DE1442451A1

DE1442451A1 - Vorrichtung zum Trennen von Fluessigkeitsgemischen,insbesondere von OEl-Wassergmischen

Info

Publication number: DE1442451A1
Application number: DE19651442451
Authority: DE
Inventors: Kihei Katsuta; Ikuo Miki; Yoshikatsu Shimasaki
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1964-12-07
Filing date: 1965-12-07
Publication date: 1968-10-31
Also published as: NO119175B; US3452870A; GB1075809A

Description

DÜSSELDORF 1 - ^ATEHTANWALTE MaDcastenctnee». DIPL.-ING. ALEX STENGER Telefon (02U) 360514 1 4 4 2 4 5Ί DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

. Unser Zekhea: 66^6-a Data: 21. Juni I968

Mitsubishi Jukogyo KabushilcL Kalsha, 10,Marunouehi 2-ehöBie, Chiyoda-ku, Tokyo (Japan)

Vorrichtung ama Trennen von Flussigkeitsgamischen, insbesondere von ül-VVassergemi sehen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur "JPrennbehandlung von Flüssigkeitsgemischen, in denen mehr als' zwei in ihrem spez. Gewicht verschiedene und miteinander unlösliche Flüssigkeiten disperglert oder emulgiert sind, um sie in einem . kontinuierlichen, für große Mengen ausgelegten und hochwirkeamen Arbeltsgang in ihre Sinselbestandteile abzuscheiden.

Die normalerweise anstehenden Flüssigkeitsgemische enthalten öliges Wasser· Gewöhnlich enthält das von Schiffen und Landanlagen ausgestoßene ölige Wasser Schweröl, Rohöl, üchmierol od. dgl· in Konzentrationen Im Bereich von etwa 0.1 bis 25 "%· Ss -ist nicht nur verschwenderisch, Öle in so großen isngen auszustoßen, sondern auch gegen die internationalen Abkommen zur Verhütung von Verunreinigungen von Hafenwasser, geaiää denen das Ablassen öligen Wassers von Schiffen und Landanlagen verboten ist, sofern nicht der Clgehalt 100 mg oder weniger pro Liter Wassers ist. Oo besteht mit der Entwicklung der Industrie . ' BAD ORIGINAL

809806/0775

eine ständig wachsende Nachfrage nach Hochleistungsvorrichtuagen zur Trennbehandlung von Flüssigkeitsgemischen sowohl aus sanitärer Sicht als auch vom Standpunkt der industriellen Wirtschaftlichkeit.

Für. den vorgenannten Zweck wurde bis jetzt eine Vielzahl der verschiedensten Vorrichtungen vorgeschlagen, doch ist keine von ihnen geeignet, Flüssigkeitsgemische in genügend großen Mengen und mit einem hohen Wirkungsgrad zu separieren«

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung einer neuen, hochwirksamen Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeitsgemischen, der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht anhaften und die große Gemischmengen, besonders von Öl und Wasser, zu behandeln vermag.

Gelost wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Schaffung einer Vorrichtung zum Aufbereiten großer Flussigkeitsgemißchmengen mit einem hohen Wirkungsgrad, die durch die folgende Konstruktion gekennzeichnet ist: Die Vorrichtung umfaßt je einen äußeren und einen inneren Zylinder zur Ausbildung einer dazwischenliegenden Trennkammer mit einem langen, senkrecht verlaufenden Durchgang, dem entlang ein Flüssigkeitsgemisch hochwirbeln kann· Der Innenzylinder ist in

seiner Mitte mit einigen Offnungen versehen, deren Jede mit einem entgegen der Strömungsrichtung gekrümmten Trennwehr

809806/0775 . ' .

ausgeBtattet ist dergestalt, daß der nahe dem Innenzylinder durch den Durchgang fließende Teil des Flüssigkeitsgemisches ständig erfaßt und in den Innenzylinder eingeleitet werden kann, der als Absetzbehälter dient, wodurch das Innere der Trennkammer gleichmäßig beschickt wird. Zur Verbesserung des T&Bnneffektes im senkrechten Durchgang sind in demselben und la allgemeinen parallel zu den den Durchgang bildenden Seitenwandungen mehrere Strömungsregulier- oder Leitbleche angeord- I net· Zur weiteren Verbesserung des besagten Trenneffektes wird unlösliches Gas in der Form kleinster Bläschen durch Eintrittsöffnungen der Trennkammer in dieselbe eingeleitet, das nach oben strömt und die abzuscheidende Flüssigkeitskomponente mitreißt«

Auf der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer Trennvorrichtung für öliges Wasser gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. 2 eine Vorderansicht,

t? FIg* 3 eine Schemaansicht eines Einblassystems J^ für unlösliches Gas,

co Fig· 4- und 5 ia größeren Maßstab gezeichnete Längs-

° bzw* Umfangsschnittansicht eines Teils der oo

-ν ν in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Vor-

richtung, ^{?AD 0RIGiNAl}-

• ■ . U42451.

Fig· 6 eine vergrößert gezeichnete 12nd in der Projektion dargestellte Ansicht eines Strömungsregulier- bzw· Leitblechs,

Fig. 7 ■ ein Diagramm zur Darstellung der Belüftungseefekte, .

Fig. -8 ein Diagramm zur Darstellung der Änderung der ölkonzentration durch Änderung der Zahl der Strömungsregulierbleche und

Fig· 9 ein Diagramm zur Darstellung der Auswirkungen bzw· Einflüsse der Strömungsregulierbleche·

Ein äußerer Zylinder 1 umschließt einen inneren Zylinder 2 unter Bildung einer dazwischenliegenden Trennkammer. In der Kammer ist durch vertikal nach oben verlaufende bzw. steigende Durchgangsbleche 3 von entsprechender Steigung und Höhe ein senkrechter Durchgang 4· hergestellt. In diesem senkrechten Durchgang 4 ist ein senkrechtes Strömungsregulierblech 5 stehend mi^AM. ^ech^gn^winkel?zu den steigenden Durchgangsblechen .3 angeordnet, um die Stärke der-,·¹ Flüssigkeitsschicht in diesem senkrechten Durchgang in radialer Richtung zu teilen und so die Strömungsregulierung sowie die Trennwirkung zu verbessern· Da, durch,d^.Fliehkrafteinwirkung bedingt, die allgemeine Tendenz vorherrscht, daß das Wasser nach aus-. sen und damit das 01 nach innen gezogen wird, ist jedes Strö-

- " BAD ORIGINAL 809806/0775 " "5-

-S-

mungeregulierblech 5 mit einer passenden Anzahl von Ausschnitten bzw. durchgehenden öffnungen 5* in seinem oberen Abschnitt versehen, wie dies aus fig. 6 ersichtlich ist, so daß der im senkrechten Durchgang abgeschiedene Ölanteil an der Innenwandung der Trenrikammer angesammelt werden kann. Des weiteren ist das Strömungsregulierblech 5 etwas kürzer als der senkrechte Durchgang, um so den Abzug des abgeschiedenen Öls zu vereinfachen.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, sind die steigenden Durchgangsbleche 3 mit einer geeigneten Anzahl von entgegen der Strömungsrichtung wie ein Schöpf blech gekrümmten Trennwehren 6 versehen. Diese Trennwehren 6 arbeiten In Verbindung mit Abzugssteigrohren bzw· Abführungsröhren 7» um kontinuierlich In den Innenzylinder 2 den ölanteil abzuführen, der durch die Trennwehre 6 und das zur einfacheren Separierung des Öligen Wassers eingeleitete unlösliche Gas abgeschieden wurde«' Im Innern des Innenzylinders 2 sind Strömungsregülierbleche; S angeordnet (Fig. 2), die mit einer ausreichenden An-, zahl von durchgehenden Öffnungen versehen sind, um eine Bewegung-oder Wirbelung des durch die Ableitungsrohre ? für, die abgeschiedene" Flüssigkeit einströmenden abgeschiedenen öle auszuschließen. Ein Hehr 9 zur Einspeisung des öligen Wassers od. dgl. in dae System sowie οin Entwässerungsrohr 10 sind am Boden bzw. an der Oberseite der brennkammer angeordnete Das Ableitungsrohr 7 für abgeschiedene Flüssigkeit

BAD

ist mit einem Regelventil 11 zum Regulieren der menge ausgestattet. Ein Schauloch 12 ist so im oberen Teil des Innenzylinders 2 angeordnet, daß die Ableitung der Trennflüssigkeit durch die Abführungsrohre 7 kontrolliert und beobachtet werden kann.

Zum Regulieren des Gasdrucks im System bedient man sich eines automatischen Regelventils 15· Eine Vielzahl von Leitungen 14 aus porösem Werkstoff sind zur Einleitung von unlöslichem Gas In der Nähe der Einlaßöffnung des senkrechten Durchgangs der Trennkaramer installiert. Diese Leitungen 14 stehen über ein ^uecksilber-Differenzdruckmanoiaeter, eine Gaseintrittsleitung 16 und ein Druckregulierventil 1? mit einem Speicher 18 für unlösliches Gas in Verbindung (Fig. 3)· Ein Druckregulierventil für diesen Behälter 18 für unlösliches Gas ist bei 19 dargestellt. Eine Flüssigkeitsspiegel-Iießklemme 20 und ein Elektromagnetventil 21, die zu Entwässerungszwecken an geeigneten Stellen im Innenzylinder 2 angeordnet sind, stehen funktionell über eine automatische Standregelung 22 In Verbindung (Fig. 2), um so die Höhe des Zwischenniveaus »wischen dem angeschiedenen öl und dem Wasser im Innenzylinder 2 asu regulieren. Ein Abführungsrohr 23 für abgeschiedene Flüssigkeit ist mit einem Ventil 24 versehen und verläuft bis oberhalb der Standmeß^klemme 20 nach .oben.

In einer Vorrichtung der vorbeschriebenen Ausführung wird öliges Wasser» beispielsweise Schweröl enthaltendes See-

. ■ BAD ORIGINAL

809806/0775 -7-

wasser, auf folgende Art und Weise separiert und gereinigt: Zunächst wird das Seewasser über die nur zur Einspeisung ölhaltigen Wassere vorgesehene Leitung 9 in die Vorrichtung eingebracht. Die flüssigkeit wird im senkrechten Durchgang 4 aufgewirbelt und in einen wirbelfreien Fließzustand überführt. Bei allmählich steigendem Flüssigkeitsspiegel wird das Schweröl von geringem spez. Gewicht vom Seewasser mit hohem spez· Gewicht getrennt· Je großer der Unterschied im apez. Gewicht zwischen den Bestandteilen eines Flüssigkeitsgemisches und je langer die Verweilzeit, umso höher der Trennungswirkungsgrad· Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht eich diese Erscheinung zunutze und verbindet sie mit der Beaufechlagung der Flüssigkeit mit Fliehkraft, was die Abscheidung des 01a mit niedrigen spez· Gewicht vom Wasser fördert, nachdem der Trennwirkungsgrad vom Verhältnis Senkrechtströmungsgeschwindigkeit zur Verweilzeit im Abscheiderdurchgang abhängig ist, ist es in der Praxis üblich,,eine Abscheidevorrichtung so groß auszulegen, daß sie einen Durchsatz bzw. •in Aormalvolumen von 0.1 m/sec oder darunter im Abscheidedurchgang aufzunehmen vermag, so daß der Querschnitt des Abscheidedurchgangs im Verhältnis zur Menge des aufzubereitenden Wassere gewählt wird. Im hier gegebenen Falle sei beispielsweise die Menge des aufzubereitenden Flüssigkeitsgemischea 25 t/h· Damit ergeben sich folgende Abmessungen. der Vorriehtungt Innenzylinder 900 mm Durchmesser und 2700 mm

Höhe, Außenzylinder 1800 mm Durchmesser und 1700 mm Höhe,

BAD ORIGINAL -8-

809806/0775

und querschnitt des S Abscheiderdurchgangs 4-50 χ 350 mm bei einer Länge von 12 000 mm. Es sind dies die Standardabmessungen für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Da bei der beschriebenen Vorrichtung eine Hochwirbelung des öligen Wassers in der vom äußeren Zylinder 1 und vom inneren Zylinder 2 gebildeten Kammer möglich ist, als wäre die Kammer in mehreren Ebenen mit Trennwänden versehen, kann die Vorrichtung mit einem langen Abscheidedurchgang ausgestattet sein und es ergibt sich eine lange Verweilzeit und ein hoher Trennwirkungsgrad. Da die Trennwehre 6 an mehreren Stellen des senkrechten Durchgangs 4 zur kontinuierlichen Ableitung von abgeschiedenem Schweröl vorgesehen sind, wird das abgeschiedene Schweröl durch die Trennwehre 6 nach oben in die Abführungsstandrohre 7 geführt, und sodann vom oberen Ende der Steigrohre in den Innenzylinder 2 eingebracht. Uni in dieeer Phase den Anteil des im Schweröl noch enthaltenen Seewassers auf ein Mindestmaß zu reduzieren, muß der Bedienungsmann erst einmal die Öffnung des auf den Ableitungssteigrohren 7 installierten Regulierventils 11 unter Beobachtung des Abölzustandes durch das Schauloch 12 hindurch einregulieren* Nach erfolgter Abscheidung des Schweröls wird das Seewasser durch die Sntwäeserungeleitung 10 aus der Vorrichtung abgeführt. Zwischenzeitlich sammelt sich das im senkrechten Durchgang 4 abgeschiedene und'aus diesem ausgetragen© Schweröl im Innenzylinder 2 an, wo eine weitere Reinigung und gründ-

-9-809806/0775

liche Abscheidung vom restlichen Seewasser erfolgt. Das abgeschiedene Seewasser bleibt solange bzw. bis zu einer solchen Höhe in der Vorrichtung, bis eine automatische Standregelung 22 nach dem Erreichen einer unter der Standmeßklenune 20 gelegenen Höhe die Entleerung bewirkt. Das gereinigte Schweröl wird über eine Abführungsleitung 23 mit Entleerungsventil 24- aus dem System herausverbracht.

Hinsichtlich der Standregelung kann die beschriebene.automa-. tische Regelung durch eine Anordnung ersetzt werden, bei der zwei Hahnen in verschiedenen Höhen an der Seitenwandung des Innenzylinders 2 angebracht werden, die leicht geöffnet zu halten sind dergestalt, daß Seewasser aus dem unteren und Schweröl aus dem oberen Hahn fließt und das Grenzniveau zwischen den verschiedenen Flüssigkeiten stets zwischen den beiden Hahnen vorgehalten werden kann. Steigt das Grenzniveau soweit an, daß Seewasser aus dem Hahn für Schweröl austritt, so braucht in diesem Falle lediglich die Öffnung des unteren Hahnen am Innenzylinder 2 vergrößert zu werden, wodurch die Menge des ausfließenden Seewassers erhöht und das Zwischenniveau gesenkt wird* Selbstverständlich ist bei dieser Anordnung die Stelle für den Schwerölaustritt so zu wählen, daß dieser genügend hoch über dem Schwerölabzugshahn liegt.

Zur weiteren Verbesserung des Trennwirkungsgrades bzw. für dien Fall, daß das zur Aufbereitung anstehende ölhaltige Was-

809806/Ö775

aerstabil und nur schwer abzuscheiden bzw· zu separieren ist, erweist sich das Einblasen von unlöslichem Gas in das System als zweckmäßig. Für diesen Zweck ist ein Gas zu verwenden, das eine geringe Löslichkeit mit dem in dem aufzubereitenden Öl-Wassergemisch anstehenden ßee- oder Frischwasser aufweist und reichlich vorhanden ist· Für gewöhnlich verwendet man Luft, Stickstoff, verschiedene Abgase, Zohlensäuregas od. dgl.

Während der Einspeisung eines unlöslichen Gases, z.B. von Luft, von außen in den Gasbehälter 13 wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, das Druckregulierventil 17 geöffnet und das Gas in den senkrechten Durchgang 4 eingeblasen. Die Sinregulierung des Gasdrucks erfolgt durch das Druckregulierventil 19 entsprechend der Anzeige des Quecksilber-Differenzdruckmanometers

Sodann wird die Luft durch die Eintrittsleitung 16 geleitet und langsam durch die porösen Leitungen 14 in das System eingespeist» Da die Oberflächenspannung von Schweröl gegenüber Luft kleiner ist als gegenüber Seewasser, besteht die !Tendenz, daß das Ol von den Luftblasen mitgerissen und nach oben getragen wird, was zu einer Verbesserung des Trennvorgangs führt·

Wie die experimentell ermittelten Belüftungsdaten nach Fig· 7 zeigen, erreicht man in diesem Falle den größten Nutzen,

809806/0775

-11-

wenn die Einblasluftmenge in einem kritisch kleinen Bereich, beispielsweise bei einer ölwasseraufbereitungsiaenge von 10 bis 45 t/h zwischen etwa 0.5 und 0*6 cbm/h liegt. Ist die zügeführte Luftmenge unter diesem Bereich, so ist der Kon takt zwischen Luft und ölteilchen unzureichend, während bei einer zu großen Einblasluftmenge der Durchfluß des ölhaltigen Wassers störend beeinflußt wird.

Die bevorzugte Lufteinblasstelle soll möglichst in der Nähe des Eintritts des Abscheiderdurchgangs liegen, wie dies die Prüfungsergebnisse nach Tabelle 1 zeigen. In diesem Falle läßt sich die optimale Kontaktzeit für eine begrenzte Länge

des Abscheiderdurchgangs erreichen, wobei selbst bei stö render Beeinflussung des ölwasserflusses die Tendenz der Be ruhigung über die lange Kontaktzeit gegeben ist, so daß der FIuB relativ störungeunempfindlich ist.

Tabelle 1

Versuch Gaseinblaeetelle am Eintritt des am Austritt des Nr* Abscheiderdurch- Abscheiderdurch-

• . gangs (mgl) gangs (mgl)

1 Non-air (ohne Bei.) 1000 82

2 ^ (Einblasung auf . der Eintrittssei-

te)x 1000 54

3 4 /2(mittige Einblasung) 1000 70

χ * · Gesamtlänge Abscheiderdurchgang

-12-809806/0775

Ist die Gaszufuhr dergestalt, daß komprimiertes Gas durch poröse Leitungen hindurch so eingespeist wird, daß sich im Flüssigkeitsgemisch Blasen bilden, so liegt der optimale Lüfteinblasdruck, wie aus den Prüfungsergebnissen nach (Tabelle 2 ersichtlich, im Bereich zwischen 70 und 90 mm QS, wenngleich er von der Größe der Bläschen, der Gasmenge und dem Gasdruck abhängig ist. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Verwendung von Luft muß der Luftdruck über das ^ruckregulierventil so geregelt werden, daß der Druck in der Versorgungsquelle stets um 70 bis 90 aim QS über dem atmosphärischen Druck liegt. Ist der Einblasdruck über dem genannten Bereich, so wird der ölwasserfluß gestört, während bei Unterschrei tung dieses Bereiches die Luftblasen inaktiv werden, wodurch sich eine entsprechende Verschlechterung der Trennwirkung ergibt«

Tabelle 2 Beispiele

Porengröße Bolüftungsder porösen querschnitt Leitung

30 _/u 30 /U 30 /U 30 /U 30 _yU

87x10"⁵m² 87x10~⁵m²

Belüftungsdack

50 mm QS 60 mm QS 70 mm QS

80 mm QS 90 mm QS

Luftströ- Luftblamungsnienge sen-0 (in das Seewasser)

keine 0.2 m³/h

0.236 m?/h 0.19/U 0*315 a* 0.37 a

809806/0775

-13-

Außerdem hat die Gaablaeengröße einen wesentlichen Einfluß auf die Trennleistung bzw. auf den Trennwirkungsgrad, denn je nachdem, ob die Blasen groß oder klein sind, werden in einem beträchtlichen Maße der Grad des Kontaktes zwischen Blasen und 01teilchen, die Geschwindigkeit der Blasen bis zum Erreichen der Oberfläche und der Fluß des ölhaltigen Wassers bestimmt. Aus diesem Grunde sollen die Luftblasen so klein wie möglich sein. Zu kleine Bläschen sind jedoch nutzlos, weil sie nicht den ölteilchen im Abscheiderdurchgang anhaften und im ölhaltigen Wasser nicht freikommen und an die Oberfläche gelangen können· Sind umgekehrt die Blasen zu groß, so besteht die Tendens einer störenden Beeinflussung des ölwasser8trom8 und es verringern sich die Chancen eines Kontaktes mit den ölteilchen, was wiederum den Separiervorgang stark beeinträchtigt· Aus diesem Grunde sollte die Luftbläschengröße, bei der derartige Schwierigkeiten ausgeschlossen sind, etwa 0.2 mm betragen bei einer Olwasserdurchflußmenge von unter 0.1 m/eec, wie sich an Hand der Prüfungsergebnisse in Tabelle 3 feststellen läßt.

Beispiele Versuch Luftblasen- ölwasserkonzentration ölwasserkonzentr. HT. _r groß· mm am Eintritt des am Austritt des Abscheiderdurchgange Abscheiderdurch-

(mgl) .gangs (mgl)

1 Hon-air(ohne Bei.) 10000 82

2 0.19 10000 54

3 0*00 10000 75 A Ο·65 10000 60

,5 1·13 10000 90

Somit führen die in den Eintritt des Abseheiderdurchgangs 4-eingeblasenen Luftbläschen die daran haftenden Schwerölteilchen nach oben und werden von den Trennwehren 6 im Durchgang aufgefangen; hiernach werden sie durch die Abführungssteigleitungen 7 in den Innenzylinder 2 befördert. Des weiteren vergrößern sich die aus den porösen Leitungen 14 ausgestossenen kleinen Luftbläschen im Innern des senkrechten Durchgangs 4, bis sie mit dem abgeschiedenen Schweröl zusammen in den Innenzylinder 2 fließen.« Da sich hierdurch der Druck im inneren Zylinder 2 erhöht, läßt das Druckregallerventil 13 selbsttätig Luft ab und regelt den Druck im inneren Zylinder 2 auf einen passenden V.ert ein. Die langsame und allmähliche Zugabe von Luft verbessert den Trennwirkungsgrad und läßt eine nahezu vollständige Separierung zu.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Ablaufeinrichtung vorgesehen, die im unteren Teil des Innenzylinders 2 zum fintleeren des Seewassere mit hohem spez. Gewicht, das in den Innenzylinder gelangt ist und darin weiter abgeschieden wurde, öffnet; eine weitere Ablaufeinrichtung öffnet in einem über der vorgenannten Einrichtung liegenden Teil des inneren Zylinders 2 und dient der Abführung von Schweröl mit geringem spez. Gewicht, wodurch die schon einmal einer Trennungsbehandlung unterzogene Flüssigkeit aus dem senkrechten Durchgang nunmehr im Innenzylinder eine nahezu vollständige Separierung erfährt und durch Ausnutzung des Unter-

, -15-

809806/0775

echieds in den spez. Gewichten ohne weitere Zuflucht zu irgendwelchen Spezialeinrichtungen aus der Vorrichtung abgezogen wird·

Die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Prüfungsergebnisse betreffend den Trennwirkungsgrad sind in den Tabellen 4 und 5 zusammengefaßt. Die Versuche wurden mit öligem Wasser mit einer ülkonzentration von 10.000 mgl am Austritt einer einstufigen Kreiselpumpe bzw. am Eintritt in die Vorrichtung und bei einer Temperatur von 16⁰C gefahren. Tabelle 4 enthält die Ergebnisse von Versuchen, die mit solchen Olwasserproben.durchgeführt wurden, die sich ursprünglich bei geringeren Verweilzeiten als 30 Minuten nicht völlig separieren ließen. Tabelle 5 enthält die Ergebnisse von Versuchen mit solchen Olwasserproben, für deren natürliche Separierung jeweils eine Zeit von mehr als einer Stunde benötigt wurde.

Tabelle 4

Versuch Art des öl- ölkonzentr« im Olkonzentr. im Belüf Rr. - haltigen Eintritt (mg/1) Austritt (mg/1) tung Wassers

1	Schweröl- Frischwas- ser	10 000	40	■■'."j >■'■■ ■'■-,'. ·■ ' Hein
2	desgl.	10 000		Nein ■.-,j..'- - _.- ■ ·.■
3	Schweröl- Seewasser	10 000	15
4	desgl.	10 000	9	Nein
5	desgl. 8 0	10 000 9 80 6/07 75 -^	. Ja

Tabelle 5

Versuch Art des öl*· Ölkonzentr. im ölkonzentr. im Belüf-Nr. haltigen Eintritt (mg/1) Austritt (mg/1) tung Wassers . "

1	Schweröl- Frischwas«	. 10 000	82	Nein
	ser		' 5*
2	Schweröl- .Seewasser	10 000 :	Nein
3	Schweröl- Seewasser	10 000	. Ja

Aus den vorstehend tabellarisch zusammengefaßten Ergebnissen erhellt, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Separierung von Flüssigkeitsgemischen einen sehr hohen Trennwirkungsgrad bei der Aufbereitung von Flüssigkeitsgemischen in sehr großen Mengen, z.B. von ölhaltigem Wasser mit relativ

* ι

hohen ölkonzentrationen, zu erreichen vermag.

Des weiteren ist aus den vorstehenden Tabellen zu ersehen, daß die !Drennwirkung noch weiter verbessert wird, wenn man unlösliches Gas in Form von Blasen in die, zur Trennbehandlung anstehende Flüssigkeit einleitet.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die durch das Strömungsregulierblech im Abscheiderdurchgang erzielbare Trenn- ' wirkung äußerst bemerkenswert, nicht zu sprechen von der fliehkraf.tbedingten Trennung, bei der man den Vorteil des unterschiedlichen spez. Gewichts der Bestandteile ausnutzt,

8 Q 9806/0 7 7-5

und nicht zu sprechen von dem durch das Einblasen von unlöslichem Gas ersielten Trennungseffekt. Zwar ist in der vorbeschriebenen besonderen Ausführungsform nur eine einzige Strömungsregulierplatte 5 vorgesehen, doch ist es angebracht, .mehrere dieser Leitbleche zu verwenden, weil durch eine grössere Anzahl der Ölwasserstrom eine schichtenartige Unterteilung erfährt und die Möglichkeiten eines Kontakts zwischen ölteilchen und den ßegulierblechen vergrößert mit dem Resultat, daß die Ausflockung von ölpartikeln gefördert und damit die Trennwirkung verbessert wird.

Wird angenommen, daß die Gesamtquerschnittsfläche der in verschiedener Anzahl von beispielsweise 1, 3 und 5 Stück angeordneten Strömungsregulierbleche gleich S,, S, bzw. Seist, so ergibt sich ein Verhältnis S. ^ S, <>S,-· Beträgt die Menge des aufzubereitenden ölhaltigen Wassers gleich Q, so sind die Kontaktgeschwindigkeiten der ölwasserproben sodann mit 0/S₁J <Ql/S^ <Q/ßc auszudrücken. Die Versuchsergebnisse finden sich in den Fig. 3 und 9.

Wie aus Fig. 3 und Fig. 9 zu ersehen, hängt die Trennwirkung beim Separieren von ölhaltigem Wasser von der Kontaktgeschwindigkeit Q/S des Gemisches abt sie wird umso besser, je mehr Q/S abnimmt· Zu diesem Zweck muß lediglich die Zahl der StröeungsregulierblQChe erhöht werden. Wenngleich in der hler beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführung das Blech

• .. ' -18-

• 809806/0775

des senkrechten Durchgangs zur Ausbildung eines senkrechten Durchgangs zwischen dem Innen- und dem Außenzylinder herangezogen wird, ist es alternativ möglich, dieses Blech wegzulassen und so ein Hoch- oder Abwärtswirbeln des Flüssigkeitsgemischee in tangentialer Richtung auf die umgebenden Wandungen des Innenzylinders zu ermöglichen. Auch kann der im Ausführungsbeispiel gewählte spiralige Durchfluß jede andere geeignete Strömungsform annehmen.

Weil erfindungsgemäß, wie beschrieben, ein senkrechter Durchgang zum Durchtritt eines Flüssigkeitsgemischs durch eine Trennkammer zwischen einem äußeren und einem inneren Zylinder ausgebildet und mit einem oder mehreren Strömungsregulierblechen ausgestattet ist, während der Durchgang über !rennwehre mit dem Innern des Innenzylinders in Verbindung steht, wird ein Flüssigkeitsgemisch, dessen Bestandteile von unterschiedlichem spez* Gewicht und miteinander unlöslich sind, durch einen Einlaß in den senkrechten Durchgang geleitet und auf seinem Strömungsweg nach oben durch den relativ langen Durchgang hindurch derart beeinflußt, daß die Anteile von geringerem spez« Gewicht nach oben steigen und zumindest ein Teil der abgeschiedenen Bestandteile so wirkungsvoll aus dem steigenden Durchgang abgezogen werden als wurden sie durch die Trennwehre, die diesen Durchgang mit dem Innern des inneren Zylinders verbinden, "abgeschabt"; sie werden anschliessend durch die Abführungsrohre abgeleitet« Wenn außerdem die

-19-,-809806/0.7 75

erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem senkrechten Durchgang für den Durchtritt eines Flussigkeitsgemischs durch die zwischen dem inneren und äußeren Zylinder liegende Trennkammer außer mit mehreren Strömungsregulierblechen im senkrechten Durchgang noch mit einer Einlaßöffnung für die Einleitung unlöslichen Gases in Blasenform in der Nähe der öffnung zur Einspeisung des Flüssigkeitsgemischs in den senkrechten Durchgang ausgestattet ist,' wobei der senkrechte Durchgang über die Trennwehre mit dem Innern des Innenzylinders verbunden ist, so bewirkt das durch diese Einlaßöffnung eingeblasene unlösliche Gas, daß ein bestimmter Beetandteil des Flüssigkeitsgemischs mitgerissen und an die Oberfläche verbracht wird, wodurch die Möglichkeit der Separierung auch solcher Gemische gegeben ist, die sonst untrennbar waren. Abgesehen von der relativ einfachen Konstruktion bietet die Vorrichtung nach der Erfindung noch den Vorteil einer ganz hervorragenden Trennwirkung und ist sehr nützlich für industrielle Verwendungszwecke in Landanlagen, Schiffen usw., wo große Mengen stark ölhaltigen Wassers aufbereitet werden müssen, um die ülanteile zurückzugewinnen und das abgeschiedene Reinwasser wieder in Flüsse und Hafengewässer zurückzuleiten. Des weiteren kann die Vorrichtung zur Separierung nicht nur von ölhaltigem Wasser, sondern auch von anderen Flüssigkeitsgemischen herangezogen werden, deren Bestandteile miteinander unverträglich oder unlöslich sind, und so einen wesentlichen Beitrag zur industriellen Wirtschaftlichkeit und Heinhaltung von Gewässern leisten·

8098 06/077 5 -20-

Claims

Patentanspräche j

1/ Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeitsgemischen, insbesondere von Öl-Wassergemischen, gekennzeichnet durch einen äußeren Zylinder (1), durch einen inneren Zylinder (2)

-, mit mehreren öffnungen, durch einen senkrechten Durchgang (4·) zum Durchtritt eines Flüssigkeitsgemischs, wobei dieser Durchgang (4·) in einer durch den äußeren (1). und den inneren Zylinder (2) sowie zwischen denselben ausgebildeten Trennkammer verläuft, durch ein oder mehrere Strömungsregulierbleche (5)* die an der Innenwandung des senkrechten Durchgangs befestigt sind,· und durch an den Öffnungen des Innenzylinders angeordnete Trennwehre (6) zum"Absehaben^rt desjenigen Teils der Flüssigkeit, der nahe dem Innenzylinder in diesem senkrechten Durchgang und entlang demselben strömt, um auf diese Weise diesen abgeschiedenen Anteil der flüssigkeit in den Innenzylinder(2) zu überführen.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* daß der senkrechte Durchgang (4) in seinem unteren Teil mit einer Einlaßöffnung zum Einspeisen von unlöslichem Gas in Blasenform in diesen Durchgang versehen ist·

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Strömungsregulierblechen (5) mit Ausschnitten (5') an ihren oberen Händern vorgesehen sind, wobei die durch die Strömungsregulierbleche unterteilten Anschnitte des senkrechten Durchgangs über diese Ausschnitte miteinander in Verbindung stehen.

#♦ Vorrichtung nach den Ansprüchen-1 bis 3» dadurch gekennzeichnet« daß die brennkammer mit einem Spiralblech (3) versehen ist, das zwischen dem Außen- und dem Innenzylinder (1|2) zur Ausbildung eines senkrechten Durchgangs verläuft.

5* Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) mit einem Abführungsrohr (25) für die Flüssigkeitskomponente mit dem niedrigeren spezifischen Gewicht mit Austritt aus dem oberen Abschnitt des Zylinders (2) und mit einem Abführungsrohr (10) für die Flüssigkeitskomponente mit dem höheren spez. Gewicht mit Austritt unterhalb des erstgenannten Abführungsrohre (23) ausgestattet ist«.

X/W.

809806/0775