JPWO2017056472A1 - Crystallizer Scraper Equipment - Google Patents
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Abstract
晶析槽の内面に凸部と凹部が生じた場合でも、晶析槽の内面に付着した晶析物(結晶)を的確に掻き落すことができる晶析槽のスクレーパー装置を提供する。スクレーパー装置10は、内筒3の内面3aに付着した晶析物32を掻き落すために、凸部3Aに付着した晶析物32を掻き落すための凸部用スクレーパー12と、凹部3Bに付着した晶析物32を掻き落すための凹部用スクレーパー14とを備えている。There is provided a scraper device for a crystallization tank capable of accurately scraping off a crystallized substance (crystal) adhering to the inner surface of the crystallization tank even when convex portions and concave portions are formed on the inner surface of the crystallization tank. The scraper device 10 adheres to the convex part scraper 12 and the concave part 3B for scraping off the crystallized substance 32 attached to the convex part 3A in order to scrape off the crystallized substance 32 attached to the inner surface 3a of the inner cylinder 3. And a recess scraper 14 for scraping off the crystallized product 32.
Description
本発明は、使用済みめっき液を再生するため等に用いる晶析槽において、晶析槽の内面に付着した晶析物(結晶)を掻き落すスクレーパー装置に関するものである。 The present invention relates to a scraper device for scraping off a crystallized substance (crystal) adhering to the inner surface of a crystallization tank in a crystallization tank used for regenerating a used plating solution.
鋼板に錫をめっきする際に使用しためっき液(例えば、メタンスルホン酸溶液)中には、鉄分、水分、スラッジが混入している。これらの混合物(鉄分、水分、スラッジ)を除去することによって、めっき液を再生するために、めっき液再生設備(例えば、メタンスルホン酸再生設備)が用いられる。 Iron, moisture, and sludge are mixed in the plating solution (for example, methanesulfonic acid solution) used when tin is plated on the steel sheet. A plating solution regeneration facility (for example, a methanesulfonic acid regeneration facility) is used to regenerate the plating solution by removing these mixtures (iron, moisture, sludge).
このめっき液再生設備においては、使用済みめっき液を濃縮装置で所定の濃度(例えば4倍の濃度)に濃縮にした後、その濃縮しためっき液を晶析槽(結晶缶)と呼ばれる円筒形状のタンクに送液し、晶析槽でめっき液を所定の温度(例えば−4℃)に冷却して、めっき液中に溶け込んでいた鉄分を晶析させる。そして、めっき液中に晶析した鉄の結晶を固液分離装置でめっき液から分離するようにしている。 In this plating solution recycling facility, a used plating solution is concentrated to a predetermined concentration (for example, four times the concentration) with a concentrator, and then the concentrated plating solution is formed into a cylindrical shape called a crystallization tank (crystal can). The solution is sent to the tank, and the plating solution is cooled to a predetermined temperature (for example, −4 ° C.) in the crystallization tank, so that the iron content dissolved in the plating solution is crystallized. The iron crystals crystallized in the plating solution are separated from the plating solution by a solid-liquid separator.
その際に、晶析槽においては、晶析槽の外面に冷却装置を設置して、晶析槽内の溶液を所定の温度に冷却している。この溶液から晶析した結晶(晶析物)の一部が、晶析槽の内面に付着して、冷却装置からの伝熱効率が低下し、晶析槽内の溶液を所定の温度に冷却・保持できなくなる可能性がある。晶析槽内の溶液を所定の温度に冷却・保持できなくなった場合、設備保全や品質確保の観点から、晶析槽への送液停止や晶析槽以降の装置の稼動停止となる。 At that time, in the crystallization tank, a cooling device is installed on the outer surface of the crystallization tank to cool the solution in the crystallization tank to a predetermined temperature. A part of the crystal (crystallized product) crystallized from this solution adheres to the inner surface of the crystallization tank, the heat transfer efficiency from the cooling device decreases, and the solution in the crystallization tank is cooled to a predetermined temperature. There is a possibility that it cannot be held. When the solution in the crystallization tank cannot be cooled and maintained at a predetermined temperature, the liquid feeding to the crystallization tank is stopped and the operation of the apparatus after the crystallization tank is stopped from the viewpoint of equipment maintenance and quality assurance.
そこで、通常、晶析槽では、晶析槽の内面に付着した結晶を掻き落すために、晶析槽内の溶液を攪拌する攪拌機の先端にスクレーパー(ワイパー)が設置されている(例えば、特許文献1、2参照)。 Therefore, usually, in the crystallization tank, a scraper (wiper) is installed at the tip of a stirrer for stirring the solution in the crystallization tank in order to scrape off the crystals adhering to the inner surface of the crystallization tank (for example, patents). References 1 and 2).
前記特許文献1、2に記載のように、晶析槽では、晶析槽の内面に付着した結晶を掻き落すために、晶析槽内の溶液を攪拌する攪拌機の槽半径方向先端にスクレーパーが設置されている。 As described in Patent Documents 1 and 2, in the crystallization tank, in order to scrape off the crystals adhering to the inner surface of the crystallization tank, a scraper is provided at the tip in the radial direction of the stirrer that stirs the solution in the crystallization tank. is set up.
晶析槽の内面が真円の場合は、スクレーパーが晶析槽の内面に全周均一に接触するので問題ない。しかし、晶析槽の経年変化等(槽に取り付けられた配管の重みによる変形等)によって、晶析槽の内面が真円でなくなり、晶析槽の内面に凸部と凹部が生じた場合は、スクレーパーが晶析槽の内面に全周均一には接触できなくなって、スクレーパーが凸部を通過する時等に大きく反り変形して復元できなくなり、晶析槽の内面に付着した結晶を的確に掻き落すことができず、付着した結晶の掻き残しが発生するようになる。 When the inner surface of the crystallization tank is a perfect circle, there is no problem because the scraper contacts the inner surface of the crystallization tank uniformly. However, if the inner surface of the crystallization tank is not a perfect circle due to aging of the crystallization tank (deformation due to the weight of the pipes attached to the tank), etc. The scraper cannot contact the inner surface of the crystallization tank uniformly around the entire surface, and when the scraper passes through the convex part, it cannot be recovered by being greatly warped and deformed. It cannot be scraped off, and scraping of the attached crystals occurs.
その結果、晶析槽の内面に付着した結晶が成長して、結晶層の厚さが厚くなり(例えば10mm程度)、冷却装置からの伝熱効率が低下して、晶析槽内の溶液を所定の温度に冷却・保持できなくなる。そうなると、品質確保や設備保全の観点から、晶析槽への送液停止や晶析槽以降の装置の稼動停止になってしまう。 As a result, crystals attached to the inner surface of the crystallization tank grow, the thickness of the crystal layer increases (for example, about 10 mm), the heat transfer efficiency from the cooling device decreases, and the solution in the crystallization tank is predetermined. It becomes impossible to cool and maintain at the temperature. In that case, from the viewpoint of quality assurance and facility maintenance, liquid feeding to the crystallization tank is stopped and operation of the apparatus after the crystallization tank is stopped.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、晶析槽の内面に凸部と凹部が生じた場合でも、晶析槽の内面に付着した晶析物(結晶)を的確に掻き落すことができる晶析槽のスクレーパー装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above. Even when convex portions and concave portions are formed on the inner surface of the crystallization tank, the crystallization product (crystal) adhering to the inner surface of the crystallization tank is accurately obtained. An object of the present invention is to provide a scraper device for a crystallization tank that can be scraped off.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]円筒形状の晶析槽の内面に付着した晶析物を掻き落すために、晶析槽内の溶液を攪拌する攪拌機の槽半径方向先端に設置されたスクレーパー装置であって、晶析槽の内面の凸部に付着した晶析物を掻き落すための凸部用スクレーパーと、晶析槽の内面の凹部に付着した晶析物を掻き落すための凹部用スクレーパーとを備えていることを特徴とする晶析槽のスクレーパー装置。 [1] A scraper device installed at the tip of the stirrer in the radial direction of a stirrer for stirring the solution in the crystallization tank in order to scrape off the crystallized matter adhering to the inner surface of the cylindrical crystallization tank, It has a convex scraper for scraping off the crystallized material adhering to the convex part on the inner surface of the tank, and a concave scraper for scraping off the crystallized material adhering to the concave part on the inner surface of the crystallizing tank. A scraper device for a crystallization tank.
[2]前記凹部用スクレーパーが反り変形した後に復元できるようにするための凹部用スクレーパーサポート部材が取り付けられていることを特徴とする[1]に記載の晶析槽のスクレーパー装置。 [2] The scraper device for a crystallization tank according to [1], wherein a concave portion scraper support member is attached so that the concave portion scraper can be restored after being warped and deformed.
[3]前記凸部用スクレーパーが反り変形した後に復元できるようにするための凸部用スクレーパーサポート部材が取り付けられていることを特徴とする[1]または[2]に記載の晶析槽のスクレーパー装置。 [3] The crystallization tank according to [1] or [2], wherein a convex scraper support member is attached so that the convex scraper can be restored after being warped and deformed. Scraper device.
[4]前記凸部用スクレーパー、前記凸部用スクレーパーサポート部材、前記凹部用スクレーパー、前記凹部用スクレーパーサポート部材、の4部材が重ね合わされてボルト・ナットで攪拌翼に固定されていることを特徴とする[1]〜[3]に記載の晶析槽のスクレーパー装置。 [4] The four parts of the convex part scraper, the convex part scraper support member, the concave part scraper, and the concave part scraper support member are overlapped and fixed to the stirring blade with bolts and nuts. The scraper device for a crystallization tank according to any one of [1] to [3].
[5]前記凸部用スクレーパーは、前記凸部の中で晶析槽の中心軸からの距離が最も短い位置における晶析槽の内面とのクリアランスが0mm〜1.5mmとなるように構成され、前記凹部用スクレーパーは、前記凹部の中で晶析槽の中心軸からの距離が最も長い位置における晶析槽の内面とのクリアランスが0mm〜1.5mmとなるように構成されていることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の晶析槽のスクレーパー装置。 [5] The convex scraper is configured such that the clearance from the inner surface of the crystallization tank at a position where the distance from the central axis of the crystallization tank is the shortest in the convex part is 0 mm to 1.5 mm. The recess scraper is configured such that the clearance from the inner surface of the crystallization tank at the position where the distance from the central axis of the crystallization tank is the longest in the recess is 0 mm to 1.5 mm. The scraper device for a crystallization tank according to any one of [1] to [4].
[6]晶析槽内の溶液は、鋼板に錫をめっきする際に使用したメタンスルホン酸溶液であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の晶析槽のスクレーパー装置。 [6] The crystallization tank scraper according to any one of [1] to [5], wherein the solution in the crystallization tank is a methanesulfonic acid solution used when plating a steel sheet with tin. apparatus.
本発明においては、晶析槽の内面に凸部と凹部が生じた場合でも、晶析槽の内面に付着した晶析物(結晶)を的確に掻き落すことができる。 In the present invention, even when a convex portion and a concave portion are formed on the inner surface of the crystallization tank, the crystallized substance (crystal) adhering to the inner surface of the crystallization tank can be scraped off accurately.
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、めっき液再生設備(例えば、メタンスルホン酸再生設備)における晶析槽を念頭において述べる。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a crystallization tank in a plating solution regeneration facility (for example, a methanesulfonic acid regeneration facility) will be described in mind.
図1は、本発明の一実施形態における晶析槽を示す縦断面図であり、図2は本発明の一実施形態における晶析槽を示す横断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a crystallization tank in one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing a crystallization tank in one embodiment of the present invention.
図1、図2に示すように、本発明の一実施形態における晶析槽1は、円筒形状であり、外筒2と、外筒2の内側に設けられた内筒3と、外筒2と内筒3の上部を覆う天井5aと、外筒2と内筒3の下部に位置する床5bとを備えている。晶析槽1は、例えばSUS304製で、板厚は2〜6mmである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the crystallization tank 1 in one embodiment of the present invention has a cylindrical shape, an outer cylinder 2, an inner cylinder 3 provided inside the outer cylinder 2, and an outer cylinder 2. And a ceiling 5 a that covers the upper part of the inner cylinder 3, and an outer cylinder 2 and a
そして、内筒3内に供給された再生対象のめっき液30を冷却するために、外筒2と内筒3の間隙には冷却液4が供給されている。
The
また、内筒3内に供給された再生対象のめっき液30を攪拌するために、攪拌機6が設置されている。攪拌機6は、天井上部に設置されたモータ7と、モータ7から内筒3内を下方に延びる回転軸8と、回転軸8から槽半径方向に延びる攪拌翼9とを備えている。攪拌翼9は、回転軸8を中心に回転する。
In addition, a
これによって、この晶析槽1においては、内筒3内に供給された再生対象のめっき液30が攪拌機6で攪拌されながら、内筒3を介して冷却液4で所定の温度に冷却されることによって、めっき液30中に溶け込んでいた鉄分が晶析物31としてめっき液30中に晶析する。
Thus, in the crystallization tank 1, the
ここで、この晶析槽1では、経年変化等によって、図2に示すように、晶析槽1の内面(内筒3の内面3a)に凸部3Aと凹部3Bが生じている。凸部3Aは、晶析槽1の中心軸(回転軸8の軸心8a)から晶析槽1の内面(内筒3の内面3a)までの距離が相対的に短い部分である。凹部3Bは、晶析槽1の中心軸(回転軸8の軸心8a)から晶析槽1の内面(内筒3の内面3a)までの距離が相対的に長い部分である。例えば、回転軸8の軸心8aから内筒3の内面3aまでの距離の平均値を基準値として、回転軸8の軸心8aから内筒3の内面3aまでの距離が基準値未満の部分を凸部3Aとし、回転軸8の軸心8aから内筒3の内面3aまでの距離が基準値以上の部分を凹部3Bとする。
Here, in this crystallization tank 1, as shown in FIG. 2, a
そこで、この実施形態においては、内筒3の内面3aに付着した晶析物32(図1では省略)を掻き落すために、凸部3Aに付着した晶析物32を掻き落すための凸部用スクレーパー12と、凹部3Bに付着した晶析物32を掻き落すための凹部用スクレーパー14とを備えたスクレーパー装置10が、攪拌機6の槽半径方向先端に設置されている。
Therefore, in this embodiment, in order to scrape off the crystallized substance 32 (not shown in FIG. 1) attached to the
すなわち、詳しく述べると以下の如くである。 That is, it is as follows in detail.
スクレーパー装置10は、晶析槽1の天井5a近傍から床5b近傍までに渡って設置されており、攪拌機6の攪拌翼9の槽半径方向先端に配置されたスクレーパー取り付け板11と、攪拌機6の回転方向Sの前方から後方に向かって凸部用スクレーパー、凸部用スクレーパーサポート板、凹部用スクレーパー、凹部用スクレーパーサポート板の順で重ねてボルト・ナット16でスクレーパー取り付け板11に取り付けられた、凸部用スクレーパー12と、凸部用スクレーパーサポート板13と、凹部用スクレーパー14と、凹部用スクレーパーサポート板15とを備えている。
The
図3は、凸部用スクレーパー12、凸部用スクレーパーサポート板13、凹部用スクレーパー14、凹部用スクレーパーサポート板15の平面形状を示す平面図である。いずれも平面形状は矩形であり、縦方向の長さは同一であるが、先端方向の長さはそれぞれで異なっている。そして、先端方向の取り付け位置を変更・調整できるように、ボルト・ナット16用取り付け穴17が長穴になっている。
FIG. 3 is a plan view showing the planar shapes of the convex
そして、凸部用スクレーパー12は、凸部3Aに付着した晶析物32を掻き落すためのスクレーパーである。例えば、硬質テフロン(登録商標)製で厚さが0.5〜3mmである。凸部用スクレーパーサポート板13は、凸部用スクレーパー12が凸部3Aに付着した晶析物32を掻き落す際に晶析物32からの抵抗力で反り変形しても復元できるようにするためのサポート板である。例えば、硬質テフロン(登録商標)製で厚さが1〜6mmである。
And the
一方、凹部用スクレーパー14は、凹部3Bに付着した晶析物32を掻き落すためのスクレーパーである。例えば、硬質テフロン(登録商標)製で厚さが1〜4mmである。凹部用スクレーパーサポート板15は、凹部用スクレーパー14が凸部3Aを通過する際に大きく反り変形した後に復元できるようにするためのサポート板である。例えば、ステンレスバネ鋼製で厚さが0.2〜0.6mmである。
On the other hand, the
そして、冷却液4からの伝熱効率の保持の観点と、スクレーパー装置10の損耗抑制や攪拌機6の過負荷防止の観点とに基づいて、凸部用スクレーパー12と内筒3の内面3aとのクリアランスについては、凸部3Aの中で回転軸8の軸心8aから内筒3の内面3aまでの距離が最も短い位置において、クリアランスが0mm〜1.5mmになるようにし、凹部用スクレーパー14と内筒3の内面3aとのクリアランスについては、凹部3Bの中で回転軸8の軸心8aから内筒3の内面3aまでの距離が最も長い位置において、クリアランスが0mm〜1.5mmになるようにするのが好ましい。
The clearance between the
上記のように構成することによって、この実施形態においては、晶析槽1の内面(内筒3の内面3aに凸部3Aと凹部3Bが生じた場合でも、晶析槽1の内面(内筒3の内面3a)に付着した晶析物(結晶)を的確に掻き落すことができる。
By configuring as described above, in this embodiment, the inner surface of the crystallization tank 1 (the inner surface of the crystallization tank 1 (inner cylinder) even when the
晶析槽1の内面に押し付けるタイプのスクレーパーでは、内筒3の凹凸にスクレーパーを追従させることが難しい。一方、本発明では凹凸に合わせて内筒3の内面3aとのクリアランスを調整することで、内筒3の凹凸にスクレーパーを追従させることが容易に出来る。
In the type of scraper that is pressed against the inner surface of the crystallization tank 1, it is difficult to cause the scraper to follow the unevenness of the inner cylinder 3. On the other hand, in the present invention, the scraper can easily follow the unevenness of the inner cylinder 3 by adjusting the clearance with the
なお、上記の実施形態では、攪拌機6の回転方向Sの前方に凸部用スクレーパー12を設置し、攪拌機6の回転方向Sの後方に凹部用スクレーパー14を設置しているが、その設置順序を逆にしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、めっき液再生設備(例えば、メタンスルホン酸再生設備)における晶析槽を念頭においているが、本発明は、それ以外の用途の晶析槽についても適用することができる。 In the above embodiment, a crystallization tank in a plating solution regeneration facility (for example, a methanesulfonic acid regeneration facility) is considered, but the present invention can also be applied to a crystallization tank for other uses. .
1 晶析槽
2 外筒
3 内筒
3a 内筒の内面
3A 凸部
3B 凹部
4 冷却液
5a 天井
5b 床
6 攪拌機
7 モータ
8 回転軸
8a 回転軸の軸心
9 攪拌翼
10 スクレーパー装置
11 スクレーパー取り付け板
12 凸部用スクレーパー
13 凸部用スクレーパーサポート板
14 凹部用スクレーパー
15 凹部用スクレーパーサポート板
16 ボルト・ナット
17 ボルト・ナット用取り付け穴(長穴)
30 めっき液
31 めっき液中の晶析物
32 晶析槽内面に付着した晶析物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystallization tank 2 Outer cylinder 3
30
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