Установка для регенерации растворов

 

Использование: в гальванотехнике, производствах, связанных с мойкой и обезжириванием изделий, в процессе которых образуются органические загрязнения в виде устойчивых эмульсий типа масло - вода. Сущность изобретения: электроды установлены в электродной камере в виде пакетов с промежутками. Объем промежутка между пакетами составляет 1 - 3 объема, занимаемого одним электродным пакетом. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гальванотехнике, к производствам, связанным с мойкой и обезжириванием изделий, в процессе которых образуются органические загрязнения в виде устойчивых эмульсий типа масло-вода, и может быть использовано для непрерывной или периодической регенерации этих растворов или их очистки от масел или других органических загрязнений.

Известен электрохимический смеситель отстойник. Недостатком данного устройства является то, что камера электрообработки дополнена электродами без чередования активных и пассивных зон и отсутствуют устройство для автоматического сбора органических загрязнений. Процесс разрушения устойчивости и последующего разделения эмульсий, образующихся отработанными растворами вышеуказанных типов протекает таким образом, что процесс активации и инициирующей флокуляции частиц происходит непосредственно в активной зоне (зоне электрообработки) последующая дополнительная флокуляция частиц, необходимая для более глубокого разделения эмульсии происходит в пассивной зоне, без энергетических затрат, т. е. протекает без тока. Простое увеличение электродов в активной зоне с целью достижения глубокой очистки эмульсии приводит к увеличению энергетических затрат при общем эффекте очистки соразмерным с устройством, использующим чередование активных и пассивных зон. С другой стороны, существующие устройства для электрообработки эмульсий не содержат в качестве составной части компактных и удобных узлов сбора накапливаемых в верхнем слое электродной камеры органических загрязнений. Обычно для этой цели используются различные емкости, что представляет неудобства для обслуживания, особенно для режима непрерывной регенерации, и увеличивает площадь, занимаемую установкой.

Цель изобретения повышение эффективности при низких энергозатратах, обеспечение удобства сбора органических загрязнений при регенерации растворов, образующих эмульсии типа масло-вода.

Цель достигается тем, что устройство состоит из корпуса, разделенного перегородками и сообщающимися между собой камерами приемной и выходной, основной камеры электрообработки с перфорированными титановыми электродами, электромеханического адсорбционного узла сбора органических загрязнений. Электродная камера состоит из активных и пассивных зон. В первых устанавливаются пакеты электродов, а вторые представляют собой свободное пространство, по объему соотносящее 1-3 объема, занимаемого отдельным электродным пакетом. Корпус снабжен боковым наклонным карманом, примыкающим к боковой поверхности электродной камеры, в пассивной зоне которой располагается электромеханическое адсорбированное устройство, собирающее органические загрязнения из верхнего слоя камеры в боковой карман.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция установки.

Корпус 1 разделен перегородками на три камеры, сообщающиеся между собой при помощи щелей: на приемную камеру 2, электродную камеру 3, выходную камеру 4. Особенностью данной конструкции является устройство основной электродной камеры 3, которая состоит из чередующихся активных 3а и пассивных 3n зон. В активных зонах 3а располагаются электродные пакеты, выполненные из перфорированных титановых листов. Пассивные зоны 3n представляют собой свободное пространство, соответствующее по объему, занимаемому отдельным электродным пакетом. Уменьшение объема пассивных зон ниже указанной относительной величины существенно уменьшает эффективность процесса, а увеличение приводит к возрастанию размеров установки без существенного увеличения эффективности разделения эмульсий. Электромеханический адсорбционный узел 5 располагается в одной из пассивных зон. Другой особенностью конструкции является наличие наклонного бокового кармана 6, примыкающего к боковой поверхности электродной камеры 3, из верхнего слоя которой при помощи электромеханического адсорбционного узла 5 в этот карман подаются органические загрязнения, например масла, сливаемые по мере их накопления при помощи сливного крана 7.

Устройство работает следующим образом.

Регенерируемый раствор поступает в приемную камеру 2, обеспечивающей детурбулизацию потока. Через нижнее щелевое отверстие в перегородке раствор поступает в основную электродную камеру 3, в которой происходят электрообработка и разрушение устойчивости эмульсий, образуемых органическими загрязнениями. Разрушение устойчивости и инициирующая флокуляция частиц эмульсии происходит в активных зонах 3а, а последующая флокуляция частиц происходит без тока в пассивных зонах 3n. Чередование активных и пассивных зон обеспечивает высокую эффективность процесса удаления органических загрязнений в сочетании с низкими энергозатратами.

Раствор, очищенный от органических загрязнений, поступает в выходную камеру 4 и используется затем в технологическом процессе. Собираемые в верхнем слое электродной камеры 3 органические загрязнения захватываются вращающимися диском электромеханического адсорбционного устройства 5 и с помощью скребков подается в боковой карман 6, наклонное днище которого облегчает слив этих веществ по мере их накопления при помощи сливного крана 7. При длительной эксплуатации моющих или обезжиривающих растворов они корректируются по основным компонентам.

При использовании изобретения повышается эффективность работы устройства при низких энергозатратах за счет использования чередования активных и пассивных зон, причем разделение эмульсии происходит в пассивной зоне без затрат электрической как следствие предварительной имицирующей флокуляции частиц в активной зоне.

При обработке эмульсии методом электронейтрализации в активной зоне происходит электронейтрализация поверхностного заряда, вследствие чего частицы теряют устойчивость. Это относится к эмульсиям типа масло-вода, которые образуются при эксплуатации моющих и обезжиривающих растворов. Устойчивость таких эмульсий объясняется наличием поверхностного одноименного заряда у частиц, что приводит к возникновению расклинивающего давления и отталкиванию частиц (теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека, см. Щукин Е.Д. Перцов А.В. Амелина Е.А. Коллоидная химия. М. 1982, с. 257).

Разрушение поверхностного заряда, частиц в активной зоне приводит к их начальной (иницинирующей) флокуляции. В дальнейшем процесс может продолжаться и без электрического тока до тех пор, пока частицы вновь не приобретут заряд за счет специфической адсорбции, чаще всего анионов раствора. Для разрушения устойчивости остающихся вновь заряженных частиц необходима повторная электронейтрализация поверхностного заряда частиц эмульсии, что осуществляется в последующей активной зоне. Процесс таким образом может быть продолжен. Соотношение объемов активной и пассивной зон на 1-3 определено опытным путем: при увеличении соответственно соотношения объемов активной и пассивной зон выше указанных пределов процесс последующей флокуляции в пассивной зоне достигается не полностью, что уменьшает эффективность работы устройства и соответственно увеличивает энергозатраты. При уменьшении этого соотношения за оговоренные пределы возрастает объем устройства, а следовательно, его стоимость и габариты без заметного повышения эффективности его работы.

Использование бокового наклонного кармана в сочетании с адсорбционным электромеханическим устройством обеспечивает компактность и удобство сбора накапливаемых в верхнем слое электродного блока органических загрязнений. При этом процесс сбора осуществляется полностью автоматически компактным устройством при минимальных энергозатратах.

Использование устройства для регенерации моющих и обезжиривающих растворов позволит отказаться от строительства громоздких линий по нейтрализации обработанных растворов, составляющих значительный объем в общем объеме концентрированных стоков, сбрасываемых предприятиями. Процесс эффективной регенерации этих растворов при низких энергозатратах позволит сэкономить значительное количество энергоресурсов, а также снизить расход химических компонентов на приготовление растворов (до 70-90%).

При использовании данного устройства в режиме непрерывной регенерации достигается повышение качества мойки и обезжиривания изделий.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРОВ, содержащая корпус, перегородки, разделяющие его на сообщающиеся между собой приемную, электродную и выходную камеры, перфорированные титановые электроды, отличающаяся тем, что электроды установлены в электродной камере в виде пакетов с промежутками, при этом соотношение объема промежутка между пакетами и объема занимаемого одним электродным пакетом составляет 1 3.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена наклонным боковым карманом, примыкающим к боковой наружной поверхности корпуса электродной камеры в промежутке между пакетами электродов, и электромеханическим адсорбционным устройством для сбора органических загрязнений в боковой карман.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2