DE1532707C3 - Separating centrifuge for the continuous separation of two liquid phases of different densities - Google Patents

Separating centrifuge for the continuous separation of two liquid phases of different densities

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DE1532707C3
DE1532707C3 DE19661532707 DE1532707A DE1532707C3 DE 1532707 C3 DE1532707 C3 DE 1532707C3 DE 19661532707 DE19661532707 DE 19661532707 DE 1532707 A DE1532707 A DE 1532707A DE 1532707 C3 DE1532707 C3 DE 1532707C3
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Helge Jan Arnold Mölndal; Reinhardt Hans Göteborg; Rydberg (Schweden)
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Incentive AB, Stockholm
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Description

näle für das Schleudergut in eine von zwei Trennwänden gebildete Trennkammer münden.sew in one of two partitions for the centrifuged material formed separation chamber open.

Durch diese Ausbildung ist der Grundgedanke der Erfindung verwirklicht, nämlich einerseits durch schlagartige Beschleunigung des Schleuderguts bereits in der Schleudergutkammer und durch Unterteilung der Trennkammern in einzelne Sektoren jegliche Umfangsströmung der Flüssigkeiten in den Trennkammern zu unterbinden und andererseits die Strömungswege für die leichte Flüssigkeitsphase und die schwere Flüssigkeitsphase konsequent zu trennen und dadurch einer teilweisen, erneuten Vermischung der beiden Flüssigkeitsphasen, wie sie insbesondere bei den bekannten Tellerzentrifugen auftritt, vorzubeugen. In vorteilhafter Weise wird hierdurch ein gegenüber allen bekannten Zentrifugen erheblich gesteigertes Trennungsvermögen, nämlich eine absolute Phasentrennung, bei gleichzeitig außerordentlich hoher Durchsatzfähigkeit erzielt. So kann beispielsweise bei einem Trommelvolumen von 100 ml und einer Drehzahl von 18 000 Umdrehungen/min eine absolute Phasentrennung eines aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie etwa Petroleum, bestehenden Zwei-Phasen-Systems mit einem Durchsatz von 200 l/h erreicht werden, was einer Verweilzeit in der Trommel von 1,8 Sekunden entspricht. Andere Versuche haben gezeigt, daß selbst bei einem Dichteunterschied der beiden Flüssigkeitsphasen von nur Ο,ΟΙ-.g/cm3 noch eine absolute Phasentrennung erreichbar-ist wobei der Durchsatz unter Verwendung einer 130-ml-Zentrifuge 3 l/h beträgt.This design realizes the basic idea of the invention, namely on the one hand to prevent any circumferential flow of the liquids in the separation chambers by suddenly accelerating the material to be centrifuged already in the centrifugal material chamber and by dividing the separation chambers into individual sectors and on the other hand to prevent the flow paths for the light liquid phase and the heavy liquid phase to separate them consistently and thereby prevent a partial, renewed mixing of the two liquid phases, as occurs in particular in the known disc centrifuges. In an advantageous manner, this results in a separation capacity that is considerably higher than that of all known centrifuges, namely an absolute phase separation, with an extremely high throughput capacity at the same time. For example, with a drum volume of 100 ml and a speed of 18,000 revolutions / min, an absolute phase separation of a two-phase system consisting of water and an organic solvent such as petroleum can be achieved with a throughput of 200 l / h, which corresponds to a residence time in the drum of 1.8 seconds. Other experiments have shown that even with a density difference between the two liquid phases of only Ο, ΟΙ-.g / cm 3 , an absolute phase separation can still be achieved, the throughput being 3 l / h using a 130 ml centrifuge.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Trennzentrifuge nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the centrifugal separator according to the invention are specified in the subclaims.

In der Zeichnung ist die Trennzentrifuge nach der Erfindung an Hand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, the centrifugal separator according to the invention is shown on the basis of an example chosen Embodiment illustrated schematically. It shows

F i g. 1 einen Axialschnitt durch die Trennzentrifuge undF i g. 1 shows an axial section through the centrifuge and

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Zentrifuge gemäß der Linie H-II in F i g. 1.F i g. 2 shows a cross section through the centrifuge according to the line H-II in FIG. 1.

Die rotierenden Teile der Trennzentrifuge sind in einem Zentrifugengehäuse 1 untergebracht, das aus einem zylindrischen Körper 2 mit einem Deckel 3 und einem Boden 4 besteht. Ein Einlaßrohr 8 für die aus den zwei zu trennenden Flüssigkeitsphasen bestehende Rohflüssigkeit geht in ein oberes Einsatzstück 7 über, das durch eine Öffnung in dem Deckel 3 ins Innere der Zentrifuge ragt und einen ebenen radialen Ringflansch 6 aufweist In ähnlicher Weise ist in einer Öffnung des Bodens 4 ein unteres Einsatzstück 5 befestigt, das eine zylindrische Bohrung 10 besitzt und einen Ringflansch 47 aufweist Die Schleudertrommel 20 der Zentrifuge sitzt auf einer Antriebswelle 21, die mit dem Trommelboden 22 verbunden ist und in dem unteren Einsatzstück 5 mittels Kugellagern 25 drehbar gelagert ist. Zwischen dem Trommelboden 22 und dem unteren Einsatzstück 5 befindet sich eine Dichtung 26, die vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht. Diese Dichtung ermöglicht es, in der Schleudertrommel sowohl mit Überdruck als auch mit Unterdruck zu arbeiten.The rotating parts of the centrifugal separator are housed in a centrifuge housing 1, which consists of a cylindrical body 2 with a cover 3 and a bottom 4. An inlet pipe 8 for from the raw liquid consisting of two liquid phases to be separated passes into an upper insert 7, which protrudes through an opening in the lid 3 into the interior of the centrifuge and a flat radial annular flange 6 has a lower insert piece 5 is attached in a similar manner in an opening of the bottom 4, the one Has a cylindrical bore 10 and an annular flange 47. The centrifugal drum 20 of the centrifuge sits on a drive shaft 21, which is connected to the drum base 22 and in the lower insert 5 is rotatably mounted by means of ball bearings 25. Between the drum base 22 and the lower insert 5 is a seal 26, which is preferably made of polytetrafluoroethylene. This seal makes it possible to work in the centrifugal drum with both positive and negative pressure.

Die Schleudertrommel 20 besteht außerdem aus einem äußeren Trommelmantel 23 mit einem den Trommeldeckel bildenden, nach innen ragenden Trommelringflansch 66, auf dem eine obere Abdeckplatte 24 befestigt ist. Der Trommelmantel 23 sitzt mit seiner Trennwand 64 auf dem Umfangsbereich des Trommelbodens 22 auf. An der unteren Stirnseite des Trommelmantels 23 ist mittels Bolzen 30 eine untere Abdeckplatte 29 befestigt, die sich mit ihrem mittleren Bereich 32 bis nahe zu einem weiteren unteren Einsatzstück 9 erstreckt, das einen zur ebenen Stirnseite des Ringflansches 47 parallelen Ringflansch 34 aufweist und mit ihm einen radialen, nach außen offenen Spalt 35 bildet, der innen in einen zylindrischen, zwischen den Einsatzstükken 5 und 9 liegenden Ringkanal 53 übergeht. Die Ringflansche 47 und 34 bilden eine untere Schälscheibe. Die untere Abdeckplatte 29 begrenzt mit ihrem mittleren Bereich 32 nach unten hin eine untere Sammelkammer 33 für eine der abgetrennten Flüssigkeitsphasen. In gleicher Weise besitzt die obere Abdeckplatte 24 einen mittleren Bereich 36, der sich bis nahe zu einem weiteren oberen Einsatzstück 46 erstreckt, das einen zu dem Ringflansch 6 parallelen Ringflansch 27 aufweist und mit ihm einen radialen, nach außen offenen Spalt 28 bildet, der innen in einen zylindrischen, zwischen den Einsatzstücken 7 und 46 liegenden Ringkanal 52 übergeht. Die Flansche 6 und 27 bilden eine obere Schälscheibe. The centrifugal drum 20 also consists of an outer drum shell 23 with a the Inwardly protruding drum ring flange 66 which forms the drum cover and on which an upper cover plate 24 is attached. The drum shell 23 sits with its partition wall 64 on the circumferential area of the drum base 22 on. At the lower end of the drum shell 23 is a lower cover plate by means of bolts 30 29, which extends with its central region 32 up to close to a further lower insert piece 9 which has an annular flange 34 parallel to the flat end face of the annular flange 47 and with it a radial, outwardly open gap 35 forms, the inside into a cylindrical, between the insert pieces 5 and 9 lying annular channel 53 passes. The annular flanges 47 and 34 form a lower paring disc. The lower cover plate 29 delimits a lower collecting chamber with its central region 32 at the bottom 33 for one of the separated liquid phases. In the same way, the upper cover plate 24 has a middle area 36, which extends up to close to a further upper insert piece 46, the one to the Annular flange 6 has parallel annular flange 27 and with it a radial gap 28 that is open to the outside forms which on the inside merges into a cylindrical annular channel 52 lying between the insert pieces 7 and 46. The flanges 6 and 27 form an upper paring disc.

Die Schleudertrommel enthält in ihrem Inneren einen Hohlkörper 38, dessen Oberseite zusammen mit einem Teil des oberen Trommelringflansches 66 und mit der oberen Abdeckplatte 24 eine obere Sammel-kammer 39 für die-ajidere abgetrennte Flüssigkeitsphase begrenzt. Im Inneren des Hohlkörpers 38 befindet sich eine sich in Richtung auf den Trommelboden 22 kegelig erweiternde, zentrale Schleudergutkammer 42, in jjie das obere Einsatzstück 7 hineinragt.The centrifugal drum contains a hollow body 38 in its interior, the top of which together with a part of the upper drum ring flange 66 and with the upper cover plate 24 an upper collecting chamber 39 for the-ajidere separated liquid phase limited. In the interior of the hollow body 38 there is a one in the direction of the drum base 22 Conical widening, central centrifugal material chamber 42, into which the upper insert 7 protrudes.

'öie^Schleudertrommel ist in der Nähe ihres Schwerpunkts gelagert.'öie ^ centrifugal drum is near its center of gravity stored.

Die abgetrennten Phasen werden aus den Sammelkammern 39 bzw. 33 mittels der stillstehenden Schälscheiben 6, 27 bzw. 34, 47 ausgetragen, die so angeord-The separated phases are removed from the collecting chambers 39 and 33 by means of the stationary peeling disks 6, 27 or 34, 47, which are arranged in this way

35· net sind, daß sie durch die Flüssigkeitsspiegel 50 bzw. 51 ein wenig in die angesammelten Flüssigkeitsmengen 48 bzw. 49 hineinragen. Die Ringkanäle 52 bzw. 53 münden in Auslaßkanäle 54 bzw. 55 im Gehäusedeckel 3 bzw. im Gehäuseboden 4 für die ausgetragenen Flüssigkeitsphasen. Diese Auslaßkanäle 54 bzw. 55 gehen in Auslaßrohre 56 bzw. 57 über, welche mit Drosselventilen 58 bzw. 59 versehen sind, durch die die Flüssigkeitsspiegel 50 bzw. 51 in den Sammelkammern in dem gewünschten Abstand von der Achse der Schleudertrommel gehalten werden könrieii. ;_.. Γ-35 are net that they are caused by the liquid level 50 or 51 protrude a little into the accumulated amounts of liquid 48 and 49, respectively. The ring channels 52 and 53, respectively open into outlet channels 54 and 55 in the housing cover 3 or in the housing bottom 4 for the discharged liquid phases. These outlet channels 54 and 55 merge into outlet pipes 56 and 57, which have throttle valves 58 and 59 are provided, through which the liquid level 50 and 51 in the collection chambers in the desired Distance from the axis of the centrifugal drum can be maintained. ; _ .. Γ-

Zwischen dem irirfererrHohikörper 38 und dem äußeren Trommelmäntel "23~befinden sich konzentrische Trennkammern 75, 76, 77-und 78. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind diese Trennkammern durch radiale Wände 63 in acht Sektoren unterteilt. Die radialen Wände 63 erstrecken sich vorzugsweise bis zur Innenwand 64 des äußeren Trommelmantels 23, können aber möglichrweise auch einen Spalt von ein oder zwei Millimetern zu dieser Innenwand 64 freilassen. Nach innen werden die Trennkammern durch die Außenwand 65 des inneren Hohlkörpers 38 begrenzt. Nach oben werden die Trennkammern durch den sich radial nach innen erstreckenden oberen Trommelringflansch 66 des Trommeldeckels begrenzt, nach unten durch den Umfangsbereich 68 des Trommelbodens 22 und, bezüglich der innersten Trennkammer 75, durch einen radial nach außen reichenden Ringflansch 67 des inneren Hohlkörpers 38.
Zwischen dem äußeren Trommelmantel 23 und dem inneren Hohlkörper 38 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Trennwände, nämlich eine innere Trennwand 71, eine mittlere Trennwand 72 und eine äußere Trennwand 73 derart angeordnet, daß die
There are concentric separating chambers 75, 76, 77 and 78 between the peripheral tubular body 38 and the outer drum shell "23". As can be seen from FIG. 2, these separating chambers are divided into eight sectors by radial walls 63. The radial walls 63 extend preferably up to the inner wall 64 of the outer drum shell 23, but can possibly also leave a gap of one or two millimeters to this inner wall 64. Inwardly, the separating chambers are delimited by the outer wall 65 of the inner hollow body 38 The upper drum ring flange 66 of the drum cover extending radially inward is limited, downward by the circumferential area 68 of the drum base 22 and, with respect to the innermost separating chamber 75, by an annular flange 67 of the inner hollow body 38 that extends radially outward.
Between the outer drum shell 23 and the inner hollow body 38, three partition walls, namely an inner partition wall 71, a middle partition wall 72 and an outer partition wall 73 are arranged in the present embodiment so that the

Trennkammern oberhalb und unterhalb der Trennwände radial miteinander in Verbindung stehen. Die obere Verbindung ist mit 62 bezeichnet. Die Trennwände 71, 72 und 73 besitzen ebenso wie die Außenwand 65 des inneren Hohlkörpers 38 und die Innenwand 64 des außeren Trommelmantels 23 einen leicht konischen Verlauf, und zwar derart, daß der Durchmesser vom Trommelboden in Richtung auf den Trommeldeckel um einen geringen Betrag abnimmt. Demgemäß wird die aus der zentralen Schleudergutkammer 42 über radiale Einlaßkanäle 81 in die Trennkammern eingeführte Rohflüssigkeit in eine sich abwärts bewegende schwere Phase und eine sich aufwärts bewegende leichte Phase getrennt. Die schwere Phase sammelt sich vorzugsweise im unteren Bereich der äußersten Trennkammer 78 und strömt durch einen Auslaß 82 in die untere Sammelkammer 33 ab, während sich die leichte Phase in der innersten Trennkammer 75 vorwiegend im oberen Bereich sammelt und über einen Auslaß 83 in die obere Sammelkammer 39 abströmt.Separation chambers are radially connected to one another above and below the partition walls. The upper Connection is denoted by 62. The partition walls 71, 72 and 73 have the same as the outer wall 65 of the inner hollow body 38 and the inner wall 64 of the outer drum shell 23 have a slightly conical shape, in such a way that the diameter of the drum base in the direction of the drum cover decreases a small amount. Accordingly, from the central centrifugal material chamber 42 is radial Inlet channels 81 in the separation chambers introduced raw liquid into a downward moving heavy Phase and an upward moving light phase separated. The heavy phase preferably accumulates in the lower region of the outermost separation chamber 78 and flows through an outlet 82 into the lower collection chamber 33, while the light phase in the innermost separation chamber 75 is predominantly in the upper Area collects and flows off via an outlet 83 into the upper collection chamber 39.

Selbstverständlich könnten die Trennwände 71, 72 und 73 auch mit umgekehrter Neigung, also mit von oben nach unten abnehmendem Durchmesser angeordnet werden, wodurch sich dann die schwere Flüssigkeitsphase oben und die leichte Flüssigkeitsphase unten ansammeln würde.Of course, the partition walls 71, 72 and 73 could also be inclined in the opposite direction, that is to say with from be arranged from top to bottom with decreasing diameter, which then results in the heavy liquid phase at the top and the light liquid phase at the bottom.

Da es für die vollständige Trennung der beiden Phasen voneinander äußerst wichtig ist, daß die Rohflüssigk.eit weit ins Innere der Trennkammern hineingeführt ; wird, sind Ringkrägen vorgesehen, die verhindern, daßi-30, die Flüssigkeit oben und unten an den Trennkammern vorbeiströmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem oberen, nach innen ragenden Trommelringflansch 66 des äußeren Trommelmantels 23 ein innerer, in die innerste Trennkammer 75 weisender Ringkragen (ohne Bezugszeichen) und ein weiterer, in die Trennkammer 77 weisender Ringkragen 86 ausgebildet. Am Außenumfang des Trommelbodens 22 ist eine Nut 87 vorgesehen, die einen in die äußerste Trennkammer 78 weisenden Ringkragen entstehen läßt. Ein weiterer Ringkragen 89 weist in die nächst innere Trennkammer 77. Schließlich ist in dem Trommelboden 22 noch ein Ringkragen 88 ausgebildet, der die über die Einlaßkanäle 81 einströmende Rohflüssigkeit in die Trennkammer 76 umlenkt. Schließlich läuft auch noch der Ringflansch 67 des inneren Hohlkörpers 38 in einem in die Trennkammer 76 gerichteten Ringkragen 85 aus.Since it is extremely important for the complete separation of the two phases that the raw liquid led far into the interior of the separation chambers; ring collars are provided to prevent i-30, the liquid flows past the separation chambers at the top and bottom. In the illustrated embodiment are on the upper, inwardly protruding drum ring flange 66 of the outer drum shell 23 an inner, in the innermost separating chamber 75 facing annular collar (without reference number) and another, in the Separating chamber 77 facing annular collar 86 is formed. On the outer circumference of the drum base 22 is a Groove 87 is provided, which creates an annular collar pointing into the outermost separating chamber 78. A Another ring collar 89 points into the next inner separation chamber 77. Finally, it is in the drum base 22 an annular collar 88 is also formed, which the raw liquid flowing in via the inlet channels 81 into the Diverting separation chamber 76. Finally, the annular flange 67 of the inner hollow body 38 also runs in an annular collar 85 directed into the separation chamber 76.

Die Trennwände 71, 72, 73 sind überlappend angeordnet, um die Umlenkung des Flüssigkeitsstroms in jede Kammer noch zu erleichtern.The partition walls 71, 72, 73 are arranged in an overlapping manner in order to deflect the flow of liquid in to make each chamber even easier.

Die Trennzentrifuge arbeitet wie folgt: Die Rohflüssigkeit, die eine fein verteilte Emulsion sein kann, wird über das Einlaßrohr 8 kontinuierlich in die zentrale Schleudergutkammer 42 eingeführt, von wo sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch eine Vielzahl von Einlaßkanälen 81 in die Trennkammer 76 gedrückt wird. In diese Trennkammer 76 strömt überdies auch die schwere Flüssigkeitsphase aus der innersten Trennkammer 75 über die radiale Verbindung, die zwischen der Trennwand 71 und dem Ringkragen 85 besteht. Die Ströme mischen sich unter Wirbelbildung im mittleren Bereich der Trennkammer 76. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft trennen sich die beiden Phasen. und die schwere Phase fließt abwärts entlang der Trennwand 72 durch die von den beiden Ringkrägen 88 und 89 gebildete Ringnut und infolge der Umlenkung durch den Ringkragen 89 wieder aufwärts in die Trennkammer 77. In ähnlicher Weise fließt die leichte Phase in der Trennkammer 76 entlang der Trennwand 71 nach, oben, wird um die Oberkante dieser Trennwand 71 herum nach unten umgelenkt und gelangt so in die innerste Trennkammer 75. Ähnlich verlaufen die Flüssigkeitsströme in den anderen Trennkammern. Die abgetrennten Flüssigkeitsphasen strömen somit in einer wellenförmigen Bewegung von 'Trennkammer zu Trennkammer, und-zwar die schwere Flüssigkeitsphase im unteren'ifereich der Trennkammern nach außen und die leichte Flüssigkeitsphase im oberen Bereich der Trennkammern nach innen.The centrifuge works as follows: The raw liquid, which can be a finely divided emulsion, is continuously via the inlet pipe 8 into the central Centrifugal material chamber 42 introduced, from where it under the action of centrifugal force by a multitude is pressed by inlet channels 81 into the separation chamber 76. In addition, it also flows into this separation chamber 76 the heavy liquid phase from the innermost separation chamber 75 via the radial connection between the partition wall 71 and the annular collar 85 consists. The currents mix with vortex formation in the middle Area of the separation chamber 76. The two phases separate under the action of centrifugal force. and the heavy phase flows downwards along the partition 72 through the two annular collars 88 and 89 formed annular groove and as a result of the deflection by the annular collar 89 back up into the separation chamber 77. Similarly, the light phase in the separation chamber 76 flows along the partition wall 71 towards the top, is deflected around the upper edge of this partition wall 71 downwards and thus reaches the innermost separation chamber 75. The liquid flows in the other separation chambers are similar. The severed ones Liquid phases thus flow in a wave-like movement from the separation chamber Separation chamber, namely the heavy liquid phase in the lower area of the separation chambers to the outside and the light liquid phase in the upper area of the separation chambers inwards.

Die leichte Flüssigkeitsphase verläßt die innerste .Trennkammer 75 über den Auslaß 83 und gelangt in die obere Sammelkammer 39, aus der sie durch die Schälscheibe 6,27 ausgetragen wird. In ähnlicher Weise sammelt sich die schwere Flüssigkeitsphase in der unteren Sammelkammer 33 und wird durch die Schälscheibe 34, 47 ausgetragen.The light liquid phase leaves the innermost. Separation chamber 75 via the outlet 83 and enters the upper collecting chamber 39, from which it is discharged through the paring disc 6,27. Similarly collects the heavy liquid phase in the lower collecting chamber 33 and is through the paring disc 34, 47 carried out.

Die Schleudertrommel 20, die bei einer Laboratoriumszentrifuge einen Durchmesser von etwa 15 cm haben kann, läuft mit beispielsweise 16 000 Umdrehungen pro Minute, wodurch eine Zentrifugalbeschleunigung in der Größenordnung von 15 000 g entsteht. Die Flüssigkeit hat in der Schleudertrommel 20 eine Verweilzeit von wenigen Sekunden, jede Phase, die vollständig frei von Verunreinigungen durch die andere Phase ist, wird durch die zugehörigen Auslaßrohre 56 bzw. 57, gesteuert durch die Ventile 58 bzw. 59, "abgezogen. Die" radialen Wände Bä've'fhüten die Ausbildung einer relativen UmfaiTgssrrölriung in der Schleudertrommel. Eine solche Umfangsbejvegung würde eine vollständige Trennung der beiden Phasen verhindern. Die Umfangsausdehnung d_er'einzelnen Sektoren darf daher nicht zu groß seinr-^" ~'The centrifugal drum 20, which in a laboratory centrifuge have a diameter of about 15 cm can, runs at 16,000 revolutions per minute, for example, causing centrifugal acceleration in of the order of 15,000 g. The liquid has a residence time in the centrifugal drum 20 within a few seconds, each phase that is completely free of impurities from the other phase becomes through the associated outlet pipes 56 and 57, controlled by the valves 58 and 59, "withdrawn. The" radial walls Bä've'f guard the formation of a relative Circumference in the centrifugal drum. One such circumferential movement would prevent a complete separation of the two phases. The extent of the circumference The individual sectors must therefore not be too large- ^ "~ '

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Trennzentrifuge zum kontinuierlichen Trennen zweier Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte, in deren Schleudertrommel mehrere konzentrische, von den beiden Flüssigkeitsphasen durchströmte, durch radiale Wände in Sektoren unterteilte, konzentrische Trennkammern bildende, schwach konische Trennwände angeordnet sind und der von ihnen eingenommene Trommelraum begrenzt ist einerseits von einem äußeren, zur Sammlung der schweren Flüssigkeitsphase dienenden Trommelmantel, andererseits von einem inneren, eine zentrale Schleudergutkammer umschließenden, hohlen Mittelkörper sowie auf der Seite des größeren Durchmessers der konischen Trennwände von einem Trommelboden und auf der gegenüberliegenden Seite von einem zur Sammlung der leichten Flüssigkeitsphase dienenden Trommeldeckel, wobei sämtliche Trennkammern untereinander in radialer Verbindung stehen und von der zentralen Schleudergutkammer radiale Einlaßkanäle abgehen, die jeweils nur in eine Trennkammer münden, d a durch gekennzeichnet, daß die radialen Verbindungen der Trennkammern (75, 76, 77, 78) zwischen den unteren bzw. oberen Rändern der sie jeweils begrenzenden Trennwände (71, 72, 73) und dem in axialen Abständen dazu angeordneten Tronnneiboden (22) bzw. Trommeldeckel (66, 24 gebildet sind, von denen Ringkragen (85, 86, 88, 89) in die Trennkammern ragen, wobei die radialen Einlaßkanäle (81) für das Schleudergut in eine von zwei Trennwänden (71, 72) gebildete Trennkammer (76) münden.1. Separating centrifuge for the continuous separation of two liquid phases of different densities, in whose centrifugal drum had several concentric, two liquid phases flowing through it, Slightly conical, concentric separating chambers, divided into sectors by radial walls Partition walls are arranged and the drum space occupied by them is limited on the one hand of an outer drum shell serving to collect the heavy liquid phase, on the other hand by an inner, a central centrifugal material chamber enclosing, hollow Central body, as well as on the side of the larger diameter of the conical partitions of a drum base and on the opposite side of one for the collection of the light ones Liquid phase serving drum cover, with all separation chambers one below the other in radial Are connected and radial inlet channels lead off from the central centrifugal material chamber, which each open into only one separation chamber, d a characterized in that the radial Connections of the separation chambers (75, 76, 77, 78) between the lower and upper edges of them each delimiting partition walls (71, 72, 73) and the one arranged at axial distances therefrom Tronnneiboden (22) or drum cover (66, 24 are formed, of which ring collars (85, 86, 88, 89) protrude into the separation chambers, the radial inlet channels (81) for the material to be thrown into a separating chamber (76) formed by two separating walls (71, 72) flow out. 2. Trennzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die radialen Wände2. Separating centrifuge according to claim 1, characterized in that the through the radial walls (63) gebildeten Sektoren sich über höchstens 90°, vorzugsweise über 45° des Trommelumfangs erstrecken. (63) formed sectors extend over a maximum of 90 °, preferably over 45 ° of the drum circumference. 3. Trennzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Trennwände (71, 72, 73) derart zueinander versetzt angeordnet sind, daß jeweils die äußeren Trennwände die inneren im Bereich ihrer größeren Durchmesser überragen.3. Separating centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the conical partitions (71, 72, 73) are arranged offset from one another in such a way that the outer partition walls protrude beyond the inner ones in the area of their larger diameter. 4. Trennzentrifuge nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand4. Separating centrifuge according to one of claims I to 3, characterized in that the inner wall (64) des äußeren Trommelmantels (23) und die Außenwand (65) des inneren Hohlkörpers (38) ahnlieh wie die konischen Trennwände (71, 72, 73) ebenfalls konisch verlaufen.(64) of the outer drum shell (23) and the outer wall (65) of the inner hollow body (38) similar like the conical partitions (71, 72, 73) are also conical. 5. Trennzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (83) für die leichte Flüssigkeitsphase im Bereich des Trommeldcckels (66, 24) und der Auslaß (82) für die schwere Flüssigkeitsphase im Bereich des Trommelbodens (22) angeordnet sind.5. Separating centrifuge according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outlet (83) for the light liquid phase in the area of the drum lid (66, 24) and the outlet (82) for the heavy liquid phase are arranged in the region of the drum base (22). 6. Trennzentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Trommel und im unteren Teil der Trommel Sammelkammern (.3.3, 39) für die beiden getrennten Flüssigkeitsphasen vorgesehen sind, in die Schälscheiben (6, 27; 34, 47) zum Austragen der Flüssigkeitsphasen eingreifen.6. Separating centrifuge according to claim 5, characterized in that that in the upper part of the drum and in the lower part of the drum collecting chambers (.3.3, 39) are provided for the two separate liquid phases into which peeling discs (6, 27; 34, 47) intervene to discharge the liquid phases. Die Erfindung betrifft eine Trennzentrifuge zum kontinuierlichen Trennen zweier Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte, in deren Schleudertrommel mehrere konzentrische, von den beiden Flüssigkeitsphasen durchströmte, durch radiale Wände in Sektoren unterteilte, konzentrische Trennkammern bildende, schwach konische Trennwände angeordnet sind und der von ihnen eingenommene Trommelraum begrenzt ist einerseits von einem äußeren, zur Sammlung der schwerenThe invention relates to a centrifugal separator for continuously separating two different liquid phases Density, in whose centrifugal drum several concentric phases of the two liquid phases flowed through, forming concentric separating chambers, divided into sectors by radial walls, weak conical partitions are arranged and the drum space occupied by them is limited on the one hand from an outer one, to the collection of the heavy ones ίο Flüssigkeitsphase dienenden Trommelmantel, andererseits von einem inneren, eine zentrale Schleudergutkammer umschließenden, hohlen Mittelkörper sowie auf der Seite des größeren Durchmessers der konischen Trennwände von einem Trommelboden und auf der gegenüberliegenden Seite von einem zur Sammlung der leichten Flüssigkeitsphase dienenden Trommeldeckel, wobei sämtliche Trennkammern untereinander in radialer Verbindung stehen und von der zentralen Schleudergutkammer radiale Einlaßkanäle abgehen, die jeweils nur in eine Trennkammer münden.ίο the drum shell serving the liquid phase, on the other hand by an inner, a central centrifugal material chamber enclosing, hollow middle body and on the side of the larger diameter of the conical partitions from a drum base and on the opposite side of a drum cover serving to collect the light liquid phase, all separation chambers are in radial communication with one another and from the central one Centrifugal chamber exit radial inlet channels, each of which opens into only one separation chamber. Eine derartige Trennzentrifuge ist aus der deutschen Patentschrift 1 59 936 bekannt. Das Trennungsvermögen und die Durchsatzfähigkeit dieser bekannten Zentrifuge vermögen allerdings in keiner-Weise zu befriedigen, was insbesondere darauf zurückzuführen ist, daß das Schleudergut in die innerste Trennkammer eintritt, wo es sich mit der bereits ausgeschleuderten, leichteren Flüssigkeitsphase wieder vermengt und daß das Schleudergut die einzelnen Trennkammern jedes Sektors über in den Trennwänden vorgesehene, im wesentlichen axial verlaufende Längsschlitze in radialer Richtung durchwandert, wodurch örtlich turbulente Strömungen entstehen, die nicht nur ein Entmischen der schweren Phase von der leichten Phase verhindern sondern darüber hinaus sogar zu einer teilweisen erneuten Vermischung der bereits getrennt vorliegenden Phasen Anlaß geben. Zwar endigen bei der bekannten Zentrifuge die die Trennkammern begrenzenden, konzentrischen Trennwände im Bereich ihres geringeren Durchmessers in axialem Abstand zu dem Trommeldeckel; die dadurch gebildete radiale Verbindung zwischen den Trennkammern eines Sektors dient jedoch nicht dazu, das Schleudergut von Trennkammer zu Trennkammer überzuleiten sondern nimmt lediglich die abgeschiedene, leichtere Phase auf, um-sie nach innenin Richtungen!-den'nahe der Zentrifugenachse liegenden Auslaß-abzuftthren.Such a centrifugal separator is known from German Patent 1,59,936. The ability to separate and the throughput capacity of this known centrifuge are in no way satisfactory, which is due in particular to the fact that the material to be centrifuged enters the innermost separation chamber, where it mixes again with the already ejected, lighter liquid phase and that the material to be thrown the individual dividing chambers of each sector via provided in the dividing walls, essentially axially extending longitudinal slots migrates through in the radial direction, causing localized turbulent flows which not only prevent the heavy phase from separating from the light phase but also to a partial renewed mixing of the already separate ones Give rise to phases. In the known centrifuge, the concentric ones delimiting the separating chambers end Partition walls in the area of their smaller diameter at an axial distance from the drum cover; however, the radial connection thus formed between the separating chambers of a sector is used not to transfer the material to be centrifuged from separation chamber to separation chamber, but only takes the secluded, lighter phase on in order to-them inward Directions! - those lying close to the centrifuge axis Discharge outlet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennzentrifuge- 3er einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die-bei hohem Durchsatzvermögen eine absolute-.Phäsentrennung gestattet, unter absoluter Phasentrennung wird dabei verstanden, daß ein Zwei-Phasen-System so in seine beiden Komponenten zerlegt wird, daß jede Phase ohne tropfenförmige Beimengungen der anderen Phase vorliegt. Grundsätzlich sollte jede der zwei getrennten Phasen nur so viel der anderen Phase enthalten, wie der gegenseitigen Löslichkeit entspricht. Eine Unterschreitung dieses Grundwerts ist bekanntlich aus physikalischen Gründen nicht möglich.The invention is based on the object of a centrifugal separator, the type specified in the introduction to create which - with a high throughput capacity - allows absolute separation of phases, under absolute Phase separation is understood to mean that a two-phase system is broken down into its two components that each phase is present without drop-shaped admixtures of the other phase. Basically should each of the two separate phases contain only as much of the other phase as the mutual solubility is equivalent to. It is well known that for physical reasons it is not possible to fall below this basic value possible. Die genannte Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Trennzentrifuge erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die radialen Verbindungen der Trennkammern zwischen den unteren b/.w. oberen Rändern der sie jeweils begrenzenden Trennwände und dem in axialen Abständen dazu angeordneten Trommelboden bzw. Trommeldeckel gebildet sind, von denen Ringkragen in die Trennkammern ragen, wobei die radialen Einlaßka-In the case of the centrifugal separator proposed here, the stated object is achieved according to the invention in that that the radial connections of the separation chambers between the lower b / .w. upper edges of them respectively delimiting partition walls and the drum base or Drum covers are formed, of which ring collars protrude into the separation chambers, the radial inlet channels
DE19661532707 1965-12-16 1966-12-09 Separating centrifuge for the continuous separation of two liquid phases of different densities Expired DE1532707C3 (en)

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