JP2013122078A - 循環設備およびその消泡方法 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき液や洗浄液等の発泡性を有する処理液から泡を除去して、循環させることが可能な循環設備の提供。
【解決手段】発泡性を有する処理液Ｌを貯留する貯留タンク１と、処理液Ｌが通過する処理タンク２と、処理タンク２から処理液Ｌおよび泡Ｂを貯留タンク１に戻す戻り配管６と、貯留タンク１から処理液Ｌを処理タンク２へ送る送り配管８と、貯留タンク１内の泡Ｂを消泡する消泡装置３とを有し、貯留タンク１が、天井面から液面下まで仕切る仕切壁１１により処理液Ｌおよび泡Ｂが戻り配管８により処理タンク２から戻される第１室１ａと、処理液Ｌが送り配管８により処理タンク２へ送られる第２室１ｂとに区分され、第１室１ａに液面上の泡Ｂを消泡装置３へ送る連通口３ａを有し、第２室１ｂに底面から仕切壁１１の下端より上方の液面下まで仕切る仕切壁１２を有し、仕切壁１２を越えてきた処理液Ｌを送り配管８を通じて処理タンク２へ送る。
【選択図】図１

Description

本発明は、めっき液や洗浄液等の発泡性を有する処理液を循環させる循環設備およびその消泡方法に関する。

アルカリ系洗浄液を用いて金属帯または条（以下、「帯材」と称す。）の表面を連続的に脱脂および洗浄する場合、帯材の表面に付着した油脂分と洗浄液成分であるアルカリとの反応による鹸化作用、洗浄液の循環によるエアレーションや、電解処理によるガス発生などに起因した発泡が生じる。この泡が循環タンクや洗浄タンクなどから漏出すると、洗浄液の損失や設備周辺の汚染などの問題が発生する。

この問題を解決するものとして、例えば特許文献１には、処理タンク上部から出る戻り液をオーバーフロータンクで受け、戻り配管で貯留タンクに戻す系統において、オーバーフロータンクからの戻り配管の途中に設けられた流量制御弁の開度調整によりオーバーフロータンクの液面を検出して一定に保つことにより、処理液の戻りによる空気の巻き込みを抑制し、貯留タンクでの空気と液の混合攪拌により生じる泡の発生を防止することが開示されている。

特開２００８−１８９９４９号公報

しかしながら、上記方法では、帯材の通板による処理液への空気の巻き込みによる泡、電解反応により発生した泡や、液をスプレーすることにより生じた泡などを、オーバーフロータンクの液面上から除去することができない。そのため、蓄積された泡がオーバーフロータンクから溢れ出すといった問題がある。

また、貯留タンク内で発生した泡に対しては、機械式消泡装置を貯留タンク本体上部に設けているが、十分な効果を得られず、発生した泡が、貯留タンク内から貯留タンク外へ流出し、処理液の損失が生じたり、周囲を汚染したり、液中に混合された泡によりポンプ循環の性能が低下したりといった問題をもたらしている。

そこで、本発明においては、めっき液や洗浄液等の発泡性を有する処理液から泡を除去して、循環させることが可能な循環設備およびその消泡方法を提供することを目的とする。

本発明の循環設備は、発泡性を有する処理液を貯留する貯留タンクと、処理液が通過する処理タンクと、処理タンクから処理液および処理タンクで生じた泡を貯留タンクに戻す戻り配管と、貯留タンクから処理液を処理タンクへ送る送り配管と、貯留タンク内の泡を消泡する消泡装置とを有し、貯留タンクが、天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により、処理液および泡が戻り配管により処理タンクから戻される第１室と、処理液が送り配管により処理タンクへ送られる第２室とに区分され、第１室に液面上の泡を消泡装置へ送る連通口を有し、第２室に底面から第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切る第２の仕切部を有し、第２の仕切部を越えてきた処理液を送り配管を通じて処理タンクへ送るものである。

また、本発明の循環設備の消泡方法は、発泡性を有する処理液を貯留する貯留タンクと、処理液が通過する処理タンクと、処理タンクから処理液および処理タンクで生じた泡を貯留タンクに戻す戻り配管と、貯留タンクから処理液を処理タンクへ送る送り配管と、貯留タンク内の泡を消泡する消泡装置とを有する循環設備の消泡方法であって、貯留タンクの天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により区分された第１室および第２室のうち、第１室に処理タンクから処理液および泡を戻り配管により戻すこと、第１室の液面上の泡を消泡装置へ送ること、第２室に底面から第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切るように設けられた第２の仕切部と、第１の仕切部との間で、第１室の処理液中の泡を浮上分離すること、前記第２の仕切部を越えてきた処理液を送り配管を通じて処理タンクへ送ることを含むことを特徴とする。

これらの発明によれば、貯留タンクの第１室に処理タンクから処理液および泡が戻り配管により戻されると、この第１室は貯留タンクの天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により区分されているため、大径の泡は第１室に留まり、液面上から消泡装置へ送られ、消泡される。また、第１室から第２室へ流入する処理液に含まれる小径の泡は、第２室に底面から第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切るように設けられた第２の仕切部と第１の仕切部との間を上昇する際に浮上分離され、第２の仕切部を越えてきた処理液には含まれない。これにより、泡が除去された処理液が送り配管を通じて処理タンクへ送られることになる。

ここで、本発明の循環設備は、処理タンク内の処理液のオーバーフロー分を泡とともに受け入れるオーバーフロータンクを有し、戻り配管が、オーバーフロータンクに排出された処理液および泡を貯留タンクに戻すものであることが望ましい。これにより、処理タンク内で生じ、液面上に現れた泡は処理液とともにオーバーフロータンク内に集合し、戻り配管を通じて貯留タンクに戻されて、この貯留タンクにより前述のように泡が除去された処理液が送り配管を通じて処理タンクへ送られる。

また、貯留タンクは、第１室の液面上が密閉された空間であることが望ましい。これにより、処理タンクから戻される処理液によって貯留タンクの第１室の液面上の空間の内圧が高められ、この第１室の液面上の泡が効率良く消泡装置へ送られるようになる。

また、本発明の循環設備は、消泡装置による消泡後の処理液を第２室に戻す配管を有することが望ましい。これにより、消泡装置による消泡後の処理液が第２室に戻され、再利用される。

（１）貯留タンクの天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により区分された第１室に処理タンクから処理液および泡を戻り配管により戻し、第１室の液面上の泡を消泡装置へ送り、第２室に底面から第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切るように設けられた第２の仕切部と、第１の仕切部との間で、第１室の処理液中の泡を浮上分離し、第２の仕切部を越えてきた処理液を送り配管を通じて処理タンクへ送る構成により、貯留タンクで泡が除去された処理液を処理タンクへ送り、循環させることが可能となり、発泡による処理液の損失を抑制または防止することができ、めっきや洗浄等の操業費用を削減することができる。また、泡の流出によるタンク周りの汚染や腐食を防止することができる。さらに、貯留タンクから処理タンクへポンプにより処理液を送る場合に、この処理液中に泡が含まれないことによって、ポンプ性能が低下することがなく、処理液の循環流量の低下を防止することができ、流量低下による処理品質の低下を防止することができる。

（２）処理タンク内の処理液のオーバーフロー分を泡とともに受け入れるオーバーフロータンクを有し、戻り配管が、オーバーフロータンクに排出された処理液および泡を貯留タンクに戻すものであることにより、処理タンク内で生じ、液面上に現れた泡を処理液とともに効率良く貯留タンクへ送ることが可能となり、より多くの泡を貯留タンクへ送り、効率良く泡を除去することが可能となる。

（３）貯留タンクの第１室の液面上が密閉された空間であることにより、処理タンクから戻される処理液によって貯留タンクの第１室の液面上の空間の内圧が高められ、この第１室の液面上の泡が効率良く消泡装置へ送られるようになるため、より効率良く泡を除去することが可能となる。

（４）消泡装置による消泡後の処理液を第２室に戻す配管を有することにより、消泡装置による消泡後の処理液が第２室に戻され、再利用されるので、処理液の損失を最小限にすることが可能となる。

本発明の実施の形態における循環設備の概略構成図である。 本発明の別の実施の形態における循環設備の概略構成図である。

図１において、本発明の実施の形態における循環設備は、発泡性を有する処理液としてのアルカリ系洗浄液（以下、「処理液」と称す。）Ｌを貯留する貯留タンク１と、処理液Ｌ内へ鋼板Ｓを通板することにより、鋼板Ｓの表面を連続的に脱脂および洗浄する処理タンク２と、貯留タンク１内の泡を消泡する消泡装置３と、排気を洗浄してから大気へ放散する局所排気装置４とを有する。処理液Ｌは、貯留タンク１から処理タンク２へ送られ、処理タンク２を通過して、貯留タンク１へ戻されることにより、貯留タンク１と処理タンク２とを循環する。

処理タンク２内には、オーバーフロータンク５が設けられている。オーバーフロータンク５は、処理タンク２内の処理液Ｌのオーバーフロー分を、処理タンク２内で鋼板Ｓの通板による処理液Ｌへの空気の巻き込みや電解反応等により生じた泡Ｂとともに受け入れ、戻り配管６により貯留タンク１へ戻すものである。また、貯留タンク１から処理タンク２へは、ポンプ７により送り配管８を通じて処理液が送られる。

貯留タンク１は、その天井面から液面下の途中まで仕切る第１の仕切部としての仕切壁１１により、第１室１ａと第２室１ｂとに区分されている。また、第２室１ｂには、底面から仕切壁１１の下端より上方の液面下まで仕切る第２の仕切部としての仕切壁１２が設けられている。戻り配管６の排出口６ａは、第１室１ａの液面下方に設けられており、オーバーフロータンク５に排出された処理液Ｌおよび泡Ｂは、第１室１ａの処理液Ｌ中へ排出される。

また、第１室１ａの液面上は、貯留タンク１の壁面および処理液Ｌによって密閉された空間となっている。第１室１ａには、この第１室１ａの液面上の泡Ｂを消泡装置３へ送る連通口３ａが設けられている。第１室１ａの処理液Ｌ中へ排出された泡Ｂのうち、大径の泡Ｂは、第１室１ａの液面上へ浮上する。このとき、第１室１ａの液面上は密閉された空間となっているため、泡Ｂは第１室１ａの液面上に充満した状態となり、処理タンク２から戻される処理液Ｌによって、この第１室１ａの液面上の空間の内圧が高められる。第１室１ａの液面上の泡Ｂは、この圧力上昇を利用して消泡装置３へ送られる。

一方、第１室１ａの処理液Ｌ中に残った小径の泡Ｂは、仕切壁１１の下端と貯留タンク１の底面との隙間から、処理液Ｌとともに第２室１ｂへ流入する。このとき、処理液Ｌに含まれる小径の泡Ｂは仕切壁１１，１２の間を上昇する際に浮上分離され、時間の経過により自然に破泡消滅するため、仕切壁１２を越えてきた処理液Ｌに泡Ｂは含まれない。ポンプ７は、この仕切壁１２を越えてきた第２室１ｂの液面下方の処理液Ｌを吸い出して、送り配管８を通じて処理タンク２へ送るように構成されている。

消泡装置３は、大気圧以下に減圧された真空破泡装置であり、泡Ｂに内包された気体の膨張により破泡するものである。消泡装置３による消泡後の処理液Ｌは、液戻り配管９により貯留タンク１の第２室１ｂへ戻される。また、消泡装置３の排気は、局所排気装置４により洗浄してから大気へ放散される。なお、貯留タンク１の第２室１ｂの排気も同様に、局所排気装置４により洗浄してから大気へ放散される。

以上のように、本実施形態における循環設備によれば、貯留タンク１の第１室１ａに処理タンク２から処理液Ｌおよび泡Ｂが戻り配管６により戻されると、大径の泡Ｂは第１室１ａに留まり、液面上から消泡装置３へ送られ、消泡される。また、第１室１ａから第２室１ｂへ流入する処理液Ｌに含まれる小径の泡Ｂは、仕切壁１１，１２の間を上昇する際に浮上分離され、仕切壁１２を越えてきた処理液Ｌには含まれないので、この泡が除去された処理液Ｌが送り配管８を通じて処理タンク２へ送られる。

したがって、本実施形態における循環設備では、泡が除去された処理液Ｌを貯留タンク１から処理タンク２へ供給して循環させることが可能であり、発泡による処理液Ｌの損失を抑制または防止することができ、操業費用を削減することができる。また、泡の流出がないため、貯留タンク１および処理タンク２周りの汚染や腐食を防止することができる。さらに、貯留タンク１から処理タンク２へポンプ７により送る処理液Ｌ中に泡が含まれないため、ポンプ７の性能が低下することがなく、処理液Ｌの循環流量の低下を防止することができ、流量低下による処理品質の低下を防止することができる。

また、本実施形態における循環設備では、処理タンク２内の処理液Ｌのオーバーフロー分を泡とともに受け入れるオーバーフロータンク５を有し、戻り配管６が、オーバーフロータンク５に排出された処理液Ｌおよび泡Ｂを貯留タンク１に戻すので、処理タンク２内で生じ、液面上に現れた泡Ｂを処理液Ｌとともに効率良く貯留タンク１へ送ることが可能である。したがって、この循環設備では、処理タンク２で発生するより多くの泡を貯留タンク１へ送り、効率良く泡を除去することが可能となっている。

また、本実施形態における循環設備では、貯留タンク１の第１室１ａの液面上が密閉された空間であるため、処理タンク２から戻される処理液Ｌによって貯留タンク１の第１室１ａの液面上の空間の内圧が高められ、この第１室１ａの液面上の泡が効率良く消泡装置３へ送られるようになる。そのため、より効率良く泡を除去することが可能となっている。

また、本実施形態における循環設備では、消泡装置３による消泡後の処理液Ｌを第２室１ｂに戻す液戻り配管９を有するため、消泡装置３による消泡後の処理液が第２室１ｂに戻され、再利用されるので、処理液Ｌの損失を最小限にすることが可能となっている。

なお、上記実施形態における循環設備は、鋼板Ｓを縦方向に通板して処理する竪型の処理タンク２に適用したものであるが、鋼板Ｓを横方向に通板して処理する横型のスプレー式や噴流式などの処理タンクに適用することも可能である。図２は横型のスプレー式の処理タンクに適用した例を示している。図２に示すように、鋼板Ｓを横方向に通板してスプレー２０により処理液Ｌを吹き付けて処理する横型のスプレー式の処理タンク２ａの場合、オーバーフロータンク５を設けず、処理タンク２ａ下部の液戻り口６ｂに設けられた戻り配管６により、泡Ｂを処理液Ｌとともに効率良く貯留タンク１へ送ることが可能であり、上記実施形態と同じ効果を得ることができる。

本発明は、めっき液や洗浄液等の発泡性を有する処理液を循環させる循環設備およびその消泡方法として有用であり、特に、発泡性を有する処理液から泡を除去して、循環させることが可能な循環設備およびその消泡方法として好適である。

１ 貯留タンク
１ａ 第１室
１ｂ 第２室
２，２ａ 処理タンク
３ 消泡装置
３ａ 連通口
４ 局所排気装置
５ オーバーフロータンク
６ 戻り配管
７ ポンプ
８ 送り配管
９ 液戻り配管
１１，１２ 仕切壁
２０ スプレー

Claims (5)

1. 発泡性を有する処理液を貯留する貯留タンクと、
   前記処理液が通過する処理タンクと、
   前記処理タンクから前記処理液および前記処理タンクで生じた泡を前記貯留タンクに戻す戻り配管と、
   前記貯留タンクから前記処理液を前記処理タンクへ送る送り配管と、
   前記貯留タンク内の泡を消泡する消泡装置と
   を有し、
   前記貯留タンクが、
   天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により、前記処理液および泡が前記戻り配管により前記処理タンクから戻される第１室と、前記処理液が前記送り配管により前記処理タンクへ送られる第２室とに区分され、
   前記第１室に液面上の泡を前記消泡装置へ送る連通口を有し、
   前記第２室に底面から前記第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切る第２の仕切部を有し、
   前記第２の仕切部を越えてきた処理液を前記送り配管を通じて前記処理タンクへ送るものである
   ことを特徴とする循環設備。
2. 前記処理タンク内の処理液のオーバーフロー分を前記泡とともに受け入れるオーバーフロータンクを有し、
   前記戻り配管は、前記オーバーフロータンクに排出された前記処理液および泡を前記貯留タンクに戻すものである請求項１記載の循環設備。
3. 前記貯留タンクは、前記第１室の液面上が密閉された空間である請求項１または２に記載の循環設備。
4. 前記消泡装置による消泡後の処理液を前記第２室に戻す配管を有する請求項１から３のいずれかに記載の循環設備。
5. 発泡性を有する処理液を貯留する貯留タンクと、
   前記処理液が通過する処理タンクと、
   前記処理タンクから前記処理液および前記処理タンクで生じた泡を前記貯留タンクに戻す戻り配管と、
   前記貯留タンクから前記処理液を前記処理タンクへ送る送り配管と、
   前記貯留タンク内の泡を消泡する消泡装置と
   を有する循環設備の消泡方法であって、
   前記貯留タンクの天井面から液面下まで仕切る第１の仕切部により区分された第１室および第２室のうち、前記第１室に前記処理タンクから前記処理液および泡を前記戻り配管により戻すこと、
   前記第１室の液面上の泡を前記消泡装置へ送ること、
   前記第２室に底面から前記第１の仕切部の下端より上方の液面下まで仕切るように設けられた第２の仕切部と、前記第１の仕切部との間で、前記第１室の処理液中の泡を浮上分離すること、
   前記第２の仕切部を越えてきた処理液を前記送り配管を通じて前記処理タンクへ送ること
   を含む循環設備の消泡方法。

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