Procédé et installation de décapage d'objets pourvus d'un revêtement

Abstract

 L'invention concerne le décapage d'objets à revêtement. On dissout le revêtement dans une chambre 10 (11) inser- tée par de l'azote (V3 - V4) avec un solvant et l'on transfère le mélange solvant-produit de revêtement dans un réservoir d'épaississement (31 ) soumis à un courant d'azote (32) chauffé en (33). Le mélange azote-solvant est séparé par refroidissement en (36) (38) et condensation des solvants extraits en (41).
Application au décapage d'objets revêtus de peintures et vernis.

Description

[0001] L'invention concerne un procédé de décapage d'objets pourvus d'un revêtement, en particulier d'objets peints ou vernis, par trempage dans un bain de solvant.

[0002] Il existe plusieurs procédés de décapage d'objets peints ou vernis, dont l'un est fondé sur la pyrolyse, c'est-à-dire l'incinération des couches de vernis à des températures entre 500°C et 700°C. Ses inconvénients sont une importante consommation d'énergie, une charge thermique imposée aux objets, des difficultés de manipulation des objets, ainsi qu'une diffusion d'importantes quantités de substances nocives dans l'atmosphère. Un autre procédé connu utilise le sablage pour enlever les couches de vernis. Ce procédé prend relativement beaucoup de temps et pose des problèmes pour éliminer le produit de sablage du vernis. En outre, le stockage du vernis nécessite un dépôt particulier. Un autre procédé connu consiste à décaper le vernis en soumettant les objets à un jet de vapeur à haute pression. Dans ce cas également, la quantité d'énergie requise est relativement importante et un dépôt particulier est nécessaire pour le stockage.

[0003] On connaît également le décapage à l'aide d'ultra-sons, avec objets à décaper plongés dans un bain de solvant qui est effectué sous atmosphère normale. Dans ce cas, l'énergie nécessaire n'est pas aussi importante que dans le cas des procédés décrits précédemment, mais il existe également un inconvénient sur l'environnement du fait du dépôt du vernis détaché qui est encore en partie chargé de solvant. Etant donné que le solvant est inflammable à des températures relativement basses, le danger d'incendie ou d'explosion du solvant est très grand.

[0004] Enfin, un décapage à chaud ainsi qu'un décapage à froid sur la base de procédés utilisant des produits chimiques spéciaux, qui sont eux-mêmes à l'origine de problèmes de stockage, ont été développés. En outre, les quantités de produits chimiques nécessaires sont considérables et la durée du procédé est relativement importante.

[0005] Par conséquent, le but de l'invention est un procédé pour enlever les couches séparables des objets qui en sont recouverts, en particulier pour décaper les objets vernis qui, malgré des coûts d'exploitation faibles, ne produit pas de déchet, ne nécessite qu'une faible consommation de matière première et ne produit qu'une émission faible et négligeable dans l'atmosphère.

[0006] Conformément à l'invention cette tâche est résolue,dans un procédé selon lequel les objets sont introduits dans un réservoir fermé ettraités avec un fluide liquide, le mélange de fluide de traitement et de matériau décapé étant ensuite collecté, le fluide de traitement étant séparé du matériau décapé, du gaz inerte étant introduit dans le réservoir après l'achèvement de l'opération d'enlèvement des couches et le gaz sortant du réservoir étant condensé pour séparer le fluide de traitement dégagé, en ce que des objets à revêtement sont introduits dans le réservoir à fermeture hermétique, que du gaz inerte est introduit dans ledit réservoir jusqu'à l'obtention d'une teneur résiduelle d'oxygène de 3 % en volume, que le gaz sortant du réservoir d'inertage réchauffe par échange de chaleur le gaz inerte introduit dans le réservoir, qu'après l'inertage un produit de décapage est introduit dans le réservoir, dans lequel sont trempés les objets à décaper, qu'après l'opération de décapage et avant le séchage des objets décapés le mélange de revêtement et de produit de décapage est pompé hors du réservoir, que le mélange de gaz sortant du réservoir lors du séchage est refroidi par le gaz inerte introduit dans le réservoir par échange de chaleur avant la condensation du produit de décapage et que le gaz inerte est évacué dans l'atmosphère après la condensation du produit de décapage.

[0007] Dans le cas du procédé faisant l'objet de l'invention, l'élimination des couches, par exemple le décapage d'un vernis, a lieu avec un solvant qui est connu en soi mais, conformément à l'invention, le procédé a donc lieu sous atmosphère inerte. On évite ainsi tout danger d'incendie ou d'explosion lors du décapage du revêtement. Une fois le décapage effectué, le gaz inerte peut être évacué dans l'atmosphère, en passant éventuellement par un dispositif de séparation approprié, sans que des substances nocives ne soient entraînées. Le gaz inerte utilisé dans le procédé d'élimination des couches sert également pour la séparation du solvant et du matériau formant le revêtement protecteur. A cet effet, le gaz inerte évacue le solvant vaporisé et le porte à condensation dans un dispositif approprié. Le solvant séparé peut alors être réutilisé dans le processus opératoire, l'utilisation de produits chimiques polluants et onéreux étant maintenue de ce fait dans des limites très faibles lors de la mise en oeuvre du procédé.

[0008] Lors de la séparation du solvant hors du mélange solvant-matériau de revêtement, on peut obtenir une concentration appropriée de ce mélange afin de le rendre réutilisable. Ceci est par exemple le cas de l'élimination du vernis. Le vernis mélangé dans le solvant peut être réutilisé avec la concentration souhaitée pour un nouveau procédé de vernissage, pour l'obtention de pigments, etc... De la sorte, on évite de le diriger sur une décharge particulière et l'inconvénient qui en résulte pour l'environnement est supprimé.

[0009] Dans une version du procédé faisant l'objet de l'invention, on utilise l'azote comme gaz inerte. En tant que gaz industriel facile à manipuler l'azote peut être utilisé de manière particulièrement favorable dans le procédé faisant l'objet de l'invention.

[0010] Il n'est pas possible d'éviter entièrement que du gaz inerte, s'échappant du bain, entraîne du solvant vaporisé. Par conséquent, selon une modalité de l'invention, on prévoit que le gaz s'échappant du bain soit refroidi par échange de chaleur avec le gaz inerte qui est introduit. Si l'on retire par exemple de l'azote gazeux d'un réservoir sous pression contenant de l'azote liquide, la température de l'azote gazeux s'abaisse, car on lui retire la chaleur d'évaporation. Si l'on réchauffe maintenant l'azote que l'on introduit par échange de chaleur, ceci conduit à un refroidissement du mélange azote-vapeur du solvant. Par ce fait la vapeur du solvant peut se condenser et l'on peut recueillir le condensat liquide tandis que de l'azote pur s'échappe dans l'atmosphère.

[0011] Lorsque l'on extrait du bain le mélange solvant-matériau de revêtement, les objets décapés sont encore imprégnés de solvant. Pour cette raison, selon une autre modalité de l'invention, on propose, lorsque le mélange solvant-matériau de revêtement est retiré du bain, de sécher les objets décapés avec du gaz inerte et que le solvant soit séparé du courant de gaz inerte et de vapeur de solvant et soit recueilli.

[0012] L'étape de procédé indiqué en dernier lieu est réalisée de la manière décrite ci-dessus.

[0013] Ainsi qu'on l'a déjà expliqué, le gaz inerte est utilisé pour séparer le solvant du matériau de revêtement. A cet effet, selon une modalité de l'invention, on prévoit de réchauffer le gaz inerte pour l'évaporation du solvant. En variante, on peut réchauffer le réservoir dans lequel est pompé le mélange solvant-matériau de revêtement. En cas d'utilisation d'azote comme gaz inerte et de solvant usuel, le réchauffage porte sur une température d'environ 60°C.

[0014] Afin d'assurer une meilleure utilisation de l'énergie du procédé de séparation basé sur la condensation,selon une autre version de l'invention, on prévoit de refroidir le mélange vapeur de solvant-gaz inerte par échange de chaleur avec le gaz inerte plus froid libéré après la condensation de la vapeur du solvant.

[0015] Le gaz inerte servant à l'évaporation et à la condensation du solvant est de préférence maintenu en circuit fermé, la quantité de gaz inerte nécessaire étant de ce fait réduite à un minimum. Avant le début de la séparation,le produit circulant dans le circuit sera de préférence rendu inerte au moyen d'un gaz inerte.

[0016] Ainsi qu'il ressort des explications précédentes, le procédé faisant l'objet de l'invention se caractérise par une réutilisation optimale des matières premières utilisées. Avec des coûts d'exploitation très faibles, il n'y a aucune production de déchets. Les quantités de produits émises avec le procédé faisant l'objet de l'invention sont nettement en dessous des recommandations des autorités. Les quantités d'énergie nécessaires à la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention sont très faibles. Du fait d'une manipulation du solvant qui a lieu uniquement en atmosphère inerte, la sécurité de travail est nettement meilleure que la moyenne, le danger d'incendie et d'explosion étant fortement réduit. Les influences exercées sur les postes de travail en ce qui concerne le bruit et les autres nuisances sont minimales. Enfin, le procédé faisant l'objet de l'invention peut être largement automatisé.

[0017] Diverses installations appropriées sont possibles pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention. Une installation conforme à l'invention avec un réservoir recevant les objets et pouvant être raccordé à un réservoir de gaz inerte par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée et d'une soupape d'arrêt, un réservoir de produit de décapage relié au réservoir est caractérisé en ce que le réservoir peut être fermé hermétiquement et peut être relié à l'atmosphère par l'intermédiaire d'une deuxième soupape d'arrêt, d'un échangeur et d'un condenseur, que le réservoir à gaz inerte est relié au réservoir par l'intermédiaire de l'échangeur, que le réservoir de produit de décapage est relié au réservoir par l'intermédiaire d'une pompe et qu'une autre pompe pour pomper le mélange produit de décapage-vernis hors du réservoir est prévue.

[0018] L'installation faisant l'objet de l'invention permet de rendre inerte le réservoir de décapage avant son remplissage avec du solvant et un séchage des objets décapés lorsque le mélange solvant-matériau de revêtement est évacué. Entre ces phases du procédé, les soupapes d'arrêt sont fermées, ce qui permet de maintenir à une valeur relativement peu importante la quantité de gaz inerte nécessaire pour un tel procédé. Les fuites de gaz inerte vers l'atmosphère, en particulier lors de la phase de séchage, ne représentent aucun trouble pour l'environnement, car des précautions appropriées permettent de séparer le solvant qui y est contenu sous forme de vapeur.

[0019] L'échangeur de chaleur de l'installation faisant l'objet de l'invention, est de préférence un évaporateur d'un groupe frigorifique. Cet évaporateur assure un refroidissement suffisant du mélange gazeux constitué par la vapeur de solvant et par le gaz inerte, afin que la vapeur de solvant puisse être condensée et séparée, le gaz inerte refroidi pouvant, selon une modalité de l'invention, être amené par l'intermédiaire d'une conduite dans le réservoir d'épaississement et pouvant, selon une autre modalité de l'invention, être utilisé pour le refroidissement dans un récupérateur amené à l'évaporateur.

[0020] Le solvant séparé peut être ramené dans le réservoir de solvant par l'intermédiaire de pompes appropriées et peut être réutilisé. Le mélange solvant et les matériaux de revêtement concentrés dans le réservoir d'épaississement peut également être réutilisé.

[0021] Un exemple d'exécution est expliqué ci-dessous en référence à la figure unique qui montre, schématiquement, une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'invention.

[0022] Deux réservoirs, 10 et 11, fermés hermétiquement par un couvercle 12 ou 13, sont prévus. Les réservoirs 10 et 11 peuvent être reliés à un réservoir d'azote 16, par l'intermédiaire des conduites d'amenées 14 et 15, et des soupapes d'arrêt V3 ou V4. La sortie du réservoir d'azote 16, peut être fermée directement à l'aide d'une soupape d'arrêt V1. Les réservoirs 10 et 11 peuvent être reliés à l'atmosphère par l'intermédiaire des soupapes V6 ou V5, d'une conduite 17, d'un échangeur 18, d'un séparateur 19 et d'une conduite 20. Dans l'échangeur 18 se trouve un serpentin 21, qui constitue une partie de la conduite d'amenée 14.

[0023] Les réservoirs 10 et 11 sont des réservoirs de décapage qui sont équipés, en outre, de générateurs à ultra-sons, comme indiqué à 22 ou 23. Les réservoirs 10 et 11 peuvent être reliés à un réservoir de solvant 27 par l'intermédiaire d'une pompe 24, des conduites 25 ou 26 et des soupapes V9 et V10.

[0024] Les réservoirs 10 et 11 peuvent être reliés à un réservoir d'épaississement 31 par l'intermédiaire des soupapes d'arrêt V8 et V7, des conduites 28 ou 29 et d'une pompe 30. La conduite d'amenée 32 vers le réservoir d'épaississement 31 est munie d'un dispositif de chauffage 33. Un ventilateur 35 est disposé sur une conduite d'évacuation 34, provenant du réservoir d'épaississement 31. A partir du côté soufflant du ventilateur 35, la conduite 34 se dirige sur l'entrée d'un récupérateur 36 dont l'une des sorties est reliée à l'évaporateur 38 d'un groupe frigorifique désigné, en général, par 39, au moyen d'une conduite 37. Une conduite de sortie 40 de l'évaporateur 38 est reliée à un séparateur 41. Une conduite 42 sortant du séparateur 41 passe au travers du récupérateur 36 et est reliée à la conduite 32, en amont du dispositif de chauffage 33. La conduite 14 est reliée à la conduite 37 ou 32, par l'intermédiaire d'une conduite 43.

[0025] Les séparateurs 19 et 41 sont munis de conduites de sortie 44 ou 45 qui conduisent à une conduite collectrice 46 qui comporte une pompe 47 et qui est reliée au réservoir de solvant 27.

[0026] A la partie inférieure, une conduite 48 comportant une soupape V11 est reliée à un réservoir d'épaississement 31.

[0027] L'installation décrite fonctionne comme suit :

Le couvercle 12 étant ouvert, les pièces à décaper sont accrochées à la main dans le réservoir de décapage 10. Après son remplissage, le réservoir 10 est fermé hermétiquement. On ouvre alors les soupapes V1, V3 et V6. L'azote pénètre dans le réservoir 10, ressort de celui-ci à l'air libre en passant par l'échangeur 18 et le séparateur 19. En même temps, de l'air est extrait. Dès que la teneur en oxygène atteint une valeur inférieure à 3 % de volume, les soupapes V3 et V6 sont fermées. En même temps, ou juste après, la pompe 24 est enclenchée et la soupape V9 couverte, du solvant étant pompé dans le réservoir de décapage 10, comme indiqué en 45 a. Lorsqu'un degré de remplissage prédéterminé est atteint, la soupape est à nouveau fermée et la pompe 24 arrêtée.

[0028] La procédure de décapage commence alors avec l'aide d'ultra-sons.

[0029] En même temps, ou plus tard, la soupape V2 est ouverte, ce qui permet de rendre inerte le circuit de condensation se composant du dispositif de chauffage 33, du réservoir d'épaississement 31, du récupérateur 36, de l'évaporateur 38, du séparateur 41 ainsi que des conduites correspondantes.

[0030] Lorsqu'une concentration d'oxygène prédéterminée est atteinte la soupape V2 est à nouveau fermée. Le dispositif de chauffage 33 est mis en route jusqu'à ce qu'une température prédéterminée soit atteinte.

[0031] Lorsque la phase de décapage estterminée, la soupape V8 s'ouvre et la pompe transporte le mélange se composant de vernis dissous et de solvant dans le réservoir d'épaississement 31. Dans le réservoir d'épaississement 31 le mélange est désigné par 46.

[0032] En même temps, ou plus tard, les soupapes V3 et V6 s'ouvrent. Le courant d'azote traversant le réservoir 10 sèche les pièces décapées. Le mélange vapeur de solvant-azote passe par l'échangeur 18. Le solvant se condense dans cet échangeur et est séparé dans le séparateur 19. L'azote purifié s'échappe dans l'atmosphère par la conduite 20. Le solvant provenant du séparateur 19 pénètre dans le réservoir de solvant 27 par la conduite 44 et à l'aide de la pompe 47.

[0033] Après achèvement de la phase de séchage, le réservoir 10 est rempli d'air. Dès que la teneur en oxygène atteint au moins 19 % de volume, le couvercle 12 s'ouvre automatiquement et les pièces décapées et nettoyées peuvent être extraites. La phase de décapage peut alors être répétée de la manière décrite ci-dessus.

[0034] Entre temps, la phase d'épaississement se déroule comme suit dans le réservoir 31. L'azote tempéré évapore à une température de par exemple 60⁰C une partie du solvant dans le réservoir d'épaississement 31. Le mélange gazeux de solvant et d'azote subit un refroidissement préliminaire dans le récupérateur 36 par l'intermédiaire du ventilateur 35 et est envoyé dans l'évaporateur 38 où la vapeur de solvant se condense. Dans le séparateur 41 le solvant et l'azote sont séparés. L'azote est à nouveau réchauffé dans le récupérateur 36 et est porté dans le dispositif de chauffage 33 à la température souhaitable pour son introduction dans le réservoir d'épaississement 31. La phase d'épaississement dure jusqu'à ce que la viscosité souhaitable du vernis soit atteinte. Lorsque la phase d'épaississement est terminée, la soupape V11 s'ouvre de manière à ce que le vernis puisse être transvasé dans des conteneurs appropriés par l'intermédiaire de la conduite 48.

[0035] Les températures utilisées dans le circuit d'épaississement sont indiquées sur la figure . Elles ne doivent toutefois pas être considérées comme limitatives.

[0036] Il est évident qu'une phase de décapage peut aussi être réalisée en parallèle, ou avec décalage, dans le réservoir 11.

[0037] L'exemple d'exécution montre que le procédé faisant l'objet de l'invention peut être mis en oeuvre avec des composants et des appareils usuels et que les fabrications spéciales onéreuses sont évitées.

Revendications

1. - Procédé de décapage d'objets pourvus d'un revêtement selon lequel lesdits objets sont introduits dans un réservoir fermé et traités avec un fluide liquide, le mélange de fluide de traitement et de matériau décapé étant ensuite collecté, le fluide de traitement étant séparé du matériau décapé, du gaz inerte étant introduit dans le réservoir après l'achèvement de l'opération d'enlèvement des couches et le gaz sortant du réservoir étant condensé pour séparer le fluide de traitement dégagé, caractérisé en ce que des objets à revêtement sont introduits dans le réservoir à fermeture hermétique, que du gaz inerte est introduit dans ledit réservoir jusqu'à l'obtention d'une teneur résiduelle d'oxygène de 3 % en volume, que le gaz sortant du réservoir d'inertage réchauffe par échange de chaleur le gaz inerte introduit dans le réservoir, qu'après l'inertage un produit de décapage est introduit dans le réservoir, dans lequel sont trempés les objets à décaper, qu'après l'opération de décapage et avant le séchage des objets décapés le mélange de revêtement et de produit de décapage est pompé hors du réservoir, que le mélange de gaz sortant du réservoir lors du séchage est refroidi par le gaz inerte introduit dans le réservoir par échange de chaleur avant la condensation du produit de décapage et que le gaz inerte est évacué dans l'atmosphère après la condensation du produit de décapage.

2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise de l'azote comme gaz inerte.

3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange de produit de décapage et de revêtement décapé est collecté dans un réservoir de séparation, que du gaz inerte réchauffé est introduit dans le réservoir de séparation pour l'évaporation du produit de décapage et que le produit de décapage évaporé est ensuite condensé jusqu'à l'obtention d'une concentration suffisante du revêtement décapé.

4. - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le gaz inerte est réchauffé à environ 60°C.

5. - Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le gaz inerte servant à l'évaporation et à la condensation du produit de décapage est maintenu en circuit fermé.

6. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mélange de vapeur du produit de décapage et le gaz inerte sortant du réservoir de séparation subit un refroidissement préliminaire par échange de chaleur avec le gaz inerte plus froid libéré après la condensation de la vapeur du produit de décapage.

7. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit de passage du gaz inerte ou du mélange gaz inerte-vapeur du produit de décapage est préalablement rendu inerte avec du gaz inerte pour la condensation de la vapeur du produit de décapage.

8. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le bain de décapage est excité par ultra-sons.

9. - Installation pour le décapage des objets revêtus de vernis ou peintures avec au moins un réservoir recevant les objets et pouvant être raccordé à un réservoir de gaz inerte par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée et d'une soupape d'arrêt, un réservoir de produit de décapage relié au réservoir, en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le réservoir (10, 11) peut être fermé hermétiquement et peut être relié à l'atmosphère par l'intermédiaire d'une deuxième soupape d'arrêt (V6, V5), d'un échangeur (21, 18) et d'un condenseur (19), que le réservoir à gaz inerte (16) est relié au réservoir (10, 11) par l'intermédiaire de l'échangeur (18, 21),que le réservoir de produit de décapage est relié au réservoir (10, 11) par l'intermédiaire d'une pompe (24) et qu'une autre pompe pour pomper le mélange produit de décapage-vernis hors du réservoir (10, 11) est prévue.

10. - Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'on prévoit au moins un réservoir d'épaississement (31), pouvant être relié au côté refoulement de l'autre pompe (30), et au réservoir de gaz inerte (16) par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée (43) et d'une troisième soupape d'arrêt (V2) et en ce qu'une conduite d'évacuation (34) reliée au réservoir d'épaississement (31) est dirigée vers un séparateur (41) par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur (38) alimenté en réfrigérant.

11. - Installation selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur est un évaporateur (38) d'un groupe frigorifique (39).

12. - Installation selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le gaz inerte libéré du produit de décapage condensé est ramené dans le réservoir d'épaississement (31) par l'intermédiaire d'une conduite (37 ou 32).

13. - Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait qu'un dispositif de chauffage (33) est disposé sur la conduite (37 ou 32).

14. Installation selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisée par le fait qu'un ventilateur (35) est disposé sur la conduite d'évacuation (34) venant du réservoir d'épaississement (31).

15. - Installation selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisée en ce que la conduite d'évacuation (34) provenant du réservoir d'épaississement (31) et la conduite (37) allant vers le réservoir d'épaississement (31) passe derrière le séparateur (41) par un récupérateur (36) pour réaliser un échange de chaleur.

16. - Installation selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisée en ce que les sorties des séparateurs (19, 41) sont reliées au réservoir de produit de dévernissage (27) par l'intermédiaire d'une troisième pompe (47).

Dessins