NL8700037A - Nieuw dampontvettingsproces. - Google Patents

Description

P & c *

N 4990-6 Ned.M/EvF

È -1-

Korte aanduiding: Nieuw dampantvettingsproces.

Tot dusverre worden metaalprodukten, die tijdens het fabrikageproces of anderzijds met oliën, vetten, smeermiddelen, emulsies of vuil bedekt zijn, aan het eind van het fabrikageproces of anderzijds, alvorens te worden onderworpen aan een volgend bewerkingsproces (bijvoorbeeld etsen, verchromen, 5 lakken, enz.), vetvrij gemaakt, dus ontvet door neerlating in een van boven open bak in de damp van een bij normale atmosferische druk kokend ontvet-tingsmiddel of oplosmiddel, die zich als vloeistof onder in deze bak of dampontvetter bevindt.

Het te ontvetten voorwerp is kouder dan de damp, zodat de damp tegen 10 het voorwerp condenseert; met het afdruipen van het condensaat wordt het daarin opgeloste vet, vuil enz. meegenomen en aldus het oppervlak van het voorwerp gereinigd.

Geschikte oplosmiddelen voor dit doel zijn (of beter: waren): 15 oplosmiddel kookpunt volledige naam PER 121°C tetrachloorethyleen 1.1.1 TRI 74°C 1.1.1-trichloorethaan TRI 70°C trichloorethyleen KC 40°C methyleenchloride 20

Om te zorgen, dat bij het werken met een 'open bak’ geen oplos-middeldamp naar de ruimte om de dampontvetter heen kon ontwijken, werd de damp in het bovenste gedeelte van de bak gekoeld, zodat zich in de dampruimte een tamelijk stabiele damp-’deken' boven de vloeistofruimte 25 vormde. De weinige damp, die toch nog naar de omgeving wist te ontsnappen - voornamelijk bij het in en uitvoeren van de ontvette voorwerpen in en uit de dampontvetter - was onder de toen heersende voorschriften ten aanzien van de milieubelasting te verwaarlozen.

In Duitsland zijn recentelijk strengere voorschriften met betrek-30 king tot de bescherming van het milieu tegen schadelijke dampen en gassen van kracht geworden, terwijl in Nederland (voorlopig) nog de oude regels geldig blijven.

Daardoor is de dampontvetter met open bak in Duitsland ontoelaatbaar geworden. Een ander bezwaar tegen het huidige dampontvettingsproces is 35 het gebruik van TRI als oplosmiddel, nu gebleken is dat deze stof verdacht wordt kankerverwekkend te zijn.

£’· - vr * ; / ff -2-

Alle momenteel in gebruik zijnde dampontvetters moeten omgebouwd worden, en TRI als oplosmiddel moet in de nieuwe dampontvetter geheel geweerd worden.

Daartoe heeft Aanvraagster een nieuwe werkwijze en inrichting ont-5 wikkeld op basis van de volgende overwegingen:

Wil men in een gesloten dampontvetter onder atmosferische druk ontvetten, dan zal de in de ontvetter aanwezige lucht, verontreinigd met oplosmiddeldamp, telkens na elke 'run’ afgevoerd en gereinigd moeten worden.

Heeft het oplosmiddel bij de werktemperatuur een dampspanning van 10 1 bar dan zou alle lucht in de dampruimte steeds aan het begin van elke 'run' geëvacueerd moeten worden, hetgeen energietechnisch zeer onaantrekkelijk is.

Aanvraagster *s nieuwe methode gaat er dan ook van uit het voorwerp te reinigen in een (verzadigd) mengsel van lucht èn oplosmiddeldamp 15 bij een temperatuur, die aanmerlijk lager is dan de kooktemperatuur van het oplosmiddel.

Keuze van het oplosmiddel. De vraag die dan opkomt is:

Welk oplosmiddel kan men hierbij gebruiken?

In het verleden geschiedde het dampontvetten normaal in een verza-20 digde damp van PER (121°C), TRI (87°C), 1,1,1 TRICHLOORETHAAN (74°C) of METHYLEENCHLORIDE (40°C).

De keuze van het oplosmiddel hangt veelal af van de oppervlakte/ gewichtsverhouding van de te ontvetten materialen.

Hoewel PER uitstekende ontvettingscapaciteit heeft, wordt dit middel 25 vanwege de hoge kooktemperatuur uitsluitend in die gevallen gebruikt waar vanwege de oppervlakte/gewichtsverhouding een lange opwarmtijd nodig is.

In de meeste gevallen echter is ontvetten tot een temperatuur van ca. 80°C voldoende, en daarom koos men of voor TRI of Voor 1,1,1 TRI. Moet 30 er terugwinning van de oplosmiddelen plaatsvinden met bijv. een aktief koolfilter welke geregenereerd wordt met stoom, dan valt 1,1,1 TRICHL00R_ ETHAAN af vanwege de instabiliteit in contact met water.

De verdampingswarmte van PER is lager dan die van de andere middelen. Omdat de verdampingswarmte gelijk is aan de vrijkomende warmte bij 35 condensatie zal bij gebruik van PER meer damp condenseren voor een bepaalde temperatuur bereikt is dan bij gebruik van bijv. TRI. Die hoeveelheid condensaat is mede bepalend voor de ontvettingscapaciteit. Bovendien heeft PER vanwege de hoge kooktemperatuur bij kamertemperatuur de laagste dampspanning waardoor de emissie eenvoudiger in de hand is te

jfV »γ Λ A T

H Ü *5 ƒ « ζ *4> *V * -3-. " houden.

Zodoende kan men door PER-damp toe te voeren aan de ontvettings-installatie een PER-lucht mengsel maken met bijv. een temperatuur van ca. 80°C. Bij deze temperatuur is de dampspanning van PER slechts ca.

5 .25 bar zodat nog steeds .75 bar lucht in de ontvettingsruimte aanwezig kan blijven.

Omdat het PER-lucht mengsel bij deze temperatuur verzadigd is zal toch op het koude werkstuk PER condenseren zodat reiniging plaatsvindt.

Het condensaat loopt samen met het vuil van het werkstuk af. Na de reini-10 ging wordt het PER-lucht mengsel afgezogen en verse lucht toegevoerd. Door de toegevoerde lucht zal de aan het werkstukoppervlak hangende PER verdampen en ook als PER-lucht mengsel afgevoerd worden. In een scheidings-installatie wordt de PER weer van de lucht gescheiden.

Aldus heeft de werkwijze volgens de uitvinding tot kenmerk,dat men 15 de werkwijze tijdens het eigenlijke ontvettingsproces uitvoert in een / afgesloten ruimte, welke men na het ontvetten en na een aantal andere handelingen, naar de omgeving opent voor het lossen en weer laden van voorwerpen, in welke ruimte zich een mengsel bevindt van lucht en verzadigde oplosmiddel-damp, waarbij men werkt bij een temperatuur, die 20 lager is dan het normale kookpunt van het oplosmiddel, maar hoger dan de temperatuur, waarmede de te ontvetten voorwerpen in de condensatieruimte worden gebracht, - men na het ontvettingsproces het lucht-dampmengsel afvoert en de twee componenten van het mengsel scheidt; de gebruikte lucht, praktisch op- 25 losmiddel vrij, naar de buitenatmosfeer afvoert, en verse lucht en eventueel een nieuwe lading voorwerpen inlaadt door de afgesloten ruimte naar de omgeving te openen; en - de afgescheiden oplosmiddel-damp na condensatie terugvoert naar de vloeistofruimte, waarin de voorraad oplosmiddel in vloeibare vorm 30 aanwezig is.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een dampontvetter voor het ontvetten van met vet, olie o.d. verontreinigde voorwerpen in de damp van een ontvettings/oplosmiddel, dat als condensaat neerslaat op het relatief koude, te ontvetten voorwerp, in de vorm van een bak, bevattende 35 - een vloeistofkamer, waarin het oplosmiddel als vloeistof bewaard wordt; - verhittingsmiddelen om de vloeistof in damp om te zetten; - een dampkamer, waarin de ontvetting van het voorwerp plaatsvindt.

De dampontvetter volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat l J M C L* „ / f -4- - de bak tijdens het ontvettingsproces afsluitbaar is; - de vloeistofkamer van de dampkamer gescheiden is; - de vloeistofkamer via een afsluitbare leiding met de dampkamer verbonden is; 5 - middelen om de temperatuur in de dampkamer in te stellen op een tem peratuur, lager dan het kookpunt van het oplosmiddel; - middelen om het damp-luchtmengsel na elk ontvettingsproces af te voeren via een koeler, werkzaam in het temperatuurtraject beneden kamertemperatuur, waardoor het grootste deel van de damp condenseert; 10 - middelen om het resterende damp-luchtmengsel te leiden door een actief koolfilter (AK), waarna hetgeen ontwijkt naar de atmosfeer - ook onder de nieuwe strengere wetten - verwaarloosbaar is.

Uit de drie bruikbare oplosmiddelen, kiest men bij voorkeur PER, in welk geval de bedrijfstemperatuur tijdens het proces op 80°C ingesteld 15 kan worden, hetgeen duidelijk beneden het normale kookpunt van PER is.

De partiële druk van PER is dan 0,25 bar en buiten de dampontvetter is de koeler werkzaam in het temperatuurtraject van +10 tot -20°C.

Voordelen van deze methode boven de "normale dampontvetting" zijn: a. Door het instellen van de temperatuur in de ontvetter kan de hoeveel-20 heid condensaat afhankelijk van de vervuiling van het werkstuk geregeld worden.

b. De hoeveelheid lucht die bij het ontvetten afgevoerd moet worden is kleiner.

c. Het scheiden van oplosmiddel met een hoog kookpunt uit lucht is een-25 voudiger. Deze methode combineert de voordelen van oplosmiddelen met laag kookpunt met de voordelen van oplosmiddelen met hoog kookpunt.

d. Doordat de warmteoverdrachtscoëfficiënt van het oplosmiddel/luchtmengsel kleiner is dan van oplosmiddeldamp treedt condensatie langs het hele werkstuk oppervlak op en zal het effect van de gewone dampontvetter 30 waarbij het werkstuk van onderaf gereinigd wordt, zodat het later van bovenaf stromende vuile condensaat telkens het schone oppervlak weer verontreinigt, niet optreden.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van bijgaande tekening, waarin een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uit-35 vinding is weergegeven, nader worden toegelicht.

De dampontvetter bestaat uit een ruimte 2 waarin de te ontvetten e: 0 0 0 3 7 * -5- delen 1 worden geplaatst op een draagrooster 21.

De deuren 3 worden gesloten zodat het ontvettingsproces zich in een gesloten ruimte afspeelt. Onder het rooster 21 bevindt zich de PER opvang- en voorraadruimte 5, waarin het tijdens het ontvetten gevormde 5 condensaat terugvloeit via een afsluiter 4. Vanuit de PER voorraadruimte 5 vloeit afgekoelde PER vloeistof via een afsluiter 22 naar de ruimte 6, waarin de PER tot verdamping wordt gebracht. De zuivere PER-damp (met een temperatuur van 121 °C wordt nu via een wijde stijgpijp 7 boven in de damp-ruimte 2 gebracht, waardoor zich in deze ruimte een lucht/PER damp-10 mengsel vormt. De PER-damp condenseert op de te ontvetten delen, waardoor deze delen geleidelijk opgewarmd worden. Indien de temperatuur is gestegen tot 80°C heeft het lucht/PER dampmengsel een concentratie van ca. 2 kg PER/m3 gekregen en is de ontvetting voltooid. De verwarming wordt gestopt. De deuren 3 blijven gesloten.

15 Via een afzuigventilator 8 en afsluiter 23 wordt het lucht/dampmengsel naar een diepkoelinstallatie 9 gevoerd, waarin het mengsel wordt gekoeld tot een economisch evenwicht is bereikt tussen koeling en effectief gebruik van een aktief koclfilter 12. Hierbij wordt PER-damp gecondenseerd, welk condensaat via een leiding 14 terugloopt naar de voorraadbak 5.

20 Teneinde te grote condensatie van waterdamp, welke altijd in het lucht/dampmengsel aanwezig is, te vermijden, wordt de gasstroom na de diepkoeling in koeler 9 via een leiding 24 toegevoerd aan een tweedelige condensor 10, in het eerste deel 10a waarvan het mengsel weer iets opgewarmd wordt. De iets verwarmde lucht verlaat de cóndensorruimte 10a via 25 leiding 16 en stroomt uit in de dampontvetruimte 2. De combinatie van condensor 10, verdamper 9 en compressor 11 vormt een "warmte-pomp".

Het tweede deel 10b van de condensor 10 dient om de warmtebalans tussen de damp/luchtstroom en de toegevoerde energie van de "warmtepomp" in evenwicht te brengen. Het teveel aan toegevoerde energie wordt afgevoerd 30 met behulp van een koelventilator 26.

Nadat op deze wijze de concentratie van PER in het lucht/dampmengsel is teruggebracht tot ca.12 g/m3, wordt de ontvetter lichtelijk op onderdruk gehouden door een afzuiging welke via een leiding 17 en een actief koolfilter 12 de lucht naar buiten brengt. Vanwege de combinatie van 35 concentratie en temperatuur kan dit koolfilter 12 klein worden gehouden.

De deuren 3 kunnen nu geopend worden en de ontvette delen 1 kunnen uit de ontvetter worden genomen. Vanwege de zeer lage concentratie van PER-damp in de ontvetter en de daarin aanwezige lichte onderdruk zullen geen PER-dampen in de werkruimte treden.

8 7 C ' ' 7

Claims (3)

1. Werkwijze voor het ontvetten van voorwerpen in een verzadigde damp van een oplosmiddel, waarin de voorwerpen ingebracht worden met een temperatuur lager dan die van de damp, die men op het voorwerp laat condenseren, waarna men het aldus gevormde condensaat laat afdruipen van het 5 voorwerp, waarbij het vet, vuil, enz. meegenomen en het voorwerp gereinigd wordt, met het kenmerk, dat men de werkwijze tijdens het eigenlijke ontvettingsproces uitvoert in een afgesloten ruimte, welke men na het ontvetten en na een aantal andere handelingen, naar de omgeving opent voor het lossen en weer inladen van voorwerpen, in welke ruimte zich een 10 mengsel bevindt van lucht en verzadigde oplosmiddel-damp, waarbij men werkt bij een temperatuur, die lager is dan het normale kookpunt van het oplosmiddel, maar hoger dan de temperatuur, waarmede de te ontvetten voorwerpen in de condensatieruimte worden gebracht, terwijl - men na het ontvettingsproces het lucht-dampmengsel afvoert en de twee 15 componenten van het mengsel scheidt; de gebruikte lucht, praktisch oplosmiddel vrij, naar de buitenatmosfeer afvoert, en verse lucht en eventueel een nieuwe lading voorwerpen inlaadt door de afgesloten ruimte naar de omgeving te openen; en - de afgescheiden oplosmiddel-damp na condensatie terugvoert naar de 20 vloeistofruimte, waarin de voorraad oplosmiddel in vloeibare vorm aanwezig is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men met PER als oplosmiddel werkt.

3. Dampontvetter voor het ontvetten van met vet, olie o.d.verontreinigde 25 voorwerpen in de damp van een ontvettings/oplosmiddel, dat als condensaat neerslaat op het relatief koude, te reinigen voorwerp, in de vorm van een bak, bevattende - een vloeistofkamer, waarin het oplosmiddel als vloeistof bewaard wordt; - verhittingsmiddelen om de vloeistof in damp om te zetten; 30. een dampkamer, waarin de ontvetting van het voorwerp plaatsvindt, met het kenmerk, dat - de bak tijdens het ontvettingsproces afsluitbaar is; - de vloeistofkamer van de dampkamer gescheiden is; - de verdampingsruimte via een leiding met de dampkamer verbonden is en 35 uitmondt in het bovenste punt van de dampkamer; @ -7 n f) a v. '•V* / v* Ü w -J · -7- ? - middelen om de temperatuur in de dampkamer in te stellen op een temperatuur, lager dan het kookpunt van het oplosmiddel; - middelen om het damp-luchtmengsel na elk ontvettingsproces af te voeren in een parallel buizenstelsel (pomp 23), waarbij in een eerste deel 5 van het circuit om de buis een koeler staat opgesteld, werkzaam in het temperatuurtraject beneden kamertemperatuur, waardoor het grootste deel van de damp condenseert; - middelen om het resterende damp-luchtmengsel te leiden door een actief koolfilter (AK), waarna hetgeen ontwijkt naar de atmosfeer - ook onder 10 de nieuwe strengere wetten - verwaarloosbaar is. £ *7 V> f; η τ ? V' . V V V V *