PL61865B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 02.1.1968 i(P 124 483) 30.ni.1971 61865 KI. 85 c, 2 MKP C 02 c, 5/04 UKD Twórca wynalazku: Tadeusz Wachtl Wlasciciel patentu: Zaklady Mechaniczne „Tarnów", Tarnów (Polska) Sposób unieszkodliwiania zuzytych kapieli cyjanowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób unieszko¬ dliwiania zuzytych kapieli cyjanowych i urzadze¬ nia do stosowania tego sposobu. Wspomniane ka¬ piele sa powszechnie stosowane w procesach ob¬ róbki galwanicznej. Znane obecnie metody unie¬ szkodliwiania kapieli cyjanowych opieraja sie przewaznie na neutralizacji chemicznej wzgled¬ nie elektrochemicznej.W procesie neutralizacji chemicznej zuzyte ka¬ piele cyjanowe sa spuszczane z wanien produk¬ cyjnych do komór neutralizatora, gdzie dodaje sie przygotowany uprzednio w oddzielnym zbiorniku czynnik neutralizujacy np. roztwór wodny siar¬ czanu zelaza, podchloryn sodu, albo dawkuje sie chlor w stanie gazowym. Nastepnie miesza sie przez okres kilku godzin neutralizowana kapiel przy pomocy mechanicznych mieszaków, albo spre¬ zonym powietrzem. Po ostaniu sie kapieli pobiera próbke do analizy chemicznej, której wynik okre¬ sla dalszy tok postepowania.Najczesciej zachodzi koniecznosc kilkakrotnego powtarzania tych czynnosci neutralizacyjnych, po¬ niewaz zuzyte kapiele cyjanowe posiadaja rózne zanieczyszczenia, zalezne od charakteru pracy, które w czasie neutralizacji wchodza w nowe wtórne reakcje chemiczne trudne do uchwycenia w pierwszej fazie neutralizacji. Po ostatecznym zneutralizowaniu kapieli i ostaniu, spuszcza sie ja do kanalizacji przemyslowej, a stracony osad wy¬ wozi na poletka osadcze. Przy neutralizacji elek- 15 20 25 30 trochemicznej (jonowej), w miejsce chemicznego czynnika neutralizujacego stosowany jest prad elektryczny, przy czym zagadnienie usuwania osa¬ du przebiega podobnie jak to opisano przy neutralizacji chemicznej. Wymienione procesy wy¬ magaja budowy specjalnych komór neutralizacyj¬ nych, mieszalników, zbiorników na przygotowanie roztworów neutralizujacych, urzadzen transporto¬ wych do wywozu osadu, oraz specjalnie do tego celu wydzielonych poletek osadczych. Eksploata¬ cja neutralizatorów cyjanowych jest dosc klo¬ potliwa i bardzo niebezpieczna z powodu mozli¬ wosci zatrucia nie tylko osób zatrudnionych bez¬ posrednio przy neutralizacji, lecz równiez pracu¬ jacych w poblizu, poniewaz w czasie neutraliza¬ cji wytwarzaja sie lotne zwiazki trujace. Prócz tego zachodzi niebezpieczenstwo, szczególnie w warunkach przemyslowych, ze zobojetnione ka¬ piele cyjanowe po spuszczeniu ich do kanalizacji ogólnej, gdzie odprowadzane sa rózne scieki nie zawsze obojetne, moga wchodzic w nowe reakcje chemiczne, które przywróca sciekom szkodliwe wlasnosci, wzglednie wytworza trujace opary.W takim przypadku moze nastapic zatrucie od¬ biornika scieków, albo zatrucie pomieszczen, które posiadaja lacznosc kanalizacyjna za po¬ srednictwem kratek sciekowych bezsyfonowych.Prócz wymienionych metod, za granica stosuje sie jeszcze sposób unieszkodliwiania substancji cyja¬ nowych polegajacy na neutralizacji kapieli cyja- 6186561865 3 nowych srodkami chemicznymi, a stracony osad jest spalany w kotlach po uprzednim zmieszaniu go z weglem. Ta metoda równiez nie zabezpie¬ cza od zatrucia osób zatrudnionych przy unie¬ szkodliwianiu kapieli cy janowy eh podobnie jak metody stosowane w kraju.Celem wynalazku jest wiec opracowanie urza¬ dzenia i sposobu dajacego pelna gwarancje cal¬ kowitego unieszkodliwiania kapieli cy janowy eh, przy zachowaniu maksymalnego bezpieczenstwa obslugi, oraz otoczenia. Aby osiagnac ten cel wy¬ tyczono sobie zadanie unieszkodliwiania zuzytych kapieli cy janowy eh bez stosowania neutralizacji chemicznej.Wytyczone zadanie osiaga sie na drodze do¬ prowadzenia zuzytej kapieli do stanu wrzenia w pojemniku umieszczonym wewnatrz pieca tyglo¬ wego, przegrzaniu wytworzonej pary i wprowa¬ dzeniu jej do plomienia o wysokiej temperaturze, gdzie nastepuje rozklad cyjanków przez wydzie¬ lenie wegla zwiazanego z azotem i jego spalenie, po czym zostaje tylko nieszkodliwy azot. Groma¬ dzacy sie osad na dnie pojemnika jest okresowo spalany w tym samym piecu przez chwilowe za¬ trzymanie doplywu zuzytych kapieli cy janowy eh do pieca. Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku jest dokladnie wyjasnione na podstawie przy¬ kladu wykonania.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest na rysunku, gdzie podano schematycznie przekrój pieca i wanny na zuzyta kapiel cyjano- wa oraz uklad polaczen instalacji elektrycznej i hydraulicznej. Jak uwidoczniono na rysunku urza¬ dzenie do samoczynnego spalania zuzytych ka¬ pieli cy janowy eh sklada sie z pieca tyglowego 1 przykrytego od góry ognioodporna pokrywa 2 uszczelniona dobrze piaskiem 3, opalanego palni¬ kiem 4.Wewnatrz pieca znajduje sie pojemnik 5 przy¬ kryty odwróconym zbiornikiem 6, który spoczywa na odpowiednich wspornikach 7 przyspawanych w górnej czesci scianki pojemnika 5, tworzac miedzy pojemnikiem 5 i zbiornikiem 6 obwodowa szczeline 8. W pojemniku 5 znajduja sie trzy rurki przyspawane do dna pojemnika 5, przy czym rur¬ ka 9 polaczona jest z elektropompka 10, rura przelewowa 11 polaczona jest z wanna 12 za¬ wierajaca zuzyta kapiel cy janowa 13 przykryta pokrywa 14, a rura 15 sluzy do zamocowania elektrod sterujacej 17 i kontrolnej 16. Elektro¬ pompka 10 podaje do pojemnika 5 zuzyta kapiel cy janowa 13. Na przewodzie laczacym elektro- pompe 10 z wanna 12 znajduje sie zawór odcina¬ jacy 18. Spaliny z pieca 1 odprowadzane sa do komina przez rure wylotowa 19.Praca urzadzenia sterowana jest samoczynnie odpowiednim regulatorem elektrycznym 20. Re¬ gulator 20 sklada sie z lacznika glównego L, stycznika elektrycznego Sx, przekaznika czasowe¬ go Pcz napedzanego silnikiem SP i sterowanego elektromagnesem E, transformatora Tr obnizaja¬ cego napiecie, diody prostowniczej P, kondensa¬ tora C wygladzajacego prad wyprostowany do zasilania wzmacniaczy tranzystorowych Tx i T2.Biegun ujemny wyprostowanego pradu pola¬ czony jest z pojemnikiem 5 przez rure 15.Tranzystor Ti wzmacnia impulsy elektryczne podawane przez elektrode 17 i przekazuje je za 5 posrednictwem przekaznika Px do przekaznika czasowego Pcz ustalajacego cykl pracy pompki 10.Tranzystor T2 wzmacnia impulsy elektryczne po¬ dawane przez elektrode 16 i za posrednictwem przekaznika P2 wylacza pompke 10 z ruchu w 10 przypadkach awaryjnych.Opory Ri i R2 ograniczaja prad bazy tranzy¬ storów Tx i T2. Lampki sygnalizacyjne zielona Z zapala sie po wlaczeniu lacznika glównego L, a lampka czerwona Cz swieci tylko w czasie pom- 15 powania kapieli 13 z wanny 12 do pojemnika 5 przez pompe 10. Sposób unieszkodliwiania i dzia¬ lania urzadzenia wedlug wynalazku jest naste¬ pujacy: Zuzyte kapiele cyjanowe 13 gromadzi sie w 20 wannie 12. Po otworzeniu zaworu odcinajacego 18 i wlaczeniu doplywu pradu do regulatora elek¬ trycznego 20 lacznikiem glównym L, zaswieci sie zielona lampka Z i zadziala stycznik S^ który równoczesnie zapali czerwona lampke Cz i uru- 25 chomi pompke 10, podajaca kapiel cyjanowa 13 z wanny 12 do pojemnika 5. Pompka 10 bedzie pracowala tak dlugo, dopóki poziom tloczonej cieczy w pojemniku 5 nie zetknie sie z elektroda sterujaca 17, która wówczas poda impuls elek- 33 tryczny ujemny przez ciecz 13 w pojemniku 5 i opór ograniczajacy Ri na baze tranzystora T^ Wzmocniony impuls elektryczny spowoduje za¬ dzialanie przekaznika Pi na skutek wzrostu pra¬ du w obwodzie kolektora trynzystora Tlf gdzie wlaczony jest przekaznik Pi, a zamkniete styki przekaznika Pi podadza prad do przekaznika cza¬ sowego Pcz, który po okreslonym czasie, ustalo¬ nym na tarczy przekaznika czasowego Pcz wylaczy pompe 10 i silniczek SP przekaznika Pcz, utrzy¬ mujac ten stan tak dlugo, dopóki elektromagnes E sterujacy przekaznik Pcz bedzie pod napieciem.Nastepnie po sprawdzeniu szczelnosci, zamknie¬ ciu pieca 1 pokrywa 2 uszczelniona piaskiem 3, zapala sie palnik 4, którego plomien obmywa stycznie pojemnik 5 i zbiornik 6. Ciecz w pojem¬ niku 5 podgrzewa sie do temperatury wrzenia a zbiornik 6 do temperatury okolo 500°C. Opary wrzacej cieczy w pojemniku 5 po przejsciu przez 50 szczeline miedzy pojemnikiem 5 i zbiornikiem 6, gdzie ulegaja przegrzaniu, dostaja sie do plomie¬ nia palnika 4, w którym nastepuje rozklad cy¬ janków na wegiel i azot, przy czym wegiel zo¬ staje spalony. Produkty spalenia i powstaly z 55 rozkladu cyjanków azot, odprowadzane sa rura wylotowa 19 do komina. Po odparowaniu cieczy w pojemniku 5 do tego stopnia, ze elektroda 17 wynurzy sie zupelnie z cieczy nastapi przerwa w obwodzie bazy tranzystora Ti wskutek czego 60 obnizy sie wartosc pradu plynacego przez kolek¬ tor tranzystora, w obwodzie którego znajduje sie przekaznik Pb nastapi rozwarcie styków prze¬ kaznika Pi, zwolnienie elektromagnesu E prze¬ kaznika Pcz, co spowoduje ponowne wlaczenie G5 pompki 10 i silniczka SP na ustalony okres cza- 3561865 su, analogicznie jak przy pierwszym uruchomie¬ niu, co opisano wyzej. Cykl ten powtarza sie sa¬ moczynnie w miare odparowania cieczy do okre¬ slonego pozdomu. Po kilkugodzinnej pracy, nie rzadziej niz raz na dobe, nalezy wylaczyc doplyw pradu lacznikiem glównym L i pozostawic pa¬ lacy sie palnik 4 przez okres okolo 1,5 godziny, celem zupelnego odparowania cieczy i wypalenia zgromadzonego osadu w pojemniku 5. Ponowne uruchomienie urzadzenia mozna przeprowadzac po ostudzeniu pieca.W celu ochrony pieca 1 przed zalaniem go cie¬ cza tloczona pompka 10 do pojemnika 5 w przy¬ padkach awaryjnych, czy ewentualnych zaklócen pracy aparatury sterowniczej, zastosowano rure przelewowa 11, która odprowadzalaby nadmiar cieczy z powrotem do wanny 12. Elektroda 16 sluzy do natychmiastowego wylaczenia pompy i unieruchomienia urzadzenia w przypadku podnie¬ sienia sie poziomu cieczy powyzej rury przele¬ wowej 11. Przypadek taki moze zaistniec przy nadmiernym wzburzeniu sie cieczy posiadajacej duze zanieczyszczenia w pojemniku 5, które wznoszac sie zamkna obwód elektryczny, podajac na baze tranzystora T2 impuls elektryczny o la¬ dunku ujemnym przez ciecz 13 w pojemniku 5 elektroda 16. Opór R2 ograniczajacy prad bazy tranzystora T2, spowoduje wzrost pradu w obwo¬ dzie kolektora i zadzialanie przekaznika P2 znaj¬ dujacego sie w tym obwodzie. Styki bierne tego przekaznika P2 wylacza prad w obwodzie cewki stycznika Si zatrzymujac pompke 10, a styki czynne przekaznika P2 zamkna obwód samopod- trzymywania przekaznika P2 unieruchamiajac w ten sposób samoczynne sterowanie.Ponowne uruchomienie urzadzenia moze nasta¬ pic po usunieciu przyczyny powstalego zaburze¬ nia.Do zasadniczych zalet opisanego urzadzenia, na¬ lezy zaliczyc maksymalne podniesienie poziomu bezpieczenstwa pracy w procesie unieszkodliwia¬ nia silnie trujacych kapieli cyjanowych, dzieki wprowadzeniu samoczynnej pracy urzadzenia bez stalej obslugi, oraz calkowita ochrone wód scie¬ kowych i atmosfery przed zatruciem cyjankami, poniewaz w metodzie spalania nie ma osadu i oparów w postaci zwiazków cyjanowych. W po¬ równaniu z aktualnie stosowanymi procesami 5 unieszkodliwiania zuzytych kapieli cyjanowych, odpada zupelnie koniecznosc budowy komór neutralizujacych, urzadzen pomocniczych, jak rów¬ niez odpada niebezpieczenstwo zatrucia oparami cyjanowymi osób postronnych zatrudnionych w 10 poblizu urzadzen do unieszkodliwiania kapieli cyjanowych. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 15 1. Sposób unieszkodliwiania zuzytych kapieli cyjanowych, znamienny tym, ze zuzyta kapiel cy- janowa (13) podaje sie malymi dawkami z wan¬ ny (12) elektropompka (10) do podgrzewanego palnikiem (4) pojemnika (5), w którym kapiel poddaje sie odparowaniu, a opary podgrzewa sie i wprowadza do plomienia palnika (4), gdzie zwiazki cyjanowe rozklada sie na azot i wegiel spalajacy sie w .plomieniu, przy czym produkty spalania odprowadza do komina, pozostaly zas osad w pojemniku jest poddawany okresowo spa- 25 laniu przez ciagle podgrzewanie pojemnika (5) przy zatrzymaniu doplywu kapieli.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, dzialajace samoczynnie przy pomocy znanych elementów automatyki, znamienne tym, ze sklada sie z pieca tyglowego (1), wewnatrz którego znajduje sie pojemnik metalowy (5) z ka¬ piela cyjanowa (13) przykryty odwróconym zbior¬ nikiem (6) zawieszonym na wspornikach (7) przy¬ mocowanych do scianek pojemnika (5) w ten spo¬ sób, ze miedzy sciankami pojemnika (5) i scian¬ kami zbiornika (6) utrzymuje sie szczelina obwo¬ dowa (8), a w srodku pojemnika (5) umieszczone sa pionowo trzy rury, z których jedna (15) za¬ wiera elektrody sterujace (16) i (17), druga (8) polaczona z elektropompka (10) jest rura doprowa¬ dzajaca kapiel cyjanowa (13), a trzecia (11) sta¬ nowi przelew zabezpieczajacy piec przed zala¬ niem kapiela cyjanowa. 30 35KI. 85 c, 2 61865 MKP C 02 c, 5/04 Lubelskie Zaklady Graficzne. Zam. 2354. 12.IX.70. 280 PL PL