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Verfahren zur Ableitung von Schweröl oder sonstigen hochviskosen
Flüssigkeiten aus Abscheidern Bekannt sind Schwerkraftabscheider für die Trennung von mit Wasser gemischten Flüssigkeiten, insbesondere Mineralöl-oder Kohlenteerölprodukten, welche im wesentlichen aus einem im Verhältnis zur Zubereitung grossräumigen Becken bestehen, durch welches das Flüssigkeitsgemisch strömt. Bei der kleinen Geschwindigkeit im Becken findet eine selbsttätige Trennung zweier gemischter Flüssigkeiten mit i unterschiedlichem spezifischem Gewicht statt.
Für einen kontinuierlichen Betrieb ist es notwendig, sowohl die schwerere Flüssigkeit (meist Wasser) aus dem Abscheidebecken ablaufen zu lassen, als auch die oben schwimmende Schicht der leichteren Flüssigkeit abzuführen. Dies wird bei ausgeführten Anlagen so gehandhabt, dass die schwerere Flüssigkeit über ein Tauchrohr wegfliesst, während die spezifisch leichtere Flüssigkeit über einen Überfall abläuft.
Auf diese Art und Weise funktionieren die meisten bekannten Abscheider für Benzin, Dieselöl, leichtes Heizöl oder sonstige weisse Produkte des Mineral- oder Kohlenteeröls, deren Viskosität im normalen Temperaturbereich der Atmosphäre genügend gering ist, um ein einwandfreies Ablaufen in allen Fällen zu gewährleisten.
Auf Schwierigkeiten stösst die Funktion vorgenannter Abscheideeinrichtungen bei sogenannten schwarzen Produkten, wie schwerem Heizöl oder sonstigen hochviskosen Rückständen aus der Erdöl- oder Kohlenteeröl-Destillation ; welche insbesondere während der kühleren Jahreszeiten nicht dünnflüssig genug sind, um über einen Überfall selbsttätig abzulaufen. Da die Zähigkeit solcher Stoffe mit zunehmender Temperatur abnimmt, ergibt sich die Möglichkeit, durch Erwärmung der gestockten bzw. hochviskosen Schwimmschicht dieselbe in einen so dünnflüssigen Zustand zu bringen, dass ein einwandfreies Abfliessen möglich ist.
Eine Aufwärmung des gesamten Beckeninhaltes scheidet, zumindest bei Grossanlagen, aus Wirtschaftlichkeitsgründen aus. Die direkte Wärmezufuhr über die Oberfläche der abgeschiedenen leichteren Flüssigkeit (Schwimmschicht) mittels darübergeblasener Warmluft oder einer Strahlungsheizung zeitigt Mängel durch die geringe Wärmeleitfähigkeit, insbesondere von Schweröl, abgesehen von andern Nachteilen für die Anlage. Ähnliches gilt für Oberflächen-Heizkörper, welche in die Schwimmschicht gelegt werden. Die Rohrschlangen müssten sehr eng verlegt werden, würden verschmutzen und hemmen mitunter das Abströmen der erwärmten Flüssigkeit bzw. werden durch Wärmeabgabe an die darunter liegende Wasserschicht unwirtschaftlich.
Das Einblasen von Heissluft oder Dampf direkt in die Schwimmschicht oder darunter verursacht dagegen eine Störung des Abscheideeffektes durch intensive Bewegung der Flüssigkeiten.
Der Erfindungsgedanke beinhaltet im wesentlichen das Verfahren, durch zeitweises Aufsprühen von warmem oder heissem Wasser von oben auf die Schwimmschicht eine direkte Wärmeabgabe an diese zu erbringen, wobei während des Aufsprühens das Ablaufen des Heizwassers durch einen Schieber (Absenkschieber) vor dem Überlauf so lange verhindert wird, bis eine Umschichtung zwischen Heizwasser und aufgewärmter Schwimmschicht im erforderlichen Ausmass erfolgt ist. Dabei kann der Vorgang so gehandhabt werden, dass die Heizwasseraufsprühung in mehreren Etappen erfolgt.
Die Schwerkraftabscheidung in der darunter liegenden Kaltwasserzone wird durch diesen Vorgang nicht beeinflusst, so dass die Funktion der Anlage voll erhalten bleibt.
In der Zeichnung sind drei wesentliche Ausführungsvarianten des erfindungsmässigen Verfahrens bei Ölabscheidern in schematischen Schnitten (Fig. 1, 2, 3) dargestellt.
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Die Fig. 1 zeigt die prinzipielle Ausführung eines Schwerkraftabscheiders für die Trennung von mit
Wasser gemischten Flüssigkeiten, deren spezifisches Gewicht leichter ist als das von Wasser. Darin ist a der Zulauf, durch den das verunreinigte Wasser in das Abscheidebecken b gelangt. Während das Wasser den unteren Behälterraum c ausfüllt, steigt die leichtere Flüssigkeit an die Oberfläche und bildet dort die i Schwimmschicht d. Durch die hohe Zähigkeit der Schwimmschicht findet aber kein Abfliessen durch die
Ablaufleitung e statt, obwohl die Oberkante (Überlaufkante) des Absenkschiebers f tiefer liegt als die
Schwimmschicht-Oberfläche. Die untere Stellung des Absenkschiebers ist dabei durch einen einstellbaren
Anschlag g begrenzt.
Ungehindert abströmen kann dagegen das Wasser durch das tief angesetzte Tauchrohr h.
Der Flüssigkeitsspiegel im Abscheidebehälter wird annähernd durch die Höhenlage des Scheitel- krümmers i bestimmt. Mit von Einfluss ist die Stärke der Schwimmschicht d, da sie spezifisch leichter als das darunter liegende Wasser ist, d. h. je stärker die Schwimmschicht d ist, umso höher wird der Flüs- sigkeitsspiegel liegen. Damit wird im praktischen Betrieb mitunter sowohl eine selbsttätige Abschliessung des Tauchrohres h mit Hilfe eines Schwimmers getätigt, als auch eine Signalgabe über die Schwimmer- ! schichtstärke bewirkt. Da diese Einrichtungen jedoch für die Funktion des Erfindungsgegenstandes ohne
Bedeutung sind, sollen sie hier nur erwähnt werden.
Im gegenständlichen Fall werden nun über dem Flüssigkeitsspiegel Sprühdüsen k angeordnet, welche an die Warmwasserverteilleitung 1 angeschlossen sind und über diese bzw. die Zuleitung m angespeist werden. Mit dem Absperrorgan n wird. die Warmwasserbeaufsch1agung getätigt.
Die Sprühdüsen k sind insbesondere bei grossen Abscheidern effektverbessernd. Es würden aber prin- zipiell auch wenige Ausströmöffnungen genügen, da sich das Warmwasser ohnehin ausspiegelt. Bei grö- sseren Schwimmschichtstärken und Vorhandensein eines Warmwasser-Drucknetzes kann jedoch mit Sprüh- düsen bei entsprechend grosser Strahldichte eine grössere Wassereindringtiefe in die Schwimmschicht und damit eine raschere Wärmeübertragung erreicht werden.
Der Vorgang des Besprühens mit Warmwasser ist in Fig. 2 dargestellt. Während das Abscheidebek- ken b weiter über den Zulauf a beaufschlagt wird, fliesst das gereinigte Wasser über das Tauchrohr h ab.
(Es könnte aber dieser Durchfluss während des Besprühens auch ohne weiteres unterbrochen werden oder mangels anfallenden verunreinigten Wassers nicht stattfinden.) Der Absenkschieber f ist nunmehr ange- hoben, damit auf keinen Fall das Heizwasser abfliesst, ohne seine Wärme an die Schwimmschicht d ab- gegeben zu haben. Das Absperrorgan n ist geöffnet und über die Zuleitung m bzw. die Verteilleitung l strömt das vorgewärmte Heizwasser durch die Sprühdüsen k aus. Bei einem geringen Leitungsdruck im
Warmwassernetz wird, wie dargestellt, fürs erste eine Warmwasserschicht o auf der gestockten Schwimm- schicht d zu stehen kommen. Unter dem Einfluss der Erwärmung wird alsbald die oberste Zone der
Schwimmschicht dünnflüssiger werden, so dass die früher erwähnte Umschichtung erfolgt.
Im Effekt ist das Ergebnis so, dass die Warmwasserschicht infolge des höheren spezifischen Gewichtes absinkt und dabei ihre Wärme an die Schwimmschicht abgibt.
Fig. 3 gibt ein Bild über das Stadium des Ablaufenlassens der nunmehr dünnflüssigen Schwimm- schicht. Die Warmwasserberieselung ist durch Schliessen des Absperrorganes n schon früher unterbrochen worden. Der Absenkschieber f ist wieder in die untere Stellung gebracht, die durch den Anschlag g fixiert ist. Die obere, dünnflüssige Schwimmschicht p fliesst über die Ablaufleitung e ab.
Nach Ausbildung einer neuen entsprechend starken Schwimmschicht wird der an Hand der Fig. 1 - 3 geschilderte Vorgang wiederholt.
Der Vorgang des im Erfindungsgedanken zugrunde liegenden Verfahrens besteht darin, dass mit an sich bekannten, einfachen und billigen Einrichtungen und Mitteln eine wirksame und wirtschaftliche Übertragung von Wärme auf eine gestockte bzw. hochviskose Flüssigkeitsschicht möglich ist, so dass letz- tere in einen dünnflüssigen Zustand versetzt wird und damit leicht weggefördert werden kann.
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