DE1223805B

DE1223805B - Process for heating heavy or other highly viscous liquids for the purpose of draining them off from separators

Info

Publication number: DE1223805B
Application number: DEF40122A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Frotzler
Original assignee: FRANZ FROTZLER DIPL ING
Current assignee: FRANZ FROTZLER DIPL ING
Priority date: 1962-07-05
Filing date: 1963-07-02
Publication date: 1966-09-01

Description

Verfahren zur Beheizung von Schweröl- oder sonstigen hochviskosen Flüssigkeiten zwecks Ableitung aus Abscheidern Bekannt sind Schwerkraftabscheider für die Trennung von mit Wasser gemischten Flüssigkeiten, insbesondere Mineralöl- oder Kohlenteerölprodukten, welche im wesentlichen aus einem im Verhältnis zur Zubereitung großräumigen Becken bestehen, durch welches das Flüssigkeitsgemisch strömt. Bei der kleinen Geschwindigkeit im Becken findet eine selbsttätige Trennung zweier gemischter Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht statt.Process for heating heavy oil or other highly viscous ones Liquids for the purpose of discharge from separators. Gravity separators are known for the separation of liquids mixed with water, especially mineral oil or coal tar oil products consisting essentially of one in proportion to the formulation Large basins exist through which the liquid mixture flows. at the low speed in the pool finds an automatic separation of two mixed Liquids with different specific gravity take place.

Für einen kontinuierlichen Betrieb ist es notwendig, sowohl die schwerere Flüssigkeit (meist Wasser) aus dem Abscheidebecken ablaufen zu lassen, als auch die oben schwimmende Schicht der leichteren Flüssigkeit abzuführen. Dies wird bei ausgeführten Anlagen so gehandhabt, daß die schwerere Flüssigkeit über ein Tauchrohr wegfließt, während die spezifisch leichtere Flüssigkeit über einen Überfall abläuft. Auf diese Art und Weise funktionieren die meisten bekannten Abscheider für Benzin, Dieselöl, leichtes Heizöl oder sonstige weiße Produkte des Mineral- oder Kohlenteeröls, deren Viskosität im normalen Temperaturbereich der Atmosphäre genügend gering ist, um ein einwandfreies Ablaufen in allen Fällen zu gewährleisten. For continuous operation it is necessary both the heavier ones Allow liquid (mostly water) to drain from the separation basin as well to drain the floating layer of the lighter liquid. This will be the case Executed systems are handled in such a way that the heavier liquid passes through a dip tube flows away, while the specifically lighter liquid runs off via an overflow. This is how most known gasoline separators work, Diesel oil, light heating oil or other white products of mineral or coal tar oil, whose viscosity is sufficiently low in the normal temperature range of the atmosphere, to ensure that everything runs smoothly in all cases.

Auf Schwierigkeiten stößt die Funktion vorgenannter Abscheideeinrichtungen bei sogenannten schwarzen Produkten, wie schwerem Heizöl oder sonstigen hochviskosen Rückständen aus der Erdöl- oder Kohlenteeröl-Destillation, welche insbesondere während der kühleren Jahreszeiten nicht dünnflüssig genug sind, um über einen Überfall selbsttätig abzulaufen. The function of the aforementioned separating devices encounters difficulties with so-called black products such as heavy fuel oil or other highly viscous products Residues from petroleum or coal tar oil distillation, which in particular during The cooler seasons are not thin enough to hold over automatically to expire.

Da die Zähigkeit solcher Stoffe mit zunehmender Temperatur abnimmt, ergibt sich die Möglichkeit, durch Erwärmung der gestockten bzw. hochviskosen Schwimmschicht dieselbe in einen so dünnflüssigen Zustand zu bringen, daß ein einwandfreies Abfließen möglich ist.Since the toughness of such substances decreases with increasing temperature, there is the possibility of heating the bush-hammered or highly viscous floating layer to bring the same in such a thin liquid state that a perfect drainage is possible.

Eine Aufwärmung des gesamten Beckeninhaltes scheidet, zumindest bei Großanlagen, aus Wirtschaftlichkeitsgründen aus. Die indirekte Wärmezufuhr über die Oberfläche der abgeschiedenen leichteren Flüssigkeit (Schwimmschicht) mittels darübergeblasener Warmluft oder einer Strahlungsheizung zeitigt Mängel zufolge der geringen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere von Schweröl, abgesehen von anderen Nachteilen für die Anlage. Ähnliches gilt für Oberflächen-Heizkörper, welche in die Schwimmschicht gelegt werden. Die Rohrschlangen müßten sehr eng verlegt werden, würden verschmutzen und hemmen mitunter das Abströmen der erwärmten Flüssigkeit bzw. werden durch Wärmeabgabe an die darunterliegende Wasserschicht unwirtschaftlich. Das Einblasen von Heißluft oder Dampf direkt in die Schwimmschicht oder darunter verursacht dagegen eine Störung des Abscheideeffektes durch intensive Bewegung der Flüssigkeiten. A warming up of the entire pool contents is necessary, at least for Large systems, for reasons of economy. The indirect heat supply via the surface of the separated lighter liquid (floating layer) by means of Warm air blown over it or radiant heating causes defects as a result of the low thermal conductivity, especially of heavy oil, apart from other disadvantages for the plant. The same applies to surface heating elements, which are in the floating layer be placed. The pipe coils would have to be laid very closely and would get dirty and sometimes inhibit the outflow of the heated liquid or are caused by the release of heat to the underlying water layer is uneconomical. Blowing in hot air or On the other hand, steam directly into the floating layer or below it causes a disturbance the separation effect through intensive movement of the liquids.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das die aufgezeigten Mängel vermeidet, besteht im wesentlichen darin, daß durch zeitweises Aufsprühen von warmem oder heißem Wasser von oben auf die Schwimmschicht direkt Wärme an diese abgegeben wird, wobei während des Aufsprühens das Ablaufen des Heizwassers durch einen Schieber (Absenkschieber) vor dem Überlauf so lange verhindert wird, bis eine Umschichtung zwischen Heizwasser und aufgewärmter Schwimmschicht im erforderlichen Ausmaß erfolgt ist. The method according to the invention, which avoids the deficiencies indicated, consists essentially in that by occasional spraying of warm or hot Water from above onto the floating layer gives off heat directly to it, whereby during spraying, the heating water drains through a slide (lowering slide) is prevented before the overflow until a reallocation between heating water and heated swim layer has been carried out to the required extent.

Dabei kann der Vorgang so gehandhabt werden, daß die Heizwasseraufsprühung in mehreren Etappen erfolgt.The process can be handled in such a way that the heating water is sprayed on takes place in several stages.

Die Schwerkraftabscheidung in der darunterliegenden Kaltwasserzone wird durch diesen Vorgang nicht beeinflußt, so daß die Funktion der Anlage voll erhalten bleibt. The gravity separation in the underlying cold water zone is not influenced by this process, so that the function of the system is fully preserved.

In der Zeichnung ist eine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Anlage beispielsweise dargestellt, wobei in den F i g. 1 bis 3 die einzelnen Verfahrensschritte veranschaulicht sind. The drawing shows one for carrying out the method according to the invention suitable system shown for example, wherein in the F i g. 1 to 3 each Process steps are illustrated.

Die F i g. 1 zeigt die prinzipielle Ausführung eines Schwerkraftabscheiders für die Trennung von mit Wasser gemischten Flüssigkeiten, deren spezifisches Gewicht leichter als das des Wassers ist. Darin ist a der Zulauf, durch den das verunreinigte Wasser in das Abscheidebecken b gelangt. Während das Wasser den unteren Behälterraum c ausfüllt, steigt die leichtere Flüssigkeit an die Oberfläche und bildet dort die Schwimmschicht d. Durch die hohe Zähigkeit der Schwimmschicht findet aber kein Abfließen durch die Ablaufleitung e statt, obwohl die Oberkante (Überlaufkante) des Absenkschiebers f tiefer liegt als die Schwimmschicht-Oberfläche. Die untere Stellung des Absenkschiebers ist dabei durch einen einstellbaren Anschlag g begrenzt. The F i g. 1 shows the basic design of a gravity separator for the separation of liquids mixed with water, their specific gravity lighter than that of water. In this a is the inlet through which the contaminated Water enters the separator basin b. While the water the lower tank space c, the easier one rises Liquid to the surface and there forms the floating layer d. Due to the high toughness of the floating layer but there is no drainage through the drain line e, although the upper edge (Overflow edge) of the lowering slide f is lower than the surface of the floating layer. The lower position of the lowering slide is through an adjustable stop g limited.

Ungehindert abströmen kann dagegen das Wasser durch das tief angesetzte Tauchrohr h. On the other hand, the water can flow away unhindered through the deeply set Immersion tube h.

Der Flüssigkeitsspiegel im Abscheidebehälter wird annähernd durch die Höhenlage des Scheitelkrümmers i bestimmt. Mit von Einfluß ist die Stärke der Schwimmschicht d, da sie spezifisch leichter als das darunterliegende Wasser ist, d. h., je stärker die Schwimmschicht.ist, um so höher wird der Flüssig keitsspiegel liegen. Damit wird im praktischen Betrieb mitunter sowohl eine selbsttätige Abschließung des Tauchrohres h mit Hilfe eines Schwimmers getätigt, als auch- eine Signalgabe über die Schwimmschichtstärke bewirkt. Da diese Einrichtungen jedoch für die Funktion des Erfindungsgegenstandes ohne Bedeutung sind, sollen sie hier nur erwähnt werden. The liquid level in the separator is approximately through the height of the apex bend i is determined. With influence is the strength of the Floating layer d, as it is specifically lighter than the water below, d. In other words, the thicker the floating layer, the higher the liquid level lie. This means that in practical operation there is sometimes both an automatic lock of the immersion tube h made with the help of a float, as well as a signaling caused by the floating layer thickness. As these bodies, however, for the function of the subject matter of the invention are irrelevant, they should only be mentioned here.

Im gegenständlichen Fall werden nun v.przugsweise über dem Flüssigkeitsspiegel in an sich bekannter Weise Sprühdüsen k angeordnet, welche an die Warmwasserverteilleitung 1 angeschlossen sind und über diese bzw. die Zuleitung m angespeist werden. Mit dem Absperrorgan n wird die Warmwasserbeaufschlagung getätigt. In the present case, preferably above the liquid level spray nozzles k arranged in a manner known per se, which are connected to the hot water distribution line 1 are connected and fed in via this or the supply line m. With The hot water is applied to the shut-off element n.

Die Sprühdüsen k sind insbesondere bei großen Abscheidern effektverbessernd. Es würden aber prinzipiell auch wenige Ausströmöffnungen genügen, da sich das Warmwasser ohnehin ausspiegelt. Bei größeren Schwimmschichtstärken und Vorhandensein eines Warmwasser-Drucknetzes kann jedoch mit Sprühdüsen bei entsprechend großer Strahldichte eine größere Wassereindringtiefe in die Schwimmschicht und damit eine raschere Wärmeübertragung erreicht werden. The spray nozzles k improve the effect, especially in the case of large separators. In principle, however, a few outflow openings would also be sufficient, since the hot water is reflected anyway. With larger swimming layer thicknesses and the presence of one However, the hot water pressure network can be equipped with spray nozzles with a correspondingly large jet density a greater depth of water penetration into the floating layer and thus faster heat transfer can be achieved.

Der Vorgang des Besprühen mit Warmwasser ist in F i g. 2 dargestellt. Während das Abscheidebecken b weiter über den Zulauf a beaufschlagt wird, fließt das gereinigte Wasser über das Tauchrohr h ab. (Es könnte aber dieser Durchfluß während des Besprühens auch ohne weiteres unterbrochen werden oder mangels anfallenden verunreinigten Wassers nicht stattfinden.) Der Absenkschieber f ist nunmehr angehoben, damit auf keinen Fall das Heizwasser abfließt, ohne seine Wärme an die Schwimmschicht d abgegeben zu haben. Das Absperrorgan n ist geöffnet, und über die Zuleitung m bzw. die Verteilleitung I strömt das vorgewärmte Heizwasser durch die Sprühdüsenk aus. The process of spraying with hot water is shown in FIG. 2 shown. While the separation basin b continues to be acted upon via inlet a, flows the purified water from the immersion tube h. (But it could be this flow can also be easily interrupted during spraying or if there are not enough contaminated water does not take place.) The lowering slide f is now raised, so that under no circumstances does the heating water flow away without its heat being transferred to the floating layer d to have submitted. The shut-off element n is open and the supply line m or the distribution line I, the preheated heating water flows through the spray nozzle the end.

Bei einem geringen Leitungsdruck im Warmwassernetz wird, wie dargestellt, fürs erste eine Warmwasserschichto auf der gestockten Schwimmschichtd zu stehen kommen. Unter dem Einfluß der Erwärmung wird alsbald die oberste Zone der Schwimlnschicht dünnfiüssiger werden, so daß die früher erwähnte Uni schichtung erfolgt. Im Effekt ist das Ergebnis so, daß die Warmwasserschicht infolge des höheren spezifischen Gewichtes absinkt und dabei ihre Wärme an die Schwimmschicht abgibt.If the line pressure in the hot water network is low, as shown, For the time being, a warm water layer to stand on the bushy floating layer come. The uppermost zone of the swimming layer soon becomes under the influence of the warming become thinner, so that the previously mentioned uni-stratification takes place. In effect the result is that the hot water layer as a result of the higher specific Weight drops and in the process gives off its heat to the swimming layer.

F i g. 3 gibt ein Bild über das Stadium des Ablaufenlassens der nunmehr dünnflüssigen Schwimmschicht. F i g. 3 gives a picture of the stage of draining of the now thin floating layer.

Die Warmwasserberieselung ist durch Schließen des Absperrorganes n schon früher unterbrochen worden.The hot water sprinkling is activated by closing the shut-off device n interrupted earlier.

Der Absenkschieber f ist wieder in die untere Stellung gebracht, die durch den Anschlag fixiert ist. Die obere, dünnflüssige Schwimmschicht p fließt über die Ablaufleitung e ab.The lowering slide f is brought back to the lower position, the is fixed by the stop. The upper, thin floating layer p flows via the drain line e.

Nach Ausbildung einer neuen entsprechend starken Schwimmschicht wird der an Hand der F i g. 1 bis 3 geschilderte Vorgang wiederholt. After the formation of a new, correspondingly strong floating layer, which on the basis of FIG. 1 to 3 described process repeated.

Der Vorgang des dem Erfindungsgedanken zugrunde liegenden Verfahrens besteht darin, daß mit an sich bekannten, einfachen und billigen Einrichtungen und Mitteln eine wirksame und wirtschaftliche Übertragung von Wärme auf eine gestockte bzw. hochviskose Flüssigkeitsschicht möglich ist, so daß letztere in einen dünnflüssigen Zustand versetzt wird und damit leicht weggefördert werden kann. The process of the process underlying the concept of the invention is that with known, simple and cheap facilities and Means an effective and economical transfer of heat to a bush-hammered or highly viscous liquid layer is possible, so that the latter in a thin State is shifted and can thus be easily transported away.

Claims

Claims: 1. Method for heating heavy oil or other highly viscous liquids floating on water, the viscosity of which increases with increasing Temperature decreases, for the purpose of discharge from separators in which they are due to the action of gravity be separated from the water, d a -characterized that hot water up to 1000 C brought to the cooler liquid level and left to act for as long as until an automatic drainage of the oil layer is possible through a gradient, whereby before the sinking of the heating water layer the drainage of the same by temporary closure the drain opening is prevented.

2. The method according to claim 1, characterized in that the hot water with greater overpressure through spray nozzles deeper into the floating layer of heavy oil or other viscous liquids.

Considered publications: German Patent Specifications No. 518 923, 815 639.