DD144869B1

DD144869B1 - METHOD FOR DISCONNECTING DISPERSIONS IN THE FLOWING AREA

Info

Publication number: DD144869B1
Application number: DD21444579A
Authority: DD
Inventors: Harry Schneider
Original assignee: Harry Schneider
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1983-05-25
Also published as: DD144869A1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Trennung von Dispersionen im StrömungsfeldProcess for the separation of dispersions in the flow field

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtrennung von dispersen Anteilen in Flüssigkeiten, insbesondere fester Schwebestoffe durch Ladungstrennung im Strömungsfeld«The invention relates to a method for the separation of disperse fractions in liquids, in particular solid suspended matter by charge separation in the flow field «

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die physikalische Trennung von Dispersionen hat in der Industrie einen weitreichenden Bedarfskomplex· Dementsprechend gibt es viele Verfahren, die zur Trennung sowohl vorhandene Eigenschaften des Stoffes verwenden als auch mit Hilfsmitteln auf der Basis von mechanischen oder elektrischen Prinzipien oder mit Kombinationen daraus arbeiten· Bei der Trennung von Stoffen mit unterschiedlichen Phasen, insbesondere bei der Abtrennung fester Schwebestoffe aus Flüssigkeiten sind Einrichtungen, die nach dem Siebeffekt arbeiten, bekannt und sehr verbreitet· Dabei wird die abzutrennende Phase vor einer Scheidewand abgelagert, wenn deren Poren hinreichend klein sind· Mit dieser Methode der Ablagerung sind Nachteile verbunden; so der Nachteil, daß der Prozeß mit der Betriebszeit durch Zusetzen der Poren zum Erliegen kommt· Dieser Nachteil wird in der Technik entweder von vornherein durch kurz bemessene Betriebszeiten hingenommen oder es wird versucht, durch Verlängerung der Standzeit der Scheidewand den Nachteil abzu-The physical separation of dispersions has a far-reaching demand complex in industry. Accordingly, there are many processes which use both existing properties of the substance for separation and with aids based on mechanical or electrical principles or combinations thereof Substances with different phases, especially in the separation of solid suspended matter from liquids are devices that work on the sieve effect, known and very common · The phase to be separated is deposited in front of a septum, if their pores are sufficiently small · With this method of deposition Disadvantages connected; so the disadvantage that the process with the operating time by clogging of the pores comes to a standstill · This disadvantage is either accepted in the art from the outset by short-lived operating times or it is trying to abate by extending the life of the septum disadvantage.

- 2 bauen, wozu eine Vielzahl technischer Maßnahmen bekannt ist«- Build 2, for which a variety of technical measures is known «

So läßt sich zum Beispiel mit Hilfe einer Anschwemmtechnik die Scheidewand entlasten, indem vor die eigentliche Scheidewand eine lose Schicht gelagert wird, die ebenfalls als Abscheider wirkt und bei hinreichendem Zusetzen durch einfache, kurzzeitige Umkehrung des Flüssigkeitsstromes abgestoßen und durch Aufgabe frischer Anschwemmsubstanz erneuert wird«,For example, the septum can be relieved with the aid of a precoat technique by storing a loose layer in front of the actual septum, which also acts as a separator and is repelled with sufficient clogging by a simple, brief reversal of the liquid flow and renewed by the application of fresh precoat substance.

Neben dieser grundlegenden Technik gibt es noch viele Lösungsvarianten, die auf dem Siebeffekt aufbauen·In addition to this basic technique, there are still many possible solutions that build on the screen effect ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, zu der aufgeworfenen Problematik eine Lösung zu finden, bei der der Mechanismus des Siebeffektes durch ein neues Wirkprinzip ersetzt wird«The aim of the invention is to find a solution to the problem raised, in which the mechanism of the screening effect is replaced by a new mode of action «

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorstehend umrissenen Verfahrensweise zu überwinden· Als Grundlage zur Lösung der Aufgabe wird die elektrische Ladungstrennung herangezogen, die durch strömende Flüssigkeiten verursacht wird· Es ist bekannt, daß strömende Flüssigkeiten mit dielektrischen Eigenschaften unter Wechselwirkung mit Phasengrenzflächen eine Ladungstrennung hervorrufen, die zu einer elektrostatischen Aufladung der Grenzflächen führt· Diese Aufladungen durch strömende Flüssigkeiten sind allgemein gefürchtet und werden deshalb sorgfältig abgeleitet, damit solche Aufladungen nicht zufällig entladen werden und damit einhergehende Brand- oder sogar Explosionsgefahren nicht auftreten zu lassen«The object of the invention is to overcome the disadvantages of the procedure outlined above. The electrical charge separation caused by flowing liquids is used as the basis for the solution of the problem. It is known that flowing liquids with dielectric properties interact with phase boundary surfaces Charge separation leading to electrostatic charging of the interfaces · These charges from flowing liquids are generally feared and are therefore carefully dissipated so that such charges are not accidentally discharged and thus avoid the risk of fire or even explosion. «

Mit der Erfindung wird unter Ausschluß solcher Gefahren gezielt eine Ladungstrennung herbeigeführt und technisch nutzbar gemacht· Erfindungßgemäß wird so verfahren, daß über eine große Kon-With the invention, a charge separation is deliberately brought about and made technically usable to the exclusion of such dangers. According to the invention, the procedure is such that a large amount of condensation is produced.

takt fläche eines aufladungsaktiven Materials, das gleichzeitig als Abscheider wirksam ist, zwischen Dispersion und Abscheider im weiten Bereich von turbulenter, laminarer bis zu kriechender Strömung auf direktem oder auf indirektem Wege eine elektrische Aufladung herbeigeführt und daß mit dem Ladungsausgleich oder mit der Bildung einer Ladungsdoppelschicht die Stofftrennung vorgenommen wird»contact surface of a charge-active material, which is also effective as a separator between dispersion and separator in a wide range of turbulent, laminar to creeping flow directly or indirectly induced an electrical charge and that with the charge equalization or with the formation of a charge double layer the Separation of substances is carried out »

Aus führungsbeispielFrom management example

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine sehr große Oberfläche hergestellt, über die eine Ladungstrennung im Flüssigkeitsstrom bei turbulenter, laminarer oder stark herabgesetzter, kriechender Strömung stattfindet. Hierzu wird ein Material ausgewählt, dessen Eigenschaft die Ladung nach erfolgter Trennung als Aufladung speichert und nicht vorzeitig durch stoffgebundenen Ladungsausgleich abbaut, bevor der Ladungsausgleich in Verbindung mit der beabsichtigten Stoffabscheidung der dispersen Phase stattfindet. An Stelle des abschließenden Ladungsausgleiches bei der Stofftrennung kann aber auch eine Ladungsdoppelschicht gebildet werden·To carry out the process according to the invention, a very large surface area is produced, via which a charge separation in the liquid flow takes place with turbulent, laminar or greatly reduced, creeping flow. For this purpose, a material is selected whose property stores the charge after separation as a charge and does not prematurely degraded by material-bound charge equalization before the charge balance takes place in conjunction with the intended substance separation of the disperse phase. Instead of the final charge equalization in the material separation, however, a charge double layer can also be formed ·

Unter den Bedingungen der Ladungstrennung sind die auf engstem Raum im Volumen der Flüssigkeit vorhandenen elektrischen Kräfte wirksam, die zu einer Ladungszusammenführung entgegengesetzter Polaritäten treiben, mit der entweder auf direktem oder auf indirektem Wege die Stofftrennung erfolgt· Auf direktem Wege, wenn das elektrische Feld unmittelbar zwischen den dispergiert en Teilchen und der Abscheideoberfläche besteht und auf indirektem Wege dann, wenn das Feld über Flüssigkeitsmoleküle und Abscheideoberfläche ausgebildet ist, in dessen Wirkungsbereich das dispergierte Teilchen eingeschlossen ist»Under the conditions of charge separation, the electrical forces present in the narrowest space in the volume of the liquid are effective, driving the charge to combine opposite polarities, with which either directly or indirectly the mass separation occurs. Directly when the electric field is directly between the dispersed particles and the deposition surface, and indirectly, when the field is formed by liquid molecules and deposition surface, in the region of action of which the dispersed particle is enclosed »

Als geeignete Materialien zur stabilen Ladungstrennung haben sich Polyvinilchlorid, Polyamid, Polyester und andere Polymere oder Hochpolymere sowie Glas und andere Werkstoffe mit hohem spezifischen elektrischen Widerstand erwiesen· Dieses Material bietet als Faservlies, Feinkrösel oder in anderer geeigneterPolyvinyl chloride, polyamide, polyester and other polymers or high polymers as well as glass and other materials with high electrical resistivity have been found to be suitable materials for stable charge separation. This material offers as nonwoven, fine crumb or other suitable

Struktur zu einer großen Oberfläche ausgebildet eine intensive Aufladung und eine effektive Abscheidung, Da zur Abscheidung dabei keine minimale Porengröße der Scheidewand eingehalten werden muß, wie daß bei dem vorbekannten Siebeffekt notwendig ist, kann durch diesen Vorteil, das Material übereinander gelagert in größeren Schichtdicken angeordnet werden ohne daß dabei im Betriebszustand der Strömungswiderstand erheblich ansteigt. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit einer Raumeinsparung gegenüber den nach dem Siebeffekt arbeitenden Einrichtungen, bei denen die Scheidewand in ihrer vollen Fläche ausgebreitet angeordnet sein muß«,Structure to a large surface formed an intensive charging and effective deposition, Since no minimum pore size of the septum must be complied with the separation, as is necessary in the previously known screening effect, can be arranged one above the other in larger layer thicknesses by this advantage, the material stacked without causing the flow resistance increases significantly in the operating state. This arrangement offers the possibility of a space saving compared to the devices working by the sieving effect, in which the septum must be arranged in its full area, «

Ein weiterer, der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens dienender Paktor ist der herabgesetzte Energieaufwand infolge des geringen Strömungswiderstandes trot25 großer Schichtdicken· Neben diesem begünstigten Antrieb der Strömung ist von außen kein weiterer Energieaufwand erforderlich.A further factor serving the economic efficiency of the method is the reduced energy expenditure owing to the low flow resistance trot25 of large layer thicknesses. In addition to this favored drive of the flow, no further expenditure of energy is required from the outside.

Hochspannungserzeuger, wie bei anderen Verfahren, die auf dem elektrischen Feld aufbauen, entfallen hierbei«High-voltage generators, as with other methods that rely on the electric field, are eliminated «

Claims

Invention claims:

1. A process for the separation of disperse fractions from liquids, in particular solid suspended solids by charge separation in the flow field, characterized in that over a large contact surface of a charge-active material, which is effective as a separator between dispersion and separator in the wide range of turbulent, laminar to to creeping flow directly or indirectly causes an electric charge and that the material separation is carried out with the charge equalization or with the formation of a charge double layer.

2. Method according to item 1, characterized by

that in the separator, the charge is stored after the separation as a charge.

3. Method according to item 1 and 2, characterized by

that the separator is preferably made of polymers such as polyvinyl chloride or other charge-active material with high electrical resistivity and is advantageously arranged one above the other in a large layer thickness.

4. Method according to item 1 to 3, characterized by

that a reduced flow resistance favors the energy expenditure.