DE1007742B

DE1007742B - Device for separating emulsions or dispersions

Info

Publication number: DE1007742B
Application number: DES37657A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Eugen Sauter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-02-16
Filing date: 1954-02-16
Publication date: 1957-05-09

Description

Vorrichtung zum Trennen von Emulsionen oder Dispersionen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Emulsionen oder Dispersionen, insl)esolldere solchen mit Komponenten ungefähr gleichen spezifischen Gewichtes jedoch unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit und bzw. oder Dielektrizitätskonstanten durch Zentrifugieren im elektrischen Feld. Apparatus for separating emulsions or dispersions The invention relates to a device for separating emulsions or dispersions, insl) esolldere those with components of approximately the same specific weight but different electrical conductivity and / or dielectric constant by centrifugation in the electric field.

Viele Flüssigkeitsernuisionen und -dispersionen haben Komponenten ungefähr gleichen spezifischen Gewichtes, so daß eine Trennung durch Zentrifugieren in der Regel nicht durchführbar ist. Es ist auch bereits in der Literatur ein Verfahren zum Trennen feinverteilter Substanzen von groben oder fremden Beimischungen beschrieben worden, bei dem die Suspension der Substanzen nach Zusatz eines Elektrolyts, durch den ein Bestandteil des Gemisches in den Solzustand versetzt wird, der Wirkung der Zen trifugalkraft und des elektrischen Stromes unterworfen werden. Many liquid renuisions and dispersions have components approximately the same specific gravity, allowing separation by centrifugation usually not feasible. It is also already a procedure in the literature for separating finely divided substances from coarse or foreign admixtures been, in which the suspension of the substances after the addition of an electrolyte, by the one component of the mixture is put into the sol state, the effect of the Zen trifugal force and the electric current are subjected.

Im Gegensatz hierzu wird durch die Erfindullg vorgeschlagen, eine rotierende Elektrode über bzw. um eine Gegenelektrode derart anzuordnen, daß ein in einen Ringspalt auslaufender Raum entsteht. Die Flüssigkeitsgemische werden also nicht einem homogenen, sondern einem inhomogenen Feld ausgesetzt, so daß nunmehr von der unterschiedlichen Leitfähigkeit bzw den verschiedenen Dielektrizitätskonstanten der zu trennenden Komponenten Gebrauch gemacht werden kann. Hierbei bedarf es keiner besonderen Vorbehandlung einer der beiden Komponenten. Neben einer Vereinfachung wird also eine Beschleunigung des Trennvorganges erzielt. In contrast, it is proposed by the invention, a rotating electrode over or to arrange a counter electrode in such a way that a The result is a space running out into an annular gap. So the liquid mixtures are exposed not to a homogeneous but to an inhomogeneous field, so that now the different conductivity or the different dielectric constants the components to be separated can be used. There is no need here special pretreatment of one of the two components. In addition to a simplification an acceleration of the separation process is thus achieved.

Die Wirkungsweise und der prinzipielle Aufbau derartiger Einrichtullgen werden an Hand der Zeichnung im elnzelnen näher erläutert: In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze dargestellt, bei der ein z. II. aus Isolierstoff bestehender trichterförmiger Behälter 1 auf der gleichen Achse a-a wie der Hohlkörper 2 drehbar angeordnet ist. Dem im vorliegenden Fall annähernd nach einem Rotationsellipsoid ausgebildeten Hohlkörper 2 wird über eine Leitung 5 das ZU trennende Gemisch zugeführt, das durch O1inungen 3 in den eigentlichen Behandlungsraum 6 gelangt. Der Hohlkörper 2 bildet dabei die eine Elektrode für das elektrische Feld, während als Gegenelektrode eine kreiszylinderförmige, feststehende El ektrode 4 vorgesehen ist. Durch die Ausbildui der Elektroden wird über dem Behandlungsraum 6 ein inhomogenes elektrisches Feld erzeugt, wobei es hierfür zweckmäßig ist, die Elektroden an eine Gleichspannungsquelle zu schalten. Durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft und die des inhomogenen elektrischen Feldes werden die Teilchen mit großer Dielektrizitätskonstante oder guter Leitfähigkeit zum Ringspalt 7 hin bewegt, während das Dispersionsmittel sich zur Achse des trichterförmigen Behälters 1 bewegt und durch eine i3ffnung9 abgeführt werden kann. Beispielsweise wird beim Trennen einer Wasser-in-Ol-Emulsion das Wasser als disperse Phase zum Ringspalt hangezogen, während das Ol durch die Offnung 9 abgeführt werden kann. The mode of operation and the basic structure of such Einrichtullgen are explained in more detail with reference to the drawing: In Fig. 1 is a schematic diagram shown in which a z. II. Funnel-shaped container made of insulating material 1 is rotatably arranged on the same axis a-a as the hollow body 2. The im In the present case, hollow body formed approximately after an ellipsoid of revolution 2, the mixture to be separated is fed in via a line 5, which is passed through O1inungen 3 enters the actual treatment room 6. The hollow body 2 forms the an electrode for the electric field, while the counterelectrode is a circular cylindrical, fixed el ectrode 4 is provided. Through the training of the electrodes An inhomogeneous electric field is generated over the treatment room 6, and for this purpose it is advisable to connect the electrodes to a DC voltage source. By the effect of centrifugal force and that of the inhomogeneous electric field the particles with high dielectric constant or good conductivity moves towards the annular gap 7, while the dispersant is to Axis of the funnel-shaped Container 1 can be moved and removed through an opening 9. For example When a water-in-oil emulsion is separated, the water becomes the disperse phase Annular gap is drawn while the oil can be discharged through the opening 9.

Eine vereinfachte Form der Einrichtung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Zuführung 15 und der Hohlkörper 12 mit den Öffnungen 13 sind genau so ausgebildet wie die entsprechenden Teile in der Fig. 1, jedoch ist hier der kegelförmige Behälter 11 zugleich als Gegenelektrode ausgebildet. Die Wirkungsweise der Anordnung ist die gleiche wie bereits oben beschrieben. A simplified form of the device according to FIG. 1 is shown in FIG. 2 shown. The feed 15 and the hollow body 12 with the openings 13 are accurate designed like the corresponding parts in FIG. 1, but here the conical one Container 11 is also designed as a counter electrode. How the arrangement works is the same as described above.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 3 shows a further embodiment for carrying out the method according to the invention.

Diese Einrichtung besteht aus zwei koaxialen rotierenden Zylindern 21, 22, wobei der äußere Zylinder 21 rechenartig mit kreisringförmigen Vorsprüngen 24 versehen ist. Beide Zylinder bilden zugleich die Elektroden des elektrischen Feldes und sind mit Öffnungen 23 bzw. 26 für den Austritt des Dispersionsmittells bzw. der dispersen Phase versehen. Das zu trennende Flüssigkeitsgemisch bzw. -emulsion wird durch eine Zuführungsvorrichtung 25 dem äußeren Zylinder zugeführt. Auch bei dieser Einrichtung tritt beispielsweise bei einer Wasser-in-Ol-Emulsion durch die Offnungen 26 der Außenwandung 21 die disperse Phase mit höherer Leitfähigkeit undloder Dielektrizitätskonstarte vollkommeIl rein oder zumindest doch als stark mit Wasser angereichertes Wasser-in-tSl-Gemisch aus, während durch die Öffnungen 23 des inneren Zylinderraumes Öl oder aber nur schwach mit Wasser versetztes Öl abgeführt wird.This device consists of two coaxial rotating cylinders 21, 22, the outer cylinder 21 being like a rake with circular projections 24 is provided. Both cylinders also form the electrodes of the electric Field and are with openings 23 and 26 for the exit of the dispersion medium or the disperse phase. The liquid mixture or emulsion to be separated is fed to the outer cylinder by a feeder 25. Also at this device occurs, for example, with a water-in-oil emulsion through the Openings 26 of the outer wall 21 the disperse phase with higher conductivity and / or Dielectric constant is completely pure or at least as strong with water enriched water-in-tSl mixture from, while through the openings 23 of the inner Cylinder chamber oil or only slightly water mixed oil is discharged.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist selbstverständlich nicht auf die hier beschriebenen prinzipiellen Ausführungsformen beschränkt, und es kann vorteilhaft an Stelle einer Gleich.spannung eine Wechsel- oder Hochfrequenzspannung zur Erzeugung des elektrischen Feldes dienen. Insbesondere bei Verwendung einer Hochfrequenzspannung kann das Gemisch gleichzeitig einer unter Umständen die Trennung beschleunigenden Hochfrequenzbehandl ung unterworfen werden. Auch ist es selbstverständlich möglich, die konstruktiven Ausbildungsformen der Elektroden den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend anzupassen, wesentlich ist lediglich, daß durch ihre Formgebung ein inhomogenes Feld entsteht. Beispielsweise kann an Stelle des nach Art eines Rotationselllipsoids ausgebildeten Hohlkörpers ein kugelförmiger Hohlkörper treten. Ebenso kann der trichterförmige Teil als Erzeugende eine gegen die Mittelachse gewölbte Parabel haben oder Zylinderform aufweisen. The device according to the invention is of course not on the basic embodiments described here are limited, and it can be advantageous Instead of a direct voltage, an alternating or high-frequency voltage for generation of the electric field. Especially when using a high frequency voltage the mixture can simultaneously accelerate the separation under certain circumstances Be subjected to high frequency treatment. It is of course also possible the structural design of the electrodes to the respective conditions to adapt accordingly, it is only essential that a through their shape inhomogeneous field arises. For example, instead of in the manner of an ellipsoid of revolution formed hollow body step a spherical hollow body. The funnel-shaped Part of the generating line has a parabola curved towards the central axis or has a cylindrical shape exhibit.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for separating emulsions or dispersions, especially those with components of approximately the same specific weight, However different electrical conductivity and / or dielectric constants by centrifugation in an electric field, characterized in that a rotating Electrode (2, 12 or 21) above or around a counter electrode (4> 11 or 22) in this way is arranged so that a space which runs out into an annular gap (7, 17 or 26) is created.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a receiving funnel (1, 11) is provided between the two electrodes.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a Electrode (11) forms the receiving funnel.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrodes (21, 22) consist of coaxially arranged, holes (22 and 24) having cylinders and that the outer electrode on the inside rake-like with circular ring-shaped Projections (24) is provided.

Publications considered: German Patent No. 298 283