EP0373174A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von entfettungslösungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur reinigung von entfettungslösungen

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Publication number
EP0373174A1
EP0373174A1 EP88907046A EP88907046A EP0373174A1 EP 0373174 A1 EP0373174 A1 EP 0373174A1 EP 88907046 A EP88907046 A EP 88907046A EP 88907046 A EP88907046 A EP 88907046A EP 0373174 A1 EP0373174 A1 EP 0373174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
degreasing
degreasing solution
solution
heated
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP88907046A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Reuter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gut Gesellschaft fur Umweltschonende Technik Mbh
Original Assignee
Gut Gesellschaft fur Umweltschonende Technik Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gut Gesellschaft fur Umweltschonende Technik Mbh filed Critical Gut Gesellschaft fur Umweltschonende Technik Mbh
Publication of EP0373174A1 publication Critical patent/EP0373174A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04—Breaking emulsions
    • B01D17/042—Breaking emulsions by changing the temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08—Thickening liquid suspensions by filtration

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning used degreasing solution from a degreasing system of emulsified oil and fat, in which the used degreasing solution is heated to temperatures in the range from 50 ° to 100 ° and then by heating
  • Degreasing solutions are used in many areas of technology . eg in the automotive industry or in the
  • degreasing solution remains dissolved.
  • a degreasing solution contains an emulsifier, which causes oil and fat to be emulsified in the degreasing solution.
  • the degreasing solution becomes increasingly contaminated over time and less and less
  • the invention is concerned with the cleaning of such degreasing solutions.
  • the invention also relates to a device for cleaning used degreasing solution for carrying out this method, comprising
  • the liquid freed from the oil is treated as waste water and added to the waste water system.
  • DE-A1-35 12 207 describes a method for reprocessing aqueous, oil and fat-containing substances
  • Degreasing solutions are known in which oil and fat are separated from the degreasing solution by means of an oil separator.
  • the mixture of oil, fat and degreasing solution separated by the oil separator is thickened by evaporation.
  • the steam also serves to heat the oil separator, while the
  • Regeneration is supplied.
  • the oil separator is based on the different density of oil and water.
  • the separated oil rises and is replaced by a Overflow deducted.
  • Such mechanical separation of the oil and fat still leaves a very large proportion of these contaminants in the degreasing solution.
  • a "regeneration" of the degreasing solution after separation of the oil takes place there only by distilled water, namely the condensate of the evaporation.
  • the degreasing solution cleaned in this way shows only a reduced degreasing effect and largely corresponds to the "waste water" of the prior art discussed above.
  • the degreasing solution can only be used for a limited time even when using this oil separator.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus by which the "service life" of a degreasing solution is extended considerably while maintaining the required degreasing effect.
  • the method of the invention contains the method steps:
  • the degreasing solution with the oil and fat is thus cooled again after breaking the emulsion. It turns out that: - d 'hese cooling at the flocculation of the previously emulsified oil and fat does not change. However, this cooling makes it possible to put the degreasing solution contaminated with oil and fat on a fine filter, for example an activated carbon filter. 1 which virtually completely removes the oil and fat from the degreasing solution. It has been shown that a significant part of the other impurities 5 contained in the used degreasing solution are separated with the oil and fat.
  • the filter effect would deteriorate significantly, so that an impermissibly large proportion of the oil and fat would pass through the filter.
  • the degreasing solution which has been largely freed of oil and fat is then adjusted to the desired composition by replacing the used components, in particular the emulsifier.
  • the cleaned and re-adjusted degreasing solution thus obtained is fed back to the degreasing system 5. This saves degreasing solution.
  • the degreasing solution is not drained into the sewage system after the oil and fat have been removed. _ This significantly reduces the disposal problems.
  • Embodiments of the invention are the subject of the claims.
  • FIG. 1 shows schematically a degreasing system with a degreasing bath and a device for
  • Fig. 2 shows a modified version.
  • the degreasing solution is usually an aqueous solution that contains an emulsifier in addition to other components. This is a substance which is able to bind oil and fat in an emulsion in the degreasing solution.
  • This degreasing bath is used to free parts of adhering oil and fat, for example to prepare the surfaces of these parts for a subsequent electroplating process. In this way, the degreasing solution 12 takes a considerable amount of time. Share of oil and fat in emulsified form. The degreasing effect of the degreasing solution 12 becomes increasingly worse as a result.
  • a pump 14 therefore draws degreasing solution out of the degreasing bath via a line 16.
  • the flow path 18 of the extracted degreasing solution contains a heat exchanger 20.
  • the heat exchanger 20 has a first flow channel 22 and a second flow channel 24.
  • the flow channels 22 and 24 are in close heat-exchanging contact with one another.
  • the flow channel 22 connects downstream to the line 16.
  • the outlet of the 26 flow channel 22 is connected to the inlet 28 of a heating device 30.
  • the heater 30 contains a container 32.
  • the container 32 is surrounded by thermal insulation 34.
  • a heater 36 in the form of a heating element sits in the container 32.
  • a sensor 38 detects the temperature of the degreasing solution within the container 32.
  • the signal from the sensor 38 is connected to a controller 40.
  • the controller 40 controls the heater 36 so that " a temperature of the degreasing solution in the container between 80 ° C and 100 ° C is maintained.
  • the volume of the container 32 and the delivery rate of the pump 14 are coordinated with one another in such a way that the heated degreasing solution remains in the container 32 for a minimum residence time and thus at the controlled temperature.
  • This minimum residence time is chosen so that thermal breakage of the emulsion is ensured.
  • a residence time of about 10 minutes has proven to be advantageous for this.
  • the residence time does not exceed a maximum residence time after which the degreasing solution is changed by chemical reactions.
  • this is a multiple of the minimum residence time mentioned.
  • the degreasing solution emerging from an outlet 42 of the heating device 30 then flows through the second passage 22 of the heat exchanger 20. As a result, the degreasing solution heated in the heating device 30 is cooled again.
  • the " heat exchanger 20 acts as a cooling device for this heated degreasing solution. Two advantages are achieved in this way: First, the heated degreasing solution is cooled down again to, for example, 70 °. This is important for the filter process to be described. On the other hand, the degreasing solution is used before Preheated heating device, which saves heating power.
  • the fine filter 50 consists of a paper filter 52 and an activated carbon filter 54 connected downstream of it.
  • the paper filter 52 is made from a band of highly effective filter paper educated. This band of filter paper is drawn off from a supply roll 54 by a motor 53 and wound onto a roll 56. Degreasing solution appears at the outlet of the fine filter 50 and is practically completely free of oil and fat.
  • the fine filter removes oil and grease to a much greater extent than is possible mechanically with an oil separator.
  • the oil separator 48 separates the oil or fat that has formed larger droplets that float to a layer and can be removed by an overflow.
  • the pump 14 is located downstream of the metering device 58 in the flow path 18.
  • the cleaned and re-adjusted degreasing solution is returned to the degreasing bath 10 via a line 62.
  • the arrangement described causes the degreasing solution to be cleaned as follows.
  • the aspirated degreasing solution is preheated in the heat exchanger 20 as it passes through the passageway 22. This is done by exchanging heat with the heated degreasing solution in the flow channel 24.
  • the preheated degreasing solution is heated in the heating device 30 to a temperature of 80 ° C. to 100 ° C. It remains in the container 32 for a residence time of about 10 minutes at this temperature.
  • the emulsion of oil and fat in the aqueous degreasing solution is broken. Droplets of oil and fat form.
  • the degreasing solution is then cooled again to a temperature of, for example, 70 ° C. This cooling takes place in the passage 24 of the heat exchanger 20 ′ by heat exchange with the degreasing solution which flows into the heating device 30. On the one hand, this results in a preheating of the degreasing solution which flows to the heating device and, at the same time, a re-cooling of the degreasing solution heated in the heating device 30.
  • the cooled degreasing solution passes through the coarse filter 46. Coarse dirt, which could be present in the used degreasing solution, is removed by this coarse filter 46.
  • the degreasing solution then enters an oil separator 48.
  • an oil separator 48 is known per se.
  • the oil separator 48 alone is not able to remove the separated oil and fat from the degreasing solution to the required extent. However, it causes a "rough separation" of oil and fat, so that only that oil and fat reaches the fine filter that are not separated by the conventional oil separator can. This prevents the fine filter from clogging up and being consumed too quickly.
  • the oil separator extends the life of the fine filter considerably. Since the costs of the filter materials are by no means negligible, this extended service life is an important factor for the economy of the process.
  • the degreasing solution thus "coarsely" freed from most of the oil and fat is then passed to the fine filter.
  • the upstream, relatively inexpensive paper filter 52 _ initially absorbs a considerable part of the "fine” residue of oil and fat.
  • the gradual or continuous feeding of the paper filter prevents the paper filter from becoming clogged.
  • the activated carbon filter 54 finally absorbs the last remnant of oil and fat. It results on
  • the cooling device is formed by a first heat exchanger 64, in which a heat exchange takes place between the heated degreasing solution and a second liquid.
  • the second liquid serves as a coolant here.
  • a second heat exchanger 66 is provided upstream of the heating device 30 between the heating device and the degreasing bath 10. In this second heat exchanger 66, heat is exchanged between the degreasing solution to be heated from the etching bath 10 and the sawn-off second liquid.
  • the two heat exchangers 64 and 66 are related to.
  • the second liquid is switched into a circuit.
  • the outlet 68 of the heat exchanger 64 is connected to the inlet 70 of the heat exchanger 66.
  • the outlet 72 of the heat exchanger 66 is connected to the inlet 74 of the heat exchanger 64.
  • a pump 76 circulates the second liquid in this circuit. This removes heat from the ⁇ heated degreasing solution in the heat exchanger 64 and cools the degreasing solution again. This heat is transferred to the second liquid and is released in the heat exchanger 66 to the degreasing solution to be heated. This degreasing solution to be heated is therefore preheated.
  • the cleaned and re-adjusted degreasing solution has a temperature of approximately 70 ° C. Since the degreasing solution 12 in the degreasing bath 10 usually has to be kept at an elevated temperature anyway, the cleaning device described serves at the same time to maintain this elevated temperature.

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Description

5 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR REINIGUNG VON ENTFETTUNGS¬ LÖSUNGEN
Technisches Gebiet
10 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von gebrauchter Entfettungslösung aus einer Entfettungsanlage von emulgiertem Öl und Fett, bei welcher die gebrauchte Entfettungslösung auf Temperaturen im Bereich von 50° bis 100° erwärmt und anschließend die durch die Erwärmung
15 abgeschiedene ÖL- und Fettschicht von einer Restlösung abgetrennt wird.
Entfettuπgslösuπgen werden in vielen Bereichen der Technik. z.B. in der Automobil industrie oder in der
2.0 Galvanotechnik zur Reinigung zu bearbeitender Metalloberflächen eingesetzt. Solche Entfettungslösungen enthalten gewöhnlich eine Reihe von Chemikalien, die bewirken, daß die gewünschte Reinigungswirkung erzielt wird und die Verunreinigungen (öl oder Fett) in der
25 Entfettungslösung gelöst bleiben. Unter anderem enthält eine solche Entfettungslösung einen Emulgator, welcher bewirkt, daß öl und Fett in der Entfettungslösung emulgiert wird. Die Entfettungslösung wird dabei im Laufe .der Zeit immer stärker verunreinigt und immer weniger
30 wirksam. Die Erfindung beschäftigt sich mit der Reinigung solcher Entfettungslösungen.
35 1 Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Reinigung von gebrauchter Entfettuπgslösung zur Durchführung dieses Verfahrens, enthaltend
5 (a) eine Heizvorrichtung zum Aufheizen der gebrauchten Entfettungslösuπg und
(b) Mittel zum Entfernen von öl und Fett, das aus der aufgeheizten Entfettungslösung nach Aufspaltung 10 der Emulsion abgeschieden wird,
Zugrundeliegender Stand der Technik
Bisher wurden die verbrauchten Entfettungslösuπgen ~-~~ verworfen. Das hatte den Nachteil, daß erhebliche Entsorgungsprobleme auftraten, da die gebrauchten Ent¬ fettungslösungen zum Teil umweltschädigende Chemikalien enthielten.
20 Es ist bekannt, in solchen Entfettungslösungen die Emulsionen von öl oder Fett in Wasser zu brechen und die so gebildeten öl- oder Fettanteile abzuscheiden. Durch die DE-C2-29 27 275 ist es bekannt, die Spaltung der Emulsion thermisch durch Erhitzen der Entfettuπgslösung auf eine
25 Temperatur zwischen 50° und 100° C zu bewirken. Es ist durch diese Druckschrift auch bekannt, dieser Entfettungs¬ lösung vor dem Erhitzen ein Flockungsmittel zuzusetzen. Die. DE-C2-29 27 275 empfiehlt den Zusatz von Wasserstoff¬ peroxid und eine Erhitzung auf 75° bis 85er C. Das
30 abgeschiedene öl oder Fett wird wiederverwendet oder verbrannt. Die von dem öl befreite Entfettungslösung wird in das Abwassernetz gegeben.
35 1 Auch in "Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie" 4.Aufl. Band 10 Seite 453 wird Temperaturerhöhung als Mittel zum Brechen einer Emulsion erwähnt.
5 In einem Aufsatz von Rathgeber "Verfahren und Anlagen zur Aufbereitung ölbelasteter Abwässer" in der Zeitschrift "wasser.luft und betrieb" 17 (1973), 69-71 sind verschiedene Verfahren und Anlagen zur Aufbereitung von Abwässern, u.a. auch von Entfettungslösungen-, beschrieben, ° bei denen Emulsionen von Öl in Wasser gebrochen werden. Bei einigen dieser Verfahren wird das Brechen der Emulsionen durch Zusatz von Fällungsmitteln erreicht. Es ist auch ein Verfahren und eine Anlage (Abb.8) bekannt, bei welcher die Emulsion durch Erwärmung unter ZUsatz von 5 Säure gebrochen wird. Das geschieht in einem mit Füllkörpern gefüllten Behälter (Spaltkolonne), wobei sich das öl . al lmähl ich in dem' oberen. Teil dieser Spaltkolonne absetzt.
0 Bei allen dort beschriebenen Verfahren wird die von dem öl befreite Flüssigkeit als Abwasser behandelt und in das Abwassersystem gegeben.
Durch die DE-A1-35 12 207 ist ein Verfahren zum 5 Wiederaufbereiten von wässrigen, öl- und fetthaltigen
Entfettungslösungen bekannt, bei welchem öl und Fett aus der Entfettungslösung mittels eines olabscheiders abgeschieden wird. Dabei wird das von dem olabscheider abgeschiedene Gemisch von öl, Fett und Entfettungslösung durch Verdampfen eingedickt. Der Wasserdampf dient dabei gleichzeitig zur Beheizung des Olabscheiders, während das
Kondensatwasser in die Entfettüngslösung zu deren
Regenerierung zugeführt wird. Der Olabscheider beruht dabei auf der unterschiedlichen Dichte von öl und Wasser. Das abgesc iedene öl steigt nach oben und wird durch einen Überlauf abgezogen. Eine solche mechanische Abtrennung des Öls und Fettes läßt noch einen recht großen Anteil dieser Verunreinigungen in der Entfettungslösung. Eine "Regeneration" der Entfettungslösung nach dem Abscheiden des Öls erfolgt dort nur durch destilliertes Wasser, nämlich das Kondensat der Verdampfung. Die so gereinigte Entfettungslösung zeigt nur eine verminderte Entfettungs¬ wirkung und entspricht weitgehend den "Abwässern" des oben diskutierten Standes der Technik. Die Entfettungslösung ist auch bei Verwendung dieses Olabscheiders nur für eine begrenzte Zeit brauchbar.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche die "Lebensdauer" einer Entfettungslösung unter Beibehaltung der erforderlichen Entfettungswirkung wesentlich verlängert wird.
Das Verfahren der Erfindung enthält die Verfahrens¬ schritte:
(a) Erwärmen der gebrauchten Entfettungslösung auf Temperaturen im Bereich von 80° bis 100°,
(b) anschließendes Wiederabkühlen der erwärmten Entfettungslösung,
(c) Filtrieren der abgekühlten Entfettungslösung durch ein Feinfilter zur Abtrennung von l und
Fett, (d) Einstellung der so erhaltenen Restlösung in die Entfettungsanlage auf die jeweils gewünschte Zusammensetzung der Entfettungslösung und
(e) Zurückführen der so gereinigten und wieder¬ eingestellten Entfettungslösung in die Entfettungs¬ anlage.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Reinigung von gebrauchter Entfettungslösung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
(c) der Heizvorrichtung eine Kühlvorrichtung zum Wieder¬ abkühlen der auf eheizten " Entfettungslösung nach¬ geschaltet ist,
(d) stromab von der Kühlvorrichtung in dem Strömungsweg ein Feinfilter für die zu reinigende. Entfettungslösung angeordnet ist,
(e) stromab von dem Feinfilter Mittel zum Zugeben von verbrauchten oder durch die Reinigung zerstörten Bestandteilen der Entfettungslösung angeordnet sind und
(f) der Strömungsweg wieder in die Entfettungsanlage zurückgeführt ist.
Gemäß der Erfindung wird somit nach dem Brechen der Emulsion die Entfettungslösung mit dem öl und Fett wieder -abgekühlt. Es zeigt sich,- daß d'iese Abkühlung an der Ausflockung des vorher emulgierten Öls und Fettes nichts ändert. Diese Abkühlung macht es aber möglich, die mit öl und Fett verunreinigte Entfettungslösung auf ein Fein- filter, beispielsweise ein Aktivkohlefilter, zu geben, 1 welches das öl und Fett praktisch vollständig aus der Entfettungslösung entfernt. Es hat sich gezeigt, daß dabei auch ein erheblicher Teil der in der gebrauchten Entfettungslösung enthaltenen sonstigen Verunreinigungen 5 mit dem öl und Fett abgeschieden werden. Bei der erhöhten Temperatur von 80° bis 100° C wäre die Filterwirkung wesentlich verschlechtert, so daß ein unzulässig großer Anteil des Öls und Fettes durch das Filter hindurchgehen würde. Die so weitestgehend von öl und Fett befreite ° Entfettuπgslösung wird dann wieder auf die gewünschte Zusammensetzung eingestellt, indem die verbrauchten Bestandteile, insbesondere Emulgator, ersetzt werden. Die so erhaltene gereinigte und wiedereingestellte Entfettuπgslösung wird der Entfettuπgsanlage wieder 5 zugeführt. Dadurch wird Entfettungslösung gespart. Die Entfettungslösung wird nach Entfernen des Öls und Fettes nicht in das Abwassersystem geleitet. _ Das verringert die Entsorgungsprobleme ganz erheblich.
0 Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Uπteransprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher 5 erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig.1 zeigt schematisch eine Entfettungsanlage mit 0 einem Entfettungsbad und eine Vorrichtung zur
Reinigung gebrauchter Entfettungslösung und zum
Wiederzuführen dieser Entfettungslösung zu dem
Entfettungsbad.
3.5 Fig.2 zeigt eine abgewandelte Ausführung. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
Mit 10 ist ein Entfettungsbad bezeichnet, in welchem sich eine Entfettungslösung 12 befindet. Die Entfettungslösung ist üblicherweise eine wässrige Lösung, die neben anderen Bestandteilen einen Emulgator enthält. Das ist eine Substanz, welche öl und Fett in einer Emulsion in der Ent¬ fettungslösung zu binden vermag. Dieses Entfettungsbad dient dazu, Teile von anhaftendem Öl und Fett zu befreien, beispielsweise um die Oberflächen dieser Teile für einen anschließenden Galvanis ierungsprozess vorzubereiten. Mit der Zeit nimmt die Entfettungslösung 12 auf diese Weise einen erhebl ichen . Anteil von Öl und Fett in emulgierter Form auf. Die Entfettungswirkung der Entfettungslösung 12 wird dadurch zunehmend schlechter.
Von einer Pumpe 14 wird daher über eine Leitung 16 Ent¬ fettungslösung aus dem Entfettungsbad abgesaugt. Der Strömungsweg 18 der abgesaugten Entfettungslösung enthält einen Wärmetauscher 20. Der Wärmetauscher 20 weist einen ersten Durchlaufkanal 22 und einen zweiten Durchlaufkanal 24 auf. Die Durchlaufkanäle 22 und 24 sind in engem wärmetauschendem Kontakt miteinander. Der Durchlaufkanal 22 schließt sich stromab an die Leitung 16 an. Der Auslaß des 26 Durchlaufkanals 22 ist mit dem Einlaß 28 einer Heizvorrichtung 30 verbunden.
Die Heizvorrichtung 30. enthält einen Behälter 32. Der Behälter 32 ist von einer Wärmeisolierung 34 umgeben. In dem Behälter 32 sitzt eine Heizung 36 in Form eines Heizstabes. Ein Fühler 38 erfaßt die Temperatur der Entfettungslösung innerhalb des Behälters 32. Das Signal des Fühlers 38 ist auf einen Regler 40 geschaltet. Der Regler 40 steuert die Heizung 36 so, daß" eine So11- temperatur der Entfettungslösung in dem Behälter zwischen 80°C und 100°C eingehalten wird. Das Volumen des Behälters 32 und die Förderrate der Pumpe 14 sind so aufeinander abgestimmt, daß die erwärmte Entfettungslösung für eine Mindestverweilzeit in dem Behälter 32 und damit auf der geregelten Temperatur verbleibt. Diese Mindestverweilzeit ist so gewählt, daß ein thermisches Brechen der Emulsion gewährleistet ist. Eine Verweilzeit von etwa 10 Minuten hat sich hierfür als vorteilhaft erwiesen. Die Verweilzeit überschreitet jedoch nicht eine Höchstverweilzeit, nach welcher die Entfettungslösung durch chemische Reaktionen verändert wird. Diese ist jedoch ein Mehrfaches der erwähnten Mindestverweilzeit.
Die aus einem Auslaß 42 der Heizvorrichtung 30 austretende Entfettungslösung fließt dann durch den zweiten Durchlauf anal 22 des Wärmetauschers 20. Dadurch wird die in der Heizvorrichtung 30 erhitzte Entfettungslösung wieder abgekühlt. Der "Wärmetauscher 20 wirkt für diese erhitzte Entfettungslösung als Kühlvorrichtung. Es werden auf diese Weise zwei Vorteile erreicht: Einmal wird die erhitzte Entfettungslösung wieder auf beispielsweise 70° abgekühlt. Das ist wichtig für den noch zu beschreibenden Filtervorgang. Zum anderen wird die Entfettungslösung vor der Heizvorrichtung vorerwärmt. Das spart Heizleistung.
Vom Ausgang 44 des Durchlauf anals 24 verläuft der Strömungsweg 18 durch ein Grobfilter 46, einen üblichen Olabscheider 48 und ein Feinfilter 50. Das Feinfilter 50 besteht aus einem Papierfilter 52 und einem diesem nachgeschalteten Aktivkohlefilter 54. Das Papierfilter 52 ist von einem Band aus hochwirksamem Filterpapier gebildet. Dieses Band von Filterpapier wird durch einen Motor 53 von einer Vorratsrolle 54 abgezogen und auf eine Rolle 56 aufgewickelt. Am Ausgang des Feinfilters 50 erscheint Entfettungslösung, die praktisch vollständig von Öl und Fett befreit ist. Öl und Fett sind durch das Feinfilter in wesentlich stärkerem Maße entfernt, als das mechanisch mit einem ölkabscheider möglich ist. Der olabscheider 48 scheidet dasjenige Öl oder Fett ab, das größere Tröpfchen gebildet hat, die zu einer Schicht aufschwimmen und durch einen Überlauf abgeführt werden können. Es hat sich aber gezeigt, daß in der Entfettungslösung doch noch öltröpfchen "suspendiert" bleiben, die von einem konventionellen Olabscheider auch nach dem Brechen der Emulsion nicht abgeschieden werden. Es hat sich aber andererseits gezeigt, daß diese "suspendierten oltr.öpfchen" nach der Erhitzung und Wiederabkühlung der Entfettungslösung filtrierbar werden und von dem Feinfilter zurückgehalten werden. Die von dem öl und Fett befreite Entfettungslösung enthält allerdings keinen Emulgator mehr, da dieser bei •den vorhergegangenen Verfahrensschritten zerstört worden ist. Dieser Emulgator wird durch eine Dosiervorrichtung 58 aus einem Vorratsbehälter 60 wieder zugesetzt. Die Dosier¬ vorrichtung 58 ist im Strömungsweg 18 stromab von dem Feinfilter 50 angeordnet.
Die Pumpe 14 sitzt bei der dargestellten bevorzugten Ausführung stromab von der Dosiervorrichtung 58 im Strömungsweg 18. Über eine Leitung 62 wird die gereinigte und wiedereingestellte Entfettungslösung wieder in das .Entfettungsbad 10 zurückgeführt.
Die beschriebene Anordnung bewirkt eine Reinigung der Entfettungslösung nach folgendem. Verfahren: Es wird ständig oder bei Erreichen eines bestimmten, vorgegebenen Verschmutzungsgrades der Entfettungslösung 12 im Entfettungsbad 10 durch die Pumpe 14 Entfettungslösung in den Strömungsweg 18 angesaugt und nach entsprechender Behandlung in das Entfettungsbad 10 zurückgeführt. Die angesaugte Entfettungslösung wird in dem Wärmetauscher 20 beim Durchgang durch den Durchlaufkanal 22 vorgewärmt. Das geschieht durch Wärmetausch mit der erhitzten Entfettungs¬ lösung im Durchlaufkanal 24. Die vorgewärmte Entfettungs- lösung wird in der Heizeinrichtung 30 auf eine Temperatur von 80°C bis 100°C erhitzt. Sie verbleibt in dem Behälter 32 für eine Verweilzeit von etwa 10 Minuten auf dieser Temperatur. Dabei wird die Emulsion von öl und Fett in der wässrigen Entfettungslösung gebrochen. Es bilden sich Tröpfchen von öl und Fett. Die Entfettungslösung wird dann wieder auf eine Temperatur von beispielsweise 70°C abgekühlt. Diese Abkühlung erfolgt in dem Durchlauf anal 24 des Wärmetauschers 20' durch Wärmetausch mit der Entfettungslösung, die der Heizvorrichtung 30 zufließt. Es erfolgt dadurch einerseits eine Vorwärmung der Entfettungslösung, die der Heizvorrichtung zufließt, und gleichzeitig eine Wiederabkühlung der in der Heiz¬ vorrichtung 30 erhitzten Entfettungslösuπg. Die abgekühlte Entfettuπgslösung tritt durch das Grobfilter 46. Durch dieses Grobfilter 46 wird grober Schmutz entfernt, der in der gebrauchten Entfettungslösung vorhanden sein könnte.
Dann tritt die Entfettungslösung in einen olabscheider 48. Ein solcher Olabscheider 48 ist an sich bekannt. Der olabscheider 48 ist allein nicht in der Lage, das abgeschiedene öl und Fett in dem erforderlichen Maße aus der Entfettuπgslösung zu entfernen. Er bewirkt aber eine "Grobabscheidung" von öl und Fett, so daß nur noch dasjenige l und Fett zu dem Feinfilter gelangt, das von dem konventionellen Olabscheider nicht abgeschieden werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Feinfilter sich zu schnell zusetzt und verbraucht wird. Durch den Olabscheider wird also die Lebensdauer des Feinfilters erheblich verlängert. Da die Kosten der Filtermaterialien keineswegs vernachlässigbar sind, ist diese verlängerte Lebensdauer ein wichtiger Faktor für die Wirtschaftlich¬ keit des Verfahrens.
Die so von dem größten Teil des Öls und Fettes "grob" befreite Entfettungslösung wird dann auf das Feinfilter geleitet. Auch hier nimmt das vorgeschaltete, relativ preiswerte Papierfilter 52 _ zunächst einmal einen erheblichen Teil des "feinen" Rests an öl und Fett auf. Durch den schrittweisen oder kontinuierlichen Vorschub des Papierfilters wird ein Zusetzen des Papierfilters verhindert. Das Aktivkohlefilter 54 nimmt schließlich den letzten Rest von Öl und Fett auf. Es ergibt sich am
■ Ausgang des Feinfilters eine weitgehend öl- und fettfreie
Entfettungslösung. In dieser fehlt allerdings der Emulgator, während die übrigen anorganischen Bestandteile der Entfettungslösung im wesentlichen- noch in der gereinigten Entfettungslösung enthalten sind. Der Emulgator wird durch die Dosiervorrichtung 58 zugesetzt. Die so auf die gewünschte Zusammensetzung wiederein- gestellte Entfettungslösung wird dann wieder dem Entfettungsbad 10 zugeführt.
Es ist wichtig, daß bei der Reinigung das öl und Fett bei einem Durchlauf möglicht vollständig entfernt wird, so daß die Entfettungsflüssigkeit möglichst wenig durch die Vorrichtung gepumpt zu werden braucht. Bei jedem solchen Durchlauf wird nämlich der Emulgator zerstört. Dieser Emulgator muß wieder zugesetzt werden. Die Güte der Filterung steht daher in direkter Beziehung zu dem Verbrauch an Emulgator. Die Ausführung nach Fig.2 ist ähnlich aufgebaut wie die Ausführung nach Fig.1. Entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Ausführung nach Fig.2 wird die Kühlvorrichtung von einem ersten Wärmetauscher 64 gebildet, in welchem ein Wärmetausch zwischen der erhitzten Entfettungslösung und einer zweiten Flüssigkeit stattfindet. Die zweite Flüssigkeit dient hier als Kühlmittel. Stromauf von der Heizvorrichtung 30 zwischen der Heizvorrichtung und dem Entfettungsbad 10 ist ein zweiter Wärmetauscher 66 vorgesehen. In diesem zweiten Wärmetauscher 66 erfolgt ein Wärmetausch zwischen der zu erhitzenden Entfettungslösung aus dem Eπtfettuπgsbad 10 und der besägten zweiten, Flüssigkeit. Die beiden Wärmetauscher 64 und 66 sind in bezug auf. die zweite Flüssigkeit zu einem Kreislauf geschaltet. Der Auslaß 68 des Wärmetauschers 64 ist mit dem Einlaß 70 des Wärmetauschers 66 verbunden. Der Auslaß 72 des Wärmetauschers 66 ist mit dem Einlaß 74 des Wärmetauschers 64 verbunden. Eine Pumpe 76 sorgt für den Umlauf der zweiten Flüssigkeit in diesem Kreislauf. Dadurch wird ■ der erhitzten Entfettungslösung im Wärmetauscher 64 Wärme entzogen und die Entfettungslösung wieder abgekühlt. Diese Wärme wird auf die zweite Flüssigkeit übertragen und in dem Wärmetauscher 66 von dieser an die zu erhitzende Eπtfettungslösung abgegeben. Diese zu erhitzende Entfettungslösung wird daher vorge¬ wärmt.
Die gereinigte und wiedereingestellte Entfettungslösung hat eine Temperatur von ungefähr 70° C. Da die Entfettungslösung 12 in dem Entfettungsbad 10 sowieso üblicherweise auf erhöhter Temperatur gehalten werden muß, dient die beschriebene REinigungsvorrichtung zugleich dazu, diese erhöhte Temperatur aufrechtzuerhalten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung von gebrauchter Eπtfettungs¬ lösung aus einer Entfettungsanlage von emulgiertem Öl und Fett, bei welcher die gebrauchte Entfettungs- lösung auf Temperaturen im Bereich von 50° bis 100°- erwärmt und anschließend die durch die Erwärmung abgeschiedene öl- und Fettschicht von einer Rest¬ lösung abgetrennt wird,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
(a) Erwärmen der gebrauchten Entfettungslösung auf Temperaturen im Bereich von 80° bis 100°,
(b) anschließendes Wiederabkühlen der erwärmten
Eπtfettungslösung,
(c) Filtrieren der abgekühlten Entfettungslösung durch ein Feinfilter (50) zur Abtrennung von l und Fett,
(d) Einstellung der so erhaltenen Restlösuπg auf die jeweils gewünschte Zusammensetzung der Entfettungslösung und
(e) Zurückführen der so gereinigten und wieder¬ eingestellten Entfettungslösung in die Entfettungsanläge. l 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederabkühlung der erwärmten Entfettungs¬ lösung durch Wärmeaustausch mit der noch nicht erwärmten Entfettungslösung erfolgt, wodurch diese 5 Entfettungslösung vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die abgekühlte Entfettungslösung vor der Filterung durch das Feinfilter (50) durch einen
10 olabscheider (48) geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgekühlte Entfettungslösung vor dem Einleiten in den. olabscheider (48) durch ein
15 • Grobfilter (46) geleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte und wieder abgekühlte Entfettungs¬ lösung zur Feinfilterung durch ein Papierfilter (52)
2.0 und anschließend durch ein Aktivkohlefilter (54) geleitet wird.
6. Vorrichtung zur Reinigung von gebrauchter Entfettungslösung zur Durchführung des Verfahrens
25 nach Anspruch 1, enthaltend
(a) eine Heizvorrichtung (30) zum Aufheizen der • gebrauchten Entfettungslösung und
30 (b) Mittel zum Entfernen von öl und Fett, das aus der aufgeheizten Entfettungslösung nach Aufspaltung der Emulsion abgeschieden wird,
35 dadurch gekennzeichnet, daß
(c) der Heizvorrichtung (30) eine Kühlvorrichtung (24) zum Wiederabkühlen der aufheheizten Entfettungslösuπg nachgeschaltet ist,
(d) stromab von der Kühlvorrichtung (24) in dem Strömungsweg (18) ein Feinfilter (50) für die zu reinigende Entfettungslösung angeordnet ist,
(e) stromab von dem Feinfilter (50) Mittel (58,60) zum Zugeben von verbrauchten oder durch die Reinigung zerstörten Bestandteilen der Entfettungslösung angeordnet sind und
(f) der Strömungsweg (18) wieder in die Entfettungs¬ anlage zurückgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung Teil eines Wärmetauschers
(20) ist, mittels dessen ein Wärmetausch zwischen der durch die Heizvorrichtung (30) zu erhitzenden Entfettungslösung aus der Entfettungsanlage und der die Heizvorrichtung (30) verlassenden, erhitzten Entfettungslösuπg erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Kühlvorrichtung (24) Teil eines Wärme- -tauschers (20) ist, der einen ersten Durchlauf¬ kanal (22) und einen zweiten Durchlaufkanal (24) in wärmetauschendem Kontakt miteinander enthält, (b) der erste Durchlaufkanal (22) in einem Strömungs¬ weg (18) der zu reinigenden Entfettungslösung zwischen der Entfettungsanlage und der Heizvorrichtung (30) angeordnet ist,
(e) der zweite Durchlauf anal (24) in dem Strömungs¬ weg (18) der zu reinigenden Entfettungslösung stromab von der Heizvorrichtung (30) angeordnet ist.
10
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Kühlvorrichtung einen ersten Wärmetauscher
15 enthält, durch welche ein Wärmetausch mit einem einer als Kühlmedium dienenden zweiten Flüssigkeit erfolgt,
(b) stromauf von der Heizvorrichtung ein zweiter
20 Wärmetauscher angeordnet ist, der von der zu erwärmenden Entfettungslösung aus der
Entfettuπgsanlage durchflössen ist und in welchem ein Wärmetausch mit der besagten zweiten Flüssigkeit erfolgt, und
25
(c) eine Pumpe vorgesehen ist, durch welche ein Umlauf der zweiten Flüssigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauscher erzeugbar ist. aα
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feinfilter (50) ein olabscheider (48) vorgeschaltet ist.
35 1 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem olabscheider (48) ein Grobfilter (46) vorgeschaltet ist.
5 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinfilter (50) ein
Papierfilter (52) und stromab von diesem ein Aktivkohlefilter (54) enthält.
° 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Papierfilter (52) von einem Band von Filterpapier gebildet ist, das von einer Vorratsrolle (55) abwickelbar und über einen Filterquerschnitt vorbewegbar ist. 5
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis ' 13, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Heizeinrichtung (30) einen beheizten Behälter 0 (32) enthält, in welchem die aufzuheizende
Entfettungslösung durch einen Temperaturregler (40) auf einer geregelten Temperatur gehalten wird, und
-5 (b) die Entfettungslösung durch den Behälter (32) durch eine Pumpe (14) mit einer solchen Förder¬ rate gefördert wird, daß eine Mindestverweilzeit, die zum Brechen der Emulsion erforderlich ist, nicht unterschritten und eine Höchsverweilzeit 0 nicht überschritten wird.
5
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