur eine geringe Lösemittelkonzentration in der Abluft vorliegt und dort einen Teil der gelösten Lösemittel an die Abluft abgeben. Um den apparativen Aufwand in Grenzen zu halten, schließt man bei größeren Lackieranlagen zweckmäßig Gruppen von Behandlungszonen, in denen im wesentlichen eine gleiche Lösemittelkonzentration in der Abluft vorliegt, an einen gemeinsamen Wasserkreislauf an.
Eine weitere Verbesserung erzielt man, wenn der Wasser-
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kreislauf jeder BehändluhgSzone odor Gruppe von Behandlungszoiien zWecks! Ei'gähz'üng der Verdunstungsverluste mit dem Wasserkreislauf der1 Behahdlungstdne'toit der nächst niedrigeren LÖsemittelkonlehträtion mit der Abluft verbunden ist Und lediglich der Wasserkreislauf der Behandlungszone mit der niedrigsten LÖsemittelkonzentration in der Abluft an die Frischwasser1 zufuhr angeschlossen ist. Ein Teil der vom Auswaschwasser aus Zorien mit niedriger Lösemittelkohzentration in der Abluft aufgenommenen Lösemittel kahrt somit dadurch der Ablüftreinigung zugeführt werden, daß die WasServerdunstUhgsver'lüs'te der hochkonzentrierten mit Abluftreinigung versehenen Zonen mit lösemittelhaltigem Wasser aus niedefkonzentrierten Zonen ausgeglichen werden* Der Gesamtverdunstungsverlust der Spritzkabirtenäüswäöchüng wird ^Is Ffischwasser in der
20 Zone geringster LöseteittelkohZefttratioh zugegeben (Kaskadenptinzip)*
Das Prihzip der Anlage beruht also darauf, daß die schädliche Umverteilung von im Waschwässer gelöstem Lösemittel Unterbunden wird und dädüfch die Abluft aus den Zonen, in denen nur eine geringe Lösemittelkonzentration in der Abluft vorliegt und die ohne eine gesonderte Reinigung ins Freie geblasen wird, nickt noch zusätzlich mit Lösemitteln angereichert wird. Besonders große Vorteile erhält man durch die Trennung der Waschwasserkreisläufe, wenn in einzelnen ionen, ZiB4 Automatenionen, mit sehr hohen Lösemittelkonzentratioheii in der Luft infolge Umluftführung gearbeitet wird, um die Abluftreinigung kostengünstiger durchführen zu können* In diesem Falle wird die Unterbindung der Umverteilung von Lösemitteln durch
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5 den Wasserkreislauf besonders wirksam.
Nur am Rande erwähnt sei, daß es zweckmäßig ist,· insbesondere das Wasser aus Wasserkreisläufen mit sehr hoher Lösemittelkonzentration nicht unkontrolliert, z.B. in Klärseen, ausgasen zu lassen. Es ist auch hier empfehlenswert, die Klärseen bzw. Klärbehälter von der Umwelt abzuschließen oder den Gasraum über den Klärseen bzw. Klärbehältern an die Abluftreinigung anzuschließen.
In der Abbildung ist schematisch der Wasserkreislauf einer Lackieranlage dargestellt.
, · ■ =■» . < Es zeigt . · * ,
Fig. 1 .'"e'i'rte Leckre ran läge -mit herkömmlichem
Wasserkreislauf und ,
Fig. 2 eine Lackieranlage mit getrennten Wasserkreisläufen. -
25 '■
In Fig. 1 ist eiiie Lackieranlage mit herkömmlicher Waschwasserführung schematisch dargestellt. Das Fahrzeug bzw. die zu lackierende Karosse wird von links nach rechts durch die Lackierkabine 1 transportiert. Die Lackieranlage enthält drei unterschiedliche Sorten von Zonen:
Eine Abreibezone a, in der idie Karosse zum Lackieren vorbereitet wird und in der praktisch keine Lösemittelanteile in der Luft vorliegen, Spritzzonen b mit sehr hoher Lösemittelkonzentration in der Abluft und einer weiteren Gruppe von Zonen c mit niedriger Lösemittelkonzentration der
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Daim 15 511/4
Abluft, in denen nicht gespritzt wird, sondern die jeweils hinter den Spritzzonen liegen und Verlaufs-, Abluft- und dgl ι Zonen biiddn'. Da£ Waschwasser für die Abluft wird im Kreislauf durch die Zonen geführt, und gelangt gemeinsam in den Klärbehälter 2 mit Überlaufabteil 3, in denen sich die niedergeschlagenen Lackpartikel absetzen sollen und wird von dort mittels der Pumpe 4 im Kreislauf in die einzelnen 2onen zurückgepumpt.
Figur 2 2eigt die1 gleiche Ladkiersträße 1, jedoch sind die einzelnen ionen mit gleicher LoSemittelkonzentration in der Abluft zu getrennten Wasserkreisläufen zusammengefaßt. Ein Wasserkreislauf dient zur Auswaschung der Abluft aus der Abreibäzone kt fein weiterer Kreislauf dient der Reinigung der Abluft In den Zonen c und ein dritter Kreislauf dient der Reinigung der Ad1 luft in den 2onen b. Für jeden Waschwasserkreislauf ist somit auch ein Absetzbecken mit Nachklärzbne vorhandenl Zur Deckung der Verdunstungsverluste in den einzelnen Zonen wird jeweils Waschwasser aus einer Zone mit der nächst niedrigen Lösemittelkonzenträtion in der Abluft verwendet. Die Frischwasserzufuhr erfolgt in den Kreislauf der AbreibeZone a, die die niedrigste Lösemittelkohzentration in der Abluft besitzt.
Beispiel 30
Die Abluftkonzentr'^tion in deri einzelnen Zonen einer Spritzkabine gemäß Figk 2 mit drei Waschwaäserkreisläufen würde ermittelt.
in der Spritzkabine herrschen folgende Bedingungen: Luft-
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durchsetz pro Zone 50.000 m3 pro Stunde. Drei Spritzzonen (b), in denen jeweils 50 kg pro Stunde entsprechend 1.000 mg pro m3 Abluft an Lösungsmittel verdampft. Die Abluft dieser drei Spritzzonen gelangt in die Abluftreinigung, in der der Lösemittelanteil vollständig aus der Abluft entfernt wird. Ferner sind drei Verlaufzonen c vorhanden, in denen jeweils 5 kg pro Stunde Lösemittel entspricht 100 mg Lösemittel pro m3 Abluft verdampfen. Die Abluft dieser Zonen wird direkt ohne Abluftreinigung ins Freie geleitet. Ferner ist noch eine Abreibezone a vorhan-
15 den, in der kein Lösemittel verdampft.
Entsprechend diesen drei Konzentratiorisstufen ist zur Unterbindung der Lösemittelumverteilung das Auswaschwasser in drei Kreisläufe -geteilt. Versuch 1 zeigt die Lösemittelkonzentration in der Abluft der einzelnen Zonen, wobei die Abluft der Spritzzonen d sofort der Abluftreinigungsanlage zugeführt wird (Abluftbetrieb). Versuch 2 zeigt flie Lösemittelkonzentration in der Abluft der; verschiedenen Zonen für den Fall, daß in den Spritzzonen b der überwiegende Teil der Luft als Umluft geführt wird und lediglich jeweils ein Drittel der umgewälzten Luftmenge von 50.000 m3 pro Zone, d.h. 16,666 m3 pro Stunde und Zone der Abluftreinigung zugeführt wird. In diesem Fall ergeben sich wesentlich höhere Lösungsmittelkonzentrationen in der Abluft, die auch eine höhere Lösemittelkonzentration in dem umgewälzten Waschwasser zur Folge haben. Eine solche Verfahrensführung, die wegen der hohen Lösemittelkonzentration in der Abluft im allgemeinen nur in Automatenspritzkabinen durchgeführt werden kann, hat infolge ihrer höheren Lösemittelkonzentration Vorteile bei der Abluftreinigung. Die
- 10 -
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- -ttr- Daim 15 511/4
Versuche 3 und 4 Stellen Vergleicihsversuche zu den Versuchen 1 und 2 dar, in diesen Fällen existiert für alle sieben Zonen lediglich ein gemeinsamer Wasserkreislauf, wie dies in Figi 1 gezöigt isti Die Ergebnisse sind in der Tabelle aufgeführt* Es wird sehr deutlich, daß von der Summe an Lösungsmitteln bei der erfindungsgemäßen Lackieranlage ein wesentlich höherer Lösungsmittelanteil der Abgasreinigung zugeführt werden kann als bei einer herkömmlichen Lackieranlage* Besonders bemerkenswert ist das Ergebnis bei einer Lackieranlage, die moderne Automa-
15 tenspritzzonen mit Teilumlüftführung besitzt!
- 11 -
Tabelle
Lösemittel-
konzentration
der Luft (mg/m3Luft)
Fracht (kg/h)		 Zonen der Lackieranlage A W/ C W C i C 0
0		 1000
50		 100
5		 1000
50		 100
5		 1000
50		 100
5		 Löse
mit
tel		 Ξ
Löse
mittel
zur
Abluft
reinigung		 ε
Lösemittel
als
Emission
aus den Zo
nen A und C
1. erfindungsgemäß
mit Abluftbetrieb
der Spritzzonen		 Lösemittel-
konzentration
der Luft (nig/msLuft)
Fracht (kg/h)		 0 3000
50		 100
5		 3000
50		 100
5		 3000
50		 100
5		 165
(100%)		 150
(91%)		 15
(9%)
2. erfindungsgemäß
mit Umluftbetrieb
der Spritzzonen		 Lösemittel
konzentration
der Luft (mg/msLuft)
Fracht (kg/h)		 75
3,75		 900
45		 175
8,75		 900
45		 175
8,75		 900
45		 175
8,75		 165
(100%)		 150
(91%)		 15
(9%)
3. zum Vergleich
mit Abluftbetrieb		 Lösemittel
konzentration
der Luft (mg/m3Luft)
Fracht (kg/h)		 173
8,7		 2300
38,5		 273
13,7		 2300
38,5		 273
13,7		 2300
38,5		 273
13,7		 165
(100%)		 135
(82%)		 30
(18%)
4. zum Vergleich
mit Umluftbetrieb
der Spritzzonen		 165
(100%)		 115
(91%)		 50
(30%)

Claims (2)

  1. 34H320
    Daimler^Benz1 Aktiengesellschaft Daim 15 511 /4
    Stuttgart EPT Dr.Am-pfa
    13.4.1984
    10 Patentansprüche
    { 1 .!Lackieranlage mit mehreren Behandlungszonen mit Einrichtung zum Auswaschen von Läcknebeln aus der Abluft durch im Kreislauf geführtes Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Behandlungszone Öder Gruppe von Behandlungszonen mit im wesentlichen gleicher Lösentittelkdnzentration in der Abluft ein eigeher1 Wasserkreislauf vorgesehen ist*
  2. 2. Lackieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Wasserkreislauf jeder Behandlungszone oder Gruppe von Behahdlungszonen zwecks Ergänzung der Verdunstungsverluste mit dem Wasserkreislauf der Behandlungszone mit der !lachst niedrigeren Lösömittelkonzentration in der Abluft verbunden ist und lediglich der Wasserkreislauf der Behandlungszone mit der niedrigsten LÖsemitteikonzentration in der Abluft an die FrischWasserzufuhr angeschlossen ist.
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