Die Trennung von untereinander nicht mischbaren flüssigen Phasen, beispielsweise einer wässerigen und einer organischen, nicht wassermischbaren Phase, erfolgt vielfach dadurch, dass man die beiden Phasen in einem Gefäss bis zur Ausbildung einer deutlichen Phasentrennfläche abstehen und dann die spezifisch schwerere Phase über eine absperrbare Rohrleitung aus dem Gefäss ausfliessen lässt. Eine der grössten Schwierigkeiten, die bei dieser Trennungsmethode auftreten, besteht darin, zu erkennen, wann die gesamte schwerere Phase aus dem Gefäss ausgeflossen ist und die leichtere Phase nachzuströmen beginnt.
Bei der Trennung von Phasen mit deutlich verschiedenen optischen Eigenschaften kann diese Schwierigkeit sehr einfach mittels eines in der Rohrleitung angeordneten Schauglases gelöst werden. Der Übergang von der einen zur anderen Phase ist in diesem Falle mit dem blossen Auge ausreichend exakt feststellbar.
In den meisten Fällen unterscheiden sich jedoch die optischen Eigenschaften der zu trennenden Phasen nicht genügend, sodass diese an sich sehr vorteilhafte Schauglasmethode versagt. Man ist dann auf relativ teure Verfahren, wie zum Beispiel Leitfähigkeitsmessung, Ultraschallabsorptionsmessung etc., angewiesen. Dies ist ein Nachteil, dessen Beseitigung Aufgabe der Erfindung ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von zwei miteinander nicht mischbaren, hintereinander durch eine Rohrleitung strömenden flüssigen Phasen, unter Verwendung eines in der Rohrleitung eingesetzten Schauglases, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein scharfer Strahl einer mit nur einer der beiden Phasen mischbaren Flüssigkeit vom Rohrinneren gegen das Schauglas gesprüht wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchfüh- rung des neuen Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst eine Rohrleitung mit einem Schauglas und ist dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Rohrleitung im Abstand vor dem Schauglas eine Düse angeordnet ist, und dass Mittel vorgesehen sind, um durch diese Düse Flüssigkeit gegen das Schauglas zu sprühen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemässen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Die dargestellte Vorrichtung umfasst ein Rohr 1 mit einem Schauglas 2. Das Rohr 1 bildet die Abflussleitung eines nur schematisch dargestellten Behälters 6 für die zu trennenden Phasen und verläuft im wesentlichen vertikal. Der Behälter 6 ist in Wirklichkeit selbstverständlich um ein Vielfaches grösser als dargestellt.
In der Höhe des Schauglases 2 ist eine dünne Leitung 3 in die Wand des Rohrs 1 eingesetzt. Sie ragt in das Rohrinnere hinein und endet knapp vor dem Schauglas 2. Die Mündung der Leitung 3 ist als Düse ausgebildet. Die Leitung 3 ist über eine Pumpe 4 an ein Reservoir 5 für eine der beiden Phasen oder für eine mit nur einer der beiden Phasen vermischbaren Flüssigkeit angeschlossen. In einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des Rohrs 1 etwa 6 bis 9 cm und der Abstand des düsenartigen Leitungsendes vom Schauglas 2 etwa 1 bis 2 cm.
Anstatt an die Pumpe 4 und an das in Wirklichkeit selbstverständlich grössere Reservoir 5 könnte die Leitung 3 beispielsweise auch an ein unter genügend grossem Druck stehendes Leitungsnetz angeschlossen sein.
Die Funktionsweise der Vorrichtung wird im folgenden am Beispiel der Trennung einer wässerigen von einer nicht wassermischbaren organischen Phase beschrieben. Nach Ausbildung der Phasengrenzfläche im Behälter 6 wird dessen Abflussventil 7 geöffnet, sodass zunächst die spezifisch schwerere wässerige Phase durch das Rohr 1 abfliesst. Gleichzeitig wird über die Leitung 3 ein scharfer Wasserstrahl von innen gegen das Schauglas gesprüht. Die Leitung 3 ist zu diesem Zweck einfach an das Wasserleitungsnetz angeschlossen. Da das Wasser mit der wässerigen Phase gut vermischbar ist, ist der zerstäubende Wasserstrahl im Auflicht durch das Schauglas nicht sichtbar. Sobald jedoch die gesamte wässerige Phase aus dem Gefäss ausgeflossen ist und nun die organische Phase nachfolgt, ändern sich die optischen Verhältnisse grundlegend.
Der mit der organischen Phase nicht mischbare Wasserstrahl bildet in der organischen Phase optische Inhomogenitäten, welche durch das Schauglas bei schräg einfallendem Auflicht (z. B. Taschenlampe) deutlich erkennbar sind. Somit können die beiden Phasen mit dem blossen Auge auf einfachste Weise zuverlässig unterschieden werden.
Die Art der durch die Leitung 3 auf das Schauglas gesprühten Flüssigkeit ist nebensächlich. Wichtig ist nur, dass diese Flüssigkeit mit der einen Phase mischbar und mit der anderen Phase nicht mischbar ist. Der Flüssigkeitsdruck und der Abstand des Leitungsendes vom Schauglas müssen den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden.
Abgesehen von seiner Einfachheit ist einer der wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens auch die Tatsache, dass es keiner elektrischen Geräte bedarf und daher insbesondere für explosionsgefährdete Räume geeignet ist.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Erkennung von zwei miteinander nicht mischbaren, hintereinander durch eine Rohrleitung strömenden flüssigen Phasen, unter Verwendung eines in der Rohrleitung eingesetzten Schauglases, dadurch gekennzeichnet, dass ein scharfer Strahl einer mit nur einer der beiden Phasen mischbaren Flüssigkeit vom Rohrinneren gegen das Schauglas gesprüht wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen das Schauglas gesprühte Flüssigkeit mit einer der durch die Rohrleitung strömenden Phasen übereinstimmt.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Phase wassermischbar und die andere Phase nicht wassermischbar ist, und dass die gegen das Schauglas gesprühte Flüssigkeit Wasser ist.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einem in die Rohrleitung eingesetzten Schauglas, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Rohrleitung im Abstand vor dem Schauglas eine Düse angeordnet ist, und dass Mittel vorgesehen sind, um durch diese Düse Flüssigkeit gegen das Schauglas zu sprühen.
The separation of mutually immiscible liquid phases, for example an aqueous and an organic, immiscible phase, is often carried out by standing the two phases in a vessel until a clear phase separation surface is formed and then removing the specifically heavier phase via a shut-off pipe can flow out of the vessel. One of the greatest difficulties that arise with this separation method is to recognize when the entire heavier phase has flowed out of the vessel and the lighter phase begins to flow in.
When separating phases with clearly different optical properties, this problem can be solved very easily by means of a sight glass arranged in the pipeline. In this case, the transition from one phase to the other can be determined with sufficient accuracy with the naked eye.
In most cases, however, the optical properties of the phases to be separated do not differ enough, so that this sight glass method, which is very advantageous in itself, fails. One is then dependent on relatively expensive methods, such as conductivity measurement, ultrasound absorption measurement, etc. This is a disadvantage which the invention aims to overcome.
The invention relates to a method for detecting two immiscible liquid phases flowing through a pipeline one behind the other, using a sight glass inserted in the pipeline, and is characterized in that a sharp jet of a liquid miscible with only one of the two phases from the inside of the pipe is sprayed against the sight glass.
The invention also relates to a device for carrying out the new method. The device comprises a pipeline with a sight glass and is characterized in that a nozzle is arranged inside the pipeline at a distance in front of the sight glass, and in that means are provided for spraying liquid through this nozzle against the sight glass.
In the following the invention is explained in more detail with reference to an embodiment of an inventive device shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 shows a longitudinal section through the embodiment and
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
The device shown comprises a pipe 1 with a sight glass 2. The pipe 1 forms the discharge line of a container 6, shown only schematically, for the phases to be separated and runs essentially vertically. The container 6 is in reality, of course, many times larger than shown.
At the height of the sight glass 2, a thin line 3 is inserted into the wall of the pipe 1. It protrudes into the inside of the pipe and ends just before the sight glass 2. The mouth of the line 3 is designed as a nozzle. The line 3 is connected via a pump 4 to a reservoir 5 for one of the two phases or for a liquid which can be mixed with only one of the two phases. In a practical embodiment, the diameter of the pipe 1 is approximately 6 to 9 cm and the distance between the nozzle-like line end and the sight glass 2 is approximately 1 to 2 cm.
Instead of the pump 4 and the reservoir 5, which is of course larger in reality, the line 3 could, for example, also be connected to a line network under sufficiently high pressure.
The mode of operation of the device is described below using the example of the separation of an aqueous from a water-immiscible organic phase. After the phase boundary surface has been formed in the container 6, its drain valve 7 is opened so that the specifically heavier aqueous phase first flows off through the pipe 1. At the same time, a sharp water jet is sprayed from the inside against the sight glass via line 3. The line 3 is simply connected to the water supply network for this purpose. Since the water can be mixed well with the aqueous phase, the atomizing water jet is not visible in incident light through the sight glass. However, as soon as the entire aqueous phase has flowed out of the vessel and the organic phase now follows, the optical conditions change fundamentally.
The water jet, which is immiscible with the organic phase, forms optical inhomogeneities in the organic phase, which can be clearly seen through the sight glass when incident light is incident at an angle (e.g. flashlight). Thus, the two phases can be reliably distinguished with the naked eye in the simplest possible way.
The type of liquid sprayed through the line 3 onto the sight glass is irrelevant. It is only important that this liquid is miscible with one phase and not miscible with the other phase. The liquid pressure and the distance between the end of the line and the sight glass must be adapted to the respective conditions.
Apart from its simplicity, one of the most essential advantages of the method according to the invention is also the fact that it does not require any electrical devices and is therefore particularly suitable for rooms at risk of explosion.
PATENT CLAIM 1
Method for the detection of two immiscible liquid phases flowing through a pipeline one behind the other, using a sight glass inserted in the pipeline, characterized in that a sharp jet of a liquid that can be mixed with only one of the two phases is sprayed from the inside of the pipe against the sight glass.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the liquid sprayed against the sight glass corresponds to one of the phases flowing through the pipeline.
2. The method according to claim I, characterized in that one phase is water-miscible and the other phase is not water-miscible, and that the liquid sprayed against the sight glass is water.
PATENT CLAIM II
Device for carrying out the method according to claim 1, with a sight glass inserted into the pipeline, characterized in that a nozzle is arranged in the interior of the pipeline at a distance in front of the sight glass, and that means are provided to feed liquid through this nozzle against the sight glass spray.