DE4225436C1 - Catalytic hardening of sand mould elements - with two-stage sepn. and removal of amine(s) and solvents from exhaust air - Google Patents

Catalytic hardening of sand mould elements - with two-stage sepn. and removal of amine(s) and solvents from exhaust air

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Abstract

Catalytic hardening of sand mould elements, in particular, cores made of resin-bonded sand, is concerned with recovery of amines used as catalysts in the form of gases or vapours mixed with air. Cleaning of the air/gas/vapour mixt. takes places in at least two stages, and includes the following steps: a) direct condensn. to remove fractions with a high boiling point by means of a low-temp. liq. circulation agent; b) gravity sepn. of the lighter solvent fractions from the water phase contg. amines and heavier solvent fractions; c) removal of the heavier solvent fractions and amines by means of a regenerable adsorption agent; d) condensn. of amines and the heavier solvent fractions from the desorbed gases, and their separation in a gravity separator. USE/ADVANTAGE - In mould core-making plants. In comparison with known alternatives, it is less costly (as a result of reduced plant and energy requirements).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aushärten von Sand­ formkörpern, insbesondere Gießkernen, wie es beispielsweise aus der DE-PS 37 36 775 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a method for hardening sand Shaped bodies, in particular casting cores, as made for example DE-PS 37 36 775 emerges as known.

Nach diesem bekannten Kaltaushärteverfahren lassen sich ent­ sprechende Sandformkörper mit einer guten Biege- und Abriebfe­ stigkeit, einer hohen Maßgenauigkeit und Oberflächengüte sowie guter Lagerfähigkeit aus kalten Formwerkzeugen in sehr kurzen Taktzeiten herstellen.This known cold curing process can be used talking sand moldings with good bending and abrasion resistance stability, high dimensional accuracy and surface quality as well good shelf life from cold molds in very short Establish cycle times.

Die Sandmischung für dieses Kaltaushärteverfahren besteht aus einem trockenen Quarzsand und einem flüssigen Zweikomponenten- Kunstharzbindersystem, das bei Zutritt eines Katalysators aus­ härtet.The sand mix for this cold curing process consists of a dry quartz sand and a liquid two-component Synthetic resin binder system, which is made on entry of a catalyst hardens.

Als Katalysator werden bei der Verfahrensdurchführung bei Raum­ temperatur flüssige, leichtflüchtige Amine, meistens Triethyla­ min, Dimetyhlethylamin oder Dimethylisopropylamin verwendet.As a catalyst when carrying out the process in space temperature liquid, volatile amines, mostly triethyla min, dimetyhlethylamine or dimethylisopropylamine used.

Diese Amine stellen übelriechende und giftige Substanzen dar, weshalb man schon immer bemüht war aus gesundheitlichen Gründen diese Amine aus dem Abluftstrom der Kernherstellung zu entfer­ nen. Dies geschah durch eine Säurewäsche des Abluftstromes, durch eine Nachverbrennung des Abluftstromes oder durch eine Verbrennung des Abluftstromes in einem Kupolofen nach Zuführung in den Heizwindstrom. Bei diesen Verfahrensweisen gehen die Amine verloren, was bei dem relativ teuren Anschaffungspreis als negativ anzusehen ist.These amines are malodorous and toxic substances which is why you always tried for health reasons to remove these amines from the core air exhaust stream nen. This was done by acid washing the exhaust air flow,  by post-combustion of the exhaust air flow or by a Combustion of the exhaust air stream in a cupola furnace after feeding in the heating wind current. With these procedures, the Amines lost, which at the relatively expensive purchase price is to be regarded as negative.

Es ist auch bereits bekannt, bei der Kernherstellung zur Rück­ gewinnung des Amins bei gleichzeitiger Reinigung der Abluft das aus der Form entweichende, katalysatorhaltige Gasgemisch ohne eine Vermischung mit der Umgebungsluft möglichst vollständig aufzufangen und einer Schwefelsäure-Wäsche zu unterwerfen. Dazu wird das Gasgemisch mit verdünnter Schwefelsäure in Kontakt gebracht, wobei das leichtflüchtige Amin als Aminsulfat gebun­ den wird. Darauf wird die Lösung durch Zugabe von Natronlauge neutralisiert, wobei aus dem Aminsulfat wieder das leichtflüch­ tige Amin entsteht, das durch eine einfache Rektifikation wie­ der als reine Aminverbindung zurückgewonnen wird. Obgleich mit einer derartigen Schwefelsäure-Wäsche eine gute Reinigung der katalysatorhaltigen Abluft bei der Kernherstellung erreicht werden kann und auch eine gute Rückgewinnung des Amins möglich ist, besitzt das Verfahren doch ganz entscheidende Nachteile. Diese bestehen darin, daß zur Säurewäsche große Mengen an Schwe­ felsäure benötigt werden und zur Freisetzung das Amins aus dem Aminsulfat wird wiederum eine große Menge an Natronlauge benö­ tigt, da die Schwefelsäure vollständig mit der entsprechenden Menge an Lauge neutralisiert werden muß. Es entstehen also ein­ mal erhebliche Kosten für die einzusetzende Schwefelsäure und Natronlauge und außerdem entstehen nochmals erhebliche Kosten für z. B. Deponierung des entstandenen Natriumsulfates bzw. die Entsorgung des aufgesalzten Abwassers.It is also known to return to core manufacturing Extraction of the amine while cleaning the exhaust air escaping from the form, catalyst-containing gas mixture without mixing with the ambient air as completely as possible catch and subject to a sulfuric acid wash. To the gas mixture is in contact with dilute sulfuric acid brought, the volatile amine as amine sulfate that will. Then the solution is added by adding sodium hydroxide solution neutralized, whereby again the slightly volatile from the amine sulfate The resulting amine is created by a simple rectification such as which is recovered as a pure amine compound. Although with such a sulfuric acid wash a good cleaning of the exhaust air containing catalyst reached during core production and a good recovery of the amine is also possible is, the method has very important disadvantages. These consist in the fact that large amounts of sweat for acid washing rock acid are required and to release the amine from the Amine sulfate in turn requires a large amount of sodium hydroxide solution tig, since the sulfuric acid completely with the corresponding Amount of lye must be neutralized. So there arise times considerable costs for the sulfuric acid to be used and Caustic soda and also considerable costs for z. B. landfill of the resulting sodium sulfate or Disposal of the salted waste water.

Man hat daher auch bereits versucht, aus dem Abluftstrom bei der Kernherstellung die Amine zu entfernen und gleichzeitig für einen erneuten Einsatz bei dem Aushärtungsprozeß zurückzuge­ winnen. So wird in der DE-PS 25 50 588 ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aushärten von Sandformkörpern angegeben, wonach aus dem katalysatorhaltigen Abgas bei der Kernherstellung der Katalysator und andere kondensierbare Dämpfe durch Kondensation abgeschieden werden. Das gesammelte Kondensat wird einer frak­ tionierten Destillation unterworfen, die Katalysatorfraktion abgezweigt und wiederverwendet. Nachteilig ist bei dieser Ver­ fahrensweise, daß der Katalysator in dem Trägergasgemisch nur in einer verhältnismäßig geringen Konzentration vorhanden ist. Zur Entfernung des Katalysators ist daher eine Abkühlung des gesamten Gasstromes auf tiefe Kondensationstemperaturen erfor­ derlich. Wegen der damit verbundenen hohen Kosten konnte sich daher das Verfahren in der Praxis nicht durchsetzen. Aus der 37 36 775 ist ein weiteres Verfahren zum Aushärten von Sandformkör­ pern bekannt, bei dem nach der Permeation des Katalysator/Trä­ gergasgemisches durch eine semipermeable Membran ein an Kataly­ sator angereichertes Gasgemisch erzeugt wird, aus dem der Kata­ lysator z. B. ebenfalls durch Kondensation zurückgewonnen werden kann. Auch diese Verfahrensweise ist noch nicht voll zufrie­ denstellend, wenn auch mit ihr die Aufbereitungskosten für die Abluft reduziert werden können.One has therefore already tried to use the exhaust air flow to remove the amines from the core production and at the same time for to withdraw a use in the curing process  win. So in DE-PS 25 50 588 a method and Device for curing sand moldings specified, after which from the catalyst-containing exhaust gas in the core production of the Catalyst and other condensable vapors through condensation be deposited. The condensate collected becomes a frak ionized distillation, the catalyst fraction branched off and reused. The disadvantage of this Ver way of driving that the catalyst in the carrier gas mixture only is present in a relatively low concentration. To remove the catalyst, cooling of the entire gas flow to low condensation temperatures such. Because of the high costs involved, therefore do not enforce the procedure in practice. From the 37 36 775 is another method for curing sand moldings pern known, in which after the permeation of the catalyst / Trä gas mixture through a semipermeable membrane on Kataly sator-enriched gas mixture is generated from which the Kata analyzer z. B. can also be recovered by condensation can. This procedure is still not entirely satisfied providing, even if with it the processing costs for the Exhaust air can be reduced.

Weitere Verfahren zum Aushärten von Sandformen, Sandkernen, Sandformkörpern, insbesondere auch Gießkernen sind der DE-PS 25 26 875, DE-OS 26 21 153, DE-OS 27 31 530 und der DE-PS 40 07 798 zu entnehmen. Dabei wird in der erstgenannten Schrift das aus dem Formwerkzeug abgesaugte, unverbrauchte Katalysatorgas wieder zur Katalysatorquelle zurückgeführt, so daß das giftige Katalysatorgas zur Vermeidung von Umweltschäden nicht vernich­ tet oder unschädlich gemacht werden muß. Nach der zweitgenann­ ten Schrift wird das anfallende Kondensat aufgefangen und abge­ leitet sowie das benutzte, vom Katalysator zumindest weitgehend befreite Trägergas wenigstens mittelbar in die Atmosphäre ent­ lassen. Aus der drittgenannten Schrift geht ein Verfahren zum Härten von kunstharzgebundenen Sandformkörpern als bekannt her­ vor, wobei die von dem Formwerkzeug abgezogene Luft mit dem darin enthaltenen Katalysatorgas und den mitgerissenen prozeß­ schädlichen Verunreinigungen mittels einer selektiv permeablen Membran in ein von Trägergas entreichertes und mit dem Kataly­ sator angereichertes Permeat einerseits und in ein von dem Ka­ talysator entreichertes Retentat andererseits getrennt wird, wobei die prozeßschädlichen Verunreinigungen weitgehend in dem Trägergas enthalten sind und nur zu einem geringen Anteil mit dem Katalysator permeieren. Unter Verzicht auf ein vollständi­ ges Reinigen des wiedergewonnenen Katalysators, was eine um­ ständliche und energie-intensive Verflüssigung und fraktio­ nierte Destillation erfordern würde, wird dieser gasförmig ge­ speichert und erneut verwendet. Ein geringer Anteil an prozeß­ schädlichen Verunreinigungen hat sich danach als tolerierbar beim Kernaushärten erwiesen. In der EP-Anmeldung 0 379 741 wird ein Verfahren zum Aushärten von Formkörpern angegeben, wobei das aus der Form abgeleitete Gasgemisch durch eine den Kataly­ sator vom Luftstrom trennende, technisch wiederum sehr aufwen­ dige Adsorptionseinrichtung geleitet wird. Diese Einrichtung besteht aus drei Adsorptionssäulen, die in einer zyklischen Folge ausgewechselt werden. Durch die mit dem Katalysator weitgehend beladene Säule wird ein Frischluftstrom hindurch­ geleitet, wobei eine Desorption stattfindet und der vorher adsorbierte Katalysator wird von der Frischluft mitgeführt und über eine Mischkammer der Kernschießform wieder zugeführt.Other processes for hardening sand molds, sand cores, Sand moldings, in particular also casting cores, are the DE-PS 25 26 875, DE-OS 26 21 153, DE-OS 27 31 530 and DE-PS 40 07 798 refer to. It is in the first font Unused catalyst gas extracted from the mold returned to the catalyst source so that the toxic Do not destroy catalyst gas to avoid environmental damage tet or must be rendered harmless. After the second The condensate is collected and removed conducts and the used, at least largely from the catalyst freed carrier gas ent at least indirectly in the atmosphere  to let. From the third document mentioned, a process for Hardening resin-bonded sand moldings as known before, the air drawn off from the mold with the contained catalyst gas and the entrained process harmful contaminants by means of a selectively permeable Membrane in a de-enriched from carrier gas and with the Kataly sator-enriched permeate on the one hand and in a Ka on the other hand, depleted retentate is separated, the contaminants harmful to the process largely in the Carrier gas are included and only to a small extent permeate the catalyst. Without a complete ges cleaning the recovered catalyst, which is a um constant and energy-intensive liquefaction and fractio nated distillation would require, this is ge saves and reuses. A small proportion of the process harmful contaminants has subsequently become tolerable proven in core hardening. In EP application 0 379 741 specified a method for curing molded articles, wherein the gas mixture derived from the mold through a Kataly separating the air flow from the air flow, which in turn is very technical the adsorption device is passed. This facility consists of three adsorption columns in a cyclic Episode to be replaced. By using the catalyst a largely laden column becomes a flow of fresh air passed, with desorption taking place and before adsorbed catalyst is carried by the fresh air and fed back to the core shooting mold via a mixing chamber.

Die bei diesen bekannten Verfahren als Trägergas eingesetzte Luft nimmt außer dem für das katalytische Aushärten der Sand­ formkörper verfahrenswesentlichen Amin auch noch Luftfeuchtig­ keit, Lösungsmittel aus den Kunstharzbindern, flüchtige Kompo­ nenten aus dem Kunstharz und den Kunstharzbindern und flüchtige Teilpolymerisate auf. Diese nicht wasserlöslichen Komponenten verhalten sich nach den Luftreinigungsverfahren nach dem Stande der Technik anders als eine ausschließliche Beladung mit Was­ serdampf und Amin, so daß bei diesen bekannten Luftreinigungs­ verfahren bei der Kernaushärtung immer wieder Probleme hin­ sichtlich einer Reinigung auf ausreichend niedrige Grenzwerte in der Abluft sowohl für die Lösungsmittel als auch für das Amin auftreten.The carrier gas used in these known processes Air also takes the sand for catalytic hardening Molded amine essential to the process also humid speed, solvents from synthetic resin binders, volatile compo elements made of synthetic resin and synthetic resin binders and volatile Partial polymers. These non-water soluble components  behave according to the state of the art air purification processes the technology other than an exclusive load of what steam and amine, so that in these known air purification there are always problems with core hardening obviously cleaning to sufficiently low limit values in the exhaust air for both the solvents and the Amine occur.

Aus dem Stande der Technik sind auch bereits Verfahren zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln bei Reinigungsverfahren bzw. der Reinigung der Abluft bekannt, die mit einer Kondensations­ stufe und mit einer Absorptionsstufe arbeiten; so aus der DE-OS 35 01 643, DE-PS 36 14 450, DE-OS 36 27 875 und der DE-OS 38 06 610. Nach der DE-OS 35 33 313, DE-OS 37 13 346, DE-OS 38 10 705, DE-OS 38 24 046, DE-OS 38 43 150, DE-OS 39 33 111, DE-OS 40 16 513 und der EP-Anmeldung 0 331 611 wird bei Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von industrieller Abluft und Gasge­ mischen ebenfalls mit einer zweistufigen Verfahrensweise, be­ stehend aus einer ersten Reinigungsstufe mittels Kondensation und einer zweiten Verfahrensstufe mittels Adsorption gearbei­ tet. Die entsprechenden Verfahrensdurchführungen sind technisch kompliziert und die dafür angegebenen Vorrichtungen apparativ und energiemäßig aufwendig und kostenträchtig.Methods are also already known from the prior art Recovery of solvents in cleaning processes or the cleaning of the exhaust air known with a condensation level and work with an absorption level; so from the DE-OS 35 01 643, DE-PS 36 14 450, DE-OS 36 27 875 and DE-OS 38 06 610. According to DE-OS 35 33 313, DE-OS 37 13 346, DE-OS 38 10 705, DE-OS 38 24 046, DE-OS 38 43 150, DE-OS 39 33 111, DE-OS 40 16 513 and EP application 0 331 611 is used in methods and Devices for cleaning industrial exhaust gas and gas mix also with a two-step procedure, be standing from a first cleaning stage by means of condensation and a second process stage by means of adsorption tet. The corresponding procedures are technical complicated and the devices specified for it and energy-intensive and costly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäß zugrundegelegte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß zum einen das bei dem Kaltaushärteverfahren als Katalysator einge­ setzte Amin - über eine anschließende weitere Aufbereitung - zurückgewonnen werden kann, daß aber zum anderen lediglich ein geringer apparativer und energietechnischer und somit insgesamt minimaler Kostenaufwand für das Verfahren erforderlich wird und zugleich beim Entlassen der Abluft in die Umwelt die nach der TA-Luft vorgeschriebenen Abluftwerte sicher eingehalten werden können. The invention has for its object that of the generic type to improve the underlying method so that the one that was used as a catalyst in the cold curing process set Amin - via a subsequent further processing - can be recovered, but on the other hand only one less equipment and energy technology and thus overall minimal cost of the procedure is required and at the same time when the exhaust air is released into the environment after the Exhaust air values stipulated by TA-Luft are reliably adhered to can.  

Diese gestellte Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsge­ mäßen Verfahrens erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des 1. Patentanspruches gelöst.This task is based on the genus method according to the invention with the characteristic note paint the 1st claim solved.

In vorteilhafter Weise wird in der Praxis für die Direktkon­ densation der höher siedenden Fraktionen des Lösungsmittel aus der Luft ein das Lösungsmittel enthaltendes Flüssigkeitsgemisch als flüssiges Kreislaufmedium verwendet.Advantageously, in practice for the direct account densation of the higher boiling fractions of the solvent in the air a liquid mixture containing the solvent used as a liquid circulating medium.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird dazu die aus der Kernmacherei ankommende Abluft vor Eintritt in den Kondensator der ersten Reinigungsstufe mit der aus dem Kondensator austre­ tenden Luft vorgekühlt.In a preferred embodiment, the from Incoming exhaust air before entering the condenser the first cleaning stage with the exit from the condenser air pre-cooled.

Vorteilhaft werden bei der Verfahrensdurchführung die einzelnen Reinigungsstufen ihrerseits wiederum zweistufig durchgeführt.The individual are advantageous when carrying out the method Cleaning stages in turn carried out in two stages.

Bei der Abluftbehandlung die in einem offenen Kreislauf be­ trieben wird, wird die gereinigte Abluft vollständig in die Atmosphäre entlassen. Wird die Abluftbehandlung in einem ge­ schlossenen Kreislauf betrieben, bei dem die gereinigte Abluft in die Kernmacherei zurückgeleitet wird und dort - nach ihrer Komprimierung - erneut als Trägergas für den Katalysator und/oder zum Kernschießen der Sandformkörper Verwendung findet, wird nur der Überschuß an Abluft in die Atmosphäre entlassen.In the exhaust air treatment the be in an open circuit is driven, the cleaned exhaust air is completely in the Release atmosphere. Is the exhaust air treatment in a ge closed circuit operated, in which the cleaned exhaust air into the core shop  is returned and there - after its compression - again as a carrier gas for the catalyst and / or for core shooting Sand moldings are used, only the excess Exhaust air released into the atmosphere.

Die erfindungsgemäße Verfahrensdurchführung wird anhand einer Zeichnung nachfolgend noch näher beschrieben.The method implementation according to the invention is based on a Drawing described in more detail below.

In dieser Figur bedeutet 1 die Kernschießmaschine, aus der mit­ tels eines Ventilators 2 das Rohgas abgesaugt wird. Durch den Ventilator 2 wird auch gleichzeitig der Druck für die im Kreis­ lauf befindlichen Apparaturen eingestellt. Aus Explosionsschutz­ gründen kann dieser Ventilator 2 auch reingas- bzw. abluftsei­ tig angeordnet sein. Das Rohgas gelangt anschließend in einen Wärmeaustauscher 3, wo es vorgekühlt wird und von dort in die Kondensationskolonne 4, die in der Praxis im allgemeinen als Füllkörperkolonne ausgebildet ist.In this figure, 1 means the core shooter, from which the raw gas is extracted by means of a fan 2 . The fan 2 is also used to set the pressure for the apparatus in circulation. For explosion protection reasons, this fan 2 can also be arranged clean gas or exhaust air. The raw gas then passes into a heat exchanger 3 , where it is pre-cooled, and from there into the condensation column 4 , which in practice is generally designed as a packed column.

Die Direktkondensation des Rohgases in der Kolonne 4 wird mit einem im Kreislauf geführten, aus einem Kühlaggregat 5 entnom­ menen Kühlmittel durchgeführt. Über das Ventil 6 kann dabei auch über die Leitung 7 eine aus der Aminaufbereitung entnomme­ ne Lösungsmittelfraktion eingespeist werden. Beim Durchströmen der Kolonne 4 kondensieren das in dem aufströmenden Rohgas ent­ haltene Wasser und andere schwerer siedende Verbindungen an dem von oben nach unten strömenden, aus den Spritzdüsen 8 abgegebe­ nen Kühlmittel. Über ein Ventil 9 kann das aus der Kolonne 4 unten austretende Kühlmittel, in dem das auskondensierte Wasser und die auskondensierten Verbindungen enthalten sind, über eine Leitung 10 zur Wiederaufbereitung, beispielsweise einem Phasen­ trennverfahren durch Schwerkraftabscheidung nach einer anderen Patentanmeldung der Anmelderin, zugeführt werden. The direct condensation of the raw gas in the column 4 is carried out with a circulated coolant taken from a cooling unit 5 . Via the valve 6 , a solvent fraction removed from the amine preparation can also be fed via line 7 . When flowing through the column 4, the water contained in the inflowing raw gas and other heavy-boiling compounds condense on the coolant flowing from top to bottom and discharged from the spray nozzles 8 . Via a valve 9 , the coolant emerging from the column 4 below, in which the condensed water and the condensed compounds are contained, can be fed via a line 10 for reprocessing, for example a phase separation process by gravity separation according to another patent application by the applicant.

Das am Kopfende der Kondensationskolonne 4 austretende, vorge­ reinigte Rohgas wird zu dem Wärmeaustauscher 3 zurückgeführt, dort wieder aufgewärmt und vor allem wird die enthaltene Kälte- Energie zumindest teilweise wieder zurückgewonnen, bevor es der Adsorptionseinrichtung 11, im allgemeinen mit Aktivkohle ge­ füllt, zugeführt wird und diese durchströmt. Wegen der hohen Rückhaltewirkung des Adsorptionsmittels, insbesondere der Ak­ tivkohle kann das solcherart gereinigte Rohgas über die Leitung 12 am Kopfende ohne-weiteres als hinreichende reine Abluft in die Atmosphäre abgegeben werden. Es kann auch als Trägergas in einem geschlossenen Kreislauf wieder dem Produktionsprozeß für Sandformkörper zugeführt werden. Die Adsorptionseinrichtung 11 ist mit einer Heizeinrichtung 13 ausgestattet zur Desorption der adsorbierten Verunreinigungen des Rohgases. In der Praxis werden während der Produktionszeit der Sandformkörper die Ver­ unreinigungen des Rohgases in dem Adsorber der Adsorptionsein­ richtung adsorbiert, wobei die Abluftwerte der in Atmosphäre abgegebenen Abluft den Werten der TA-Luft entsprechen. In den produktionsfreien Zeiten (z. B. nachts) wird das Adsorptions­ mittel durch Aufheizen und Anlegen von Vakuum regeneriert. Dazu wird das Ventil 14 geschlossen und das Ventil 15 umgestellt, so daß das Desorbat entgegen der Beladungsrichtung aus der Adsorp­ tionseinrichtung 11 abgesaugt werden kann. Das aus der Adsorp­ tionseinrichtung 11 abgesaugte Desorbat wird anschließend über eine Leitung 16 einer Kühleinrichtung 17 zugeführt und dort kondensiert. Zur Verbesserung der Regeneration des Adsorbens kann dieses noch zusätzlich mit einem inerten Gas, z. B. Stick­ stoff, durchströmt werden. Auch das aus der Adsorptionseinrich­ tung 11 erhaltene kondensierte Desorbat kann zur weiteren Auf­ arbeitung über eine Leitung 18 einem Phasentrennverfahren durch Schwerkraftabscheidung, beispielsweise nach der anderen, be­ reits erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin, zugeführt wer­ den. The emerging at the head of the condensation column 4 , pre-cleaned raw gas is returned to the heat exchanger 3 , warmed up there again and, above all, the cooling energy contained is at least partially recovered again before it is supplied to the adsorption device 11 , generally filled with activated carbon and flows through it. Because of the high retention effect of the adsorbent, in particular the active carbon, the crude gas cleaned in this way can easily be released into the atmosphere as sufficient pure exhaust air via line 12 at the head end. It can also be returned to the sand molding process as a carrier gas in a closed cycle. The adsorption device 11 is equipped with a heating device 13 for the desorption of the adsorbed impurities in the raw gas. In practice, the contaminants of the raw gas are adsorbed in the adsorber of the adsorption device during the production time of the sand moldings, the exhaust air values of the exhaust air emitted in the atmosphere corresponding to the values of the TA air. In the non-production times (e.g. at night), the adsorbent is regenerated by heating and applying a vacuum. For this purpose, the valve 14 is closed and the valve 15 changed over, so that the desorbate can be extracted from the adsorption device 11 against the loading direction. The desorbate extracted from the adsorption device 11 is then fed via a line 16 to a cooling device 17 and condensed there. To improve the regeneration of the adsorbent, this can additionally with an inert gas, for. B. stick material to be flowed through. Also, the processing of the obtained condensed Adsorptionseinrich 11 desorbate can for further processing on a line 18 to a phase separation process by gravity separation, for example by one, already be mentioned patent application of the applicant, who is supplied to the.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Luftrei­ nigung bei der katalytischen Aushärtung von Sandformkörpern liegen insbesondere darin, daß ein hoher Rückhaltegrad der Adsorption als zweiter Reinigungsstufe für alle auftretenden Luftinhaltsstoffe, nämlich Amin und Lösungsmittel, gegeben ist, bei gleichzeitiger Sicherstellung einer einwandfreien Desorp­ tion der Aktivkohle durch kondensatives Entfernen der schwer oder gar nicht desorbierbaren, höher siedenden Lösungsmittel­ fraktionen aus der ersten Reinigungsstufe. Vor allem wird auch bei der Kernherstellung eine Schwefelsäure-Wäsche vermieden, die außer zu einem hohen Chemikalienverbrauch an Schwefelsäure und Natronlauge zu einem erheblichen Anfall von mit Glaubersalz versalztem Abwasser und entsprechenden Abwassergebühren führt und somit die Lösungsmittel dennoch nicht vollständig aus der Luft zu beseitigen sind.The advantages of the inventive design of the Luftrei in the catalytic hardening of sand moldings are, in particular, that a high degree of retention Adsorption as a second cleaning stage for all occurring Air constituents, namely amine and solvent, is given, while ensuring a perfect desorp tion of the activated carbon by condensate removal of the heavy or non-desorbable, higher boiling solvents fractions from the first cleaning stage. Most of all, too avoiding sulfuric acid washing during core production, which besides high consumption of chemicals in sulfuric acid and caustic soda to a significant bout of with Glauber's salt saline wastewater and corresponding wastewater charges and thus the solvents are still not completely from the Air must be removed.

Claims (6)

1. Verfahren zum katalytischen Aushärten von Sandformkörpern, insbesondere Gießkernen, aus kunstharzgebundenem Sand mittels eines gas- oder dampfförmigen Amins als Katalysator, dem Luft als Trägergas zugegeben wird, wonach das Katalysator/Luft-Ge­ misch durch die den losen Sandformkörper enthaltende Form ge­ preßt wird, wobei das aus der Form entweichende, mit prozeßbe­ gleitenden Stoffen - insbesondere mit Lösungsmitteln - konta­ minierte Katalysator/Luft-Gemisch möglichst vollständig aufge­ fangen, aus dem Gasgemisch das Amin sowie sonstige prozeßbegleitenden Stoffe möglichst vollständig entfernt, auf diese Art die Luft gereinigt und in die Atmosphäre entlassen wird, und wobei das aus der Luft zurückgehaltene, im wesent­ lichen aus Wasser, Amin und aus Lösungsmittel bestehende Rück­ standsgemisch in seine Hauptbestandteile getrennt, das Amin bis zu einer wiederverwendbaren Reinheit gereinigt wird und die übrigen prozeßbegleitenden Rückstandsstoffe entsorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigen des Luftgemischs in wenigstes zwei Stufen erfolgt,
  • - wobei der Luft in der ersten Reinigungsstufe vor allem die hochsiedenden Fraktionen des Lösungsmittels durch Direkt­ kondensation an einem niedriger temperierten, flüssigen Kreislaufmedium entzogen werden und
  • - wobei im Anschluß an die Kondensation eine Schwerkraftab­ scheidung zwischen den spezifisch leichteren, bei höheren Temperaturen kondensierbaren Lösemittelfraktionen und der spezifisch schwereren, die Amine enthaltende wäßrige Phase durchgeführt wird und
  • - wobei in einer zweiten Reinigungsstufe der Luft die rest­ lichen Rückstandsstoffe, nämlich Amin und niedriger sie­ dende Fraktionen des Lösungsmittels durch Adsorption an einem desorbierbaren Adsorptionsmittel entzogen werden und
  • - wobei zum Regenerieren des Adsorptionsmittels dieses von Zeit zu Zeit aus dem Abluft-Behandlungsstrom fluidisch herausgelöst, nach außen hermetisch verschlossen und zu­ mindest unter ein Teilvakuum gesetzt sowie durch Wärmezu­ fuhr auf eine höhere Temperatur gebracht wird und
  • - wobei aus den desorbierten Gasen das Amin und die niedrig­ siedenden Lösungsmittel auskondensiert werden und diese in einem Schwerkraftabscheider getrennt werden.
1. A process for the catalytic hardening of sand moldings, in particular casting cores, made of synthetic resin-bonded sand by means of a gaseous or vaporous amine as a catalyst, to which air is added as a carrier gas, after which the catalyst / air mixture is pressed through the mold containing the loose sand moldings , whereby the escaping from the mold, with process-accompanying substances - especially solvents - contaminated catalyst / air mixture as completely as possible, the amine and other process-related substances are removed as completely as possible from the gas mixture, in this way the air is cleaned and in the atmosphere is released, and the airborne, consisting essentially of water, amine and solvent residue mixture separated into its main constituents, the amine is cleaned to a reusable purity and the remaining process-related residues are disposed of, therefore ch characterized in that the air mixture is cleaned in at least two stages,
  • - With the air in the first cleaning stage, especially the high-boiling fractions of the solvent are removed by direct condensation on a lower temperature, liquid circulating medium and
  • - After the condensation a Schwerkraftab separation between the specifically lighter, at higher temperatures condensable solvent fractions and the heavier, the amines-containing aqueous phase is carried out and
  • - In a second purification stage of the air, the residual residues, namely amine and lower fractions of the solvent, are removed by adsorption on a desorbable adsorbent and
  • - In order to regenerate the adsorbent from time to time fluidly extracted from the exhaust air treatment stream, hermetically sealed to the outside and at least placed under a partial vacuum and brought to a higher temperature by Heat supply and
  • - The amine and the low-boiling solvents are condensed out of the desorbed gases and these are separated in a gravity separator.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Direktkondensation der höher siedenden Fraktionen des Lösungsmittel aus der Luft ein das Lösungsmittel enthal­ tendes Flüssigkeitsgemisch als flüssiges Kreislaufmedium ver­ wendet wird.2. The method according to claim 1, characterized, that for the direct condensation of the higher boiling fractions of the solvent from the air containing the solvent ting liquid mixture as a liquid circulating medium is applied. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Kernmacherei ankommende Abluft vor Eintritt in den Kondensator der ersten Reinigungsstufe mit der aus dem Kondensator austretenden Luft vorgekühlt wird.3. The method according to claim 1, characterized, that the exhaust air arriving from the core shop before entering the condenser of the first cleaning stage with that from the Exhaust air condenser is pre-cooled. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Reinigungsstufen ihrerseits wiederum zwei­ stufig ausgebildet sind.4. The method according to claim 1, characterized, that the individual cleaning stages in turn two are graduated. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftbehandlung in einem offenen Kreislauf betrieben wird, bei dem die gereinigte Abluft vollständig in die Atmo­ sphäre entlassen wird.5. The method according to claim 1,  characterized, that the exhaust air treatment is operated in an open cycle is, in which the cleaned exhaust air completely into the atmosphere sphere is released. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftbehandlung in einem geschlossenen Kreislauf be­ trieben wird, bei dem die gereinigte Abluft in die Kernmacherei zurückgeleitet wird und dort - nach ihrer Komprimierung - er­ neut als Trägergas für den Katalysator und/oder zum Kernschie­ ßen der Sandformkörper verwendet und nur der Überschuß in die Atmosphäre entlassen wird.6. The method according to claim 1, characterized, that the exhaust air treatment be in a closed cycle is driven, in which the cleaned exhaust air in the core is returned and there - after compression - he neutral as a carrier gas for the catalyst and / or for core shootout The sand molding used and only the excess in the Atmosphere is released.
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