DE1810024A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Emulsionen - Google Patents

Description

Howe-Baker Engineers, Inc., Tyler /Texas Vorrichtung zur Behandlung von Emulsionen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur elektrischen Behandlung von Emulsionen mit einer kontinuierlichen ölphase·

Eine Emulsion mit kontinuierlicher ölphase wird eines Hoch- m spaiinungsfeld unterworfen, um eine Trennung des öle vom Gemisch, das noch andere Flüssigkeiten enthält-, au erreichen*

Es ist bekannt, Emulsionen mit kontinuierlicher ölphase derart au behandeln, daß sich die dispergieren Tröpfchen vereinigen und dt.nn von der Ölphase durch das Schwergewicht abgetrennt werden· Dieses Verfahren, welches beispielsweise in der US-Patentschrift 987 115 beschrieben ist, hat eine weite kommerzielle Aufnahme gefunden und wird ausgedehnt

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zum Entsalzen und Entwässern von Üohöl verwendet. Dieses Verfahren entfernt die Hauptmasse der dispergierten Phase, aber es ist mit ihn nicht möglich, die dispergierte Phase auf unterhalb 1/1C eines Prozente au verringern, auch wenn leicht bearbeitbare Rohöle behandelt werden·

Es ist auch bekannt, eine Emulsion mit kontinuierlicher Ölphase (US-Patent 1 931 725) dadurch zu behandeln, daß aan die Emulsion der Einwirkung eines- elektrischen Feldes mit einec größeren uparinungsgradienlen zur negativen Elektrode als zur positiven Elektrode unterwirft, wobei das genannte Feld durch einen elektrischen Gleichstrom erzeugt wird. Die dispergierte Phase wird durch Kataphorese abgetrennt und sammelt sich an einer dei* Elektroden und läuft aufgrund des Schwergewichts nach unten» Zwar ist dieses Verfahren bei einigen Emulsionen technisch anwendbar, aber es hat keinen Eingang in die Technik gefunden.

Es ist weiter bekannt, eine Emulsion mit kontinuierlicher Ölphase (US-Patent 2 855 356) dadurch zu behandeln, daß man sie in einem laminaren Fluß zwischen parallelen vertikalen Platten einem elektrischen Feld nit einer Blchtung unterwirft. In diesem System waren alle Anstrengungen darauf gerichtet, das elektrische Feld so gleichförmig wie möglich zu halten.

Es ist schließlich auch bekannt, eine Euulsion mit kontinuierlicher Ölphase (US-Patent 3 252 884) durch ein Verfahren zu behandeln, welches die folgendenMerkmale aufweist; Die Emulsion wird, während sie Innerhalb eines Druckbehälters fließt, einem elektrischen Feld ausgesetzt, welches um die untersten Zentimeter in den vertikalen und horizontalen Ebenen stark ungleichföraigist und welches

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Über seinen Ilauptteil in der horizontalen Eben« ungleichförmig ^Md ijl ^:'ά0 vertikalen Ebene gleichförmig ißt; die ^ivi^6n^sWshi-'²^^±a^Bjiii€iter'Plplim fließt vertikal duröti dfts" eie'k'tifibche Feld; das Verfahren wird so ge« steüer%_f ^r ^aB -das behandelte öl" viel weniger von der dispergierten ^hase enthält, als es mit den oben erwähnten anderen kommerziellen Verfahren möglich ist; die diö|.ergierte Phase it/ behandelten öl wird auf einem sehr geringen Gehalt in einer viel kleineren Ausrüstung verringert, als es wit bekannten .elektrischen Behandlungsvorrichtungen W möglich war« Der Effekt ist aber aoch unzureichend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Emulsionsgeraisch abgeschiedene Ölmenge au erhöhen, in. dem die Größe"und die Form der Elektrodenanordnung wie auch die Art der bei der Anordnung verwendeten Elektrodentype verbessert wirdη '

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung, welche eine Gruppe von im Abstand angeordneten Elektroden aufweist, wobei ein Teil der Gruppe von Elektroden vertikal angeordnete, im wesentlichen parallel-planare m

Elektroden sind und der restliche Teil der Elektroden Reihen von unregelmäßigen, stabförmigen _t nicht-planaren Elektroden sind, die sich vertikal in die Räume zwischen den genannten planeren Elektroden erstrecken und voneinander und von den genannten planeren Elektroden einen gleichmäßigen Abstand aufweisen„

Zur weiteren Verbesserung der Trennung des Gemische in seine Komponenten sind die im wesentlichen parallel-planareη Elektroden gewellt bzw. gerieft, wobei Reihen von nicht-planaren Elektroden sich vertikal in die

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sehen die genannten planeren gewellten bzw. gerieften Elektroden erstrecken und im wesentlichen voneinander und von den genannten planaren Elektroden einen gleichmäßigen Abstand aufweisen.

Die Erfindung ist brauchbar zur Behandlung einer grüßen Reihe von Kohlenwasserstoffölen und von daraus hergestellten Extrakten und Destillaten, insbesondere wenn solche Öle, Extrakte und Destillate mit einer Säure oder einem Alkali chemisch raffiniert worden sind und wenn diese aus dem öl zur Verbesserung seiner Qualität abgetrennt werden müssen ο Beispiele von Behandlungen, welche solche disperse oder diskontinuierliche Phasen ergeben, sind Schwefelsaurebehandlun^en, Natriumhypochlorltbehandlungen, Ätzalkalibehandlungen, Behandlungen mit Entschwefelungslöeungen und andere Behandlungen, welche eine wässrige diskontinuierliche iiiase in das öl einführen«

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, in welcher auf die Zeichnungen Bezug Genommen wird, hervor«

In deh Zeichnungen zeigen*.

Fig» 1 einen Schnitt von der Seite gesehen einer elektrischen Behandlungsvorrichtung, bei der die vertikale Entladungselektrode der Erfindung verwendet wird;

Fig. Seine vergrößerte Teilaufsieht eines Detailß der vertikalen Entladuncselaktroden der Vorrichtung von Fig. 1 und die Befestigungseinrichtung hierfür;

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Fig, j einen llorizontalschnitt entlang der Linie 3-3 von Pig. 2;

V in einem weiter vergrößerten Maße tab eine Quersclmittsansicht verschiedener Auttführungsformen von vertikalen» polygonal geformten Entladungselektroden, die in der Vorrichtung von 3?*ig. 1 verwendet werden können;

^rj> eine Teilansicht ₉ welche die gewellten planeren Elektroden in Kombination mit vertikal angeordneten polygonal geformten Entladungselektroden darstellt; und

6 eine Ansicht, welche andere Formen für die Entladungselektroden darstellt.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung besitzt einen Behälter 1 mit zylindrischem Aufbau, wie es in Pig.1 zu sehen ist, der an den entgegengesetzten Enden Luken 2 und 3 aufweist» Eine Eintrittsleitung 4 ist an der Unterseite des Behälters 1 vorgesehen, um ein zu behandelndes Material einzuführen, Die Eintrittsleitung 4 ist mit einer horizontalen Verteilungleitung 5 verbunden, die im Abstand angeordnete Offnungen O an ihren gegenüberliegenden leiten aufweist, welche das zu behandelnde Material gleichmäßig in den Behälter 1 verteilen oder in diesen hineinspritzen. Die Elektroden bestehen aus Reihen von Stäben 7, die von sich vertikal erstreckenden planaren Platten 8 einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand aufweises, wodurch vertikale Durchtritte zwischen den Stäben und den Platten für das zu behandelnde Material geschaffen werden, wenn dieses nach oben zu.einem Austritt £ strömt. Die Plattenelektroden 8 weisen Abstände von 5,1 bis 35,6 cn

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auf, und die Stabelektroden besitzen einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand von benachbarten Plattenelektroden, wobei die Abstände zwischen den Stabelektroden im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen diesen Elektroden und den iPlattenelektroden &in4.

Die Litäbe 7 werden in Reihen durch mehrere Ü-Träger 10 gehalten» die aus Stahl oder einem anderen geeigneten/Material bestehen. Die U-Träger 10 sind an ein Paar von kreuzweise hierzu verlaufenden U-Tra&ern 11 angeschraubt, angeschweißt oder anderweitig befestigt» Die kreuzweise verlaufenden U-Träger sind ihrerseits an andere elektrisch leitende ü-Träger 13 und 14- aus Stahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material angeschweißt, angeschraubt oder angenietet, und die letzteren werden wiederum durch rohrförmige oder stabförmige Träger 15 und 16 gehaltene Der Träger I5 ist mit einem weiteren Träger 1? verbunden, welcher seinerseits elektrisch durch eine isolierte Durchführung 18 mit einer Gleichstromquelle verbunden ist. Der Träger 16 ist mit einen» weiteren Träger I9 verbunden, welcher seinerseits mit einer in einem Gehäuse 20 befindlichen isolierten Durchführung verbunden ist-

Die planaren Elektroden b, die vorzugsweise aus Platten, gewellten Platten oder aus Drahtnetz bestehen, sind an der entgegengesetzten Seite des Behälters in einer vertikalen Lage parallel zueinander aufgehängt undweisen einen Abstand voneinander auf* Die Stabelektroden sind in Reihen zwischen den. Plattenelektroden aufgehängt und enden vorzugsweise oberhalb oder unterhalb der Unterseite der Plattenelektrode^ Bei einer typischen Konstruktion wurden gute Resultate erhalten, indem Elektroden aus Platten

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Drahtnetz verwendet wurden, welche einen Abstand von -45,2-'CIa. aufwiesen» und indem Stabelektroden verwendet wurden,, die in Reihen im-gleichen Abstand von den Plattenöder Drähtnetzelektroden angeordnet waren, wobei der Abstand eines Zentrums eines Stabes zum Zentrum des nächsten Stabes 7,6 era betrug und die einzelnen Gtäbe in etwa einen Durchmesser von 19 ωπι aufwiesen,,

Eine geeignete Anordnung von solchen planeren und nichtplanaren Elektroden besteht beispielsweise aus 25 vertikalen Platten oder Netzelektroden und aus 24· Reihen vertikaler btabelektroden, wobei jede Reihe 23 Stäbe aufweist. Bei dieser Anordnung wird es bevorzugt, daß ein vertikaler Abstand von ungefähr 91 »'*· cm besteht, in welchem die Stäbe einerseits und die Platten oder Drahtnetze andererseits einander gegenüberliegen, mit anderen Worten, im gleichen Feld liegen. Wie bereits angedeutet, erstrecken eich die vertikalen Stäbe entweder nach unten über die Plattenelektroden hinaus oder enden kurz vor der Unterseite der Plattenelektroden« Hierdurch wird der unterste ieil des Feldes ungleichförmig, sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung,,

Die Erfindung ist nicht auf spezielle Größen oder Längen der als nicht-planaren Elektroden verwendeten Stäbe beschränkt, aber aus praktischen Gründen ist es erwünscht, Stäbe von 30,5 bis 152/»· cm Länge zu verwenden. Der Abstand zwischen den planaren Elektroden ist, wie bereits angedeutet, vorzugsweise 5»1 bis 35»6 cm. Da die nichtplaneren Elektroden von den planaren Elektroden einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand aufweisen, variiert der Abstand der nicht-planaren Elektroden von den planaren

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Elektroden zwischen ungefähr 2 »5.iiiid 17 «β on«

Die/Träger Λ? und* 19 sind vorzugsweise abnehmbar befestigt, wie a.B.-;-durch - eine. Haken~Auepn~Anordnttng Cnietot gegeigt)» um die Wartung der .Behandlun^esueeiBiBenetellung au erleleh« tern,, wobei gleichseitig eine elektflejdhe ,Leitung stoischen den Stöben 7 und den. Enden der Gleichstromquelle besteht»

Ein Ende» vorzugsweise das positive E»ä0„ einer Gleichstrom« quelle (nicht gezeigt), ist mit .-'Hilfe eines - geeigneten und herkömmlichen Reglers,- der bekannte Sjöanmttägs» tüad

die Durchiührung, 1ö utit _i6m Teil 1? wvbunden »■·· MnA dieses Teil 1? ist über den Träger 1$ und den ü-toSger 14 mit
dem U-TräseE¹ 11 für. die vertttalealBtladuapistabelektroden verbunden« Die Isolatorsinstttfte .In Äea 'l)urenführungen 1ö und 2ü sind 'vorzugsweise aus eines Poljiier hergestellt _t wie a.B· Polypropylen oder Polytetrafluor&thylen· Bei
Isolatoren dieiser Art ist. es nicht nötig,, eine© saiehtleitenden Spületroß.um die Isolatoroberfläohiea an leiten» um' die Bildung von leitenden Teilen an der (iberf liehe öer Isolatoren zu verhindern, wie es Melier bei alterte her» köifiifllichen elektrischen BehendluisgevorriefatuBgea odtig
war^ um eine flttssigkeits'dlehte fer&indupg alt dem Behälter 1 zu bewirken«

Di© vertikalen Plattenelektroden 8 werden von deß Seite« des Uehftlters 1 dureh ein® geeignet® lisarlßhtusg' gehalten, wie goB« durch Wink©!©chi®n©:o 31 und 52^-die an
der Innenwandung des Behälters 1 angeschweißt- &ä<sr aoder·» weitig befestigt sind« Die enteeeengesetste.Seite einer ijeden Elektrode.θ wird in· ähnlicher Weis® dureh

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schienen (nicht gezeigt) getragen, die ihrerseits ebenfeile an der Innenwandung des Behälters angeschweißt, oder anderweitig befestigt sind. Die Plattenelektroden 8 werden vorzugsweise in öffnungen, die in den Winkelschienen.vorgesehen sind, gehalten, um die Wartung der BehandlunQBiäU-sanimens te llung zu erleichtern» Die Halterung erfolgt beispielsweise durch mit Gewinde versehene Befestigungeeinrichtuncen, welche einen elektrisch leitenden Kontakt »wischen den blatten 8 und dem Körper des Behälters 1 sicher- W stellen. Das zweite und vorzugsweise negative Ende der Gleichstromquelle ist mit dem Körper des Behälters 1 und damit mit den Plattenelektroden/mittels (einer nicht gezeigten) Einrichtung verbunden»

Die Gleichstromspannung kann stufenlos bis zu ungefähr 40 000 Volt verändert werden. Vorzügliche Resultat» wurden bei Verwendung von ungefähr 5 000 Volt Je 2,5 cm Elektrodenabstand erzielt. Ein allgemeiner Bereich ist 3 5üO Volt je 2,5 cm Elektrodenabstand bis 15 000 Volt oder mehr Je 2,5 cm Elektrodenabstand. Bei dieser Betriebsart wird der Strom bzw. die Stromstärke auf ein m Minimum gehalten und geht vorzugsweise nicht über Ö$ Milliampere hinaus.

Beim Bau der Vorrichtung wird es gewöhnlich bevorzugt» die Platten- oder planaren Elektroden mit der Wandung des Stahlbehälters zu verbinden und die elektrischen Leiter für die nicht-planaren Elektroden vom Behälter zu isolieren„ Somit sind die Stäbe oder nicht-planaren Elektroden mit dem positiven Pol einer dleichspannung und die planaren Elektroden mit dem negativen Pol einer Gleichspannung verbunden» Zwar ist dies die bevorzugte

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- ίο -

Anordnung, si© kann aber auch umgekehrt aeln«

Das Verhältnis d©r öberfliohe der planeren El@lctroden" zur ■ Oberfläche der nicht-planaren Elektroden ist.veränderbar, ist aber mindestens 6s1 unö liegt vorzugsweise in Bereich von *κ1 bis 1:1. Ein gutes Arbeiteverhältnis ist ein Verhältnis von Plattenoberfläche au St&boberflache von ubü©- ftihr 2₉5s1»

Wenn die Stäbe oder Holire sieh nach unten ttb@r die Platten oder über andere planar® Elektroden hiaauserstÄCkens dann sied sie an ihren freien Enden vorzugsweise abgerundet.

Wie es. in den FIg_n 2 nund 3 in allen ist, werden die vertikalen Stabel#ktroS@n ψ_ΰ welche durch die- U-Träger 10 getragen werden₉ «it Hilf© voa Winkelechieneu 22 und 24 auf den gewünschten Abstand ®aii@lt©a<» B©~ nachibßrte Paare der ibtab®lelrtyeel©gi siaä aa "d©a Winkelsehie« nen 22 uod 24 mit Hilf© von S&^telteilen 26 vmä Bolse-n 28 augeklemfflt„ Wie aus Fig, 5 ©rsichtlieä ist*, sind die kOB-kaven inneren Oberfläetien der Ära© der SattelteiXe 26 in wveentliehen kreisbo^enföriaig-«, Solche Teil© siai allgemeitt lekanofce Eisenwaren, die zur Befestigung von Εφτ^η^ elektrischen Leituns©« oder ähnlichen G©@e«ständea an planeren Oberflächen verwendet werten„ Anstelle doppelt sattelförmigen KlemBteile 26 köanea fragezeichenförmige Klamnern allein© oder iw KoiabiDatioo mit DoppeIklauuern verwendet werdea_t iosbesondere wenn eine ungerade Anzahl von vertikalesn Stabelektroden ? ia einer Reihe vorliegt oder wenn alternierende Reihen von Elektroden versetzt sind_? wie eis in den FIg₀' 2 uaö 3 a« sehen ißt ο

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Zur Verbesserung der Ungleichförraigkeit des Feldes wird gemäß der Erfindung auch die Verwendung einer Anordnung in Betracht gebogen, die am besten in Fig« 5 «su sehen ißt, wobei die planare Elektrode 8 eine gewellte Form aufweist und die vertikalen Stabelektroden 7 gleichmäßig parallel dazwischen im Abstand angeordnet sind» Wie es in Fig. 5 ersichtlich ist, weisen die vertikalen Stabelektroden einen polygonalen Querschnitt auf« ßie können diese Fora aufweisen, sie können aber auch eine herkömmliche zvlinarische Form besitzen, ohne daß vom Bereich der Erfindung abgewichen wird»

Um unerwünschte Felddiskontituffcöten zu verhindern, und um sicherzustellen, daß der untere Teil des Feldes für eine optimale Verschmelzung der !Tröpfchen der dispersen Phase sowQhl vertikal als auch horizontal ungleichförmig gehalten wird» kann es bei Behandlungevorrichtungen mit gewissen Abmessungen bevorzugt sein, für die Winkelschienen 22 und 24 und für die Klemmeleconte 26, 28 isolierend· oder nicht-leitende Materialien zu verwenden«

Die Stabelektroden 7 besitzen einen polygonalen oder sternförmigen Querschnitt,. Fig. M- zeigt im 'querschnitt verschiedene bevorzugte Ausführungcformen solcher Formen für Entladungsstabelektroden. Zwar besitzen die Stabquerschnitte ?_f 7* und 7" jeweils sechs Längarippen, aber die Erfindung 1st nicht auf eine spezielle Anzahl von Kippen beschränkt.

Wie aus Fig« 6 ersichtlich, können die vertikalen Entladungselektroden 7 die verschiedensten Formen aufweisen, um eine zusätzliche Oberfläche zu schaffen« Die Elektrode 7A besitzt die Form einer Stange, um der horizontal

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im Abstand parallele Ringe angeordnet sind, welch© horizontal von der Oberfläche der Stange vorspringen«

Sei der Elektrode ?B sind an der Stange Wülste 64>'vöroe- ■" sehen, welche eine "weitere Oberfläche erzeugen„ ■

-Sie Elektrode 7C foesitsst im'Abstand-angeordnete Waräen 66«

las allgemeinen gilt, ^e grdßer cue 'Ansah! von Rippe»" isty ieeto größer ist "die Verbesserung- bezüglich ctar Behandlung gegenüber- deiJenigetL» die -dureti .die Verwendung won ay- ' · lindrische« EntXadungseXektroden gemäß dem -Btftode "-der. Sleohnik erzielt wird«, Bs wird angenofMieö _f' daß- die Vielzahl von. Längsrippen eine verbesserte Ufigieichttäßielwlt deB/e.lefc-'triachen -Behandlungsfeldes ergeben, -'&odurek einechende Verbeseexhtng beim- Ve-rsohmeXaen dez ■liehen Blase entsteht· ' " ■

.;,. _ Die in Pig» * gezeigten steraföiwigen ¥ertik«iX#o_ Bpfla-..-»«»*,.. dungsetäbe können handelsttbllohe Profile seio odf^-iiie - können durofa'WaXaenextanieion'oder andere- Fabri&af|=6ns- ·-- - verfahren in geeigneter '«reise- -geformt werde.'.)» B : weise sseigt. Fig» 4B einen Stat» 7 mit abßeruaäetöö J _: - und daawischenliegende Täler» Solehe Formen·sind .awch in ■ den Fig« 2 und 5 'verwendet. Der Stab 7 kann ®iO€ 'herköioBi liche ZahnradweXie- sein^ die -voa fiaws aus diesen" - .Querectwitt= aufweiBto Aiadere handelsübliche und ab Lager- er· MXtXiche'-Foxinett können- ebönfallß für die" ©rfindwj^Bgemäße Vorriehtuiig .verwendet .werden_f. vie ζ_βΒ, eine lutesi- ; welle mit scharfen Hippenkanten und Tälern, wie . spielsweise in Fig. <tc au eeneii 1st »Der Stab'?*" ; durch Extrusion■oder WaXaen hergestellt werdsm» während

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derStab 7" durch Walzen eines zylindrischen Stabes oder durch Anbringen von einzelnen Rippen durch ein geeignetes Verfahren, wie z.B. Anschweißen von Rippen oder Herausarbeiten von Hüten in den zentralen Stabkörper hergestellt v/erden kann*

Bei der beschriebenen Vorrichtung sind geeignete Ventile (nicht geneigt) vorgesehen, um den Fluß der zu behandelnden Flüssigkeit durch das Rohr 4 und den Fluß der behan- M delten Flüssigkeit durch dus Rohr 9 zu regeln, Ein geeignetes Ventil (nicht geneigt) ist auch vorgesehen, um den Fluß der zusammengeschmolzenen Flüssigkeit aus der diskontinuierlichen Phase am Boden des Behälters 1 durch das Rohr 61 zu regeln« Gewöhnlich nimmt die diskontinuierliche Phase eine unterschiedliche Siefe von ungefähr 30,5 bis *f5p7 cm ara Boden des Behälters ein»

Die Hauptmasse der dispersen oder diskontinuierlichen Phase verschmilzt in den ersten wenigen Zentimetern des stark ungleichförmigen Feldes an der Unterseite der Elektroden. Das nicht gleichförmige Feld verursacht eine rasche willkürliche Bewegung der dispergieren Teilchen, wodurch m eine große Anzahl von Kollisionen und daraus resultierenden Verschmelzungen von statten gehen*

Die verschiedensten Verschme1zungeWirkungen sind im größten Teil des Feldes vorhanden. Bin großer (Teil der Verschmelzung findet in situ in der Emulsion statt, und zwar wegen der Kräfte, die die einzelnen Tröptetnen in Gegenwart des elektrischen Feldes aufeinander ausüben.

Die Ungleichförmigkeit des Feldes in der vertikalen Ebene

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verursacht, daß die Teilchen durch Kataphorese sich au einer der Elektroden bewegen _t wo sie an den Elektroden miteinander verschmelzen- Ein Teil der dispergieren Phase läuft von der Unterseite der Elektroden ab., Ein anderer Teil der dispergierten Phase wird von den Elektroden im rechten Winkel aur Strömungsrichtung zurückgewiesen* Diese Tröpfchen fallen im elektrischen Feld tiefer und tiefer, wenn sie sich von einer Elektrode zu der anderen bewegen,, Die große Zahl dieser Teilchen» die sich zwischen den Elektroden in rascher Bewegung befinden j macht es nahezu unmöglich, daß ein dispergier™ tes Teilchen durch das elektrische Feld hindurchläuft»

ohne daß es mit einem anderen Teilchen zusamiaenetößt,

Wenn ein Teilchen eine ausreichende Größe erreicht hafc₃ so daß es aufgrund des Schwergewichts fällt, so sinkt es gegen die aufwörtsströuende Emulsion ab und vergrößert sich durch Vereinigung mit den dispergierten Teilchen der aufsteigenden Emulsion«

Die Wirksamkeit des Betriebes der erfinöungsgeraäBea Vorrichtung hängt weitgehend von der anzuwendenden optimalem Spannung ab_o Biese optimal® SpaBHUBg ändert sich auch mit der behandelten Emulsion» Zur Erläuterung des Betriebes der erfiodungsgsmäßen Vorriclitimg und der damit erhältlichen Vorteile ist das folgende Beispiel -angegeben.

katalytisch gecracktes öl (LCCO) und später ein handelsüblicherDüsenflugaeagtreibstoff (AJF)₅ der aus Kerosin und Bensin bestand, wurden mit einer

wässrigen Ätaalkalilöauog von 25° Be in einer Menge von 7j5> bsw„ 4- Vol.-Jo verse tat imd dtsrels eine elektrische

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Behandlungsvorrichtung der vorher beschriebenen Type MLn-'durchgeführt, welche die erfindungssetääßen Stabelektroden (Stufe A) mit sternförmigem Querschnitt enthielt* Ee wurde bei verschiedenen Temperaturen, MischgeschwindigkeJten und gleichgerichteten Spannungsgradienten gearbeitet, wie es in der Tabelle angegeben ist. Mechanische Mischer wurden für daß LCCO verwendet, während ein Mischventil verwendet wurde., um das AJP au emulgieren, Eine Vereinigung der Ätznatrolösung, die in der dispergieren ^ Phase vorlag, fand in einer sehr kurzen Zeit statt, wenn ™ die Emulsion kontinuierlich durch die Behandlungsvorrichtung hindurchströiite. Hierbei wurde die verschmolzene Ätsnatronlösung durch den Ausgang 61 abgelassen. Das behandelte Öl wurde durch den Austritt 9 abgelassen. Es wurde festgestellt, daß es die in der Tabelle angegebenen restlichen Vol«~f> an Ätznatronlösung enthielt«

Ein Vergleichstest, der unter identischen Bedingungen bei der gleichen Temperatur, den gleichen Mischgeschwindigkeiten und den gleichen Spannungsgradienten in einer elektrischen Behandlungsvorrichtung (Stufe B) ausgeführt wurde j wobei die letztere sich von der ersteren dadurch unter- M schied, daß Elektroden bekannter Art mit zylindrischem Querschnitt anstelle der sternförmigen Stabelektroden verwendet wurden, ergab behandelte Öle, die bis zu 600 VoI„-# mehr Atznatronlösung enthielten» So ergaben die sternförmigen Stäbe gemäß der Erfindung Verbesserungen von 155 # (Versuch 5) bis *>OO }·> (Versuch 2) gegenüber den Resultaten, die erhalten wurden, wenn eine Vorrichtung verwendet wurde, in der die vertikalen Entladungselektrode η aus nichtgerippten glatten zylindrischen Stäben bestanden,.

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Tabelle

	Versuch i	Versuch'2	Versuch 3
Speisung
Stufe A	LCCO	XCCO	AJP
Speisung
Stufe B	!»CCO	LCCO	AJP
Zusatz
Stufe A	25 Be .NaCH	250Be MaOH	250Be. MaOH
Zusatz
Stufe B	250Be NaOH	250Be NaOH	250Be HaOH
2usatasehWin-		•
digkeit Vol.-^i
Stufe A- ■■	7ö
Stufe B	7*5	7,5
Temperatur 0C
Stufe A	33*3	33^3	28,9
Stufe B	33,3	33,3	28,9
Mischer U/min
Stufe A	900	. 900
Stufe B	900	900 " . .
Spannung
Volt/25 V4 ata
btufe A	5000	3CX)O	4500
Stufe B	5000	3000	4500
Mitgerissenes
Katerial Vol<4>
Stufe A	0,005	0,005	0,001
Stufe B	0,005	0,030	0,003

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Fortsetzung der Tabelle

	Versuch 4	Versuch £
Speisung Stufe A	AJF	AJ3?
Speisung Stufe B	AJP	AJP
Zusatz Stufe A Stufe B	25°Bö NaOH 25 Be NaOH	25°Be NaOH 25 Be NaOH
Zusatz^eschwin- digkeit Vol.~# Stufe A Stufe B	4,0 4,0	4,0 4,0
Stufe A Stufe B	28*9	29 Λ ■ 29 Λ
Kiseher U/min Stufe A Stufe B	*15 *15	*2Ö
Spannung Volt/25,4 mra Stufe A Stufe B	4500 4500	4500 45ΟΟ
Mitgerissenes Material VoI„-# Stufe A Stufe B	0,005 0,005	0,0045 0,0070

Stufe A:sechszähnige Zahnradwelleα Stufe B;zylindrische Stäbe X zeigt einen Druckabfall an den Zahnradwellen an

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Für diese Verbesserung kann keine Erläuterung gegeben Werden als die« daß die-Verwendung von-Reihen von Stäbe«, die-einen sternförmigen Querschnitt -aufweisen, ein einzig* artiges elektrisches Feld ergibt, und.zwar aufgrund des? Anordnung der planaren Oberfläche der.Plattenelektr.oden" und der nicht-planaren Oberflächen der Reihen von gerippten StäbeIektroden* Offensichtlich ergibt dies eine außergewöhnliche Ungleichförmigkeit-des- Feldes in-allen Richtungen und verbessert die Verschmelzung-bzw» Vereinigung der diskontinuierlichen Phase der behandelten Flüssigkeit, gegenüber dein Effekt, der erreicht wird durch eine Vorrichtung, bei der Stäbe mit glatten Oberflächen gemäß dew Stande der Technik verwendet'werden<>

Die Verweilzeit der zu behandelnden Flüssigkeit in der Vorrichtung hängt von der Art der Emulsion,, der Größe des· Behandlungsvorrichtung, der angewendeten elektrischen Spannung und der verwendeten Temperatur ab» Im allgemeinen liegt die Verweilzeit zwischen 5 und 40 Minuten,-Sie wird durch Hegelung der Strömungsgeschwindigkeit der in die Behandlungsvorrichtung eingeführten Flüssigkeit geregelte

Es können die verschiedensten Temperaturen verwendet werden t aber gewöhnlich liegen die Temperaturen innerhalb des Bereichs von 4_p4°c bis annähernd 6^,6⁰G₉ und zwar entsprechend der zu behandelnden Emulsionen»

Eine bestimmte elektrische Spannung kann aus Jeder zweckmäßigen Vorrichtung entnommen werden, wie sie gewöhnlich zur Erzeugung von Gleichstrom verwendet wird» Es wird in» allgemeinen bevorzugt, den Gleichstrom durch ein Hehrphasen-

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system zu erzeugen, iöäem der Unterschied zwischen der malen Spannung und der DuJtehschnittsapannung, der normalerweise als Pulsierunüsfaktor bezeichnet wird, derart verringert ist, daß die Pulsation klein ist» Jedoch kann ein Einphasem-:ystem ebenfalls verwendet werden. Bin Einphaaensystem pulsiert konstant i wobei der Pulsierungsfaktor annähernd 52 # ist. In einem Dreiphasensystem ist aet Pulsierungsfaktor auf ungefähr 4 % verringert» Andere Formen von Gleichspannungen können verwendet werden, wie sie beis^ielsweise dadurch erhalten werden, daß ein Wechselstrom einem Gleichstrom überlagert wird, um einen pulsierenden Gleichstrom au erzielen} der in einer Richtung verläuftβ

Die verschmolzene diskontinuierliche Phase, die sich Boden des Behandlungsbehälters absetzt, kann kontinuierlich oder intermittierend abgelassen werden. Bs wird bevorzugt, einen (nicht gezeigten) Pegelpesser zu verwenden, der ein (nicht gezeigtes) Ventil betätigt, daß mit einem Austritt 61 versehen ist, wenn die zusaömengeschmolzene diskontinuierliche Phase einen bestirnten Vegal erreicht» ^: ^

Die Erfindung ist besonders wertvoll bei der Behandlung von Ölen, in denen die dispergierte oder diskontinuierliche Phase nicht mehr als j5 Vol-*# des 2m behandelnden Öle ausmacht. Geeignete Vorbehandlungen der öle, um eine solche Konzentration an diskontinuierlicher Phase zu erzielen, können vorgenommen werden, bevor die Öle in die e£findungegemäße Vorrichtung eingeführt werden.

Im allgemeinen kann die Erfindung auch zur Behandlung von

-20-

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-ρ 20 ~ -

Emulsionen oder Dispersionen rait kontinuierlicher-Olphase ■ verwendet werden, die bis zu 40 ¥ol«-$ der diskontinuier« liehen Pha.se enthalten»

Die ErXinduing wurde insbesondere in -beaug auf elektrische .Behancllunosvorrlchtungen beschrieben, welche vertikal angeordnete "parallele j)lanare.Elektroden uncl Heilien von in Iiängsrichtung gerippten hicht-planare-si Ble&treden aufweisen» Es wird aber· darauf hingewiesen» daß das Kosaaept der stabförmige« Elektroden mit einem unregelmäßigen Querschnitt auch"bei anderen Behandlungevorrichtungen' verwendet werden Kann». -

Xn der !Technik der elektrischen Behandlung* 'iaebesondese der Entsalzung von Rohölen ist es'üblich, einen horizontal' angeordneten Tank au verwenden* iß welchem.horizontal ein«-

. gehängte Elektroden oder _ Stäbe -angeordnet -sind» die" "■ parallel ve-rlaüfen und einen gewissen Abstand voneinander aufweisen _β . ■ .

Bei Behahdlungevorriolittuneen ^:der--lioriisoBtaleii fiype ist ..■-■. mindestens eine Gruppe von atabfdcmigen-'Elektroden* die einen gewissen Abstand voneinander aufweisen, vorhanden·" In solchen. Einheiten wie auch iü anctereß e-lektroetetie'Cliefl' Bntsalzern wird ein Wechselstrom und nicht, ein Gi©i@hströai verwendet« In solchen Einheiten ergibt die ?erw@nd«isg von unregelmäßig gejformten Elekteeddep Tbeträchtliöh vei^-. besserte Resultate«, -

Aus der bisherigen Beschreibung Ist es Jslar_? daß die Erfindung mit den■verschiedensten unregelmäßig geformtes Elektroden ausgeübt werden kann₉ wobei entweder die

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positive oder die negative Elektrode die unregelmäßige .Form besitzt. Im Falle von Behandlungsvorrichtuntien mit einer Kombination aus pianaren und stabförmigen Elektroden ist es möglich ρ die planere Elektrode zu wellen und den stabförmigeη Elektroden entweder eine herkömmliche zylindrische oder eine unregelmäßige Form, wie z.B. eine ßternform, zu verle&en.

Zwar'ist'die Erfindung in erster Linie auf die Verwendung von unregelmäßig geformten Stabelektroden gerichtet» die polygonal, gerippt, mit Warzen versehen oder anderweitig geformt sein können, um unregelmäßige Obei*f lachen zu schaffen, aber es wird darauf hingewiesen, daß polygonal geformte Elektroden, insbesondere sternförmige Elektroden, bevorzugt werden,,

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 * Elektrische Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Emulsionen mit kontinuierlicher Ölpiiase ₃ welche Behaiölungüvorrichtung ©ineo Behälter, eine Gruppe von im Abstand angeordneten Elektroden, eine mit dem gekannten Elektroden verbundene Spannußgsfjuelle _? einen Eintritt für die genannte Emulsion mit kontinuierlicher ölphase unterhalb dar Elektroden, einen Austritt für das beifoara-. delte öl oberhalb der" Elektrode« und eine Einrichtung z\m Abziehen der zusammengeschmolzenen diskontinuierlichen Phase aus dem Behälter aufweist₈ dadurch, g e k e υ η ze ichne t₉ daß ein Teil der Gruppe von Blektrodeo aus vertikal angeordneten, im wesentliches-parallelplanaren Elektroden (8) besteht _t und dei* restliche Teil der Elektroden aus Haihen voa unregelmäßigen, sta&forasigen, nicht-planaren Elelstrodeii (?, ?^s ,7") bestellt, wobei sich letztere vertikal in die Zwisshearäuiae zuieehen d©n genannten planeren Elektrodeo (8) erstrecken nnü. ifoaeiaander und den genannten planieren Elektroden (8) einen Im wesentlichen gleichen Abstand aufweisen»

   2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k © -η η aeicknet₉ daß die sich vertikal erstreckendes isicht-oplanaren Elektroden einen im wesentlichen polygonalen Querschnitt aufweisen,

   1 ©der
   3» Vorrichtung nach. Anspruch/S ₉ dadurch g © t © n η zeichnet, daß eile genannten vertikalen einen sternförmige» Querschnitt aufweisen_β

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   ^o Vorrichtung nach Anspruch 1 oder- 2, dadureh gekennzeichnet, daß die genannten vertikalen Elektroden mehrzähnige Zahnradwellen sind.

   oder 2

   ^, Vorrichtung nach Anspruch % dadureh gekennzeichnet, daß die genannten Elektroden einen polygonalen Querschnitt aufweisen.

   ■(>„ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 51 dadureh ^ gekennzeichnet, daß die im wesentlichen ^

   parallel-planaren Elektroden (8) gewellt sind, wobei die Reihen der nicht-planaren Elektroden (7) sich vertikal in die Zwischenräume zwischen die genannten planaren gewellten Elektroden erstrecken und voneinander und von den planaren Elektroden einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand aufweisen (Fig. 5)* .

   7,Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadureh gekennzeichnet, daß der Behälter ein horiaoiital angeoj'dneter Tank (1) ist und die stabförmigen Elektroden (7) iß einer horizontalen Ebene liegen»

   ö. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7_S dadureh gekennzeichnet, daß die &pannungsquelle eine Gleichstromquelle ist.

   9* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadureh gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Wechselstromquelle ist*

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