Stoffkreisläufe werden bei den Verfahrenslösungen der Oberflächenbehandlung zweckmäßig durch ein möglichst direktes Ankoppeln von Recyclinganlagen an die Fertigungseinrichtungen geschlossen. Dadurch können Verfahren der Galvanotechnik stoffverlustminimiert gestaltet werden. Der effektive Betrieb derartiger Stoffkreisläufe verlangt im allgemeinen neue mess- und automatisierungstechnische Lösungen.
Als experimentelle Plattform für Arbeiten zur Automatisierung geschlossener Stoffkreisläufe wurde am Institut für Automatisierungstechnik der Technischen Universität Dresden eine galvanotechnische Versuchsanlage errichtet.
Verfahrenstechnische Ausrüstung
- industriell gefertigte Galvanisieranlage mit automatischem Warentransport und Basisautomatisierung,
- schwerpunktmäßig zur Tauchbeschichtung von plattenförmiger Ware (ca. 0,3 m²),
- Behältergrößen:
Standard 45 Liter, Galvanisierbädern 75 Liter,
- Spültechnik: Kaskaden- und Intervallsprühspülen.
- Elektrolyseanlagen (Plattenelektrolyse zur Metallabscheidung bei hohen Konzentrationen, Wirbelbettelektrolyse für niedrige Konzentrationen),
- Membrananlagen (Umkehrosmose zur Spülwasserkonzentrierung, Membranelektrolyse zur anodischen Oxidation bzw. zur Metallabscheidung),
- Adsorptionsanlagen (Ionenaustauscherharze zur Aufnahme anorganischer Stoffe, Neutralharze für organische Bestandteile),
- Destillationsanlagen (Vakuumverdampfer zur Spülwasserkonzentrierung).
Die Regenerieranlagen werden entsprechend der Verfahrens- und Automatisierungsziele an die zu untersuchenden Prozesse angekoppelt und als Einheit - Prozessstufe mit geschlossenen Stoffkreisläufen - betrieben.
Nach Abschluss der experimentellen Untersuchungen wird die Regeneriertechnik zumeist an den Auftraggeber zurückgeführt.
Mess- und automatisierungstechnische Ausrüstung
- prozessnahe Komponenten basierend auf speicherprogrammierbaren Steuerungen (PEP Modular Computers, Mitsubishi, SIEMENS),
- Prozessleitsystem basierend auf Personalcomputern mit verschiedenen Programmsystemen zur Prozessvisualisierung, rechnergestützten Messwerterfassung und zur interaktiven Auswertung (Intouch, Testpoint),
- Vernetzung der Komponenten mittels Ethernet und Feldbus (Profibus).
- Ultraschallsensoren (Füllstand, Dichtemessung zur Konzentrationsbestimmung),
- Leitfähigkeitssensoren (Mehrelektrodensonden für Spülwasser, induktive Sonden für Verfahrenslösungen),
- photometrische und photospektrometrische Sensoren (sichtbarer Bereich für Schwermetallbestimmung, UV-Bereich zum Messen von organischen Bestandteilen),
- elektrochemische Sensoren (pH-Wert, Redox- bzw. Konzentrationspotential, ionensensitive Elektroden zum Bestimmen anorganischer Bestandteile und Tensiden),
- Temperatursensoren (Reaktionsenthalphie zum Bestimmen von Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentrationen).
Kleines chemisches Labor
- PC-gesteuertes Titriersystem
- Analysenwaagen
- ausgewählte Labormesstechnik
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