ITMI961183A1 - Procedimento per il controllo del ph di liquidi impiegati in processi industriali ed impianto per la sua realizzazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda i processi industriali in cui è richiesto un controllo continuo del pH dei liquidi di processo e, più in particolare, si riferisce ad un nuovo procedimento per la regolazione del pH di tali liquidi di processo, nonché ad un impianto per la sua realizzazione.

In questi tipi di processi industriali il problema del trattamento chimico dei liquidi provenienti dai vari utilizzi prima che essi vengano nuovamente utilizzati è di primaria importanza.

Generalmente, prima di poter riutilizzare i liquidi impiegati in detti processi industriali, è necessario riportare il loro pH al valore nominale. Ciò si ottiene, secondo i procedimenti noti, aggiungendo ai liquidi di processo additivi chimici a pH acido o basico a seconda del pH richiesto. Questi additivi si mescolano con il liquido di processo e pertanto devono essere aggiunti ogni volta che si ha una variazione del pH del liquido di processo dal valore nominale. Pertanto, si ha un consumo notevole di additivi chimici che, oltre ad essere costosi, presentano anche gli inconvenienti di aumentare sensibilmente la conducibilità dei liquidi di processo e di dare luogo alla formazione di schiume e di precipitati, rendendo difficoltoso il loro impiego nei processi industriali in gioco.

Un procedimento e un impianto per il controllo del pH di acque impiegate nei procedimenti di prestampa e stampa offset sono già noti da una domanda precedente della richiedente.

Secondo questa domanda, il procedimento consiste nel filtrare l'acqua di processo per eliminarne le impurità solide in essa contenute, nell'aggiungere all'acqua di processo depurata acqua avente carattere acido finché il pH dell'acqua di processo depurata non è quello voluto e nell'inviare l'acqua di processo depurata e con il pH voluto all'utilizzo, ripetendo poi le suddette fasi.

L'impianto per la realizzazione del suddetto procedimento comprende sostanzialmente una prima vasca per l'acqua di processo, un filtro, un misuratore di pH, una seconda vasca contenente l'acqua a pH acido da aggiungere all'acqua di processo, uno scambiatore cationico per mantenere sempre acido il carattere dell'acqua della seconda vasca e mezzi per far circolare l'acqua di processo della prima vasca e l'acqua acida della seconda vasca e per miscelarle.

Si è ora sorprendentemente trovato che, apportando opportune varianti al procedimento e all'impianto descritti in tale domanda, si può regolare in modo altrettanto efficace anche il pH di liquidi di processi industriali che ne richiedono un controllo continuo senza richiedere l'aggiunta di additivi chimici come descritto nella suddetta domanda.

Pertanto, lo scopo della presente invenzione, è di realizzare un procedimento e un impianto perfezionati per il controllo continuo del pH di liquidi di processi industriali in cui è richiesta una regolazione continua del loro pH che risulti poco ingombrante ed economicamente conveniente dal punto di vista produttivo.

Più in particolare il procedimento per il controllo continuo del pH di un liquido di processo industriale è caratterizzato, secondo l'invenzione, dal fatto che consiste:

a) nel separare dal liquido di processo le impurità in esso contenute;

b) nel controllare il pH del liquido di processo;

c) se il pH del liquido di processo è diverso dal suo valore nominale, nel miscelare il liquido di processo depurato con una soluzione acquosa avente carattere acido o basico, a seconda del liquido di processo in gioco, fino a riportare il pH di tale liquido di processo depurato al valore nominale;

c) nel rinviare il liquido di processo depurato e con il pH acido o basico voluto all'utilizzo;

d) nel mantenere continuamente acido o basico il carattere della soluzione acquosa da miscelare al liquido di processo per mezzo di resine scambiatrici di ioni; e

e) nel ripetere le fasi a), b), c) ed).

Secondo una caratteristica della presente invenzione, la fase di separazione può essere di carattere meccanico, fisico o chimico-fisico.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione, si fa passare il liquido di processo attraverso un campo magnetico per ridurne la tensione superficiale.

In alternativa, per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo si insuffla in esso un getto di gas, preferibilmente aria.

L'impianto per la realizzazione del procedimento secondo la presente invenzione, del tipo comprendente una prima vasca per il fluido da trattare, un misuratore di pH, una seconda vasca per il fluido correttore di pH, mezzi di circolazione del fluido da trattare e mezzi di miscelazione del fluido da trattare con il fluido correttore di pH è caratterizzato dal fatto che:

- il fluido da trattare è un liquido di processo,

- il fluido correttore di pH è una soluzione acquosa acida o basica,

- i mezzi di circolazione sono destinati a far circolare il liquido di processo nella prima vasca e rinviarlo all'u— tilizzo,

- i mezzi di miscelazione sono destinati a miscelare il liquido di processo con la soluzione acquosa acida o basica contenuta nella seconda vasca e sono asserviti al misuratore di pH in modo da far avvenire la miscelazione solamente quando il pH del liquido di processo è diverso dal suo valore nominale, e

- la seconda vasca contiene scambiatori di ioni per mantenere sempre acido o basico il carattere della soluzione acquosa da miscelare al liquido di processo.

Secondo una caratteristica della presente invenzione, l'impianto può comprendere anche mezzi magnetici atti a ridurre la tensione superficiale del liquido di processo.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione, al posto dei mezzi magnetici, per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo sono previsti mezzi insufflatori di un getto di gas, preferibilmente aria.

Il procedimento secondo l'invenzione risulterà ora evidente dalla descrizione di un impianto per la sua realizzazione con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista in pianta dell'impianto per la realizzazione del procedimento secondo l'invenzione;

- le figura 2 è un vista in sezione lungo la linea II-II della figura 1;

- la figura 3 è una vista in sezione lungo la linea III-III della figura 1.

PROCEDIMENTO

Il procedimento secondo l'invenzione verrà ora descritto di seguito in dettaglio.

Dapprima il liquido proveniente da un processo industriale e avente carattere acido o basico a seconda del tipo di processo, viene sottoposto ad un'operazione di separazione allo scopo di eliminare da esso le impurità risultanti dall'utilizzo nei vari processi industriali.

Eventualmente, in questa fase il liquido di processo può subire un trattamento magnetico avente lo scopo di diminuirne la tensione superficiale. Ciò si ottiene mediante il passaggio del liquido di processo attraverso un campo magnetico stazionario di intensità adeguata generato da magneti permanenti.

Come variante, per diminuire la tensione superficiale del liquido di processo si può impiegare un insufflamento di un getto di gas, preferibilmente aria.

Poi si controlla il pH del liquido di processo depurato e, se tale pH corrisponde a quello nominale, si rinvia il liquido di processo depurato all'utilizzo nel processo industriale.

Se invece il liquido di processo presenta un pH differente da quello nominale, si miscela il liquido di processo depurato con una soluzione acquosa acida o basica finché il pH del liquido di processo depurato non coincide con quello voluto.

Successivamente il liquido di processo depurato e riportato al pH nominale mediante miscelazione con la soluzione acquosa acida o basica viene rinviato all'utilizzo nel processo industriale.

Tali fasi di procedimento vengono ripetute in continuo per tutta la durata del ciclo produttivo,mentre si mantiene continuamente acido o basico il carattere della soluzione acquosa che serve per essere miscelata con il liquido di processo depurato mediante un trattamento in circuito chiuso attraverso resine scambiatrici di ioni.

IMPIANTO

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, in esse è mostrato un impianto per la realizzazione del procedimento secondo l'invenzione. Tale impianto è racchiuso in un cassone 10 e comprende una prima vasca 11 che contiene il liquido di processo ed una seconda vasca 12 che contiene una soluzione acquosa acida o basica a seconda della necessità.

Il liquido di processo che si trova nella vasca 11 subisce un'operazione di separazione delle impurità in esso contenute attraverso un separatore 14 posto sul fondo della vasca 11. Tale separatore può essere rappresentato da un filtro qualora si richieda una separazione meccanica di impurità solide. In questo caso una pompa 13 mantiene il liquido di processo in circolazione nella vasca 11 per farlo passare attraverso il filtro. Il separatore può essere anche di tipo fisico o chimico-fisico qualora le impurità contenute nel liquido di processo non siano di natura solida. Il liquido di processo che esce dal separatore viene fatto passare attraverso un dispositivo di magnetizzazione 15 a magneti permanenti che ha lo scopo di ridurre la tensione superficiale del liquido di processo per effetto del campo magnetico stazionario da esso generato.

Come variante, per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo, si può impiegare un insufflatore di gas, preferibilmente aria (non mostrato).

La soluzione acquosa acida o basica che si trova nella vasca 12 viene mantenuta in circolazione in un circuito chiuso tramite la pompa 16 e, per effetto del continuo passaggio attraverso uno scambiatore di ioni 17, posto sul fondo della vasca 12, si mantiene il carattere acido o basico della soluzione acquosa che si trova nella vasca 12.

Un misuratore di pH 18 immerso nella vasca 11 consente di misurare agevolmente il pH del liquido di processo. Generalmente, detto liquido di processo in arrivo richiede un aggiustamento del pH al fine di una sua riutilizzazione nel processo industriale in gioco. Perciò, se il misuratore di pH 18 misura un pH diverso da quello richiesto dal processo industriale, viene comandata l'apertura di un'elettrovalvola 19 posta su una linea LI in derivazione dal circuito chiuso di circolazione della soluzione acquosa a carattere acido o basico. Questa soluzione acquosa inviata nella vasca 11 viene miscelata con il liquido di processo in essa contenuto. Quando il misuratore di pH 18 rileva un pH del liquido di processo contenuto nella vasca 11 coincidente con quello richiesto dal processo industriale in gioco, viene comandata la chiusura dell'elettrovalvola 19 e il liquido di processo depurato e con il pH voluto, viene inviato al processo industriale per essere riutilizzato in esso.

Se, durante la miscelazione del liquido di processo contenuto nella vasca 11 con la soluzione acquosa acida o basica, il livello di quest'ultima nella vasca 12 scende al di sotto del valore HI, un sensore dì livello SI comanda l'apertura di un'elettrovalvola 20 posta su una linea L2 in derivazione dal circuito chiuso di circolazione del liquido di processo depurato contenuto nella vasca 11. Ciò permette di inviare detto liquido di processo depurato nella vasca 12 contenente la soluzione acquosa acida o basica finché quest'ultima non giunge al livello H2, raggiunto il quale un sensore S2 comanda la chiusura dell'elettrovalvola 20.

Come variante, per ripristinare il livello della soluzione acquosa acida o basica nella vasca 12 è prevista una luce di stramazzo A nella parete laterale della vasca 11 attraverso cui il liquido di processo che si trova nella vasca 11 si riversa nella vasca 12 quando il suo pelo libero raggiunge detta luce di stramazzo.

Un sistema di segnalazione acustico e visivo segnala quando le resine scambiatrici di ioni hanno esaurito la propria carica. Le resine scambiatrici esaurite possono essere rigenerate mediante l'impiego di un'attrezzatura separata di tipo noto, collegabile con lo scambiatore di ioni oppure possono essere sostituite con resine scambiatrici fresche, mentre quelle esaurite vengono asportate e inviate ad un posto di rigenerazione separato.

Come si comprende dalla precedente descrizione, il controllo del pH dei liquidi di processi industriali secondo il procedimento dell'invenzione non richiede affatto l'aggiunta di additivi chimici separati. Esso risulta così più economico dei procedimenti noti e non dà luogo a fenomeni indesiderati come, ad esempio, l'aumento della conducibilità del liquido di processo oppure la formazione di schiume e di precipitati.

Benché l'invenzione sia stata descritta solo in relazione ad una sua forma d'esecuzione preferita, si intende che ad essa si possono apportare tutte quelle varianti e modifiche alla portata di un esperto del ramo, senza, con ciò, uscire dall'ambito dell'invenzione. In particolare, le due vasche possono essere adiacenti e comunicanti attraverso una luce di stramazzo.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per il controllo continuo del pH di un liquido di processo industriale, caratterizzato dal fatto che consiste: a) nel separare dal liquido di processo le impurità in esso contenute; b) nel controllare il pH del liquido di processo; c) se il pH del liquido di processo è diverso dal suo valore nominale, nel miscelare il liquido di processo depurato con una soluzione acquosa avente carattere acido o basico, a seconda del liquido di processo in gioco, fino a riportare il pH di tale liquido di processa depurato al valore nominale; c) nel rinviare il liquido di processo depurato e con il pH acido o basico voluto all'utilizzo; d) nel mantenere continuamente acido o basico il carattere della soluzione acquosa da miscelare al liquido di processo per mezzo di resine scambiatrici di ioni; e e) nel ripetere le fasi a), b), c) ed).
2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di separazione può essere di carattere meccanico, fisico o chimico-fisico.
3. 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo lo si fa passare attraverso un campo magnetico.
4. 4) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo si insuffla in esso un getto di gas, preferibilmente aria.
5. 5) Impianto per la realizzazione del procedimento secondo le rivendicazioni 1-4,del tipo comprendente una prima vasca per il fluido da trattare, un misuratore di pH, una seconda vasca per il fluido correttore di pH, mezzi di circolazione del fluido da trattare e mezzi di miscelazione del fluido da trattare con il fluido correttore di pH, caratterizzato dal fatto che: - il fluido da trattare è un liquido di processo, - il fluido correttore di pH è una soluzione acquosa acida o basica, - i mezzi di circolazione sono destinati a far circolare il liquido di processo nella prima vasca e rinviarlo all'utilizzo, - i mezzi di miscelazione sono destinati a miscelare il liquido di processo con la soluzione acquosa acida o basica contenuta nella seconda vasca e sono asserviti al misuratore di pH in modo da far avvenire la miscelazione solamente quando il pH del liquido di processo è diverso dal suo valore nominale, e - la seconda vasca contiene scambiatori di ioni per mantenere sempre acido o basico il carattere della soluzione acquosa da miscelare al liquido di processo.
6. 6) Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende anche mezzi magnetici atti a ridurre la tensione superficiale del liquido di processo.
7. 7) Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che al posto dei mezzi magnetici, per ridurre la tensione superficiale del liquido di processo sono previsti mezzi insufflatori di un getto di gas, preferibilmente aria.
8. 8) Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il separatore e il misuratore di pH sono disposti nella prima vasca.
9. 9) Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che lo scambiatore di ioni è disposto nella seconda vasca.
10. 10) Impianto secondo una delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che i mezzi di circolazione sono pompe.
11. 11) Impianto secondo le rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che i mezzi di circolazione sono costituiti da eiettori.
12. 12) Impianto secondo una delle rivendicazioni da 5 a 11, caratterizzato dal fatto che la prima e la seconda vasca sono collegate tra loro da tubazioni munite di valvole.
13. 13) Impianto secondo una delle rivendicazioni da 5 a 11, caratterizzato dal fatto che la prima e la seconda vasca sono collegate tra loro da un troppopieno.