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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Behandlung einer Reinigungslösung,
die zum Reinigen einer Reinigungswalze benutzt wird, die zum Abwischen
von Farbe verwendet wird.
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Eine
Reinigungswalze zum Abwischen von überschüssiger Farbe, die an Tiefdruckplatten
anhaftet, die um einen Tiefdruckzylinder einer Tiefdruckmaschine
angeordnet sind, ist teilweise in eine Reinigungslösung eingetaucht,
die in einem Reinigungslösungstank
enthalten ist, so dass die Farbe, die an dem eingetauchten Bereich
anhaftet, in die Lösung dispergiert;
und der Vorgang zum Entfernen überschüssiger Farbe
von dem Tiefdruckzylinder kann fortgesetzt werden. Wenn eine solche
Reinigungslösung,
die dispergierte Farbe enthält,
entsorgt wird, ohne irgendeine Behandlung zu erfahren, kann durch diese
Lösung
Umweltprobleme verursacht werden. Daher wurde bereits eine Vielfalt
von Maßnahmen
für die
Behandlung einer solchen gebrauchten Reinigungslösung vorgeschlagen, um ein
Recycling der Lösung
zu ermöglichen.
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung (kokai) Nr. 10-85789 offenbart
beispielsweise ein Verfahren für
die Behandlung einer gebrauchten Reinigungslösung. Bei dem Verfahren wird
eine gebrauchte Reinigungslösung
in eine transparente Lösung
und eine Restlösung
unter Verwendung einer Ultrafiltrationsmembran (UF-Membran) getrennt,
und die transparente Lösung
wird als ein Ausgangsmaterial für
eine Reinigungslösung
rückgeführt; ein
Flockenbildungsmittel (ein Alkalisalz) wird der Restlösung zwecks
Ausflockung der Farbkomponenten zugefügt; die resultierende Lösung wird
einer Filtration ausgesetzt, um dadurch ein festes Produkt und ein Filtrat
zu erzeugen; das feste Produkt wird als Abfall entsorgt, und das
Filtrat wird neutralisiert und dann in destilliertes Wasser und
eine konzentrierte Salzlösung
durch Destillation getrennt; und das destillierte Wasser wird als
Ausgangsmaterial der Reinigungslösung
rückgeführt, und
ein Teil der konzentrierten Salzlösung wird als Flockenbildungsmittel
rückgeführt.
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Das
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (kokai) Nr. 10-85789
offenbarte Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile:
- (1) da eine Reinigungslösung, die in die Form von Schlamm
konzentriert ist, einer Filtration unter Verwendung einer UF-Membran
ausgesetzt ist, neigen die Poren der Membran dazu, durch den Schlamm
verstopft zu werden, und daher muss die Membran häufig ausgetauscht
werden, was zu einem arbeitsintensiven Vorgang führt; und
- (2) Lösungen,
die auf verschiedenen Wegen behandelt werden, um verschiedene Zustände einzunehmen – eine transparente
Lösung,
die durch Filtration unter Verwendung einer UF-Membran erhalten
wird, destilliertes Wasser, etc. – werden als Ausgangsmaterialien
für eine
Reinigungslösung
verwendet, und es ist daher schwierig, eine Reinigungslösung mit
konsistenten Eigenschaften herzustellen.
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Die
US-A-5,855,787 offenbart einen Prozess zur Herstellung einer frischen
Reinigungslösung
für Tiefdruckmaschinen,
bei dem gebrauchte Reinigungslösung
zuerst einer Ultrafiltration und dann einer Ausflockung unterworfen
wird. Dieser Prozess ist jedoch langwierig und mühsam, da dann, wenn eine Reinigungslösung, die
konzentriert wurde und schlammähnliche
Eigenschaften bekommen hat, durch eine UF-Membran gefiltert wird,
die Membran sehr leicht verstopft, was ein häufiges Austauschen der Membranen
erforderlich macht.
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Hinsichtlich
der vorstehenden Anmerkungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung einer Reinigungslösung zur
Verfügung
zu stellen, wodurch die Behandlung einer gebrauchten Reinigungslösung erleichtert
und die Herstellung einer Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften ermöglicht wird.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung
nach Anspruch 2.
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Um
die oben genannten Probleme zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung einer Reinigungslösung zur
Verfügung,
mit: Zusetzen eines Flockenbildungsmittels zu einer gebrauchten
Reinigungslösung,
um das Ausflocken von Farbe zu bewirken, die in der gebrauchten
Reinigungslösung
enthalten ist; Filtern der gebrauchten Reinigungslösung, um
die gebrauchte Reinigungslösung
in Schlamm und ein Filtrat zu trennen; Erwärmen des Filtrats, um destilliertes
Wasser und eine konzentrierte Lösung
zu erzeugen; Zurückführen des destillierten
Wassers zwecks Rückführen, um
als ein Ausgangsmaterial für
eine Reinigungslösung
zu dienen; und Erwärmen
der konzentrierten Lösung,
um die konzentrierte Lösung
in Dampf und feste Reststoffe zu trennen.
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Um
die vorstehend angeführten
Probleme zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung für die Behandlung
einer Reinigungslösung zur
Verfügung,
mit: einem Farb-Ausflockungsmittel zum Ausflocken von Farbe, die
in einer gebrauchten Reinigungslösung
enthalten ist, durch Zusetzen eines Flockenbildungsmittels zu der
gebrauchten Reinigungslösung;
einem Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel
zum Trennen der gebrauchten Reinigungslösung, die die Farbe enthält, die
durch das Farb-Ausflockungsmittel ausgeflockt ist, in Schlamm und
ein Filtrat, und zwar durch Filtration der gebrauchten Reinigungslösung; einem
Produktionsmittel für
destilliertes Wasser zum Erzeugen von destilliertem Wasser und einer
konzentrierten Lösung,
und zwar durch Erwärmen
des Filtrats, das durch das Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel getrennt
wurde; Wasserrückführmitteln
zum Rückführen des
destillierten Wassers, das durch das Produktionsmittel für destilliertes
Wasser erzeugt wurde, als ein Ausgangsmaterial einer Reinigungslösung; und
einem Nachbehandlungsmittel zum Trennen der konzentrierten Lösung in
Dampf und einen festen Reststoff, und zwar durch Erwärmen der
konzentrierten Lösung,
die durch das Produktionsmittel für destilliertes Wasser erzeugt
wird.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die eine Ausführungsform der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung zur Behandlung einer Reinigungslösung zeigt;
und
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2 ist
ein Mengen-balanciertes Flussdiagramm von einem Beispiel des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung zur Behandlung einer Reinigungslösung.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur
Behandlung einer Reinigungslösung
wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist
eine schematische Darstellung, die die Vorrichtung zur Behandlung
einer Reinigungslösung
zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine Reinigungswalze 11,
die gegen einen Tiefdruckzylinder 100 einer Tiefdruckmaschine
anliegt, in eine Reinigungslösung 1 in
einem Reinigungslösungstank 12 eingetaucht. Die
Reinigungslösung 1 enthält Wasser 2 und
ein Tensid 3, das vorwiegend Natriumhydroxyd (NaOH) und
Türkischrotöl (S.C.O.)
enthält,
um so die Dispersion von Farbe in die Lösung entsprechend der Zusammensetzung
oder Menge an Farbe zu erleichtern.
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Der
Reinigungslösungstank 12 ist
mit einem Einlassanschluss von einer Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 verbunden.
Ein Auslassanschluss der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 ist
mit dem Reinigungslösungstank 12 verbunden.
Ein Zuführanschluss
der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 ist über eine
Speisepumpe 14 mit einem Produktionstank 15 verbunden,
in dem das Wasser 2 und das Tensid 3 mit einem
vorbestimmten Verhältnis
gemischt und verrührt
werden, um dadurch die Reinigungslösung 1 zu erzeugen.
Ein Auslassanschluss der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 ist
mit einem Tank 16 für
gebrauchte Lösung
verbunden.
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Durch
die Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 wird die Temperatur
der Reinigungslösung 1 aufrecht erhalten,
die von dem Reinigungslösungstank 12 zugeführt wird,
und zwar bei 45–55°C, und die
Menge der Lösung 1 und
die Konzentration von einem Reinigungsmittel oder von Farbkomponenten
gemessen, die in der Lösung 1 enthalten
sind. Wenn die Menge an Reinigungslösung 1 in der Vorrichtung 13 nicht ausreichend ist,
wird die Speisepumpe 14 betrieben, und dann wird eine frische
Reinigungslösung 1 von dem
Produktionstank 15 zu der Vorrichtung 13 geleitet.
Wenn die Menge einer Reinigungsmittelkomponente in der Reinigungslösung 1 klein
ist oder wenn die Menge an Farbkomponenten in der Lösung 1 groß ist, dann
wird die gebrauchte Reinigungslösung 1,
die in der Vorrichtung 13 zirkuliert, zu dem Tank 16 für gebrauchte
Lösung
geleitet, und eine frische Reinigungslösung 1 wird von dem
Produktionstank 15 zu der Vorrichtung 13 geleitet.
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Der
Tank 16 für
gebrauchte Lösung
ist über eine
Speisepumpe 17 mit einem ersten Ausflockungstank 18 verbunden,
in den ein erstes Flockenbildungsmittel 4a eingeleitet
wird, wie zum Beispiel Calciumchlorid (CaCl2).
Der erste Ausflockungstank 18 ist mit einem zweiten Ausflockungstank 19 verbunden,
in den ein zweites Flockenbildungsmittel 4d geleitet wird,
wie zum Beispiel Eisenchlorid (FeCl3). Der
zweite Ausflockungstank 19 ist mit einem dritten Ausflockungstank 20 verbunden,
in den ein Filtrationsbeschleuniger 4c geleitet wird. Der
dritte Ausflockungstank 20 ist über eine Speisepumpe 21 mit
einem Tank 22 für
ausgeflockte Lösung
verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die so beschriebenen
Speisepumpen 17 und 21, der erste bis dritte Ausflockungstank 18–20 und
der Tank 22 für ausgeflockte
Lösung
das Farb-Ausflockungsmittel.
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Der
Tank 22 für
ausgeflockte Lösung
ist über eine
Speisepumpe 23 mit einem Entwässerungsfilter 24 vom
Druck-Typ oder Vakuum-Typ verbunden, der verwendet wird, um die
Reinigungslösung 1 zu
trennen, die eine Ausflockungsbehandlung in Schlamm 5 und
ein Filtrat 6 durchlaufen hat. Ein Filtrat-Auslassanschluss
des Entwässerungsfilters 24 ist mit
einem Filtrattank 25 verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
bilden die so beschriebene Speisepumpe 23, der Entwässerungsfilter 24 und
der Filtrattank 25 das Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel.
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Der
Filtrattank 25 ist über
eine Speisepumpe 26 mit einem Kondensator (Verdampfer) 27 verbunden.
In dem Kondensator 27 wird das Filtrat 6, das von
dem Filtrattank 25 zugeführt wird, auf ein Wärmetauscherrohr
gesprüht,
durch das ein Heizmedium strömt,
und wird dann verdampft und gekühlt,
um dadurch destilliertes Wasser 7 zu erzeugen. Ein nicht verdampfter
Rest wird wiederholt auf das Wärmetauscherrohr
gesprüht,
um dadurch eine konzentrierte Lösung
(Salzlösung) 8 zu
erzeugen. Ein Auslassanschluss des Kondensators 27 für destilliertes
Wasser ist mit einem Tank 28 für destilliertes Wasser verbunden.
Ein Auslassanschluss für
konzentrierte Lösung ist
mit einem Tank 29 für
konzentrierte Lösung
verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das
Produktionsmittel für
destilliertes Wasser die so beschriebene Speisepumpe 26,
den Kondensator 27, den Tank 28 für destilliertes
Wasser und den Tank 29 für konzentrierte Lösung.
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Der
Tank 28 für
destilliertes Wasser ist über eine
Speisepumpe 30 mit dem Produktionstank 15 verbunden.
Der Tank 29 für
konzentrierte Lösung
ist über
eine Speisepumpe 31 mit einem Trockner (Trommeltrockner) 32 verbunden.
In dem Trockner 32 wird die konzentrierte Lösung 8,
die von dem Tank 29 für
konzentrierte Lösung
zugeführt
wird, durch einen Sprüher 32b auf
die Oberfläche
einer Trommel 32a geblasen, deren Innenseite durch Dampf
erhitzt wird, um dadurch eine flüssige
Komponente zu verdampfen und Dampf 9 durch einen Abgasventilator 32d auszustoßen. Ein
festes Salz 10, ein fester Reststoff, das an der Oberfläche der
Trommel 32a anhaften, wird durch Verwendung eines Schabers 32c von der
Oberfläche
abgekratzt und weiterverwertet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beinhaltet das Wasserrückführmittel
die Speisepumpe 30, und das Nachbehandlungsmittel beinhaltet
die Speisepumpe 31 und den Trockner 32.
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Das
Verfahren zur Behandlung einer Reinigungslösung, bei dem die vorstehend
beschriebene Vorrichtung verwendet wird, wird nun beschrieben.
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Überschüssige Farbe,
die an einer Tiefdruckplatte an dem Tiefdruckzylinder 100 anhaftet,
wird durch die Reinigungswalze 11 abgewischt und dann in
die Reinigungslösung 1 in
dem Reinigungslösungstank 12 dispergiert.
Die Reinigungslösung 1 in dem
Reinigungslösungstank 12,
die die dispergierte Farbe enthält,
wird zu der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 geleitet.
In der Vorrichtung 13 wird die Lösung bei einer konstanten Temperatur
gehalten, und die Menge an Lösungsmittel
sowie die Konzentrationen des Tensids 3 und der Farbkomponenten
werden gemessen. Wenn die Menge an Reinigungslösung in dem Reinigungslösungstank 12 klein
ist, wird die Speisepumpe 14 betätigt, und eine frische Reinigungslösung 1 in
dem Produktionstank 15 wird zwecks Wiederauffüllung zur
Vorrichtung 13 geleitet. Wenn die Konzentration des Tensids 3 in
der Reinigungslösung 1 gering
ist oder wenn die Menge an Farbkomponenten, die sich in der Lösung 1 befinden, groß ist, wird
die Reinigungslösung 1 in
dem Reinigungslösungstank 12 in
den Tank für
gebrauchte Lösung 16 geleitet,
und eine frische Reinigungslösung 1 wird
von dem Produktionstank 15 zu der Vorrichtung 13 geliefert, so
dass die Konzentrationen des Tensids 3 sowie der Farbkomponenten,
die in der Reinigungslösung
in dem Tank 12 enthalten sind, in einen vorbestimmten Bereich
fallen.
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Die
Reinigungslösung 1,
die zu dem Tank 16 für
gebrauchte Lösung
geleitet wird, wird durch die Speisepumpe 17 von dem Tank 16 zu
dem ersten Ausflockungstank 18 geleitet, und ein erstes
Flockenbildungsmittel 4a, wie zum Beispiel Calciumchlorid
(CaCl2) wird diesem beigemengt. Anschließend wird
die resultierende Lösung
zu dem zweiten Ausflockungstank 19 geleitet, und ein zweites
Flockenbildungsmittel 4b, wie zum Beispiel Eisenchlorid (FeCl3) wird beigemengt. Anschließend wird
die gemischte Lösung
zu dem dritten Ausflockungstank 20 geleitet, und ein Filtrationsbeschleuniger 4c wird
der Lösung
beigemengt, und dann wird die Lösung über die
Speisepumpe 23 zu dem Tank 22 für ausgeflockte Lösung geleitet.
Durch die obige Prozedur werden die Farbkomponenten, die in der
Reinigungslösung 1 enthalten
sind, ausgeflockt. Es sei angemerkt, dass der Filtrationsbeschleuniger 4c der
Reinigungslösung 1 beigemengt
wird, wenn eine ölige
Substanz, die schwer zu filtern ist, bei der Flockenbildung durch Beimengung
der Flockenbildungsmittel 4a und 4b erzeugt wird.
Ob der Filtrationsbeschleuniger beigemengt wird oder nicht, oder
die Menge des beigemengten Beschleunigers, wird gemäß dem Typ
von Farbe bestimmt, die in der Lösung 1 enthalten
ist.
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Die
Reinigungslösung 1,
die die Ausflockungsbehandlung durchlaufen hat, wird durch die Speisepumpe 23 vom
Tank 22 für
ausgeflockte Lösung
zum Entwässerungsfilter 24 geleitet
und dann in den Schlamm 5 und das Filtrat 6 getrennt.
Der Schlamm 5 wird in Fässer
oder ähnliche
Behälter
geladen und dann entsorgt. Das Filtrat 6 wird in den Filtrattank 25 geleitet
und dann über
die Speisepumpe 26 zum Kondensator 27 geleitet.
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Das
zu dem Kondensator 27 geleitete Filtrat 6 wird
auf das Wärmetauscherrohr
gesprüht,
durch das ein Heizmedium strömt,
und dann verdampft und abgekühlt.
Das resultierende Wasser wird als das destillierte Wasser 7 zurückgewonnen
(Rückgewinnungsverhältnis: etwa
80%). Der nicht verdampfte Rest wird wiederholt auf das Wärmetauscherrohr
gesprüht,
um dadurch eine konzentrierte Lösung
(Salzlösung) 8 zu
erzeugen.
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Das
so erzeugte destillierte Wasser 7 wird temporär in dem
Tank 28 für
destilliertes Wasser gespeichert und dann, falls erforderlich, über die
Speisepumpe 30 zum Produktionstank 15 geleitet.
Das destillierte Wasser 7 wird als Ausgangsmaterial für eine frische
Reinigungslösung 1 verwendet,
nachdem es mit Wasser 2 und dem Tensid 3 vermischt und
in dem Produktionstank verrührt
ist. Die konzentrierte Lösung 8 wird
zum Tank 29 für
konzentrierte Lösung
geleitet und dann durch die Speisepumpe 31 zum Trockner 32 geleitet.
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Die
konzentrierte Lösung 8,
die zum Trockner 32 geleitet wird, wird durch den Sprüher 32b auf die
Oberfläche
der Trommel 32 geblasen, dessen Innenseite durch Dampf
erhitzt wird. Auf der Oberfläche
der Trommel werden flüssige
Komponenten verdampft, und der Dampf 9 wird durch den Abgasventilator 32b ausgestoßen. Die
Komponenten des Dampfes 9 sind ähnlich jenen des Abgases aus
einem Meerwasserverdampfungssystem, und dadurch hat das System kaum
schädliche
Einflüsse
auf die Umwelt. Das übrige
feste Salz 10, das an der Oberfläche der Trommel 32 anhaftet,
wird durch Verwendung eines Schabers 32c abgekratzt und
dann in Fässer
oder ähnliche
Behälter
rückgeführt.
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Daher
ist die gebrauchte Reinigungslösung 1 nach
Ausflockung der Farbkomponenten Gegenstand von Filtration, und das
resultierende Filtrat wird erhitzt und verdampft, um dadurch destilliertes
Wasser 7 zu erzeugen. Nur das destillierte Wasser wird als
Ausgangsmaterial der frischen Reinigungslösung 1 rückgeführt.
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Daher
findet in dem Entwässerungsfilter 24 kein
Verstopfen statt, und eine Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften
kann auf einfache Weise in dem Produktionstank 15 hergestellt
werden.
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Folglich
kann die gebrauchte Reinigungslösung 1 auf
einfache Weise behandelt werden, und auch dann, wenn das in der
gebrauchten Reinigungslösung
enthaltene Wasser rückgeführt wird,
kann auf einfache Weise eine Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften
hergestellt werden.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung zur Behandlung einer Reinigungslösung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden anschließend
anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist
ein Mengen-balanciertes Flussdiagramm von dem Verfahren zur Behandlung
einer Reinigungslösung
gemäß dem Beispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Wenn,
wie in 2 gezeigt, vier Tiefdruckpressen verwendet werden,
dann wird in einer Reinigungslösung
Farbe in einer Menge von 2400 kg/Tag dispergiert. Wenn eine Reinigungslösung in
einer Menge von 21600 kg/Tag verwendet wird, dann beträgt die Konzentration
von Farbe, die in der Reinigungslösung enthalten ist, 10 Gewichtsprozent,
und die Menge an gebrauchter Reinigungslösung beträgt 24000 kg/Tag.
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Ein
Flockenbildungsmittel wird der benutzten Reinigungslösung beigemengt,
um die Farbe auszuflocken, und dann wird die resultierende Lösung einer Filtration
und Separation in Schlamm (Wassergehalt: 50%) (4800 kg/Tag) und
Filtrat (Salzgehalt: 2%) (19200 kg/Tag) unterworfen. Das Filtrat
wird auf 1/10 konzentriert, um dadurch destilliertes Wasser (17280 kg/Tag)
und eine konzentrierte Lösung
(Salzgehalt: 20%) (1920 kg/Tag) zu erzeugen.
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Wenn
die Prozentanteile von Natriumhydroxid und Türkischrotöl in einer frischen Reinigungslösung auf
0,8 Gewichtsprozent eingestellt sind und das zuvor produzierte destillierte
Wasser als ein Ausgangsmaterial der Reinigungslösung rückgeführt wird, dann betragen die
Mengen an Natriumhydroxid (30% wässrige
Lösung)
und Türkischrotöl (50% wässrige Lösung), die
zur Herstellung der Reinigungslösung
verwendet werden, 576 kg/Tag bzw. 346 kg/Tag. In diesem Fall beträgt die Menge
an verwendetem Wasser für
die Wiederauffüllung
3398 kg/Tag. Daher kann Wasser mit einem Rückgewinnungsverhältnis von
80% zurückgeführt werden.
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Wenn
die konzentrierte Lösung
durch Erwärmung
getrocknet wird, dann wird Dampf (1440 kg/Tag) und festes Salz (480
kg/Tag) erzeugt. Folglich beträgt
die Menge an Abfall, der den Schlamm und das feste Salz enthält, 5280
kg/Tag; d.h. die Menge an Abfall kann reduziert werden.
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Bei
dem Verfahren und der Vorrichtung zur Behandlung einer Reinigungslösung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die benutzte Reinigungslösung einer Filtration nach
Ausflockung der Farbkomponenten, die in der Lösung enthalten sind, unterzogen;
das resultierende Filtrat wird erhitzt und verdampft, um dadurch
destilliertes Wasser zu erzeugen; und nur das destillierte Wasser
wird als ein Ausgangsmaterial für
eine frische Reinigungslösung rückgeführt. Daher
findet während
der Filtration kein Verstopfen statt, und eine Reinigungslösung mit
konsistenten Eigenschaften kann auf einfache Weise hergestellt werden.
Daher kann die benutzte Reinigungslösung auf einfache Weise behandelt
werden, und auch wenn das in der benutzten Reinigungslösung enthaltene
Wasser rückgeführt wird,
kann eine Reinigungslösung
mit konsistenten Eigenschaften auf einfache Weise hergestellt werden