SE459379B - Saett och apparat foer separering av vatten och loesningsmedel ur en blandning av naemnda vaetskor, vilka anvaendes i en framkallningsmaskin foer moensterkort - Google Patents

Description

459 579 10 20 25 30 medlet med olika metoder, t.ex. genom att blåsa luft genom vatten- -lösningsmedelsblandningen, varvid lösningsmedlet försvinner med luften ut i atmosfären. Även om ett renare vatten på detta sätt kan släppas ut i avloppet, kvarstår miljöproblemet med utsläpp av lösningsmedel till omgivningen. Dessutom har det inneburit stora kostnader, att hela tiden tillföra nytt lösningsmedel och nytt vatten i relativt stora mängder utan möjlighet till återvinning av dessa behandlingsvätskor. För att återvinna lösningsmedlet har man därför föreslagit att överföra vatten-lösningsmedelsblandningen till speciella uppehållskammare, i vilka det tyngre lösningsmedlet får sjunka ned till botten så att det bildas en lösningsmedelsfas, som kan avskiljas och återanvändas efter destillering. Denna metod måste emellertid utnyttja ett flertal uppehållskammare och långa uppehållstider i dessa på grund av att ett långsamt flöde måste användas för att möjliggöra sedimenteringen, vilket således i sin tur kräver relativt stora utrymmen för anläggningen i anslutning till framkallningsmaskinen och innebär en låg kapacitet, där en lösningsmedelsfas erhålles, som dock innehåller en liten mängd vatten, som först måste avlägsnas innan lösningsmedlet kan åter- användas . Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera samtliga ovannämnda problem och åstadkomma ett nytt sätt att separera vat- ten och lösningsmedel ur en blandning av nämnda behandlingsvätskor så att åtminstone vattnet kan återanvändas ett upprepat antal gånger i ett kretslopp, utan att några större mängder nytt vatten behöver tillföras till systemet och utan att någon mängd av vat- ten-lösningsmedelsblandningen släppes ut till den yttre miljön. En apparat för att utföra denna separering kräver en mycket liten plats vid sidan av själva processmaskinen.

Det nya vid sättet enligt uppfinningen består i huvudsak däri att vatten-lösningsmedelsblandningen matas från framkallningsmaskinen 10 15 20 25 459 379 till huvudfiltret i ett cirkulationssystem samtidigt som en från partiklar och droppar av lösningsmedel fri vattenfas bildas och uttages ur filterhuset via ett övre utlopp och återföres direkt till processmaskinen för återanvändning i ett kretslopp.

Apparaten enligt uppfinningen kännetecknas i huvudsak av att hu- vudfiltret är inkopplat till framkallningsmaskinen i ett cirkula- tjonssystem via ledningar för överföring av vatten-lösningsmedels- blandningen till huvudfiltret, och att filterhuset är via ett övre utlopp och ledning anslutet till framkallningsmaskinen för uttag- ning ur filterhuset och återföring direkt till framkallningsmaski- nen i ett kretslopp av en från partiklar och droppar av lösnings- medel fri vattenfas.

Uppfinningen komner att förklaras närmare med hänvisning till rit- ningen, som schematiskt visar en till en framkallningsmaskin an- sluten apparat för separering av en vatten-lösningsmedelsblandning i enlighet med föreliggande uppfinning.

På ritningen betecknas med hänvisningssiffran 1 en framkallnings- maskin för behandling av mönsterkort i ett flertal på varandra följande steg, som innefattar tillförsel av ett specifikt lös- ningsmedel som framkallningsvätska för mönsterkorten och därefter tillförsel av rent vatten för att skölja bort lösningsmedlet från mönsterkorten så att framkallningen avbrytes på önskat sätt.

Till framkallningsmaskinen är ansluten en särskild apparat för be- handling av den så erhållna blandningen av vatten och lösningsme- del för separering av dessa två behandlingsvätskor så att de åter kan användas i processen, särskilt för återvinning av vattnet i en sådan renhetsgrad att det åter direkt kan användas som sköljmedel i framkallningsmaskinen 1 i ett kretslopp, utan att kompletterande rent vatten behöver tillsättas annat än för att ersätta sådana 459 379 10 20 25 30 mängder som t.ex. processen. kan avdunsta eiier på annat sätt försvinna ur Den särskilda apparaten innefattar en cirkuiationstank 2, som mot- tager vatten-iösningsmedeisbiandningen från framkaiiningsmaskinen 1 via en iedning 3. Genom en iedning 4 kan vid behov rent vatten tiiiföras tiii cirkuiationstanken 2, varvid iedningen 4 är försedd med en ventii 5, som är koppiad tiii en nivåkontroii 6 med styr- organ för automatisk påfyiining av nytt vatten. Denna påfyiining sker vid starten och under drift för att ersätta sådant vatten som av någon aniedning försvinner ur systemet. I bottendeien av cirku- iationstanken 2 är en iedning 7 ansiuten, som är försedd med en cirkuiationspump 8, varvid en nivåvakt 9 är anordnad i cirkuia- tionstanken 2, viiken nivåvakt 9 är koppiad tiii cirkuiationspum- pen 8 för att fungera som skydd mot torrkörning av pumpen. Tiii- fiödet tiii och utsugningen av vätska ur cirkuiationstanken 2 är tiiiräckiiga för att vatten-iösningsmedeisbiandningen håiis i rö- reise och biandas i cirkuiationstanken.

Ledningen 7 är ansiuten tiii ett förfiiter 10, viiket är av den typ som fiitrerar bort fasta föroreningar med en partikeistoriek över 5 mikron. Via en returiedning 11 kan en dei av vatten-iös- ningsmedeisbiandningen återföras tiii cirkuiationstanken 2.

Efter förfiitret 10 finns ett huvudfiiter, tiii viiket förfiitret 10 är ansiutet via en iedning 13, som är försedd med en ventii 14 och backventii 15. Huvudfiitret uppvisar ett fiiterhus 12 och en däri monterad cyiindrisk fiiterkropp 17 i form av ett koaiescens- fiiter. Ledningen 13 sträcker sig in tiii centrum av fiiterhuset 12 och fortsätter uppåt i en vertikai dei 16 för att ansiuta sig tiii koaiescensfiitret 17. Ledningsdeien 16 sträcker sig genom den nedre änden av koaiescensfiitret 17 och fortsätter iämpiigen upp tiii dess övre ände, varvid iedningsdeien 16 i koaiescensfiitret 17 är siitsad eiier på annat sätt försedd med öppningar för att fördeia vatten-iösningsmedeisbiandningen utefter heia insidan av 10 15 20 25 30 459 579 det vertikalt monterade koalescensfiltret 17. En skiljekropp 18 är monterad utanför koalescensfiltret 17 och innefattar en runtomgå- ende skiljevägg 19, som helt omsluter koalescensfiltret 17 och är belägen på ett förutbestämt avstånd från detta för att avgränsa ett utrymme 20 däremellan. Skiljeväggen 19 har lämpligen formen av en stympad kon och sträcker sig nedåt och förbi koalescensfiltret 17 så att dess nedre vidare ände är belägen på en lämplig nivå ovanför filterhusets 12 botten för bildande av ett separeringsut- rymme 21, i vilket vattenfasen och lösningsmedelsfasen skiljes från varandra. Filterhuset 12 har därvid i anslutning till den nedre delen av separeringsutrymmet 21 ett första utlopp 22 för det separerade skiktet 38 av lösningsmedelsfasen, som avtappas till en behållare 23 via en ledning 24. Mellan filterhusets 12 yttermantel 25 och skiljeväggen 19 bildas ett ringformat utrymme 26 för avled- ning av vattenfasen i riktning uppåt från separeringsutrymmet 21.

Filterhuset 12 har därvid i anslutning till den övre delen av ut- rymmet 26 ett andra utlopp 27 för den renade vattenfasen, som via en ledning 28 föres tillbaka till framkallningsmaskinen för upp- repad användning. Med en flödesmätare 29 i ledningen 28 kontrolle- ras den vattenmängd, som matas till framkallningsmaskinen i krets- loppet.

Vid den visade utföringsformen är dessutom ett kolfilter 30 inmon- terat i en grenledning 31 från nämnda ledning 28 från huvudfilt- ret. Kolfiltret 30, som normalt är bortkopplat medelst en ventil 32 i grenledningen 31, innehåller förutom ett kolskikt, olika skikt av sand och grus. Det i kolfiltret 30 behandlade vattnet ut- tages via en ledning 33, som mynnar i ett avlopp 34. 1 framkallningsmaskinen 1 finns ett flertal munstycken 35 anordna- de i en spraykammare 39 för att fördela det renade vattnet på ovansidan och undersidan av framatade mönsterkort, som därmed sköljes rena från det i ett tidigare steg i en spraykammare app- licerade lösningsmedlet. Det så förorenade vattnet uppfångas av en snedställd plåt 36 för att därifrån rinna ut till ledningen 3. I 459 10 15 20 25 30 579 vatten-lösningsmedelsblandningen är lösningsmedlet fördelat i mycket små partiklar av en sådan liten dimension, att de endast mycket långsamt sjunker till botten, då blandningen får stå.

Sjunkhastigheten är därmed så låg, att en effektiv separering av lösningsmedlet inte är praktiskt genomförbar.

Apparaten kräver en golvyta utanför framkallningsmaskinen av en- dast 1x1,5 m.

Framkallningsmaskinen och apparatens huvudfilter och de däremellan förefintliga ledningarna med olika utrustningar bildar ett cirku- lationssystem för de två behandlingsvätskorna, av vilka åtminstone vattnet kan användas direkt efter avskiljningen av lösningsmedel i huvudfiltret. Cirkulationssystemet innehåller omkring 300 liter vätska. I framkallningsmaskinen tillföres omkring 1-2,5 liter lös- ningsmedel per timna, medan omkring 1200-1500 liter vatten per timma tillföres i spraykammaren 39. Normalt försvinner omkring 2-3 liter vatten per timma ur cirkulationssystemet, men genom nivåkon- trollen övervakas sådana förluster så att motsvarande mängder nytt vatten automatiskt påfylles i cirkulationstanken 2.

Filtreringen i huvudfiltret grundar sig på olika vätskors vät- ningsegenskaper gentemot fasta filterorgan, vilka är utbildade som ytförstorande kontaktelement i filterhuset. Den patronliknande filterkroppen 17 är därvid stickad eller lindad av två funktio- nellt olika material, av vilka det ena har den egenskapen att lös- ningsmedel i form av mycket små partiklar häftar fast vid materia- lets yta, medan det andra materialet vätes av vatten. I den in- strömmande vatten-lösningsmedelsblandningen föreligger lösnings- medlet i form av mycket små partiklar, som har en sådan liten di- mension att de mycket långsamt sjunker till botten i en stillastå- ende vätskeblandning. Vid den beskrivna utföringsformen har par- ' tiklarna av lösningsmedel en dimension i storleksordningen 0,000l mm. Då vatten-lösningsmedelsblandningen bringas att passera genom koalescensfiltret 17, som är försett med ett stort antal små ge- 10 20 25 30 459 379 nomgående passager eller kanaler, kommer de små partiklarna av lösningsmedel att fastna på det nämnda första materialet och efter hand slås samman med varandra så att större droppliknande kroppar bildas och då dessa erhållit en viss större dimension kan de inte längre kvarhållas av vidhäftningskraften hos det nämnda första ma- terialet, utan släpper från utsidan av koalescensfiltret 17 och under inverkan av tyngdkraften sjunker de så bildade större drop- parna ned genom vattenfasen i utrymmet 20 och separeringsutrymmet 21 för att uppsamlas på filterhusets 12 botten och efter hand av- tappas till behållaren 23, medan den renade vattenfasen, som är fri från partiklar och droppar av lösningsmedel, strömmar upp ut- efter filterhusets 12 insida i utrymmet 26 och uttages genom det övre andra utloppet 27 för att direkt pumpas tillbaka till fram- kallningsmaskinen 1 för förnyad användning utan ytterligare re- ningssteg. Dropparna har en storlek av upp till omkring 4 mm. Det ur filterhuset 12 avtappade lösningsmedlet 38 underkastas lämpli- gen en destillering innan det återföres till framkallningsmaskinen 1 för återanvändning. Det är dessutom ofta önskvärt att behandla det med ett lämpligt stabiliseringsmedel, som förhindrar att lös- ningsmedlet sönderdelas.

Ett lösningsmedel, som för närvarande allmänt användes som fram- kallningsvätska i den ovan allmänt beskrivna framkallningsmaski- nen, är 1,1,1-trikloretan (CH3CCl3), som har en densitet av 1.31 g/cm3 vid 20°C och som har en löslighet i vatten av endast 0.035 viktprocent. Det kan därmed i föreliggande sammanhang be- traktas som praktiskt taget olösligt i vatten. Kokpunkten är 74.o°c vid 760 mm Hg.

Försök som utförts i en apparat av ovan beskrivet slag under an- vändning av 1,1,1-trikloretan har givit ett från filterhuset 12 utgående vatten, som på ett överraskande sätt endast innehåller 0.5 g/l lösningsmedel, vilket motsvarar 500 ppm, vilket anses vara ett mycket bra värde. 459 579 10 20 Det är lämpligt, att vatten-lösningsmedelsblandningen hålles vid en låg temperatur för att därmed hämma tillväxten av alger i cir- kuiationssystemet. ett iämpiigt temperaturamråae är 15-1a°c. För detta ändamål anordnas ett lämpligt kylorgan i cirkulationstanken 2, i vilken vatten-lösningsmedelsblandningen hålls i rörelse, så- som tidigare beskrivits, så att den blir homogen.

Apparaten kan köras med ett och samma vatten under mycket lång tid. Då cirkulationssystemet av någon anledning måste tömmas och rengöras, t.ex. på grund av för hög algtillväxt och/eller för höga salthalter, stänges en ventil 37 i ledningen 28 och öppnas venti- len 32 i grenledningen 31 så att vattnet föres över till kølfilt- ret 30 för rening innan det utsläppes i avloppet 34.

För att ytterligare öka apparatens driftstid mellan två byten av vatten i systemet kan det från början påfyllda vattnet med fördel vara avjoniserat. Det är även lämpligt att använda avjoniserat vatten för att under drift ersätta de små mängder vatten som för- svinner ur systemet, t.ex. avdunstar, följer med mönsterkorten, etc. Apparaten innefattar således enligt en föredragen utförings- form ett lämpligt jonbytarorgan, till vilket ledningen 4 är an- sluten.

Claims (3)

1. lÛ l5 mn 25 459 379 P A T E N T K R A V l. Sätt att separera vatten och lösningsmedel ur en blandning av nämnda vätskor, vilka användes i en framkallningsmaskin (l) för mönsterkort, i vilken mönsterkorten behandlas med ett lösningsmedel som framkallningsvätska och därefter rent vatten för att avbryta framkallningen genom att avlägsna lösningsmedel från mönsterkorten vilket lösningsmedel har en densitet av över 1,2 g/cmi är olösligt i vatten och föreligger i blandningen som smâ partiklar, vilken vatten- -lösningsmedelsblandning behandlas i ett huvudfilter, som uppvisar ett filterhus (l2) och en däri anordnad filterkropp (l7) i form av ett koalescensfilter, vars väggkonstruktion är genomsläpplig för vatten-lösningsmedelsblandningen och innefattar ett första material, vid vilket nämnda små partiklar av lösningsmedlet vidhäftar, samt ett andra material, som vätes av vatten, varvid de små partiklarna av lösningsmedel genom nämnda vidhäftning förenas till droppar, som efter hand lossnar från koalescensfiltret och under inverkan av tyngdkraften sjunker ned och bildar ett nedre skikt (38) av separerad lösningsmedelsfas, som uttages ur filterhuset (12), k ä n n e- t e c k n a t a v att vatten-lösningsmedelsblandningen matas från framkallningsmaskinen (l) till huvudfiltret i ett cirkulationssystem samtidigt som en från partiklar och droppar av lösningsmedel fri vattenfas bildas och uttages ur filterhuset (l2) via ett övre utlopp (27) och återföres direkt till processmaskinen (l) för återanvändning i ett kretslopp.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att den ur filterhuset (l2) uttagna lösningsmedelsfasen (38) återföres till framkallningsmaskinen (l) för återanvändning.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v. att den uttagna lösningsmedelsfasen (38) underkastas destillation före âteranvändningen i framkallningsmaskinen (l). ..-än 459 379 10 15 20 25 30 10 4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att vatten-lösningsmedelsblandningen hâlles vid en temperatur av mellan l5-20°C, företrädesvis l7-l8°C. 5. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att lös- ningsmedlet är l,l,l-trikloretan. 61 Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att, vid byte av vatten i systemet, det använda vattnet föras genom ett kolfilter (30) före utsläpp till avloppet (34). 7. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att det från början i systemet pâfyllda vattnet och ersättnings- vatten, som tillföres under drift, är avjoniserat vatten. 8. Apparat för genomförande av sättet enligt krav l för att sepa- rera vatten och lösningsmedel ur en blandning av nämnda vätskor, vilka användes i en framkallningsmaskin (l) för mönsterkort, i vilken mönsterkorten behandlas med ett lösningsmedel som framkallningsvätska och därefter rent vatten för att avbryta framkallningen genom att av- lägsna lösningsmedlet från mönsterkorten, vilket lösningsmedel har en densitet av över l,2 g/cma, är olösligt i vatten och föreligger i blandningen som små partiklar, vilken apparat innefattar ett huvud- filter, som uppvisar ett filterhus (12) och en däri anordnad filter- kropp (l7) i form av ett koalescensfilter, vars väggkonstruktion är genomsläpplig för vatten-lösningsmedelsblandningen och innefattar ett första material, vid vilket nämnda smä partiklar av lösningsmedlet vidhäftar, samt ett andra material, som vätes av vatten, varvid de små partiklarna av lösningsmedel genom nämnda vidhäftning förenas till droppar, som efter hand lossnar från koalescensfiltret (l7) och under inverkan av tyngdkraften sjunker ned och bildar ett nedre skikt (38) av separerad lösningsmedelsfas, vilket filterhus (l2) har ett nedre utlopp (22) för utmatning av nämnda separerade lösningsmedels- fas, k ä n n e t e c k n a d a v att huvudfiltret är inkopplat till framkallningsmaskinen (l) i ett cirkulationssystem via ledningar 10 15 20 25 459 379 11 (3, 7, 13) för överföring av vatten-1ösningsmede1sb1andningen ti11 huvudfi1tret, och att fi1terhuset (12) är via ett övre ut1opp (27) och 1edning (28) ansïutet ti11 framka11ningsmaskinen (1) för uttag- ning ur fi1terhuset (12) och äterföring direkt ti11 framka11nings- maskinen (1) i ett krets1opp av en från partik1ar och droppar av 1ösningsmede1 fri vattenfas. 91 Apparat en1igt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att det nedre ut1oppet (22) är ans1utet ti11 framka11ningsmaskinen (1) direkt e11er via en desti11ator. 10. Apparat en1igt krav 8 e11er 9, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ky1organ för att hâ11a vatten-1ösningsmede1s- b1andningen vid en 1âg temperatur i cirku1ationssystemet. 11. Apparat en1igt något av kraven 8-10, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett före huvudfi1tret monterat förfi1ter (10) för avlägsnande av fasta partikïar ur vatten-1ösningsmede1sb1and- ningen. 12. Apparat en1igt något av kraven 10-13, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar organ för automatisk ti11förse1 av vatten ti11 cirku1ationssystemet för att kompensera för vattenför1uster under drift. 13. Apparat en1igt något av kraven 8-12, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett jonbytarorgan för ti11förse1 av avjonise- rat vatten ti11 cirku1ationssystemet vid uppstartning och vid behov under drift. 14. Apparat en1igt något av kraven 8-13, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett efter huvudfi1tret (12, 17) i en gren- 1edning (31) anordnat ko1fi1ter (30) för rening av använt vatten före utsïäpp i samband med byte av vatten 1 cirku1ationssystemet.