DE202015104429U1

DE202015104429U1 - Antenna for generating microwaves with housing

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Publication number: DE202015104429U1
Application number: DE202015104429.1U
Authority: DE
Original assignee: Kingdom Oil & Engergy Ug (haftungsbeschrankt); Kingdom Oil & Engergy Ug Haftungsbeschrankt
Current assignee: CRS DEUTSCHLAND GMBH, DE
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2025-08-22

Abstract

Antenne (1) zur Erzeugung von Mikrowellen mittels denen einzelne Phasen eines Gemischs (13) trennbar sind, wobei die Antenne (1) von einer Umhausung (2) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Umhausung (2) aus Glas besteht.Antenna (1) for generating microwaves by means of which individual phases of a mixture (13) are separable, wherein the antenna (1) of a housing (2) is surrounded, characterized in that the material of the enclosure (2) consists of glass.

Description

Einleitungintroduction

Die Erfindung betrifft eine Antenne zur Erzeugung von Mikrowelle, mittels denen einzelne Phasen eines Gemischs trennbar sind, wobei die Antenne von einer Umhausung umgeben ist.The invention relates to an antenna for generating microwave, by means of which individual phases of a mixture are separable, wherein the antenna is surrounded by a housing.

Stand der TechnikState of the art

Antennen der vorgenannten Art sind vielseitig bekannt und werden typischerweise in so genannten Spaltanlagen zur Trennung eine Gemischs, beispielsweise eines Schleimstoffs („soapstock”), eingesetzt, wobei das Gemisch häufig eine Emulsion mit mehreren Phasen, wie beispielsweise Öl, Wasser und Feststoffen, ist.Antennas of the aforementioned type are known in many ways and are typically used in so-called cleavers to separate a mixture, such as a soapstock, which mixture is often a multi-phase emulsion such as oil, water and solids.

Normalerweise trennen sich die Phasen aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichten gravitatorisch voneinander, so dass das Öl beispielsweise auf dem Wasser schwimmt. Allerdings befinden sich in dem Gemisch Additive (z. B. Emulgatoren) und Feststoffe, die eine Tröpfchenbildung des Öls im Wasser und/oder des Wassers im Öl begünstigen, wodurch eine optimale Trennung der Phasen nicht mehr möglich ist oder sehr lange dauern würde.Normally, the phases separate gravitationally from one another due to their different densities, so that the oil, for example, floats on the water. However, there are additives (eg emulsifiers) and solids in the mixture, which promote droplet formation of the oil in the water and / or the water in the oil, whereby an optimal separation of the phases is no longer possible or would take a very long time.

Die Additive bestehen aus amphiphilen Molekülen, die jeweils einen hydrophoben und einen hydrophilen Baustein aufweisen. Die hydrophoben Bausteine des jeweiligen Moleküls ordnen sich beispielsweise um ein Ölmolekül an, so dass die hydrophilen Bausteine in Richtung der Wasserphase zeigen und sich somit das Ölmolekül in dieser Wasserphase aufhalten kann. Die Moleküle der Additive bilden also eine Grenzschicht zwischen der Wasserphase und der Ölphase. Umgekehrt könnten sich auch hydrophile Bausteine andere Moleküle um ein Wassermolekül anlagern, so dass das Wassermolekül in der Ölphase verbleiben kann.The additives consist of amphiphilic molecules, each having a hydrophobic and a hydrophilic building block. The hydrophobic building blocks of the respective molecule arrange, for example, around an oil molecule, so that the hydrophilic building blocks point in the direction of the water phase and thus the oil molecule can stay in this water phase. The molecules of the additives thus form a boundary layer between the water phase and the oil phase. Conversely, hydrophilic building blocks could also attach other molecules around a water molecule, leaving the water molecule in the oil phase.

Treffen zwei Ölmoleküle in der Wasserphase aufeinander, wird die Grenzschicht auseinander gebrochen, und die Ölmoleküle vereinen sich, so dass ein Öltröpfchen mit einer wieder neu gebildeten Grenzschicht entsteht. Dieses Aufeinandertreffen von Ölmolekülen und/oder Öltröpfchen findet solange statt, bis eine vollständige Phasentrennung vorliegt.When two oil molecules meet in the water phase, the boundary layer is broken apart and the oil molecules combine to form an oil droplet with a newly formed boundary layer. This encounter of oil molecules and / or oil droplets takes place until a complete phase separation is present.

Aufgabe der Antenne ist es, diese Grenzschicht aufzubrechen, so dass der Trennungsprozess der beiden Phasen beschleunigt werden kann. Die von der Antenne ausgesandten Mikrowellen bewirken, dass die Moleküle der Additive sich um ihre Längsachse drehen, wodurch die langen lipophilen Bausteine aufgrund von Massenträgheit von dem Molekül abgeschert werden. Dadurch wird die emulsionsbildende Wirkung von Öl in Wasser reduziert und kann eine bessere Separierung der Öl- und Wasserphase erreicht werden.The task of the antenna is to break up this boundary layer, so that the separation process of the two phases can be accelerated. The microwaves emitted by the antenna cause the molecules of the additives to rotate about their longitudinal axis, thereby shearing the long lipophilic building blocks away from the molecule due to inertia. As a result, the emulsion-forming effect of oil in water is reduced and a better separation of the oil and water phase can be achieved.

In einem Bereich nahe der Antenne wird die Emulsion auf 45° bis 55°C aufgewärmt, wodurch auftriebsbedingt eine Strömung in dem Tank entsteht. Damit wird erreicht, dass immer mehr Öltröpfchen mit den Mikrowellen bestrahlt werden und immer weniger Additive, welche durch den Abscherprozess zerstört werden, in dem Gemisch vorhanden sind. Eine Trennung des Öls und des Wassers kann dann aufgrund der unterschiedlichen Dichten gravitatorisch und durch das Bestreben der beiden Phasen, die Oberflächenspannung zu minimieren, getrennt werden.In an area near the antenna, the emulsion is warmed to 45 ° to 55 ° C, whereby a buoyancy caused by a flow in the tank. This ensures that more and more oil droplets are irradiated with the microwaves and fewer and fewer additives, which are destroyed by the shearing process, are present in the mixture. Separation of the oil and water can then be separated gravitationally due to the different densities and by the effort of the two phases to minimize surface tension.

Eine derartige Antenne geht beispielsweise aus der WO 2005/014757 A2 hervor. Die Antenne ist in einer Umhausung angeordnet, so dass die Antenne nicht mit dem Gemisch in Berührung kommt. Nachteilig an dieser Umhausung ist allerdings, dass diese aufgrund der sich bildenden Hitze an der Umhausung (so genannte „Hotspots”) schnell verschleißt oder beschädigt wird, wodurch nicht mehr gewährleistet werden kann, dass die Antenne vor dem Gemisch geschützt ist. Die Hitze wird durch reibende Moleküle verursacht. Es ist zwar vorgesehen, dass eine thermisch initiierten Strömung des Gemischs in dem Behälter vorliegt, allerdings ist durch die hohe Viskosität des Gemischs nicht auszuschließen, dass es in der Nähe der Umhausung zu Überhitzung des Gemischs und zu einer starken Aufheizung der Umhausung kommt.Such an antenna is for example from the WO 2005/014757 A2 out. The antenna is located in a housing so that the antenna does not come into contact with the mixture. A disadvantage of this housing, however, is that it due to the heat forming at the housing (so-called "hotspots") quickly wears out or damaged, which can no longer be guaranteed that the antenna is protected from the mixture. The heat is caused by rubbing molecules. Although it is provided that a thermally initiated flow of the mixture is present in the container, however, it can not be excluded by the high viscosity of the mixture that in the vicinity of the enclosure to overheating of the mixture and to a strong heating of the housing.

Aufgabetask

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antenne der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass diese unempfindlicher gegenüber den zuvor beschriebenen Beschädigungen ist.It is therefore an object of the present invention to develop an antenna of the type described above such that it is less sensitive to the damage described above.

Lösungsolution

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass das Material der Umhausung aus Glas besteht.Based on a device of the type described above, the underlying object is achieved in that the material of the housing is made of glass.

Der dadurch erzielte Vorteil besteht darin, dass die Umhausung auch im Falle einer hohen Hitzeeinwirkung nicht beschädigt wird. Dies lässt sich damit begründen, dass Glas eine Hitzebeständigkeit je nach Art des Glases von bis zu ca. 1200°C hat. Die Zeiten, in denen eine Spaltanlage aufgrund einer defekten Antenne oder für den Austausch der Umhausung stillgelegt werden muss, werden somit erheblich reduziert und die Produktivität gesteigert.The advantage achieved by this is that the enclosure is not damaged even in the case of high heat. This can be explained by the fact that glass has a heat resistance of up to approx. 1200 ° C, depending on the type of glass. The times in which a splitting system must be shut down due to a defective antenna or for the replacement of the enclosure, thus significantly reduced and increased productivity.

Außerdem findet eine Kostenersparnis statt, da die Umhausung und/oder die Antenne nicht mehr regelmäßig aufgrund von Defekten ausgetauscht werden müssen. In addition, there is a cost saving, since the housing and / or the antenna no longer need to be replaced regularly due to defects.

Da Glas einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor aufweist und somit nur eine geringe Menge der Mikrowellen von der Umhausung aus Glas absorbiert oder reflektiert werden, eignet sich Glas sehr gut als Material für die Umhausung. Die von der Antenne ausgesandten Mikrowellen strahlen somit in einem sehr hohen Anteil durch die Umhausung und wirken wunschgemäß in dem Gemisch. Das heißt, die amphiphilen Moleküle werden um ihre Längsachse gedreht, wodurch es aufgrund der Massenträgheit zu einer Abscherung der lipophilen Bausteine der Moleküle kommt. Die amphiphilen Moleküle und somit die Grenzschichten, beispielsweise zwischen einer Öl- und Wasserphase, werden folglich zerstört, so dass die Phasen des Gemischs sich separieren können.Since glass has a low dielectric loss factor and thus only a small amount of the microwaves are absorbed or reflected by the glass enclosure, glass is very well suited as a material for the enclosure. The emitted by the antenna microwaves thus radiate in a very high proportion through the enclosure and act as desired in the mixture. That is, the amphiphilic molecules are rotated about their longitudinal axis, which is due to the inertia of a shearing of the lipophilic building blocks of the molecules. The amphiphilic molecules and thus the boundary layers, for example between an oil and water phase, are thus destroyed, so that the phases of the mixture can separate.

Der niedrige dielektrische Verlustfaktor kann grundsätzlich von einer ungewünschten Materialansammlung beispielsweise von Feststoffen aus dem Gemisch an einer äußeren Oberfläche der Umhausung negativ beeinflusst werden. Da erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Oberfläche des Glases sehr glatt ist, wird jedoch weitestgehend vermieden, dass auf der äußeren Oberfläche der Umhausung eine ungewünschte Materialansammlung stattfindet, weshalb eine Prozesszeit, in der die Öl- und Wasserphase voneinander separiert werden, nicht negativ beeinflusst, das heißt verlängert, wird. Dies lässt sich damit begründen, dass bei einer Ansammlung von Feststoffen auf der äußeren Oberfläche der Umhausung die Durchlassfähigkeit für Mikrowellen verringert wird und die Zeit, bis alle entsprechenden amphiphilen Moleküle von den Mikrowellen erfasst wurden, verlängert wird. Durch das Wegfallen der Ansammlung wird also die Durchlässigkeit der Umhausung für die Mikrowellen und somit die Prozesszeit nicht beeinträchtigt.The low dielectric loss factor may in principle be adversely affected by undesirable accumulation of, for example, solids from the mixture on an outer surface of the enclosure. Since the invention provides that the surface of the glass is very smooth, but largely avoided that on the outer surface of the enclosure unwanted material accumulation takes place, which is why a process time in which the oil and water phase are separated from each other, not adversely affected, that is prolonged, will. This can be explained by the fact that with a build-up of solids on the outer surface of the enclosure microwave transmissivity is reduced and the time until all corresponding amphiphilic molecules are detected by the microwaves is prolonged. By omitting the accumulation so the permeability of the enclosure for the microwaves and thus the process time is not affected.

Auch wird die Wahrscheinlichkeit, dass Kratzer oder ähnliches auf einer Oberfläche der Umhausung entstehen, durch die Härte des Glases minimiert, weshalb die Ansammlung von Materialien auf der äußeren Oberfläche der Umhausung zusätzlich reduziert wird.Also, the likelihood of scratching or the like on a surface of the enclosure is minimized by the hardness of the glass, which further reduces the accumulation of materials on the outer surface of the enclosure.

Aufgrund der verkürzten Prozesszeit und der Vermeidung der Ansammlung von „heißen” Material an der Oberfläche der Umhausung kann auch die Zahl der Hotspots gesenkt werden.Due to the reduced process time and the avoidance of accumulation of "hot" material on the surface of the enclosure, the number of hotspots can also be reduced.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Glas der Umhausung ein Siliciumdioxid und somit ein Quarzglas ist. Dieses Quarzglas zeichnet sich durch eine besonders hohe Hitzebeständigkeit von bis zu ca. 1200°C und eine hohe Härte von etwa 8,8 GPa aus. Kratzer sowie Unebenheiten oder andere Oberflächen defekte werden somit vermieden, so dass eine Materialansammlung an der Außenseite der Umhausung kaum auftritt. Falls es zur Entwicklung von Hotspots kommt, hält das Quarzglas diesen Temperaturen stand und die Antenne würde folglich nicht mit dem Gemisch in Kontakt kommen. Dementsprechend braucht die Antenne und/oder die Umhausung nicht überwacht und/oder regelmäßig ausgetauscht werden.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the glass of the housing is a silicon dioxide and thus a quartz glass. This quartz glass is characterized by a particularly high heat resistance of up to about 1200 ° C and a high hardness of about 8.8 GPa. Scratches and bumps or other surface defects are thus avoided, so that a collection of material on the outside of the housing hardly occurs. If it comes to the development of hotspots, the quartz glass withstands these temperatures and the antenna would therefore not come into contact with the mixture. Accordingly, the antenna and / or the housing need not be monitored and / or replaced regularly.

In einer konstruktiven Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umhausung aus einem hohlförmigen Zylinder besteht, in den durch ein erstes Ende die Antenne in ein Inneres des Zylinders eintritt und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende einen Boden aufweist. Die Umhausung ist an ihrem ersten Ende zumindest zunächst nicht verschlossen, weshalb die Antenne in die Umhausung eingeführt werden kann. Da sich das erste Ende vorteilhafterweise nicht in dem Gemisch befindet, sondern über dieses herausragt, ist ein Verschließen des ersten Endes der Umhausung nicht zwingend erforderlich.In a constructive development of the invention it is provided that the housing consists of a hollow cylinder into which the antenna enters through a first end into an interior of the cylinder and has a bottom at a second end opposite the first end. The enclosure is at least initially not closed at its first end, which is why the antenna can be inserted into the enclosure. Since the first end is advantageously not in the mixture, but protrudes beyond this, a closure of the first end of the enclosure is not mandatory.

Vorteilhafterweise weist das erste Ende der Umhausung einen Kragen auf. Dies hat den Vorteil, dass die Umhausung mit einem Haltering befestigt und die Antenne beispielsweise mit diesem Kragen auf eine ringförmige Halteeinrichtung auf diesen Kragen aufgelegt oder mit einer Schelle befestigt werden kann. Vorteilhafterweise kann die Anbringung der Antenne in der Umhausung und die anschließende Befestigung werkzeuglos erfolgen.Advantageously, the first end of the housing has a collar. This has the advantage that the enclosure secured with a retaining ring and the antenna can be placed for example with this collar on an annular support means on this collar or secured with a clamp. Advantageously, the attachment of the antenna in the enclosure and the subsequent attachment can be done without tools.

An dem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Umhausung befindet sich der Boden, der beispielsweise flach oder halbkugelförmig ausgestaltet sein kann. Die Verbindung zwischen dem Boden und dem Zylinder ist fluiddicht, weshalb eine vorteilhafte Aufgestaltung vorsieht, dass der Boden einteilig mit dem Zylinder ausgeformt ist. Die fluiddichte Abdichtung zwischen dem Boden und dem Zylinder ist gerade deshalb notwendig, weil die Antenne unter keinen Umständen mit dem Gemisch in Berührung kommen darf, da diese ansonsten beschädigt werden würde.At the opposite end of the second end of the enclosure is the bottom, which may be configured, for example, flat or hemispherical. The connection between the bottom and the cylinder is fluid-tight, which is why an advantageous embodiment provides that the bottom is formed integrally with the cylinder. The fluid-tight seal between the bottom and the cylinder is necessary precisely because the antenna must under no circumstances come into contact with the mixture, as this would otherwise be damaged.

Ferner ist vorgesehen, dass der Zylinder einen runden, ovalen oder eckigen Querschnitt aufweist. Die Größe des Querschnitts wird dabei derart gewählt, dass die Antenne in der Umhausung platziert werden kann, ohne irgendwo anzustoßen. Die Umhausung weist dementsprechend vorteilhafterweise eine Mindesthöhe von 2000 mm und je nach gewähltem Querschnitt eine Breite zwischen 100 mm und 300 mm sowie eine Länge zwischen 300 mm und 500 mm oder einen Durchmesser von mindestens 300 mm auf.It is further provided that the cylinder has a round, oval or angular cross-section. The size of the cross-section is chosen such that the antenna can be placed in the enclosure without bumping anywhere. Accordingly, the enclosure advantageously has a minimum height of 2000 mm and, depending on the selected cross section, a width of between 100 mm and 300 mm and a length of between 300 mm and 500 mm or a diameter of at least 300 mm.

Aufgrund der Größe und des Materials der Umhausung ist es vorteilhaft, wenn die Umhausung mit einem Schleuderverfahren hergestellt ist. Bei dem Schleuderverfahren wird die Zentrifugalkraft ausgenutzt, um die Umhausung auszuformen. Das Schleuderverfahren eignet sich insbesondere auch zur Ausformung großformatiger beziehungsweise großvolumiger Glasbauteile. Due to the size and the material of the enclosure, it is advantageous if the enclosure is made by a centrifugal process. In the centrifugal process, the centrifugal force is utilized to form the enclosure. The spin coating method is also particularly suitable for shaping large-format or large-volume glass components.

Damit die Umhausung optimal ausgenutzt werden kann, entspricht der Querschnitt der Umhausung – abgesehen von einem geringen, für eine einfache Montage benötigten Freiraum – vorzugsweise dem Querschnitt der Antenne, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Antenne einen runden, ovalen oder eckigen Querschnitt aufweist. Vorzugsweise soll eine Längsachse der Antenne mit einer Längsachse der Umhausung im eingebauten Zustand zusammenfallen, das heißt, die beiden Längsachsen sind koaxial zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen der Antenne und einer Innenfläche des Zylinders ist somit an allen Stellen gleich, und sollte zwischen 10 mm und 60 mm liegen.In order for the enclosure to be optimally utilized, the cross-section of the enclosure preferably corresponds to the cross-section of the antenna, with the exception of a small clearance required for simple mounting. According to the invention, the antenna has a round, oval or angular cross-section. Preferably, a longitudinal axis of the antenna to coincide with a longitudinal axis of the housing in the installed state, that is, the two longitudinal axes are arranged coaxially with each other. The distance between the antenna and an inner surface of the cylinder is therefore the same everywhere, and should be between 10 mm and 60 mm.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Antenne in einem Behälter angeordnet ist, wobei das Gemisch mit einem Mantel des Behälters in Kontakt steht. In dem Behälter können vorteilhafterweise 32000 L bis 65000 L Gemisch untergebracht werden. Die verschiedenen Phasen des Gemischs ordnen sich in dem Behälter an und können anschließend getrennt voneinander aus dem Behälter herausgeleitet werden. Die Lagerung des Gemischs während der Bestrahlung mit den Mikrowellen kann allerdings auch noch auf andere Art und Weise erfolgen.A further embodiment of the invention provides that the antenna is arranged in a container, wherein the mixture is in contact with a jacket of the container. In the container advantageously 32000 L to 65000 L mixture can be accommodated. The various phases of the mixture are arranged in the container and can then be led out of the container separately from each other. The storage of the mixture during the irradiation with the microwaves, however, can also be done in other ways.

Insbesondere bei sehr großen mit Gemisch gefüllten Behältern ist es besonders vorteilhaft, wenn mindestens zwei Antennen in einem Abstand zueinander in dem Behälter angeordnet sind. Die Prozesszeit in der die amphiphilen Moleküle fragmentiert werden und die dadurch bewirkte Trennung der Phasen erfolgt, kann somit verkürzt werden.Especially with very large containers filled with mixture, it is particularly advantageous if at least two antennas are arranged at a distance from each other in the container. The process time in which the amphiphilic molecules are fragmented and the resulting separation of the phases can thus be shortened.

Eine Ausbreitung der Mikrowellen in dem Gemisch kann besonders gut erfolgen, wenn die Antenne eine Mehrzahl von Schlitzen aufweist, die entweder senkrecht oder parallel zur Längsachse der Antenne jeweils in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Eine Anordnung sollte derart erfolgen, dass ein Abstrahlungswinkel der Mikrowellen durch die Schlitze zumindest 180°, vorzugsweise zumindest 270° ist. Eine bestmögliche Abstrahlung wird selbstverständlich dann erreicht, wenn der Abstrahlungswinkel 360° beträgt.A propagation of the microwaves in the mixture can be particularly well when the antenna has a plurality of slots, which are arranged either at a distance to each other either perpendicular or parallel to the longitudinal axis of the antenna. An arrangement should be such that a radiation angle of the microwaves through the slots is at least 180 °, preferably at least 270 °. Of course, the best possible radiation is achieved when the radiation angle is 360 °.

Schließlich ist noch vorgesehen, dass die Antenne drehbar um ihre Längsachse gelagert ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Schlitze in der Antenne lediglich einen Abstrahlungswinkel kleiner als 360° aufweisen. Durch die Drehung der Antenne um ihre Längsachse kann dennoch eine gleichmäßige Bestrahlung des Gemisches mit den Mikrowellen mit einem Bestrahlungswinkel von 360° erreicht werden. Die Drehung der Antenne kann sowohl mitsamt als auch losgelöst von der Umhausung erfolgen, wobei im letzteren Fall das erste Ende der Umhausung vorzugsweise nicht verschlossen wird.Finally, it is provided that the antenna is rotatably mounted about its longitudinal axis. This is particularly advantageous if the slots in the antenna only have a radiation angle less than 360 °. The rotation of the antenna about its longitudinal axis nevertheless allows a uniform irradiation of the mixture with the microwaves with an irradiation angle of 360 °. The rotation of the antenna can be done both together and detached from the enclosure, in the latter case, the first end of the enclosure is preferably not closed.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren dargestellt werden, näher erläutert.The invention described above will be explained in more detail with reference to two embodiments, which are illustrated in the figures.

Es zeigt:It shows:

1: eine von einer Umhausung umgebene erfindungsgemäße Antenne in einem Behälter, und 1 a housing surrounded by an enclosure according to the invention in a container, and

2: zwei von einer Umhausung umgebene erfindungsgemäße Antennen in einem Behälter. 2 Two antennas according to the invention surrounded by a housing in a container.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antenne 1 in einer Umhausung 2 aus Glas. Die Antenne 1 hat einen eckigen Querschnitt, wobei auf vier Wandungen 3 der Antenne 1 Schlitze 4 angeordnet sind, durch welche die Mikrowellen hindurch treten können. Die Schlitze 4 sind senkrecht zu einer Längsachse 5 der Antenne 1 ausgerichtet und haben einen Abstand A von circa 40 mm zueinander. Die Schlitze 4 bewirken, dass die Mikrowellen einen Abstrahlungswinkel von 360° haben. Alternativ können die Schlitze auch parallel zu der Längsachse 5 der Antenne 1 angeordnet sein.The 1 shows an antenna according to the invention 1 in a housing 2 of glass. The antenna 1 has a polygonal cross section, taking on four walls 3 the antenna 1 slots 4 are arranged, through which the microwaves can pass through. The slots 4 are perpendicular to a longitudinal axis 5 the antenna 1 aligned and have a distance A of about 40 mm to each other. The slots 4 cause the microwaves to have a 360 ° angle of radiation. Alternatively, the slots may also be parallel to the longitudinal axis 5 the antenna 1 be arranged.

Die Umhausung 2 besteht aus einem hohlen Zylinder 6 mit einem ersten Ende 7, welcher eine Öffnung 8 aufweist. Die Antenne 1 kann durch diese Öffnung 8 in einen hohlen Innenraum 9 der Umhausung 2 eingeführt werden, wobei die Längsachse 6 der Antenne 1 und eine Längsachse 10 der Umhausung 2 koaxial zueinander ausgerichtet sind. An dem ersten Ende 7 befindet sich ferner ein Kragen 11, der mit einem Haltering 12 an einem mit einem Gemisch 13 gefüllten Behälter 14 befestigt oder verspannt werden kann. Die Antenne 1 kann mit diesem Kragen 11 auf eine ringförmige Halteeinrichtung 15 oder dem Haltering 12 aufgelegt oder mit einer Schelle derart befestigt werden, dass kein Gemisch 13 oder eines seiner Phasen in den hohlen Innenraum 9 der Umhausung 2 gelangen kann.The housing 2 consists of a hollow cylinder 6 with a first end 7 which has an opening 8th having. The antenna 1 can through this opening 8th in a hollow interior 9 the housing 2 be introduced, with the longitudinal axis 6 the antenna 1 and a longitudinal axis 10 the housing 2 are aligned coaxially with each other. At the first end 7 there is also a collar 11 that with a retaining ring 12 at one with a mixture 13 filled containers 14 can be fastened or braced. The antenna 1 can with this collar 11 on an annular holding device 15 or the retaining ring 12 be placed on or fixed with a clamp such that no mixture 13 or one of its phases in the hollow interior 9 the housing 2 can get.

Ein zweites dem ersten Ende 7 gegenüberliegendes Ende 16 besitzt einen kugelförmigen Boden 17. Der Boden 17 ist einteilig mit dem Zylinder 6 ausgeführt.A second the first end 7 opposite end 16 has a spherical bottom 17 , The floor 17 is integral with the cylinder 6 executed.

Die Umhausung 2 befindet sich wiederum in dem mit dem Gemisch 13 gefüllten Behälter 14, so dass die Längsachse 5 der Antenne 1 parallel zu Seitenwänden 18 und senkrecht zu einem Boden 19 des Behälters 14 angeordnet ist. Das erste Ende 7 der Umhausung 2 ragt jedoch über einen Spiegel 20 einer Phase des Gemischs 13 hervor, so dass die Öffnung 8 nicht zwingend verschlossen werden muss und die Antenne 1 um ihre eigene Längsachse 5 gedreht werden kann, falls der Abstrahlungswinkel der Mikrowellen kleiner als 360° sein sollte. The housing 2 is again in the one with the mixture 13 filled containers 14 so that the longitudinal axis 5 the antenna 1 parallel to side walls 18 and perpendicular to a floor 19 of the container 14 is arranged. The first end 7 the housing 2 But it sticks out over a mirror 20 one phase of the mixture 13 out, leaving the opening 8th does not necessarily have to be closed and the antenna 1 around its own longitudinal axis 5 can be rotated if the radiation angle of the microwaves should be less than 360 °.

Der Behälter 14 fasst circa 40000 Liter Gemisch 13, wobei das Gemisch 13 sowohl mit einer Außenfläche 21 der Umhausung 2 als auch mit einer Innenfläche eines Mantels 22 des Behälters 14 in Kontakt steht. Die Umhausung 2 schützt die Antenne 1 vor dem Gemisch.The container 14 holds about 40,000 liters of mixture 13 , where the mixture 13 both with an outer surface 21 the housing 2 as well as with an inner surface of a coat 22 of the container 14 in contact. The housing 2 protects the antenna 1 before the mixture.

Das Gemisch 13 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Öl-in-Wasser Emulsion 23, mit ihren verschiedenen Phasen und Feststoffen 24. Mit Hilfe der Antenne 1 soll das Gemisch 13 in seine Wasserphase 25, Ölphase 26 und in die Feststoffe 23 unterteilt werden. Dazu ist vorgesehen, dass die Antenne 1 Mikrowellen aussendet, wobei die Antenne 1 über einen Mikrowellenhohlleiter 27 mit einem hier nicht dargestellten Mikrowellengenerator verbunden ist. Die Mikrowellen bewirken, dass amphiphile Moleküle in dem Gemisch 13 fragmentiert werden und das Wasser und das Öl eine Trennung der jeweiligen Phase 25, 26 bestreben. Aufgrund der unterschiedlichen Dichten sinken die Feststoffe 23 auf den Boden 29 des Behälters 14 und die Ölphase 26 schwimmt auf der Öl-in-Wasser Emulsion 23 beziehungsweise der Wasserphase 25.The mixture 13 consists in this embodiment of an oil-in-water emulsion 23 , with their different phases and solids 24 , With the help of the antenna 1 should the mixture 13 in his water phase 25 , Oil phase 26 and in the solids 23 be divided. It is provided that the antenna 1 Microwave emits, with the antenna 1 via a microwave waveguide 27 is connected to a microwave generator, not shown here. The microwaves cause amphiphilic molecules in the mixture 13 be fragmented and the water and the oil a separation of the respective phase 25 . 26 endeavor. Due to the different densities, the solids sink 23 on the ground 29 of the container 14 and the oil phase 26 Floats on the oil-in-water emulsion 23 or the water phase 25 ,

In der 2 wird ein weiterer Behälter 14 mit dem darin befindlichen Gemisch 13 dargestellt, wobei der Behälter 14' circa 65000 Liter Gemisch 13 fasst. Aufgrund der Größe sind in dem Behälter 14' zwei Antennen 1' mit jeweils einer Umhausung 2' angeordnet, wodurch eine größere Menge des Gemischs 13 gleichzeitig bestrahlt werden kann. Die beiden Antennen 1' sind jeweils über einen Mikrowellenhohlleiter 27' mit einem hier nicht dargestellten Mikrowellengenerator miteinander verbunden.In the 2 becomes another container 14 with the mixture therein 13 shown, wherein the container 14 ' about 65000 liters of mixture 13 summarizes. Due to the size are in the container 14 ' two antennas 1' each with a housing 2 ' arranged, creating a larger amount of the mixture 13 can be irradiated simultaneously. The two antennas 1' are each via a microwave waveguide 27 ' connected to each other with a microwave generator, not shown here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

AA: Abstanddistance
1, 1'1, 1 ': Antenneantenna
2, 2'2, 2 ': Umhausungenclosure
33: Wandungwall
4, 4'4, 4 ': Schlitzeslots
5, 5'5, 5 ': Längsachselongitudinal axis
66: Zylindercylinder
77: EndeThe End
88th: Öffnungopening
99: Innenrauminner space
1010: Längsachselongitudinal axis
1111: Kragencollar
1212: Halteringretaining ring
1313: Gemischmixture
14, 14'14, 14 ': Behältercontainer
1515: Halteeinrichtungholder
1616: EndeThe End
1717: Bodenground
1818: SeitenwandSide wall
1919: Bodenground
2020: Spiegelmirror
2121: Außenflächeouter surface
2222: Mantelcoat
2323: Öl-in-Wasser EmulsionOil-in-water emulsion
2424: Feststoffsolid fuel
2525: Wasserphasewater phase
2626: Ölphaseoil phase
27, 27'27, 27 ': MikrowellenhohlleiterMicrowave waveguide

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/014757 A2 [0008]

Claims

Antenna ( 1 ) for generating microwaves by means of which individual phases of a mixture ( 13 ) are separable, wherein the antenna ( 1 ) of a housing ( 2 ), characterized in that the material of the housing ( 2 ) consists of glass.

Antenna ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the glass of the housing ( 2 ) has a smooth surface.

Antenna ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the glass of the housing ( 2 ) is a silica.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the housing ( 2 ) from a hollow cylinder ( 6 ), through which a first end ( 7 ) the antenna ( 1 ) into an interior of the cylinder ( 6 ) and at a first end ( 7 ) opposite second end ( 16 ) a floor ( 17 ) having.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the housing ( 2 ) at its first end ( 7 ) a collar ( 11 ) having.

Antenna ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the bottom ( 17 ) in one piece with the cylinder ( 6 ) is formed.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the cylinder ( 6 ) has a round, oval or angular cross-section.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 2 ) is made by a spin method.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 8, characterized by a round, oval or angular cross section, wherein a longitudinal axis ( 5 ) of the antenna ( 1 ) preferably with a longitudinal axis ( 10 ) of the housing ( 2 ) in the installed state coincides.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that this in a container ( 14 . 14 ' ), the mixture ( 13 ) with a coat ( 22 ) of the container ( 14 . 14 ' ) is in contact.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 10, characterized by a plurality of slots ( 4 ), either perpendicular or parallel to the longitudinal axis ( 5 ) of the antenna ( 1 ) are each arranged at a distance (A) from each other.

Antenna ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the antenna ( 1 ) rotatable about its longitudinal axis ( 5 ) is stored.