ES2611287T3 - Instalación y procedimiento para reciclar una solución limpiadora de una o más prensas de impresión de huecograbado - Google Patents

Instalación y procedimiento para reciclar una solución limpiadora de una o más prensas de impresión de huecograbado Download PDF

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Abstract

Una instalación (01) para reciclar solución limpiadora de una o más prensas de impresión de huecograbado (10), que comprende: - un tanque de floculación (12) para inducir la floculación de los constituyentes de tinta contenidos en la solución residual procedente de dicha una o más prensas de impresión de huecograbado (10); - una unidad de centrifugación (13) para separar la solución residual procedente del tanque de floculación (12) por centrifugación en sobrenadante centrifugado y precipitado; - un tanque de procesamiento (14) para pre-tratar el sobrenadante centrifugado procedente de la unidad de centrifugación (13) para su posterior filtrado; y - una unidad de filtración (15) para filtrar la solución residual procedente del tanque de procesamiento (14) y producir solución reciclada en una salida de la unidad de filtración (15), en donde la solución reciclada es reciclada para producir solución limpiadora nueva para uso por dicha una o más prensas de impresión de huecograbado (10).

Description

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DESCRIPCION
Instalacion y procedimiento para reciclar una solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado
Preambulo - Campo tecnico
La presente invencion se refiere en general a instalaciones y procedimientos para reciclar una solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado.
Antecedentes de la invencion
La expresion “impresion de huecograbado”, tal y como se utiliza en el presente documento, se refiere a la impresion directa de placas usando medios de impresion grabados (por ejemplo, placas o cilindros grabados) como se aplica comunmente para la produccion de billetes de banco y documentos de seguridad. La expresion “impresion de grabado de acero/cobre” tambien se usa a veces para referirse a este proceso de impresion particular. Los billetes de banco, por ejemplo, se proporcionan tfpicamente con patrones de impresion de huecograbado (tales como retratos u otras representaciones pictoricas, imagenes latentes, patrones de fondo, denominaciones, designacion bancaria, etc.) que son facilmente reconocibles al tacto, debido al grabado y al efecto tactil inherente a este tipo de impresion. Las prensas de impresion de huecograbado para realizar la impresion por huecograbado se encuentran, por ejemplo, en las Solicitudes de Patente Europea Nos. EP 0 091 709 A1, EP 0 406 157 A1, EP 0 563 007 A1, EP 0 873 866 A1, EP 1 602 482 A1 y la Solicitud Internacional No. WO 03/047862 A1.
La impresion de huecograbado requiere la aplicacion de un exceso de tinta sobre el medio de impresion grabado y la limpieza de los medios de impresion asf manchados antes de la impresion, con el proposito de eliminar el exceso de tinta fuera de los grabados. Para llevar a cabo esta operacion de limpieza, las prensas de impresion de huecograbado estan comunmente equipadas con los llamados sistemas de limpieza que comprenden generalmente un ensamble de rodillo limpiador como se describe en las solicitudes de patente identificadas anteriormente. Un ejemplo de dicho sistema de limpieza se describe en la Solicitud Internacional No. WO 2007/116353 A1.
No hay ninguna necesidad particular de discutir ahora la estructura de los sistemas de limpieza con mas detalle, ya que la estructura particular de estos no influye directamente sobre la materia-objeto de la presente invencion. Para el proposito de la presente invencion, basta comprender que los sistemas de limpieza para las prensas de impresion de huecograbado tfpicamente utilizan la asf llamada solucion limpiadora (como se discute por ejemplo en la Solicitud Internacional No. Wo 2007/116353 A1) para ayudar en la operacion de limpieza y la eliminacion de residuos de tinta del sistema de limpieza y para asegurar una calidad de impresion adecuada.
Los sistemas de limpieza que no utilizan la solucion de limpieza tambien se conocen en la tecnica, pero se usan raramente en las prensas de impresion de huecograbado contemporaneos.
Se han descrito instalaciones y procesos para reciclar la solucion limpiadora de las prensas de impresion de huecograbado. El proposito general del mismo es limitar el consumo de solucion limpiadora nueva, procesando la solucion de limpieza residual procedente de la prensa de impresion de huecograbado, de tal manera que se eliminen constituyentes de tinta y residuos similares contenidos en la solucion de limpieza residual para producir una solucion limpia que se pueda reciclar para producir una nueva solucion limpiadora.
La solicitud de Patente Europea No. EP 0 826 502 A1 por ejemplo describe una instalacion y proceso para reciclar una solucion limpiadora de una prensa de impresion de huecograbado, en el que el proceso implica:
i. ultrafiltracion de la solucion residual procedente de una o mas prensas de impresion de huecograbado para producir una solucion limpia y una solucion concentrada de residuos;
ii. reciclado de la solucion limpia derivada de la ultrafiltracion como solucion limpiadora nueva, en la que la solucion limpiadora nueva tfpicamente contiene agua blanda, aceite de ricino sulfonado (S.C.O., por sus siglas en ingles) e hidroxido de sodio (NaOH), tambien denominado “sosa caustica”;
iii. floculacion de la solucion residual concentrada derivada de la ultrafiltracion utilizando un agente floculante, como una mezcla de cloruro de calcio (CaCh) y cloruro ferrico (FeCh), para producir una solucion floculada;
iv. filtracion de la solucion floculada para producir un residuo solido y una solucion filtrada;
v. neutralizacion de la solucion filtrada con un agente neutralizante, tal como acido clortudrico (HCl) o acido sulfurico (H2SO4) para poder producir una solucion neutralizada;
vi. evaporacion de la solucion neutralizada para producir una solucion salada concentrada y agua destilada;
vii. uso del agua destilada para producir la solucion limpiadora nueva; y
viii. filtracion de la solucion salada que produce sales solidas y un lfquido residual, en el que el lfquido residual se
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puede usar para realizar la floculacion en la etapa iii. anteriormente en la presente memoria.
La solicitud de Patente Europea No. EP 0 927 632 A1 describe una instalacion y proceso mejorados para reciclar la solucion limpiadora de una prensa de impresion de huecograbado, procedimiento que implica:
i. floculacion de la solucion residual procedente de una o mas prensas de impresion de huecograbado utilizando un agente de floculacion con propiedades fisicoqmmicas particulares para producir una solucion floculada que contiene constituyentes de tinta floculada;
ii. separacion por decantacion de la solucion floculada para producir una solucion limpia y una solucion decantada con constituyentes de tinta sedimentados;
iii. filtracion de la solucion decantada para producir una solucion filtrada limpia y un residuo solido;
iv. opcionalmente, filtracion adicional (por ultrafiltracion o filtracion mecanica) de la solucion limpia derivada de la etapa ii. y de la solucion filtrada limpia derivada de la etapa iii.; y
v. reciclado de la solucion limpia derivada de la etapa ii. y de la solucion filtrada limpia derivada de la etapa iii. como una solucion limpiadora nueva, solucion limpiadora nueva que contiene agua blanda, aceite de ricino sulfonado (S.C.O) y sosa caustica (NaOH), incluyendo preferiblemente un ajuste de la concentracion de aceite de ricino sulfonado (S.C.O) y aditivos de sosa caustica (NaOH).
En ambos ejemplos anteriores, la solucion limpiadora nueva contiene tfpicamente aproximadamente 98,5% de agua blanda, aproximadamente 1% de sosa caustica (NaOH) y aproximadamente 0,5% de aceite de ricino sulfonado (S.C.O).
Otras soluciones para reciclar la solucion limpiadora de las prensas de impresion de huecograbado se describen en las Solicitudes de Patente Europea No. EP 0 789 000 A1, Ep 1 832 333 A1, Solicitud de Patente Japonesa No. JP 01-067296 A y en la Solicitud de Patente China No. CN 1107075 A. Todas estas otras soluciones no se basan en ningun proceso de floculacion, e implican espedficamente una etapa de ultrafiltracion mediante la cual la solucion residual se filtra usando membranas de ultrafiltracion inorganicas (por ejemplo ceramica) u organicas (o “membranas UF”) para generar un filtrado limpio que se puede reciclar para producir la solucion limpiadora nueva. Un problema con este enfoque reside principalmente en el hecho de que los poros de las membranas UF son propensos a la obstruccion, lo que requiere de una limpieza frecuente, y, por ultimo, el reemplazo de las membranas UF. Esto impacta negativamente sobre los costes operativos y de mantenimiento. A este respecto, el uso de un agente floculante para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta presentes en la solucion limpiadora no es practico junto con un proceso de ultrafiltracion, ya que la floculacion exacerba aun mas la obstruccion de las membranas de UF. Esta es una de las razones por las cuales, de acuerdo con la Solicitud de Patente Europea No EP 0 826 502 A1, la floculacion se realiza solamente despues de la ultrafiltracion.
La ultrafiltracion tambien se contempla en la Solicitud de Patente Europea No. EP 0 927 632 A1 para realizar una filtracion adicional de la solucion limpia, pero este enfoque tambien es propenso a la obstruccion de las membranas UF, ya que siempre existen algunos residuos de tinta en la solucion procesada que se somete a ultrafiltracion. De acuerdo con la Solicitud de Patente Europea No. EP 0 927 632 A1, este problema puede ser superado realizando una filtracion mecanica en lugar de la ultrafiltracion.
Por lo tanto, existe una tendencia a alejarse de la ultrafiltracion cuando se trata de reciclar la solucion limpiadora de las prensas de impresion de huecograbado. Una solucion conocida que no requiere un proceso de ultrafiltracion tambien esta descrita en la Solicitud de Patente Europea No. EP 1 092 684 A2. Esta otra solucion implica un proceso de floculacion similar al descrito en la Solicitud de Patente Europea No. EP 0 826 502 A1 usando una mezcla de cloruro de calcio (CaCh) y cloruro ferrico (FeCh) como agente floculante. Sin embargo, se ha demostrado en la practica que el uso de cloruro de calcio (CaCh) dentro del ciclo de reciclaje del sistema es perjudicial para el correcto funcionamiento de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado, dado que el cloruro de calcio (CaCh) favorece la oxidacion de las partes metalicas de la(s) prensa(s) de impresion, problemas que uno evidentemente desea evitar en la medida de lo posible.
De acuerdo con la Solicitud de Patente Europea No. EP 1 092 684 A2, la solucion floculada se filtra para separarla en lodo y un filtrado, este filtrado se calienta para recuperar agua destilada. Este agua destilada es, en efecto, el unico constituyente de todos los componentes contenidos en la solucion limpiadora residual que se recicla, de acuerdo con esta solucion, para servir como materia prima para producir nueva solucion limpiadora. Esto significa que el rendimiento del reciclado de esta solucion es comparativamente menor que el de otras soluciones conocidas donde se recicla mas que agua destilada.
La Solicitud de Patente Europea No. EP 1 092 684 A2 proporciona adicionalmente un tratamiento adicional de solucion concentrada que se produce como resultado del calentamiento del filtrado, tratamiento adicional que implica suministrar la solucion concentrada sobre un tambor de calentamiento y calentar esta solucion concentrada para evaporar los competentes lfquidos de la solucion concentrada en vapor, permitiendo que los residuos solidos (o “sales”) contenidos en la solucion concentrada se depositen en la superficie del tambor de calentamiento.
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La Solicitud de Patente Alemana No. DE 101 63 340 A1 describe un proceso y la instalacion para reciclar la solucion limpiadora utilizada para limpiar prensas de impresion, en el que se adiciona un rompedor de emulsion (“ Emulsionsspalte” en aleman) a la solucion limpiadora usada y en donde se realiza una separacion de fases de la solucion limpiadora usada utilizando una unidad de decantacion, o como alternativa, usando una centnfuga. No se hace ninguna referencia particular en este documento al tratamiento de la solucion limpiadora de prensas de impresion de huecograbado.
Por lo tanto, sigue siendo necesario mejorar aun mas las instalaciones y procesos para el reciclaje de la solucion limpiadora de prensas de impresion de huecograbado.
Compendio de la invencion
Un objetivo general de la invencion es por lo tanto proporcionar una instalacion y proceso mejorados para reciclar soluciones limpiadoras de prensas de impresion de huecograbado.
Mas particularmente, un objetivo de la invencion es proporcionar tal instalacion y proceso que implica floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual y que sean mas eficientes en terminos de uso de agentes qmmicos necesarios.
Otro objetivo de la invencion es maximizar el rendimiento del reciclaje del sistema de tal forma que se limite el consumo de los constituyentes requeridos utilizados para producir solucion limpiadora nueva.
Incluso otro objetivo de la invencion es proporcionar tal instalacion y proceso que sean convenientes y relativamente sencillos de operar y respectivamente de llevar a cabo, al mismo tiempo que se simplifiquen las operaciones de mantenimiento necesarias.
Esos objetivos se alcanzan gracias a la invencion definida en las reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con una primera realizacion de la invencion, se proporciona una instalacion para reciclar soluciones limpiadoras de una o mas prensas de impresion de huecograbado que comprende:
- un tanque de floculacion para inducir la floculacion de constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual procedentes de una o mas prensas de impresion de huecograbado;
- una unidad de centrifugacion para separar la solucion residual que procede del tanque de floculacion por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado;
- un tanque de procesado para pre-tratar el sobrenadante centrifugado procedente de la unidad de centrifugado para su posterior filtrado, y;
- una unidad de filtracion, preferiblemente una unidad de prensa de filtro para filtrar la solucion residual procedente del tanque de procesamiento y producir solucion reciclada en una salida de la unidad de filtracion, solucion que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por la una o mas prensas de impresion de huecograbado.
Tambien se proporciona un proceso correspondiente para reciclar la solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado que comprende las siguientes etapas:
i. inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual, procedentes de la una o mas prensas de impresion de huecograbado, para producir la solucion floculada;
ii. separar la solucion floculada por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado;
iii. pre-tratar el sobrenadante centrifugado para producir una solucion pre-tratada para un filtrado posterior; y
iv. filtrado de la solucion pre-tratada para producir una solucion reciclada, solucion reciclada que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por la una o mas prensas de impresion por huecograbado.
De acuerdo con una segunda realizacion de la invencion, se proporciona una instalacion para reciclar la solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado que comprende:
- un tanque de floculacion para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual proveniente de la una o mas prensas de impresion de huecograbado;
- una unidad de decantacion para separar la solucion residual proveniente del tanque de floculacion por decantacion en precipitado y sobrenadante decantado;
- una unidad de centrifugacion para separar adicionalmente el precipitado producido por la unidad de decantacion por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado adicionales;
- un tanque de procesamiento para pre-tratar el sobrenadante decantado proveniente de la unidad de decantacion, y
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el sobrenadante centrifugado proveniente de la unidad de centrifugacion para su posterior filtrado; y
- una unidad de filtrado, preferiblemente una unidad de prensa de filtro, para el filtrado de la solucion residual proveniente del tanque de procesamiento y producir solucion reciclada como una salida de la unidad de filtrado, solucion reciclada que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por la de una o mas prensas de impresion de huecograbado.
Tambien se provee un proceso correspondiente para reciclar la solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado que comprende las siguientes etapas:
i. inducir la floculacion de los componentes de tinta contenidos en la solucion limpiadora procedentes de la una o mas prensas de impresion de huecograbado para producir una solucion floculada:
ii. separar la solucion floculada mediante decantacion en sobrenadante decantado y precipitado;
iii. separar adicionalmente el precipitado de la decantacion por centrifugado en precipitado y sobrenadante centrifugado adicionales;
iv. pre-tratar el sobrenadante decantado y el sobrenadante centrifugado para producir una solucion pre-tratada para su posterior filtrado; y
v. filtrar la solucion pre-tratada para producir una solucion reciclada, solucion reciclada que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por la una o mas prensas de impresion de huecograbado.
Se proporciona ademas un uso de centrifugacion para procesar solucion limpiadora residual de una o mas prensas de impresion de huecograbado, uso que implica someter a centrifugacion una solucion floculada producida como resultado de la floculacion de la solucion limpiadora residual, o de un derivado de la solucion floculada, para separar la solucion clarificada para un procesamiento posterior.
Una de las principales ventajas de las soluciones propuestas reside en el hecho de que requieren menos cantidad de agentes de procesamiento qmmico, especialmente agentes auxiliares de filtracion, al tiempo que se consigue una alta eficiencia de reciclado.
El uso de la centrifugacion en el contexto de un sistema de reciclado que implica la floculacion de los constituyentes de tinta como se propone actualmente es ademas una forma particularmente eficaz para separar la porcion mayor de constituyentes de tinta contenida en la solucion residual aguas arriba de la unidad de filtracion, lo que conduce a disminuir la frecuencia de las operaciones de mantenimiento en la propia unidad de filtrado. Por lo tanto, esto repercute positivamente en los costes operativos y de mantenimiento.
Otras realizaciones ventajosas de la invencion forman la materia objeto de las reivindicaciones dependientes y se discuten a continuacion.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas y ventajas de la presente invencion apareceran mas claramente a partir de la lectura de la siguiente descripcion detallada de realizaciones de la invencion que se presentan unicamente a modo de ejemplos no restrictivos, y se ilustran mediante los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 es un diagrama de bloques de una instalacion para reciclar la solucion limpiadora de acuerdo con una primera realizacion de la invencion;
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso que es llevado a cabo por la instalacion de la Figura 1
La Figura 3 es un diagrama de bloques de una instalacion para reciclar la solucion limpiadora de acuerdo con una segunda realizacion de la invencion; y
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso que es llevado a cabo por la instalacion de la Figura 3. Descripcion detallada de las realizaciones de la invencion
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de una instalacion para reciclar la solucion limpiadora de acuerdo con una primera realizacion de la invencion, instalacion que generalmente se designa con el numero de referencia 01.
El numero de referencia 10 designa esquematicamente una o mas prensas de impresion de huecograbado a las que se acopla la instalacion 01 para formar un ciclo cerrado en donde se recicla la solucion residual proveniente de la una o mas prensas de impresion de huecograbado 10 para producir solucion limpiadora nueva que es utilizada nuevamente por otras prensas de impresion de huecograbado 10. La expresion “solucion residual” como hace referencia el presente documento, se usa para designar por lo general la solucion utilizada que se recoge de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10 y que se procesa a traves de la instalacion. Esta expresion designa indistintamente la solucion en diferentes etapas del proceso, ya sea que la solucion venga directamente de la(s)
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prensa(s) de impresion de huecograbado 10, la solucion floculada (como se refiere aqu en la presente memoria), cualquier derivado de la solucion floculada, la solucion pre-tratada (como tambien es referida aqu en la presente memoria), o cualquier solucion que tenga que someterse a algun tratamiento.
Las prensas de impresion de huecograbado 10 pueden ser de cualquier tipo de prensas de impresion de huecograbado equipadas con un sistema de limpieza que haga uso de una solucion limpiadora como medio de limpieza, como se describe, por ejemplo, en las Solicitudes de Patente Europea Nos. EP 0 091 709 A1, EP 0 406 157 A1, EP 0 563 007 A1, EP 0 873 866 A1, EP 1 602 482 A1 y en la Solicitud Internacional No. WO 03/047862 A1, todas a nombre del presente Solicitante.
Como se ha mencionado anteriormente, la estructura particular de los sistemas de limpieza no ejerce influencia impacta directamente sobre la materia objeto de la presente invencion. Para el proposito de la presente invencion, basta con entender que los sistemas de limpieza para las prensas de impresoras de huecograbado normalmente utilizan una solucion limpiadora (como se discute, por ejemplo, en la Solicitud Internacional No. WO 2007/116353 A1) para ayudar en la operacion de limpieza y eliminacion de los residuos de tinta provenientes del sistema de limpieza y asegurar una calidad de la impresion adecuada.
En el contexto de la presente invencion, la solucion limpiadora puede ser del mismo tipo que las ya descritas en las Solicitudes de Patente Europea Nos. EP 0 826 502 A1 y EP 0 927 632 A1, es decir, una solucion que consiste en 98,5% de agua blanda, 1% de sosa caustica (NaOH), y 0,5% de aceite de ricino sulfonado (S.C.O). Sin embargo, se pueden considerar otras composiciones de solucion limpiadora sin apartarse del alcance de esta invencion.
La instalacion 01 de la figura 1 comprende preferiblemente un tanque colector 11 para recoger la solucion residual de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10, un tanque de floculacion 12 para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual, un tanque de procesamiento 14 para pre-tratar la solucion residual derivada del tanque colector 11, una unidad de filtracion 15 para filtrar la solucion residual procedente del tanque de procesamiento 14 (tambien denominada de aqrn en adelante en la presente memoria “solucion pre- tratada”) para producir solucion reciclada, y un tanque de dosificacion 16 para recoger la solucion reciclada proveniente de la unidad de filtracion 15 y dosificar la adicion de constituyentes nuevos para producir solucion limpiadora nueva.
El tanque recolector 11 es ventajoso desde un punto de vista practico, pero su funcion (por ejemplo, recoger la solucion residual) puede combinarse con la del tanque de floculacion 12 localizado aguas abajo. Similarmente, el tanque de dosificacion 16 es ventajoso desde un punto de vista practico, ya que sirve para recoger adecuadamente la solucion reciclada y facilita la produccion de la solucion limpiadora nueva necesaria. En lo que se refiere al principio basico de la invencion, es irrelevante si se proporciona o no un tanque recolector y/o dosificador. Sin embargo, la provision de dichos tanques es ventajosa en el contexto de mejoras de la invencion que seran discutidas mas adelante. Tambien se entendera que, en la practica, se pueden proporcionar tanques adicionales junto con los tanques ya mencionados anteriormente sin apartarse del alcance de la invencion, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
El tanque de floculacion 12 recibe un suministro de un agente floculante adecuado (o “reactivo”) que induce la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual proveniente de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10. Tal agente floculante, puede ser en particular, uno de los tipos discutidos en la Solicitud de Patente Europea No. EP 0 927 632 A1. En virtud del proceso de floculacion, se produce una solucion floculada en el tanque de floculacion 12, es decir, una solucion donde los constituyentes de tinta que estan dispersos en la solucion residual forman agregados de mayor tamano o “floculos” que pueden separarse mas facilmente de la solucion).
De acuerdo con esta primera realizacion, la solucion floculada se alimenta desde el tanque de floculacion 12 a una unidad de centrifugacion 13 disenada para separar la solucion floculada por centrifugacion en una solucion clarificada (en adelante referida como “sobrenadante centrifugado”), que se procesa posteriormente y el precipitado o “lodo” se desecha.
Una ventaja de la unidad de centrifugacion 13, ademas de mejorar la eficiencia del reciclado, reside tambien en el hecho de que sustancialmente todo el agente floculante seleccionado que se anade a la solucion en el tanque de floculacion 12 se elimina con el precipitado que se separa mediante la unidad de centrifugacion 13.
El sobrenadante centrifugado se alimenta a continuacion al tanque de procesamiento 14, donde se suministra un agente auxiliar de filtracion para ayudar al filtrado subsecuente en la unidad de filtracion 15. El agente auxiliar de filtracion es preferiblemente Perlite, pero pueden contemplarse otros agentes auxiliares de filtracion. Gracias a la presente invencion, se necesita una cantidad considerablemente menor de agente auxiliar de filtracion, comparada con las soluciones previas, lo que tiene un impacto positivo en los costes operativos y simplifica enormemente la operacion y el mantenimiento de la instalacion. A modo de comparacion, esta primera realizacion solo requiere una fraccion de la cantidad de agente auxiliar de filtracion que era necesaria con las soluciones anteriores, habiendo una ganancia de consumo de orden de un factor diez.
La solucion pre-tratada se alimenta entonces desde el tanque de procesamiento 14 a la unidad de filtrado 15 para la
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filtracion. La unidad de filtrado es preferiblemente una unidad de prensa de filtro que lleva a cabo el filtrado por medio de una operacion mecanica mediante la cual la solucion pre-tratada se carga por lotes en camaras de filtrado separadas por placas de filtro que son forzadas despues una contra la otra a alta presion para separar la solucion pre-tratada en una solucion limpia, denominada “solucion reciclada”, y lodo, que se desecha nuevamente.
Para fines ilustrativos, se estima que la eficiencia de reciclado teorica de la instalacion 01 de la Figura 1 alcanza el 98,98%, lo que significa que se recuperan 989,8 litros de soluciones como solucion reciclada de un volumen dado de 1000 litros de solucion residual, provenientes de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10.
La solucion reciclada entonces se alimenta al tanque de dosificacion 16 en donde constituyentes nuevos, como, por ejemplo, agua blanda, sosa caustica (NaOH) y aceite de ricino sulfonado (S.C.O), se adicionan y dosifican para completar y producir solucion limpiadora nueva con la composicion deseada, solucion limpiadora nueva que puede ser reutilizada por la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10.
Se pueden contemplar otras mejoras ademas del sistema de reciclaje descrito anteriormente. En particular, en la practica es preferible procesar adicionalmente la solucion para eliminar posibles residuos organicos contenidos en la misma que no se separanan mediante el sistema de reciclado descrito anteriormente. Dichos residuos organicos pueden ser residuos de constituyentes de tinta u otros componentes, tales como el aceite de ricino sulfonado (S.C.O) que se utiliza como constituyente de la solucion limpiadora nueva. Con este fin, se proporciona preferiblemente un sistema de tratamiento secundario de la solucion residual, designado generalmente por el numero de referencia 20 en la Figura 1. Este sistema de tratamiento secundario 20 esta disenado espedficamente para tratar una fraccion seleccionada de la solucion limpiadora y eliminar los residuos organicos restantes contenidos en la misma. Cualquier fraccion adecuada (por ejemplo, del orden del 3%) de la solucion limpiadora se puede extraer para este fin; bien de manera continua mediante la extraccion de una porcion de la solucion limpiadora procesada, o semi-continua para extraer periodicamente un volumen dado de solucion limpiadora procesada para un tratamiento adicional. Preferiblemente, la fraccion seleccionada de la solucion limpiadora que va a ser tratada mediante el sistema de tratamiento secundario 20 de la solucion residual se toma de la solucion reciclada que se deriva de la unidad de filtrado 15, ya que todos los constituyentes inorganicos de la tinta (y parte, pero no todo de los residuos organicos) han sido eliminados de allf gracias al sistema de reciclado descrito anteriormente. Se puede utilizar cualquier medio apropiado para llevar a cabo la extraccion de la fraccion seleccionada de la solucion limpiadora, tal como un conducto acoplado a la salida de la unidad de filtrado 15 como se ilustra esquematicamente en la Figura 1, conducto que comprendena una valvula que se puede abrir de forma selectiva para extraer la fraccion deseada de solucion limpiadora. Tambien podna usarse un conducto que comprende una bomba disenada para extraer selectivamente un volumen o cantidad deseada de solucion limpiadora.
El sistema de tratamiento secundario 20 de la solucion residual tiene la comprende ventajosamente un tanque de tratamiento 21 de solucion residual donde la solucion limpiadora se recoge y una unidad de filtracion secundaria 22 para filtrar la solucion limpiadora proveniente del tanque de tratamiento 21 de la solucion residual. El tanque de tratamiento 21 de la solucion residual recibe un suministro adecuado de agentes de procesamiento, preferiblemente una combinacion de un agente floculante que puede interactuar con los residuos organicos que se van a separar, tales como el cloruro de calcio (CaCh), de un agente neutralizante como el acido sulfurico (H2SO4) para neutralizar el pH de la solucion residual y de un agente auxiliar de filtracion como el Perlite, para ayudar al filtrado subsecuente realizado en la unidad de filtracion secundaria 22.
La unidad de filtracion secundaria 22 es preferiblemente una unidad de prensa de filtro del mismo tipo que la unidad de filtrado 15. El lodo que se separa mediante la unidad de filtrado secundaria 22 es descartado de manera adecuada.
Opcionalmente, se puede proporcionar una unidad de evaporacion 25 para someter la solucion filtrada derivada de la unidad de filtrado secundaria 22 a evaporacion para recoger agua destilada, agua destilada que bien se puede reciclar como constituyente nuevo para la produccion de solucion limpiadora nueva (en cuyo caso el agua destilada recuperada puede ser devuelta al tanque 16) o simplemente ser descartada a un desague 26. Los residuos solidos o “sales” esto es, que se separan mediante la unidad de evaporacion 25 se desechan de una manera adecuada.
Una mejora adicional puede consistir en la provision de un tanque de desbordamiento 17 para recoger la solucion limpiadora que se desborda del sistema. En este ejemplo preferido, se muestra que el tanque de desbordamiento 17 esta acoplado al tanque recolector 11. Este tanque de desbordamiento 17 es util porque el sistema de reciclaje solo puede procesar tfpicamente un volumen dado de solucion. Cualquier desborde que pueda crearse en el sistema, por ejemplo, debido a un exceso de produccion de solucion limpiadora nueva, debe por lo tanto recogerse en otro lugar. Ventajosamente, el desbordamiento de la solucion limpiadora recogida en el tanque de desbordamiento 17 se alimenta al sistema de tratamiento 20 de la solucion residual secundaria para un procesamiento adicional.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que resume el proceso de reciclado descrito anteriormente en la presente memoria en relacion a la primera realizacion. Este diagrama de flujo se explica por sf mismo, y enumera las etapas relevantes del proceso de reciclado correspondiente, que tambien forma parte del objeto de la materia objeto reivindicada.
La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de una instalacion para reciclar solucion limpiadora de acuerdo con una segunda realizacion de la invencion, instalacion que esta generalmente designada con el numero de referencia 02. Esta segunda realizacion comparte similitudes sustanciales con la primera realizacion y los componentes que son comunes a ambas estan identificados con los mismos numeros de referencia y no se describiran nuevamente.
5 La diferencia entre la primera y segunda realizaciones reside en el hecho de que la unidad de centrifugacion 13 de la primera realizacion es reemplazada en la segunda realizacion por una combinacion de una unidad de decantacion 13a y una unidad de centrifugacion 13b que se acoplan como se describe a continuacion.
De acuerdo con la segunda realizacion ilustrada en la Figura 3, la solucion floculada se alimenta desde el tanque de floculacion 12 a la unidad de decantacion 13a, que esta disenada para separar la solucion floculada por decantacion 10 en una solucion clarificada (referida en adelante en la presente memoria como “sobrenadante decantado”), que se alimenta al tanque de procesamiento 14 y precipitado, que se procesa adicionalmente. El precipitado producido mediante la unidad de decantacion 13a es adicionalmente procesado por la unidad de centrifugacion 13b para su posterior separacion en solucion clarificada (nuevamente referida en adelante en la presente memoria como “sobrenadante centrifugado”), que se alimenta al tanque de procesamiento 14 y precipitado adicional, o “lodo” que es 15 descartado. Por lo tanto, se puede apreciar que el tanque de procesamiento 14 recibe las porciones clarificadas de la solucion residual, que son separadas por la unidad de decantacion 13a y la unidad de centrifugado 13b.
Nuevamente, una ventaja de la unidad de centrifugado 13b, ademas de que mejora la eficiencia del reciclaje, reside en el hecho de que sustancialmente todo el agente floculante seleccionado que se anade a la solucion en el tanque de floculacion 12 es eliminado con el precipitado que es separado por la unidad de centrifugacion 13b.
20 En comparacion con la primera realizacion, la solucion clarificada que es separada por la unidad de decantacion 13a y la centrifugacion 13b y alimentada al tanque de procesamiento 14, contiene una concentracion ligeramente mayor de constituyentes de tinta. Esto significa a su vez que la segunda realizacion requiere el suministro deuna cantidad ligeramente mayor de agente auxiliar de filtracion al tanque de procesamiento 14. Dicho esto, el consumo de agente auxiliar de filtro de acuerdo con la segunda realizacion permanece mucho mas bajo que el consumo tfpico de 25 soluciones anteriores, con una ganancia de consumo que sigue siendo del orden de un factor diez.
Para fines ilustrativos, se estima que la eficiencia teorica de reciclaje de la instalacion 02 de la Figura 3 alcanza 98,90%, lo que significa que se recuperan 989,0 litros de soluciones como solucion reciclada de un volumen dado de solucion residual de 1000 litros provenientes de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10.
La segunda realizacion anteriormente descrita es particularmente ventajosa para reciclar grandes volumenes de 30 solucion residual, y esta, en ese contexto, mejor adaptada que la primera realizacion. De hecho, de acuerdo con la segunda realizacion, la mayor parte del volumen de solucion residual (aproximadamente 90% del volumen de la solucion) es separado por la unidad de decantacion 13a en el sobrenadante decantado, y solo el precipitado de la decantacion (aproximadamente 10% del volumen de la solucion) es procesado por la unidad de centrifugacion 13b. Suponiendo una capacidad limitada de centrifugacion, la segunda realizacion esta, por lo tanto, mejor adaptada que 35 la primera realizacion para procesar grandes volumenes de solucion residual.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que resume el proceso de reciclado que se ha descrito anteriormente en la presente memoria en relacion con la segunda realizacion. Este diagrama de flujo se explica por sf mismo, y enumera las etapas relevantes del proceso de reciclado correspondiente que tambien forma parte de la materia objeto reivindicada.
40 Otra mejora de las realizaciones descritas anteriormente puede consistir en el uso de la solucion reciclada derivada de la unidad de filtracion 15 como un medio de limpieza para limpiar la unidad de centrifugacion 13 o 13b. En ese caso, se proporcionanan medios adecuados para alimentar selectivamente la solucion reciclada derivada de la unidad de filtracion 15 de vuelta a la unidad de centrifugacion 13 o 13b, con el proposito de llevar a cabo una operacion de limpieza de la unidad de centrifugacion 13 o 13b durante operaciones de mantenimiento. Esto podna 45 lograrse, por ejemplo, proporcionando una conexion o conducto entre la salida de la unidad de filtracion 15 y la unidad de centrifugacion 13 o 13b (no ilustrada en los dibujos) que alimentana la solucion reciclada, o parte de ella, de vuelta a la unidad de centrifugacion 13 o 13b durante las operaciones de mantenimiento.
Desde una perspectiva general, se comprendera que la presente invencion contempla el uso de centrifugacion para procesar la solucion limpiadora residual de una o mas prensas de impresion de huecograbado, uso que supone 50 someter a centrifugacion una solucion floculada producida como resultado de la floculacion del residuo de solucion limpiadora o un derivado de la solucion floculada para separar la solucion clarificada para un procesamiento posterior. La solucion clarificada que se separa por centrifugacion, o sobrenadante centrifugado, se puede reciclar para producir una solucion limpiadora nueva como se ha descrito anteriormente. En el contexto de la realizacion de las Figuras 3 y 4, la solucion floculada se somete primero a decantacion para separar la solucion floculada en 55 sobrenadante decantado y precipitado, y solo el precipitado se somete a centrifugacion.
Se pueden hacer diversas modificaciones y/o mejoras a las realizaciones descritas anteriormente sin apartarse del alcance de la invencion, como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se pueden proporcionar tanques adicionales para recoger y/o procesar adicionalmente la solucion residual.
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Lista de referencias utilizadas en las figuras y memoria descriptiva
01 instalacion para reciclar la solucion limpiadora (primera realizacion)
02 instalacion para reciclar la solucion limpiadora (segunda realizacion)
10 prensa(s) de impresion (de huecograbado)
11 tanque recolector para recoger la solucion residual de la(s) prensa(s) de impresion de huecograbado 10
12 tanque de floculacion para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion limpiadora
13 unidad de centrifugacion para separar la solucion residual (solucion floculada) proveniente del tanque de floculacion 12 por centrifugacion en una solucion precipitada y clarificada, o “sobrenadante centrifugado” (primera realizacion)
13a unidad de decantacion para separar la solucion residual (solucion floculada) proveniente del tanque de floculacion 12 por decantacion en solucion precipitada y clarificada, o “sobrenadante decantado” (segunda realizacion)
13b unidad de centrifugacion para separar adicionalmente el precipitado producido por la unidad de decantacion 13a por centrifugacion en la solucion precipitada y clarificada adicionales, o “sobrenadante centrifugado” (segunda realizacion)
14 tanque de procesamiento para pre-tratar la solucion clarificada procedente de la unidad de centrifugacion 13 (primera realizacion), respectivamente la solucion clarificada procedente de la unidad de decantacion 13a y la unidad de centrifugacion 13b (segunda realizacion)
15 unidad de filtracion (por ejemplo, unidad de prensa de filtro) para filtrar la solucion residual (solucion pre- tratada) procedente del tanque de procesamiento 14
16 tanque de dosificacion para recoger la solucion reciclada procedente de la unidad de filtracion 15 y dosificacion la adicion de constituyentes nuevos para producir solucion limpiadora nueva
17 tanque de desbordamiento para recoger solucion limpiadora que se desborda del sistema
20 sistema de tratamiento de la solucion residual secundaria para tratar una fraccion seleccionada de la solucion limpiadora y eliminar los residuos organicos contenidos en la misma
21 tanque de tratamiento de solucion residual para recoger la fraccion seleccionada de la solucion limpiadora que se va a tratar
22 unidad de filtracion secundaria (por ejemplo, unidad de prensa de filtro) para filtrar la solucion residual proveniente del tanque de tratamiento 21 de la solucion residual
25 unidad de evaporacion para someter la solucion filtrada procedente de la unidad de filtracion secundaria 22 a evaporacion/recuperacion de agua destilada, que o bien se recicla para producir solucion limpiadora nueva o drenaje
26 drenaje

Claims (21)

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    15
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    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una instalacion (01) para reciclar solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado (10), que comprende:
    - un tanque de floculacion (12) para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual procedente de dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10);
    - una unidad de centrifugacion (13) para separar la solucion residual procedente del tanque de floculacion (12) por centrifugacion en sobrenadante centrifugado y precipitado;
    - un tanque de procesamiento (14) para pre-tratar el sobrenadante centrifugado procedente de la unidad de centrifugacion (13) para su posterior filtrado; y
    - una unidad de filtracion (15) para filtrar la solucion residual procedente del tanque de procesamiento (14) y producir solucion reciclada en una salida de la unidad de filtracion (15), en donde la solucion reciclada es reciclada para producir solucion limpiadora nueva para uso por dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10)
  2. 2. Una instalacion (02) para reciclar solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado (10), que comprende;
    - un tanque de floculacion (12) para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual procedente de dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10)
    - una unidad de decantacion (13a) para separar la solucion residual procedente del tanque de floculacion (12) por decantacion en sobrenadante decantado y precipitado;
    - una unidad de centrifugacion (13b) para separar adicionalmente el precipitado producido por la unidad de decantacion (13a) por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado adicional;
    - un tanque de procesamiento (14) para pre-tratar el sobrenadante decantado procedente de la unidad de decantacion (13a) y el sobrenadante centrifugado procedente de la unidad de centrifugacion (13b) para filtrado posterior; y
    - una unidad de filtracion (15) para filtrar la solucion residual procedente del tanque de procesamiento (14) y producir solucion reciclada en una salida de la unidad de filtracion (15), en donde la solucion reciclada es reciclada para producir solucion limpiadora nueva para uso por dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10)
  3. 3. La instalacion (01, 02) segun las reivindicaciones 1 o 2, en donde dicho tanque de floculacion (12) esta adaptado para recibir un suministro de un agente de floculacion seleccionado en dicho tanque de floculacion (12) para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual, y en donde sustancialmente todos de dichos agentes floculantes seleccionados son eliminados con el precipitado que es separado por dicha unidad de centrifugacion (13; 13b)
  4. 4. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde dicho tanque de procesamiento (14) esta adaptado para recibir un suministro de un agente auxiliar de filtrado seleccionado, de preferencia Perlite, en dicho tanque de procesamiento (14) para ayudar en el filtrado de la solucion residual por dicha unidad de filtrado (15).
  5. 5. La instalacion (01; 02) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un tanque recolector (11) para recoger la solucion residual de dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10) antes de la floculacion en dicho tanque de floculacion (12).
  6. 6. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende un tanque de desbordamiento (17) para la recoger la solucion limpiadora que se desborda.
  7. 7. La instalacion (01; 02) de acuerdo con la reivindicacion 6, que ademas comprende un sistema de tratamiento (20) de solucion residual secundario para el tratamiento de la solucion limpiadora recolectada que se desborda en dicho tanque de desbordamiento (17).
  8. 8. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, que ademas comprende un sistema de tratamiento secundario (20) de la solucion residual para tratar una fraccion seleccionada de la solucion limpiadora y eliminar los residuos organicos contenidos en la misma.
  9. 9. La instalacion (01; 02) de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde dicho sistema de tratamiento secundario (20) para la solucion residual esta disenado para tomar la fraccion seleccionada de la solucion limpiadora de la solucion
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    35
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    45
    reciclada derivada de dicha unidad de filtrado (15).
  10. 10. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde dicho sistema de tratamiento secundario (20) de solucion residual comprende:
    - un tanque de tratamiento de solucion residual (21) para recoger la solucion limpiadora;
    - una unidad de filtracion secundaria (22) para filtrar la solucion limpiadora procedente del tanque de tratamiento de solucion residual (21) y producir solucion filtrada como una salida de la unidad de filtrado secundaria (22); y
    - opcionalmente, una unidad de evaporacion (25) para someter a evaporacion la solucion filtrada derivada de la unidad de filtracion secundaria (22) con el fin de recuperar agua destilada que o bien se recicla para producir solucion limpiadora nueva o se drena.
  11. 11. La instalacion (01; 02) de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde dicha unidad de filtracion secundaria (22) es una unidad de prensa de filtro secundaria.
  12. 12. La instalacion (01; 02) de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, en donde dicho tanque de tratamiento de solucion de limpieza residual (21) esta adaptado para recibir un suministro de los siguientes agentes de procesamiento en dicho tanque de tratamiento de solucion residual (21)::
    - un agente de floculacion seleccionado, preferiblemente cloruro de calcio (CaCh), para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual, incluyendo residuos inorganicos;
    - un agente neutralizante, preferiblemente acido sulfurico (H2SO4), para neutralizar el pH de la solucion residual; y
    - un agente auxiliar de filtracion, preferiblemente Perlite, para ayudar en la filtracion de la solucion residual por dicha unidad de filtracion secundaria (22).
  13. 13. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende un tanque de dosificacion (16) para recoger la solucion reciclada procedente de dicha unidad de filtrado (15) y dosificar la adicion de constituyentes nuevos, preferiblemente agua blanda, soda caustica (NaOH) y aceite de ricino sulfonado (S.C.O) a la solucion reciclada para producir dicha solucion limpiadora nueva.
  14. 14. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas medios para alimentar selectivamente la solucion reciclada derivada de dicha unidad de filtrado (15) de vuelta a la unidad de centrifugacion (13; 13b) con el proposito de llevar a cabo una operacion de limpieza de la unidad de centrifugacion (13; 13b).
  15. 15. La instalacion (01; 02) de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde dicha unidad de filtracion (15) es una unidad de prensa de filtro.
  16. 16. Un proceso para reciclar la solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado (10) que comprende las siguientes etapas:
    i. inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual procedente de dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10) para producir una solucion floculada;
    ii. separar la solucion floculada por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado;
    iii. pre-tratar el sobrenadante centrifugado para producir una solucion pre-tratada para filtrado posterior; y
    iv. filtrar la solucion pre-tratada para producir una solucion reciclada, solucion reciclada que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10).
  17. 17. Un proceso para reciclar solucion limpiadora de una o mas prensas de impresion de huecograbado (10) que comprende las siguientes etapas:
    i. inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual procedentes de dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10) para producir una solucion floculada;
    ii. separar la solucion floculada por decantacion en sobrenadante decantado y precipitado;
    iii. separar adicionalmente el precipitado de la decantacion por centrifugacion en precipitado y sobrenadante centrifugado adicionales;
    iv. pre-tratar el sobrenadante decantado y el sobrenadante centrifugado para producir una solucion pre-
    tratada para su posterior filtrado; y
    v. filtrar la solucion pre-tratada para producir una solucion reciclada, solucion reciclada que se recicla para producir solucion limpiadora nueva para uso por dicha una o mas prensas de impresion de huecograbado (10).
    5 18. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 16 o 17, en donde la etapa de floculacion incluye suministrar un
    agente floculante seleccionado para inducir la floculacion de los constituyentes de tinta contenidos en la solucion residual y en donde sustancialmente todos de dichos agentes floculantes seleccionados se eliminan con el precipitado que se separa por centrifugacion.
  18. 19. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en donde la etapa de pre-tratamiento 10 incluye suministrar un agente auxiliar de filtracion seleccionado, preferiblemente Perlite, para ayudar el filtrado
    posterior de la solucion pre-tratada.
  19. 20. Uso de centrifugacion para procesar la solucion de limpieza residual de una o mas prensas de impresion de huecograbado (10), uso que implica someter a centrifugacion una solucion floculada producida como un resultado de la floculacion de la solucion limpiadora residual o un derivado de dicha solucion floculada para separar la solucion
    15 clarificada para un procesamiento adicional.
  20. 21. Uso de acuerdo con la reivindicacion 20, en donde la solucion clarificada separada por centrifugacion, o sobrenadante centrifugado se recicla para producir solucion limpiadora nueva.
  21. 22. Uso de acuerdo con la reivindicacion 20 o 21, en donde la solucion floculada se somete primero a decantacion para separar la solucion floculada en sobrenadante decantado y precipitado, y en donde solo el precipitado se
    20 somete a dicha centrifugacion.
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