DE20314637U1 - Device for preparing aqueous organic emulsions used e.g. for cleaning oil/grease mixtures and used oil mixtures comprises a unit for producing electromagnetic waves using a magnetron - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von wässrigen, organischen Emulsionen, insbesondere die Spaltung von Öl/Fett-Wasser-Gemischen, Altölgemischen, Lösungsmittel-Wasser-Gemischen, Lackschlämmen, Suspensionen und die Abtrennung von Schwermetallen aus den vorgenannten Gemischen. Außerdem ist die Erfindung geeignet, öl- und schwermetallverseuchte Erden und Schlämme aufzubereiten.The invention relates to a system for the treatment of aqueous, organic emulsions, especially the splitting of oil / fat-water mixtures, Waste oil mixtures, Solvent-water mixtures, paint sludges, Suspensions and the separation of heavy metals from the aforementioned Mixtures. Moreover is the invention suitable for oil and to treat earth and sludge contaminated with heavy metals.
Emulsionen als Öl/Fett-Wasser-Gemische fallen in großen Mengen in der metallverarbeitenden Industrie, insbesondere im Maschinen- und Automobilbau sowie im Bergbau an. Die ständig steigenden Anforderungen an moderne, leistungsfähige Emulsionen führte zur Entwicklung sehr stabiler Emulsionen mit hohem Ölgehalt bis ca. 40%, die durch die klassischen Spaltverfahren nicht oder nur mit hohem, ökonomisch nicht zu vertretenden Aufwand spaltbar sind.Emulsions fall as oil / fat-water mixtures in large Quantities in the metalworking industry, especially in the machine and automotive and mining. The ever increasing demands modern, powerful Emulsions for the development of very stable emulsions with a high oil content up to approx. 40%, which are not or not by the classic splitting process only with high, economical unjustifiable effort can be split.
Klassische Verfahren zur Emulsionsspaltung sind:Classic emulsion splitting processes are:
- a) Membranverfahren, speziell die Ultrafiltration Öl-Wasser-Emulsionen werden durch ein Membranmodul gedrückt. Dabei perkolieren Wasser, kleine Ionen und niedermolekulare organische Stoffe durch die Membran und erscheinen im Permeat. Hochmolekulare Stoffe, Öle und Fette werden zurück gehalten und verbleiben im Retentat. Nachteile dabei sind eine mögliche Verstopfung sowie ein chemischer Angriff der Membranen, wodurch eine Neubestückung notwendig wird. Außerdem wird bei Emulsionen mit hohem Ölgehalt ein sehr hoher Energiebedarf erforderlich.a) Membrane processes, especially ultrafiltration Oil-water emulsions are pushed through a membrane module. Water percolate, small ions and low molecular weight organic substances through the membrane and appear in the permeate. High molecular substances, oils and fats will be back held and remain in the retentate. Disadvantages are possible constipation as well as a chemical attack on the membranes, which necessitates repositioning becomes. Moreover is used for emulsions with a high oil content a very high energy requirement is required.
- b) Chemische Spaltverfahren Durch Zusatz von relativ großen Mengen an Chemikalien, wie Säuren, Basen, organische Spaltmittel oder Salze, werden die Emulsionen in eine Öl- und Wasserphase gespalten. Nachteilig ist der zusätzliche Chemikalienaufwand, eine eventuell störende Aufsalzung des Wassers. Reine Spaltsäuren sowie Anlagen aus chemikalienbeständigem Material sind relativ teuer. Es entstehen Entsorgungsprobleme durch Chemikalienreste im abgetrennten Öl, durch den relativ hohen Schlammanfall sowie durch die Neutralisation des angefallenen Spaltwassers. Es ist eine sehr exakte Dosierung des Spaltmittels notwendig, um eine vollständige Spaltung zu erreichen bzw. um eine Reemulgierung zu verhindern.b) Chemical fission processes By adding relatively large quantities of chemicals like acids, The emulsions become bases, organic splitting agents or salts in an oil and split water phase. The additional is disadvantageous Chemical expenditure, possibly disruptive salting of the water. Pure resolving acids and facilities made of chemical resistant material are relative expensive. Disposal problems arise from chemical residues in the separated oil the relatively high amount of sludge and the neutralization of the accumulated water. It is a very precise dosage of the Cleaving agent necessary to achieve complete cleavage or to prevent re-emulsification.
- c) Adsorption Bei diesem Verfahren werden die Öle bzw. Fette an speziellen Adsorbentien bis zum Erreichen ihrer Beladungskapazität angelagert. Diese relativ teure Anwendung ist nur für kleine Emulsionsmengen mit geringem Ölanteil sinnvoll.c) adsorption In this process, the oils or Greases are deposited on special adsorbents until they reach their loading capacity. This relatively expensive application is only for small amounts of emulsion low oil content meaningful.
- d) Verdampfung Durch Aufheizen der Emulsion wird der Wasseranteil verdampft und die Restflüssigkeit mit entsprechenden Mitteln eingedickt. Wegen erhöhter Restölgehalte ist Nachbehandlung des Permeats notwendig. Es entstehen hohe Investitions- und Betriebskosten. Ohne eine zusätzliche Vorstufe, z.B. eine Ultrafiltration, ist eine Verdampfung in der Regel nicht wirtschaftlich.d) evaporation The water content is evaporated by heating the emulsion and the residual liquid thickened with appropriate means. Post-treatment is necessary because of the high residual oil content of the permeate is necessary. There are high investment and operating costs. Without an additional Preliminary stage, e.g. an ultrafiltration, is an evaporation in the Usually not economical.
- e) Koaleszenz Hier erfolgt eine Vereinigung von koagulierten Flüssigkeitströpfchen zu einer kompakten Flüssigkeitsphase bzw. eine Abscheidung freier Öle aus instabilen Öl in Wasser-Emulsionen. Ein ölfreies Wasser wird nur bei Einsatz von ölarmen Emulsionen mit einem Ölgehalt < 1 g/l erhalten.e) coalescence Here is a union of coagulated Droplets of liquid too a compact liquid phase or a separation of free oils from unstable oil in water emulsions. An oil free one Water is only used when low oil is used Obtain emulsions with an oil content <1 g / l.
- f) Chemische Emulsionsspaltung – Flotation Die Flotation dient lediglich zur Separierung von Öl und Wasser aus einer bereits gespaltenen Emulsion durch Einleiten von Luft. Das Restwasser muss wegen des relativ hohen Ölgehaltes „nachgeflockt„ werden. Es fallen ölhaltige Metallhydroxidschlämme an.f) Chemical emulsion splitting - flotation The flotation only serves to separate oil and water from one already split emulsion by introducing air. The residual water must because of the relatively high oil content. There are oily ones metal hydroxide on.
Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Anlage, mit der eine sichere und hinsichtlich Kosten und Aufwand günstige Aufbereitung von wässrigen, organischen Emulsionen erreicht werden kann. Dabei sollen auch besonders stabile Emulsionen behandelbar sein. Die Verwendung von Chemikalien soll weitgehend eingeschränkt oder es soll darauf ganz verzichtet werden. Im Ergebnis der Behandlung sollen die abgetrennten Bestandteile einen hohen Reinheitsgrad besitzen und ohne oder mit nur geringem Aufwand für eine Nachbehandlung verwertbar sein.The object of the invention is the development a system with which a safe and in terms of costs and effort favorable Treatment of aqueous, organic emulsions can be achieved. It should also be special stable emulsions can be treated. The use of chemicals is said to largely restricted or it should be dispensed with entirely. As a result of the treatment should the separated components have a high degree of purity and can be used for post-treatment with little or no effort.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.The object is achieved by the Features of claim 1 solved. Design features are specified in subclaims 2 to 10.
Zur Aufbereitung der wässrigen, organischen Emulsionen wird die zu behandelnde Emulsion zunächst in einem, möglichst metallischen, Reaktionsgefäß homogenisiert. Danach wird sie einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt, ruhen gelassen und anschließend die Wasserphase vom abgesetzten Schlamm und von der aufschwimmenden organischen Phase getrennt.For the preparation of the aqueous organic emulsions, the emulsion to be treated is first in one, if possible metallic, reaction vessel homogenized. Then it’s exposed to electromagnetic radiation, let it rest and then the water phase from the deposited mud and from the floating one separated organic phase.
Die elektromagnetische Strahlung erfolgt vorzugsweise in einem separaten Gerät, welches mit dem Reaktionsgefäß über eine offene Rohrleitung verbunden ist.The electromagnetic radiation is preferably carried out in a separate device which is connected to the reaction vessel via an open device Pipeline is connected.
Die Bestrahlung wird vorteilhafterweise in mehr als 2 Intervallen von mindestens jeweils 10 min. durchgeführt. Dazu schaltet die elektromagnetische Strahlungsquelle automatisch ab und wieder zu, wobei die Wirkung des Aufbereitungseffektes auch bei abgeschalteter Bestrahlung fortgesetzt wird.The irradiation is advantageous at more than 2 intervals of at least 10 minutes each. carried out. To switches off the electromagnetic radiation source automatically and again, the effect of the treatment effect too when radiation is switched off.
Für die Verbesserung der Effektivität der Behandlung kann es von Vorteil sein, wenn die Leitfähigkeit der zu behandelnden Emulsion durch Salzzugabe erhöht und/oder das Medium bis maximal 100°C aufgeheizt wird. Auch sollte der pH-Wert auf einen Bereich zwischen 1 und 7 eingestellt werden.For improving effectiveness Treatment can be beneficial if conductivity the emulsion to be treated is increased by adding salt and / or the medium up to a maximum of 100 ° C is heated. Also, the pH should range between 1 and 7 can be set.
Die erfindungsgemäße Anlage ist gekennzeichnet durch ein Gerät, in dem mittels eines Magnetrons elektromagnetische Wellen erzeugt werden, die in Richtung eines geschlossenen Erregergefäßes strahlen. In dieses Erregergefäß mündet das Ende einer Rohrleitung, die bis in einen Reaktionsbehälter reicht, in dem sich die zu behandelnde Emulsion befindet.The system according to the invention is characterized through a device in which electromagnetic waves are generated by means of a magnetron that radiate in the direction of a closed exciter vessel. This opens into this pathogen vessel End of a pipe that reaches into a reaction vessel, in which the emulsion to be treated is located.
Im Reaktionsbehälter kann sich eine Umwälzeinrichtung und/ oder eine Heizung befinden. Eine Homogenisierung sowie eine Behandlung unter erhöhten Temperaturen kann zu einer Beschleunigung der Aufbereitungseffekte führen.A circulation device can be located in the reaction vessel and / or a heater. One homogenization as well as one Treatment under elevated Temperatures can accelerate the treatment effects to lead.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, wenn die Rohrleitung zwischen dem Erreger- und dem Reaktionsgefäß und/oder das Reaktionsgefäß selbst elektrisch leitend sind. Die Rohrleitung selbst sollte bis etwa in die Mitte des Reaktionsbehälters reichen.It has been shown to be beneficial can be if the pipeline between the excitation and the reaction vessel and / or the reaction vessel itself are electrically conductive. The pipeline itself should be up to about in the middle of the reaction container pass.
Das Ende der Rohrleitung im Erregergefäß sollte als Metallrohr ausgebildet sein, innerhalb dem sich ein zweites Metall rohr mit einem kleineren Durchmessers befindet, wobei das innere Metallrohr mit dem äußeren Metallrohr ringförmig verbunden und kürzer als das äußere Metallrohres ausgebildet ist.The end of the pipeline in the excitation vessel should be designed as a metal tube within which there is a second Metal pipe with a smaller diameter is located, the inner metal tube with the outer metal tube annular connected and shorter than the outer metal tube is trained.
Im inneren Metallrohr sollte eine Metallantenne befestigt sein, die bis über das Ende des Metallrohres hinausragt. Das Ende des Metallrohres kann am Umfang mit einem Edelstahlgitter umgeben sein, welches wiederum über das Ende des Metallrohres hinausragt.There should be one in the inner metal tube Metal antenna attached to the end of the metal tube protrudes. The end of the metal tube can be circumfered with a stainless steel grid be surrounded, which in turn over the end of the metal tube protrudes.
Das Erregergefäß kann an einen Frischwasserbehälter angeschlossen sein. Eine entsprechende Zulaufleitung wird entweder direkt in das Erregergefäß oder in die außerhalb liegende Zulaufleitung geführt.The excitation vessel can be connected to a fresh water tank his. A corresponding feed line is either directly into the Exciter vessel or in the outside horizontal inlet pipe.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is as follows an embodiment explained in more detail. It demonstrate:
Es besteht die Zielsetzung, ein bei der Benzinherstellung aus Kohle abfallendes Öl-Wasser-Feststoff-Gemisch, so aufzubereiten, dass es in seine einzelnen Phasen aufgespalten und mit geringem Aufwand weiterbehandelt, entsorgt bzw. verwertet werden kann.The goal is to be a the gasoline production from coal waste oil-water-solid mixture, so that it can be broken down into its individual phases and further processed, disposed of or recycled with little effort can be.
Zunächst wird die zu behandelnde
Emulsion, welche etwa einen Wasseranteil von 65% besitzt, in einem
Vorratsbehälter
Das Gerät
Das Ende dieses Metallrohres
Das innere Metallrohr
Das Erregergefäß
Bei hochviskosen oder wasserarmen
Gemischen kann das Erregergefäß
Die Funktionsweise des Gerätes
Das Erregergefäß
Nach dem Einwirken der elektromagnetischen
Strahlung wird die Emulsion etwa 12 Stunden ruhen gelassen. In dieser
Zeit setzen sich die enthaltenen Feststoffe auf den Boden des Reaktionsbehälters
Nach dem Ablauf des Feststoffschlammes wird
die Wasserphase abgelassen. Je nach Gehalt an Schwebstoffen oder
organischen Bestandteilen kann eine Nachbehandlung mittels einer
Filtration
Die leichteren Ölbestandteile schwimmen auf.
Sie besitzen dabei lediglich noch einen Wasseranteil von etwa 5%. Über eine Öl-Abflussleitung
Es hat sich gezeigt, dass die vorliegende Erfindung mit sehr geringem Aufwand und unter Verwendung nur geringer Mengen an Chemikalien zu einer sehr effektiven Aufbereitung von sonst nur schwer trennbaren Emulsionen geeignet ist.It has been shown that the present Invention with very little effort and using only less Amounts of chemicals for a very effective treatment of otherwise difficult to separate emulsions.
Bezugszeichenaufstellung
- 1
- Vorratsbehälter
- 2
- Frischwasserbehälter
- 3
- Gerät
- 4
- Reaktionsbehälter
- 5
- Ölnachbehandlung
- 6
- Ölverwertung
- 7
- Filtration
- 8
- chemisch-physikalische Behandlung
- 9
- Kläranlage
- 10
- Zulaufleitung
- 11
- Kontakte
- 12
- Chemikalienzugabeleitung
- 13
- Umwälzeinrichtung
- 14
- Rohrleitung
- 15
- Heizung
- 16
- Rührwerk
- 17
- Ablauf zur Nachbehandlung
- 18
- Öl-Abflussleitung
- 19
- Ablauf in Vorfluter
- 20
- Erregergefäß
- 21
- Magnetron
- 22
- Thermosicherung
- 23
- Metallrohr
- 24
- Edelstahlgitter
- 25
- inneres Metallrohr
- 26
- Antenne
- 1
- reservoir
- 2
- Fresh water tank
- 3
- device
- 4
- reaction vessel
- 5
- oil-treatment
- 6
- oil recovery
- 7
- filtration
- 8th
- chemical-physical treatment
- 9
- sewage plant
- 10
- supply line
- 11
- contacts
- 12
- Chemical addition line
- 13
- circulation
- 14
- pipeline
- 15
- heater
- 16
- agitator
- 17
- Post-treatment procedure
- 18
- Oil drain line
- 19
- Expiration in the receiving water
- 20
- pathogens vessel
- 21
- magnetron
- 22
- thermal fuse
- 23
- metal pipe
- 24
- stainless steel grid
- 25
- inner metal tube
- 26
- antenna
Claims (10)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-09-22 DE DE20314637U patent/DE20314637U1/en not_active Expired - Lifetime
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