DE1148975B - Vorrichtung zum Trennen von OEl und vorwiegend Wasser enthaltenden Gemischen - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Trennen von Öl und vorwiegend Wasser enthaltenden Gemischen, bestehend beispielsweise aus einem Kessel mit einem an einer den Kessel senkrecht unterteilenden Wand befindlichen Abscheidereinsatz, einem Zulauf für das Flüssigkeitsgemisch in einem Teil des Kessels und einem oberen und unteren Ablauf in einem anderen Teil des Kessels.

Eine solche Trennvorrichtung soll vor allem in der Schiffahrt für die Reinigung von Bilgewasser und von Auswaschwasser von Tankschiffen oder Schiffsräumen oder Schiffsbehältern dienen, die mit Öl in Verbindung kommen. Da bei der Betankung von Fahrzeugen und bei der Reinigung von Ölbehältern Brennstoff bzw. Öl in Abwasser kommen kann, kann die Vorrichtung auch hier angewendet werden.

Die bisher hierfür üblichen Entölungsvorrichtungen_s die mit Labyrinth- und Aufprallsystemen oder Baumwoll-Linters absorbierend arbeiten, reichen nicht aus, den heutzutage vorgeschriebenen Reinigungsgrad, nämlich einen Gehalt von höchstens 20 mg Öl pro Liter der gereinigten Flüssigkeit, zu gewährleisten.

Diese Eignung besitzen die eingangs genannten Vorrichtungen zum Trennen schon deshalb nicht, weil sie in ihrem Gesamtaufbau nicht auf die Abtrennung geringer Mengen Kohlenwasserstoff aus Wasser abgestellt sind, sondern auf die umgekehrte Aufgabe, Spuren von Wasser aus einer Flüssigkeit abzutrennen, die im wesentlichen aus einem Kohlenwasserstoff, z. B. Motorvergaserbrennstoff, besteht. Dabei wird ein Wassertröpfchen bildender, mittels eines hydrophoben Materials, wie Glaswolle, arbeitender Abscheidereinsatz mit einem nachgeschalteten Trenneinsatz kombiniert, der die gebildeten Wassertröpfchen und eventuell verunreinigende Feststoffe zurückhält und nur den Kohlenwasserstoff durchtreten läßt. Nun können zwar für die vorstehend gestellte Aufgabe Abscheidereinsätze der an sich bekannten Art verwendet werden, die, wenn sie zuvor mit Wasser getränkt wurden, in der gewünschten umgekehrten Weise arbeiten, nämlich wenigstens einen Hauptteil des Kohlenwasserstoffs bzw. Öls zurückhalten und dessen Träger, das Wasser, mit einem Rest von schon gereinigtem Öl durchtreten lassen. Bei dieser bei der Erfindung vorgesehenen Anwendung der an sich bekannten Abscheidereinsätze ist jedoch zu beachten, daß der abzuscheidende Anteil, nämlich der Ölanteil an der Trägerflüssigkeit in den vorgenannten Fällen erheblich und prozentual wesentlich größer ist als etwa der Anteil an abzuscheidendem Wasser bei von diesem zu trennenden Kohlenwasserstoffen. Ferner ist der Gesamtdurchsatz durch Vorrichtung zum Trennen

von Öl und vorwiegend Wasser

enthaltenden Gemischen

Anmelder:

Fram Corporation,

Providence, R. I. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Frank G. Rohr, Barto, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

den Abscheidereinsatz in der Zeiteinheit, z. B. bei Bilgewasser, beträchtlich, und es entstehen Schwierigkeiten dadurch; daß von dem erheblichen Ölanteil hinter dem Abscheidereinsatz wiederum ein beträchtlicher Teil in der Größenordnung von 90 Ύ» bereits abgeschieden sein muß, damit der restliche Ölanteil hinter dem Abscheidereinsatz in an sich bekannter Weise durch Ausnutzung seines gegenüber dem Wasser geringeren spezifischen Gewichtes möglichst vollständig abgeschieden werden kann.

Das zur befriedigenden Lösung der gestellten Aufgabe zu einer Trennvorrichtung der eingangs genannten Art hinzukommende Mittel besteht gemäß der Erfindung darin, daß oberhalb des Abscheidereinsatzes eine mit dem Einlaufteil des Kessels verbundene Kammer angeordnet ist, die zur Aufnahme von ungereinigtem Öl dient, das sich während seines Weges durch den Einlaufteil der Kammer und oberhalb des Abscheidereinsatzes schon zufolge seines geringeren spezifischen Gewichtes in Form von Tröpfchen sammelt und der genannten Kammer zuströmt; dadurch wird der Abscheidereinsatz vom größten Teil des Öles entlastet und läßt nur noch geringe Mengen von schon gereinigtem Öl durchtreten, das sich während seines Strömungsweges durch den Ablaufteil des Kessels, in dessen unterem und Hauptteil sich das gereinigte Wasser sammelt, von diesem abtrennt und durch seinen Auftrieb in den Ablauf gelangt.

Vorzugsweise ist der Mantel der Kammer des Einlaufteiles über eine Trennwand zur Bildung einer in

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an sich bekannter Weise dem Ablaufteil zugeordneten oberen Ablaufkammer verlängert. Bei beiden Kammern wird also von dem Auftrieb des leichteren Öls im Wasser und dem Strömungsweg der Flüssigkeit innerhalb verhältnismäßig großer Kesselräume, bei deren Durchströmung für den Abscheidungsvorgang Zeit bleibt, Gebrauch gemacht, und zwar erfindungsgemäß schon im Einlaufteil, das hier in ungereinigter Form anfällt, und im Ablaufteil zur Abscheidung des restlichen, schon gereinigten Öls.

Um diese beiden Ölsorten nun ihrerseits getrennt voneinander zu erhalten und wieder verwerten zu können, ist bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die die beiden Kammern aber innerhalb des Mantels trennende Wand, die beide Ölsorten entsprechend der Stelle ihres Anfalles oberhalb des Einlaufteils bzw. oberhalb des Ablaufteils des Kessels voneinander getrennt hält, mit der Trennwand des Kessels verbunden ist.

In der Zeichnung ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung schematisch und teilweise im Schnitt mit weggebrochenen Teilen eine Seitenansicht der Vorrichtung.

Ein waagerecht liegender und an beiden Enden bei 1 und 35 geschlossener Kessel ist mittels einer undurchlässigen Trennwand 2 in einen Einlaufteil 3 für die zu reinigende, schon vorgereinigte Flüssigkeit und in einen Ablaufteil 4 für die gereinigte Flüssigkeit aufgeteilt. An der Unterseite des Einlaufteils 3 ist im Bereich zwischen den Füßen 5, 6 des Kessels ein Vorfilter? bekannter Art angebracht, in das die noch nicht vorgereinigte Flüssigkeit, z. B. Öl und Schmutz enthaltendes Wasser, durch eine Leitung 8 eingeführt wird. Das Vorfilter enthält eine oder mehrere Siebflächen, z. B. korrosionsfestes Siebgeflecht, die grobe Schmutzteile zurückhalten. Die vorgereinigte Flüssigkeit tritt durch eine Leitung 9 in den Einlaufteil 3 ein und füllt diesen nahezu oder vollständig, jedenfalls mit einem Flüssigkeitsspiegel, der höher liegt als die Oberseite eines bekannten Abscheidereinsatzes 10, der im oberen Teil des Einlaufteils 3 liegend und achsparallel, im ganzen in Form eines Zylinders angeordnet ist.

Wie ersichtlich, ist der Durchmesser des Abscheidereinsatzes 10 wesentlich kleiner als der Durchmesser des Einlaufteils 3, so daß unterhalb des Einsatzes 10 ein nur mit Flüssigkeit gefüllter Raum entsteht, in dem sich schon eine Vortrennung von Öl und Wasser nach dem spezifischen Gewicht einstellt, während das Wasser im ganzen samt restlichem öl und feinen Schmutzteilchen der Außenseite des Abscheidereinsatzes zuströmt.

In dem Abscheidereinsatz ist konzentrisch eine Glasfaserschicht angebracht, die auf den Faltenkanten einer feinporösen Schicht aus Papier, die in üblicher Weise die Form eines sternförmig gefalteten, in sich geschlossenen Ringkörpers besitzt, aufsitzt. Die Glasfaserschicht bildet einen dazu konzentrischen in sich geschlossenen Zylinder. Die inneren Faltenkanten des Faltenfilters sitzen auf einem mit zahlreichen Durchtrittsöfmungen versehenen Rohr auf, das somit ein Siebrohr bildet, das zweckmäßignoch durch eine in sein Inneres eingebrachte Schraubenfeder abgestützt wird.

Der Flüssigkeitsdurchtritt erfolgt radial von außen nach innen, wobei die Glasfaserschicht das in dem Wasser enthaltene Öl zu Tröpfchen zusammenzieht, die im oberen Teil des Einlaufteils 3 nach oben in eine Kammer 20 aufsteigen. Dieser Sammelraum bildet den einen Teil eines Ölbehälters 21, der durch einen nach unten zum Einlaufteil 3 hin offenen Blechmantel gebildet wird und an seinem anderen Ende eine zweite Kammer 22 bildet, die sich zum Ablaufteil 4 hin nach unten öffnet.

Die vom Öl im wesentlichen befreite und nur noch feinere Schmutzteilchen enthaltende Flüssigkeit geht nun durch die fehlen Poren des Faltenfilters hindurch,

ίο die zweckmäßig eine Porengröße von 1 bis 5 μ besitzen und dadurch die fernen Schmutzteilchen zurückhalten. Die gereinigte Flüssigkeit tritt dann durch die Öffnungen des Siebrohres in den Innenraum des Filtereinsatzes, der durch einen Stutzen mit dem Ablaufteil 4 in Verbindung steht, im übrigen aber ebenso wie das andere Einsatzende gegen die Kesselräume 3 und 4 vollständig abgedichtet ist.

Befindet sich in der gereinigten Flüssigkeit im Ablaufteil 4 noch restliches Öl, so kann sich dieses im oberen Teil am Flüssigkeitsspiegel sammeln und oberhalb des Unterendes eines Abzugsrohres 24 des Behälters 4 in die Kammer 22 des Ölbehälters übertreten. Die Kammer 22 ist von der Kammer 20 durch eine Trennwand 25 getrennt, so daß sich in der Kammer 20 noch verhältnismäßig ungereinigtes Öl und in der Kammer 22 gereinigtes Öl sammelt.

Die beiden Kesselteile 3 und 4 sind mit je einem Entleerungsstutzen 26 bzw. 27 versehen. Außerdem besitzt der Ablaufteil 4 einen mit Stopfen verschließbaren Stutzenansatz 28 für Reinigungszwecke. Die Ölsammelkammern 20 und 22 sind mit je einem Ölablaßhahn 29 bzw. 30 versehen, außerdem mit je einem Entlüftungsventil 31 bzw. 32 ausgerüstet, wobei das Entlüftungsventil 31 auf eitlem oberhalb der Kammer 20 angebrachten, mit Flanschdeckel versehenen Dom 34 sitzt, der zusätzlich zu dem von Hand zu betätigenden Entlüftungsventil 31 noch eine automatische Entlüftungseinrichtung 33 besitzt.
Beim Füllen des Einlaufteils 3 mit der vorgereinigten von Öl und fernem Schmutz weiter zu reinigenden Flüssigkeit wird zunächst bei entsprechendem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels die Glasfaserschicht vollständig mit der Trägerflüssigkeit bzw. dem Wasser getränkt. Sie hat dann die Eigenschaft, durch ihre Oberflächenkräfte die Öltröpfchen zu bilden und mehr oder weniger nach oben abzuweisen, wozu die Auftriebskräfte dann beitragen. Bei radialem Durchfluß der Flüssigkeit durch den Einsatz von außen nach innen kann die Reihenfolge der reinigenden Schichten in Strömungsrichtung auch gegenüber der gezeichneten Folge vertauscht werden. Ferner kann an die Stelle der öltröpfchen bildenden Schicht eine vorwiegend ölabweisende Schicht treten, die vorzugsweise aus mit Kunstharz gehärteter Pappe besteht und nach Art eines Faltenfilters aufgebaut sein kann. Dieser Schicht ist dann zweckmäßig eine Tröpfchen bildende Faserschicht vorzuschalten, wobei die Strömungsrichtung vorzugsweise von innen nach außen gehend zu wählen ist und die Abzugsöffnung zweckmäßig nicht am innersten Raum, sondern an dem Zwischenraum zwischen beiden Schichten anzubringen wäre.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Trennen von Öl und vorwiegend Wasser enthaltenden Gemischen, bestehend aus einem Kessel mit einem an einer den¹ Kessel senkrecht unterteilenden Wand befind-

lichen Abscheidereinsatz, einem Zulauf für das Flüssigkeitsgemisch in einem Teil des Kessels und einem oberen und unteren Ablauf in einem anderen Teil des Kessels, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Abscheidereinsatzes (10) eine mit dem Einlaufteil (3) des Kessels (1) verbundene Kammer (20) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (21) der Kammer (20) über eine Trennwand (25) zur Bildung der oberen Ablaufkammer (22) verlängert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (2) des Kessels (1) mit der Trennwand (25) des Ölbehälters verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 855 695, 564 320;
französische Patentschriften Nr. 1 069 591,
1114112, 1132 950;

französische Zusatzpatentschrift Nr. 67543 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1103 754).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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