DE1470610C

DE1470610C - Device for separating dispersions in a constant electric field

Info

Publication number: DE1470610C
Authority: DE
Inventors: Delber W Houston Tex Turner (V St A)
Original assignee: Petrohte Corp , Wilmington, Del (V St A)

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tren- abgeschlossen wird und daß jede Zelle durch minnen von Dispersionen, deren kontinuierliche Phase destens eine Drosselöffnung mit dem oberen Teil des aus Öl besteht, im gleichbleibenden elektrischen Feld, Behälters in Verbindung steht, wobei die Drosselbestehend aus einem geschlossenen Behälter mit Öffnung hinsichtlich Zahl und Querschnitt so beaußerhalb des elektrischen Feldes angebrachtem Ein- 5 messen ist, daß bei bestimmungsgemäßem Flüssiglaß für die Dispersion sowie Auslaß für das gereinigte keitsdurchsatz durch die Vorrichtung die Flüssigkeit Öl und Ablaßstutzen für die abgeschiedene Phase, in jeder Zelle mit gleicher Geschwindigkeit strömt,
einer Vielzahl von parallel angeordneten, lang- Vorteilhaft werden bei dieser Vorrichtung die ergestreckten, am Einlaß- und Auslaßende offenen regten Elektroden vertikal an ihren unteren Enden Zellen, in deren Mitte sich eine Elektrode befindet, io durch einen Gitterrost gehalten, und. sie erstrecken und einem elektrischen Feld zwischen Elektrode und sich durch Durchgänge bzw. Zellen mit quadratigeerdeten Zellwänden. - schem Querschnitt bis nahe zu der Unterseite derThe invention relates to a device for separating and that each cell is connected in a constant electrical field by minnen of dispersions, the continuous phase of which consists of at least one throttle opening with the upper part of the container made of oil, the throttle consisting of a closed one The number and cross-section of a container with an opening outside of the electric field is to be measured in such a way that, with the intended liquid outlet for the dispersion and outlet for the cleaned throughput through the device, the liquid oil and drainage nozzle for the separated phase are the same in each cell Speed flows,
a plurality of parallel arranged, long- Advantageously, in this device the elongated, open at the inlet and outlet ends excited electrodes vertically at their lower ends cells, in the middle of which there is an electrode, held by a grate, and. they extend and an electric field between the electrode and through passages or cells with square grounded cell walls. - Schematic cross-section to close to the underside of the

Bei den zu trennenden Dispersionen, deren konti- Querplatte, wobei die Länge, über die sich die ernuierliche Phase aus Öl, ζ. B. irgendeinem Kohlen- regten Elektroden durch die geerdeten Elektroden waserstoff, oft einem Erdöldestillat, besteht, enthält 15 erstrecken, das 8- bis 30fache des Abstandes zwidie disperse Phase kleine Teilchen, die mit dem Öl sehen den erregten Elektroden und der entsprechender kontinuierlichen Phase unmischbar sind und darin den Innenwand der geerdeten Elektroden beträgt,
als kleine Massen vorliegen. Die disperse Phase kann Der Vorteil der angegebenen Vorrichtung besteht flüssig oder halbflüssig sein und zum Teil aus Fest- nun, wie leicht eingesehen werden kann, darin, daß stoffen bestehen; gewöhnlich besteht sie aus einem 20 die Drosseln an einer Stelle angeordnet sind, an der •Material, mit höherer elektrischer Leitfähigkeit als die Fremdstoffe bereits ausgeschieden sind. Es wird sie das Öl der kontinuierlichen Phase aufweist. Das also ohne zusätzliche Dispergierung der Fremdstoffe Material der dispersen Phase ist gewöhnlich von wäß- ein gleichmäßiger Durchlaß durch die Zellen erreicht, riger Natur und kann sauer oder alkalisch sein. In In den Zeichnungen istIn the case of the dispersions to be separated, their continuous transverse plate, where the length over which the renewable phase of oil extends ζ. B. any carbon-excited electrode through the grounded electrodes consists of hydrogen, often a petroleum distillate, contains 15 extending, 8 to 30 times the distance between the disperse phase, small particles that are immiscible with the oil see the excited electrodes and the corresponding continuous phase and is inside the inner wall of the grounded electrodes,
exist as small masses. The disperse phase can be liquid or semi-liquid and partly solid - now, as can easily be seen, in the fact that there are substances; it usually consists of a 20 the chokes are arranged at a point from which • material with a higher electrical conductivity than the foreign matter has already excreted. It will have them the oil of the continuous phase. The material of the disperse phase, therefore without additional dispersion of the foreign matter, is usually of a water-based uniform permeability through the cells, of a nature and can be acidic or alkaline. In the drawings is

vielen Fällen handelt es sich um Reaktionsprodukte 25 F i g. 1 ein senkrechter Schnitt durch die eine Formmany cases are reaction products 25 F i g. 1 is a vertical section through one form

eines Reagenzes mit bestimmten Bestandteilen des Öls. einer elektrischen Trennvorrichtung nach der Erfin-a reagent with certain components of the oil. an electrical isolating device according to the invention

Jede starke Drosselung eines Stromes, der disper- dung, der den inneren Aufbau zeigt, wobei Teile weggierte feinzerteilte Materie enthält, zeigt zusätzlich gebrochen sind, um das Innere einer Zelle und eines das Bestreben, die Bestandteile zu mischen und die Isolator-Tragraumes zu zeigen,Every strong throttling of a stream, the dispersion, which shows the inner structure, with parts yawing away Contains finely divided matter, additionally broken down to the inside of a cell and one showing the endeavor to mix the components and to show the isolator support space,

gewünschte Trennung der Bestandteile zu erschweren. 30 F i g. 2 ein Querschnitt gemäß der Linie 2-2 derto complicate the desired separation of the components. 30 Fig. FIG. 2 is a cross-section along line 2-2 of FIG

Es ist bis jetzt vorgeschlagen worden, die zu behan- Fig. 1,It has been proposed so far to treat the Fig. 1,

delnde Dispersion in die Zellen oder in eine Ein- F i g. 3 ein Querschnitt gemäß der Linie 3-3 derdelende dispersion in the cells or in a single f i g. 3 is a cross section according to line 3-3 of FIG

gangszone eines mit den Zellen in Verbindung stehen- F i g. 1 undtransition zone of a communicating with the cells- F i g. 1 and

den Behälters einzuführen, indem eine große Anzahl F i g. 4 eine Teilansicht des Isolatorträgers,
kleiner Öffnungen verwendet wird, die oft in der Zahl 35 Die Erfindung umfaßt eine Vielzahl dünnwandiger, der Zahl der Zellen entsprechen. Die Folge davon ist Seite an Seite angeordneter Zellen 10, die innerhalb ein beachtlicher Druckabfall über jede dieser kleinen eines Behälters 12 und elektrisch mit diesem verbun-Öffnungen, wenn Ströme gleichen Volumens aus den gezeigt werden, so daß eine erste oder Eingangsihnen austreten sollen. Diese Druckabfälle haben je- zone 13 an dem einen Ende der Zellen und eine doch ein zusätzliches Mischen der Bestandteile der 40 zweite oder Ausgangszone 14 an dem entgegenDispersion zur Folge, was die gewünschte schnelle gesetzten Ende der Zellen bestehen. Der Behälter 12 Trennung verhindert. kann zylindrisch oder von anderer Form sein, wobeiintroduce the container by placing a large number of F i g. 4 shows a partial view of the insulator carrier;
small openings is used, often in the number 35. The invention comprises a plurality of thin-walled, corresponding to the number of cells. The consequence of this is side-by-side cells 10 which are within a substantial pressure drop across and electrically connected to each of these small container 12 openings when flows of equal volume are shown to exit them. These pressure drops result in each zone 13 at one end of the cells and yet an additional mixing of the constituents of the second or output zone 14 at the opposite dispersion, which results in the desired rapid set end of the cells. The container 12 prevents separation. can be cylindrical or of some other shape, where

Aus der deutschen Patentschrift 265 964 ist eine seine Hauptachse senkrecht oder horizontal verlaufenFrom the German patent specification 265 964 one of its main axes is perpendicular or horizontal

elektrische Trennvorrichtung für die Ausscheidung kann. Es wird hier als Beispiel ein senkrechter Zylin-electrical separator for excretion can. A vertical cylinder is used here as an example

von Schwebekörpern aus elektrisch leitenden Flüssig- 45 der angegeben, wobei die Zellen um eine senkrechteof floating bodies made of electrically conductive liquid 45 the indicated, the cells around a vertical

keiten bekannt, die gekennzeichnet ist durch einen Achse herum gruppiert sind und die Zonen 13 und 14known, which is characterized by an axis grouped around and the zones 13 and 14

Behälter und eine Vielzahl von unten und oben in diesem Fall unter bzw. über den Zellen liegen,Containers and a multitude of below and above in this case are below or above the cells,

offenen, langgestreckten Zellen, in die über den ge- Die dargestellten Zellen bestehen aus langgestreck-open, elongated cells into which the cells shown consist of elongated

samten Teil ihrer Länge dünne, nicht rohrförmige ten Wänden 16, die seitlich die Innenräume der Zellenentire part of their length thin, non-tubular th walls 16, which laterally the interiors of the cells

Elektroden ragen. Dabei erstrecken sich die Behänd- 50 trennen, und einer Endwand 17 (F i g. 1) für jedeElectrodes protrude. In doing so, the handles 50 extend, and an end wall 17 (Fig. 1) for each

lungszonen und die Zellen durch die Querplatte. Zelle. Diese letztere kann ein Teil einer Platte 18 sein,lungs zones and the cells through the transverse plate. Cell. This latter can be part of a plate 18,

Die USA.-Patentschrift 2033 137 zeigt eine Vor- die quer über dem gesamten Querschnitt des Behäl-The USA.-Patent 2033 137 shows a front across the entire cross-section of the container

richtung mit rohrförmigen Elektroden an einer Quer- ters liegt und mit diesem abdichtend verbunden ist.Direction with tubular electrodes lies on a transverse and is connected to it in a sealing manner.

platte, die nur zum Teil in die Zellen ragen. Die rohr- Ein Loch oder mehrere kleine Löcher sind durch dieplate that only partially protrude into the cells. The tubular One or more small holes are through the

förmigen Elektroden weisen Öffnungen am oberen 55 Platte an der Spitze oder dem Ausgang einer jedenshaped electrodes have openings on the top 55 plate at the tip or exit of each

Ende auf, die jedoch wegen großer Öffnungsweiten in Zelle gebohrt, die die Drosseln 20 durch die End-End, which, however, because of the large opening widths, is drilled in the cell, which pushes the throttles 20 through the end

der Platte zwischen den Elektroden keinen Druck- wände 17 der Zellen bilden, durch die das behandelteof the plate between the electrodes do not form pressure walls 17 of the cells through which the treated

abfall über der Platte erzeugen können. Öl hindurch muß, wenn es von dem oberen Innen-can generate waste over the plate. Oil must pass through if it comes from the upper inner

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Flüssig- raum der Zellen zu der Ausgangszöne 14 und an-The aim of the present invention is to bring the liquid space of the cells to the exit zone 14 and

keitsstrom gleichmäßig auf die Rollen zu verteilen, 60 schließend durch ein mit einem Ventil versehenesTo distribute the power flow evenly over the rollers, 60 closing by means of a valve provided

ohne daß es zu einer zusätzlichen Dispergierung der Ausgangsrohr 21 fließt. Die Zellen sind mit quadra-without there being any additional dispersion of the outlet pipe 21. The cells are with square

Fremdstoffe kommt. tischem Querschnitt dargestellt, können jedoch auchForeign matter comes. Table cross-section shown, but can also

Das genannte Ziel wird gemäß der vorliegenden andere Querschnittsformen aufweisen.Said target will have other cross-sectional shapes according to the present invention.

Erfindung mit einer Vorrichtung erreicht, die dadurch Die Dispersion tritt in die Zellen bei den EinlassenInvention achieved with a device that thereby The dispersion occurs in the cells at the inlets

gekennzeichnet ist, daß der Behälter durch eine Platte 65 ein, d. h. hier bei den offenen unteren Enden dercharacterized in that the container is inserted by a plate 65, i. H. here at the open lower ends of the

in einen oberen und unteren Raum getrennt ist, an Zellen, die mit der Einlaßzone 13 in Verbindungis separated into an upper and lower space, on cells which are connected to the inlet zone 13

deren Unterseite die langgestreckten Zellen vertikal stehen. Eine erregte Mittelelektrode 24 ist in jederthe underside of which the elongated cells are vertical. An energized center electrode 24 is in each

so befestigt sind, daß jede Zelle durch diese Platte Zelle angeordnet, deren unteres Ende aus dem Ein-are fixed in such a way that each cell is arranged by this plate cell, the lower end of which comes from the

laßende hervorsteht. Die hervorstehenden Enden sind mit einem Gitterrost 25 verbunden, welcher diese Elektroden aufrecht stehend trägt, wobei ihre oberen Enden bis kurz vor die Endwände 17 reichen. Der die Elektroden tragende Gitterrost 25 besteht aus im Abstand voneinander angeordneten Querstangen 26 verschiedener Länge mit Paaren oberer und unterer Tragteile 27 bzw. 28 darauf und darunter. Die oberen und unteren Tragteile 27 und 28 sind starr und weisen Paare miteinander fluchtender Öffnungen auf, wobei jedes Paar den unteren Abschnitt einer entsprechenden Mittelelektrode 24 fest aufnimmt. Die Halterung der Elektroden 24 an ihren.unteren Enden stellt eine genauere Zentrierung der Elektroden in dem Eingangsbereich der Zellen 10 sicher, wo eine zentrierte Anordnung kritischer bzw. entscheidender ist als nahe den Ausgangsabschnitten der Zellen. In den Ausgangsabschnitten ist das behandelte öl zwischen den Elektroden 24 und den Zellenwänden von hohem Widerstand, und eine genaue Zentrierung ist nicht kritisch. Nahe den Eingangsabschnitten der Zellen ist der Gehalt an Material in disperser Phase höher, und der daraus folgende niedrige Widerstand macht eine genaue Zentrierung der Elektroden notwendig, um eine Lichtbogenbildung oder einen schlechten Betrieb zu verhindern.letting protrudes. The protruding ends are connected to a grating 25, which these Electrodes standing upright, with their upper ends reaching just before the end walls 17. The who Grating 25 carrying electrodes consists of crossbars 26 of different types, which are arranged at a distance from one another Length with pairs of upper and lower support parts 27 and 28 on and below. The top and lower support members 27 and 28 are rigid and have pairs of aligned openings, wherein each pair firmly receives the lower portion of a corresponding center electrode 24. The bracket of the electrodes 24 at their lower ends represents a more accurate centering of the electrodes in the entrance area of the cells 10 sure where a centered Arrangement is more critical than near the exit sections of the cells. In the Starting sections, the treated oil between the electrodes 24 and the cell walls is high Resistance, and accurate centering, is not critical. Close to the entrance sections of the cells the content of material in the disperse phase is higher, and the resulting low resistance makes Accurate centering of the electrodes is necessary to avoid arcing or poor operation to prevent.

Der Gitterrost 25 hängt an Isolatoren 29 in Isolatortragräumen 30, die größer sind als die Zellen und in Abständen des Querschnittes des Behälters angeordnet sind, die nicht von den Zellen 10 eingenommen werden. Bei der quadratischen Zellenform, die gezeigt wird, sind vier Gebiete des Querschnitts praktisch als diagonal gegenüberliegende Paare vorgesehen. Jeder Isolatortragraum 30 ist an seinem Boden offen und kann außen durch die Behälterwand oder durch eine äußere Wand 31 (F i g. 2) begrenzt werden, die mit der Gruppe der Zellen verbunden ist. Jeder Isolator kann von dem Boden seines Raumes 30 aus eingeführt und auf ähnliche Weise für eine Inspektion oder Reparatur entfernt werden. Um dies zu erleichtern, kann die obere Halterung eines jeden Isolators seitlich durch auseinanderstrebende Stangen 32 (F i g. 4) in die richtige Stellung geführt werden, die an einem Träger 33 befestigt sind, wobei ihre hinteren Abschnitte sich über dem Träger erstrecken, um eine die Muttern 34 der Isolatorhaltung aufnehmende Tasche zu bilden. Jeder Isolator besitzt einen Aufhänger 35, der an seinem unteren Ende mit dem Gitterrost 25 tragend verbunden ist. Die Spitze jedes Raumes 30 ist geschlossen, wie z. B. durch die Querplatte 18, um eine Gastasche zu bilden, die ein inertes Gas enthält, welches das öl oder die Dispersion daran hindert, bis zu dem Isolator zu steigen.The grating 25 hangs on insulators 29 in insulator support spaces 30 which are larger than the cells and are arranged at intervals of the cross section of the container that are not occupied by the cells 10 will. With the square cell shape shown, four areas of cross-section are useful provided as diagonally opposite pairs. Each isolator support space 30 is at its bottom open and can be delimited on the outside by the container wall or by an outer wall 31 (FIG. 2), which is associated with the group of cells. Each isolator can work from the floor of its room 30 inserted and similarly removed for inspection or repair. To make this easier The upper bracket of each isolator can be laterally supported by spacing rods 32 (F i g. 4) are guided into the correct position, which are attached to a carrier 33, with their rear Sections extend above the bracket to receive the nuts 34 of the isolator bracket Make bag. Each isolator has a hanger 35, which at its lower end with the Grating 25 is connected in a load-bearing manner. The top of each space 30 is closed, e.g. B. through the transverse plate 18 to form a gas pocket which is an inert Contains gas which prevents the oil or dispersion from rising up to the insulator.

Der Gitterrost 25 und die Elektroden 24 werden durch eine Leitung 36 erregt, die sich seitwärts und nach oben in einen senkrechten Raum 37 erstreckt, welcher durch ein an der Spitze geschlossenes Rohr 38 außerhalb des Behälters gebildet wird. Ein seitliches Rohr 39 führt von diesem Rohr zu einer Hochspannungsquelle 40, gewöhnlich einem Netzgerät, das ein in einer Richtung verlaufendes Hochspannungspotential von einer Wechselstromversorgung liefert. Eine Einlaßbuchse 41 trägt den Leiter zu der Hochspannungsklemme der Quelle 40, wobei die andere Klemme dieser Quelle geerdet und elektrisch mit dem Behälter 12 verbunden ist. Ein Tragflansch 42 für die Buchse 41 bildet eine Gastasche 43 darunter, die ein inertes Gas enthält, welches das öl oder die Dispersion an einem Steigen in dem senkrechten Raum bis zu einer Berührung des Unterteils der Buchse hindert. Der Raum über dem Flansch 42 kann mit einem dielektrischen öl gefüllt sein.The grid 25 and the electrodes 24 are energized by a line 36 which extends sideways and extends upward into a vertical space 37, which through a tube closed at the top 38 is formed outside the container. A lateral pipe 39 leads from this pipe to a high voltage source 40, usually a power supply unit, which has a unidirectional high voltage potential from an AC power supply. An inlet socket 41 carries the conductor to the high voltage terminal of source 40, the other terminal of that source being grounded and electrically connected to the Container 12 is connected. A support flange 42 for the socket 41 forms a gas pocket 43 underneath, the one contains inert gas, which the oil or the dispersion on a rise in the vertical space up to prevents contact with the lower part of the socket. The space above the flange 42 can with a dielectric oil filled.

Ein inertes Gas, z. B. Stickstoff,· wird an die Tasche 43 durch eine Abzweigung 45 eines Gasrohres 46 geliefert. Die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche 48 wird etwa auf der Höhe gehalten, die durch einen Schwimmer 49 oder ein anderes Höhenkontrollgerät gezeigt wird, dasAn inert gas, e.g. B. nitrogen, · is attached to the bag 43 through a junction 45 of a gas pipe 46. The gas-liquid interface 48 is maintained approximately at the level determined by a float 49 or another altitude control device is shown that

ίο für den Betrieb durch irgendeine geeignete Verbindungsvorrichtung, wie sie durch die gestrichelte Linie 50 angedeutet ist, mit einem Ventil 51 in dem Versorgungsrohr 46 verbunden ist. Ein Seitenrohr 53 zweigt von diesem Versorgungsrohr bei 54 zu jeder der Taschen der Isolatortragräume 30 ab und hält den Druck in jeder dieser Taschen gleich dem Druck in der Tasche 43. Die Gas-Flüssigkeits-Grenzflächen aller fünf Taschen werden auf diese Weise automatisch geregelt und praktisch durch die Wirkung desίο for operation through any suitable connecting device, as indicated by the dashed line 50, with a valve 51 in the supply pipe 46 is connected. A branch pipe 53 branches from this supply pipe at 54 to each of the pockets of the isolator support spaces 30 and keeps the pressure in each of these pockets equal to the pressure in pocket 43. The gas-liquid interfaces of all five pockets become automatic in this way regulated and practical through the action of the

ao Schwimmers 49. in der einen der Taschen gleich- ^j gehalten. Ein Meßglas 55 kann verwendet werden, um die Höhe in der Tasche 43 zu überprüfen.ao float 49. held in one of the pockets the same ^j . A measuring glass 55 can be used to check the height in the pocket 43.

Die zu behandelnde Dispersion kann aus einem Speicher gepumpt werden oder das Ergebnis einesThe dispersion to be treated can be pumped from a reservoir or the result of a

as Mischens von öl aus einer Pumpe 58 und Wasser oder Reagenz aus einer Pumpe 59 in einem Mischer 57 sein. Das Reagenz kann eine saure oder eine alkalische Lösung sein, die mit irgendeinem Bestandteil des Öles reagiert, um Reaktionsprodukte zu bilden, welche die disperse Phase der Dispersion darstellen, wobei oft etwas von dem Reagenz ebenfalls vorhanden ist, wenn die Reaktion nicht vollständig gewesen ist.Mixing oil from a pump 58 and water or reagent from a pump 59 in a mixer 57. The reagent can be acidic or be an alkaline solution that reacts with any component of the oil to form reaction products, which represent the disperse phase of the dispersion, and often some of the reagent as well is present when the reaction has not been complete.

Diese oder eine andere Dispersion wird durch ein Einlaßrohr 60 gepumpt und durch öffnungen zahlreicher Abzweigrohre 62 an die Einlaßzone 13 an seitlich angeordneten Stellen darin geführt. Wie. gezeigt wird, befindet sich jede öffnung an dem Ende eines Abzweigrohres, und ihr Strom wird durch eine kreisförmige Stauplatte 63 verteilt. Die Dispersion steigt entlang der Einlaßzone 13, und ein Teil ihres feinverteilten Materials kann sich davon in dem Boden des Behälters absetzen. Das abgetrennte Material wird von dem Boden durch ein Rohr 66 mit einem Ventil 67 abgezogen, das, wie gezeigt, bei 68 mit einem Höhenkontrollsystem verbunden ist, das, wie gezeigt, einen Schwimmer 70 aufweist, der auf die Stellung der Grenzschichtzone 71 anspricht, um diese konstant zu halten.This or another dispersion is made by a Inlet pipe 60 is pumped and through openings of numerous branch pipes 62 to the inlet zone 13 to the side arranged places out therein. As. As shown, each opening is at the end of one Branch pipe, and its flow is through a circular Storage plate 63 distributed. The dispersion rises along the inlet zone 13, and part of it is finely divided Material can settle therefrom in the bottom of the container. The separated material is withdrawn from the ground through a pipe 66 with a valve 67 which, as shown, at 68 with is connected to an altitude control system which, as shown, has a float 70 which is directed to the Position of the boundary layer zone 71 responds to this to keep constant.

Die Dispersion wird einer einleitenden elektrischen Behandlung in einem elektrischen Hilfsfeld unterworfen, das in der Einlaßzone 13 vor dem Gitterrost 25 aufgebaut ist, bevor sie in die Hauptbehandlungsfelder eintritt, welche in den ringförmigen Zwi- schenräumen der Zellen 10 um die Elektroden 24 herum aufgebaut sind. Dieses elektrische Hilfsfeld wird in einem Behandlungsraum 72 zwischen dem Gitterrost 25 und einer flachen, Löcher aufweisenden Hilfselektrode 75 aufgebaut. Diese Elektrode besteht aus parallelen Rohren oder Stangen 76, die in Querstäbe 77 eingebaut sind, und trägt ein herabhängendes rohrförmiges Teil 79, welches longitudinal auf einem Zapfen 80 gleiten kann, der sich von einem hervorstehenden Teil des Einlaßrohres 60 senkrecht nach oben erstreckt.The dispersion becomes an introductory electrical Subjected to treatment in an electrical auxiliary field in the inlet zone 13 in front of the grating 25 is built up before it enters the main treatment fields, which are in the ring-shaped intermediate between the cells 10 are built up around the electrodes 24. This auxiliary electrical field will in a treatment space 72 between the grating 25 and a flat auxiliary electrode having holes 75 built. This electrode consists of parallel tubes or rods 76 that are formed into cross bars 77 are installed, and carries a depending tubular member 79 which is longitudinally on a Pin 80 can slide, which extends from a protruding part of the inlet pipe 60 perpendicularly extends above.

Wenn die Stellung der Elektrode 75 in bezug auf den Gitterrost 25 von außerhalb des Behälters eingestellt werden soll, kann ein Handrad 82 vorgesehenWhen the position of the electrode 75 with respect to the grid 25 is adjusted from outside the container a hand wheel 82 can be provided

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werden. Dieses Handrad besitzt eine Welle 83, die zusammenwachsenden und elektrophoretischen Wir-will. This handwheel has a shaft 83, the growing together and electrophoretic effects

durch eine Stopfbuchse 84 hindurchgeht, wobei ihr kung. Die Zellen sind zweckmäßigerweise ausreichendpasses through a gland 84, with her kung. The cells are expediently sufficient

inneres Ende relativ zu einem Lager 85 drehbar ge- lang, damit das Zusammenwachsen bzw. -fließen derreached the inner end rotatably relative to a bearing 85 so that the coalescence or flow of the

lagert ist. Ein biegsames Teil 86 wickelt sich um die vorhandenen feinverteilten Teilchen hauptsächlich inis stored. A flexible member 86 wraps around the finely divided particles present, mainly in

Welle 83 auf, wenn diese gedreht wird, und hebt den 5 den unteren Abschnitten der Zellen stattfindet. DieShaft 83 on when this is rotated, and lifts the 5 takes place in the lower sections of the cells. the

Unterschenkel eines U-förmigen Teiles 88, dessen Wirkung in den obersten Abschnitten dieser ZellenLower leg of a U-shaped part 88, its effect in the uppermost sections of these cells

Oberschenkel an dem rohrförmigen Teil 79 befestigt ist zunugrößten Teil elektrophoretischer Art, wobeiThigh attached to the tubular part 79 is the largest part of the electrophoretic type, wherein

ist. Eine Rückwärtsdrehung der Welle erlaubt ein restliche und sehr kleine Teilchen sich in Richtungis. Reverse rotation of the shaft allows residual and very small particles to move in the direction

Herabsinken der Elektrode 75 auf Grund ihres Ge- auf die eine oder die andere der Elektroden, dieSinking of the electrode 75 due to its Ge on one or the other of the electrodes, the

wichts. Die Elektrode 75 ist elektrisch über ihre Stütze io durch die Zellenwände und die Mittelelektroden, ge-weight. The electrode 75 is electrically connected via its support io through the cell walls and the central electrodes,

an dem Behälter geerdet und bildet darunter einen bildet werden, bewegen. Das zusammengewachsenegrounded to the container and forms underneath a forms will move. The grown together

Äquipotential- oder fcldfreien Raum', in dem die ein- oder durch Elektrophorese abgeschiedene MaterialEquipotential or field-free space in which the material deposited or deposited by electrophoresis

tretende Dispersion entladen wird. setzt sich in dem Behälterboden 64 ab. jemerging dispersion is discharged. settles in the container bottom 64. j

Die obere Grenze des elektrischen Hilfsfeldes in Wenn genügend feinverteiltes Material unterhalb ; dem Raum 72 kann der die Elektroden tragende 15 der Zellen abgetrennt wurde, enthält die in die Zellen Rahmen des Gilterrostes 25 sein. Vorzugsweise je- eintretende Dispersion weniger als etwa 0,5 °/o feindoch trägt der Gitterost 25 einen getrennten Elek- verteiltes Material, wie es auch zweckmäßig ist. Das trodcnteil. Dieser wird als eine Elektrode 90 gezeigt, aus den Drosseln 20 austretende behandelte Öl wird die der Elektrode 75 gegenüberliegt und durch Träger gewöhnlich nicht mehr als einige Tausendstel eines,, 91 getragen wird, welche elektrisch mit dem oben- 20 Prozentes an restlichen feinverteiltem Material entgenannten, die Elektroden tragenden Rahmen ver- halten, wenn Erdöldestillate behandelt werden; oft bunden sind. Die Elektrode 90 besteht aus Rohren liegt der Prozentsatz sogar bei 0,0001% (1 ppm.), oder Stäben 92, die parallel oder im Winkel zu den üblicherweise jedoch im Bereich von 0,0002 bis ähnlichen Teilen 76 der Elektrode 75 angeordnet sind 0,001 °/o (2 bis 10 ppm.). In der Austrittskammer 14 und durch Querstangen 93 gehalten werden. as wird nur eine sehr geringe oder gar keine TrennungThe upper limit of the auxiliary electrical field in If there is enough finely divided material below; The space 72 can be separated from the cells carrying the electrodes 15 containing the cells Frame of the grate 25 be. Preferably, each dispersion that occurs is less than about 0.5% fine the grating 25 carries a separate electrically distributed material, as is also expedient. The dead part. This is shown as an electrode 90 which becomes treated oil exiting chokes 20 which is opposite the electrode 75 and usually not more than a few thousandths of a 91 is carried, which is electrically connected to the above 20 percent remaining finely divided material, the frame supporting the electrodes behave when petroleum distillates are treated; often are bound. The electrode 90 consists of tubes, the percentage is even 0.0001% (1 ppm.), or rods 92 which are parallel to or at an angle to but usually in the range of 0.0002 to Similar parts 76 of electrode 75 are located 0.001% (2 to 10 ppm.). In the outlet chamber 14 and held by cross bars 93. hat will have very little or no separation

Das elektrische Hilfsfeld in dem Raum 72 bewirkt von feinverteiltem Material aus dem öl stattfindenThe auxiliary electrical field in the space 72 causes finely divided material to take place from the oil

ein Zusammenwachsen eines Teiles der feinverteilten wegen der geringen Restmenge und wegen der Turbu-a growing together of a part of the finely divided because of the small residual amount and because of the turbulence

Tcilchen in der Dispersion zu größeren Tropfen oder lenz, die durch die aus den Drosseln 20 austretendenTcilchen in the dispersion form larger drops or bilge, which emerge through the throttles 20

Massen. Das zusammengewachsene Material fällt in Ströme erzeugt wird. Sollte irgendwelches AbsetzenCrowds. The fused material falls in streams is created. Should any settling

den Behälterboden 64. Die restliche Dispersion tritt 30 stattfinden, kann das abgesetzte Material durch einthe container bottom 64. The remaining dispersion occurs 30, the settled material can enter through

in die unleren Enden der Zellen 10 ein und steigt geeignet angeordnetes Rohr 95 abgezogen werden,into the lower ends of the cells 10 and rises appropriately arranged pipe 95 can be withdrawn,

entlang den Behandlungsräumen dieser Zellen, wo sie und kurze Nippel können sich um die Drosseln er-along the treatment rooms of these cells, where they and short nipples can surround the thrush.

einer weiteren elektrischen Behandlung ausgesetzt heben, um das aufsteigende Öl durch den sichsubjected to further electrical lifting to lift the rising oil through itself

wird, wie es noch beschrieben wird. Das behandelte ergebenden Absetzraum, in den das Rohr 95 führt,becomes, as it will be described later. The treated resulting settling space into which the pipe 95 leads,

Öl, das nun fast vollständig frei von feinverteiltem 35 zu leiten.Oil that is now almost completely devoid of finely divided 35 conduct.

Material ist, wird durch· die Drosseln 20 gedrückt und Beste Ergebnisse werden erzielt, wenn die Erfin-Material is is pressed through the throttles 20 and best results are achieved if the invention

fließt durch das Rohr 21 aus der Trennvorrichtung. dung nach den folgenden Prinzipien aufgebaut undflows through the pipe 21 out of the separator. is based on the following principles and

Die eine oder mehrere Drosseln 20 für jede Zelle verwendet wird: Die Zellen (Durchgänge) rund umThe one or more chokes 20 used for each cell: The cells (passageways) around

regelt die Geschwindigkeit des Aufwärtsflusses in die erregten Mittelelektroden sollten zweckmäßiger-regulates the speed of the upward flow in the excited central electrodes should expediently

dicser Zelle und gleicht die Fließgeschwindigkeit in 40 weise ein großes Verhältnis von Länge zu ÖffnungThis cell and the flow rate equalizes in a large ratio of length to opening

den verschiedenen Zellen in einem Ausmaß wirkungs- haben. Dieses Verhältnis liegt gewöhnlich im Bereichhave an effect on the various cells to an extent. This ratio is usually in the range

voll aneinander an, das nicht erreichbar wäre, wenn von etwa 12 bis 25 bei herkömmlichen Behandlungs-fully to each other, which would not be achievable if about 12 to 25 with conventional treatment

das behandelte Öl durch offene obere Enden der vorrichtungen, kann jedoch auch im Bereich vonthe treated oil through open top ends of the devices, however, can range from

Zellen abgeführt werden würde. etwa 8 bis 30 oder mehr liegen. Zellenweiten liegenCells would be drained. about 8 to 30 or more. Cell widths lie

Zweckmäßigerweise ist der Druckabfall über jeder 45 gewöhnlich im Bereich von etwa 5 bis 40,6 cm, selten Drossel sehr viel höher als jeder kleine Druckabfall jedoch darüber. Die Mittelelektroden haben einen in den Abzweigrohren 62. Wenn eine Drosselöffnung Durchmesser im Bereich von etwa 6,3 mm bis zu für jede Zelle verwendet wird, liegt ihr Durchmesser einem großen Bruchteil der Zellenweite. Die zwecklypischcrweise in der Größenordnung von 6,35 bis mäßigsten Spannungsgradienten in den Hauptbehand-19 mm für Trennapparate großer Leistung und wird 50 lungsräumen innerhalb der Zellen betragen gewöhngeringer sein, wenn mehr als eine Öffnung für jede lieh etwa 2,36 bis 14,2kV/cm. Die Steiggeschwindig-Zelle vorhanden ist. Zweckmäßigerweise wird ein keit der Dispersion in den Hauptbehandlungsräumen Druckabfall von etwa 9 bis 105 g/cm² über jeder kann etwa 25,4 cm/min oder mehr betragen bei Di-Drosselöffnung hergestellt. In den meisten Fällen wird spersionen von schwereren ölen, wie z. B. Rohöl. Bei der Druckabfall etwa 13 bis 44g/cm² betragen. Der 55 leichteren Ölen, wie leichten Erdöldestillaten, kann; niedrigste Druckabfall wird zweckmäßigerweise so die Steiggeschwindigkeit bis zu etwa 128 cm/min begewählt, daß er die gewünschte Angleichung des tragen. Geringere Geschwindigkeiten können selbst- ■ Flusses an den der verschiedenen Zellen bewirkt. Das verständlich verwendet werden, wenn kein hoher i Zellengebilde sollte zweckmäßigerweise in dem Be- Ausstoß erforderlich ist. Gleicherweise kann man von halter verankert sein, um einer Verschiebung nach 60 diesen Verhältnissen, Elektrodenweiten und Graoben darin zu widerstehen, insbesondere wenn die dienten, die oben vorgeschlagen werden, abweichen, Längswände der Zellen aus dünnem oder leichtem wenn weniger gute Ergebnisse zugelassen werden Metall bestehen. Die Dicke dieser Zcllenwände wurde können.Conveniently, the pressure drop across each 45 is usually in the range of about 5 to 16 inches, seldom throttle is much higher than any small pressure drop but above it. The center electrodes have one in the branch pipes 62. If a throttle orifice in the range of about 6.3 mm up to in diameter is used for each cell, its diameter will be a large fraction of the cell width. The purposefully on the order of 6.35 to the most moderate voltage gradients in the main treatment-19 mm for separators of great power and will be 50 lungs spaces within the cells will usually be less if more than one opening for each borrowed about 2.36 to 14.2 kV / cm. The rate of climb cell is present. Appropriately, a speed of the dispersion in the main treatment rooms pressure drop of about 9 to 105 g / cm ² over each can be about 25.4 cm / min or more at the di-throttle opening. In most cases, heavier oils, such as B. Crude Oil. When the pressure drop is about 13 to 44g / cm ² . Of the 55 lighter oils, such as light petroleum distillates, can; The lowest pressure drop is expediently chosen so the rate of rise up to about 128 cm / min that it carries the desired approximation of the. Lower velocities can cause self-■ flux at that of the various cells. That can be used understandably when no high cell structure should expediently be required in the discharge. Likewise one can be anchored by halter in order to withstand a shift in these proportions, electrode widths and graves therein, especially if the services suggested above differ, longitudinal walls of the cells are made of thin or light metal if less good results are allowed . The thickness of these target walls would be able to.

in den Zeichnungen zum Zwecke der Deutlichkeit Die Deckplatte 18 mit den Drosseln 20 ist auch bei der Darstellung übermäßig vergrößert. 65 anderen Elektrodenzwischenräumen und bei ZellenIn the drawings for the sake of clarity, the cover plate 18 with the throttles 20 is also at the representation is excessively enlarged. 65 other spaces between electrodes and cells

Bei der Verwendung in einer Richtung verlaufen- mit anderen Querschnitten als den im vorstehendenWhen used, run in one direction - with different cross-sections than those shown above

der elektrischer Hochspannungsfeldcr ist die Behänd- beschriebenen brauchbar. Die. Wände der Zellen kön-the high-voltage electric field can be used as described in the manual. The. Cell walls can

lung in den Zellen das Ergebnis einer kombinierten ncn beispielsweise von massiven oder perforierten,development in the cells is the result of a combined ncn, for example of massive or perforated,

parallel angeordneten ebenen oder auch konzentrisch angeordneten Metallelcktroden gebildet werden, die leitend miteinander und mit dem Behälter verbunden sind. Eine oder mehrere erregte Mittelelektroden können in einer Ebene in der Mitte zwischen jedem j solchen Elektrodenpaar angeordnet werden, wobei ■ sich dann die Elektrodenzwischenräume der Zellen zwischen diesen Mittelelektroden und den parallelen j Elektroden befinden. Die Mittelelektroden können Platten oder aus einem Gitter oder können Stäbe sein.parallel flat or concentrically arranged metal electrodes are formed which are conductively connected to each other and to the container. One or more excited center electrodes can in a plane midway between each j such pair of electrodes, where ■ then the electrode spaces between the cells between these central electrodes and the parallel j electrodes are in place. The center electrodes can be plates or a grid or can be rods.

Die Deckplatte 18 wird an dem einen Ende der j Eleklrodenzwischenräume, üblicherweise am Ausgangsende angeordnet. Die Deckplatte kann mit den Enden einiger der Elektroden verbunden öder in deren Nähe angeordnet sein. Die Drosseln 20 sind so 15* verteilt, daß sie die Ströme in den verschiedenen Elektrodenzwischenräumen aneinander angleichen.The cover plate 18 is at one end of the j electrode gaps, usually at the output end arranged. The cover plate can be connected to or in the ends of some of the electrodes their proximity be arranged. The chokes 20 are so 15 * distributed so that they equalize the currents in the various interelectrode spaces.

Im folgenden wird als Beispiel der Betrieb der er-I lindungsgemäßcn Vorrichtung beschrieben, wenn ein j großer Strom (2400 m-VTag) von Erdöldestillat, z. B. I Kerosin, Heizöl, aus Erdöl durch Destillation ge- ; wonnenes Gasöl usw., behandelt wird, das im Bereich von 165 bis 338" C siedet. Bei einer Temperatur von 22 bis 32°C wurden etwa 5% Wasser mit dem Deslillatstrom vermischt, wobei der Mischer 57 ein Mischventil ist, an dem ein Druckabfall im Bereich von einem sehr niedrigen Wert, beinahe Null, bis etwa 1,40 kg/cm², gehalten wird. Die sich ergebende Dispersion wurde in den Äquipotentialraum unter der : Elektrode 75 eingespeist, in dem ein großer Teil der wäßrigen dispersen Phase sich vor dem Eintritt in das Feld des Hilfsbehandlungsraumes 72 abtrennte, wo zusätzlich Material in wäßriger Phase zusammen- ; wuchs und in den Behälterboden 64 fiel. Es wurden j quadratische Zellen mit einer Weite von 16,5 cm und j einer Länge von 183 cm mit Mittelelektroden von I 2,54 cm Durchmesser verwendet und die Elektroden durch ein in einer Richtung verlaufendes Potential von 30 000 bis 35 000 Volt erregt. Eine Drossel 20 mit 1,27 cm Durchmesser wurde für jede Zelle verwendet. Der Druckabfall über diese Öffnung betrug etwa 18 g/cm². Das aus dem Rohr 21 austretende behandelte Öl enthielt nur etwa 0,0005 °/o restliches feinverteiltes Wasser.In the following, the operation of the device according to the invention is described as an example when a large flow (2400 m-V day) of petroleum distillate, e.g. B. I Kerosene, heating oil, made from petroleum by distillation; recovered gas oil, etc., boiling in the range of 165 to 338 "C. At a temperature of 22 to 32 ° C., about 5% water was mixed with the deslillate stream, the mixer 57 being a mixing valve at which a pressure drop is maintained in the range from a very low value, almost zero, to about 1.40 kg / cm ^2. The resulting dispersion was fed into the equipotential space under the: electrode 75, in which a large part of the aqueous disperse phase is present the entry into the field of the auxiliary treatment room 72, where additional material in the aqueous phase grew together and fell into the container bottom 64. There were j square cells with a width of 16.5 cm and j a length of 183 cm with central electrodes of I was used one inch in diameter and the electrodes were energized by a unidirectional potential of 30,000 to 35,000 volts A 1.27 cm diameter restrictor 20 was used for each cell and the pressure drop across it Opening was about 18 g / cm ² . The treated oil exiting tube 21 contained only about 0.0005% residual finely divided water.

Eine ähnliche Versuchsanlage, die zur Alkalibehandlung von Destillaten der gleichen Art, die infolge einer vorhergegangenen Säurebehandlung noch Restmengen Säure enthielten, eingesetzt wird, liefert, wenn dem Destillat entweder 5 bis 10% starkes Alkali (15- bis 50%ige Natronlauge) oder 0,2 bis 2°/o schwaches Alkali (1- bis 5°/oige Natronlauge) zugesetzt werden, gereinigtes Öl, das beim Austritt aus dem Rohr 21 nur etwa 0,0005 ⁰Zo restliches dispergiertes wäßriges Material enthält.A similar pilot plant, which is used for the alkali treatment of distillates of the same type that still contained residual amounts of acid as a result of previous acid treatment, delivers if the distillate is either 5 to 10% strong alkali (15 to 50% sodium hydroxide) or 0, 2 (up to 5 ° / o aqueous sodium hydroxide solution 1) are added to 2 ° / o weak alkali, purified oil containing only about 0.0005 ⁰ Zo residual dispersed aqueous material as it exits the tube 21st

Eine andere Versuchsanlage, die zu einer Säurebehandlung solcher Destillate bei Raumtemperatur eingesetzt wird, bei der das Öl mit 90- bis 98%>ige'r Schwefelsäure vermischt wird, liefert gereinigte Öle, die weniger als 0,001 °/o restliche Säure enthalten.Another pilot plant that acid-treats such distillates at room temperature is used in which the oil with 90 to 98%> ige'r Mixing sulfuric acid produces purified oils with less than 0.001 per cent residual acid.

Claims

Claims: ·. ■

1. Apparatus for separating dispersions, the continuous phase of which consists of oil, in constant electric field consisting of a closed container with outside the electric field attached inlet for the dispersion and outlet for the purified oil and drainage nozzle for the separated phase, a multitude of parallel, elongated, open cells at the inlet and outlet ends with an electrode in the middle, and an electric field between the electrode and the grounded cell walls, characterized in that that the container is separated by a plate (18) into an upper and lower space, on the underside of which the elongated Cells are fixed vertically so that each cell is closed by this plate and that each cell through at least one throttle opening with the upper part of the container in Connection is, with the throttle openings dimensioned in terms of number and cross-section are that with the intended liquid throughput through the device, the liquid flows at the same speed in each cell.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the excited electrodes are held vertically at their lower ends by a grating (25) and through the Passages extend to near the bottom of the transverse plate (18). ,

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that each elongated Passage has a square cross-section.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the length over which the energized electrodes extend through the grounded electrodes, 8 to 30 times the distance between the energized electrodes and the corresponding inner wall of the grounded electrodes.

1 sheet of drawings 209 613/46