AT504827A1 - DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES - Google Patents
DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES Download PDFInfo
- Publication number
- AT504827A1 AT504827A1 AT0010807A AT1082007A AT504827A1 AT 504827 A1 AT504827 A1 AT 504827A1 AT 0010807 A AT0010807 A AT 0010807A AT 1082007 A AT1082007 A AT 1082007A AT 504827 A1 AT504827 A1 AT 504827A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- liquid
- tank
- gas bubbles
- tube
- gas
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 93
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 28
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 93
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/55—Baffles; Flow breakers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
- B01F23/2321—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by moving liquid and gas in counter current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
- B01F25/23—Mixing by intersecting jets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
- B03D1/1475—Flotation tanks having means for discharging the pulp, e.g. as a bleed stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/1493—Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/24—Pneumatic
- B03D1/242—Nozzles for injecting gas into the flotation tank
Description
200700998 • ·♦ ·· ··· • · · · · · · • · ♦ · · · ·200700998 • · ♦ ·· ··· • · · · · · · · · · · · · · ·
Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit und in der Flüssigkeit fein verteilten, nichtlöslichen PartikelnDevice for separating liquid and finely dispersed, non-soluble particles in the liquid
Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit und in der Flüssigkeit fein verteilten, nichtlöslichen Partikeln mit einem Tank zum Aufnehmen der 5 verschmutzten Flüssigkeit, in dem eine Einrichtung zum Erzeugen von Gasbläschen in der verschmutzten Flüssigkeit angeordnet ist.The subject invention relates to a device for separating liquid and finely divided, non-soluble particles in the liquid with a tank for receiving the polluted liquid in which a device for generating gas bubbles is arranged in the polluted liquid.
Es sind aus dem Stand der Technik verschiedenste Verfahren zum Trennen einer Flüssigkeit von in der Flüssigkeit verteilten, nichtlöslichen Partikeln bekannt, wie zum Beispiel die Trennung durch Sedimentation, durch Zyklone oder Zentrifugen unter Ausnutzung der Fliehkräfte 10 oder durch die Verwendung diverser Filtertechniken. Eine andere bekannte Methode ist die so genannte Flotation, bei der Gasbläschen in die verschmutzte Flüssigkeit eingebracht oder darin erzeugt werden und diese Gasbläschen sich an den nichtlöslichen Partikeln anlagern, wodurch diese durch die Gasbläschen an die Oberfläche der Flüssigkeit gezogen werden.Various techniques are known in the art for separating a liquid from non-soluble particles dispersed in the liquid, such as separation by sedimentation, by cyclones or centrifuges utilizing centrifugal forces 10, or by the use of various filtering techniques. Another known method is so-called flotation, in which gas bubbles are introduced into or generated in the polluted liquid and these gas bubbles attach to the insoluble particles, causing them to be drawn through the gas bubbles to the surface of the liquid.
Ein Beispiel eines solchen Flotationverfahrens ist in der US 4 800 025 A beschrieben. Solche 15 Verfahren werden zum Beispiel bei der Gewinnung von Rohöl auf dem Ölfeld eingesetzt, bei dem ein Phasengemisch aus Rohöl, Gas und Wasser anfällt. Das anfallende Gas wird in der Regel abgefackelt oder gespeichert, während die Trennung von Rohöl und Wasser in eigenen Trennvorrichtungen durchgeführt werden muss.An example of such a flotation process is described in US 4,800,025. Such processes are used, for example, in the extraction of crude oil in the oil field, in which a phase mixture of crude oil, gas and water is obtained. The resulting gas is usually flared or stored, while the separation of crude oil and water must be carried out in their own separation devices.
Aus der DE 30 27 035 A1 ist eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten oder Suspen-20 sionen bekannt, die eine verbesserte Dispergierung und Verteilung der Gasblasen in der Flüssigkeit oder Suspension ermöglicht. Dabei werden zwei Düsen entgegengesetzt gerichtet angeordnet, wobei durch eine Düse Flüssigkeit und durch die andere Düse Gas zugeführt wird. Der Flüssigkeitsstrom und Gasstrom treffen nach dem Austritt aus der jeweiligen Düse aufeinander, wodurch sich durch die hohe Energie dieser Ströme und durch auftretende 25 strömungstechnische Effekte die verbesserte Verteilung der Gasblasen ergibt. Die entstehenden Gasblasen steigen dabei in der Flüssigkeit einfach auf.From DE 30 27 035 A1 an apparatus for gassing liquids or suspensions is known, which enables improved dispersion and distribution of the gas bubbles in the liquid or suspension. In this case, two nozzles are arranged oppositely directed, wherein liquid is fed through a nozzle and gas through the other nozzle. The liquid flow and gas flow meet after exiting the respective nozzle to each other, resulting in the improved distribution of the gas bubbles due to the high energy of these streams and by occurring 25 fluidic effects. The resulting gas bubbles simply rise in the liquid.
In einer Vorrichtung zum Trennen einer Flüssigkeit von in der Flüssigkeit verteilten, nichtlöslichen Partikeln kommt es jedoch darauf an, dass die fein verteilten Gasbläschen nicht nur lokal gleichmäßig verteilt werden, sondern in der gesamten Vorrichtung gleichmäßig verteilt 30 vorliegen, so dass die verschmutzte Flüssigkeit gleichmäßig mit den Gasbläschen durchsetzt wird, um eine möglichst gute und gleichmäßige Trennwirkung zu erzielen.In a device for separating a liquid from dispersed in the liquid, non-soluble particles, it is important that the finely divided gas bubbles are not only distributed locally evenly, but evenly distributed throughout the device 30 so that the soiled liquid evenly with the gas bubbles is interspersed to achieve the best possible and uniform separation effect.
Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine Vorrichtung zum Trennen einer Flüssigkeit von in der Flüssigkeit verteilten, nichtlöslichen Partikeln anzugeben, die eine verbesserte Trennwirkung aufweist. -1- ··· 200700998It is therefore an object of the subject invention to provide a device for separating a liquid from dispersed in the liquid, non-soluble particles, which has an improved separation effect. -1- ··· 200700998
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem im Tank oberhalb der Einrichtung zum Erzeugen von Gasbläschen und beabstandet von der Tankwand eine Verteilplatte angeordnet ist, an der die gebildeten, in der Flüssigkeit aufsteigenden Gasbläschen umgelenkt werden und entlang der Verteilplatte zum äußeren Rand der Verteilplatte strömen. Da-5 mit wird sichergestellt, dass die Gasbläschen möglichst lange in Kontakt mit der verschmutzten Flüssigkeit stehen, sodass die darin enthaltenen nichtlöslichen Partikel ausreichend Gelegenheit haben in Kontakt mit den Gasbläschen zu kommen, was die Grad der Trennung erheblich verbessert. Ebenso wird durch diese Verteilplatte eine möglichst gleichmäßige Verteilung in der verschmutzten Flüssigkeit erreicht, was die Trennwirkung noch weiter erhöht. 10 Insgesamt können durch diese Maßnahme ein bisher mit einem Flotationsverfahren nicht oder nur unter großem Aufwand erreichter Trenngrad erzielt werden. Bei einem Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit mit nichtlöslichen Partikeln von 200 - 1000mg/l kann die Flüssigkeit durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf bis zu >5mg/l gereinigt werden - ein Reinigungsgrad der mit normalem Aufwand bei bekannten Methoden, die >25mg/l erreichen, bis-15 her nicht möglich war.This object is achieved in that a distribution plate is arranged in the tank above the means for generating gas bubbles and spaced from the tank wall, at which the formed, ascending in the liquid gas bubbles are deflected and flow along the distribution plate to the outer edge of the distribution plate. Da-5 ensures that the gas bubbles are in contact with the contaminated liquid for as long as possible, so that the non-soluble particles contained therein have ample opportunity to come into contact with the gas bubbles, which significantly improves the degree of separation. Likewise, as uniform as possible distribution in the contaminated liquid is achieved by this distribution plate, which further increases the separation effect. 10 Overall, this measure can not achieve a previously achieved with a flotation or only at great expense achieved degree of separation. At a level of contamination of the liquid with insoluble particles of 200-1000 mg / l, the liquid can be purified by the device according to the invention to> 5 mg / l - a degree of purification which can be achieved with normal effort in known methods which> 25 mg / l. until it was not possible.
Besonders in einem zylinderförmigen Tank ist es vorteilhaft, die Verteilplatte rotationssymmetrisch auszuführen und die Einrichtung zum Erzeugen von Gasbläschen im Zentrum der Verteilplatte anzuordnen, da mit einer solchen Anordnung eine besonders gleichmäßige Verteilung der Gasbläschen sichergestellt werden kann. 20 Die Gasbläschen werden besonders lange in der Flüssigkeit geführt, wenn die Verteilplatte im Wesentlichen normal auf die Strömungsrichtung des austretenden Gasstromes und Flüssigkeitstromes angeordnet ist, so dass die Gasbläschen im Wesentlichen um 90° umgelenkt werden, was den erreichbaren Trenngrad erhöht.Particularly in a cylindrical tank, it is advantageous to perform the distribution plate rotationally symmetrical and to arrange the means for generating gas bubbles in the center of the distribution plate, since with such an arrangement a particularly uniform distribution of the gas bubbles can be ensured. The gas bubbles are guided in the liquid for a particularly long time if the distribution plate is arranged substantially normal to the flow direction of the exiting gas flow and liquid flow, so that the gas bubbles are deflected essentially by 90 °, which increases the achievable degree of separation.
Wenn die Verteilplatte an der Seite, an der die Gasbläschen umgelenkt werden zum äußeren 25 Rand hin konisch ausgeführt wird, wandern die Gasbläschen aufgrund des natürlichen Auftriebs sicher und gleichmäßig an den Rand der Verteilplatte.When the distribution plate on the side at which the gas bubbles are deflected to the outer 25 edge out conical, the gas bubbles move due to the natural buoyancy safely and evenly to the edge of the distribution plate.
Insbesondere in einer großindustriellen Vorrichtung sind am Tank vorteilhaft eine Einrichtung zum Abführen von gereinigter Flüssigkeit aus dem Tank und/oder eine Einrichtung zum Abführen der von der Flüssigkeit separierten nichtlöslichen Partikeln aus dem Tank und/oder 30 eine Einrichtung zum Abführen von Gas oder eines Gasgemisches aus dem Tank und/oder eine Einrichtung zum Zuführen der mit nichtlöslichen Partikeln verschmutzten Flüssigkeit in den Tank und/oder eine Einrichtung zum Zuführen der gereinigten Flüssigkeit in den Tank vorgesehen. Dies ermöglicht einen wirtschaftlichen und laufenden Betrieb einer solchen Vorrichtung. -2- 200700998In particular, in a large-scale industrial device, a device for discharging purified liquid from the tank and / or a device for removing the non-soluble particles separated from the liquid from the tank and / or a device for discharging gas or a gas mixture are advantageously provided on the tank the tank and / or means for supplying the non-soluble particles contaminated liquid into the tank and / or means for supplying the purified liquid into the tank. This enables an economical and ongoing operation of such a device. -2- 200700998
Eine besonders gute Durchmischung der Gasbläschen in der Flüssigkeit und besonders feine Gasbläschen, was für den Trenngrad vorteilhaft ist, können erzielt werden, wenn in der Einrichtung zum Erzeugen von Gasbläschen ein erstes Rohr und ein zweites Rohr angeordnet ist und das erste Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen von Gas oder einem Gasge-5 misch verbunden ist und eine freie erste Mündung aufweist, durch die das Gas oder das Gasgemisch ausströmt, und das zweite Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen einer Flüssigkeit verbunden ist und eine freie zweite Mündung aufweist, durch die die zugeführte Flüssigkeit mit einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit ausströmt, und wobei das erste Rohr und das zweite Rohr mit ihren Mündungen beabstandet und gegeneinander gerichtet 10 angeordnet sind, so dass der aus dem ersten Rohr austretende Gasstrom und der aus dem zweiten Rohr austretende Flüssigkeitsstrom aufeinander prallen und sich unter Ausbildung von feinen Gasbläschen vermischen. Diese Wirkung lässt sich noch weiters erhöhen, wenn der Mündungsbereich des ersten Rohres und/oder des zweiten Rohres als Düse ausgebildet ist, da dann der Gas- und Flüssigkeitsstrom mit sehr hoher Energie aufeinanderprallen, was 15 die Erzeugung von feinsten Gasbläschen und die Vermischung weiter verbessert.A particularly good mixing of the gas bubbles in the liquid and particularly fine gas bubbles, which is advantageous for the degree of separation, can be achieved if in the device for generating gas bubbles, a first tube and a second tube is arranged and the first tube with a device for Supply of gas or a Gasge-5 mixed and having a free first orifice through which the gas or gas mixture flows out, and the second tube is connected to a means for supplying a liquid and having a free second orifice through which the supplied liquid flows at a predetermined flow rate, and wherein the first tube and the second tube with their mouths spaced and directed against each other 10 are arranged so that the emerging from the first tube gas flow and emerging from the second tube liquid flow collide and under Training of fine Gasblä mix. This effect can be further increased if the mouth region of the first tube and / or the second tube is formed as a nozzle, since then the gas and liquid flow with very high energy collide, which further improves the production of finest gas bubbles and the mixing ,
Die Vorrichtung kann vereinfacht werden, wenn die Einrichtung zum Zuführen der mit nichtlöslichen Partikeln verschmutzten Flüssigkeit mit dem zweiten Rohr verbunden ist, da dabei eine eigene Rohrleitung überflüssig wird. Außerdem erreicht man damit eine besonders gute Vermischung von verschmutzter Flüssigkeit und den Gasbläschen, da die Gasbläschen in 20 der Einrichtung zum Erzeugen von Gasbläschen direkt mit der verschmutzten Flüssigkeit erzeugt werden.The apparatus can be simplified when the means for supplying the liquid insoluble in the insoluble particles is connected to the second pipe, thereby making a separate piping unnecessary. In addition, it achieves a particularly good mixing of polluted liquid and the gas bubbles, since the gas bubbles are generated in 20 of the device for generating gas bubbles directly with the polluted liquid.
Bei besonders stark verschmutzten Flüssigkeiten oder um einen besonders hohen Trenngrad zu erzielen kann auch vorgesehen sein, die Einrichtung zum Zuführen der gereinigten Flüssigkeit mit dem zweiten Rohr zu verbinden, wodurch die Konzentration der nichtlöslichen 25 Partikeln in der Flüssigkeit verringert werden kann. in einer großtechnischen Anwendung mit großen Tanks, kann es vorteilhaft sein, im Tank über einen Umfang verteilt mehrere Einrichtungen zum Erzeugen von Gasbläschen mit je einer oberhalb davon angeordneten Verteilplatte anzuordnen, wodurch sich auch bei solchen Tanks eine gleichmäßige Verteilung der Gasbläschen sicherstellen lässt. 30 Die gegenständliche Erfindung wird anhand der schematischen, nicht einschränkenden, vorteilhafte Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren 1 bis 4 beschrieben. Dabei zeigtFor particularly heavily soiled liquids or to achieve a particularly high degree of separation may also be provided to connect the means for supplying the purified liquid with the second tube, whereby the concentration of insoluble particles in the liquid can be reduced 25. in a large-scale application with large tanks, it may be advantageous to arrange in the tank over a circumference distributed several devices for generating gas bubbles, each with a distribution plate arranged above it, which can ensure a uniform distribution of the gas bubbles even in such tanks. The subject invention will be described with reference to the schematic, non-limiting, advantageous embodiments showing Figures 1 to 4. It shows
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 shows a first embodiment of a device according to the invention,
Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,2 shows a second embodiment of a device according to the invention,
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Einrichtung zur Erzeugung der Gasbläschen in der -3- • · • · • ·· ♦ ·· 200700998Fig. 3 is a detailed view of the device for generating the gas bubbles in the -3- • · • · • ·· ♦ ·· 200700998
Flüssigkeit undLiquid and
Fig. 4 eine Anordnung mehrerer Einrichtungen zur Erzeugung der Gasbläschen im Tank.Fig. 4 shows an arrangement of several devices for generating the gas bubbles in the tank.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trennen einer Flüssigkeit von in der Flüssigkeit 5 verteilten, nichtlöslichen Partikeln wird im Nachfolgenden anhand der Fig. 1 und Fig. 3 beschrieben. Die verschmutzte Flüssigkeit ist z.B. Wasser das mit Ölpartikeln verschmutzt ist, wie es z.B. bei der Rohölgewinnung am Ölfeld auftritt.An apparatus according to the invention for separating a liquid from non-soluble particles dispersed in the liquid 5 will be described below with reference to FIGS. 1 and 3. The contaminated liquid is e.g. Water that is contaminated with oil particles, as e.g. occurs during crude oil extraction at the oil field.
Eine solche Vorrichtung 1 umfasst einen Tank 15, der die verschmutzte Flüssigkeit aufnimmt, und eine Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 (mit Bezug 10 auf die Fig. 3 beschrieben) in der verschmutzten Flüssigkeit.Such a device 1 comprises a tank 15 receiving the polluted liquid and means 20 for producing finely divided gas bubbles 25 (described with reference to FIG. 10) in the polluted liquid.
Die Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 besteht im Wesentlichen aus zwei Düsen 21, 22, die beabstandet voneinander aber mit gegeneinander gerichteten Mündungen angeordnet sind, sodass die erste Düse im Austrittsbereich der zweiten Düse angeordnet ist. Die aus den Düsen 21, 22 austretenden Ströme prallen daher aneinander 15 und vermischen sich. Die erste Düse 21, die hier oberhalb der zweiten Düse 22 angeordnet ist, kann dabei z.B. über Bügel 26 in Position zur zweiten Düse 22 gehalten werden. Zur Erzeugung von Gasbläschen 25 wird nun über die erste Düse 21 Gas oder ein Gasgemisch zugeführt und über die zweite Düse 22 eine Flüssigkeit. Im Austrittsbereich der zweiten Düse 22, durch die Flüssigkeit gedrückt wird, wird über die erste Düse 21 Gas oder ein Gasge-20 misch zugeführt, wodurch durch den Zusammenstoß der beiden Medien Gasbläschen erzeugt werden. Die Anordnung der beiden Düsen 21, 22 und die Medien, die durch die beiden Düsen 21, 22 gedrückt werden, kann natürlich auch entsprechend geändert, z.B. umgekehrt, sein. Eine solche Einrichtung wird im Detail z.B. in der DE 30 27 035 A1 beschrieben, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Dabei können, je nach Anordnung und Geo-25 metrie der Düsen und der Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Drücke der Medien, Gasbläschen im Bereich von >5/ym erzeugt werden. Weiters führt die durch den hydraulischen Strom eingetragene Energie zu einer starken Durchmischung des Gasbläschen-Flüssigkeit-Partikel-Gemisches, was für die Verwendung zur Trennung von nichtlöslichen Partikeln aus einer Flüssigkeit vorteilhaft ist. Anstelle von Düsen 21, 22, können natürlich auch einfache 30 Rohrmündungen vorgesehen sein.The device 20 for producing finely distributed gas bubbles 25 consists essentially of two nozzles 21, 22, which are spaced apart from each other but arranged with mutually facing orifices, so that the first nozzle is arranged in the outlet region of the second nozzle. The emerging from the nozzles 21, 22 streams therefore bounce against each other and 15 mix. The first nozzle 21, which is arranged here above the second nozzle 22, may be e.g. be held in position to the second nozzle 22 via bracket 26. To generate gas bubbles 25, gas or a gas mixture is now supplied via the first nozzle 21 and a liquid via the second nozzle 22. In the exit region of the second nozzle 22 through which liquid is pressed, gas or a gas mixture is supplied via the first nozzle 21, whereby gas bubbles are produced by the collision of the two media. Of course, the arrangement of the two nozzles 21, 22 and the media pressed by the two nozzles 21, 22 may also be changed accordingly, e.g. vice versa. Such a device will be described in detail e.g. described in DE 30 27 035 A1, which is why will not be discussed here in detail. Depending on the arrangement and geometry of the nozzles and the flow velocities or pressures of the media, gas bubbles in the range of> 5 / ym can be produced. Furthermore, the energy introduced by the hydraulic flow leads to a thorough mixing of the gas bubble liquid-particle mixture, which is advantageous for use in separating non-soluble particles from a liquid. Instead of nozzles 21, 22, of course, simple 30 pipe mouths can be provided.
Die Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 ist dabei im unteren Bereich des Tanks 15 angeordnet, da die Gasbläschen 25 aufgrund des Dichteunterschieds zur Flüssigkeit in der Flüssigkeit aufsteigen und beim Aufsteigen die nichtlöslichen Partikeln, an denen die Gasbläschen 25 aufgrund der Oberflächenladungen anhaften, mitnehmen. 35 Folglich werden die von der Flüssigkeit getrennten nichtlöslichen Partikeln an der Oberfläche -4- 200700998 26 der Flüssigkeit in einer Partikelschicht 12 angesammelt, von wo diese mit geeigneten Abzugsvorrichtungen, wie z.B. ein Sammeltrichter, eine mechanische Abscheideeinrichtung oder eine geeignete Einrichtung zum Abschöpfen, Abziehen oder Abpumpen der Partikel, über eine Einrichtung 8, z.B. ein Rohr, ein Trennblech oder eine Kammer, zum Abführen der 5 von der Flüssigkeit separierten nichtlöslichen Partikeln aus dem Tank 15 abgeführt werden können.The device 20 for producing finely divided gas bubbles 25 is arranged in the lower region of the tank 15, since the gas bubbles 25 ascend due to the difference in density to the liquid in the liquid and on rising the non-soluble particles to which the gas bubbles 25 adhere due to the surface charges, take. Thus, the non-soluble particles separated from the liquid are accumulated on the surface of the liquid in a particle layer 12, from which it can be collected by suitable draw-off devices, e.g. a collection hopper, a mechanical separator, or suitable means for skimming, stripping or pumping the particles, via a device 8, e.g. a pipe, a separating plate or a chamber, for discharging the 5 separated from the liquid non-soluble particles can be removed from the tank 15.
In der ersten Ausgestaltung nach Fig. 1 wird die verschmutzte Flüssigkeit über die Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 zugeführt. Dazu ist eine Einrichtung 3, z.B. ein Rohr, zum Zuführen der verschmutzen Flüssigkeit mit der zweiten Düse 22 10 verbunden, z.B. über eine angedeutete Flanschverbindung. Dazu wird die verschmutzte Flüssigkeit mittels einer Pumpe 7 zugeführt.In the first embodiment of FIG. 1, the polluted liquid is supplied via the device 20 for producing finely divided gas bubbles 25. For this purpose a device 3, e.g. a pipe connected to the second nozzle 22 10 for supplying the dirty liquid, e.g. via an indicated flange connection. For this purpose, the contaminated liquid is supplied by means of a pump 7.
Das Gas oder Gasgemisch zur Erzeugung der Gasbläschen 25 wird über eine Einrichtung 2, z.B. ein Rohr, zum Zuführen von Gas oder Gasgemisch, die mit der ersten Düse 21 der Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 verbunden ist, z.B. über eine 15 Flanschverbindung, zugeführt. Dazu kann das Gas oder Gasgemisch mittels eines Kompressors 6 durch die Düse 21 gedrückt werden.The gas or gas mixture for producing the gas bubbles 25 is conveyed via a device 2, e.g. a pipe for supplying gas or gas mixture connected to the first nozzle 21 of the device 20 for generating finely divided gas bubbles 25, e.g. via a 15 flange connection, fed. For this purpose, the gas or gas mixture can be pressed by means of a compressor 6 through the nozzle 21.
Um die Gasbläschen 25 möglichst gut in der verschmutzten Flüssigkeit zu verteilen und einen möglicht langen Kontakt der Gasbläschen mit der verschmutzten Flüssigkeit zu bewirken, um den nichtlöslichen Partikeln Gelegenheit zu geben mit den Gasbläschen 25 in Kon-20 takt zu kommen, ist oberhalb der Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 eine Verteilplatte 23 angeordnet. Die Verteilplatte 23 ist im Bereich des äußeren Randes der Verteilplatte 23 von der Tankwand beabstandet angeordnet, damit die Gasbläschen zwischen Verteilplatte 23 und Tankwand durchströmen können. Die Verteilplatte 23 ist hier im Wesentlich normal auf die Strömungsrichtung der aus den Düsen 21,22 austreten-25 den Medienströme angeordnet und bewirkt daher eine Umlenkung der Gasbläschen 25, die ansonsten in der Flüssigkeit sofort aufsteigen würden, um ca. 90°. Natürlich kann die Verteilplatte 23 auch anders, z.B. in einem anderen Winkel, angeordnet sein, solang dadurch eine Umlenkung der Gasbläschen von der normalen durch das natürliche Aufsteigen der Gasbläschen 25 in der Flüssigkeit definierten Richtung erzielt wird. Die Gasbläschen 25 wandern an 30 der Unterseite der Verteilplatte 23 entlang der Verteilplatte 23 zum äußeren Rand der Verteilplatte 23. Dort können die Gasbläschen 25 wieder frei in der verschmutzten Flüssigkeit aufsteigen. Am äußeren Rand der Verteilplatte 23 kommt es zu einem Strömungsabriss und einer Verwirbelung (angedeutet in Fig. 3 durch die Pfeile), sodass die Gasbläschen 25 oberhalb der Verteilplatte 23 gut und gleichmäßig in der verschmutzten Flüssigkeit verteilt wer-35 den. Dadurch wird sichergestellt, dass einerseits die verschmutzte Flüssigkeit möglichst lan- -5- 200700998 • · · · * • ·· ge in Kontakt mit Gasbläschen 25 steht und andererseits eine gleichmäßige Verteilung der Gasbläschen 25 sichergestellt ist, was zu einer verbesserten Trennwirkung führt.In order to distribute the gas bubbles 25 as well as possible in the contaminated liquid and to effect an as long as possible contact of the gas bubbles with the polluted liquid to give the non-soluble particles occasion with the gas bubbles 25 in Kon-20 clock is above the device 20th for generating finely divided gas bubbles 25 a distribution plate 23 is arranged. The distribution plate 23 is arranged at a distance from the tank wall in the region of the outer edge of the distribution plate 23 so that the gas bubbles can flow through between the distribution plate 23 and the tank wall. The distribution plate 23 is here arranged substantially normal to the flow direction of the nozzles 21,22 exiting-25 the media streams and therefore causes a deflection of the gas bubbles 25, which would otherwise rise immediately in the liquid, by about 90 °. Of course, the distribution plate 23 may also be different, e.g. at a different angle, as long as this achieves a deflection of the gas bubbles from the normal direction defined by the natural rising of the gas bubbles 25 in the liquid. The gas bubbles 25 migrate at 30 of the underside of the distribution plate 23 along the distribution plate 23 to the outer edge of the distribution plate 23. There, the gas bubbles 25 can rise freely again in the polluted liquid. At the outer edge of the distribution plate 23 there is a stall and a turbulence (indicated in Fig. 3 by the arrows), so that the gas bubbles 25 above the distribution plate 23 well and evenly distributed in the polluted liquid who-35. This ensures that, on the one hand, the contaminated liquid is as long as possible in contact with gas bubbles 25 and, on the other hand, a uniform distribution of the gas bubbles 25 is ensured, which leads to an improved separation effect.
In der hier beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltung ist der Tank 15 zylindrisch und die Verteilplatte 23 rotationssymmetrisch, sodass die Gasbläschen besonders gleichmäßig ver-5 teilt werden. Weiters kann die Verteilplatte 23 an der Unterseite zum äußeren Rand hin konisch sein, um die Gasbläschen 25 sicher entlang der Unterseite entlangzuführen. Gleiches kann man natürlich auch mit einer hohlkegelförmigen Verteilplatte erreichen.In the advantageous embodiment described here, the tank 15 is cylindrical and the distribution plate 23 is rotationally symmetrical, so that the gas bubbles are divided particularly uniformly. Furthermore, the distribution plate 23 may be conical at the bottom to the outer edge to guide along the gas bubbles 25 along the bottom safely. The same can of course be achieved with a hollow cone-shaped distribution plate.
In der Verteilplatte 23 können natürlich auch weitere Durchtrittsöffnungen für Gasbläschen 25 vorgesehen sein, z.B. in unterschiedlichen radialen Abständen zu den Düsen 21,22, um 10 eine bessere Verteilung der Gasbläschen 25 zu erreichen.Of course, further passage openings for gas bubbles 25 may be provided in the distribution plate 23, e.g. at different radial distances to the nozzles 21, 22 in order to achieve a better distribution of the gas bubbles 25.
Ebenso ist es möglich, im Tank 15 über einen Umfang 30, z.B. kreisförmig, verteilt mehrere Einrichtungen 20 zum Erzeugen von Gasbläschen 25 mit zugeordneter Verteilplatte 23 anzuordnen, wie in Fig. 4 angedeutet. Eine solche Anordnung ist z.B. bei großen Tankdurch-messem vorteilhaft, da dadurch günstigere strömungstechnische Verhältnisse hergestellt 15 werden können und damit eine bessere Verteilung der Gasbläschen 25 im Tank 15 sichergestellt werden kann. Grundsätzlich kann dabei natürlich auch noch zusätzlich eine solche Einrichtung 20 im Zentrum angeordnet sein.It is also possible in the tank 15 over a circumference 30, e.g. circular, distributed to arrange several means 20 for generating gas bubbles 25 with associated distribution plate 23, as indicated in Fig. 4. Such an arrangement is e.g. in the case of large tank diameters, advantageous conditions can be produced thereby and better distribution of the gas bubbles 25 in the tank 15 can be ensured. In principle, of course, additionally such a device 20 can be arranged in the center.
Oberhalb der Einrichtung 20 zum Erzeugen von fein verteilten Gasbläschen 25 werden folglich die in der verschmutzten Flüssigkeit vorhandenen nichtlöslichen Partikel von den Gas-20 bläschen 25 mitgenommen, wodurch oberhalb einer Schicht 14 mit verschmutzter Flüssigkeit eine Schicht 13 mit gereinigter Flüssigkeit entsteht. In diesem Bereich kann auch eine Einrichtung 4, z.B. ein Rohr, ein Trennblech oder eine Kammer, zum Abführen, z.B. durch Abpumpen, der gereinigten Flüssigkeit aus dem Tank 15 vorgesehen sein. Die so gereinigte Flüssigkeit kann im Anschluss entsprechend weiterverwendet oder in die Natur oder in den 25 industriellen Prozess rückgeführt werden oder je nach Bedarf weiteren Reinigungsstufen, wie z.B. Desinfektion, chemische Nachbehandlung (Entsalzung, Demineralisierung, Härteanpassung, etc.), biologische Nachbehandlung, Filtrierung, etc., zugeführt werden.Above the device 20 for producing finely divided gas bubbles 25, therefore, the non-soluble particles present in the contaminated liquid are entrained by the gas bubbles 25, whereby a layer 13 of purified liquid is formed above a layer 14 of contaminated liquid. In this area a device 4, e.g. a pipe, a separating plate or a chamber for discharging, e.g. by pumping, the purified liquid from the tank 15 may be provided. The thus purified liquid may then be reused accordingly or returned to nature or the industrial process or, as needed, further purification steps, e.g. Disinfection, chemical aftertreatment (desalination, demineralization, hardness adjustment, etc.), biological post-treatment, filtration, etc., are supplied.
In Fig. 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Hier wird die verschmutzte Flüssigkeit über eine Einrichtung 3, z.B. ein Rohr, zum Zu-30 führen direkt dem Tank 15 zugeführt. Gereinigte Flüssigkeit wird über eine Rückführungsleitung 10 über die zweite Düse 22 dem Tank rückgeführt. Dazu ist am Tank 15 eine Einrichtung 9, z.B. ein Rohr, zum Zuführen von gereinigter Flüssigkeit vorgesehen, die mit der zweiten Düse 22 verbunden ist. In der Rückführungsleitung 10 ist dazu eine Pumpe 7 angeordnet. -6- 200700998 • · · • ♦ · • « • ·· ·· Mt • · # f t t2, a further advantageous embodiment of the device according to the invention is shown. Here the polluted liquid is conveyed via a device 3, e.g. a pipe leading to Zu-30 fed directly to the tank 15. Purified liquid is returned via a return line 10 via the second nozzle 22 to the tank. For this purpose, a device 9, e.g. a pipe for supplying purified liquid connected to the second nozzle 22. In the return line 10 to a pump 7 is arranged. -6- 200700998 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Bei beiden Ausführungen ist im obersten Bereich 11 des Tanks 15 eine Einrichtung 5, z.B. ein Rohr, zum Abführen von Gas oder Gasgemisch aus dem Tank 15 vorgesehen. Das in der Flüssigkeit aufsteigende Gas oder Gasgemisch sammelt sich im obersten Bereich 11 des Tanks 15 und kann folglich leicht abgeführt werden. Das abgeführte Gas kann in einem Kreislauf wieder rückgeführt und über die erste Düse 21 wieder der Flüssigkeit zugeführt werden. Als Gas oder Gasgemisch kommt Luft oder Stickstoff in Frage. Bei einem Einsatz der Vorrichtung 1 bei der Rohölgewinnung kann auch Gas aus der Rohölgewinnung verwendet werden, da damit unerwünschte chemische Reaktionen, wie z.B. Auskristallisieren, Fällen, etc., verhindert wird.In both embodiments, in the uppermost region 11 of the tank 15, means 5, e.g. a pipe for discharging gas or gas mixture from the tank 15 is provided. The rising in the liquid gas or gas mixture collects in the uppermost region 11 of the tank 15 and can therefore be easily removed. The discharged gas can be recycled in a cycle and fed back to the liquid via the first nozzle 21. As gas or gas mixture is air or nitrogen in question. When using the device 1 in the crude oil production and gas from the crude oil extraction can be used, as it unwanted chemical reactions, such as. Crystallization, precipitation, etc., is prevented.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0010807A AT504827A1 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES |
| PCT/EP2008/050617 WO2008090113A1 (en) | 2007-01-23 | 2008-01-21 | Device for separating a liquid and finely distributed, insoluble particles in the liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0010807A AT504827A1 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT504827A1 true AT504827A1 (en) | 2008-08-15 |
Family
ID=39201431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT0010807A AT504827A1 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT504827A1 (en) |
| WO (1) | WO2008090113A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101746909B (en) * | 2009-12-24 | 2011-03-02 | 吴少杰 | Method for pretreating machining waste emulsion liquid and equipment therefor |
| EP2377620A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas injection device for a flotation cell |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB875798A (en) * | 1957-07-09 | 1961-08-23 | Activated Sludge Ltd | Improvements in or relating to the treatment of sewage, or industrial waste effluent |
| DE2850269A1 (en) * | 1978-11-20 | 1980-05-29 | Krupp Gmbh | Industrial sludge floatation plant - has cells with air and sludge flow in opposite directions with baffle plate between |
| US5335785A (en) * | 1993-05-19 | 1994-08-09 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Flotation column with adjustable supported baffles |
| EP0954379A2 (en) * | 1997-01-23 | 1999-11-10 | Marko Zlokarnik | Apparatus and method for induced air flotation |
-
2007
- 2007-01-23 AT AT0010807A patent/AT504827A1/en not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-01-21 WO PCT/EP2008/050617 patent/WO2008090113A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008090113A1 (en) | 2008-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1293254B1 (en) | Method and device for aerating a liquid with a gas | |
| EP2500102B1 (en) | Flotation apparatus with a fluid distribution element for creating a fluid flow towards the froth collecting device | |
| EP1124000A2 (en) | Method and device for aerating dispersions | |
| EP1124001B1 (en) | Method and device for aerating dispersions | |
| EP3183052B1 (en) | Method and device for cleaning fiber suspensions by means of flotation | |
| EP1029975B1 (en) | Method for removing impurities from an aqueous fibre suspension | |
| WO2012059415A1 (en) | Flotation apparatus and flotation process | |
| AT504827A1 (en) | DEVICE FOR SEPARATING LIQUID AND LIQUID, FINE DISTRIBUTED, NON-SOLUBLE PARTICLES | |
| EP2033713B1 (en) | Device and method for sink-float-separation of solid particles having different densities | |
| DE2712947A1 (en) | PROCESS AND EQUIPMENT FOR FLOTATIONAL SEPARATION OF SOLID CONTAMINATION FROM A LIQUID | |
| DE19845536C2 (en) | Process for removing contaminants from an aqueous suspension containing paper fibers | |
| DE2359656C3 (en) | Apparatus for clarifying waste water containing solids or the like. liquids | |
| EP2491176B1 (en) | Method for removing solid particles from a fibrous suspension by flotation | |
| DE102007033293A1 (en) | Filtration for printing machines | |
| DE4038605A1 (en) | Procedure and device for cleaning vehicle washing water - comprise adding flocculant and water is agitated to form foam which carries dirt particles to upper outlet while water is drawn from base of chamber | |
| DE102017128560B3 (en) | Device for separating suspended matter from liquids, cleaning device and method for separating suspended matter | |
| AT502186B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR FLOTING A LIQUID | |
| EP2045017A1 (en) | Flotation device and method for removing impurities from an aqueous solid matter suspension | |
| EP3820821B1 (en) | Process for purifying waste water by flotation | |
| WO2010130328A1 (en) | Device for cleaning fluids of suspended particles and other impurities | |
| WO2013110383A1 (en) | Flotation process with foam return | |
| DE4118525C1 (en) | Appts. for cleansing contaminated surfaces using liq. - includes cylindrical housing with high pressure injection nozzle for feed liq., overflow, concentrically arranged sepg. walls and sieve | |
| WO2017005801A1 (en) | Tangential separator (ts) | |
| DE152385C (en) | ||
| EP2397220B1 (en) | Flow generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REJ | Rejection |
Effective date: 20160515 |