DE1432795A1 - Trennverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

E. Maemeoke

Dr. W. Kühl aOOO Hamburg «Ο, den 1432795

Μ«

Ebb σ Kesearch and Engineering Company*

Trennverfahren und Vorrichtung zur !Durchführung dieses

eKsiaeisssintBSteaEB

Verfahrene.

Die Priorität aus (tor am 4« Deselber 1962 in den Vereinigten Staaten von Amerika eingereichten Patentanmeldung Serial 242 212 wird in Anspruch genonman«

Zusatz xu Patent ....... (?ateut&nn«ldv.ng K 23 295 VfQA2c ▼om 31. JwIi 1962)

Die Erfindung betrifft eitia weitere Ausbildung de* Trennverfahrene und der Vorrichtung eur Durchführüti^ dieses Verfahrens gemäß Patent ο.,,*;., E 25 295 IVc/120),

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Die Erfindung betrifft eine auf dem Zentrifugalprinzip [ beruhende Trennvorrichtung und ein Verfahren zur Anwendung dieser Vorrichtung zur Trennung von dichten Stoffen von weniger dichten Stoffen durch Zentrifugieren und befaßt sich mit einer praktisch kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge β Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein© Vorrichtung, wodurch die Lage der Grenzfläche zwischen : einem leichten und einem schweren Material, das zentri-. fugiert wird, eingestellt werden kann, während die Zentrifuge im Betrieb ist_o Die Erfindung bezisht sich ferner auf die Trennung von festen T@ilchen von S¹IUasigkeiten ₉ die leichter sind als die festen T_@ilch@n„

Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf ©in Verfahren, wobei die festen Stoffs an einer Flüssig-Flüssig-Grenzfläehe gesammelt und durch Abschleppen in einer schweren im Kreislauf geführten Flüssigkeit aus der Zentrifuge entfernt werden«. Di© Erfindung besieht sich ferner auf ein Verfahren sum , Einstellen der Flüssig-Fltiasig-ßrenzfloche in einer Zentrifuge durch Verändern d©r Umlaufgeschwindigkeit der schwor&a Flüssigkeit durch die Zentrifuge<.

Um die Reibung in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Zentrifugen auf ein Minimum herabzusetzen, werden alle der Vorrichtung eugeführten flüssigen Ströme in der Weise eingeführt, daß man sie durch mit Dampf gefällte Spalte sprüht, doho die Flüssigkeit wird in einen offenen Dampfraum

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In der Vorrichtung eingesprüht, so daß keine kontinuierliche FlUssigkeitesohioht vorhanden ist, die sich vom Inneren der Vorrichtung bis zu der äußeren Beschickungsquelle erstreckt₀ Haheau alle modernen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Tellerβtapelzentrifugen werden auf diese Weise betriebene Unter diesen Betriebsbedingungen besteht die einzige Möglichkeit, durch welche die Grenzfläche zwischen zwei Flüssig« keiten in der Zentrifuge unter den jeweils vorgeschriebenen Betriebsbedingungen eingestellt werden-kann, darin, daß die Vorrichtung abgestellt wird und mechanische Einstellungen an beispielsweise dem Ringwehr vorgenommen werden= Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Trennung der in eine derartige Vorrichtung eingeführten Stoffe zu erzielen, ist es nötig, derartige Einstellungen immder dann vorzunehmen, wenn sich die Dichte der Beschickung ändert. Die Änderung der Sichte der Beschickung kann auf Temperaturschwankungen der Beschickung oder auf eine Änderung ihrer Zusammensetzung zurückzuführen sein«

Bisher konnte die Flüsaig-Fltissig-Grenzfläche eingestellt werden, indem man entweder die Beschickungsgeschwindigkeit oder die Geschwindigkeit der Einführung einer äußeren Flüssigkeit in die Zentrifuge änderte, worin jede der Flüssigkeiten in einer kontinuierlichen Flüssigkeitssilicht von der Beachickung8q.uä.le bis zu der Flüssigkeit in der

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Zentrifuge vorlag. Dies war möglich, weil in der Vorrichtung durch Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der entweder die Beschickung oder die äußere Flüssigkeit eingeführt wurde, ein Staudruck aufgebaut werden konnte_o In modernon, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Zentrifugen_f in die die Flüssigkeiten durch ©inen !Dampfspalt eingeführt werden» können, dagegen Staudrücke nicht auf diese Weise aufgebaut werden«, · ■.■-''■■..

TelXerstapelaentrifugen v/erden swar zur Trennung von festen Teilchen von Flüssigkeiten verwendet, doch sind dabei verschiedene Problem® aufgetreten, die das periodische Abstellen der Zentrifuge zum Verstellen erfordern.. So kann es beispielsweise vorkommen, daß die fasten T_eilehen die Teller überziehen und die Zwischenräume awisohen ihnen verstopfen, wodurch di© !Trennung in der Tellersone weniger wirksam oder unmöglich wirdο Die meisten üblichen Anlagen weisen Auetrittsdüeen an der äußeren Peripherie des Zentrifugengefäßes auf, durch welche die.festen Teilchen aus der Zentrifuge entfernt werden«. Da der Druok an der äußeren Peripherie der Zentrifuge in der Größenordnung von 100 kg/cm (1500 lb/sq_oin₀) liegt, kann nur eine begrenzte Zahl von Düserhmit sehr kleinen ' Löchern verwendet werden» Biese Austrittadttsen mit kleinen Öffnungen neigen zu Verstopfungen, unterliegen einem übermäßigen Verschleiß und machen eine periodische Reinigung und Nachstellung erforderliche Bin weiteres Probl©m_t das mit der Veriirendung von Austrittsdüsen an der Peripherie

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des Zentrifugengefäßes auftritt» bestellt darin, daß fests Teilchen sich an der Peripherie des ZentrifugengefäSea zwischen den Austrittsdüaen ansammelnο Nach genügend langer Betriebazeit können sich dies© IPes «stoffansarssalungen nach innen erstrecken und den größten Seil das sur Trennung der Flüssigkeiten von den Festatoffen disnenden Zentrifugen= gefäßes einnehmen, und eich sogar aov/eit nach innen erstrecken , daß sie mit dem äußeren Bsdiue der !Teller in ■Berührung kommen und swisehen diese eintreten«. Wenn dieser Punkt erreicht ist; ist die Zentrifuge nicht mehr betriebsfähig,

Erfindungsgemäß v/erden nun an einer üblichen Ssllerstapel·=' zentrifuge gewisse Modifikationen vorgenommen_f wodurch die Einstellung der Flüsaig-Flüasig-Grensfläeh© arischen einer schweren und einer leichten Fltiseigkeit in der Zentrifuge kontinuierlich möglich iat, um Änderungen in der Dichte der Beschickung, die normalen/eise di© ßrenzflache verlagern würden, auszugleichen ο !Die Steuerung der Lage der Grenzfläche vrird durch die Yerv/endung eines ICreislaufstroms einer schv/eren Flüssigkeit erreicht, der durch einen Austrittsdüseneinsatz an der Peripherie des Zentrifugengefäßes mit der Trennkammer des Zentrifugengefäßes und d er Außenseit© des Zentrifugengefäßes in Verbindung steht. Is vnarde überraschenderweise gefunden, daß durch Veränderung der

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Geschwindigkeit des Einführsna des Ki^Lslaufstroiss die Plüasig-Flüesig^Grensflache zwisehen der schweren und leichten Flüssigkeit in dem Zentrifugengefäß hinsichtlich ihrer Lage verändert wird*

Bei der Trennung von festen. Stoffe» von leiehteren flüssigen Stoffen durch Verwendung eines Kreislaufstroma einer schweren Flüssigkeit;, ist es durch die Erfindung möglich geworden,, die Lage der 1'lÜssig-PltiGsig-örsnziläche ungefähr bsi der Innenkante der eingesetzten Düse, gegen den Seilerstapel 25U radial etwas verse tat, in der Meise einsusteilen, daß sich die festen Teilchen, die abgetrennt -werden, an der Grensfläch© auf der schweren Flüssigkeit ansammeln und darauf flotieren* Die schwere Flüssigkeit läuft über die innere Kante der Sinsatadüse über und strömt durch den Austrittsdüseneineatz nach außen» wobei sie die festen Teilchen mitschleppt, die auf ßer sehweren Flüssigkeit flotieren, und so aus desa Sentrifugengefäß entfernt₀ Durch das Sammeln der -festen 'T_eilcl?.en und ihi³e Entfernung auf diese Weise werden die Schwierigkeiten überwunden» dia üblicherweise mit dem Verlegen der Räume zwischen den Tellern und der Ansammlung der festen Beilchen an den peripheren Wandungen des SentrifugengefäSes verbunden sind β" Die festen Teilehen flotteren auf der schweren Kreislaufflüssigkeit an der äußeren Peripherie des Gefäßes und sind daher mit dem Gefäß nicht in Berührung und sammeln aieh darauf nicht an_o Durch die Verblendung von

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Düseneineätzen kann außerdem die Austrittsöüse größere öffnungen beeitzen, wodurch ein Verstopfen und ein übermäßiger Verschleiß der Auetrittedüsen verhindert wird. Dies ist zum Teil eine Folge des niedrigeren hydrostatischen Drucke am Eintritt der nach innen in radialer Richtung hereinragenden Einsatzdüse. Außerdem ist es auf Grund eines äußeren Kompeneationamittels für Verschiebungen in der Plüesig-Plüssig-Grenzflache in dem Zentrifugengefäß _t die durch Veränderungen in der Dichte der Beschickung für das Gefäß oder Änderungen in dor Größe der öffnungen der Düsen verursacht werden, nicht mohr nötig, das Zentrifugengefäß stillzulegen, um mechanische Einstellungen an den Hingwehren Vorzunehmen und dadurch die Flüssig-Flüssig-Grenzfläche wieder in ihre alte Lage zu bringenο

Durch die Möglichkeit der Steuerung der Flüssig-Flüssig-Grenzfläche zwischen zwei flüssigen Stoffen, die in der Zentrifuge kontinuierlich getrennt werden, und das Entfallen der Stillegung der Zentrifuge wird ein größerer Wirkungsgrad beim Betrieb erzielte Diese Steuerungsniothode kann sowohl zur besseren Trennung von Flüssigkeiten voneinander sowie von festen Stoffen von Flüssigkeiten oder von festen Stoffen von festen Stoffen angewandt werden. Die genaue Einstellung der Lege der Grenzfläche zur Kompensation der Schwankungen der Dichte der Beschickung für die Zentrifuge gestaltet jeden beliebigen Trennvorgang wirksamere Durch dieee Methode der Steuerung wird die Notwendigkeit_s die Anlage zur Durchführung

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mechanischer Einstellungen stillzulegen, umgangen und außerdem ein viel wirkungevolleres und genaueres Mittel zur Einstellung . der örensflache erhaltene *'

Die Trennung kann bei gewöhnlichen Temperaturen durchgeführt werden, doch kann die Temperatur auch abgeändert werden, um die schwere und die leichte"Flüssigkeit in der flüssigen Phase zu halten und um die festen T@ilchen im festen. Zustand zu halten,, Je nach der Flüchtigkeit der flüssigen Stoffe und dem Schmelzpunkt der festen Stoffe, können unter Umständen verhältnismäßig hohe Temperaturen angewandt werden«, Anderer~ seits kann man, wenn es die Viskosität der Stoffe der flüssigen Phase und der Gefrierpunkt der festen Teilchen erlaubt, auch eine verhältnismäßig niedrige Temperatur anwenden₀

Im allgemeinen'wird zwar Atmosphärendruck angewandt, doch können auch Unter- oder Überdrucke angewandt v/erden» solange dabei ein Betrieb in der flüssigen Phase gewährleistet ist. ' Die Zuführgeschwindigkeit des zu behandelnden Materials und die Kreislauf geschwindigkeit der schweren !Flüssigkeit hängen von der Größe der verwendeten Anlage, der Umdrehungszahl pro Hinute, bei welcher sie arbeitet, und 'den relativen Dichten der in die Zentrifuge eingeführten Stoffe abo

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iDie verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beschrieben und in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht ₀

In der Zeichnung ist ein schematiseher Schnitt entlang einer praktisch senkrechten Ebene su dem Durchmesser einer ZentrifugB dargestellt, die erfindungsgoinäß konstruiert ist, und es sind darin einige der Bewegungen der eingesststen Flüssigkeiten und Feststoffe erläuterte

Erfindungsgemäß kann jedea beliebige feste Material von jedem beliebigen flüssigen Material getrennt werden» Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedooh dar feste Stoff schwerer als die Flüssigkeit, von der er abgetrennt wirdο Die Dichte der Flüssigkeit kann, falle erforderlich, durch Zugabe eines leichten Verdünnungamittels eingestellt werden« Bine geeignete Beschickung ist daher jede Flüssigkeit, worin sich schwerere feste l'eilohen befinden _o Eine spezielle Anwendung ist die Abtrennung von festen Stoffen» die aus einer Lösung auskristallisiert oder ausgefallen sind, von ihren lösungen. Bine spezielle Beschickung ist beispielsweise ein Kohlenwasserstofföl, das kristallisierte Wachsteilchen ent« hält. In diesem Fall wird die Zentrifuge äasu verwendet, um die kristalliaierten Wachsteiichen von einer Lösung zu trennen, die Kohlenwasserstofföl als Lösungsmittel enthält,

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Jede schwere Kreislaufflüssigkeit» die schwerer als die festen Teilchen und mit der leichten Tragerflüseigkeit nicht mischbar ist, kann verwendet werden, beispielsweise Viasaer, bestimmt® chemische Flüssigkeiten, wässrige Salze, Salzlösungen und flüssige Metallsο ·

Zur Durchführung der Erfindung ist die die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit leichter als die Feststoffe und die Peststoffe sind leichter als die schwere Krsielaufflüssigkeit und die beiden Flüssigkeiten aollea vorzugsweise teilweise oder vollständig nicht mischbar sein_o

Die Temperature^ bei welcher die verschiedenen Trennungen gemäß der Erfindung durchgeführt vi©räon können, hängen von den zu trennenden Stoffen ab_e Wo Wachs von Kohlenwasserstoffölen abgetrennt wird^ werden, je nsoh den verwendeten Lösungsmitteln, Tempera türen von -5-3B bis «74 ⁰C (+100 bis-100^eF) angewandte Die Trennung kann bei gewöhnlichen Drucken oder durch Verschließen der Zentrifugenoinhait bei Drücken von beispielsweise bis au etwa 1O₈5 kg/cm (150 psi) durchgeführt werden» Im allgemeinen sind, wenn die Zentrifuge sur Trennung von Wachs von einem Wachs=öl-Semisch angewandt wird, das beispielsweise durch eine Propansntwachsung erhalten wurde, Drucke-von 0,35 bia 3,15 kg/cm² (-5 bis 45 psi) bevorzugt»

Erfindungsgemäß wird eine verbesserte T_rennwirkung bei Verwendung eines Verhältnisses von Lösungsmittel au ivachehaltiger

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ölbeschickung während des Kristallisationsvorgangs von 0,5/1 We 8/1 erzielte Vorzugsweise werden Lösung3mittel-

verhältnisse von 1/1 bia 515/1 angewandte

Die Erfindung eignet sich besonders gut zur Trennung von festen Seilohen von Flüssigkeiten _t in denen die Teilchen in einem Größenbereich von 1 Mikron bis 6,35 mm (1/4 inch) enthalten sind. Doch können auch Teilchen von 10 bis 200 Mikron mit guter Wirkung von leichten Flüssigkeiten abgetrennt werden« Die Zuftihrungsgeechwindigkeit des zu behandelnden Materials in die Zentrifuge hängt von der Größe und Kapazität der Einheit ab und liegt für Einheiten im technischen Maßstab mit einer Gefäßgröße von etwa 76,2 (30 inch) beispielsweise bei etwa 190 bis 3785 l/Minute (50 bis 1000 GPM)₀ Die Kreislaufgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit wird durch die jeweils durchgeführte Trennung und durch die Dichten der schweren Kreislaufflüssigkeit und der lsi enteren Beschickung bestimmte In Einheiten von handelsüblicher Größe mit einer Gefäßgröße von etwa 76,2 cm (30 inch) können beispielsweise Kreislaufgeschwindigkeiten von 7,5 bis 380 l/Minute (2 bis 100 GPM) angewandt werden» In Einheiten mit einer Gefäßgröße von etwa 114,3 cm (45 inch), wie sie zum Entwachsen verwendet werden, können die Kreislaufgeschwindigkeiten bei 7,5 bis 760 1/ftinute (2 bis 200 GPM) liegen«, Handelsübliche Zentrifugeneinheiten arbeiten bei Umdrehung?sahl^n im Bereich von 1000 bis 15 000 und häufiger im Bereich von 2000 bis 12 00Q«

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Durch die Anwendung von Autetrittsdüsen, die in. die Fast-Flüssig* Grenzeflächa hineinragen,und eine variable Kreislaufgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit kann, die Fest-=-Flüs8ig<~Grenzf lache so gelagert v/erden» daß praktisch nur Kreislaufflüssigkeit durch die Austrittedttsen nach außen gelangt. DurchAdiese Anpassungsfähigkeit ist es. möglich, den Austritt der. festen

und der leichten Flüssigkeit
Stoffe/zu steuerni wodurch öS nicht mehr nötig ist* sehr kleine Öffnungen in den Austrittsdttsen zu verwenden; die bisher erforderlich waren« um die Lage der Grenzfläche zwischen den festen Stoffen und der leichten Flüssigkeit . zu steuern» Verhältnismäßig große öffnungen in den Austrittsdüsen von O₈76 bis 12_f7 mm (0,03 bis 0,5 inch),, vorzugsweise von 1,27 bis 7,6 mm (0,05 bis 0,3 inch) können verwendet werdenc Die Größe der öffnungen und die Zahl der Austrittsdüsen hängt von der jeweils durchgeführten Trennung und den jeweiligen Trennungsbedingungen ab„ Die Anwendung, von großen öffnungen ermöglicht ein leichteres Ausbringen von.größeren festen T_eliehen, ohne daß Schwierigkeiten durch.Verstopfen und/oder Verschleiß der öffnungen auftreten».

Bisher mußte bei jeder Änderung der Größe der öffnung der Austrittsdüse durch Erosion oder teilweise Verstopfung die Vorrichtung abgeschaltet und dsr Ringdamm des Überlaufurehrs für die leichte Flüssigkeit mechanisch eingestellt werden, da jede Änderung in der Strömungsgeschwindigkeit duroh

. Grenzfläche die Austrittsdüsen die !jage der/Zwischen Feststoffen und

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leichter Flüssigkeit änderte» So führt® beispielsweise eine Vergrößerung der öffnung zu einem größeren Ausfluß von Fest" stoffen und zu einer Verlagerung der Grenzfläche nach außen, was wiederum ein Austreten von leichter Flüssigkeit mit festen Teilchen zur Folge hatte₀ Verstopfungen oder ein teilweiser Verschluß der öffnungen führte zu einer Verlangsamung der Entfernung der festen Stoffe und damit zu einer Verlagerung der Feststoff-Flüssfekeit-Grenssflache nach innen, v/as sin Austreten von Feststoffen mit der leichten Flüssigkeit zur Folge hatte₀

Erfindungsgemäß kann jede Änderung in der Größe der Öffnung der Auatrittsdüse durch Eyhöhung oder Verminderung des Durchsatzes der erfindungsgemäß verwendeten schweren Kreislauf flüssigkeit ausgeglichen werden.. Die Verlängerung der Austrittsdüae nach innen, die im folgenden als Düöeneinsatz · bezeichnet wird, kann 1/8 bis 1/2 der Entfernung zwischen der peripheren Innenkante des Zentrifugengefäßes und dem äußeren Radius des Tellerstapels betragen<> Vorzugsweise erstreckt sich der DÜseneinsatz über 1/4 bis 3/8 dieses Abstands nach innen^. Im besonderen kann di© Verlängerung 25,4 mm (1 inch) nach innen vom äußeren .Radius des Zentrifugengefäßes bis zu höchstens etwa 25,4 mm (1 inch) vom äußeren Radius des Tellerstapels betragene

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Das nach inne». gerichtete Ende dar Verlängerung der Auetritts-. düee verlegt die Grenzfläche zwischen schwerer und leichter Flüssigkeit sov/eit wie möglich nach außen und führt bei dieser Lage zur Ausbildung einer kreisförmigen S_ohicht schv/erer flüssigkeit von gleicher Stärke in dem Randgebiet des Zentrifugengefäßes ο Diese flüssige Schicht bedeckt die Oberfläche dea ZentrifugengefäSes und füllt den Bereich zwischen den Enden des Austrittsdüseneinsatzas und der inneren Oberfläche des Sandes des ZentrifugengefäSes aus* Die von der leichten Flüssigkeit der Beschickung abgetrennten festen !_eilchen setzen sich auf der so ausgebildeten flüssigen Schicht ab, sammeln oich darauf an und flotieren darauf und kommen mit der Oberfläche dea Zentrifugsngefäßes 2wisehen den Austrittsdüsen nicht in Berührung₀ Durch allmähliche Erhöhung des Durchsataes der schweren Flüssigkeit beginnt die aohwere Flüssigkeit über die Kante des Austrittsdüseneinsat2es, der nach innen verlängert wurde, überzuströmen und strömt durch die Austrittsdüse aus der Zentrifuge aus« Bine weitere Erhöhung der Kreislaufgeschwindigkeit führt dazu, daß die schwere Flüssigkeit über die Kante hinausragt und-daß dia Grenzfläche zwischen schwerer und leichter Flüssigkeit gegen den Mittelpunkt der Zentrifuge zu nach innen gedrängt wird« Dadurch wird wiederum die Menge der mit den festen Stoffen abgeschleppten leichten Flüssigkeit verringert und gleichzeitig die Menge der mit den festen Stoffen abgeschleppten schweren Flüssigkeit erhöht„

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Wenn die schwere Flüssigkeit Über das Ende des Austrittsdüoen= einsatzes austritt, dann bildet sich ein Kamm, dessen Höhe der Strömungsgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit proportional ist. Die Erhöhung der Kreislaufgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit erhöht die Höhe dee Kamms am Eintritt in den Aus trittsdüseneinsatz, wodurch wiederum die Grenzflache sowohl Bwischen der sohweren Flüssigkeit als auch den festen Stoffen und der leiohten Flüssigkeit nach innen verlagert wird. Wenn die

Grenzfläche zwischen schwerer Flüssigkeit und Feststoffen auf einen Radius verlagert wird, der beträchtlich innerhalb des Eintritts in den Austrlttsdttseneinsats liegt, dann wird der Austritt der Feststoffe vorübergehend unterbrochen und die Feststoffschicht nimmt hinsichtlich ihrer Stärke zu« Da die sich ansammelnden festen Stoffe schwerer als die leichte Flüssigkeit sind, wird der Schenkel der leichten Flüssigkeit verlängert und schließlich die Grenzfläche zwischen schwerer und leichter Flüssigkeit wieder zum Eintritt in den Austrittsdüeeneinsatz hin verlagert_r wodurch ein stärker konzentrierter Feststoff, ZoBo Wachs, ausgebracht wird» Der Konzentrationsgradient kann nun auf einen Punkt eingestellt werden, wo die am stärksten konzentrierten Feststoffe abgezogen werdene Wenn die Grenzfläche zu weit nach innen verlagert wird, ■ tritt eine kleine Menge nicht abgesetzter Feststoffe mit der geklärten leichten Flüssigkeit auoo Wird dagegen die

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Zufuhr an schwerer Flüssigkeit abgebrochen, dann strömen Feststoffe zusammen mit leichter Flüssigkeit durch den Austrittsdüaeneinsatz aus,, ·

Die erfindungsgemäße Verbesserung an Tellerstapelzentrifugen kann für eine Reihe verschiedener Anwendungszwecke eingesetzt werden und ist für verschiedene Arbeitsweisen geeignete Eine der "möglichen praktischen AusfUhrungsformen ist in der beige= fügten Zeichnung erläutert« Die Zentrifuge ist so ausgelegt _v daß sie mit einem flüssigen Medium arbeiten kann, das Fest» stoffe verschiedener Größen, Formen und Dichten, die mehr oder weniger in Suspension vorliegen, enthält, und daß diese festen Stoffe aus der Flüssigkeit entfernt werden, um zu einem konsentrierten Festetoffäustrag und einer praktisch klaren, leichten abfließenden Flüssigkeit zu gelangen»

Zur Durchführung der Erfindung dient ein drehbares Trenngefäß oder eine Trenneinriohtung 41,das beziehungsweise die in einem stationären hohlen Gehäuse 25 angeordnet isto Das Gehäuse 25 und das Gefäß 41 sind praktisch symmetrisch um eine vertikale Mittelachse 47 angeordnet. Ein Beschiekungsstrom 39 aus einer leichten Flüssigkeit und festen Teilchen wird aus einer nicht dargestellten Quelle in einen zentralen Durchlaß 1 der leitung 36 eingeführt, die mit dem

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Zentrifugengefäß 41 nicht verbunden ist und damit nicht rotiert« Ein Besohickungsstrom wird durch die Mündung 45 und durch einen Dampfraum in die Einlaßkammer 2 am obersten Teil der leitung 36 gespritzt und prallt auf die Platte 46 auf. Auf Grund der Zentrifugalkräfte wird die Beschickung radial nach außen durch die Öffnung 3 am unteren Ende der Mittelwelle 6 in die Innenkamraer des Tretmraums 11 geschleudert. Das Feststoff~3?lüssigkeit»Gemisch strömt nach oben in die gestapelten kegelotumpfförmigen Teller 7» die den Telleretapel bilden, der die Innenkammer des Trennräume 11 einnimmt₀

Die Beschickung strömt durch die Verteilungsöffnungen 4 in den konischen Tellern 7 nach oben. Die schweren festen T_eilohen gelangen nach außen und die geklärte leichtere Flüssigkeit bleibt im Innern und steigt in axialer Richtung durch die öffnungen 5 auf« Die in die Binlaßkammer 2 eingeführte Beschiokung wird durch nicht dargestellte zentralangeordnete üchaufelblätter und Streben 50, die den konischen T_eil 10 mit der Mittelwelle 6 verbinden, radial nach außen gelenkte Die Teller 7 und der obere Teller 8 sind an der Mittelwelle befestigte Die Teller 7 sind untereinander sowie mit den konischen Teilen S und 10 auf übliche Weise verbunden= Die Teller 7, die die Innenkammer des Trennraums 11 bilden bewirken eine gute Trennung der festen T_eilchen von der leichten Flüssigkeit* Der Raum zwischen der Außenkante oder

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dem Außenradius des Tellerstap@ls nach außen bis zu der inneren Öffnung 13 der an der Peripherie im Abstand angeordneten Ausr trittadüseneinaätze bildet die äußere Kammer des iürennraume H₀

Der Bereich 16 zwischen der Öffnung 13 und dem Rand des Gefäßes enthält schwere lCreislaufflüssigk©it_e In der äußeren Kammer wird die leichte Flüssigkeit τοη den festen Teilchen abgetrennt und die Teilchen wandern nach außen, während die leichte Flüssigkeit nach innen gegen· das Zentrum der Zentrifuge wandert„Die festen Teilchen wandern zu der Öffnung 13 und werden bei oder nahe bei dieser Öffnung gesammelt und flotierer, auf der Flüssig-Fiüssig-Grenzflache 40 zwischen der leichten Flüssigkeit 19 und der schweren Kreislaufflüssigkeit 340 Die Konzentration der Teilchen ist an der Grenzfläche am größten und nimmt gegen das Zentrum der Zentrifuge zu fortlaufend abo

Die öffnung 13 ist,die amweitesten innengelegene Öffnung der Austrittsdüse 9» an der schwere Kreislaufflüssigkeit einen Kamm bildet und überläuft und, dann durch die Düse 9 nach außen gelangt, wobei sie die abgetrennten festen Teilchen %.-mit sich schleppt» Der konische Teil 10 ist an der Basis der Mittelwelle 6 durch Verbindungsstreben 50 befestigt · . :. und erstreckt sich von der Mittelachse "nach unten, außen - und dann naeh oben_o Ein dein koniachsn Teil 10 entsprechender konischer Teil wird durch die innere Oberfläche 15 des - - ""■' Haup-fcteils 26 des Trenngefäßes 41 gebildet. Dadurch entsteht-

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ein Raum 56, der den unteren Teil der Trennsone 11 umgibt₀ Die konischen Seile 8 und 10 sind mit der Mittelwelle 6 ver-Runden und rotieren mit dieser. Am äußeren Radius des konischen Teils 8 und der Teller 7 befinden sich radial orientierte, vertikal im Abstand angeordnete Schaufeln, die sich nach außen bis zu dem äußeren Rand 14 und 15 des Zentrifugengefäßes 41 erstreckenο

Venn die Zentrifuge in Betrieb ist und die brennkammer 11 mit einer leichten Flüssigkeit und festen Teilchen gefttllt ist und der Bereich 16 zwischen der Öffnung 13 der Austrittsdüse 9 und dem äußeren Umfang des Zentrifugengefäßes und der Bereich 56 zwischen dem konischen Teil 10 und dem diesen zugeordneten konischen Teil 15 schwere flüssigkeit enthalten, bildet sich eine Flüssig-FIÜssig-Grenzfläche 40 etwa bei der inneren Dttsönöffnung 13 aus, auf der feste Teilchen-35 flotierenβ Der Rotor 41 der Zentrifuge oder das Zentrifugengefäß vrerden durch den Hauptteil 26 und den Deckteil 27 gebildet, die durch eines Schraubring 24 miteinander verbunden sind.

Schwere Kreislaufflüssigkeit 34 wird auf folgende Weise in das Zentrifugengefäß eingeführt: Die schwere Komponente 34 wird durch die leitung 31 in den konzentrischen Teil 29 und durch radiale öffnungen 30 in die konzentrische Ringleitung 28 eingeführt. Die Ringleitung 28 wird von

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der Innenwand des zylindrischen Mantels 37 und der Außenwand der Leitung 36 gebildet. In dem Mantel 37 befindliche radiale öffnungen 30 stehen mit der Leitung 31 und der Ringleitung in.Verbindungο

Die eintretende schwere Komponente strömt in der Ringleitung nach oben und wird durch die Düse 42 und einen Luftraum gespritzt, wonach sie auf die untere Oberfläche des konischen Teils 10 auftriffte Nicht dargestellte Schaufeln beschleunigen die schwere Flüssigkeit, wobei sie sie von der Mittelachse nach außen schleudern_β Die Leitung 36 verbreitet sich in ihrem obersten Ende nach außen und bildet dadurch Düsen Die schwere KreislaufflÜ33igkeit wird nach außen geschleudert und strömt nach außen entlang der inneren Oberfläche 13 in den Bereich 56 und sammelt sich im Bereich 16 am Rand des Zentrifugengefäßes anο

Die Steuerung des Ausmaßes, in dem die schwere Komponente eingeführt wird, bestimmt die richtige Lage der Grenzfläche nahe bei der öffnung 13 des Austrittsdüseneinsatzes ο Durch das Strömen der schweren Komponente nach außen wird der . Bereich 16 gefüllt, bis die schwere Komponente einen Kamm bildet und in die öffnung 13 überläuft, wobei sie feste Teilchen 35 mitschleppt, die auf der Grenzfläche 40 flotieren, und sie durch den Durchlaß 17 der Düse 9 und durch die Auslaßöffnung 18 für die schwere Komponente

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fördert» Die schwere Komponente und die Feststoffe strömen in die Kammer 20 und werden durch die leitung 21 aus dem Zentrifugengehäuse 25 entfernte

Sie leichtere Komponente nimmt praktisch das gesamte Volumen der Trennkammer 11 ain_e Der äußere Teil der Trennkammer ent» hält dagegen ein Gemisch aus der leichten Komponente und den festen Teilchen, dessen Konzentrationsgradient bezüglich der festen feilchen nach außen hin ansteigt. Die innere Kämmer enthält vorwiegend die leichtere Komponente, die um s3 klarer wird, je näher sie dem Zentrum ist. Die von festen Teilchen befreite leichtere Komponente 33 wandert entlang der Oberfläche der Mittelwelle 6 durch die öffnungen 5 naöh oben zu der Auslaßöffnung 19 und von da über das Wehr 44 in die Kaiamor 22 und wird durch die Leitung 23 aus dem Zentrifugengehäuse entfernt»

Das Zentrifugengefäß 41 ist über eine Verlängerung der Mittelwelle 6, die sich durch das Gehäuse 25 nach oben' erstrecket, durch eine nicht dargeetellte Verbindungsschraube gehalten, so daß es durch eine entsprechende Kraftquelle angetrieben werden und in dein stationären Gehäuse 25 frei rotieren kann« Die leitung 36,der konzentrische Zylindermantel 37 und der zylindrische. Teil 29 befinden sich nahe bei dem Gefäß 41, bleiben jedoch stationär und rotieren nicht Hiit dem Gefäß 41«·

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Die geometrische lorm des Zentrifugengefäßes und der Schicht·=- teller, die länge und ÖffnungsgröÖe der Austrittdüsen und das Volumsnverhältnie. der inneren von den Tellern gebildeten Trennkammer bu der äußeren 2rennkammer sowie der Winkel der Teller richtet sich in großem Ausmaß nach der Art der zu behandelnden Beschickung, Zur Behandlung einer Beschickung_s wie sie beispielsweise ein wachshaltiges Kohlenwasserstofföl darstellt, aus dem gefällte WaehskristäLle entfernt werden sollen ist die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Vorrichtung gut geeignet» Auch die Abstände zwischen den Schiehttellern " richten sich nach der Art des zu behandelnden Materials»

Ob die Vorrichtung oben oder unten aufgehängt ist und ob sie unter Druck steht oder nicht, ist für die Erfindung nleht von kritischer Bedeutung, sondern bleibt dem Belieben des Facharbeitenden überlassenο Selbstverständlich kann die zu trennende Beschickung sowie die schwere Komponente sowohl von oben als auch von unten in die Zentrifuge eingeführt werden und die geklärte Beschickung kann dann von dem jeweils entgegengesetzten Ende oder auf gleichen Ende entnommen werden„ Um die Ze&nung nicht unübersichtlich zu gestalten,.sind darin die üblichen Schaufelblätter, die normalerweise ungefähr bei der Einlaßkammor für die Beschickung zentral angeordnet sind? und der Einlaß für die sehwere flüssige Komponente nicht dargestellt, '

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Radial befestigte, periphere Schaufeln 12 dienen dazu, die •Winkelgeschwindigkeit der Flüssigkeiten und abgetrennten festen feilchen im äußeren Teil der Trennkammer 11 sowie in dem Bereich bei oder nahe bei der Flüssig-Flüssig-Grenzfläohe aufrecht zu halten. Die Innenkante der Schaufeln eiidet an der äußeren Kante oder dem äußeren Radius der Teller 7 und die Außenkante der Schaufeln erstreckt sich bis zu den Innenflächen 14 und 15 des Zentrifugengefäßes 41*

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden feste Teilchen von einer leichten Beschlckungsflüssigkeit, alt der sie verwischt sind, abgetrennt. Bei der Beschreibung dieser Ausführungeform wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen. Die Beschickung 39 wird einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Zentrifuge durch den Mitteldurchlas 1 zugeführt. Die Beschickung wird in die Beschickungs« elnlaßkammer 2, die am Boden dor Mittelwelle G ausgebildet ist, durch die Hündung 45 eIngosprüht und trifft auf die Platte 46 auf, von wo sie durch Öffnungen 3 t die mit der Einlaßkammer 2 und der inneren Kammer des Trennraums 11 in Verbindung stehen, nach außen geschleudert wirdα Sie Bewegung nach außen wird der Beschickung durch die Zentrifugalkraft dee rotierenden Trenngefäßes 41 soiirie durch die Kraft erteilt, die durch die nicht dargestellten zentral im Abstand angeordneten S_chaufeln in dor Einlaßkammer erzeugt wird ο Die Beschickung etrönt nach außen und dann nach oben duroh die Yerteilungsuffnungen A *^{n cten} aufgestapelten,

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kogelstumpfförmigen Schiehttellern 7_f die den Tellerstapel und die Innenkammer des Trennraums 11 bilden. Durch die innerhalb •des Tellerstapels auf das Beschickungsgemisch aus Feststoffen '' und leichter Flüssigkeit angewandten Zentrifugalkräfte, werden die schwereren festen T_Qilchen tangential nach außen geschleudert und die von Feststoffen freie leichte Flüssigkeit gelangt nach innen gegen die Mittelwelle 6 und dann axial nach oben durch die öffnungen 5. Die von Feststoffen freie leichte Flüssigkeit läuft durch die Austrittsöffnung 19über das Vfehr 44 über. Die mihütliche Umdrehungszahl, mit der die Zentrifuge betrieben wird, und das Verhältnis der Dichtem der leichten Flüssigkeit und der schweren Kreislaufflüssigkeit sowie die Geschwindigkeit, mit der die Kreislaufflüssigkeit zugeführt wird, bestimmen die Größe des horizontalen radialen Abstands "H", bei welchem die leichte Flüssigkeit beim Eintritt über das Wehr 44 und in die Überlaufkammer 22 einen Kamm bildet. Die leichte Flüssigkeit wird aus der Kammer 22 durch die Überlaufleitung 23 entfernt« .

Bei der .Durchführung der Erfindung wird eine schwere flüssige Komponente 34 der Zentrifuge durch die leitung 31» die Öffnungen 30 und einen konzentrischen ringförmigen Durchlaß 28 zugeführtο Die schwere Flüssigkeit wird durch einen Dampfraum in das Zentrifugengefäß eingesprüht und durch die Zentrifugalkräfte tangential nach außen geschleudert, Die Winkelgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit wird dua^ix Schaufeln

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BAD CRiGHs?/*!

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(nicht dargestellt) erhöht, die sich in der Basis der Zentrifuge befinden« Die schwere Flüssigkeit wird in ausreichender Menge kontinuierlich der Zentrifuge zugeführt und strömt in den Bereich 56, füllt den Bereich 16 zwischen der nach innen gerichteten öffnung 13 der Austrittsdüse 9 und den Wandungen H und 1? des Zentrifugengefäßes praktisch aus, läuft bei der Öffnung 13 über und "bildet dabei einen Kamm h und strömt in den Durchlaß 17 der Austrittsdüse 9° Die mit den festen Stoffen gemischte leichte Flüssigkeit füllt einen (Ceil des Trennraums Π aus β Eine Flüssig-Flüssig-Grenzf lache 4-0 zwischen der schweren und der leichten Flüssigkeit bildet eich nahe bei der Austrittsdüsenöffnung 13 aus«

Die schwere Flüssigkeit wird so g ewiählt, daß sie schwerer ist als die leichte Flüssigkeit und die abzutrennenden festen Teilchen. Die festen Teilchen 35 werden nach außen ge~ schleudert und sammeln sich auf der Flüssig-Flüssig-Grenz~ fläche 40 an, auf der sie flotieren, und bilden eine Grenzschicht aus festen Teilchen von etwa gleichmäßiger Stärke, die am Hand des äußeren Teils der äußeren Kammer des Trenn» räume 11 verläuft₀ Die genaue Lage der Flüssig-Flüssig«· Grenzfläche 40 kann durch die Geschwindigkeit, mit der die schwere Flüssigkeit der Zentrifuge zugeführt wird, eingestellt werden» In dem Maße, wie die schwere Flüssigkeit in den Durchlaß 17 der Austrittsdüse 9 durch das Überlaufen in die öffnung 13 eintritt, schleppt sie die festen Teilchen an der

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Grenzfläche mit und bringt sie durch die Auslaßöffnung 18 aus dem Zentrifugengefäß in die Kammer 20 aus. Die Geschwindigkeit, mit der die schwere Flüssigkeit 34 der Zentrifuge zugeführt wird, bestimmt die horizontale,radiale Höhe "h", mit welcher die schwere Flüssigkeit an der öffnung 13 überläuft,,;Dieser horizontale, radiale Abstand oder die Höhe "h" steht in Beaiehung au der Lage der Flüssig-Plüssig-Grensfläohe im·■·;. Verhältnis zu der öffnung 13 in dem Randbereich des T^ennraums 11₀ Die Erhöhung der Geschwindigkeit, mit welcher die schwere Flüssigkeit zugeführt wird, vergrößert die Kammbildungshöhe "h", wodurch eine Nachstellung im hydrostatischen Gleichgewicht verursacht und die Grenzfläche radial nach innen verschoben wird. Umgekehrt wird durch eine Verringerung des Durchsatzes die Grenzfläche nach auSes. verschoben.

Das Gehäuse 25 und die Zuführungeleitungen für die schwere Flüssigkeit und die Beschickung sind stationäre Das Zentrifugengefäß 41 j die konischen Schalen 8 und 10 und die Mittelwelle sind auf übliche Weise miteinander verbunden und rotieren mit hoher Geschwindigkeit als einzige Einheit»

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, wodurch !fest© Stoff© an einer Flüssig-Flüssig-G_renzflache gesammelt werden. Ferner wird ein Verfahren geschaffen, durch welches die genaue Lage dieser- Srsnzflächa

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gesteuert werden kann, während die Zentrifuge kontinuierlich im Betrieb ist, ohne daß es nötig ist, die Vorrichtung abzustellen, um mechanische Einstellungen vorzunehmen, die die Diohteeohwankungen der Beschickung der Zentrifuge berücksichtigen« Die vorstehende Beschreibung wurde an Hand d er einfachsten möglichen Konfiguration gegeben, wobei feste Stoffe von einer einzigen Flüssigkeit getrennt werden und eine gesonderte schwere Hilfsflüssigkeit verwendet wird, um die festen Stoffe abzuführen und die Grenzfläche der Lage nach zu bestimmenο Auf entsprechende Weise können feste Stoffe von einer Flüssigkeit abgetrennt werden, die zwei Flüssigkeiten verschiedener Dichten enthält, wobei die schwerere Flüssigkeit mit den festen Stoffen entfernt wird. Unter bestimmten Umständen wird ein T_eil der schweren flüssigen Komponente 34 zu der Beschickung aus leichter Flüssigkeit und Peststoffen zugesetzt und da sie schwerer ist, überzieht sie die inneren Oberflächen der Seiler und schafft damit eine Oberfläche, auf der die festen !Teilchen flotieren und nach außen gelangen können, ohne an den Innenflächen der Zentrifuge su klebenο

Bei einer besonderen Anwendung der Erfindung wird wiederum unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ein

si
aus kristall^/ertsm Wachs und Öl, daa etwa 5 bis 10 Volumen-?» einer 28 $igen Calciumchloridsalzlösung enthält, durch die Leitung 1 in die Zentrifuge oing©führt„ Bei dieser besonderen

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Ausführungsform, wobei die Zentrifuge dazu dient, Wachskristalle von entwachstem Öl abzutrennen, ist die schwere

. Kreislaufflüssigkeit ein©: 28 #ige Calciurachloridsalzlösung, *

» ^re
die eine große/Dichte als die W_achskristalle als auch.das entwachste öl hat» Die Kombination kristallisiertes Wachs -= öl - Salzlösung kann beispielsweise durch das im Hauptpatent ο. ο_o.o, (Patentanmeldung E 23 295 IVc/12c) beschriebene Entwaehsungsverfehren mit nicht mischbarer Salzlösung erhalten werden. Sa die mit der Beschickung eingeführte Salzlösung eine höhere Dichte als die Beschickung aufweist, bildet aie einen Überzug auf der inneren Seite der Teller l_t auf dem die Waohskristalle 35 flotieren, ohne die Seileroberflächen zu überziehen und Verstopfungen zu verursachen₀

Durch die kreisförmige Rotation der Zentrifuge werden die Wachskristalle 35, die schwerer als das öl 33 sind, nach außen geschleudert, wodurch sie an der Grenzfläche 40 zwischen Salzlösung und Öl angereichert werden, während das von Wachskrißtallen freie leichtere öl am oberen Ende der Zentrifuge durch die Auslaßöffnung 19 abgezogen wirdo Ein. gesonderter Kreislaufetrom aus Salzlösung wird durch die leitung 28 in die Zentrifuge eingeführt und strömt durch den Durchlaß 56 in den Bereich 16, fließt in die öffnung 13 über und steuert die Lage der Grenzflache 40 und führt die angesammelten Wachskristalle allmählich durch Mitschleppen von der Grenzfläche 40 wego Diese

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Waohskristalle treten mit der Salzlösung durch die Auslaßöffnung 18 aus. Die inneren Oberflächen 14 und 15 dee ZentrifugengefäSes und der konische Teil 10 stellen die Führungeflächen für den Salzlösungskreislaufstrom 34 dar und die Salzlösung sammelt sich im Bereich 16 an» Die Waohekristalle 35 enthaltende schwere Salzlösung wird in der Kammer 20 des Zentrifugengehäuses 25 gesammelt und durch die Leitung 21 aus dem Gehäuse in einen nicht dargestellten Sammelbehälter für das Wacha-Salzlöaungs-Gemisch. ' abgeführt ο

In dem Sammelbehälter schwimmen die Wachskristalle an die Oberfläche der Salzlösung auf und können durch Abrahmen von der Oberfläche oder durch Ablassen der Salzlösung von den Waohskristallen entfernt werden. Die geringe, in den abgetrennten. Kristallen verbleibende Salzlösung kann durch Schmelzen der Kristalle und Ablassen der unteren SaIzlösungssohicht oder auf beliebige andere bekannte Weise entfernt werden.

Durch Einstellung des Durchsatzes der Kreislaufsalzlösung wird der Salzlösungskamm ⁿh" an der Auslaßöffnung 18 hinsichtlioh seiner horizontalen radialen Höhe eingestellt« Hierdurch wird wiederum die lage der Grenzfläche 40 zwischen öl und Salzlösung im Verhältnis zu der öffnung 13 der Austrittsdüse 9 reguliert, wodurch die Menge an Wachs

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bestimmt wird, die mit dem Salzlösungskreislaufstrom 34 wegge« führt wird. Zur Erzielung einer guten Trennung dee Öls von dem Wachs ist es nötig, die Lage der öl-Waehs~Salzlösung-Grenzflache genau in der Weise einzustellen, daß kein Wachs mit dem Ol und eine möglichst geringe Menge öl mit dem Wachs austrittο Die genaue Einstellung der Lage der Grenzfläche· konnte bisher nur durch sorgfältige Auswahl des Ölsperringradius H eingestellt werdenο Jede Schwankung in der Dichte der der Zentrifuge zugeführten Stoffe oder der Konzentration der Peststoffe führte zu einer Verschiebung der zuerat eingestellten öl«= Salzlösung-Grenzfläche und erforderte das Abstellen d®r Zentrifuge und daa mechanische Nachstellen des ölsperringradius _β Dadurch, daß sich die W&ohskristalle an der Flüssig» Pltissig-Grenzflache ansammeln, entsteht eine gleichmäßige kreisförmige Schicht angesammelten Wachses auf der Grenzfläche der schweren Salzlösung, wodurch das Problem der Feststoff™ ansammlung zwischen den Austrittsdüesn in einer üblichen Zentrifuge überwunden wirdo ,

Andere Anwendungsarten als die oben beschriebenen sind für den Fachmann offensichtliche Die erfindungsgemäßs, genaue Einstellung der Lage einer Flüssig-Flüsaig-Grenzflache'in einer Zentrifuge, ohns daß di© Zentrifuge abgestellt werden muß, kann auf jede Zentrifugentrennung angewandt warden. Sie Erfindung kann beispielsweise zur Festlegung der Lag© der Grenzfläche und zur Trennung von zwei Flüssigkeiten von einer

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Flüssigkeit von,einer einzigen festen Substanz, von zwei flüssigkeiten verschiedener Dichte von einer festen Substanz, von BWei Flüssigkeiten verschiedener Dichte und zwei festen Substanaen verschiedener Dichte usw. angewandt werden»

IM folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränkenο

Sin schweres Destillat mit einem Siedebereich von etwa 293 bis 338^e0 (560 bis 640^eF), einem Trübungspunkt von etwa 4,4*0

ο β ο ^{das e-twa}

(40 P) und einem Stockpunkt von etwa 1,7 0 (35F)₁ZiO Gewichte-^ Wachs enthält, wurde bei einem 1:1-Verhältnis von MEK-Lösungsmittel· zu ölbeschickung einer Gegenstrombehandlung unterworfene Das Wachs wurde gemäß dem im Hauptpatent beschriebenen Entwaoheungsverfahren mit einem nicht mischbaren Kühlmittel kristallisiertο Man erhielt eine Wachs-öl~Aufschlämmung_s die etwa 5 Volumen-^ okkludierte Salzlösung enthielte Diese Aufschlämmung wurde einer mit 10 000 Ümdrehungen/Minute betriebenen Tellerstapelzentrifuge von 228,6 mm (nominal 9 inch), die erfindungsgemäß modifiziert war (wie in der beigefügten Zeichnung erläutert), mit einer Geschwindigkeit von 1,89 bis 3,78 1 (0,5 bis 1,0 gallons) Öl-Waehs-Auf schlämmung /Minute augeführt. Der entsprechende Kreislauf"· durchsatz der Salzlösung zur Aufrechterhaltung der Ölgrenzfläche in der für die Wachoentfernung gewünschten ^teilung betrug 0,75 bis 11,34 1 (0_f20 bis 3_f0 gallons)/Minute» Durch Steuerung der Kreislaufgesöhwindigkeit der Salzlösung kann

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die Lage der Ölgrenzfläche vorteilhafterweise verändert werdeni/ ohne daß die Vorrichtung abgestellt wird, um eine Änderung im spezifischen Gewicht der ölbeschiokung zu kompensieren.

Die Wirkung der Kreislaufgeschwindigkeit der Salzlösung auf

• · _—

den ölgehalt des abgetrennten Wachses wird im folgenden gezeigt»

Versuch Geschwindigkeit Salzlösungs-

der ölbeechickung kreislauf-¹ 1/fain. (GPM) geschwindig«

keit 1/faino · ' (GPM)

.Olgehalt des Wachses (MEK, -17,0 0, 0 V)

f,8
2,8

0,74) O₉ 74)

2,8 (0,74)

3 (0,79; 3 0,79 2,08 (0,55,

3
3

(0,79 (0,79

4,9

7,2 9,45

2_S76

3,3

3,3

0_$83 1,93

,9

2,5

0,73

0,87

!087!

55 Ζ;

47

46;cr;

■39^·ά

(0,22) (0,51)

W)

(1) Durch Verminderung der Zuführungsgeschwindigkeit der. öl-Wachs-Aufochlämmung bei gleicher Kreislaufgeschwindigkeit

.der Salzlösung wird die Wachsverweilzeit erhöht und der ölgehalt des Wuchses verminderte

(2) Der Änderung,im ölgehalt des Wachsee bei den verschiedenen Versuchen bei unterschiedlichen Kreiaiaufgeschwindigkeiten wird durch einen Unterschied in der Dichte der der Zentrifug zugeführten Beschickung Rechnung getragene

Jeder der oben aufgeführten Vereuche läßt eindeutig erkennen ₉ daß bei einer konstanten Zuführungsgeschwindigkeit eine Erhöhung der Kreislaufgeschwindigkeit zu einer Senkung der Ölkonzentration des gewonnenen Wachses führt» Dies ist auf die

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't- c

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Verlagerung der Öl-Wachs-Salzlöaung-Grenzfläche nach innen von der BUsenöffnung weg bei Erhöhung der Kreislaufgesehwindigkelt der Salzlösung zurückzuführen, wodurch es möglich ist, Wachs

ren
aus einem konzentrierte/ Bereich des Wachskonzentratlone·=

gradienten abzuziehen₀

Aus dem Vorstehenden 1st ersichtlich, daß die neue Zentrifuge ein wirksames Kittel zur Einführung einer Hilfsflüssigkeit in die Zentrifuge und zur automatischen Steuerung der Flüssig-Plussig-Grenzflache durch Einstellung dor Geschwindigkeit, mit welcher diese Flüssigkeit in die Zentrifuge eingeführt wird, darstellt. Die Erfindung iat jedoch nicht auf die im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen oder durch theoretische Erklärungen der Arbeitsweise beschränkt_o

■33

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Claims (1)

1. _atl H32795

   Ot

   Patentansprüche

   sassssssssassssxssssssssssEsää

   ο Verfahren zur S teuer lang der Lage einer Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Stoffen in einer Zentrifugentrennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Zentrifuge eine dichtere Flüssigkeit einführt und im Kreislauf zurückführt and die Lage der Grenzfläche in der Zentrifuge durch den Hurohaate der dichten Kreislaufflüssigkeit festlegt»

   2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man feste !Teilchen von einer leichteren Flüssigkeit abtrennt, wobei sich die festen Teilchen an einer Flussig-Flüssig-Grenzflache, im Handbereich des Zentrifugengefäßes ansammeln, und daß man die festen Teilchen durch Abschleppen in einer schweren Kreislauf flüssigkeit aus dein ZentrifugehgefäS entfernt*

   J₀ Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß feste Teilchen von mittlerer !Sichte auf der dichteren der , beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten gesammelt werden und darauf flotieren und daß man die Lag© der Grenzfläche zwischen den zwei Flüssigkeiten durch die Geschwindigkeit, mit der dichte Flüssigkeit im Kreislauf geführt wird, einstellte

   ο Verbessertes Verfahren zur Abtrennung von festen Teilchen von einer Flüssigkeit in einer Zentrifuge n&uh Anspruch 1 ^tis 3t dadurch gekennzeichnet, daß man in die Trennkammer der

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   Zentrifuge zusammen mit den zu trennenden Stoffen eine kleinere * Menge einer/plUsaigkeit größerer Dichte als die abzutrennende Plüesigkeit und die festen teilchen einführt, wobei die

   dichtere Flüssigkeit die inneren Oberflächen der Zentrifuge wodurch eine Oberfläche, auf der die festen Teilchen fIotieren, übersieht,/entsteht, daß man ferner einen gesonderten Kreislaufstrom dieser dichteren Flüssigkeit in die brennkammer einführt, worin die Lage der Grenzfläche zwischen der schwereren und leichteren Flüssigkeit durch die Ge·*· schwindigkeit, mit der die schwerere Flüssigkeit im Kreislauf geführt wird, eingestellt wird«,

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die abzutrennenden festen Seilchen auf der schweren Flüssigkeit bei der Flüssig-Flüssig-Grenzflache ansammeln und darauf flotieren, wobei sie eine Schicht gleichmäßiger Stärke bilden, die die Trennkammer umgibt.

   Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Flüssigkeitsgrenzfläche flotierenden festen T_eilohen mit dem Kreislaufstrom der schweren Flüssigkeit abgeschleppt und aus der Zentrifuge abgeführt werden,,

   7ο Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Gemisch aus festen Wachsteilchen und öl besteht, daß dieses Gemisch in eine Zentrifuge eingeführt wird, worin das Wachs und das Öl in der Schichtzone der Zentrifuge getrennt werden, daß das wachsfreie öl nach

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   einwärts strömt und die Wachsteilchen auf Grund der angewandten Zentrifugalkräfte nach außen geleitet werden, daß ein gesonderter Kreislauf strom einer dichteren Flüssigkeit -' in die Trennkammer eingeführt wird, worin sich eine Greneflache zwischen der schweren Flüssigkeit und dem Öl ausbildet und worin die Wachsteilchen sich auf der schweren Flüssigkeit an der Flüssig-Flüs8ig«=Grenzfläche ansammeln und darauf flotieren und dadurch eine Schicht gleichmäßiger Stärke um die Trennkammer nahe bei, jedoch innerhalb der peripheren Austrittsöffnungen in der Trennkammer bilden, daß die gefällten Wachsteilchen von der Grenzfläche abgeschleppt und weggeführt und aus der Zentrifuge entfernt werden und daß die Iiage der Flüssig-Flüssig-Grenzflache im Verhältnis zu den Auslaßöffnungen durch die Kreislaufgeschwindigkeit der schweren Flüssigkeit eingestellt wirdo

   Verbesserte Tellerstapelzentrifuge für die Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels welcher ein dichter Flüssigkeitsstrom im Kreislauf geführt werden kann und die mit der Trennkammer durch eine Randöffnüng und einen ; Austrittsdüseneinsatz in Verbindung steht, der sich vom ■ Rand des Zentrifugengefäßes nach innen erstreckt₀

   Zentrifuge nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein um eine Achse drehbar gelagertes Gefäß, eine Trennkammer in diesem Gefäß, einen Einlaß für das zu trennende Material und

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   3f

   Ausläsee für schwere und leichte Flüssigkeit an der Trönnkammer und Austrittsdüseneinsätze an den Auslässen für die schwere Flüssigkeit, die sich vom Rand des Zentrifugen-¹ gefäßes nach innen erstrecken und eine Verbindung zwischen der Trennkammer und dem Bereich außerhalb des Zentrifugengefäßea schaffen.

   TO», Zentrifuge nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, dall sich dl· Austrittedüseneinsätze über 1/8 bis 3/4 des AbstandeB zwischen dem Rand des Zentrifugengefäßes und dem äußeron Radius des Tellerstapels nach innen erstrecken^

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