CS259903B1

CS259903B1 - Provided to reduce chemical and metal losses in chemical and electrochemical processing operations

Info

Publication number: CS259903B1
Application number: CS862533A
Authority: CS
Inventors: Petr Mainer; Jiri Strucovsky; Dalimil Laudat
Original assignee: Petr Mainer; Jiri Strucovsky; Dalimil Laudat
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1988-11-15
Also published as: CS253386A1

Abstract

Zařízení pro snížení ztrát chemikálií a kovů sestávající z operační nádrže, na které je umístěn odsávací rám jehož součástí je rozvod postřikového média opatřený tryskami s plochým střikem skloněným k hladině technologické kapaliny v operační nádrži pod úhlem 4”* 10 až 45°. Roviny střiků sousedních trysek jsou rovnoběžné a skloněné o úhel (i = 0 až 10° k podélné ose odsávacího rámu. Boční prostor operační nádrže je opatřen zákrytem zabraňujícím přestřikúm. Tím, že upravované předměty jsou po vynoření z technologické kapaliny postřikovány oplachovou vodou přímo nad operační nádrží, je docíleno maximálního snížení výnosu technologické kapaliny do následujícího oplachového systému. Dochází tak ke zjednodušení oplachového systému, ke snížení spotřeby oplachové vody a tím i ke zmenšení rozměrů zneškodňovacl stanice. Přínosem jsou pak nejen nižší strojní a stavební investiční náklady, ale i nižší provozní náklady.A device for reducing the loss of chemicals and metals consisting of an operating tank on which is placed a suction frame, which includes a spray medium distribution system equipped with nozzles with a flat spray inclined to the surface of the technological liquid in the operating tank at an angle of 4”* 10 to 45°. The spray planes of adjacent nozzles are parallel and inclined at an angle of (i = 0 to 10° to the longitudinal axis of the suction frame. The side space of the operating tank is equipped with a cover preventing overspray. By the fact that the treated objects are sprayed with rinsing water directly above the operating tank after emerging from the technological liquid, a maximum reduction in the yield of technological liquid to the following rinsing system is achieved. This simplifies the rinsing system, reduces the consumption of rinsing water and thus also reduces the dimensions of the disposal station. The benefit is not only lower machine and construction investment costs, but also lower operating costs.

Description

Vynález se týká oplachové techniky užívané v provozech chemických a elektrochemických úprav.The invention relates to rinsing techniques used in chemical and electrochemical treatment plants.

Aby nedocházelo v technologickém sledu operací k přenášení jedné technologické kapaliny do následující a tím k jejímu postupnému znehodnocování, provádí se potřebné snížení přenášeného množství chemikálií naředěním na únosnou hranici pomocí oplachového systému, v němž je prováděno oplachování zpravidla vodou. Oplachový systém je řešen jako ponorový, postřikový nebo kombinovaný.In order to avoid the transfer of one process liquid to the next in a technological sequence of operations and consequently to its gradual deterioration, the necessary reduction of the transferred amount of chemicals is carried out by dilution to a carrying limit by means of a rinsing system in which water is usually rinsed. The rinsing system is designed as immersion, spray or combined.

Zařízeni pro ponorový oplach sestává z řady nádrží, kterými protéká oplachová voda zpravidla proti směru technologického toku upravovaných předmětů. Upravované předměty jsou zanořovány do jednotlivých nádrží - koncentračních stupňů, ve kterých dochází k postupnému snižování množství a koncentrace technologické kapaliný na povrchu upravovaných předmětů.The immersion rinse device consists of a series of tanks through which the rinse water usually flows upstream of the process flow of the treated articles. Treated objects are immersed in individual tanks - concentration stages, in which the amount and concentration of technological liquid on the surface of treated objects is gradually reduced.

Snižování koncentrace probíhá v oplachové vodě difúzí a je podporováno mechanicky pohybem oplachové vody.The concentration reduction in the rinsing water is by diffusion and is supported mechanically by the movement of the rinsing water.

Zařízení pro postřikový oplach sestává ze soustavy postřikových trysek umístěných v samostatné nádrži, do které jsou zanořovány upravované předměty. Soustava trysek je napájena oplachovou vodou, která postřikuje upravované předměty a snižuje množství a koncentraci technologické kapaliny přenášené na povrchu předmětů.The spray rinsing device consists of a set of spray nozzles located in a separate tank into which the articles to be treated are immersed. The nozzle system is fed with rinsing water, which sprayes the treated objects and reduces the amount and concentration of process liquid carried on the surface of the objects.

Zařízeni pro kombinovaný oplach sestává z jednoho nebo několika ponorových oplachů nad nimiž je umístěna soustava postřikových trysek. Množství a koncentrace technologické kapaliny přenášené na povrchu předmětů je snižována jednak ponorem, jednak postřikem oplachovou vodou při vynořováni či zanořování předmětů.The combined rinse device consists of one or more immersion rinses over which a spray nozzle assembly is located. The amount and concentration of technological liquid transferred on the surface of objects is reduced by immersion or by spraying with rinsing water when objects are emerging or immersed.

Ve všech uvedených případech dochází k výnosu technologické kapaliny do oplachového systému v plné koncentraci a množství, které závisí na tvaru a charakteru předmětů, stavu povrchu a fyzikálně chemických vlastnostech technologické kapaliny.In all these cases, the process liquid is returned to the rinse system in full concentration and quantity, depending on the shape and nature of the articles, the surface condition and the physico-chemical properties of the process liquid.

Dochází tak k vysokým ztrátám technologické kapaliny na straně jedné a vytváření velkého množství oplachové vody s obsahem chemikálií o nízké koncentraci, které je nutno zneškodňovat, nebo následně upravovat na straně druhé.This results in high losses of process fluid on the one hand and the generation of large amounts of rinse water containing low-concentration chemicals that need to be disposed of or subsequently treated on the other.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro snížení ztrát chemikálií a kovů v provozech chemických a elektrických úprav dle vynálezu, sestávající z operační nádrže s technologickou kapalinou, na které je umístěn odsávací rám, vyznačené tím, že součástí odsávacího rámu je rozvod postřikového média opatřený postřikovými tryskami s plochým střikem skloněnými k hladině technologické kapaliny v úhlu alfa = 10 až 45°These disadvantages are overcome by a chemical and metal loss reduction device in chemical and electrical treatment plants according to the invention, consisting of a process liquid tank on which a suction frame is located, characterized in that the suction frame comprises a spray medium distribution system equipped with flat spray nozzles spray, inclined to the level of the process liquid at an angle of alpha = 10 to 45 °

Roviny střiků sousedních postřikových trysek jsou rovnoběžné a skloněné o úhel beta = “ 0 až 10° k podélné ose odsávacího rámu. Boční prostor operační nádrže je opatřen zákrytem zabraňujícím rozprachu.The spray planes of adjacent spray nozzles are parallel and inclined by an angle β = 0 to 10 ° to the longitudinal axis of the exhaust frame. The side space of the operating tank is provided with a cover to prevent spraying.

Tím, že jsou upravované předměty po vynoření z technologické kapaliny postřikovány oplachovou vodou přímo nad operační nádrží, je docíleno maximálního snížení přenosu technologické kapaliny do následujícího oplachového systému a to nejen snížením koncentrace kapaliny přenášené na povrchu předmětů, ale i snížením celkového množství kapaliny, nebot se změnou koncentrace dojde i k pozitivním změnám fyzikálních vlastností technologické kapaliny.By spraying rinsed water directly above the operating tank after the process liquid emerges from the process liquid, maximum reduction of the process liquid transfer to the subsequent rinsing system is achieved, not only by reducing the concentration of liquid transferred on the surface of the objects, changes in concentration will also lead to positive changes in the physical properties of the technological fluid.

Skloněné roviny střiku sousedních postřikových trysek snižují vzájemný styk proudící kapaliny a tím je zmenšena tvorba rozprachu. Boční kryty zabraňují rozprachu oplachové vody mimo prostor operační nádrže.The inclined spray planes of adjacent spray nozzles reduce the contact of the flowing liquid and thereby reduce spray formation. The side covers prevent rinse water from spraying outside the operating tank.

Zařízení dle vynálezu umožňuje snížit množství přenášených chemikálií do následného oplachového systému.The device according to the invention makes it possible to reduce the amount of transferred chemicals to the subsequent rinsing system.

Tím umožňuje zjednodušení oplachového systému při současném snížení spotřeby oplachové vody. To má za následek snížení strojních investic na vlastní oplachový systém při současné úspoře stavebního prostoru.This makes it possible to simplify the rinsing system while reducing the rinse water consumption. This has the effect of reducing machine investment for the actual rinsing system while saving construction space.

Zjednodušením oplachového systému dojde ke snížení spotřeby oplachových vod a následně ke zmenšení rozměrů zneškodňovací stanice. Z toho plynou další úspory strojních a stavebních investic a provozních nákladů zahrnující zneškodňovací chemikálie s elektrickou energií pro pohon míchadel a čerpacích zařízení.Simplification of the rinsing system will reduce the consumption of rinsing water and consequently reduce the size of the disposal station. This results in further savings in machine and construction investment and operating costs, including disposal chemicals with electricity for propulsion of agitators and pumping equipment.

Ekonomická výhodnost použití zařízení dle vynálezu je dokumentována v následujícím příkladu:The economic advantage of using the device according to the invention is documented in the following example:

.*. *

PřikladExample

V galvanizovně je umístěna linka na dekorativní chromování oceli s lesklým předniklováním.In the galvanizing shop there is a line for decorative chromium plating of steel with glossy pre-glazing.

22

Hodinová kapacita linky při taktu 6 min. je 13 m . Při přenosu 0,15 1/m pracovních elektrolytů činí hodinový výnos 1,95 litru. Součástí linky pro uvedenou kapacitu je jedna vana chemického odmaštění, dvě vany elektrolytického odmaštění, pět van pro lesklé niklování a jedna vana pro dekorativní chromování. Všechny tyto operace pracují za zvýšené teploty 50 až 80 °C, to znamená, že u nich je nutno doplňovat odpařené množství vody tak, aby byla udržována konstantní koncentrace.Hourly line capacity at 6 min. is 13 m. With a transfer of 0.15 l / m working electrolytes, the hourly yield is 1.95 liters. The capacity line includes one chemical degreasing bathtub, two electrolytic degreasing bathtubs, five shiny nickel plating baths and one decorative chrome plating bath. All of these operations operate at elevated temperatures of 50-80 ° C, i.e. they need to be replenished with vaporized water to maintain a constant concentration.

Zařízeni dle vynálezu snižující ztráty chemikálií postřikem upravovaných předmětů při výjezdu nad funkční vanou s výhodou využívá této skutečnosti a kapalina použitá pro oplach současně doplňuje odpař ve funkční vaně. V případech, kdy odpař je nižší než množství oplachové vody z postřiku je nutno operační lázeň zahustit některou z možných technik, jako je odpařování, elektrodialýza, reversní osmoza apod.The device according to the invention reducing chemical losses by spraying treated articles on exit from the functional bath advantageously takes advantage of this fact and the liquid used for rinsing simultaneously replenishes the evaporator in the functional bath. In cases where the evaporation is lower than the amount of rinse water from the spray, the operating bath should be thickened by one of the possible techniques such as evaporation, electrodialysis, reverse osmosis, etc.

Při průměrné účinnosti postřikového oplachu nad funkční vanou 70 % (záleží na tvaru a členitosti předmětů, je tedy 70 % vynášené lázně spláchnuto bezprostředně zpět do vany.With an average spray rinse efficiency above the functional bath of 70% (depending on the shape and articulation of the articles, 70% of the discharged bath is flushed back into the bathtub immediately).

Úspory chemikálií, které tak nejsou vynášeny do následujícího oplachového systému, jsou následující:The savings of chemicals that are not carried to the following rinsing system are as follows:

Roční časový fond linky 3 500 h Annual time fund of the line 3 500 h Hodinový výnos Hourly yield Roční výnos Annual yield Úspora Savings Operace Operation Jedn. cena Unit price Koncentr. přípravku Concentr. preparation chem. odm chem 8,50 Kčs/kg 8,50 Kcs / kg 100 g/1 100 g / l 0,195 kg 0.195 kg 683 kg 683 kg 478 kg 4 063 Kčs 478 kg 4 063 Kčs ellyt. odm. ellyt. odm. 5,- Kčs/kg 5, - CZK / kg 100 g/1 100 g / l 0,195 kg 0.195 kg 683 kg 683 kg 478 kg 2 390 Kčs 478 kg 2 390 Kcs niklování nickel plating 17,50 Kčs/1 17,50 Kčs / 1 - - 1,95 1 1,95 1 6 825 1 6,825 1 4 777 1 83 606 Kčs 4 777 1 83 606 Kčs - chromování - chrome plating 10,- Kčs/kg 10, - CZK / kg 400 g/1 400 g / l 0,780 kg 0,780 kg 2 730 kg 2,730 kg 1 911 kg 19 110 Kčs 1 911 kg 19 110 Kčs

Celkem 109 169,Spotřeba oplachové vody je použitím zařízení dle vynálezu snížená úměrně sníženému výkonu.In total, the use of the device according to the invention is reduced in proportion to the reduced power.

operace operation spotřeba vody water consumption m³/rokm ³ / year úspora m^/rok savings m ^ / year 1/m² 1 / m ² 1/h. 1 / h. oplach po odm. chem. rinse after rec. Chem. 2,- 2, - 26 26 91 91 64 64 oplach po odm. ellyt. rinse after rec. ellyt. 2,- 2, - 26 26 91 91 64 64 oplach po niklování Rinse after nickel plating 5,5 5.5 72 72 252 252 176 176 oplach po chromování rinsing after chrome plating 7,- 7, - 91 91 319 319 223 223

celkem 527 m³/roktotal 527 m ³ / year

O toto množství oplachové vody bude méně zatížena zneškodňovací stanice. Další snížení nákladů použitím zařízení dle vynálezu se projeví ve snížených nákladech na zneškodňovací chemikálie a na pracnosti přímo ve zneškodňovací stanici (není nutno likvidovat 527 m³/rok odpadních vod,.The disposal station will be less burdened by this amount of rinse water. Further cost reductions using the device according to the invention will result in reduced costs for disposal chemicals and on labor costs in the disposal station (no need to dispose of 527 m ³ / year of wastewater).

Příklad provedení zařízení pro snížení ztrát chemikálií a kovů v provozech chemických a el. chemických úprav je znázorněn na obr. 1 a 2.Example of equipment for reduction of losses of chemicals and metals in chemical and el. The chemical treatments are shown in Figures 1 and 2.

Na obrázku 1 je příčný řez zařízení, na obrázku 2 je podélný řez zařízením.Figure 1 is a cross-section of the device; Figure 2 is a longitudinal section of the device.

Operační nádrž 4^ naplněná technologickou kapalinou íi je opatřena odsávacími rámy 1^ Součástí odsávacího rámu 1. je rozvod postřikového média g, opatřený postřikovými tryskán;!The process tank 4 filled with the process liquid 1 is provided with suction frames 1. A part of the suction frame 1 is a distribution of the spray medium g, provided with a spray nozzle;

s plochým střikem .5 skloněným k hladině £ technologické kapaliny Q pod úhlem alfa = 10 až 45* . Roviny střiků ji sousedních postřikových trysek 3. jsou rovnoběžné a skloněné o úhel beta = 0 až 10° k podélné ose odsávacího rámu ,1. Boční prostor operační nádrže 4^ je opatřen zákrytem T_.with a flat ejection 5 inclined to the level δ of the process liquid pod at an angle α = 10 to 45 °. The spray planes of the adjacent spray nozzles 3 are parallel and inclined by an angle beta = 0 to 10 ° to the longitudinal axis of the suction frame 1. The side space of the operating tank 4 is provided with a cover T1.

Claims

object of the invention

An apparatus for reducing chemical and metal losses in chemical and electrochemical treatment plants, comprising an operating tank on which a suction frame is located, characterized in that the suction frame (1) comprises a spray medium distribution system (2) provided with spray nozzles (3) with by a flat spray of rinsing liquid (5) inclined to the level (6) of the process liquid (8) in the operating tank (4) with an angle of alpha = 10 to 45 °.

Device for reducing the losses of chemicals and metals according to claim 1, characterized in that the spray planes of adjacent nozzles (3) are parallel and inclined at an angle of beta = 0 to 10 ° with respect to the longitudinal axis of the suction frame (1).

3. The apparatus for reducing metal and chemical losses according to claim 1, characterized in that the side space of the operating tank (4) is provided with a cover (7).