Układ urządzeń do odzyskiwania składników spoiwa z

POLSKA
RZECZPOSPOLITA
101053
OPIS PATENTOWY
LUDOWA
Ci v IłLNIA
Patent dodatkowy
do patentu nr
U~?du Pviłentow<*go ,
Zgłoszono: 06.12.74 (P. 199473)
Int. Cl.2
B01D 50/00
B22C 19/00
Pierwszeństwo:
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono: 14.08.76
Opis patentowy opublikowano: 31.01.1980
Twórcy wynalazku: Jan Harpula, Józef Tokarski, Leszek Reindl, Stanisław Burda,
Kazimierz Bruzda, Bogusław Słomczyński, Jur Piszak, Zbigniew
Górny, Mieczysław Dębski, Jerzy Śliwa, Tadeusz Rzepa, Andrzej
Heryan, Janusz Czarski, Julian Kawaler, Jerzy Urlata, Marian
Adamus
Uprawniony z patentu: Instytut Odlewnictwa, Kraków (Polska)
Układ urządzeń do odzyskiwania składników spoiwa
z materiałów odpadowych przy sporządzaniu rdzeni z mas
ze spoiwami utwardzanymi chemicznie lub fizykochemicznie
'
jest układ urządzeń
cyjnych. W procesach adsorbcji urządzenia wy¬
przeznaczonych do odzyskiwania składników spoi¬
posażone są w układy składające się z materia¬
łów o wysokiej sile adsorbcji, najczęściej węgiel
aktywny lub żel krzemionkowy. Wkłady, stanowią-
Przedmiotem
wynalazku
wa z materiałów odpadowych przy sporządzaniu
rdzeni odlewniczych z mas ze spoiwami utwardza¬
nymi na drodze oherndcznej lub fizykochemicznej.
. W
nowoczesnych
technologiach
5
wykonywania
rdzeni odlewniczych, nie związana część spoiwa
stosowanego do utwardzania rdzeni odprowadza¬
na jest do atmosfery powodując zanieczyszczenie
10
naturalnego środowiska.
Na przykład w procesie wykonywania rdzeni
znanym z patentu PRL nr 74479, odprowadzany
jest do atmosfery materiał odpadowy w postaci
mieszaniny powietrza z parami trójchloroetylenu.
Z kolei, w procesie „Ashland-cold-box-pirocess"
rdzenie przedmuchiwane są w celu utwardzenia
mgłą odpowiednio dobranego, najczęściej toksycz¬
nego katalizatora, przy czym-znaczna
część
16
nie-
przereagowianego katalizatora zostaje zaabsorbo¬
wana w kiwasie, a część wraz z powietrzem od¬
20
prowadzana jest do atmosfery.
W innym procesie utwardzania rdzeni znanym
z patentu PRL nr 82712, do atmosfery odprowa¬
dzana jest mieszanina powietrza z panami związ¬
ków organicznych zawartych w żywicy stosowa¬
nej jiako spoiwo.
Znany jesit z publikacji zamieszczonej w „Inter¬
national Modern Foundry issue" nr 6/1974 sposób
częściowego zmniejszenia emisji tych związków do
atmosfery na drodze stosowanych procesów sorp¬
101058
ce podstawowe
elementy
urządzenia,
należy każ¬
dorazowo wymieniać po nasyceniu ich substancja¬
mi adsorbcyjnymi lub poddawać regeneracji. W
procesie absorbcji stosuje się zbiorniki z ciekłymi
substancjamd, w których pary, gazy lub ciecze rozpuszczają się. Substancje absorbcyjne również
wymagają okresowej wymiany lub regeneracji.
Według wynalazku, układ urządzeń do odzyski¬
wania składników spoiwa z materiałów odpado¬
wych przy sporządzaniu rdzeni odlewniczych z mas
ze spoiwami utwardzanymi na drodze chemicznej
lub fizykochemicznej pozwala w znacznym stop¬
niu zmniejszyć emisję tych składników do atmo¬
sfery i ich odzysk przez skraplanie.
Układ urządzeń według wynalazku wyposażony
Jest we wstępny wymiennik ciepła, wtórny wy¬
miennik ciepła, filtr, rozdzielacz fazowy, freonowy
wymiennik ciepła, adsorber
agregat chłodniczyw
par oraz
freonowy
Wynalazek został uwidoczniony w przykładzie
25 wykonania na rysunku, który przedstawia schemat
so
układu urządzeń.
Układ posiada obieg otwarty — dla mieszaniny
powietrza z parami oraz obieg zamknięty — dla
czynnika chłodniczego, którym jest freon.
W obiegu otwartym, przepływa mieszanina po-
101 053
3
4
wietrzą z panami substancji chemicznych, podczas
którego ma drodze wymrażania substancje te zo¬
stają usunięte z powietrza.
Z kolei w obiegu zamkniętym przepływające pa¬
ry czynnika chłodniczego to jest freonu ochładzają te elementy urządzenia przez które przepływa¬
ją pary substancji chemicznej
zmieszane z po¬
dzielone i składniki spoiwa spływają grawitacyj*
nie do zbiornika 8, a woda jest odprowadzona na
zewnątrz. Po drugim stopniu ochłodzenia miesza¬
nina przechodzi przewodem rurowym do filtra 4,
5
staje
na wypełnieniu filtra 4,
skąd
tacyjnie do zbiornika 8, a, woda odprowadzona jest
na zewnątrz.
15
Zimne i oczyszczone powietrze przechodzi z fil¬
tra 4 przewodem rurowym do przestrzeni rurkowej
wstępnego wymiennika, gdzie wykorzystane jest
jako czynnik chłodzący powietrze dostarczone z
urządzenia wykonywania rdzeni. Powietrze to na¬
stępnie przechodzi przez adsorber 5, w którym
oczyszcza
20
wymiennikiem ciepła 7. Filtr 4 połączony jest prze¬
wodem rurowym z rozdzielaczem fazowym 6, któ¬
ry z kolei połączony jest przewodem rurowym ze
zatrzymana
grawitacyjnie spływa do rozdzielacza fazowego 6,
w którym woda zostaje oddzielona od składników
spoiwa. Ciekłe składniki spoiwa spływają grawi¬
wietrzem.
Układ urządzeń według wynalazku do odzyski¬
wania składników spoiwa z materiałów odpado¬
wych jest połączony bezpośrednio lub poprzez
pompę próżniową z dalszym urządzeniem do spo¬
rządzania rdzeni z masy rdzeniowej ze spoiwami
utwardzonymi chemioznie lub fizykochemicznie, za
pomocą przewodu rurowego. Przewód ten jest po¬
dłączony do wstępnego wymiennika ciepła 2, któ¬
ry z kolei połączony jest przewodami rurowy¬
mi z wtórnym wymiennikiem ciepła 3, filtrem 4,
adsorberem par 5 i rozdzielaczem fazowym 6.
Wtórny wymiennik ciepła 3 połączony jest prze¬
wodami rurowymi z filtrem 4, rozdzielaczem fa¬
zowym 6 i podwójnymi przewodami z freonowym
gdzie mgła składników spoiwa i para wodna zo¬
25
się całkowicie i odprowadzone jest
do
atmosfery.
Czynnikiem chłodzącym we wtórnym wymienni¬
ku ciepła 3 jest freon, krążący w zamkniętym układzie freonowym, składającym się z freonowych
agregatów chłodniczych 1, łapacza wody 9, freono¬
wego wyrniennika ciepła 7 i (Wtórnego wymiennika
ciepła 3.
zbiornikiem materiałów odzyskanych 8. Freonowy
wymiennik ciepła 7 włączony jest w obieg zam¬
knięty czynnikia chłodniczego z agregatami chłod¬
niczymi 1 i łapaczem wody 9.
Układ według wynalazku posiada dużą wydaj¬
ność oczyszczania powietrza, odzysk par składni¬
ków spoiwa oraz możliwość automatyzacji całego
procesu. Urządzenie umożliwia eliminację emisji
toksycznych par składników spoiwa do atmosfery,
przy czym niektóre z nich jako ciecze, po ich roz¬
dzieleniu i oiczyszczeniu mogą być użyte ponownie
Zastrzeżenie
St
przy produkcji spoiwa.
Wstępnie ochłodzone powietrze zawierające po¬
zostałą część składników spodiwa i pary wodnej
zostaje przewodem rurowyn\ odprowadzone ze
wstępnego
wymiennika
ciepła 2
do
przestrzeni
międzyrurkowej wtórnego wymiennika ciepła 3,
gdzie zostaje ochłodzone do temperatury około
—10°C. Część spoiwa i pary wodnej zostaje skro¬
plona i odprowadzona grawitacyjnie do rozdzie¬
lacza fazowego 6, w którym ciecze te zostają roz¬
Układ urządzeń do odzyskiwania składników
spoiwa z materiałów odpadowych przy sporzą¬
dzaniu rdzeni z mas ze spoiwami utwardzanymi
chemicznie lub fizykochemicznie,' znamienny tym,
że w skład urządzenia wchodzi wstępny wymien¬
nik
35
40
patentowe
ciepła (2) połączony przewodami rurowyimi z
wtórnym wymiennikiem ciepła (3), filtrem (4), adsorberem par (5) i rozdzielaczem fazowym (6), przy
czym wtórny wymiennik ciepła (3) połączony jest
równocześnie przewodami rurowymi z filtrem (4),
rozdzielaczem fazowym (6) i podwójnymi przewo¬
dami z freonowym wymiennikiem ciepła (7), a
filtr (4) połączony jest przewodem rurowym z roz¬
dzielaczem fazowym (6), który z kolei połączony
jest przewodem rurowym ze zbiornikiem materia¬
łów odzyskanych (8), zaś freonowy wymiennik cie¬
pła (7) włączony jest w obieg z agregatem chłod¬
niczym (1) i łapaczem wody (9).
101 053