Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne le domaine du nettoyage d'articles en les débarrassant des impuretés
technologiques, et plus précisément, elle a pour objet un procédé de nettoyage des
articles en les débarrassant des produits pétroliers et des impuretés mécaniques,
ainsi qu'une installation pour la réalisation de ce procédé.
[0002] L'invention peut être appliquée avec le plus grand effet au nettoyage de la surface
des articles encrassés par des huiles minérales, végétales et des graisses animales,
par des pâtes, des conservateurs, des liquides de coupe et d'autres impuretés technologiques,
dénommés plus loin produits pétroliers et impuretés mécaniques.
Etat de la technique
[0003] Dans la technologie moderne de production, on met en jeu un grand nombre de matériaux
auxiliaires. On peut y rapporter les huiles minérales, végétales et les graisses animales,
les pâtes, les conservateurs, les liquides de coupe, etc. Ils restent sur la surface
des articles et rendent nécessaire un nettoyage avant l'assemblage ou l'application
d'un revêtement protecteur. Dans les opérations de décrassement des articles, on utilise
des solvants hydrocarbonés, des solvants hydrocarbonés chlorés et/ou fluorés, des
solutions aqueuses d'électrolytes, des substances tensio-actives et des mélanges complexes
à base de ceux-ci. Après l'opération de nettoyage des articles, ils sont, avec les
impuretés, tous rejetés dans l'environnement sous forme de déversements industriels,
de vapeurs, de produits d'incinération des résidus de distillation, de boues à ensevelir.
Le prix des pertes irrécupérables de substances chimiques et le dommage causé par
la pollution de l'environnement sont immenses.
[0004] On connaît un procédé de décrassement des articles
(SU-A-1093732). Ce procédé comprend le traitement de la surface des articles avec des solutions
aqueuses contenant des substances tensio-actives et des activateurs du processus,
par exemple, le persulfate d'ammonium, le phosphate de mono-éthanolamine, l'acide
sulfamique, l'acide oxalique, des naphtalène-sulfonates et l'eau. La régénération
des solutions usées est réalisée par décantation, élimination des produits pétroliers
émergés à la surface de la solution et par filtrage des impuretés mécaniques.
[0005] Dans ce procédé, la régénération de la solution usée ne consiste qu'en la décantation
et le filtrage des systèmes inhomogènes. Le solvant usé, pollué d'impuretés solubles,
n'est nullement régénéré. C'est ainsi que, les solutions aqueuses, et les solvants
organiques et les produits pétroliers sont rejetés dans l'environnement.
[0006] On connaît un procédé de nettoyage de la surface des articles en les débarrassant
des produits pétroliers et des impuretés mécaniques
(SU-A-541857) consistant en ce que l'article à nettoyer est préalablement chauffé jusqu'à 60°C,
est traité avec un détergent contenant du white spirit, des alcoylphénols hydroxéthyliques
ou de l'alcool gras, de l'eau, de l'alcoylsulfonate de sodium et du gaz-oil. Avec
cela, l'article est maintenu 10 à 15 mn à une température de 50 à 60°C et l'article
est lavé avec une solution aqueuse chauffée à 60°C et contenant 0,1 à 0,3% de tripolyphosphate
et 0,1 à 1% d'alcoylphénol hydroxéthylique. La solution usée est régénérée en la chauffant
jusqu'à une température de 80 à 90°C, puis le produit pétrolier surnageant est éliminé,
tandis que la solution aqueuse détergente est réutilisée plusieurs fois pour le nettoyage.
[0007] Cependant, lors de l'opération de nettoyage des articles, le solvant réagit partiellement
avec les impuretés éliminées par lavage. Les produits pétroliers, les graisses et
les impuretés mécaniques solides, éliminés périodiquement du processus, contiennent
du solvant, des produits de sa réaction chimique avec les impuretés et doivent donc
être ensevelis.
[0008] La phase aqueuse, après saturation en composants solubles des produits pétroliers,
doit aussi être ensevelie.
[0009] On connaît un procédé de décrassement de surfaces dures des articles à l'aide de
compositions de substances organiques
US-A- 3957 672. Le procédé consiste en un traitement des surfaces dures aux éthers polyfluorés ou
aux alcanes chlorés et/ou fluorés avec additions de perfluoro-alcools, de perfluoro-éthers,
de perfluoro-acides en quantité de 0,02 à 1% en masse. Les solvants volatiles répartissent
la substance dissoute sur la surface et, en se volatilisant rapidement, rejettent
(dispersent) la pellicule de produits pétroliers de la surface. La consommation de
la composition est égale à quelques cm³ par 100 p. carrés de surface. Dans le procédé
connu, on n'a pas résolu le problème de séparation des solutions usées en constituants
initiaux pour les utiliser au recyclage et la consommation en détergents est assez
élevée, tandis que la base volatile, les liquides fluorocarboné en s'évaporant dans
l'atmosphère, détruisent la couche d'ozone de l'atmosphère.
[0010] On connaît aussi un procédé de nettoyage de la surface des articles
(GB-A-2104104). D'après ce procédé, la surface des articles est nettoyée par un solvant en circulation,
composé d'un hydrocarbure chloré liquide et d'une substance tensio-active dont les
constituants sont sélectionnés de manière qu'ils ne se mélangent et ne réagissent
pas avec les impuretés technologiques. La solution usée est régénérée par évaporation
de l'hydrocarbure chloré liquide. Après condensation, on ajoute au solvant épuré la
substance tensio-active et on le renvoie pour un nettoyage réitéré de l'article. Les
impuretés éliminées par lavage, après évaporation du solvant, doivent être séparées
de la substance tensio-active pour pouvoir être réutilisées. Dans le procédé, cette
opération n'est pas réalisée alors que le procédé en lui-même n'est appliqué que dans
un domaine restreint : le nettoyage de la surface d'articles après application de
revêtements protecteurs, mais alors, il peut y avoir décomposition du solvant chloré
en présence de l'eau et de chlorures de métaux avec formation de substances très toxiques.
[0011] Pour réaliser les procédés connus, on peut utiliser l'installation de nettoyage de
la surface des articles du type carrousel, qui est composée d'ensembles standards
correspondant au type de la solution détergente ou aux prescriptions de l'opération
technologique (D-teur V. Kampschulte et coll., RFA, Somingen, "Installation de nettoyage
et de dégraissage à ultra-sons et sans ultra-sons"). L'installation comprend une chambre
de nettoyage dotée d'un dispositif d'activation mécanique et à ultra-sons, du nettoyage,
un dispositif de distillation, un dispositif de séparation des impuretés mécaniques
solides, des condenseurs de piégeage et de condensation des vapeurs du solvant. Cette
installation est caractérisée par un faible facteur d'utilisation du solvant à cause
de la décomposition et de la réaction du solvant avec les impuretés mécaniques éliminées
par lavage et l'eau et de l'ensevelissement des résidus de distillation contenant
une quantité notable de solvant. Les pertes de solvant dans les installations de ce
type font de 0,1 à 0,5 kg par m² de surface nettoyée des articles.
[0012] On connait un procédé de nettoyage des articles en les débarrassant des produits
pétroliers et des impuretés mécaniques décrit dans le document SU-A-1 189 515 ayant
servi de base au préambule de la revendication principale, réalisé dans une installation
et comprenant le nettoyage de la surface des articles par un solvant circulant, le
séchage des articles nettoyés, la régénération de la solution usée et la séparation
des impuretés éliminés par lavage. D'après ce procédé, les articles sont chauffés
jusqu'à une température requise et sont traités par le solvant en circulation. Après
nettoyage, l'article est séché sous vide. Les articles séchés sont refroidis et sortis
de l'installation. Les vapeurs du solvant, formées lors du séchage, sont condensées
et sont renvoyées au cycle de nettoyage de la surface des articles. Le solvant usé
est regénéré par distillation. Il se forme alors un distillat et un résidu de distillation
contenant du solvant non volatilisé, des produits pétroliers et des impuretés mécaniques
éliminés par lavage. Le distillat est renvoyé au cycle de nettoyage et les composants
liquides du résidu de distillation sont filtrés et réutilisés.
[0013] Ce procédé est aussi caractérisé par de grandes pertes de solvant, causées par sa
volatilité élevée, par son évacuation avec le résidu de distillation et aussi dues
à sa réaction chimique avec les impuretés éliminées par lavage et l'eau.
[0014] L'installation pour réaliser ce procédé décrite dans le document (SU-A-1 189 515)
ayant servi de base à la revendication 8 comprend un transporteur pour déplacer les
articles et, alignées, une chambre d'entrée, des chambres neutres, une chambre de
nettoyage dotée d'un système de circulation du solvant, une chambre de séchage raccordée
à un système à vide, un condenseur pour piéger les vapeurs de solvant, un distillateur,
un accumulateur du distillat, un collecteur de produits pétroliers et un filtre pour
séparer les impuretés mécaniques. Toutes les chambres de l'installation sont hermétiquement
fermées à l'aide de vannes.
Exposé de l'invention
[0015] L'invention vise à créer un procédé de nettoyage des articles consistant à les débarrasser
des produits pétroliers et des impuretés mécaniques et une installation pour sa réalisation
qui permettraient de changer l'état d'agrégation du milieu nettoyant du solide au
gazeux, de régler la solubilité réciproque dans le système "pollutions technologiques
- milieu nettoyant" et grâce à cela, d'augmenter l'efficacité du nettoyage des articles,
de réduire les pertes du milieu nettoyant ainsi que la quantité d'impuretés éliminées
par lavage se diffusant dans l'environnement.
[0016] A cet effet la présente invention a pour objet un procédé de nettoyage d'articles
consistant à les débarrasser des produits pétroliers et des impuretés mécaniques comprenant
le traitement de la surface des articles avec un solvant en circulation, le séchage
des articles nettoyés , la régénération de la solution usée, la capture des vapeurs
de solvant à partir du mélange air-vapeur et la séparation des produits pétroliers
et des impuretés mécaniques, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on effectue le
traitement de la surface froide des articles à l'aide du solvant fondu qui se cristallise
sur la surface froide des articles, puis on effectue un chauffage des articles, entraînant
la fusion du solvant cristallisé, on refroidit la solution usée jusqu'à une température
proche mais supérieure de 1 à 10 C° de celle de fusion du solvant entraînant la décantation
de la solution refroidie avec formation de deux couches: d'une couche supérieure contenant
les produits pétroliers, les impuretés mécaniques légères et une partie du solvant,
et d'une couche inférieure, contenant le solvant, les impuretés mécaniques lourdes
et une partie des produits pétroliers, puis on refroidit la couche supérieure jusqu'à
cristallisation complète du solvant qu'elle contient, on en sépare les produits pétroliers,
puis les cristaux de solvant sont fondus séparés des impuretés mécaniques légères,
et réunis dans la couche inférieure dont on sépare alors le solvant des impuretés
mécaniques lourdes, le solvant étant renvoyé au nettoyage des articles, tandis que
les impuretés mécaniques légères de la couche supérieure et les impuretés mécaniques
lourdes de la couche inférieure sont séchées pour en séparer le solvant qui est réutilisé
après condensation pour nettoyer les articles.
[0017] Ainsi, le procédé permet d'augmenter l'efficacité du nettoyage (la pollution résiduelle
de la surface des articles après le nettoyage compose 0,01 à 0,05 mg/cm²), de réaliser
une régénération des solutions usées avec le recyclage du solvant, d'exclure les pertes
des produits pétroliers, de séparer les produits pétroliers et les impuretés mécaniques
et de réduire leur rejet dans l'environnement.
[0018] Suivant une réalisation particulière, les solvants utilisés sont des substances organiques,
solides en conditions normales, fluorées et/ou chlorées, chimiquement inertes, insolubles
dans les produits pétroliers et ne pouvant pas dissoudre ces derniers aux températures
inférieures à la température de fusion du solvant.
[0019] L'application de tels solvants permet de réduire leur perte grâce à l'absence d'une
réaction chimique entre eux et les impuretés éliminées par lavage, à leur faible solubilité
dans les produits pétroliers et aussi grâce aux valeurs faibles de la pression des
vapeurs au-dessus du solvant solide. En outre, l'emploi de tels solvants permet de
séparer les impuretés sans changer la composition chimique, ni les propriétés des
solvants. Ainsi, on parvient pratiquement à un procédé entièrement sans rejets. Par
exemple, les pertes de solvant d'après le procédé proposé ne dépassent pas 4 g par
m² de surface d'article traité et on extrait des solutions usées au moins 94% des
produits pétroliers initiaux introduits dans l'opération de nettoyage sur les articles
encrassés.
[0020] Il est préférable de soumettre une partie du solvant usé à la distillation, puis
d'envoyer le distillat formé pour le rinçage des articles et après ce rinçage de diriger
à nouveau le distillat à la distillation, tandis que le résidu de distillation, contenant
les produits pétroliers et une quantité notable de solvant, doit être réuni avec la
solution usée.
[0021] L'application de ces opérations permet d'augmenter l'efficacité du nettoyage et aussi
de réduire les pertes de solvant et de produits pétroliers. L'encrassement résiduel,
après le rinçage de la surface des articles à l'aide du distillat de solvant, représente
0,01 à 0,001 mg/cm².
[0022] Le problème de la prévention du rejet des vapeurs de solvant dans l'atmosphère peut
être résolu en ce que l'air et les vapeurs de substances organiques chlorées et/ou
fluorées, après le séchage des articles, sont refroidis jusqu'à la cristallisation
complète du solvant et ensuite, les cristaux de solvant sont séparés de l'air.
[0023] Il est préférable que les cristaux de solvant, séparés de l'air, soient fondus et
utilisés pour rincer les articles. Cette opération permet d'augmenter le taux d'utilisation
du solvant.
[0024] Suivant une réalisation particulière, on sépare les produits pétroliers de la couche
supérieure de la solution usée par filtrage. Le filtrage est suffisamment efficace
quand, dans la couche supérieure, se trouve une quantité insignifiante d'impuretés
mécaniques et les cristaux de solvant sont suffisamment grands.
[0025] Suivant une variante de réalisation on sépare les produits pétroliers de la couche
supérieure par centrifugation. La centrifugation est préférable pour séparer les produits
pétroliers des cristaux finement dispersés et des impuretés mécaniques.
[0026] La présente invention a encore pour objet une installation pour réaliser le procédé
comprenant une chambre de nettoyage des articles raccordée à un système de régénération
de la solution usée, comprenant un distillateur et un accumulateur du distillat communiquant
avec ce dernier, une chambre de séchage des articles, un moyen pour déplacer les articles
à travers les chambres, un système à dépression et un système de capture des vapeurs
de solvant, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre
une chambre de rinçage des articles, reliée par l'intermédiaire d'une pompe à l'accumulateur
de distillat et en ce que le système de régénération de la solution usée est doté
d'un refroidisseur de la solution usée, raccordé à un décanteur servant à séparer
la solution usée en deux couches: une couche supérieure et une couche inférieure,
ledit décanteur est relié à un système de séparation des composants de la couche supérieure
et à un système de séparation des composants de la couche inférieure, que le système
de séparation des constituants de la couche supérieure comprend, en série, un cristalliseur
et un dispositif de séparation des produits pétroliers, qui possède une sortie reliée
à un collecteur de produits pétroliers, ainsi qu'une sortie raccordée à un collecteur
de solvant, comportant un réchauffeur et doté d'une sortie inférieure qui, par l'intermédiaire
d'une pompe, est raccordée à l'entrée du refroidisseur de la solution usée, tandis
que le système de séparation des composants de la couche inférieure comprend, en série,
une pompe, un siphon laveur et un évaporateur doté d'un réchauffeur incorporé, une
sortie supérieure du siphon laveur étant reliée, par l'intermédiaire d'un réchauffeur,
à la chambre de nettoyage, et une sortie inférieure, à l'évaporateur dont l'une des
sorties est raccordée au décanteur et une autre, au collecteur du solvant.
[0027] Pour parvenir à un nettoyage encore meilleur des articles, à obtenir un distillat
exempt de produits pétroliers et à réduire les pertes du solvant et des produits pétroliers,
il est rationnel que le distillateur ait trois tubulures dont l'une est raccordée,
par l'intermédiaire d'une pompe, à l'entrée du refroidisseur, une autre, à la sortie
supérieure du siphon laveur et à une sortie inférieure de la chambre de rinçage des
articles, et la troisième, à l'accumulateur du distillat.
[0028] Il est utile que le système de capture des vapeurs de solvant soit relié à la chambre
de séchage et comprenne, en série, un réfrigérateur-cristalliseur, un siphon et un
filtre reliés au système à dépression, ce qui prévient les rejets des vapeurs de solvant
dans l'atmosphère et qui assure une technologie sans résidus.
[0029] Il est recommandé que les parties inférieures du réfrigérateur-cristalliseur, du
siphon et du filtre soient chauffées à l'aide d'un réchauffeur et soient raccordées
à l'accumulateur du distillat. Ceci permet d'augmenter le taux d'utilisation du solvant.
[0030] Suivant une réalisation particulière, le dispositif de séparation des produits pétroliers
de la couche supérieure comprend un récipient avec un élément de filtrage, un mécanisme
pour l'évacuation des cristaux de solvant et des impuretés mécaniques légères et des
tubulures: d'entrée du mélange hétérogène, de sortie des produits pétroliers, de sortie
des cristaux de solvant et des impuretés mécaniques légères et de sortie raccordée
au système à dépression. Ceci assure pratiquement la séparation complète des produits
pétroliers des cristaux de solvant et des impuretés mécaniques. Les produits pétroliers
ne contiennent alors pas plus de 0,2% (en masse) de solvant et peuvent être à nouveau
utilisés à de différentes fins.
[0031] Suivant une variante de réalisation, le dispositif de séparation des produits pétroliers
de la couche supérieure est conçu sous la forme d'une centrifugeuse pourvue de tubulures
d'entrée du mélange hétérogène, de sortie des produits pétroliers et de sortie des
cristaux de solvant et des impuretés mécaniques.
Description succinte des dessins
[0032] La présente invention est éclairée par la description détaillée ci-après d'un exemple
concret de sa réalisation avec référence aux dessins annexés sur lesquels:
La figure 1 représente la vue générale d'une installation pour réaliser le procédé
de nettoyage des articles consistant à les débarrasser des produits pétroliers et
des impuretés mécaniques, selon l'invention;
La figure 2 est un dispositif de séparation des produits pétroliers, selon l'invention;
La figure 3 est un dispositif de séparation des produits pétroliers par centrifugeage,
selon l'invention.
Meilleur mode de réalisation de l'invention
[0033] Les articles, encrassés par des produits pétroliers et par des particules mécaniques,
ayant la température du local de production, sont traités à l'aide d'un solvant fondu
en circulation. A l'étape initiale du traitement, le solvant, en tombant sur la surface
froide de l'article, se cristallise en changeant de volume et déplace les impuretés
mécaniques solides collées sur la surface de l'article en réduisant ainsi leur adhésion
à la surface. Lors de la suite du traitement des articles au solvant fondu, on effectue
un chauffage des articles, la fusion du solvant et l'élimination des produits pétroliers
et des impuretés mécaniques de la surface. L'encrassement résiduel à cette étape s'élève
à 0,01 à 0,05 mg/cm².
[0034] Ensuite, la solution usée, représentant un mélange de solvant, de produits pétroliers,
d'impuretés mécaniques lourdes et légères, est refroidie jusqu'à une température supérieure
à celle de la fusion du solvant de 1 à de 10°C, il y a alors réduction de la solubilité
dans le système solvant-produits pétroliers et deux couches se forment: une couche
supérieure, contenant les produits pétroliers, les impuretés mécaniques légères et
du solvant partiellement dissous dans les produits pétroliers, et une couche inférieure
contenant le solvant, les impuretés mécaniques lourdes et les produits pétroliers
partiellement dissous dans le solvant.
[0035] La couche supérieure est déversée et refroidie jusqu'à la température ambiante. Il
en résulte que le solvant se cristallise. Les produits pétroliers sont séparés des
cristaux de solvant et des impuretés mécaniques légères par filtrage ou par centrifugation.
Puis, on fait fondre le solvant, on le sépare des impuretés mécaniques légères et
on l'ajoute à la couche inférieure. On sépare la couche inférieure les impuretés mécaniques
lourdes, tandis que le solvant est renvoyé au nettoyage des articles. Les impuretés
mécaniques légères de la couche supérieure et les impuretés mécaniques lourdes de
la couche inférieure sont réunies et séchées de façon à en séparer le solvant qui
est évaporé. Le solvant est ensuite condensé et à nouveau utilisé pour nettoyer les
articles. Ainsi, l'efficacité du nettoyage des articles est augmentée grâce à la réduction
de l'adhésion des particules mécaniques à la surface lors de la cristallisation du
solvant sur la surface des articles et on assure une production sans résidus en raison
du refroidissement de la couche supérieure, de la cristallisation du solvant ainsi
que grâce à la séparation des produits pétroliers du solvant qui est renvoyé pour
une nouvelle opération de nettoyage.
[0036] Comme solvant pour traiter les articles, on utilise des matières organiques chlorées
et/ou fluorées, solides en conditions normales, chimiquement inertes et réciproquement
insolubles avec les produits pétroliers à une température inférieure à celle de la
fusion du solvant. Elles devront être antidéflagrantes et inflammables, non toxiques
et permettre, en utilisant les transformations de phase lors de la variation de la
température, de séparer facilement les produits pétroliers et les impuretés mécaniques.
En outre, des faibles pressions des vapeurs au-dessus du solvant solide à température
ambiante permettent de réduire les pertes de solvant par rejets dans l'atmosphère.
[0037] Dans le but d'augmenter l'efficacité du nettoyage et de réduire la pollution résiduelle
de la surface, on rince les articles au distillat de solvant. A cette fin, une partie
de solvant, prise de la couche inférieure et exempte d'impuretés mécaniques lourdes,
est soumise à la distillation et le distillat est envoyé au rinçage des articles.
A l'issue de cette étape, la pollution résiduelle de la surface des articles s'élève
à 0,01 à 0,001 mg/cm². Après le rinçage des articles, la solution contient le solvant
et une quantité insignifiante de produits pétroliers dissous dans celui-ci. Le solvant
est à nouveau envoyé à la distillation, tandis que le résidu, formé en résultat de
la distillation de la solution et représentant un mélange de produits pétroliers (95
à 70% de la masse) et de solvant (5 à 30% de la masse), est réuni dans la solution
usée et est ensuite régénéré.
[0038] Ainsi, on parvient à une haute efficacité de nettoyage des articles, on réduit les
pertes de solvant grâce à la régénération du résidu de l'opération de distillation
et on augmente aussi l'efficacité de la distillation.
[0039] Après le rinçage, les articles sont séchés à une température supérieure à celle de
fusion du solvant, sous vide ou à l'air chaud.
[0040] L'air et les vapeurs, formées lors du séchage des articles, de solvant organiques
chloré et/ou fluoré sont refroidis jusqu'à une température normale. La cristallisation
du solvant se produit alors.
[0041] Les cristaux de solvant sont séparés de l'air par filtrage, sont fondus et utilisés
pour rincer les articles. Ainsi, les vapeurs de solvant sont récupérées avec efficacité
par une technique simple et sont à nouveau utilisées lors de l'opération de nettoyage
des articles.
[0042] Les pertes totales du solvant lors de la réalisation du procédé décrit plus haut
ne dépassent pas 0,004 kg par mètre carré de surface nettoyée d'articles, on extrait
durant le processus au moins 94% des produits pétroliers.
[0043] L'installation proposée, réalisant le procédé de nettoyage de la surface des articles,
comprend une chambre 1 de nettoyage des articles 2, une chambre 3 de rinçage où se
trouvent des injecteurs 4 et des sources d'ultrasons 5, une chambre 6 de séchage des
articles 2, dotée d'éléments de chauffage 7, qui est raccordée à un système 8 de captage
des vapeurs de solvant et à un système à dépression 9. Les chambres 1,3 et 6 sont
séparées les unes des autres et du milieu extérieur par des vannes 10. L'installation
comprend un moyen 11 de déplacement des articles dans les chambres 1,3 et 6.
[0044] La chambre 1 de nettoyage des articles 2 est reliée au système 12 de régénération
de la solution usée, comportant un distillateur 13, raccordé à un accumulateur 14
du distillat, un refroidisseur 15 de la solution usée connecté à un décanteur 16 pourvu
d'un réchauffeur 17 incorporé. Le décanteur 16 sert à séparer la solution usée en
deux couches: supérieure 18 et inférieure 19, et est relié à un système 20 de séparation
des composants (produits pétroliers, solvant dissous en petite quantité dans les produits
pétroliers, impuretés mécaniques légères) de la couche supérieure 18, et à un système
21 de séparation des composants (solvant, produits pétroliers dissous en petite quantité
dans le solvant, impuretés mécaniques lourdes) de la couche inférieure 19. Le système
20 de séparation des composants de la couche supérieure 18 comporte, reliés en série,
un cristalliseur 22 et un dispositif 23 de séparation des produits pétroliers, une
sortie 24 du dispositif 23 de séparation des produits pétroliers qui est raccordée
à un collecteur 25 pour les produits pétroliers, une sortie 26 raccordée à un collecteur
27 de solvant pourvu d'un réchauffeur incorporé 28. La sortie inférieure 29 du collecteur
27, par l'intermédiaire d'une pompe 30, est reliée à l'entrée 31 du refroidisseur
15 de la solution usée. Le système 21 de séparation des composants de la couche inférieure
19 comporte, reliés en série, une pompe 32, un siphon laveur 33 et un évaporateur
34 doté d'un réchauffeur incorpore 35, une sortie supérieure 36 du siphon laveur 33,
est reliée par l'intermédiaire d'un réchauffeur 37 de solvant aux gicleurs 4 de la
chambre de nettoyage 1 alors qu'une sortie inférieure 38 est reliée à l'évaporateur
34. Une sortie 39 de l'évaporateur 34 est reliée au décanteur 16 et une sortie 40,
au collecteur 27 du solvant.
[0045] Le système 12 de régénération de la solution usée comporte le distillateur 13 qui
comprend un réchauffeur 41 pour une charge 42, un réfrigérateur 43 et trois tubulures
44, 45, 46 dont l'une, 44, située à la partie inférieure, est reliée, par l'intermédiaire
d'une pompe 47, à l'entrée 31 du refroidisseur 15. La tubulure 45 est raccordée à
l'accumulateur 14 du distillat, et la tubulure 46 est raccordée à une sortie inférieure
48 de la chambre 3 de rinçage des articles 2 et à la sortie supérieure 36 du siphon
laveur 33.
[0046] La chambre 6 de séchage des articles est raccordée à la chambre 3 de rinçage et au
système 8 de capture des vapeurs de solvant qui comporte, connectés en série entre
eux, un réfrigérateur-cristalliseur 49, un siphon 50 et un filtre 51. La chambre de
séchage 6 et le système 8 de capture des vapeurs de solvant sont reliés au système
à dépression 9. Il est non seulement possible, mais technologiquement recommandé,
de raccorder entre eux la chambre de séchage 6 et le système 8 de capture des vapeurs
de solvant à l'aide d'une conduite d'air 52.
[0047] Les parties inférieures 53, 54, 55 du réfrigérateur-cristalliseur 49, du siphon 50
et du filtre 51 sont pourvues de réchauffeurs 56 et sont reliées à l'accumulateur
14 du distillat, qui, par l'intermédiaire d'une pompe 57, est raccordé aux gicleurs
4 de la chambre de rinçage 3.
[0048] D'après l'une des versions, représentée sur la figure 2, le dispositif 23 de séparation
des produits pétroliers de la couche supérieure 18 est constituté d'un récipient 58
pourvu d'un élément filtrant 59, d'un mécanisme de déchargement 60 des cristaux de
solvant et des impuretés mécaniques légères, et des tubulures d'entrée 61 pour le
mélange hétérogène, de la sortie des produits pétroliers 24, raccordée au collecteur
des produits pétroliers 25, de la sortie 26 des cristaux de solvant et des impuretés
mécaniques légères, elle-même raccordée au collecteur de solvant 27, ainsi que d'une
sortie 62 reliée au système à dépression 9.
[0049] Dans la version représentée sur la figure 3, le dispositif de séparation 23 des produits
pétroliers de la couche supérieure 18 est constitué par une centrifugeuse 63 qui est
pourvue d'une tubulure d'entrée 64 pour l'admission du mélange hétérogène, raccordée
au cristalliseur 48, ainsi que de deux tubulures de sortie 24 et 26, reliées respectivement
au collecteur des produits pétroliers 25 et au collecteur de solvant 27.
[0050] L'installation de nettoyage des articles consistant à les débarrasser des produits
pétroliers et des impuretés mécaniques fonctionne de la manière suivante.
[0051] Avant de commencer le nettoyage des articles, l'installation est mise en service.
Pour cela, on branche les réchauffeurs 7, 17, 37, 41 et on admet l'agent de refroidissement
dans le refroidisseur 15, le réfrigérateur-cristalliseur 49 et le réfrigérateur 43.
Après avoir atteint les températures requises, on fait avancer à l'intérieur de la
chambre de nettoyage 1, à l'aide du moyen de déplacement 11, les articles 2. En se
déplaçant successivement à travers les chambres 1, 3, 6, les articles 2 subissent
l'opération de nettoyage et de rinçage au solvant chauffé projeté par les gicleurs
4, et le traitement par ultrasons effectué par les sources d'ultrasons 5 pour obtenir
un séchage à air chaud et sous vide.
[0052] En séchant la surface des articles 2, l'air se sature de vapeurs de solvant et passe
dans le système de capture des vapeurs de solvant 8. Les chambres 1, 3, 6 sont rendues
étanches, l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'environnement, à l'aide des
vannes 10.
[0053] La solution usée, constituée par un mélange de solvant, de produits pétroliers et
d'impuretés mécaniques légères et lourdes, passe par la chambre de nettoyage 1 jusqu'au
refroidisseur 15 du système de régénération 12 du solvant usé où elle est refroidie
jusqu'à une température proche de celle de la fusion du solvant et alors la solubilité
réciproque du solvant et des produits pétroliers se réduit et il se forme une émulsion;
ensuite, l'émulsion passe dans le décanteur 16 où elle se décante et se sépare en
deux couches: d'une part la couche supérieure 18 contenant des produits pétroliers,
une petite quantité de solvant y dissous et des impuretés mécaniques légères, et d'autre
part la couche inférieure 19 contenant du solvant, une petite quantité de produits
pétroliers qui y sont dissous et des impuretés mécaniques lourdes. La couche supérieure
18 est déversée dans le système de séparation 20 des composants de la couche supérieure
18 où, en passant par le cristalliseur 22, le solvant se cristallise à une temperature
inférieure à celle de sa fusion: ensuite, le mélange hétérogène formé est dirigé vers
le dispositif 23 de séparation des produits pétroliers où les cristaux de solvant
et les impuretés mécaniques légères sont séparés des produits pétroliers liquides
par filtrage ou par centrifugation. Les produits pétroliers séparés arrivent au collecteur
25 des produits pétroliers par la sortie 24 et les cristaux de solvant avec les impuretés
mécaniques légères arrivent au collecteur 27 du solvant où les cristaux de solvant
sont fondus à l'aide de réchauffeur 28. Par la sortie inférieure 29 du collecteur
27, le solvant fondu, à l'aide de la pompe 30, alimente l'entrée 31 du refroidisseur
15 de la solution usée.
[0054] La couche inférieure 19 est envoyée à l'aide de la pompe 32, depuis le décanteur
16, au système 21 de séparation des composants de la couche inférieure 19 où, dans
le siphon laveur 33, le solvant est séparé des impuretés mécaniques lourdes. Ensuite,
le solvant arrive au réchauffeur 37 par la sortie 36 du siphon laveur 33, est chauffé
jusqu'à la température requise et est envoyé par l'intermédiaire des injecteurs 4,
vers la chambre 1 de nettoyage des articles, tandis que les impuretés mécaniques lourdes,
par la sortie 38 du siphon laveur 33, passent dans l'évaporateur 34. Les impuretés
légères du collecteur 27 arrivent à l'évaporateur par la sortie 40.
[0055] Dans l'évaporateur 34, les impuretés sont chauffées par le réchauffeur 35 jusqu'à
une température supérieure à celle de la fusion du solvant, le solvant est alors évaporé
et ses vapeurs sont envoyées par la sortie 39 jusqu'au décanteur 16. Les résidus solides,
les impuretés mécaniques légères et lourdes sont déchargées de l'évaporateur 34 et
utilisés.
[0056] Le solvant, après rinçage des articles, contenant une petite quantité de produits
pétroliers, passe par la sortie inférieure 48 de la chambre 3 de rinçage jusqu'à la
tubulure 46 du distillateur 13 et ensuite dans la charge 42. Ici même, par la sortie
supérieure 36 du siphon laveur 33, on amène la partie de solvant exempte d'impuretés
mécaniques. Le solvant est porté jusqu'à ébullition et est évaporé sur la charge chauffée
42. Les vapeurs de solvant sont condensées sur le réfrigérateur 43 pour former le
distillat. Par la tubulure 45, le distillat est dirigé vers l'accumulateur 14 du distillat.
Le résidu de distillation, contenant essentiellement des produits pétroliers et du
solvant, est envoyé, par la tubulure inférieure 44 et à l'aide de l'intermédiaire
de la pompe 47, jusqu'à l'entrée 31 du refroidisseur 15 du système 12 de régénération
de la solution usée.
[0057] Le système 8 de capture des vapeurs de solvant est relié à la chambre 6 de séchage
des articles, qu'il est d'ailleurs recommandé d'alimenter en air chaud par la conduite
d'air 52 pour un séchage efficace des articles. Les vapeurs de solvant ainsi que l'air
après séchage des articles, passent successivement par le réfrigérateur-cristalliseur
49, le siphon 50 et le filtre 51, sont refroidis, les vapeurs de solvant se cristallisent
et sont capturées par le siphon 50 et sur le filtre 51. Le système 8 est raccordé
au système à dépression 9 pour créer le vide.
[0058] Les cristaux de solvant capturés dans les appareils 49, 50 et 51 chutent respectivement
dans les parties inférieures 53, 54 et 55 de ceux-ci et, au fur et à mesure de l'accumulation,
les cristaux sont fondus par les réchauffeurs 56, et ensuite sont vidangés par les
parties inférieures 53, 54 et 55 dans l'accummulateur 14 du distillat d'où le distillat
est amené jusqu'aux injecteurs 4 de la chambre de rinçage 3 à l'aide de la pompe 57.
[0059] D'après l'une des versions (figure 2), le mélange hétérogène, constitué de produits
pétroliers liquides, de cristaux solides de solvant et d'impuretés mécaniques légères,
passe depuis le cristalliseur 22, au filtre 59 situé dans le récipient 58 par la tubulure
d'entrée 61. Une fois que le mélange se trouve dans le récipient 58 et à l'aide du
système à dépression 9 branché à la tubulure 62, on créé une dépression de façon à
en séparer les produits pétroliers.
[0060] Les produits pétroliers arrivent au collecteur 25 par la tubulure de sortie 24 et
le résidu solide, composé de cristaux de solvant et d'impuretés mécaniques légères,
est déchargé du filtre 58 à l'aide du mécanisme 60 par la tubulure de sortie 26 dans
le collecteur 27.
[0061] D'après une autre version (figure 3), le mélange hétérogène passe du cristalliseur
22 à la tubulure 64 de la centrifugeuse 63 où s'effectue la séparation des produits
pétroliers liquides des cristaux solides de solvant et des impuretés mécaniques. Les
produits pétroliers séparés arrivent par la tubulure 24 au collecteur 25 et le mélange
mécanique, est déchargé par la tubulure 26 dans le collecteur 27.
[0062] Ainsi est assurée une haute qualité de nettoyage et une réduction des rejets dans
l'environnement grâce aux opérations de cristallisation du solvant sur la surface
des articles en nettoyage, à la régénération plus complète du solvant et à la séparation
des impuretés en circuit technologique fermé.
[0063] Pour avoir une notion plus complète des avantages de l'invention, on se rapporte
à un exemple concret d'application de celle-ci.
[0064] Les articles à surface totale de 1 m², pollués par des huiles industrielles de destinations
diverses, par des limailles métalliques et la poussière, sont placés dans la chambre
de nettoyage où ils sont traités durant 5 mn par un jet de solvant fondu (T 120°C)
circulant. En début de traitement, le solvant fondu qui tombe sur la surface froide
de l'article se cristallise, modifie son volume, déplace les particules solides collées
à la surface de l'article et réduit ainsi leur adhésion à cette surface. Le traitement
suivant l'aspersion avec le solvant fondu est une opération de chauffage de l'article
qui aboutit à la fonte du solvant et à l'élimination des impuretés de la surface de
l'article. On utilise comme solvant une substance organique fluorée comprenant onze
atomes de carbone, ayant une température de fusion proche de 90°C et qui est insoluble
dans l'huile industrielle au-dessous de sa température de fusion en même temps que
chimiquement inerte au contact avec les articles lavés et les impuretés.
[0065] L'article nettoyé est transféré dans la chambre de rinçage et est rincé avec le distillat
fondu de substance organique fluorée. Après rinçage, la pollution résiduelle de la
surface s'élève à 0,001 mg/cm². Ensuite, l'article est acheminé vers la chambre de
séchage et est séché à l'air chaud à une température de 120 à 125°C durant 5 mn.
[0066] Les vapeurs de solvant qui s'évaporent de la surface de l'article sont récupérées.
Dans ce but, un mélange air-vapeur est dirigé vers le réfrigérateur-cristalliseur
et est refroidi jusqu'à une température de 15 à 20°C. Alors, les vapeurs se cristallisent
et se déposent partiellement sur le fond du réfrigérateur-cristalliseur. Le mélange
formé, composé de cristaux de solvant et d'air, est envoyé au siphon pour une extraction
supplémentaire des cristaux de l'air, puis au filtre à manches où s'effectue la séparation
complète des cristaux de solvant et de l'air. On utilise comme membrane filtrante
dans le filtre, par exemple, du feutre.
[0067] Les cristaux de solvant récupérés à partir du mélange air-vapeur dans le réfrigérateur-cristalliseur,
à l'intérieur du siphon et dans le filtre, sont fondus et intégrés au distillat de
solvant.
[0068] Après le nettoyage de l'article, la solution usée est régénérée de la manière suivante.
On la refroidit jusqu'à la température de fusion. Alors, la solubilité réciproque
dans le système solvant fluoré - huile industrielle se réduit et il se forme une émulsion
d'huile industrielle dans le solvant. On fait décanter Cette émulsion et il se forme
alors deux couches : la couche supérieure contenant principalement de l'huile industrielle,
du solvant (2 à 3% de la masse) dissout dans celle-ci et des impuretés mécaniques
légères, et la couche inférieure contenant principalement du solvant, de l'huile industrielle
(0,2 à 0,3% de la masse) dissoute dans celui-ci et des impuretés mécaniques lourdes.
[0069] La couche supérieure est vidangée et lentement refroidie jusqu'à une température
de 15 à 20°C. Alors, la solubilité du solvant dans l'huile se réduit brusquement et
il se forme une suspension de gros cristaux de solvant. On sépare par filtrage de
la suspension formée l'huile industrielle. On utilise alors un filtre dont la dimension
des pores de la membrane filtrante est de 100 µm. L'huile industrielle séparée est
recueillie dans un collecteur alors qu'elle ne contient pas plus de 0,2% de sa masse
en solvant. Les cristaux de solvant sont retirés de la membrane filtrante, fondus
et les impuretés sont séparées.
[0070] Après le nettoyage de l'article, le solvant est réintégré à la solution usée, tandis
que les impuretés légères sont dirigées vers l'évaporateur et on en sépare le solvant.
Le solvant évaporé est condensé et est mélangé à la solution usée, tandis que les
impuretés sont déchargées de l'évaporateur et sont ensuite réutilisées.
[0071] On sépare dans le siphon laveur la couche inférieure ces impuretés mécaniques lourdes
qui sont envoyées à l'évaporateur, tandis que le solvant est à nouveau employé au
nettoyage des articles. Une partie déterminée de solvant est distillée pour obtenir
un solvant exempt d'huile industrielle et il est ensuite utilisé pour rincer les articles.
Après rinçage, le solvant est à nouveau renvoyé à la distillation. Le résidu de distillation
qui représente un mélange de 95 à 70% de la masse en huile industrielle avec 5 à 30%
de la masse en solvant, est ajouté à la solution usée et régénéré d'après le schéma
décrit plus haut. Le solvant, évacué avec le résidu de distillation, est renouvelé
par distillation d'une partie de solvant exempt d'impuretés mécaniques, prélevée dans
la couche inférieure.
[0072] Les principales caractéristiques du procédé utilisant, pour le nettoyage de la surface
des articles, le solvant décrit et d 'autres, sont donnés dans le tableau.
[0073] Ainsi, l'application du procédé et de l'installation pour nettoyer la surface des
articles permet d'atteindre une haute efficacité de nettoyage, d'éviter les rejets
de solvant et des produits pétroliers lavés dans l'environnement.
Applicabilité industrielle
[0074] L'invention peut être utilisée, avec le plus grand succès dans la construction mécanique,
dans la construction d'appareils de contrôle et de mesure et dans d'autres domaines
techniques, pour nettoyer les articles avant l'assemblage et l'application de revêtements
protecteurs.
1. Procédé de nettoyage d'articles consistant à les débarrasser des produits pétroliers
et des impuretés mécaniques comprenant le traitement de la surface des articles avec
un solvant en circulation, le séchage des articles nettoyés, la régénération de la
solution usée, la capture des vapeurs de solvant à partir du mélange air-vapeur et
la séparation des produits pétroliers et des impuretés mécaniques, caractérisé en
ce qu'on effectue le traitement de la surface froide des articles à l'aide du solvant
fondu qui se cristallise sur la surface froide des articles, puis on effectue un chauffage
des articles entraînant la fusion du solvant cristallisé, on refroidit la solution
usée jusqu'à une température proche mais supérieure de 1 à 10°C de celle de fusion
du solvant entraînant la décantation de la solution refroidie avec formation de deux
couches: d'une couche supérieure contenant les produits pétroliers, les impuretés
mécaniques légères et une partie du solvant, et d'une couche inférieure, contenant
le solvant, les impuretés mécaniques lourdes et une partie des produits pétroliers,
puis on refroidit la couche supérieure jusqu'à cristallisation complète du solvant
qu'elle contient, on en sépare les produits pétroliers, puis les cristaux de solvant
sont fondus, séparés des impuretés mécaniques légères et réunis dans la couche inférieure
dont on sépare alors le solvant des impuretés mécaniques lourdes, le solvant étant
renvoyé au nettoyage des articles, tandis que les impuretés mécaniques légères de
la couche supérieure et les impuretés mécaniques lourdes de la couche inférieure sont
séchées pour en séparer le solvant qui est réutilisé après condensation pour nettoyer
les articles.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une qualité de solvant
tel que des substances organiques chlorées et/ou fluorées, solides en conditions normales,
chimiquement inertes, insolubles dans les produits pétroliers et ne pouvant pas dissoudre
ces derniers à une température inférieure à la température de fusion du solvant.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet une partie du solvant
usé à la distillation, qu'on envoie le distillat formé au rinçage des articles, et
après le rinçage des articles, on envoie de nouveau le distillat à la distillation,
en ajoutant le résidu de distillation formé lors de la distillation à la solution
usée.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'après le séchage des articles,
on refroidit l'air et les vapeurs de substances organiques chlorées et/ou fluorées
jusqu'à la cristallisation complète du solvant, puis les cristaux de solvant sont
séparés de l'air.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on fait fondre les cristaux
de solvant séparés de l'air en utilisant le solvant fondu pour rincer les articles.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sépare les produits pétroliers
de la couche supérieure par filtrage.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sépare les produits pétroliers
de la couche supérieure par centrifugation.
8. Installation pour réaliser le procédé selon la revendication 1, comprenant une chambre
(1) de nettoyage des articles (2), raccordée à un système (12) de régénération de
la solution usée, comportant un distillateur (13) et un accumulateur (14) du distillat
communiquant avec ce dernier, une chambre (6) de séchage des articles, un moyen (11)
de déplacement des articles à travers les chambres (1,3 et 6), un système à dépression
(9) et un système (8) de capture des vapeurs de solvant, caractérisée en ce qu'elle
comporte en outre une chambre (3) de rinçage des articles, reliée par l'intermédiaire
d'une pompe (57) à l'accumulateur du distillat (14) et en ce que le système (12) de
régénération de la solution usée est doté d'un refroidisseur (15) de la solution usée
relié à un décanteur (16) servant à séparer la solution usée en deux couches: supérieure
et inférieure, qui est raccordé à un système (20) de séparation des composants de
la couche supérieure (18) et à un système (21) de séparation des composants de la
couche inférieure (19), que le système (20) de séparation des composants de la couche
supérieure (18) comprend, reliés en série, un cristalliseur (22) et un dispositif
(23) de séparation des produits pétroliers qui possède une sortie (24) raccordée,
à un collecteur (25) des produits pétroliers ainsi qu'une sortie (26), raccordée à
un collecteur (27) du solvant, pourvu d'un réchauffeur (28) et possédant une sortie
inférieure (29), qui par l'intermédiaire d'une pompe (30) est reliée à l'entrée (31)
du refroidisseur (15) de la solution usée, et le système (21) de séparation des composants
de la couche inférieure (19) comprend, reliés en série, une pompe (32), un siphon
laveur (33) et un évaporateur (34) doté d'un réchauffeur incorporé (35), une sortie
supérieure (36) du siphon laveur (33) étant raccordée, par l'intermédiaire d'un réchauffeur
(37), à la chambre de nettoyage (1), et une sortie inférieure (38) de ce siphon étant
raccordée à l'évaporateur (34) qui a une sortie (39) raccordée au décanteur (16) et
une autre sortie (40), raccordée au collecteur (27) du solvant.
9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le distillateur (13)
est pourvu de trois tubulures (44,45,46) dont l'une est raccordée, par l'intermédiaire
d'une pompe (47), à l'entrée (31) du refroidisseur (15), une autre (46) est raccordée
à la sortie supérieure (36) du siphon laveur (33) et à une sortie inférieure (48)
de la chambre (3) de rinçage des articles (2), la troisième tubulure (45) étant raccordée
à l'accumulateur (14) du distillat.
10. Installation selon revendication 8, caractérisée en ce que le système (8) de capture
des vapeurs de solvant est raccordé à la chambre de séchage (6) et comporte, reliée
en série, un réfrigérateur-cristalliseur (49), un siphon (50) et un filtre (51), reliés
au système à dépression (9).
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les parties inférieures
(53, 54, 55) du réfrigérateur-cristalliseur (49) du siphon (50) et du filtre (51)
sont réalisées chauffées à l'aide d'un réchauffeur (56) et sont raccordées à l'accumulateur
(14) du distillat.
12. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif (23) de
séparation des produits pétroliers de la couche supérieure (18) comporte un récipient
(58) pourvu d'un élément de filtrage (59), un mécanisme (60) pour l'évacuation des
cristaux de solvant et des impuretés mécaniques légères, et des tubulures (24, 26,
61, 62): d'entrée (61) du mélange hétérogène, de sortie (24) des produits pétroliers,
de sortie (26) des cristaux de solvant et des impuretés mécaniques légères et de sortie
(62), reliée au système à dépression (9).
13. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif (23) de
séparation des produits pétroliers de la couche supérieure (18) est conçu sous la
forme d'une centrifugeuse (63) pourvue de tubulures (24, 26 et 64): d'entrée (64)
du mélange hétérogène, de sortie (24) des produits pétroliers et de sortie (26) des
cristaux de solvant et des impuretés mécaniques.
1. Verfahren zur Reinigung von Artikeln, das darin besteht, diese von den Erdölerzeugnissen
und von den mechanischen Verunreinigungen zu befreien und die Behandlung der Oberfläche
der Artikel mit einem sich in Umwelzung befindenden Lösungsmittel, die Trocknung der
gereinigten Artikel, die Regeneration der verbrauchten Lösung, das Einfangen der Lösungsmitteldämpfe
aus dem Luft-Dampf-Gemisch und die Trennung der Erdölerzeugnisse und der mechanischen
Verunreinigkeiten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass man die Behandlung der kalten
Oberfläche der Artikel mit Hilfe des geschmolzenen Lösungsmittels, das auf der kalten
Oberfläche der Artikel kristallisiert, durchführt, man dann eine das Schmelzen des
kristallisierten Lösungsmittels zur Folge habende Erwärmung der Artikel durchführt,
man die verbrauchte Lösung bis zu einer nahe der Schmelztemperatur des Lösungsmittels
aber höher um 1 bis 10°C als diejenige liegende Temperatur abkühlt, was das Dekantieren
der gekühlten Lösung mit der Bildung von zwei Schichten zur Folge hat : einer die
Erdölerzeugnisse, die leichten mechanischen Verunreinigkeiten und einen Teil des Lösungsmittels
enthaltenden oberen Schicht und einer das Lösungsmittel, die schweren mechanischen
Verunreinigkeiten und einen Teil der Erdölerzeugnisse enthaltenden unteren Schicht,
man dann die obere Schicht bis zur vollständigen Kristallisierung des Lösungsmittels,
welches es enthält, abkühlt, man die Erdölerzeugnis davon trennt, dann die Lösungsmittelkristalle
geschmolzen, von den leichten mechanischen Verunreinigkeiten getrennt und in der unteren
Schicht zusammengebracht werden, von welcher man dann das Lösungsmittel von den schweren
mechanischen Verunreinigkeiten trennt, wobei das Lösungsmittel zur Reinigung der Artikel
zurückgesandt wird, während die leichten mechanischen Verunreinigkeiten der oberen
Schicht und die schweren mechanischen Verunreinigkeiten der unteren Schicht getrocknet
werden, um davon das Lösungsmittel abzuscheiden, welches nach Kondensierung für die
Reinigung der Artikel wiederverwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösungsqualität,
wie chlorhaltige und/oder fluorhaltige, unter normalen Verhältnissen feste, chemisch
inerte organische Substanzen verwendet, die in den Erdölerzeugnissen unlöslich sind
und die letzteren bei einer niedrigeren Temperatur als die Schmelztemperatur des Lösungsmittels
nicht auflösen können.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil des verbrauchten
Lösungsmittels einer Destillierung unterwirft, dass man das gebildete Destillat zur
Spülung der Artikel sendet und nach der Spülung der Artikel man das Destillat wieder
zur Destillierung sendet unter Zusatz des während der Destillierung gebildeten Destillierungsrückstandes
zu der verbrauchten Lösung.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Trocknung der Artikel,
man die Luft und die Dämpfe von chlorhaltigen und/oder fluorhaltigen organischen Substanzen
bis zur vollständigen Kristallisierung des Lösungsmittels abkühlt, dann die Lösungsmittelkristalle
von der Luft getrennt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die von der Luft abgetrennten
Lösungsmittelkristalle schmelzt unter Verwendung des geschmolzenen Lösungsmittels
zur Spülung der Artikel.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Erdölerzeugnisse von
der oberen Schicht durch Filtrierung trennt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Erdölerzeugnisse von
der oberen Schicht durch Schleudern trennt.
8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend eine Kammer (1)
zur Reinigung der Artikel (2) die mit einem System (12) zur Regeneration der verbrauchten
Lösung verbunden ist, mit einem Destillator (13) und einem mit dem letzteren in Verbindung
stehenden Destillatspeicher (14), einer Kammer (6) zur Trocknung der Artikel, einem
Mittel (11) zur Bewegung der Artikel durch die Kammern (1, 3 und 6) hindurch, einem
Vakuumsystem (9) und einem System (8) zum Einfangen der Lösungsmitteldämpfe, dadurch
gekennzeichnet, dass sie ausserdem eine über eine Pumpe (57) mit dem Destillatspeicher
(14) verbundene Kammer (3) zur Spülung der Artikel aufweist und dass das System (12),
zur Regeneration der verbrauchten Lösung mit einem Kühler (15) der verbrauchten Lösung
versehen ist, der mit einem zur Trennung der verbrauchten Lösung in zwei Schichten
: eine obere und eine untere Schicht dienenden Absetzgefäss (16) verbunden ist, welches
an ein System (20) zur Trennung der Bestandteile der oberen Schicht (18) und an ein
System (21) zur Trennung der Bestandteile der unteren Schicht (19) angeschlossen ist,
dass das System (20) zur Trennung der Bestandteile der oberen Schicht (18) einen Kristallisator
(22) und eine Vorrichtung (23) zur Trennung der Erdölerzeugnisse, die in reihenweise
verbunden sind, umfasst, welche einen mit einem Sammler (25) der Erdölerzeugnisse
verbundenen Austritt (24) sowie einen an einen mit einem Erhitzer (28) versehenen
und einen unteren Austritt (29) aufweisenden Lösungsmittelsammler (27) angeschlossen,
welcher untere Austritt über eine Pumpe (30) mit dem Eintritt (31) des Kühlers (15)
der verbrauchten Lösung verbunden ist und das System (21) zur Trennung der Bestandteile
der unteren Schicht (19) eine Pumpe (32), einen Waschsiphon (33) und einen mit einem
eingegliederten Erhitzer (35) versehenen Verdampfer (34) umfasst, die in reihenweise
verbunden sind, wobei ein oberer Austritt (36) des Waschsiphons (33) über einen Erhitzer
(37) mit der Reinigungskammer (1) verbunden ist und wobei ein unterer Austritt (38)
dieses Siphons an den Verdampfer (34) angeschlossen ist, der einen an das Absetzgefäss
(16) angeschlossenen Austritt (39) und einen anderen an den Lösungsmittelsammler (27)
angeschlossenen Austritt (40) hat.
9. Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillator (13) mit drei
Anschlussstutzen (44, 45, 46) versehen ist, von welchen der eine über eine Pumpe (47)
mit dem Eintritt (31) des Kühlers (15), ein anderer (46) mit dem oberen Austritt (36)
des Waschsiphons (33) und mit einem unteren Austritt (48) der Kammer (3) zur Spülung
der Artikel (2) verbunden ist, wobei der dritte Anschlussstutzen (45) an dem Destillatspeicher
(14) angeschlossen ist.
10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das System (8) zum Einfangen
der Lösungsmitteldämpfe an die Trocknungskammer (6) angeschlossen ist und in Reihenschaltung
einen Kühler-Kristallisierer (49), einen Siphon (50) und einen Filter (51), die mit
dem Vakuumsystem (9) verbunden sind, aufweist.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Teile (53, 54, 55)
des Kühlers-Kristallisators (49), des Siphons (50) und des Filters (51) zur Erhitzung
mit Hilfe eines Erhitzers (56) hergestellt und mit dem Destillatspeicher (14) verbunden
sind.
12. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (23), zur Trennung
der Erdölerzeugnisse von der oberen Schicht (18) ein mit einem Filtrierelement (59)
versehenes Gefäss (58), einen Mechanismus (60) zur Abführung der Lösungsmittelkristalle
und der leichten mechanischen Verunreinigkeiten und Anschlussstutzen (24, 26, 61,
62) zum Eintritt (61) des heterogenen Gemisches, zum Austritt (24) der Erdölerzeugnisse,
zum Austritt (26) der Lösungsmittelkristalle und der leichten mechanischen Verunreinigkeiten
und zum mit dem Vakuumsystem (9) verbundenen Austritt (62) aufweist.
13. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (23) zur Trennung
der Erdölerzeugnisse von der oberen Schicht (18) in der Art einer Zentrifuge (63)
ausgelegt ist, die mit Anschlussstutzen (24, 26 und 64) zum Eintritt (64) des heterogenen
Gemisches, zum Austritt (24) der Erdölererzeugnisse und zum Austritt (26) der Lösungsmittelkristalle
und der mechanischen Verunreinigkeiten versehen ist.
1. Methods of cleaning articles consisting in ridding them of the petroleum products
and of the mechanical impurities comprising the treatment of the surface of the articles
with a solvent being in circulation, the drying of the cleaned articles, the regeneration
of the waste solution, the catching of the solvent vapours from the air-vapour mixure
and the separation of the petroleum products and of the mechanical impurities, characterized
in that one effects the treatment of the cold surface of the articles with the assistance
of the molten solvent which crystallizes on the cold surface of the articles and then
one effects a heating of the articles entailing the fusion of the crystallized solvent,
one cools the waste solution down to a temperature close to but higher by 1 to 10°
C than that of fusion of the solvent entailing the decantation of the cooled solution
with the formation of two layers : of one upper layer containing the petroleum products,
the light mechanical impurities and one part of the solvent, and of a lower layer
containing the solvent, the heavy mechanical impurities and one part of the petroleum
products and then one cools the upper layer down to complete crystallization of the
solvent it contains, one separates the petroleum products therefrom and then the solvent
crystals are molten, separated from the light mechanical impurities and gathered within
the lower layer of which one then separates the solvent from the heavy mechanical
impurities, the solvent being returned to the cleaning of the articles whereas the
light mechanical impurities of the upper layer and the heavy mechanical impurities
of the lower layer are dried to separate therefrom the solvent which is used again
after condensation for cleaning the articles.
2. Method according to claim 1, characterized in that one uses a solvent quality such
as chlorinated and/or fluorinated organic substances solid under normal conditions,
chemically inert, insoluble in the petroleum products and not capable of dissolving
the latter at a temperature lower than the melting temperature of the solvent.
3. Method according to claim 1, characterized in that one subjects one part of the waste
solvent to the distillation, one carries the formed distillate to the rinsing of the
articles and after the rinsing of the articles one again carries the distillate to
the distillation while adding the distillation residue formed during the distillation
to the waste solution.
4. Method according to claim 2, characterized in that after the drying of the articles,
one cools the air and the vapours of chlorinated and/or fluorinated organic substances
down to the complete crystallization of the solvent and then the solvent crystals
are separated from the air.
5. Method according to claim 4, characterized in that one causes the solvent crystals
separated from the air to melt by using the molten solvent for rinsing the articles.
6. Method according to claim 1, characterized in that one separates the petroleum products
from the upper layer by filtration.
7. Method according to claim 1, characterized in that one separates the petroleum products
from the upper layer by centrifugation.
8. Installation for carrying out the method according to claim 1, comprising a chamber
(1) for the cleaning of the articles (2), connected to a system (12) for the regeneration
of the waste solution, comprising a distillator (13) and a distillate accumulator
(14) communicating with the latter, a chamber (6) for drying articles, a means (11)
for the displacement of the articles through the chambers (1, 3 and 6), a vaccum system
(9) and a system (8) for catching the solvent vapours, characterized in that it moreover
comprises a chamber (3) for the rinsing of the articles, connected through the medium
of a pump (57) to the distillate accumultor (14) and in that the system (12) for the
regeneration of the waste solution is provided with a cooler (15) for the waste solution
connected to a decanter (16) serving to separate the waste solution into two layers
: an upper one and a lower one, which is connected to a system (20) for the separation
of the components of the upper layer (18) and to a system (21) for the separation
of the components of the lower layer (19), in that the system (20) for the separation
of the components of the upper layer (18) comprises connected in series a crystallizer
(22) and a device (23) for the separation of the petroleum products which has an outlet
(24) connected to a collector (25) of the petroleum products as well as an outlet
(26) connected to a collector (27) of the solvent, provided with a reheater (28) and
having a lower outlet (29) which through the medium of a pump (30) is connected to
the inlet (31) of the cooler (15) of the waste solution and the system (21) for the
separation of the components of the lower layer (19) comprises connected in series
a pump (32), a washing siphon (33) and an evaporator (34) provided with an incorporated
reheater (35), an upper outlet (36) of the washing siphon (33) being connected through
the medium of a reheater (37) to the cleaning chamber (1) and a lower outlet (38)
of this siphon being connected to the evaporator (34) which has an outlet (39) connected
to the decanter (16) and another outlet (40) connected to the collector (27) of the
solvent.
9. Installation according to claim 1, characterized in that the distillator (13) is provided
with three necks (44, 45, 46) one of which is connected through the medium of a pump
(47) to the inlet (31) of the cooler (15), another one (46) is connected to the upper
outlet (36) of the washing siphon (33) and to a lower outlet (48) of the chamber (3)
for the rinsing of the articles (2), the third neck (45) being connected to the distillate
accumulator (14).
10. Installation according to claim 8, characterized in that the system (8) for catching
solvent vapours is connected to the drying chamber (6) and comprises connected in
series a refrigerator-crystallizer (49), a siphon (50) and a filter (51) connected
to the vacuum system (9).
11. Installation according to claim 10, characterized in that the lower parts (53, 54,
55) of the refrigerator-crystallizer (49), of the siphon (50) and of the filter (51)
are provided to be heated with the assistance of a reheater (56) and are connected
to the distillate accumulator (14).
12. Installation according to claim 8, characterized in that the device (23) for the separation
of the petroleum products from the upper layer (18) comprises a vessel (58) provided
with a filtering element (59), a mechanism (60) for the discharge of the solvent crystals
and of the light mechanical impurities and necks (24, 26, 61, 62) : for the ingress
(61) of the heterogeneous mixture, for the egress (24) of the petroleum products,
for the egress (26) of the solvent crystals and of the light mechanical impurities
and for the egress (62) connected to the vacuum system (9).
13. Installation according to claim 8, characterized in that the device (23) for the separation
of the petroleum products from the upper layer (18) is designed in the shape of a
centrifuge (63) provided with necks (24, 26 and 64) : for the ingress (64) of the
heterogeneous mixture, for the egress (24) of the petroleum products and for the egress
(26) of the solvent crystals and of the mechanical impurities.