DE1642823A1

DE1642823A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Koaleszieren dispergierter Troepfchen einer ersten Fluessigkeit und Trennen von einer zweiten Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1642823A1
Application number: DE19671642823
Authority: DE
Inventors: Fiocco Robert J; Canevari Gerard P
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co; Esso Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1966-11-22
Filing date: 1967-11-13
Publication date: 1971-04-29
Also published as: GB1175290A; DK128807B; SE338032B; BE706817A; US3417015A; ES347405A1; NO122008B; GR34806B; NL6715778A

Description

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Esso Research and Engineering Company Elieafceth, ff.J./TTSA

"Vorfahren und Vorrichtung eiam Koalaasier«n 3Jr8pfohen einer ersten flüssigkeit tind Ii^an©n v@& einer ssweiten Plttssigkeit.«

Die Erfindung betrifft ein Verfahren msm Koml@@ssi®ren diepergierter Tröpfoliea. einer ersten fitiesigkeit und Srennen το η einer aweit en Flüssigkeit ι Gegenstand dar Erfindung

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ist auch eine Vorrichtung zur Iteioiiftthrung dieses Verfahrens. Bin solches Verfahren wird insbesondere auf die Abtrennung feiner öltröpfehen von einem Strom fließenden Wassers angewandt, d.h. allgemein auf zwei Hüasigkeiten, die unterschiedliche Dichte aufweisen und nicht miteinander mischbar sind*

Bei verschiedenen industriellen Aufbereitungsvorgängen erhält man abzuführende Ausfluß ströme, die beispielsweise aus Wasser bestehen, in dem eine relativ winzige Menge von öl in fein diepergierter Porm enthalten ist. Diese fein dispergierten öltröpfehen lassen sich nicht ohne weiteres der Schwerkraftscheidung unterwerfen und sind typischerweise in den Abströmen aus üblichen Schwerkraftscheidern enthalten. So 1st es beispielsweise nicht selten, daß aus einem Schwerkraft scheider abströmendes Wasser erheblich mehr als 200 ppm öl enthält, wogegen es jedoch wünschenswert oder notwendig ist, die Vorschriften einer Regierung oder internationale Abmachungen ein» zuhalten, die besagen, daß dio den Flüssen oder Ozeanen zugeführten Abwässer einen ölgehalt von beispielsweise weniger ale 100 ppm

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Dia Entfernung dieser letzten kleinen und winzigen Mengen von öl aus einer öl-in-WaaseavSuspeneion bedeutete für die Ölraffinerien ein 0rl1ablioh.es Problem» wenn nicht mit übermäßigen Kosten gearbeitet werden sollte. Viele Eoaleszierungsvorriehtimgen sind für diese letzte ölabseheidestufe gebaut worde:i, die aber hinsiöhtliöh von Abmessungen und Kosten übermäßig groß auefielen« Andere Vorrichtungen wurden gebaut» die st*ar hinsieht-· Iioli der Abmessungen klein sein mögen, bei denen jedoch eine Filterhülse mit einem hohen Druckabfall oft ersetzt werden muß, um die Sehwsrkraftströmungsbedingungen des Abscheiders eu verhindern.

Erfindungsgemäß sollen nun die Abmessungen solcher Separatoren vermindert und deren Wirkungsgrad gesteigert werden und es soll vor allen Dingen der große Druckabfall über die strömende Flüssigkeit vermieden werden, f was ja eine verstärkte Pumpleistung sui* Folge hat»

Bleicht .wird dies erf in&ungs aiemäß "bei einem Verfahren sum Koaleqziet'en dispergierter Tröpfchen einer ©reten

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Httssiglceit, insbesondere Ol und Trennen von eisaer zweiten Flüssigkeit, insbesondere Wasser» dadurch» daß sunäohst die Mischung durch ein Koalesziereiides Medium sur Erzeugung größerer ölflttssigkeitströpfchen geleitet wird» hernach die Mischung durch eine Yielsehl paralleler und horizontaler Leitungen, die eine turbulente Strömung bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten verhindern« geführt vird, wobei die Oberflächen der leitungen einen sekundären Koalessierungseffekt auf die öltröpfohen ausüben und gleichseitig als vorgeschaltete Schwerkrafts&bsetzkaismer dienen» während die größeren Tröpfchen sich von einem Ende der Leitung Bum anderen Ende hin bewegen ναιά daß dae woitenkoaleezierte und durch Sohwerlsraftsvorabsühei·»» dung abgetrennt* öl aus jeder Leitung einer Schwerkräfte·* endftbsoheidungskammer EUgaleicat wird.

Zur Surohführung diesem Verfahrens eignet eich weise eine Vorrichtung» die sich auaeelenngt dturcb ein Bett aus rasern zum Eoaleszieren der feinen Tropfο!>ση der ersten Flüssigkeit in Tröpfohen größerer Atm^ee - die einer anschließenden Schwerln?aftr.^o0clieidi3ing leichter zugänglich siüd| und duroh

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die Mischung aus erster und zweiter aus dam Bett austretender Flüssigkeit aufnehmende Absetzkammer, wobei diese Kammer aus einem Außengehäuse und einer Vielzahl länglicher benachbarter Kanäle bildender Wunde besteht, die horizontal durch das Gehäuse verlaufen, wobei jeder Kanal als Vorabs et zkammer arbeitet und wenigstens eine seiner Vän·· de als zusätzliche goaleszierungsfläohe tlix Tröpfohen größerer Abmessungen dient} durch eine Vielzahl geneigter Platten am Austragende dieser Kanäle zum Sammeln und !Uhren der durch Schwerkraft abgeschiedenen und weiter koaleszlerten größeren Tröpfohen vom Auetrageende jedes Kanals gegen die Innenwand des Gehäuses, wobei diese geneigten. Platten eine quer zur Horizontalströmung verlaufende Lippe aufweisen* die eine weitere Horizontalströmung der ersten Flüssigkeit unterbindet und jedoch eine ununterbrochene kontinuierliche horizontale Strömung der zweiten Flüssigkeit ermöglicht; und durch an einen Sell dee Gehausββ zur Aufnahme der gesamm* elten ersten Flüssigkeit angeschlossene Einrichtungen.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme können also relativ winzige ölmongen aus einer öl-in-Vasser-Suspeneion - auch

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in fein dispergierter Form - ontfernt werden. Darttberliinaus ist der Druckabfall bei der ex'findungsgemäßen Vorrichtung gering, der Wirkungsgrad liegt noch, das Volumen der ölkoaleszierungseinrichtung ist, bezogen auf ihr Trennveimögen, minimal·

Vorzugsweise besteht die Koaleszierungseinriehtung aus einem Einsatz mit niedrigem Druckabfall, gebildet aus einer gewirkten Bahn llpophller Pasern, die spiralartig zu einer Scheibe aufgewickelt sind. Dieser Koaleszierungeeinaatz ist relativ ssur Strömung orientiert, so daß eben mit diesem minimalen. Druckabfall in der Strömung gearbeitet werden kann. Die gewirkten Fasern dee Einsatzes können aus irgendeinem geeigneten Material, beispielsweise Poly» propylen bestehen, dies let relatir offenmaschig und erlaubt ein maximales Tropfchenwachstum_f ohne daß ein Verstopfen durch feststoffe, die ebenfalls in der Strömung -vorhanden sein können, su befürchten wäre* Die aus de« Koaleeisierungeeinsatz austretenden öltröpfohen größerer Abmessungen gehen zusammen mit dem flieBenden Wasser in eine Absetzkammer der zweiten Stufe Über. Diese Kammer liegt horizontal und besitzt wie gesagt eine Vielzahl relativ kleiner Kanäle

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oder Leitungen geringen Quersclinittes, deren Wände ebenfalls vorzugsweise aus ölbenetzbaren Material, beispielsweise Polypropylen bestehen können. Die Oberflächen jeder dieser sekundären Leitungen wirken als Sekundärkoalesaierungseinrichtung für die öltröpfchen größerer Abmessung, die aus dem Einsatz strömen und wirken gleichseitig hiermit als eine erste oder Torstufe eines Sohwerkraftsschei- * debehältera. Jedes vom Einlaß zum Auslaßende strömende Tröpfchen steigt Infolge Trennung durch Schwerkraft hoch und sammelt sich an den Ober- oder Seitenwandflächen der Leitung. Da die Querschnittsfläche dieser Leitung relativ klein ist, tritt jedes einzelne öltröpfchen aus dem Waaserstrom aus und haftet an einer Oberfläche schneller als dies der Pail sein würde, wenn das Tröpfchen aus einem tieferen Teil der Absetzkammer den gesamten Weg bis nach oben hätte durchlaufen müssen. Ein weiterer Torteil des kleinen Querschnittes ist in der Terhinderung der turbulenten Strömung ' in einem Bereich zu sehen, wo SchwerkrafoStrennung erfolgen 6311. ·

Am Austragende jeder der Kanftle wird das auf den oberen Leitungsflächeii angesaamelte öl einer geneigten Platte zu-

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geführt, die koplanar mit der Oberwand jeder der Leitungen let. Die Endkante dieses abstehenden Plattenteils ist mit einer ölrückhaltelippe versehen, die eine weitere Horisontalströnung dee angesamnelen Öle Yerhindert, jedoch dl· kontinuierliche horizontale Strömung des primären Vaeqerstrome ermöglicht. Jeder der geneigten Plattenteile trägt dazu bei, den an ihrer Unterseite befindlichen Ölfilm schräg nach oben gegen die benachbarte Außenwand des jaibaetzkammergehäuses zu richten, längs dessen dieser al^mählieh eu einem oben gelegenen Ölsammler gelangt.

Beispielsweise AusfUhrungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Figur 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausftthrungsform der Erfindung - teilweise geschnitten - zeigt; Figur 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 in Figur 1 und zeigt die Kanäle in erheblich vergrößerter Darstellung;

Figur 5 ist ein Querschnitt ähnlich Figur 2 längs der Linie 3-3 in Figur 1; dl© Figuren 4 und 5 sind Querschnitte ähnlich den Figuren

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2 und 3 durch eine andere Ausftthrungsform der Erfindung!

Figur 6 iot eine Stirnansicht des Koaleszierungseinsatzes; Figur 7 ist eine vergrößerte Seilansicht eines Teiles der gewirkten, in dem Koateezierungseinsatz nach Figur 6 verwandten Bahn;

Figur 8 ist eine auseinandsrgezogene schematische Ansicht des Koaleszierungseinsatzes zusammen mit einer Einrichtung zum Trennen der Blasen;

Figur 9 ist ein herausgezeichneter Seil der Blasentrenneinriohtung, und

die Figuren 10a, 10b und 10c zeigen den Koaleszierungsvorgax> .g an einem in dem Koaleazierungseinsatz benutzten Faserstrang.

In den Figuren ist ein Schwerkraftsvorabeoheider 10 teilweise dargeateilt, der über eine Leitung 12 in eine Einlaßkammer 16 der allgemein mit 14 bezeichneten Eoaleszier- i einheit 14 austrägt. Selbstverständlich 1st der Vorafcecheider 10„ der eine vorgeschaltete Rohtrennung bewirkt, für das Vorgehen nach der Erfindung nicht notwendig» wenn ein Eintr.lttsstrom mit relativ niedrigen ölgehalt teehandelt

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wird. Die erfindungsgemäße Koaleszlereinricntuiig mit niedrigem Druckabfall ist insbesondere geeignet» um die Austragsleistungen bekannter Separatoren in der letzt on Stufe zu erhöhen - ein solcher Iresnacheiäea? 1st Bcheme,-tisch bei 10 gezeigt - deren Ergebnisse viele von den Regierungen aufgestellte Normen zum Reinheiten des Vassars nicht erfüllen.

Injäem in die Einlaßkammer 16 geführten Flüssigkeitsstrom ist der größte Seil des darin vorhandenen Öles in Form fein dispergierter kleine.*? iteöpfciien vOrhandea., dl© sich nicht ohne weiteres für die SchwerkraftsscJb^icbng selbst über lange Absetaperioden eignen. In Fällen jedoch, wo ab und zu ein großer ölklumpen in die Kammer 16 eintritt oder wo Luftblasen mit hereingebracht werden, können diese schnell zum Kopf der Kammer 16 lz> einen Iftiftsammelabscheider 18 aufsteigen. Eine Seite der Kammer 16 wird durch einen Koaleszierungseinsatz 20 begrax&t. Dieser Eineatz 20 umfaßt einen Haschenabsohnitt der ersten Stufe« der aus einem ein koaleszlerendes Medium 24 bildenden Polypropylen bestehen kann, sowie ein. zweites mit 26 bezeichnetes Blasen^errelJBsieb in der zweiten Stufe. Der

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Bineatz kann ist Geh&uee der Roaleszierungseinheit durch ein Paar von Halteringen 22 genalten werden« Anschließend an und in Strumungsrlchtung hinter dem Blaeenzerreißsieb 26 ist eine Absetzkammer 28 mit einer Vielzahl länglicher horizontal verlaufender Leitungen 50 vorgesehen, die ale 2wisohenabeetzkammem dienen, He Leitungen 50 und tue entsprechenden Leitungen 76 nach Tigpz 4 sind sum Zwecke der Veranechaulichung im Schnitt in größerer Darstellung gezeigt. Vie bei der tatsächlichen Xoaldeziereinheit liegen die Abmessungen jedoch bei etwa 2,5 cm C1"^ Breite und Höhe, während der Durchmesser des Gehäuses für die Absetzeinheit etwa 1,2 m (4 PuS) beträgt· Wie am besten aus Figur 2 zu erkennen, wird jede der Leitungen 50 gebildet durch ein Paar von Seitenwandteilsn 52 und einen Kopfwandteil 54. Diese Vandteile wirken mit dem Kopfwandteil 54 einer benachbarten Leitung zusammen und bilden einen im wesentlichen rechteckigen Kanal» der horl- ( zontal die Absetzkammer bis zu einer Stelle.durchsetzt, an der die Seitenwandteile 52 IKnge einer mit 36 bezeichneten stromabwärts gelegenen Kante 56 enden« YIe am besten aus den figuren 1,2 und 5 zu erkennen, verläuft der Kopfwandteil 54 jeder Leitung 50 horizontal

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über die Endkante 36 der Seitenwände hinaus und schafft einen überhängenden Teil bzw. eine Leiste 38. Jeder der überhängenden Teile 33 umfaßt auch eine nach unten vorstehende ölrückhaltelippe 40, die dazu dient, ein weite« res horizontales Abströmen der sich länge der oberen Unterseite jeder der Kopfwände 34 bewegenden ölansammlung zu unterbinden. Nach Figur 3 ist die Breite jedes Seiles 38 geringfügig kleiner als die Innenabmessung des zylin* drischen Gehäuses der Einheit. Hierdurch kann das vom Ende jeder Einzelleitung 30 abgetrennte öl nach oben längs der geneigten Unterseite des überhängenden Teiles 38 in eine ölsammelkammer 44 wandern. Diese üleammelkam» mer 44 let durch einen Kreisring 42 an ihrer Abströmseite begrenzt· Bas von den obersten Seitenkanten der überhängenden Seile 38 abströmende Öl steigt ?'ur Innenweite des Gehäuses auf und wandert nach oben in den ölabsetzteil 46« Der ölabsetzteil 46 ist mit einem geeigneten ölauslaSstutzen 52 versehen, während der XiuftEasamela"b~ scheider 18 mit einem ähnlichen ölstutzen und einer o"bon angeordneten Entlüftung 56 versehen ist.

Der aus den jeweiligen Enden jeder der Leitungen 30 ans-

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tretende Wasserstrom fließt quer zur Unterseite jeder der herabhängenden Lippen 40 in eine Auslaßkammer 48, die über einen unteren Teil in·eine Wasserauslaßleitung 50 mündet..

Die Figuren 7 Ms 10 dienen der Erläuterung der Wirkungsweise des Koaleszierungüeinsatzes 20. !fach Figur * 7 besteht die Bahn des Eealeßzierungsmediums aus einem gewirkten Gebilde bestimmter Breite, das gleich der gewünschten horizontalten Breite des Einsatzes ist.' Die Bahn ist spiralförmig vorzugsweise relativ lose zu einer zylindrischen Scheibe, wie in Figur 6 gezeigt, gewickelt, die im Außendurchmessor dem Innendurchmesser' des Koaleszierungsgehäuses entspricht« Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die spezifische Sichte des gewirkten Gebildes 58 und die Spiralwioklung so gewählt, daß sich ein Einsatz von 15 cm Tiefe (6") "

mit etwa 80# Hohlvolumen ergibt, wodurch der Druckabfall des Einsatzes auf ein Minimum herabgesetzt wird und auoh hierin ein optimales öltröpfchenwaehstum ohne das augehörige Verstopfe» (Leu Einsatzes durch ieatstoffe he3-vorgerufen v/lrd, Tn Fällen» w ein hoher

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Druckabfall und eine Verstopfung durch Feststoff keine oder nur geringe Folgen haben, kann die Dichte des Einsatzes zur Verbesserung der Koaleszierungsleistung erhöht werden. Ist dagegen ein Verstopfen durch Feststoffe ein Problem, so können sowohl das Hohl volumen wie die Tiefe des Einsatzes gesteigert werden, um dieses Verstopfen ohne Aufgabe des KoaleszierungswirkungsgradeB zu begrenzen. !Dritt ein ttbermäßigea Verstopfen durch Feststoffe auf, so kann ein Vorfilter auch der Koaleszierungsvorrichtung vorgeschaltet werden. In Ströraungsrichtung hinter dem Koaleszierungsmedium ist ein ähnliches zylindrisches scheibenartiges spiralförmiges Gebilde aus spitzen Drähten 60 vorgesehen, die an Haltedrähte 62 befestigt sind. In Betrieb dienen diese spitzen Drähte 60 dazu, alle ungewöhnlich großen nit öloberfläehe versehenen Wasserblasen, die eioh auf der Austragseite des Koaleeaierungsmediume 24 bei hohen Diirchsatzgeachwindigkeiten bilden, zu zerreißen. Diese Arbeitsweise der Blasentrenneiarichtung ergibt sich am besten aus der schematischen Darstellung der Figur 8, in der feine öl tröpfchen 64 in Strömungerich vor dam Eineatz dargestellt sind« Diese Tröpfchen

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wachsen, zu öltröpfchen größerer Abmessung, die alt 66 bezeichnet sind, cusanmen. Wegen der relativ offenmaechigtn Hatur dee Soaleseierungselnsatsee 24 und der relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit der diesen duroheetsenden Medirastroas, herrscht die Heifung arar Bildung von «it Ölfilm versehenen mit 68 beselohneten groSen Blasen vor· Biese Wasser-ln-Ol-Blasen 68 besltsen einen Mittelteil oder Kern 70 aus Wasser und einen sehr dünnen Ölfilm als Außenachicht 72. Sie spit »en Srftfee 60 dienen dasu» diese unerwünschten Waeeer-in-öl-Blaeen 68 auf«utrennen und, nachdem sie zusaamenfallen, werden meKtsllohe gröfle koalesslerte öl tröpfchen 66 auf dtr AbttrQjaeelte dee Zerreieslebes 26 gebildet.

Die Darstellung nach den Figuren 10a, 10b und 1Oo ermöglicht es, die Koaleesierungsvixknng eines üneelstranges der Bahn besser zu verstehen. In den Tiguren 10a - ο ist ein Einaelstrang 74 der Bahn 58 dargestellt, der sich aus einer Tielsahl von Eineelf aeern oder -fäden susanaensetst. Die Erfindung wird «war anhand einer voraugevelsen Atxsflihrungsfozm eines vielfs> digen Stranges beschrieben, jedoch kann auch ein einziger

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Einzelfadenstrang benutzt werden. Gewünschtenfalle kann im Strang 74 auch ein Metalldraht 75 zur Steigerung von dessen Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Zueanmendrtickung Torgesehen sein, Aue den Figuren 10» - ο ist ersichtlich, vie eine Vielzahl feiner öltröpfohen 64 eich nach und naoh auf derntJmfang der String· 74 Bammeln und einen Ölfilm hierauf bilden* Bei Vaoheen dee Ölfilme· oder der Schicht auf auareiohende Dicke und Größe brechen Tropfohen größerer Abmessung vom stromabwärts gelegenen Teil ab» die duroh Schwerkraft leichter getrennt werden.

In den Figuren 4 und 5 ist eine wahlweise Anordnung für die Leitung der Absetzkammer offenbart· Insbesondere umfaßt die Absetzkammer eine Vielzahl länglicher Leitungen 76 mit Seitenwandteilen 78 und eines Zopfwandteil 80« Die Leitungen jeweils auf der rechten und linken Seite der mittleren Trennwand 84 tragen die Ölfilmschicht auf die Unterseite ihrer oberen Wände etwa in der gleichen Weise wie bei der vorbesohriebenen AusftlhrungBform zu einem abstehenden oder Überhängenden Teil mit einer ölrückhaltelippe 82 an .dessen Ende aus.

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So durch die ölrttokhaltelippe 82 gesammteltes Ol wandert

welter nach oben zu deren Kante und in die Ringkammer in der Nähe der Innenwand des Gehäuse« wie in Figur 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Absetzkammer vertikal durch die Trennwand 84 unterteilt und liefert so einen Doppelweg zur Ansammlung der koaleszierten und abgesetzten öltröpfohen oberhalb des Ulabsetzteiles 46. ' "

Durch die beschriebenen erfindungsgeuABen Maßnahmen wird ein neuartiger KoalesBierungseinsatB geschaffen, bei dem es eich entweder uo elnf&dig· oder rielf&dlg· Fasern vorteilhaft aus Polypropylen, Polyäthylen od#r ähnlichen lipophilen Materialien handelt. Sie gewebte und spiralförmig gewickelte Anordnung und Ausrichtung des KoaleszierungseineatBes ist derart» da3 «in minimaler Druckabfall für die Flüssigkeit bti entsprechen« | dem Fehlen eines Vers topf ens eintritt· In· einer bestimmten Weise arbeitet der Koalesilerungeeina&te · -aber auoh als ein Verteiler,vor den Absetzleitungen. Ein gewisser Druckabfall 1st daher unvermeidbar» Das Maschenmaterial kann auf die richtige Dichte für den je- ' weiligen besonderen AnwendungsBweok gewickelt werden.

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Me größeren durch den erfindlungsgemäßen Koalesziereinsatz erzeugten öltröpfchen werden in eine anschließende abgeteilte Absetzkammer geleitet, die eng im Abstand aneinander angeordnete Ablenkbleche aufweist, um eine kompakte Auslegung der Vorrichtung zu ermöglichen. Der enge Abstand sowohl der horizontalen wie der vertikalen Ablenkbleche, die jede der abgeteilten Leitungen bilden, vermindert die einzelne Entfernung bis zum Absetzen, die für ein betrachtetes koalesziertes öltröpfchen erforderlich ist und dient dazu, in der Absetzzone eine mehr laminarere Strömung aufrecht zu erhalten, die für eine minimale Absetzzeit und eine optimale Leistung wichtig ist. Biese kompakte Anordnung und der niedrige IDurckabfall machen die Koaldszier-Separatoreinh&it insbesondere geeignet für Marineaweoke, wo die Anforderungen an den Installationsraum begrenzt sind und f.as Schiff rollenden und , stampfenden Bewegungen unterworfen ist« Eine nach der erfittditngsges&ßen Maßnahme erstellte Vorrichtung besitzt etwa 1/4 der Größe vergleichbarer im Handel erhältlicher Vorrichtungen und besitzt einen höheren Xrenngrad als die anderen im Wettbewerb stehenden Einheiten. In der Praxis wiri. eine Mniiei f; Mit einer

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Leistung von 300 (us) Tonnen pro Stunde oder andere ausgedrückt 4500 litern/min (1200 Gallonen pro min) und einem Druckabfall von weniger als 0,14 kg/ca (2 psi) konstruiert mit einem Durchmesser von 1,2 m (4 Fuß) und einer Länge.von 3 m (10 IuB), Bas hohe Leistungsvermögen erhält man, ohne daß eine weitere Druckquelle vorgesehen sein müßte, und «war wegen des niedrigen, in dem Eoalesziereinsate auftretenden Druckabfall mit einem relativ hohen Anteil an Hohlvolumen im Bereich von 80 #.

Bei den obengenannten Abmessungen und bei einem Durchsatz von 500 Tonnen pro Stunde erhält man eine Oberflächengescliwindigkeit durch den Koaleseierungseinsatz von etwa 4200 litern/min/m (100 gpm/ft ). Dies bedeutet, daß für jedes eineeine koaleszierte öltröpfehen 66, das am Einlaßende jeder βineeinen Leitung 30 eintritt, die Verweilzeit innerhalb der Leitung etwa gleich einer halben Hinute ist, wenn_fdie Leitungslänge bei etwa 2,15 m (7 Fuß) liegt. Bs hat sich herausgestellt, -daß die Tröpfchen sich über die vertikale Roh· von

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etwa 2,5 cm einer einzelnen Leitung, in dieser Terweilzeit von einer halben Minute, in der Leitung bei diesen Strömungsgeschwindigkeiten aussondern. Bei bekannten Vorriehtungen, die mit unterteilten Absetakarasern der genannten Art arbeiteten, war die einzige Alternative darin zu sehen, die Strömungsgeschwindigkeiten für einen betraohteten Einseitropfen während des Durchströmen© eu vermindern oder das Volumen der Absetzkammer wesentlich eu vergrößern, um eine äquivalente Ausgangsleistung zu erhalten* Erfindungsgemäfi wurde das Verhältnis von Abmessungen zu Durohsatzgesohwindiglceiten sur Herstellung einer neuen billigen Eceleessierungseinheit hoher Leistung optimal!eiert.

Fatentansprtlohe

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: BAD

Claims

- 21 PATENTANSPRÜCHE

1.) Verfahren zum Koaleasier em dispergierter Tropfoben einer ersten Flüssigkeit, insbesonde» öl»und Trennen Ton einer zweiten Flüssigkeit, insbesondere Wasser, dadurch, gekennzeichnet, daß die Mischung durch ein koaleszierendes Medium zur Erzeugung von öltröpfehen größerer Abmessungen geleitet wird, hiernach die Mischung durch eine Vielzahl parallel und horizontal liegender Leitungen zur Verhinderung einer turbulenten Strömung bei hohen Surohsatzgesohwindigkeiten geführt wird» wobei die Oberflächen der Leitungen einen sekundären Koaleazierungeeffekt auf die öltröpfehen ausüben und gleichzeitig als vorgeschaltete Sohwerkraftsabsetzkamtter dienen» während sich die Tröpfchen vom einen Ende der Leitung zum anderen Ende hin bewegen, und daß die welter koalesaierten und durch Schwerkraft vorabgesohiedenen ölteilohen von i jeder Leitung einer letzten Schwerkraftsabseheldekammer zugeführt werden«

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit uloberfläohe versahenen Wasserblasen größeren

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OBKSfMAL

Durchmessers beim Auetreten aus der AbstrSnseite des Koölössierungsmediums zertrennt wenden«

3..) Vorrichtung zur Durchführung des Torf ahrens einer der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet duroh ein Bett aus Fasern (20; 24) zum Koalisieren der feinen Tröpfchen (64) der ersten Flüssigkeit in Tröpfchen (66) größerer Ab» messungenj durch eine angeschlossene Absetskammer (28) zur Aufnahme der aus erster und zweiter Plüesigkeit bestehenden Mischung beim Austritt aus dam Bett (20), wobei die Absetzkammer (28) ein Außengehäuae umfaBt und Wände (32j^ 44) die .eine Vielzahl länglicher benachbarter Kanäle (30) bilden, die horizontal durch das Gehäuse (14) verlaufen, wobei jeder dieser Kanäle (30) ale Yoratsetz« kammer (28) dient und wenigstens eine Wand fels zusätzliche Koaleszierungsfläohe für die Tröpfchen größerer Abmessung herangezogen wird; durch eine Tielzanl geneiggter Platteneuebildungen (38) am Austragende der Kanäle zum Sammeln und !Uhren der durch Schwerkraft abgeschiedenen und weiter koalesssierten Tröpfchen (66) größerer Ab» messung beim Austritt aus de>* Xasireagaeadd ;;*?ϋ©ει

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BAD ORiQlNAL

(50) sur Innenwand des Gehäuses* wobei jede dieser ge~ neigten Plattenausbildungen einen Lippenteil (40; 82), der sich quer zur Horizont aleitrömung stellt zur Unterbindung einer weiteren horizontalen Strömung der ersten Flttssigkeit aufweist; und durch an einen Teil des Gehäuses (14) angeschlossene Einrichtungen (46) zur Aufnahme der angesammelten ersten Flüssigkeit.

4·) Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dt-ß die Fasern (75) und die Wgnäe tmi lipophilem Material wie Polypropylen oder (!!aufbereiteten Glasfasern bestehen, und die erste Flüssigkeit ein Kohlenwasserstoff, beispiels weise Cl, ist.

5·) Vorrichtung nach Anspruch 4» gekennzeichnet durch BIasentrennmittel (60) im Abstand in Strömungsrichtung hinter dem Faserbett, zwischen Faeerbett und Absetzkammer (38), wobei das Blasentrenxuoittel (60) so ausgebildet ist, daß mit Oberfläche versehene Blasen großen Durchmessers der zweiten jntissigkelt hinter dom Pacerlsött sieh bilden.

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BAD ORiGfNAI.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet duroh eine gewirkte Bahn (24) llpophller Fasern aum Koaleezieren der feinen OltrOpfohen In OltrOpfohen (66) größerer Abmessungen, die einer Schverkrafttrennung leiohter «ugSnglloh sind·

7») Vorrichtung nach einem der AnsprÜone 5 bis 6» gekennseiohnet duroh eine naohgesohaltete Absetzkammer alt Gehäuse f Kopf- und Seitenwinden but Bildung einer Vielzahl benachbarter Kanäle, die horizontal duroh das OehEuß· ▼erlaufen und dieses la wesentllehen füllen und jeder Kanal als Vorabsetzkaamer dient» wobei die Kopfwunde gegen die Horizontale unter einem Winkel gröfler al» 10° und vorzugsweise ttwa 45° geneigt sind und als susätBllohe Koaleszlerungsfläohe für dl« Tröpfchen größerer Abmessung dienen.

8.) Vorrichtung nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, daS das koaleszierende Jtodlum (24) aus lipophiltn SPassrn besteht aus einer länglichen Bahn (58) von etwa 15 ca Breite, die spiralförmig unter Bildung «Ines sohtiben·· artigen Einsatzes gewickelt ist, der das lünlafiende

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in das Gehäuse füllt, wobei der Einsatz «inen Druckabfall Ton sieht aehr als ο, 14 fcg/oa (2 pil) bei StrBeungsgeeohwindigceiten von 4200 litero/min/*² (100 gpa/ft²) aufweist.

9«) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß jede Faser dar Bahn aus einer '/Vieleahl von Bineel- * fadeneträngen zusammengesetzt ist (figur 10a - 10ö).

10.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenneelohnet, daß die Porenfläche des Koaleszierungaeinsatzes etwa ausmacht und einen Druckabfall von weniger als 0_f14 kg/cm (2 pei) an durchströmenden Medien in einer Strömungerichtung parallel zur Bahnbreite bei Geschwindigkeiten

2 ₂ von 4200 litern/min/m (100 gpm/ft ) hervorruft.

11. Vorrichtung naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede laser der Bann aus einer Vieliahl von Einaelfadenetringen (74) und wenigstens einem metallische* Stmng (7?) besteht.

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