Brevet FR2562818A1 — publié le 19851018

256Z818 L'invention concerne une installation de peintu- re possédant plusieurs zones de traitement et comportant un dispositif pour éliminer par lavage des brouillards de peinture dans l'air d'évacuation, à l'aide d'eau circulant en étant recyclée. Les cabines industrielles de peinture par pisto- lage, du type utilisées par exemple dans l'industrie auto- mobile pour peindre des carrosseries, sont subdivisées dans la pratique en différentes zones de travail. En-dehors de zones de pistolage (manuel/automatique), il existe des zo- nes de polissage, des zones de préséchage, des zones de circulation et des zones de contrôle comme cela est décrit par exemple dans les brevets allemands n 2 827 244, n 2 844 118 ou 2 828 226. De l'air est envoyé aux différentes zones de l'ins- tallation de peinture, éventuellement a des vitesses diffé- rentes; on lave à l'eau l'air sortant retiré pour en éli- miner le brouillard de peinture, et cet air sortant lavé parvient ensuite, d'après l'état actuel de la technique, à l'air libre souvent sans traitement supplémentaire. Mais notamment dans le cas de teneurs élevées en solvants, pour réduire l'émission de solvants il fau- drait soumettre l'air sortant à un traitement complémenta5- re afin d'éliminer la teneur en solvants, par exemple à une postcombustion ou à un traitement d'adsorption avec du charbon actif. Ce traitement complémentaire peut être mis en oeuvre d'une manière plus économique lorsque l'air sortant lavé à l'eau est renvoyé pour l'essentiel dans la cabine, que seule une fraction de l'air sortant est soumise au trai- tement complémentaire (procédé à recirculation d'air) et qu'une quantité d'air frais correspondant à cette fraction est envoyée à l'air de la cabine. Le procédé à recircula- tion d'air est utilisé de préférence dans des zones dans lesquelles il existe une forte charge en solvants (zones de pistolage). L'élimination des particules de peinture de l'air de la cabine par lavage s'effectue a l'aide d'une installa- tion de lavage à l'eau (voir les brevets cités). Jusqu'a- lors on n'utilisait,pour toutes les zones d'entraînement, qu'un seul circuit d'eau si bien que l'air sortant prove- nant de zones, dans lesquelles une teneur très élevée en solvant présente dans l'air sortant, et l'air sortant, provenant de zones dans lesquelles une teneur très faible en solvant est présente dans l'air sortant, sont lavés avec la même eau de lavage. Dans le système d'élimination par lavage d'une zone de traitement, l'eaudelavageentraîne les solvants sous deux formes, à savoir sous la forme d'un solvant encore lié à des particules de peinture éliminées par lavage, et d!unsolvant qui est présent sous la forme d'un gaz dans l'air sortant de la cabine de pistolage et est absorbé lors de l'opération d'élimination par lavage. L'absorption des solvants dépend de la solubili- té des solvants dans l'eau, du type d'élimination par lava- ge et de l'état de saturation de l'eau de lavage. Dans une zone dont l'air sortant possède une teneur élevée en sol- vants, l'eau de lavage entraîne par conséquent une quanti- té relativement importante de solvants. Si cette eau parvient dans le circuit dans une zone dont l'air sortant possède une faible teneur en sol- vants, l'eau délivre des solvants à l'air sortant, confor- mément à la loi de Henry. Etant donné que l'air sortant de zones possédant une faible teneur en solvants parvient directement à l'air libre, il se produit de ce fait une pollution inutile de l'environnement. Le but de l'invention est par conséquent d'empê- cher cette pollution inutile de l'environnement grâce à une désorption de solvants à partir de l'eau de lavage. Ce problème est résolu dans une installation de peinture possédant plusieurs zones de traitement et com- portant un dispositif pour éliminer par lavage des brouil- lards de peinture à partir de l'air sortant à l'aide d'eau circulant en étant recyclée, grâce au fait qu'il est prévu un circuit d'eau séparé pour chaque zone de traitement ou pour chaque groupe de zones de traitement, dont l'air sor- tant possède une teneur sensiblement identique en solvants. Grâce à cette séparation des circuits de l'eau de lavage, aucune eau de lavage fortement chargée de sol- vants ne peut plus parvenir dans une zone,dans laquelle il n'existe qu'une faible teneur en solvants dans l'air sortant, et ne peut délivrer, dans cette zone, une partie des solvants dissous à l'air sortant. Afin de maintenir la dépense du point de vue appareillage dans certaines li- mites, dans le cas d'installations de peinture de dimen- sions assez importantes, on raccorde de façon appropriée des groupes de zones de traitement, dont l'air sortant con- tient essentiellement une teneur identique en solvants, à un circuit d'eau commun. On obtient une amélioration supplémentaire lors- que, pour compenser les pertes par évaporation, le circuit d'eau de chaque zone de traitement ou de chaque groupe de zones de traitement est relié au circuit d'eau de la zone de traitement, dont l'air sortant possède la teneur en sol- vant immédiatement inférieure et que seul le circuit de la zone de traitement, dont l'air sortant possède la teneur en solvant la plus faible, est raccordé à l'alimentation en eau fraîche. Une partie des solvants, qui sont entral- nés par l'eau d'élimination par lavage provenant de zones, dont l'air sortant possède une faible teneur en solvants, peut par conséquent être soumise à une épuration de l'air sortant, par le fait que les pertes d'eau par évaporation dans les zones à haute concentration de solvants, équipées d'un système d'épuration de l'air sortant, sont compensées par de l'eau contenant des solvants et provenant de zones à faible teneur en solvants. La perte globale par évapora- tion de l'eau d'élimination par lavage de cabines de pis- tolage est compensée par l'adjonction d'eau fraîche dans la zone dans laquelle la teneur en solvantsest la plus fai- ble (principe de la cascade). Le principe de l'installation est basé sur le fait que la répartition nuisible par recyclage de solvants dissous dans l'eau de lavage est supprimée et que de ce fait l'air sortant, qui parvient de zones, dont l'air sortant possède seulement une faible teneur en solvants,et qui est éjecté à l'air libre sans épuration particulière, n'est pas enrichi encore de façon supplémentaire par des solvants. On obtient des avantages particulièrement importantsau mo- yen de la séparation des circuits de l'eau de lavage, lors- que dans les différentes zones, par exemple des zones o opèrent des automates, on travaille avec des teneurs éle- vées en solvants dans l'air en raison de la recirculation de l'air, car on peut exécuter avec des coûts moins élevés l'épuration de l'air sortant. Dans ce cas la suppres- sion de la répartition de solvants par recirculation, grace au circuit d'eau, est particulièrement efficace. Il faut mentionner seulement de façon marginale qu'il est avantageux de réaliser un dégazage notamment de l'eau provenant de circuits d'eau dans lesquels la concen- tration en solvants est très élevée, d'une manière contrô- lée, par exemple dans des bassins de décantation. Il est également recommandé de séparer de l'environnement les bas- sins de décantation ou les bassins filtrants ou bien de raccorder l'espace contenant les gaz situés au-dessus des bassins de décantation ou des bassins filtrants au disposi- tif d'épuration de l'air sortant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexes, sur les- quels: - la figure 1 représente une installation de peinture comportant un circuit d'eau usuel; - la figure 2 représente une installation de peinture comportant des circuits d'eau séparés. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement une installation de peinture comportant une alimentation usuelle en eau de lavage. Le véhicule ou la carrosserie devant être peinte est déplacée de la gauche vers la droite à travers la cabine de peinture 1. L'installation de pein- ture contient trois types différents de zones: une zone de polissage a, dans laquelle la carrosserie est préparée pour le peinturage et dans laquelle pratiquement aucun éé16- ment de solvant n'est présent dans l'air, des zones de pis- tolage b, dont l'air sortant est chargé par une teneur très élevée en solvants et un autre groupe de zones c, dont l'air sortant est charge par une faible teneur en solvantsetdans lesquelles aucun pistolage n'est réalisé, mais qui sont si- tuées respectivement en aval des zones de pistolage et for- ment des zones de circulation, d'aération, et analogues. co L'eau de lavage pour l'air sortant est véhiculée dans le circuit à travers les zones et parvient en commun au bassin filtrant 2 comportant une section de trop-plein 3, les par- ticules de peinture entralnées devant se déposer dans ce bassin et dans cette section de trop-plein et étant renvoyées, à partir de là,dans le circuit par pompage au moyen de la pompe 4, dans les différentes zones. La figure 2 représente la même installation de peinture 1, mais les différentes zones, dans lesquelles l'air sortant possède une teneur identique en solvant, sont rassemblées pour former des circuits d'eau séparés. Un cir- cuit d'eau sert à laver l'air sortant de la zone de polis- sage a, un autre circuit sert à nettoyer l'air sortant des zones c et un troisième circuit sert à nettoyer l'air sor- tant des zones b. Pour chaque circuit de lavage à l'eau il est par conséquent également prévu un bassin de décanta- tion possédant une zone de clarification complémentaire. Pour compenser les pertes par évaporation dans les diffé- rentes zones, on utilise respectivement l'eau de lavage tirée d'une zone dans laquelle l'air sortant possède une teneur directement inférieure en solvants L'apport d'air frais s'effectue dans le circuit de la zone de po- lissage a, dont l'air sortant possède la teneur la plus faible en solvants. Exemple On a déterminé la teneur en solvants dans l'air sortant des différentes zones d'une cabine de pistolage de la figure 2, comportant trois circuits de lavage à l'eau. Les conditions suivantes sont présentes dans la cabine de pistolage: débit d'air pour chaque zone: 50 000 m3 à l'heure. Il existe trois zones de pistolage (b) dans lesquelles il se produit une évaporation de respec- tivement 50 kg par heure, ce qui correspond a 1000 mg de solvants par m3 d'air sortant. L'air sortant de ces trois zones de pistolage parvient dans le dispositif d'épuration de l'air sortant, dans lequel les composantes de solvants sont totalement éliminées de l'air sortant. En outre il est prévu trois zones de circulation c dans lesquelles se produit respectivement une évaporation de 5 kg de solvants par heure, ce qui correspond à 100 mg de solvants par m3 d'air sortant. Cet air sortant de ces zones est envoyé di- rectement à l'air libre sans épuration. En outre il est prévu en supplément une zone de polissage a, dans laquelle aucun solvant ne s'évapore. L'eau de lavage est répartiedans trois circuits afin de supprimer la répartition de solvants par recircula- tion, conformément à ces trois échelons de teneurs en sol- vants. L'essai 1 représente la teneur en solvants de l'air sortant des différentes zones, l'air sortant des zones de pistolage d étant envoyé directement à l'installation d'é- puration de l'air sortant (fonctionnement utilisant l'air sortant). L'essai 2 indique la teneur en solvants de l'air sortant des différentes zones dans le cas o dans les zones de pistolage b, la majeure partie de l'air est envoyée sous la forme d'air de recirculation, et seulement un tiers de la quantité d'air remise en circulation s'élevant & 50000 m3 par zone, c'est-à-dire 16 663 m3 par heure et par zone, est envoyé au dispositif d'épuration de l'air sortant. Dans ce cas on obtient des teneurs nettement plus élevées en solvants dans l'air sortant, qui entraînent également l'apparition d'une concentration supérieure en solvants dans l'eau de lavage remise en circulation. Un tel mode opératoire, qui ne peut en général être mis en oeuvre que dans des cabines de pistolage a automates en raison de la teneur élevée en solvants dans l'air sortant, présente, en raison de la teneur supérieure en solvants, des avan- tages dans le cas de l'épuration de l'air sortant. Les es- sais 3 et 4 représentent des essais comparatifs par rap- port aux essais 1 et 2 et dans le cas de ces essais il n'e- xiste pour l'ensemble des sept zones qu'un circuit d'eau commun, comme cela est représenté sur la figure 1. Les ré- sultats sont indiqués dans le tableau donné ci-après. Il est très clair que, dans le cas de l'installation de pein- ture conforme à l'invention, sur la quantité totale de sol- vants, on peut soumettre a l'épuration, des gaz sortants ayant une teneur en solvants nettement plus importante que dans le cas d'une installation de peinture usuelle. Les résultats obtenus dans une installation de peinture, qui possède des zones modernes de pistolage utilisant des auto- mates avec une recirculation partielle de l'air, sont par- ticulièrement remarquables. T A B L E A U Zone de l'installation de peinture Solvant Solvants Solvants en envoyés au tant qu' émis- A Ce c dispositif sion à par- d'dpuratiortir des zones de l'air Aet C sortant 1. Conformément à l'inTeneur de l'air en vention, avec fonction- solvantmg/m3 d'air) 0 1000 100 1000 100 1000 100 - - nement des zones de pis- Charge (kg/h) O 50 5 50 5 50 5 165 150 15 tolage, utilisant l'air (100%) (91%) (9 %) sortant 2. Conform"ment à l'in- Teneur de l'air en.... vention,avec fonction- solvants(mg/m3 d'air 0 3000 100 3000 100 3000 100 - - nement des zones de pis- Charge (kg/h) 50 5 50 5 50 5 165 150 15 tolage, avec recircula- (100%) (91%) (9 %) tion d'air 3. Comparaison avec un Teneur de l'air en 75 fonctionnement utili- solvants(mg/m3 d'air) 75 900' 175 900 175 900 175 - - sant l'air sortant Charge (kg/h) 3,75 45 8,75 45 8,75 45 8,75 165 135 30 (100%) (82%) (18 %) r 4. Comparaison avec le Teneur de l'air en fonctionnement des solvants(mg/m3 d'air) 173 2300 273 2300 273 2300 273 - - zones de pistolage Charge (kg/h) 8,7 38,5 13,7 38,5 13,7 38,5 13,7 165 115 50 Co avec recirculation (100%) (70 %) (30 %) d'air REVENDICATIONS 1. Installation de peinture possédant plu- sieurs zones de traitement (a, b, c) et comportant un dispo- sitif pour éliminer par lavage des brouillards de peinture, de l'air sortant, à l'aide d'eau circulant en étant recyclée, caractérisée en ce qu'un circuit d'eau séparé est prévu pour chaque zone de traitement ou pour chaque groupe de zones de traitement, dont l'air sortant possède une teneur sensiblement identique en solvants. 2. Installation de peinture selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que, pour compenser les pertes par évaporation, le circuit d'eau de chaque zone de traitement ou de chaque groupe de zones de traitement est relié au cir- cuit d'eau de la zone de traitement, dont l'air sortant pos- sède la teneur immédiatement inférieure en solvants, et seul le circuit d'eau de la zone de traitement, dont l'air sortant possède la teneur la plus faible en solvants, est raccordé à l'alimentation en eau fraîche.