DE1231173B - Mixing and separating centrifuge - Google Patents

Mixing and separating centrifuge

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DE1231173B
DE1231173B DES79877A DES0079877A DE1231173B DE 1231173 B DE1231173 B DE 1231173B DE S79877 A DES79877 A DE S79877A DE S0079877 A DES0079877 A DE S0079877A DE 1231173 B DE1231173 B DE 1231173B
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DE
Germany
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radial
drum
channel
fluid
inserts
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DES79877A
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Joseph Walton Burdett
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • B04BCENTRIFUGES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

B 04b B 04b

Deutsche Kl.: 82b-l'German class: 82b-l '

Nummer: 1231173Number: 1231173

Aktenzeichen: S 79877 HI/82 bFile number: S 79877 HI / 82 b

Anmeldetag: 12. Juni 1962 Filing date: June 12, 1962

Auslegetag: 22. Dezember 1966Opened on: December 22nd, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Misch- und Trennzentrifuge, welche dazu dient, zwei mindestens teilweise unvermischbare Hauptfluide im Gegenstrom miteinander in Berührung zu bringen, und innerhalb deren Vollmantel-Schleudertrommel konzentrische zylindrische Einsätze mit fortschreitend größerem radialem Abstand von der Trommelachse angeordnet sind, wobei das eine Hauptfluid über einen axialen Kanal in der Trommelwelle und ein oder mehrere radiale Rohre in eine Zwischenstufe eingeleitet wird und die Hauptfiuide von der Trommelwand über radiale Kanäle an den Stirnseiten der Schleudertrommel bzw. von dem inneren zylindrischen Einsatz durch getrennte axiale Kanäle in der Trommelwelle abgeführt werden. Derartige Zentrifugen, in denen das eine Fluid der Lösungswirkung der anderen Fluids ausgesetzt wird, um auf diese Weise einen oder mehrere Bestandteile auszuwaschen oder zu extrahieren, werden z. B. bei der Lösungsmittelraffination von Erdölfraktionen, wie bei der Extraktion von Erdöl mittels Phenol oder Furfurol als Lösungsmittel, oder bei der Reinigung von chemischen oder pharmazeutischen Erzeugnissen verwendet. Gewöhnlich sind beide Fluide flüssig. In einigen Anwendungsfällen kann jedoch das Fluid mit der geringeren Dichte gas- oder dampfförmig sein.The invention relates to a mixing and separating centrifuge which is used to at least two to bring partially immiscible main fluids in countercurrent into contact with one another, and within whose full jacket centrifugal drum concentric cylindrical inserts with progressively larger radial distance from the drum axis are arranged, the one main fluid via an axial Channel in the drum shaft and one or more radial tubes is introduced into an intermediate stage and the main fluid from the drum wall via radial channels on the end faces of the centrifugal drum or from the inner cylindrical insert through separate axial channels in the drum shaft be discharged. Such centrifuges, in which one fluid of the dissolving action of the other fluids exposed in order to wash out or extract one or more constituents, are z. B. in the solvent refining of petroleum fractions, such as in the extraction of petroleum using phenol or furfural as a solvent, or when cleaning chemical or pharmaceutical products Products used. Usually both fluids are liquid. However, in some use cases the fluid with the lower density can be gaseous or vaporous.

Es ist bekannt, ein Hilfsfluid zusätzlich zu den Hauptfluiden in die Schleudertrommel einzuführen. Üblicherweise wird das Hilfsfluid zusammen mit dem Hauptfluid, mit dem es nicht mischbar ist, als Dispersion in die Schleudertrommel eingeführt. So wird z. B. bei der Extraktion von Schmieröl mit Phenol in manchen Fällen, um einen Rückfluß zu erzeugen, zusammen mit dem Öl Wasser als Hilfsfluid eingeführt. Das Wasser verringert das Lösungsvermögen des Phenols in der Kontaktstufe, in welcher die frische ölphase und die letzte Extraktionsphase in Berührung sind.It is known to introduce an auxiliary fluid into the centrifugal drum in addition to the main fluids. Usually the auxiliary fluid is used together with the main fluid, with which it is immiscible, as a dispersion inserted into the spin drum. So z. B. in the extraction of lubricating oil with phenol in In some cases, in order to create a reflux, water is introduced as an auxiliary fluid together with the oil. The water reduces the dissolving power of the phenol in the contact stage in which the fresh oil phase and the last extraction phase are in contact.

Es hat sich nun gezeigt, daß man eine wirksamere Ausnutzung des von dem Hilfsfluid gebildeten Rückflusses erreicht, wenn das Hilfsfluid einer anderen Stufe als den Einspeisstufen für die Hauptfluide, z.B. einer zwischen diesen Einspeisstufen oder jenseits dieser Einspeisstufen liegenden Stufe zugeführt wird.It has now been found that a more effective utilization of the reflux formed by the auxiliary fluid achieved when the auxiliary fluid is at a stage other than the feed stages for the main fluids, e.g. a stage lying between these feed stages or beyond these feed stages will.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, die bekannte Misch- und Trennzentrifuge so zu gestalten, daß das Hilfsfluid einer anderen als der für die Einspeisung der Hauptfluide benutzten Kontaktstufe zugeführt werden kann, ohne daß ein besonderer in die Schleudertrommel führender Einströmkanal für das Hilfsfluid vorgesehen wird.The aim of the invention is therefore to design the known mixing and separating centrifuge so that the Auxiliary fluid fed to a contact stage other than that used for feeding in the main fluids can be without a special inlet duct leading into the centrifugal drum for the Auxiliary fluid is provided.

Misch- und TrennzentrifugeMixing and separating centrifuge

Anmelder:Applicant:

Shell Internationale ResearchShell International Research

Maatschappij N. V., Den HaagMaatschappij N.V., The Hague

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse and
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Joseph Walton Burdett, Houston, Tex. (V. St. A.)Joseph Walton Burdett, Houston, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 13. Juni 1961 (116752)--V. St. v. America June 13, 1961 (116752) -

Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Misch- und Trennzentrifuge der oben beschriebenen Bauart ist innerhalb der Schleudertrommel mindestens eine radiale zylindrische Trennkammer angeordnet, in die über einen in der Trommelwelle vorgesehenen axialen Eintrittskanal und mindestens einen radialen Kanal mit radialer Mündung eine Dispersion aus dem anderen Fluid und eines mit diesem im wesentlichen unvermischbaren Hilfsfluides von anderer Dichte eingeführt wird, und weist die Trennkammer getrennte radial im Abstand voneinander liegende Auslässe auf, über die die voneinander getrennten Fluide in verschiedenen radialen Entfernungen von der Trommelachse den konzentrischen zylindrischen Einsätzen zugeführt werden.In the case of the mixing and separating centrifuge of the type described above designed according to the invention is arranged within the centrifugal drum at least one radial cylindrical separation chamber into which Via an axial inlet channel provided in the drum shaft and at least one radial channel with a radial orifice, a dispersion of the other fluid and one that is essentially immiscible with this Auxiliary fluid of different density is introduced, and has the separation chamber separate radially spaced outlets, via which the separated fluids in different radial distances from the drum axis supplied to the concentric cylindrical inserts will.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Misch- und Trennzentrifuge hat zur Folge, daß in der Trennkammer aus der Dispersion von Hauptfluid und Hilfsfluid das Hilfsfluid auszentrifugiert wird, wonach das Hauptfluid aus der Trennkammer in eine Einspeisstufe und das abgetrennte Hilfsfluid aus der Trennkammer in eine andere Kontaktstufe eingeführt wird. Zweckmäßigerweise ist der Auslaß für das Hilfsfluid aus der Trennkammer im wesentlichen ungedrosselt, während der Auslaß für das Hauptfluid gedrosselt ist.The inventive design of the mixing and separating centrifuge has the consequence that in the separation chamber the auxiliary fluid is centrifuged out of the dispersion of main fluid and auxiliary fluid, after which the Main fluid from the separation chamber into a feed stage and the separated auxiliary fluid from the separation chamber is introduced into another contact stage. The outlet for the auxiliary fluid is expedient from the separation chamber essentially unthrottled, while the outlet for the main fluid is restricted is.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungform der Misch- und Trennzentrifuge gemäß der Erfindung istA particularly advantageous embodiment of the mixing and separating centrifuge according to the invention is

60» 748/25260 »748/252

dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kanal der Trennkammer si&lfi durch mehrere Einsätze erstreckt und längs seiner Wand verteilte und jeweils mit unterschiedlichen Einsätzen in Verbindung stehende Auslässe aufweist und daß ein drehbarer Zylinder mit radialen öffnungen zum Öffnen und Schließen ausgewählter Durchlässe vorgesehen ist, um den Einsatz, in den mindestens eines der voneinander getrennten Fluide eingeführt wird, zu wählen.characterized in that the cylindrical channel of the separation chamber si & lfi extends through a plurality of inserts and distributed along its wall and each associated with different inserts has standing outlets and that a rotatable cylinder with radial openings for opening and Closing selected passages is provided to insert into at least one of each other separate fluids is introduced to choose.

Vorzugsweise ist die mit dem radialen Kanal verbundene radiale Mündung derart angeordnet, daß sie in Höhe des inneren Auslasses mit der Wand des Kanals einen Ringkanal bildet.Preferably, the radial mouth connected to the radial channel is arranged such that it forms an annular channel with the wall of the channel at the level of the inner outlet.

Die Erfindung kann sowohl in dem Fall, in dem das Hilfsfluid in Zumischung zu dem leichteren, als auch in dem Fall, in welchem es in Zumischung zu dem schwereren Hauptfluid in die Schleudertrommel eingeführt wird, angewendet werden. Im ersten Fall werden das Hauptfluid und das Hilfsfluid von der Trommelachse radial weiter außen liegenden Kontaktstufen zugeleitet, während sie in dem zweiten Fall in näher an der Trommelachse gelegene Stufen eingeleitet werden.The invention can be used both in the case in which the auxiliary fluid in admixture with the lighter than also in the case in which it is mixed with the heavier main fluid in the centrifugal drum is introduced. In the first case, the main fluid and the auxiliary fluid are from the Drum axis fed radially further outward contact steps, while in the second case are introduced in stages closer to the drum axis.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert, bei denen das Hilfsfluid in Zumischung zu dem leichteren Hauptfluid in die Schleudertrommel eingeführt wird.The invention is illustrated below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail, in which the auxiliary fluid in admixture with the lighter main fluid in the centrifugal drum is introduced.

Fig. 1 ist die perspektivische Darstellung einer Misch- und Trennzentrifuge nach der Erfindung, teilweise im Schnitt,Fig. 1 is a perspective view of a mixing and separating centrifuge according to the invention, partially on average,

Fig. 2 ein axialer Schnitt durch die Schleudertrommel, Fig. 2 is an axial section through the centrifugal drum,

Fig. 3 ein Teilausschnitt aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und3 shows a partial section from FIG. 2 on an enlarged scale Scale and

F i g. 4 ein der F i g. 3 entsprechender Schnitt mit Abänderungen.F i g. 4 one of the F i g. 3 corresponding cut with changes.

Die in den Zeichnungen gezeigte Zahl der Einsätze und Löcher ist kleiner als in der Praxis üblich, wobei zur Verdeutlichung ihre Abmessungen ebenfalls verändert wurden.The number of inserts and holes shown in the drawings is smaller than usual in practice, whereby their dimensions have also been changed for clarity.

Die Misch- und Trennzentrifuge für das Inberüh-Tungbringen von Fluiden umfaßt einen Unterbau 11, auf dem die Welle 12 einer Schleudertrommel 13 gelagert ist. Wie in F i g. 1 gestrichelt dargestellt, hat die Schleudertrommel ein feststehendes Gehäuse mit einem oberen und einem unteren Abschnitt 14 bzw. 15. Der Antrieb der Trommel erfolgt über eine Riemenscheibe 16. Die Welle 12 weist zwei im Bereich der Schleudertrommel unterbrochene axiale Bohrungen auf, die je ein koaxiales Rohr 17 bzw. 18 enthalten, so daß an jeder Wellenseite zwei konzentrische Kanäle gebildet sind, wobei die Rohre 17 und 18 für den Zufluß der Fluide von größerer bzw. kleinerer Dichte und die ringförmigen Kanäle 19 und 20 für den Abzug der in Berührung gebrachten Fluide größerer und kleinerer Dichte dienen. Die Einlaßenden der Rohre 17 und 18 stehen über Bohrungen in festen Wellenverlängerungen 21 und 22 jeweils mit einer Eintrittsöffnung 23 bzw. 24 in Verbindung, wobei zur Trennung der einströmenden und ausströmenden Fluide Dichtungsmittel 25 bzw. 26 vorgesehen sind. Die ringförmigen Kanäle 19 und 20 haben jeweils Verbindung mit den Austrittsleitungen 27 und 28.The mixing and separating centrifuge for bringing fluids into contact comprises a substructure 11, on which the shaft 12 of a centrifugal drum 13 is mounted. As in Fig. 1 shown in dashed lines the centrifugal drum has a stationary housing with an upper and a lower section 14 or 15. The drum is driven by a belt pulley 16. The shaft 12 has two in the area the centrifugal drum interrupted axial bores, which each have a coaxial tube 17 or 18 included, so that two concentric channels are formed on each side of the shaft, the tubes 17 and 18 for the inflow of fluids of greater or lesser density and the annular channels 19 and 20 serve to remove the fluids of greater and lesser density brought into contact. The inlet ends the tubes 17 and 18 are each with bores in fixed shaft extensions 21 and 22 an inlet opening 23 or 24 in connection, with the separation of the inflowing and outflowing Fluid sealing means 25 and 26 are provided. The annular channels 19 and 20 each have a connection with the outlet lines 27 and 28.

Die Schleudertrommel 13 umfaßt eine mit der Welle 12 verbundene Nabe 9, zwei an der Nabe befestigte ringförmige Seitenwände 29 und 30 und eine zylindrische Umfangswand 31. Innerhalb der Schleudertrommel sind in einem für eine strömende Flüssigkeit ausreichenden geringen Abstand von den Seitenwänden 29 und 30 Zwischenwände 32 und 33 an der Nabe 9 befestigt, die am Außenumfang einen Ringspalt zur Umfangswand 31 belassen. Zwischen den Zwischenwänden 32 und 33 sind konzentrische zylindrische Einsätze 34 mit fortschreitend größerem radialem Abstand von der Trommelwelle angeordnet,The centrifugal drum 13 comprises a hub 9 connected to the shaft 12, two attached to the hub annular side walls 29 and 30 and a cylindrical peripheral wall 31. Inside the centrifugal drum are at a sufficient short distance from the side walls for a flowing liquid 29 and 30 intermediate walls 32 and 33 attached to the hub 9, which has an annular gap on the outer circumference to the peripheral wall 31 leave. Between the partitions 32 and 33 there are concentric cylindrical ones Inserts 34 arranged at a progressively greater radial distance from the drum shaft,

ίο die eine Vielzahl ringförmiger Kontaktzellen oder -stufen bilden. Die radialen Abmessungen dieser Zellen liegen in der Regel zwischen 5 und 75 mm.ίο which has a large number of annular contact cells or form levels. The radial dimensions of these cells are usually between 5 and 75 mm.

Frisches Fluid größerer Dichte wird durch das Rohr 17 über ein oder mehrere radial angebrachte Rohre 35 mit Kanälen 36 einer Zwischenstufe der Schleudertrommel, vorzugsweise jedoch nicht der innersten Kontaktzelle zugeführt. Diese radialen Rohre 35 sind mit enger Passung in die Einsätze eingesetzt. Frisches Fluid geringerer Dichte zusammen mit einem Hilfsfluid fließt in Form einer Dispersion in radial weiter außen liegende Kontaktstufen von dem Rohr 18 über eine entsprechende Anzahl in die Welle 12 gebohrter Kanäle 39 zu einem oder mehreren als Trennkammer dienenden radialen Kanälen 38, in denen die Dispersion durch Zentrifugalwirkung wieder getrennt wird. Das in Berührung gebrachte Fluid geringerer Dichte fließt aus der die Nabe 9 unmittelbar umgebenden Kontaktstufe über ein oder mehrere in der Nabe und der Welle 12 angebrachte Öffnungen 37 und den ringförmigen Kanal 19 durch den Auslaß 27 ab.Fresh fluid of greater density is applied through the tube 17 via one or more radially Tubes 35 with channels 36 of an intermediate stage of the centrifugal drum, but preferably not the innermost contact cell supplied. These radial tubes 35 are inserted into the inserts with a tight fit. Fresh lower density fluid together with an auxiliary fluid flows in the form of a dispersion in radial direction Contact steps further out from the tube 18 into the shaft 12 via a corresponding number drilled channels 39 to one or more radial channels 38 serving as a separation chamber, in which the dispersion is separated again by centrifugal action. The fluid brought into contact The lower density flows out of the contact step immediately surrounding the hub 9 via one or more Openings 37 made in the hub and shaft 12 and the annular channel 19 through the outlet 27 from.

Das in Berührung gebrachte Fluid größerer Dichte fließt von dem unmittelbar an die Umfangswand 31 angrenzenden Raum durch einen radialen Spalt 40 zwischen den seitlichen Wänden 30 und 33 bzw. 29 und 32 und durch in der Nabe 9 bzw. in der Welle 12 angebrachte Öffnungen 41 und 41a in den ringförmigen Kanal 20 und aus diesem durch den Auslaß 28 ab. Das vom radialen Spalt 40 kommende Fluid fließt durch einen in die Nabe eingefrästen axialen Kanal 42 zu der Durchtrittsöffnung 41a und weiter zum Kanal 20. Um die Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit des radial nach innen strömenden Fluids zu unterstützen, können innerhalb der radialen Spalte 40 und 40 a sich im allgemeinen radial erstreckende, wie Turbinenschaufeln gekrümmte Schaufeln 43 vorgesehen sein.The brought into contact fluid of greater density flows from the directly to the peripheral wall 31 adjacent space through a radial gap 40 between the side walls 30 and 33 and 29, respectively and 32 and through openings 41 and 41a made in the hub 9 and in the shaft 12, respectively, in the annular Channel 20 and from this through the outlet 28 from. The fluid coming from the radial gap 40 flows through an axial channel 42 milled into the hub to the passage opening 41a and further to the channel 20. To reduce the peripheral speed of the fluid flowing radially inward support, can within the radial column 40 and 40 a generally extending radially, such as Turbine blades curved blades 43 may be provided.

Die Einsätze 34 haben Lochungen irgendeiner bekannten oder geeigneten Art, z. B. wie die in Fig. 3 gezeigten Löcher 44. Sie können beispielsweise für die getrennten Strömungen der beiden Phasen auch zwei verschiedene Sätze bilden, während sie in der kontinuierlichen Phase einen vernachlässigbaren Druckabfall hervorrufen. Obgleich nur ein radiales Einspeiserohr 35 und ein radialer Kanal 38 mit Trennkammer 50, 51 für die Zentrifugaltrennung dargestellt sind, kann eine beliebige Zahl von ihnen zur Verwendung gelangen, die für die Gewährleistung eines schwingungsfreien Betriebes bei hoher Geschwindigkeit so angeordnet sind, daß die Schleudertrommel statisch und dynamisch ausgewuchtet ist.The inserts 34 have perforations of any known or suitable type, e.g. B. as in Fig. 3 holes shown 44. You can for example also for the separate flows of the two phases form two different sentences, while in the continuous phase they form one negligible Cause pressure drop. Although only one radial feed pipe 35 and one radial channel 38 with separation chamber 50, 51 are shown for centrifugal separation, any number of them can be used for Use to ensure vibration-free operation at high speed are arranged so that the centrifugal drum is statically and dynamically balanced.

Die Wand der Trennkammer 50, 51 weist für den Austritt der zugeführten Fluide in die gewünschten Kontaktstufen seitliche Durchlässe 45 und 46 auf, die aus mehreren seitlichen Öffnungen für jede Stufe gebildet sein können. So können z. B. die den Durchlaß 45 bildenden Öffnungen die Verbindung mit der Kontaktstufe 47 zwischen den beiden äußersten Ein-The wall of the separation chamber 50, 51 points to the exit of the supplied fluids in the desired Contact steps have lateral passages 45 and 46 consisting of multiple lateral openings for each step can be formed. So z. B. the passage 45 forming the connection with the openings Contact step 47 between the two outermost inputs

Sätzen 34 α und 34 b herstellen, während der Durchlaß 46 so liegt, daß er das Fluid in die Zelle 48 zwischen den Einsätzen 34 d und 34 e einläßt. Bei dieser Ausführungsform ist es erwünscht, den Durchlaß 46 zu drosseln und einen großen Durchlaß 45 vorzusehen. In der dargestellten Ausführungsform ist in der Trennkammer gegenüber dem Durchlaß 46 eine Ablenkhülse 49 mit radialer Mündung angebracht, die sich im Abstand zur Rohrwand vor und über den Durchlaß 46 hinwegerstreckt, um einen Ringkanal 50 zu bilden.Sets 34 α and 34 b produce while the passage 46 is so that it lets the fluid into the cell 48 between the inserts 34 d and 34 e. In this embodiment, it is desirable to restrict the passage 46 and provide a large passage 45. In the embodiment shown, a deflecting sleeve 49 with a radial opening is mounted in the separation chamber opposite the passage 46 and extends in front of and over the passage 46 at a distance from the pipe wall in order to form an annular channel 50.

Wenn die Vorrichtung z. B. für die Lösungsmittelextraktion eines Schmieröls mit Phenol als selektivem Lösungsmittel verwendet wird, wird dieses Lösungsmittel durch das Rohr 17 und eine Öl-Wasser-Dispersion durch das Rohr 18 jeweils mit entsprechendem Druck eingeleitet und die Schleudertrommel in Umdrehung versetzt. Die Öl-Wasser-Dispersion fließt durch das Rohr 38 radial nach außen und wird, wie in F i g. 3 gezeigt, durch Zentrifugalwirkung getrennt, wobei sich eine Wasserschicht außerhalb einer Grenzschicht I bildet. Innerhalb des Ringkanals 50 sammelt sich Öl an. Das Wasser und das öl treten über die jeweiligen Durchlässe 45 und 46 getrennt in die Kontaktstufen 47 und 48 ein. Die Ablenkhülse 49 verhindert, daß die Öl-Wasser-Dispersion durch den Durchlaß 46 unmittelbar abfließt.When the device z. B. for the solvent extraction of a lubricating oil with phenol as the selective Solvent is used, this solvent is passed through the pipe 17 and an oil-water dispersion introduced through the pipe 18 each with the appropriate pressure and the centrifugal drum in rotation offset. The oil-water dispersion flows radially outwardly through tube 38 and becomes, like in Fig. 3 shown separated by centrifugal action, whereby a water layer forms outside a boundary layer I. Inside the ring channel 50 oil accumulates. The water and oil enter separately via the respective passages 45 and 46 the contact stages 47 and 48 a. The deflection sleeve 49 prevents the oil-water dispersion through the Passage 46 flows off immediately.

Um das getrennte Abfließen von öl und Wasser aus der Trennkammer zu regeln, können verschiedene Anordnungen angewendet werden. In der dargestellten Anordnung ist der Durchlaß 45 ungedrosselt und groß genug, um in dem Wasserstrom in den Rückstromabschnitt der Schleudertrommel nur einen vernachlässigbar kleinen Druckabfall zu erzeugen; die den Durchlaß 46 bildenden Öffnungen sind zur Begrenzung der Strömungsmenge auf eine mit der über die Leitung 18 in die Schleudertrommel eingespeisten Ölmenge gleiche Größe dagegen gedrosselt.In order to regulate the separate drainage of oil and water from the separation chamber, various Arrangements are applied. In the arrangement shown, the passage 45 is unthrottled and large enough to be negligible in the water flow into the return flow section of the centrifugal drum create small pressure drop; the openings forming the passage 46 are for restriction the flow rate to one with the fed via the line 18 into the centrifugal drum Oil volume of the same size, however, throttled.

Öl und Lösungsmittel fließen durch die einzelnen Kontaktzellen zwischen den Einsätzen 34 im Gegenstrom, wobei sie durch die Löcher 44 hindurchtreten. Die hauptsächlich aus Öl bestehende Raffinatphase wird über die Öffnungen 37 und den Kanal 19 abgeführt. Die radial außerhalb der Kontaktstufe 48 liegenden Stufen bilden den Rückstromabschnitt. Die Lösungsmittelphase, die von der Zelle 48 zur Zelle 47 strömt, wird in der letzteren mit Wasser vermischt, wodurch das Lösungsvermögen des Phenols verringert und ein Teil des ausgewaschenen Öls als Rückfluß frei wird; dieser bewegt sich radial nach innen. Die Lösungsmittelextraktionsphase wird von der unmittelbar innerhalb der Umfangswand 31 gelegenen Stufe über die radialen Spalte 40 und 40 a, die Öffnungen 41 und 41« und den Ringkanal 20 abgeführt.Oil and solvent countercurrently flow through the individual contact cells between the inserts 34, passing through the holes 44. The raffinate phase, which mainly consists of oil, is discharged via the openings 37 and the channel 19. The steps lying radially outside the contact step 48 form the return flow section. The solvent phase which flows from cell 48 to cell 47 is mixed with water in the latter, whereby the dissolving power of the phenol is reduced and part of the washed-out oil is released as reflux; this moves radially inwards. The solvent extraction phase is removed from the step located directly inside the circumferential wall 31 via the radial gaps 40 and 40 a, the openings 41 and 41 ″ and the annular channel 20.

Durch die in Fig. 4 gezeigte Abwandlung der Trennkammer ist es möglich, der Stufe, der das Öl zugeleitet wird, und/oder die Größe der Öldurchlässe 46 zu verändern. Der Kanal 38 a weist große Öffnungen 45 auf, die wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform den Durchlaß für das Wasser bilden. Er hat jedoch eine Mehrzahl von Öffnungen 46 a, 46 b, 46 c, 46 d, die jeweils mit verschiedenen Kontaktzellen in Verbindung stehen. Innerhalb des Rohres 38 a befindet sich ein drehbarer Zylinder 52, in dem die Ablenkhülse 49 angebracht ist und der mehrere mit den Öffnungen 45 zur Deckung zu bringende ÖffnungenThe modification of the separation chamber shown in FIG. 4 makes it possible to change the stage to which the oil is fed and / or the size of the oil passages 46. The channel 38 a has large openings 45 which, as in the embodiment described above, form the passage for the water. However, it has a plurality of openings 46 a, 46 b, 46 c, 46 d, each of which is in communication with different contact cells. Inside the tube 38 a there is a rotatable cylinder 52 in which the deflecting sleeve 49 is attached and the several openings to be brought into congruence with the openings 45

53 und mehrere kleinere Öffnungen 54 a, 54 b, 54 c, 53 and several smaller openings 54 a, 54 b, 54 c,

54 d besitzt, die zur Deckung mit den Öffnungen 46 a54 d has which to cover the openings 46 a

bis 46 rf axial und im Winkel zueinander so versetzt sind, daß sich nur eine Öffnung bei einer bestimmten Stellung des Zylinders 52 in Deckung befindet. In der Zeichnung sind die Öffnungen 54 if und 46 d in Deckung. Die Lage der Öffnungen 53 ist so gewählt, daß der Durchlaß 45 bei allen Stellungen offen ist. Am Ende des Zylinders 52 ist eine als Flansch ausgebildete Endplatte 55 angebracht, die in eine in der äußeren Schleudertrommelwand 31 befindliche Aufnähme hineinpaßt und durch einen Schraubstopfen 56 in ihrer Lage gehalten wird. Um den Zylinder gegen Drehung zu sichern, können die miteinander in Berühung stehenden ringförmigen Flächen des Flansches 55 und der Umf angswand 31 mit Rasteinrichtungen, wie z. B. die mit 57 bezeichnete Riffelverzahnung, versehen sein.to 46 rf are offset axially and at an angle to one another in such a way that only one opening is in congruence at a certain position of the cylinder 52. In the drawing, the openings 54 if and 46 d are in congruence. The position of the openings 53 is chosen so that the passage 45 is open in all positions. At the end of the cylinder 52, an end plate 55 designed as a flange is attached, which fits into a receptacle located in the outer centrifugal drum wall 31 and is held in place by a screw plug 56. In order to secure the cylinder against rotation, the annular surfaces of the flange 55 and the circumferential wall 31 in contact with one another can angswand 31 with locking devices, such as. B. the corrugated toothing denoted by 57 may be provided.

Es ist ersichtlich, daß die Stufe, in die das auszentrifugierte Öl eingeführt werden soll, durch die Winkeleinstellung des Zylinders 52 ausgewählt werden kann. Bei der gezeigten Ausführungsform wird dies ohne Veränderung der das Wasser aufnehmenden Stufe erreicht. Da der Zylinder 52 leicht auswechselbar ist, kann er ohne besondere Mühe gegen einen Zylinder ausgetauscht werden, welcher die für eine bestimmte Öldurchfiußmenge geeigneten Ölausflußöffnungen aufweist. Dies kann auch dann durchgeführt werden, wenn das Merkmal der Anbringung von mehreren Ölausflußlöchern längs der Rohre fehlt.It can be seen that the stage in which the centrifuged oil is to be introduced through the Angular adjustment of the cylinder 52 can be selected. In the embodiment shown, this is achieved without changing the water-absorbing level. Because the cylinder 52 is easily replaceable is, it can be exchanged for a cylinder without any special effort, which is the for a certain oil flow rate suitable oil outflow openings having. This can also be done when the feature of attachment of several oil outflow holes along the pipes is absent.

Im vorstehenden Beispiel ist ein Fall beschrieben worden, bei dem der Zentrifuge das Hilfsfluid (Wasser) in Zumischung zum Hauptfluid mit geringerer Dichte (Öl) zugeführt wird und das Hilfsfluid eine Dichte besitzt, die zwischen jener des zugemischten Hauptfluids (Öl) und derjenigen der dem zugemischten Hauptfluid außerhalb der Trennnzone entgegenfließenden Phase liegt, d. h. der extrahierten, hauptsächlich aus Phenol bestehenden Phase. Die zuletzt genannte Phase wird der Kürze halber die »äußere Phase« genannt. Wenn das Lösungsmittel eine geringere Dichte als die zu extrahierende Flüssigkeit besitzt, kann die dem Lösungsmittel entgegenwirkende Hilfsflüssigkeit auch dem Hauptfluid größerer Dichte zugesetzt werden. Die Trennkammer ist dann so angeordnet, daß sie in nahe der Schleudertrommelachse gelegene Kontaktstufen einspeist. Weiterhin kann die Dichte des Hilfsfluids gleich der Dichte der äußeren Phase sein, oder es kann die Dichte der äußeren Phase zwischen jener des Hilfsfluids und derjenigen des zugemischten Hauptfluids liegen. Im letzteren Fall stellt sich die Trennzone innerhalb der Trennkammer von selbst in Übereinstimmung mit den Dichten ein, so daß eine Drosselung des Durchlasses 46 nicht erforderlich ist.In the above example, a case has been described in which the centrifuge supplies the auxiliary fluid (water) is supplied in admixture with the main fluid with lower density (oil) and the auxiliary fluid a Has a density between that of the main fluid (oil) mixed in and that of the mixed fluid The main fluid lies outside the phase opposing the separation zone, d. H. the extracted, mainly phenolic phase. For the sake of brevity, the last-mentioned phase will be the »outer Phase «. When the solvent has a lower density than the liquid to be extracted possesses, the auxiliary liquid counteracting the solvent can also the main fluid of greater density can be added. The separation chamber is then arranged so that it is in close proximity to the centrifugal drum axis feeds located contact stages. Furthermore, the density of the auxiliary fluid can be equal to the density of the external Phase, or it may be the density of the outer phase between that of the auxiliary fluid and that of the admixed main fluid lie. In the latter case, the separation zone is located within the separation chamber by itself in accordance with the densities, so that a throttling of the passage 46 is not required.

Die Misch- und Trennzentrifuge würde nicht, wie beschrieben, arbeiten, falls die Dichte des zugemischten Hauptfluids zwischen der Dichte des Hilfsfluids und der der äußeren Phase liegt. Die Zentrifuge würde jedoch noch dazu geeignet sein, um das Hilfsfluid einer Stufe zuzuführen, die zwischen den beiden mit den Hauptfluiden gespeisten Stufen liegt.The mixing and separating centrifuge would not work as described if the density of the mixed Main fluid lies between the density of the auxiliary fluid and that of the outer phase. The centrifuge would, however, still be suitable for supplying the auxiliary fluid to a stage that is between the two with the main fluids fed stages.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Misch- und Trennzentrifuge, welche dazu dient, zwei mindestens teilweise unvermischbare Hauptfluide im Gegenstrom miteinander in Berührung zu bringen, innerhalb deren Vollmantel-1. Mixing and separating centrifuge, which is used to at least partially immiscible two Bring main fluids in countercurrent into contact with each other, within their full jacket Schleudertrommel konzentrische zylindrische Einsätze mit fortschreitend größerem radialem Abstand von der Trommelachse angeordnet sind, wobei das eine Hauptfluid über einen axialen Kanal in der Trommelwelle und ein oder mehrere radiale Rohre in eine Zwischenstufe eingeleitet wird und die Hauptfiuide von der Trommelwand über radiale Kanäle an den Stirnseiten der Schleudertrommel bzw. von dem inneren zylindrischen Einsatz durch getrennte axiale Kanäle in der Trommelwelle abgeführt werden, dadurchgekennzeichnet, daß innerhalb der Schleudertrommel (13) mindestens eine radiale zylindrische Trennkammer (50, 51) angeordnet ist, in die über einen in der Trommelwelle (12) vorgesehenen axialen Eintrittskanal (18) und mindestens einen radialen Kanal (38) mit radialer Mündung (49) eine Dispersion aus dem anderen Fluid und eines mit diesem im wesentlichen unvermischbaren Hilfsfluides von anderer Dichte eingeführt wird, und daß die Trennkammer getrennte radial im Abstand voneinander liegende Auslässe (45, 46) aufweist, über die die voneinander getrennten Fluide in verschiedenen radialen Entfernungen von der Trommelachse den konzentrischen zylindrischen Einsätzen (34) zugeführt werden.Centrifugal drum concentric cylindrical inserts are arranged with progressively greater radial distance from the drum axis, the one main fluid being introduced into an intermediate stage via an axial channel in the drum shaft and one or more radial tubes and the main fluid from the drum wall via radial channels on the end faces of the drum Centrifugal drum or from the inner cylindrical insert through separate axial channels in the drum shaft, characterized in that at least one radial cylindrical separating chamber (50, 51) is arranged inside the centrifugal drum (13), into which one in the drum shaft (12) provided axial inlet channel (18) and at least one radial channel (38) with radial mouth (49) a dispersion of the other fluid and an auxiliary fluid of a different density, which is essentially immiscible with this, is introduced, and that the separation chamber is separated radially at a distance from one another Outlet e (45, 46) , via which the fluids separated from one another are fed to the concentric cylindrical inserts (34) at different radial distances from the drum axis. 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (45) für das Hilfsfluid aus der Trennkammer (50, 51) im wesentlichen ungedrosselt ist und der andere Auslaß (46) gedrosselt ist.2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the outlet (45) for the auxiliary fluid from the separation chamber (50, 51) is essentially unthrottled and the other outlet (46) is throttled. 3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kanal (38 d) der Trennkammer (50, 51) sich durch mehrere Einsätze (34) erstreckt und längs seiner Wand verteilte und jeweils mit unterschiedlichen Einsätzen (34) in Verbindung stehende Auslässe (46a bis 46 d) aufweist und daß ein drehbarer Zylinder (52) mit radialen öffnungen (54 α bis 54 d) zum Öffnen und Schließen ausgewählter Durchlässe vorgesehen ist, um den Einsatz, in den mindestens eines der voneinander getrennten Fluide eingeführt wird, zu wählen.3. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the cylindrical channel (38 d) of the separation chamber (50, 51) extends through a plurality of inserts (34) and distributed along its wall and each with different inserts (34) communicating outlets (46a to 46 d) and that a rotatable cylinder (52) with radial openings (54 α to 54 d) for opening and closing selected passages is provided in order to use the insert into which at least one of the fluids separated from one another is introduced Select. 4- Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kanal (38) verbundene Mündung (49) derart angeordnet ist, daß sie in Höhe des inneren Auslasses (46) mit der Wand des Kanals (38) einen Ringkanal bildet.4- centrifuge according to claim 1, characterized in that that the mouth (49) connected to the channel (38) is arranged such that it is level with the inner outlet (46) with the Wall of the channel (38) forms an annular channel. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1037 417;
USA.-Patentschrift Nr. 2 857 326.
Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1037 417;
U.S. Patent No. 2,857,326.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 748/252 12.66 © Bundesdruckerei Berlin609 748/252 12.66 © Bundesdruckerei Berlin
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