DE3926032C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
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- Hydrology & Water Resources (AREA)
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- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regenerierung
von Härte-Salzbädern. Derartige Härte-Salzbäder müssen, sobald
sie verbraucht sind, entsorgt werden. Sie können aus Gründen des
Umweltschutzes nicht in die Kanalisation oder in die Flüsse ein
geleitet werden. Beispielsweise in Härtereien, in denen die
Werkstücke im Salzbad gehärtet werden, große Mengen von
Spülwasser an, mit denen die gehärteten Werkstücke abgespült
werden müssen und die sich dadurch mit den verwendeten Härtesalzen
stark anreichern. Bisher war es üblich, hochkonzentriertes
Härterei-Spülwasser Verbrennungsanlagen zuzuführen oder in
internen bzw. externen Entgiftungsanlagen chemisch zu ent
giften, wobei die entstandenen Salze teilweise in Absetzbecken
als Sondermüll anfielen bzw. Restmengen über Kläranlagen in
Bäche und Flüsse liefen. Es sind auch Verfahren bekannt, welche
durch Zuführung von Wärme das Wasser aus der Salzlösung treiben,
wobei das eingedickte wasserarme Salzgemisch zur Einlagerung in
unterirdische Deponien gegeben wird.
Aus der CH-A-5 79 509 ist ein Verfahren zum Aufbereiten von
Härtesalze enthaltendem Abwasser aus Salzbadhärtereien bekannt,
die dem die klare Salzwasserlösung kontinuierlich in eine heiße
Schmelze von 140 bis 450°C eingeführt wird, das zu einer raschen
Verdampfung des Wassers führt. Teilweise erfolgt sogar eine Verpuffung.
Dadurch werden erhebliche Mengen an Salzlösungen mitgerissen,
so daß der Dampf nicht ohne weiteres wieder als Spülwasser
benutzt ist.
Aus der DE 16 96 131 C3 ist ein Verfahren zum Aufbereiten von
Spülabwässern aus Salzbadhärtereien durch Eindampfen bekannt,
bei dem eine Spülwassersohle kontinuierlich zu einer flüssigen
Salzschmelze eindampft, hierbei im Temperaturbereich von 140 bis
350°C eine Trennung von niedrig- und hochschmelzenden Härtesalzen
erzielt und das niedrigschmelzende Nitrit/Nitratgemisch
abzieht. Hierdurch wird es möglich, die Entgiftung mit Chemikalien
zu vermeiden und die durch den Salzgehalt der Abwässer
entstehende Belastung der Kläranlagen und öffentlichen Gewässern
zu umgehen und einen Teil der Härtesalze zu gewinnen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in
Salzbadhärtereien anfallenden, mit Härtesalzen stark angereicherten
Spülwasser auf einfache Weise ohne Transportaufwand
an Ort und Stelle des Anfalls von den Salzen zu trennen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Nach einer zweckmäßigen, im Anspruch 2 angegebenen Verfahrensmaßnahme
wird das Spülwasser unter Zusatz von Nitritsalz auf
ca. 400°C aufgeheizt.
Durch die Erfindung wird einerseits erreicht, daß nach der
Regenerierung das benutzte Salzgemisch wieder zum Härten heran
gezogen werden kann, und andererseits das Wasser soweit
gereinigt ist, daß es wieder als Spülwasser Verwendung finden
kann. Beim Destillationsvorgang werden keinerlei Salzemissionen
in die Umwelt abgegeben.
Die bei der Trennung entstehenden Verluste sind relativ gering,
so daß ein hoher Ausnutzungsgrad erzielt wird und bei jeder
Abschreckbadnachfüllung nur noch ca. 50% Frischsalz zugesetzt
werden muß. Die Menge der nichtverwendbaren Salze und Aus
fällungen ist relativ gering und diese Bestandteile, beispiels
weise Eisenoxid und Salzschlamm, kann auf einfache Weise
mechanisch von den wiederverwendbaren Salzen getrennt und einer
Entsorgung zugeführt werden, wobei der relativ geringen Mengen
wegen eine erhebliche Ersparnis an Transport- und
Verarbeitungskosten gegenüber den bisherigen Verfahren erzielt
werden kann.
Die Anlage dient hauptsächlich dazu, chemische Salzlösungen wie
Härtesalze und Wasser voneinander zu trennen, ohne Emissionen
in die Luft abzugeben. Die Anlage ist daher nicht zulassungs
pflichtig, es entfallen aufwendige Untersuchungen bezüglich der
Einhaltung von Emissionsgrenzwerten.
Ein positiver Nebeneffekt ist die Umwandlung von NaCN (Natrium
Cyanid) durch Vorhandensein von Abschrecksalz und lang
same Erhitzung auf 400°C in ungiftiges Na₂CO₃ = Soda (Natrium
Carbonat) zu sehen. Ebenso lassen sich durch die Erhitzung auf
400°C aufschmelzende Salze, welche später im Spitztrichter
langsam abkühlen, zu einem Anteil von ca. 70% als Abschrecksalz
zurückgewinnen. Der Neueinsatz von Abschrecksalz in der Härterei
läßt sich daher um ca. 50% reduzieren.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Verwendung in Salz
bad-Härtereien, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo
eine unbrauchbar gewordene Lösung durch Aufspaltung in verschie
dene Phasen regenerierbar ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Salzbad-Trennanlage anhand der Zeichnung beschrieben. Die
Zeichnung zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht
einer derartigen Anlage.
Innerhalb eines mit Isolation versehenen Stahlgehäuses (10),
das auf einem Ofengestell (12) ruht, ist ein Verdampfertiegel
(14) getragen, der einen mit einer abschließbaren Einfüllöffnung
(16) versehenen Deckel (18) aufweist. Der Tiegel ist von unten
her durch eine Gas- oder Elektroheizung (20) beheizbar. Im
Deckel (18) ist ein Sicherheitsventil (22) eingebaut, das beim
Auftreten eines vorbestimmten Innendrucks öffnet. Ein Abgaskamin
(24) auf dem Deckel des Stahlgehäuses (10) führt die bei der
Beheizung entstehenden Verbrennungsgase ab.
Durch einen außerhalb des Ofens angeordneten Wärmeaustauscher
(26) ist eine Kühleinrichtung (28) geführt, deren Einlaßrohr
(30) durch den Deckel (16) des Verdampfertiegels geführt ist,
und dessen Auslaß in einem Kondensatbehälter (32) mündet.
Im unteren Teil des Verdampfertiegels (14), der gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel eine kreiszylindrische Form
mit stehender Achse besitzt, ist aus der Seitenwand ein Ablaß
rohr (34) herausgeführt, welches mit einem Ablaßhahn (36)
über einem kegelstumpfförmigen Spitztiegel (38) mündet, dessen
Bodenfläche den kleineren Durchmesser besitzt.
Die Anlage arbeitet wie folgt:
Das in der Salzbad-Härterei angefallene, mit Salzen angereicher
te und daher für den Spülvorgang nicht mehr brauchbare Spül
wasser wird in einer solchen Menge in den Verdampfertiegel (14)
eingebracht, daß nach dem Anheizen durch die Volumenvergröße
rung und Gasbildung kein Überlauf erfolgen kann. Nach Befüllen
des Tiegels wird der Einfülldeckel verschlossen und der Kühl
kreislauf (40, 42) eingeschaltet. Das die im Wärmeaustauscher
(26) angeordnete Kühleinrichtung (28) umströmende Kühlmittel,
welches bei (42) eintritt und bei (40) austritt, kann Wasser
oder auch Luft sein. Die Salzbad-Lösung innerhalb des Ver
dampfertiegels wird durch die Heizung (20) auf eine vorbestimmte
Temperatur erhitzt, die an einem Regler eingestellt wird. Dabei
verdampft Wasser aus der Lösung, das über das Einlaßrohr (30)
in den Wärmeaustauscher (26) eingeleitet wird. Im Wärmeaustau
scher wird der Wasserdampf flüssig und in einen darunter an
geordneten Kondensatbehälter (32) geführt. Dieses Wasser hat
bereits nach einmaliger Destillation den Reinheitsgrad, der zum
Spülen der gehärteten Werkstücke erforderlich ist. Auf diese
Weise kann das Wasser im Kreislauf immer wieder für die Spülung
der gehärteten Gegenstände nutzbar gemacht werden, und geht
nicht als Emission in die Umwelt.
Die nach der teilweisen Verdampfung im Tiegel (14) verbleibende,
mit Restwasser angereicherte Salzschmelze kann über einen Ablaßhahn
(36) in den Altsalzbehälter oder Spritztrichter abgelassen
werden.
Wenn der Tiegelinhalt bis auf ca. 400°C aufgeheizt wird, kann
bei Vorhandensein oder Zugabe geeigneter Reaktionsmittel
vorhandenes giftiges Cyanid-Salz chemisch aufoxidiert werden.
Aus Natrium Cyanid (NaCN) entsteht ungiftiges Natrium-Carbonat
= Soda (Na₂CO₃). Die in dem isolierten Altsalzbehälter
ausgelassene Salzschmelze läßt man nach Auflegen eines Deckels
erkalten. Dabei setzen sich die verschiedenen vorhandenen Salze
ihrer unterschiedlichen Dichte wegen stufenweise im Spritztrichter
ab. Im unteren Teil des Spritztrichters setzen sich
demgemäß die schwersten, in der geringsten Menge vorhandenen
Eisenoxid und Salzschlämme ab und in der nächsten Etage Härte
salzrückstände aus dem Glühbad und Chloridsalze mittlerer
Dichte. Die größte Salzmenge wird von dem Abschrecksalz (Sal
petersalz (48) gebildet, das das kleinste spezifische Gewicht
hat. Die einzelnen Salze und Salzschlämme sind farblich leicht
unterscheidbar. Infolge der Spitzkegel-Ausbildung können nach
Umkippen und Aufstellen des Salzkegels die Salze (44 und 46)
leicht mechanisch abgetrennt werden, so daß dann das
wiederverwendbare Abschrecksalz (48) zur Verfügung steht. Dabei
beträgt der auf diese Weise rückgewonnene Salzanteil ca. 70% der
Salzschmelze.
Das Sicherheitsventil (22) öffnet bei einem Druck von mehr als
1 bar im Ofeninneren.
Die Anlage verfügt über eine Regel- und eine Sicherheits-
Temperatureinstellung, wodurch vermieden wird, daß die Salze
über ihre Temperaturgrenzen hinaus aufgeheizt werden und
verpuffen. Die Zeichnung stellt lediglich eine schematische
Darstellung einer solchen Anlage dar, die durch weitere, für
die Automatisierung des Vorgangs geeignete Anordnungen vervoll
ständigt werden kann.
Die vorbeschriebene Salzbad-Trennanlage ist nicht nur für Salz
bad-Härtereien, sondern auch für ähnliche Anlagen geeignet, wo
das Problem einer Verunreinigung von Bädern durch irgendwelche
Bestandteile, insbesondere Salzbestandteile, auftritt.
In einer Salzbadhärterei fielen im Zwei-Monats-Rhythmus 2000 ltr
hochkonzentrierte Salzwasserlösung als Spülwasser an. Im Spül
wasser waren 750 g/l Salze enthalten, welche sich aufteilen in
500 gr/l Natrium-Nitrit NaNO2
50 gr/l Chlorid
180 gr/l Nitrat
25 gr/l Soda
50 mg/l Natrium-Cyanid NaCN
50 gr/l Chlorid
180 gr/l Nitrat
25 gr/l Soda
50 mg/l Natrium-Cyanid NaCN
Da diese wäßrige Lösung nicht wie Festsalze in Deponien ein
gelagert werden kann, muß sie auf andere Weise entsorgt werden.
Für diese Salzlösungen entstanden erhebliche Lohnkosten sowie
oftmals erhebliche Nacharbeiten. Es werden z. B. ca. 14 t Spül
wasser im Hause gelagert.
Zur Lösung des Problems wurde eine innerbetriebliche Salzwasser-
Entsorgungslösung (Salzwasser-Trennanlage) geschaffen, die
- - Kosten erheblich senkt,
- - die Umwelt nicht belastet,
- - verschleppte Salze wieder verwendbar macht,
- - langfristig, auch bei gesteigertem Umweltbewußtsein, ein ideales Härteverfahren für C-Stähle ermöglicht.
Härterei-Salzwasserlösungen werden in möglichst hoher Konzen
tration in einen Chromstahltiegel eingefüllt. Dieser wird
verschlossen und langsam erwärmt. Die aufsteigenden Dämpfe
werden in einen Wärmetauscher durch Energieentzug zu Wasser
und danach erneut ins Hauptspülbecken der Härterei eingeleitet.
Bei ca. 180-200°C Salzschmelzetemperatur ist die Lösung so
wasserarm, daß die Salzreste wie bisher in Entsorgungsfässer
abgelassen werden können und deponierfähig sind. Erhitzt man
die Salze im Anlagentiegel auf 400°C, so baut man den Rest
Cyanidgehalt, so lange Nitrit vorhanden ist, auf annähernd
cyanfrei ab. Das so hoch erhitzte Salzgemisch wird in einen
Spitztiegel abgelassen und langsam ausgekühlt. Bedingt durch
unterschiedliche Dichte der Salze setzen sich diese in drei
Phasen ab.
Die erkalteten Salze werden aus dem Spitztrichter gekippt.
Es gibt drei deutlich erkennbare Farbzonen:
- - Spitze - schwarz und grau/braun (ca. 30% wird entsorgt)
- - Mittelteil - hellgrün (ca. 30% wird entsorgt)
- - Oberer Teil - weiß, ca. 70% (reines Abschrecksalz, ist nach mechanischem Abtrennen voll wiederverwendbar).
Die Anlage ist nicht zulassungspflichtig, da sie keine Salz
emissionen in die Luft abgibt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Regenerierung von Härte-Salzbädern,
dadurch gekennzeichnet, daß das in Halzbad-Härtereien anfallende
mit Härtesalzen angereicherte Spülwasser in einen Verdampfertiegel
(14) eingebracht wird, in welchem es nach Verschließen
durch einen Einfülldeckel durch langsames Erhitzen teilweise
verdampft und der kondensierte Dampf zum Spülen der gehärteten
Werkstücke verwendet wird, während das durch die teilweise
Verdampfung im Tiegel verbleibende mit Salz gesättigtes Restwasser
in ein Erstarrungsgefäß (38) abgelassen wird, in dem
sich die unterschiedlichen gelösten Stoffe in diskreten Etagen
absetzen, die nach dem Erstarren mechanisch voneinander getrennt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spülwasser unter Zusatz von
Nitritsalz auf ca. 400°C aufgeheizt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893926032 DE3926032A1 (de) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Verfahren zur regenerierung von salzbaedern und salzbad-trennanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893926032 DE3926032A1 (de) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Verfahren zur regenerierung von salzbaedern und salzbad-trennanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3926032A1 DE3926032A1 (de) | 1991-02-14 |
DE3926032C2 true DE3926032C2 (de) | 1993-02-18 |
Family
ID=6386637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893926032 Granted DE3926032A1 (de) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Verfahren zur regenerierung von salzbaedern und salzbad-trennanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3926032A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4441821C2 (de) * | 1994-11-24 | 2000-01-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit anhaftenden Salzen |
CN103849725B (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-30 | 金舟科技股份有限公司 | 一种硝盐与水分离装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2340405C3 (de) * | 1973-08-09 | 1978-05-03 | Ekkehard 7050 Waiblingen Mohr | Verfahren zum Aufbereiten von Spiil- und Abwässern aus Salzbadhärtereien |
-
1989
- 1989-08-07 DE DE19893926032 patent/DE3926032A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3926032A1 (de) | 1991-02-14 |
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