DE1642863B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Trennung von mit einem Spaltmittel versetzten Emulsionen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Ver- solchen Vorrichtung wird erfindungsgemäß so verfahren zur Trennung von mit einem Spaltmittel ver- fahren, daß zum Anheben des Niveaus des in dem setzten Emulsionen, insbesondere verbrauchter Öl- Misch- und Klärbehälter abgeschiedenen Öls Frischin-Wasser-Emulsionen, in ihre Bestandteile. Die Er- wasser mittels einer Förderpumpe von unten in den findung ist aber auch für die Trennung anderer 5 Behälter eingeführt werden, bis das auf dem Wasser Emulsionstypen, z. B. von Wasser-in-Öl-Emulsionen schwimmende Öl über den Überlauf aus dem Beanwendbar und geeignet. hälter abgelaufen ist. Dabei kann die Förderpumpe

Die verschärften Bestimmungen zum Schutz der durch einen in Höhe des Überlaufniveaus für das Öl Gewässer zwingen die Unternehmen, verbrauchte im Misch- und Klärbehälter angeordneten Tester Emulsionen nicht mehr wie früher unmittelbar in die io selbsttätig abgeschaltet werden, sobald das Öl abKanalisation abzuleiten, sondern diese vorher in gelaufen ist. Nach Ablaß des Schlamms aus einem Wasser, Öl und Fremdstoffe zu trennen und nur das im Boden des Misch- und Klärbehälters angeord-Wasser mit einem noch zulässigen geringen Rest- neten Ventil kann das geklärte Wasser über ein von gehalt an Öl in die Kanalisation abzulassen. Das Öl einem Tester gesteuertes Magnetventil selbsttätig abwird dann meist verbrannt und die Fremdstoffe wer- 15 gelassen werden. Das über den Überlauf entfernte den der Müllverbrennung zugeführt. Öl kann in einen Trennbehälter geleitet werden, in

Bekannte Vorrichtungen zum Trennen von mit welchem durch Absetzen eine weitere Trennung von

einem Spaltmittel versetzten Emulsionen umfassen dem mitgerissenen ölhaltigen Wasser durchgeführt,

einen zylindrischen Misch- und Klärbehälter mit das Öl über einen Ablaß entfernt und das ölhaltige

kegelförmigem Boden, eine den Behälterraum in 20 Wasser zur weiteren Verarbeitung in der nächsten

einen Ringraum und einen damit kommunizierenden Charge in den Misch- und Klärbehälter zurück-

Innenraum teilende zylindrische Trennwand, eine geführt wird.

tangentiale Zuleitung der Flüssigkeit in den Ring- Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich raum, eine zentrale Ableitung für die abgesetzte aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichschwerere Flüssigkeit, einen Schlammablaß und eine 25 nung dargestellten Ausführungsbeispiels einer nach Umwälzpumpe. Jedoch ist bei den bekannten Vor- dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Vorrichtungen der Rest-Ölgehalt noch ziemlich hoch. richtung und der Arbeitsweise dieser Vorrichtung. Obwohl noch keine einheitlichen Vorschriften be- F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der Vorstehen, kann schon jetzt angenommen werden, daß richtung;

der restliche Ölgehalt im Wasser unter 15 mg/1 liegen 30 Fig. 2 zeigt den Misch- und Klärbehälter;

muß. F i g. 3 ist ein Schnitt durch diesen Behälter nach

Auch sind die bekannten Trennanlagen verhältnis- Linie A-B in F i g. 2.

mäßig teuer. Da die Trennung der verbrauchten Die Anlage zur Trennung von Emulsionen besteht

Emulsion aber für die Industriebetriebe nicht pro- im wesentlichen aus dem Sammelbehälter 1 für die

duktiv ist, müssen die Kosten für die Anlage und das 35 verbrauchte Emulsion, der Förderpumpe 2, dem

Verfahren so niedrig wie möglich gehalten werden. Durchlauf-Erhitzer 3 mit Temperaturregelanlage 4,

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, die Anlage- und dem Misch- und Klärbehälter 5 mit den Testern 6

Betriebskosten gering zu halten und die Anlage selbst und 32 und dem Magnetventil 7, der Umwälz-

so auszubilden, daß diese keine empfindlichen Bau- pumpe 8, dem Trennbehälter 9 mit Ölablaß 10 und

teile enthält, wodurch eine lange Lebensdauer er- 4° Wasserrückführung 17, dem Ansetzbehälter 11, dem

reicht wird. Frischwasseranschluß 12, der Frischwasserzuf üh-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rungsleitung 23 und der Überlaufleitung 13.

sehr hohen Reinheitsgrad des Wassers, einen niedri- Der Misch- und Klärbehälter 5 (F i g. 2 und 3)

gen Wassergehalt des abgeschiedenen Öls und der steht auf den Standfüßen 34. Er besteht aus der zy-

Fremdstoffe sowie einen gegenüber den bisher 45 lindrischen Behälterwand 20 mit kegelförmigem

bekannten Anlagen geringeren Kostenaufwand Boden 21, in dem sich unten der Tester 6 und der

für Beschaffung und Betrieb der Anlage zu ermög- Austritt des geklärten Wassers in die Kanalisation

liehen. mit Magnetventil 7 sowie das Schlammablaßventil

Um dies zu erreichen, ist eine Trennvorrichtung 22 und die Frischwasserzuführungsleitung 23 befinmit einem zylindrischen Misch- und Klärbehälter mit 50 den. In bzw. an dem Behälter 5 befinden sich ferner kegelförmigem Boden, einer den Behälterraum in der Innenzylinder 26, der Emulsionseintrittsstutzen einen Ringraum und einen damit kommunizierenden 24, der tangential angeordnet ist, der Emulsionsinnenraum teilenden zylindrischen Trennwand, tan- austrittsstutzen 25, der konzentrisch die Emulsion gentialer Zuleitung der Flüssigkeit in den Ringraum, aus dem Innenzylinder 26 entnimmt, die an der Bezentraler Ableitung für die abgesetzte schwerere 55 hälterwand 20 und am Innenzylinder 26 angebrach-Flüssigkeit, einem Schlammabfluß und einer Um- ten Wirbelbleche 27, der Ölauffangtrichter 28, der wälzpumpe gemäß der Erfindung, dadurch gekenn- Ölaustritt bzw. die Ölüberlaufleitung 29, der Tester zeichnet, daß über dem Innenraum ein trichter- 32, der Deckel 30, die Schwimmervorrichtung 31, förmiger Ölauffangbehälter angeordnet ist, der sich die Belüftung 33 sowie die Überlaufleitung 13.
mit seinem Rand etwa bis über die zylindrische 60 Der Ansetzbehälter 11 besteht aus einem zylin-Trennwand erstreckt und an seinem Boden in ein drischen Gefäß mit einer nicht gezeichneten Sackradial gerichtetes Ölaustrittsrohr übergeht. Bei einer auflage, einer Zuführungsleitung 14 für erwärmte zweckmäßigen Ausführungsform sind an der zylin- Emulsion und einer Absaugleitung 15 für das gelöste drischen Innenwand des Misch- und Klärbehälters Spaltmittel. Die Leitung 15 mündet in die Ansaug- und an der Außenseite der zylindrischen Trennwand 65 leitung der Förderpumpe 2. Eine Sackauflage ist Wirbelbleche, z. B. in der Form von achsparallelen zweckmäßig, weil die Spaltmittel in Säcken geliefert Rippen angebracht. werden und sich durch die Auflage leichter entleeren

Bei der Trennung von Emulsionen mit Hilfe einer lassen.

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Insbesondere bei größeren Anlagen kann der An- Wasserspiegel schwimmende Öl in den Ölauffangsetzbehälter 11 eingespart bzw. durch eine Vorrich- trichter 28 und von dort über die Leitung 29 in den tung ersetzt werden, die das Spaltmittel unmittelbar Trennbehälter 9 abgeflossen, so schaltet der Tester der in dem Misch- und Klärbehälter 5 kreisenden, 32, der nur trübe Flüssigkeit freigibt, die Fördererwärmten Emulsion zuführt, z. B. mit Hilfe einer 5 pumpe 2 ab. Beim Abfluß des Öls in den Ölauffang-Förderschnecke mit regelbarer Geschwindigkeit bzw. trichter läßt es sich nicht vermeiden, daß noch Was-Förderleistung. Hierbei wird das pulverförmige Spalt- ser mitgerissen wird. Es handelt sich dabei um Grobmittel in einen Auffangbehälter mit Förderschnecke wasser, das sich leicht vom Öl trennt. Diese Trengefüllt, in den Behälter 5 überführt und dort durch nung findet im Trennbehälter 9 statt. Das im Trenndie erwärmte und in turbulenter Bewegung befind- io behälter abgesetzte Öl wird über den Ölablaß 10 entliche Emulsion rasch gelöst und verteilt. fernt.

Auch flüssige Spaltmittel sind verwendbar. Diese Das sich im Trennbehälter abscheidende Wasser

brauchen nur eingefüllt oder durch eine Leitung zu- dagegen wird wegen seines unvermeidlichen Öl-

geführt zu werden. gehaltes, nachdem aus dem Misch- und Klärbehäl-

Die Verwendung der erwärmten Emulsion als 15 ter 5 die festen schlammartigen Verunreinigungen

Lösungsmittel für das Spaltmittel hat den Vorteil, über den Schlammablaß 22 und das geklärte Wasser,

daß nicht extra Wasser für diesen Zweck erwärmt zu sofern der Tester 6 eine zufriedenstellende Beschaf-

werden braucht. Der in der Emulsion vorhandene fenheit dieses Wassers festgestellt hat, durch den

Ölgehalt beeinträchtigt den Lösungsvorgang für das Wasserablaß mit Hilfe des Magnetventils 7 entfernt

Spaltmittel nur unwesentlich. 20 sind, in den Misch- und Klärbehälter mittels der

Die Arbeitsweise ist folgende: Die verbrauchte Förderpumpe zurückgefördert.

Emulsion wird in dem Sammelbehälter 1 aufgefan- In dem Fall, daß das Wasser im Misch- und Klärgen. Aus diesem fördert die Förderpumpe 2 die behälter eine Trübung aufweist und somit nicht ausEmulsion über den Erhitzer 3 in den Misch- und reichend entölt ist, was sich auf den Tester auswirkt, Klärbehälter 5. Um den Zeitaufwand für die Erwär- 25 der dann das Magnetventil nicht öffnet, muß eine mung so niedrig wie möglich zu halten, ist bereits Nachbehandlung mit dem gleichen oder einem beim Einbringen der Emulsion in den Misch- und ähnlichen wasserlöslichen Spaltmittel durchgeführt Klärbehälter der Erhitzer 3 eingeschaltet. Der Er- werden.

hitzer ist aus Kostengründen in seiner Heizleistung In den meisten Fällen ist es notwendig, vor dem nicht so ausgelegt, daß hierbei bereits die für den 3° Ablassen des geklärten Wassers dessen pH-Wert zu Spaltvorgang zweckmäßigste Temperatur, beispiels- bestimmen. Falls der pH-Wert wesentlich unter 7 weise 80° C, erreicht wird. Vielmehr wird, sobald der liegt, muß das Wasser vor dem Ablassen durch Misch- und Klärbehälter gefüllt und die Förder- Natronlauge oder ein ähnliches Alkali neutralisiert pumpe durch die Schwimmervorrichtung 31 (F i g. 2) werden. Sollte nur eine geringe Korrektur des pH-abgeschaltet und die Umwälzpumpe eingeschaltet 35 Wertes notwendig sein, so genügt die weitere Zuwird, die Emulsion mit Hilfe der Umwälzpumpe 8 gäbe von Frischwasser, wobei ein entsprechender umgewälzt und hierbei auf die benötigte Temperatur Teil des sauren Wassers vorher abgelassen werden gebracht. Ist die Temperatur erreicht, so werden muß.

durch eine Temperaturregelanlage 4 die Heizung und Der Misch- und Klärbehälter arbeitet wie folgt, anschließend die Umwälzpumpe automatisch ab- 40 Die Emulsion wird zwecks guter Durchwirbelung geschaltet. durch den Emulsionseintritt tangential in den Ring-Parallel wird in einem Ansetzbehälter 11 das raum zwischen Behälter 20 und Innenzylinder 26 Spaltmittel, ζ. B. Magnesium-Chlorid, Eisensulfat, eingeführt und setzt den gesamten Inhalt des Behäl-Aluminiumsulfat od. dgl. in Wasser gelöst und mit ters in eine kreisende Bewegung. Durch Wirbelbleche Hilfe der Förderpumpe 2 der erwärmten Emulsion 45 27, die innen an der Behälterwand 20 sowie am nach vorherigem Wiedereinschalten der Umwälz- Innenzylinder 26 in ausreichender Anzahl angepumpe 8 zugeführt. Nach einem nochmaligen Um- bracht sind, wird eine Turbulenz herbeigeführt. Bei wälzen, das den Zweck hat, das nunmehr flüssige der kreisenden Bewegung sinkt die Emulsion nach Spaltmittel innig mit der Emulsion zu vermischen, unten. Hierbei scheiden sich die schweren Fremdfindet im Misch- und Klärbehälter 5 durch Abstehen 5<> stoffe aus und sammeln sich im kegelförmigen Boden unter Ruhe der Spaltvorgang und eine Trennung in 21. Sobald die Emulsion den unteren Rand des Öl, Wasser und mechanische Verunreinigungen statt. Innenzylinders 26 erreicht hat, steigt sie in diesem

Nach diesem Klären, das je nach der Beschaffen- nach oben und wird dann durch das konzentrisch heit der Emulsion 5 bis 24 Stunden dauert, wird mit angeordnete Emulsions-Austrittsrohr 25 abgeleitet, Hilfe einer Hebevorrichtung (28 und 29 — F i g. 2) 55 das unterhalb des Flüssigkeitsniveaus beispielsweise das abgeschiedene Öl bei 16 dem Trennbehälter 9 mehrere rechteckige auf den Umfang verteilte Auszugeführt und dort weiter vom Wasser befreit. Das trittsöffnungen hat.

hierbei anfallende, noch ölhaltige Wasser wird bei Die vorstehend geschilderte Arbeitsweise des

der nächsten Charge über die Leitung 17 wieder Misch- und Klärbehälters 5 ist während der Aufheiz-

dem Misch- und Klärbehälter 5 zur nochmaligen Be- 60 periode und der Beimischung des Spaltmittels von

handlung zugeführt, während das Öl vorher aus dem Bedeutung. Beim Klärvorgang, der bei ruhendem

Trennbehälter 9 abgelassen wird. Flüssigkeitsinhalt stattfindet, gewährleistet die Kon-

Die Hebevorrichtung arbeitet in der Weise, daß struktion des Misch- und Klärbehälters, daß sich alle

mit Hilfe der Förderpumpe 2 über die Wasser- Komponenten (Öl, Wasser und feste Fremdstoffe)

anschlüsse 12 und 23 Frischwasser unten in den 65 leicht voneinander trennen können. Nach dem Klär-

Misch- und Klärbehälter 5 gefördert wird, bis das Vorgang werden die festen Fremdstoffe, die sich als

Flüssigkeitsniveau I auf Niveau II (F i g. 2) gehoben Schlamm unten im kegelförmigen Boden 21 gesam-

ist. Ist dieses Niveau erreicht und das oben auf dem melt haben, abgelassen und dann der gesamte

Flüssigkeitsinhalt durch Zuführung von Frischwasser bis zum Niveau II angehoben. Hierbei fließt das oben auf dem Wasser schwimmende Öl über den Ölauffangtrichter 28 und über die Uberlaufleitung 29 in den Trennbehälter 9.

Der Tester 6 ist wie der Austritt 7 des geklärten Wassers unten im kegelförmigen Boden 21 angeordnet. Die Höhe des Wasseraustritts zum Schlammablaß ist so zu wählen, daß sich der normalerweise anfallende Schlamm unterhalb des Wasseraustritts-Stutzens sammeln kann. Da der Schlamm vor dem Ablassen des Wassers entfernt wird, entstehen auch dann keine Schwierigkeiten, wenn der Schlamm reichlicher anfallen sollte und den Wasseraustrittsstutzen bedeckt. Der Stutzen 23 für den Frischwassereintritt wird zweckmäßigerweise ebenfalls unten angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß das geklärte Wasser beim Anheben des Flüssigkeitsniveaus möglichst wenig wieder in Bewegung gebracht wird, um der Gefahr eines Wiedereinmischens des abgeschiedenen Öles zu begegnen. Der Tester 32 ist in Höhe des Niveaus II angebracht. Sobald die Flüssigkeit eine klare Beschaffenheit erhält — d. h. nachdem das Öl und das Öl-Wasser-Gemisch abgeflossen sind — schaltet der Tester 32 die Förderpumpe 2 und damit die weitere Frischwasserzufuhr ab.

Die Wirkungsweise des Trennbehälter 9 ist folgende. Das über den Ölauffangtrichter 28 und die Ölüberlaufleitung 29 aus dem Misch- und Klärbehälter abfließende Öl reißt Grobwasser mit, das sich durch einfaches Abstehen wieder vom Öl trennt. Aus diesem Grunde genügt es, wenn das Öl-Wasser-Gemisch unten in den Trennbehälter eingeführt wird. Nach einem Klären, bei dem sich das leichtere Öl oben auf der Wasseroberfläche sammelt, läßt sich das Öl, das noch einen Rest-Wasser-Gehalt bis etwa 5 Gewichtsprozent hat, über einen Ölablaß 10 ablassen. Das abgesetzte Wasser, dessen Ölgehalt unbestimmt ist, wird unter Verwendung der Förderpumpe 2 über die Wasserrückführungsleitung 17 vor dem Einbringen der nächsten Charge wieder in den Misch- und Klärbehälter 5 zurückgepumpt und gemeinsam mit der nächsten Charge einer nochmaligen Behandlung unterzogen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von mit einem Spaltmittel versetzten Emulsionen, insbesondere verbrauchter Öl-in-Wasser-Emulsionen mit einem zylindrischen Misch- und Klärbehälter mit kegelförmigem Boden, einer den Behälterraum in einen Ringraum und einen damit kommunizierenden Innenraum teilenden zylindrischen Trennwand, tangentialer Zuleitung der Flüssigkeit in den Ringraum, zentraler Ableitung für die abgesetzte schwerere Flüssigkeit, einem Schlammablaß und einer Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Innenraum ein trichterförmiger Ölauffangbehälter (28) angeordnet ist, der sich mit seinem Rand etwa bis über die zylindrische Trennwand (26) erstreckt und an seinem Boden in ein radial gerichtetes Ölaustrittsrohr (29) übergeht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der zylindrischen Innenwand (20) des Misch- und Klärbehälters (5) und an der Außenseite der zylindrischen Trennwand (26) Wirbelbleche, z.B. in der Form von achsparallelen Rippen (27) angebracht sind.

3. Verfahren zur Trennung von Emulsionen mit Hilfe der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anheben des Niveaus des in dem Misch- und Klärbehälter (5) abgeschiedenen Öles Frischwasser mittels einer Förderpumpe (2) von unten in den Behälter eingeführt wird, bis das auf dem Wasser schwimmende Öl über den Überlauf (28, 29) aus dem Behälter abgelaufen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (2) durch einen in Höhe des Überlaufniveaus für das Öl im Misch- und Klärbehälter (5) angeordneten Tester (32) selbsttätig abgeschaltet wird, sobald das Öl abgelaufen ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablaß des Schlammes aus einem im Boden des Misch- und Klärbehälters (5) angeordneten Ventil (22) das geklärte Wasser über ein von einem Tester (6) gesteuertes Magnetventil (7) selbsttätig abgelassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen