DE2127323A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung einer Komponente aus einem Fluidstrom - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung einer Komponente aus einem FluidstromInfo
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- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Description
Dr.-lng. R. B E E T Z jr.
8Manchen22, Sieinsdorfetr. 10
O8-I7.127P(17.I28H) 2.6.I97I
Hydronautics, Incorporated, LAUREL (Maryland), V.St.A.
Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung einer Komponente aus einem Fluidstrom
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entfernung einer ersten Komponente
aus einem Fluidstrom, durch kontinuierliches Inberührungbringen
mit einem Feststoff in gekörnter bzw. Teilchenforia.
Bislang werden unterschiedliche Verfahren zum Inberührun^
bringen von Fluidströmen mit festen Materialien zur Herbeiführung von Transportphänomenen wie Filtration, Adsorption,
Absorption, Ionenaustausch, Wärmetransport, Katalyse und dergleichen angewandt. Bei all diesen Verfahren muß das feste
08-(HTD 19 W Ger.) NoHe (7)
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Teilchenmaterial üblicherweise erneuert werden, wenn die gewünschte
Aktivität zwischen festem Material und Fluidstrom soweit abnimmt, daß die wirksame Durchführung des jeweiligen
Verfahrens in Frage gestellt ist.
Der Kontakt zwischen Fluid st rom und festem Liaterial sowie
die Erneuerung des Feststoffes erfolgt dabei nach verschiedenen Methoden. Gemäß einer Verfahrensweise wird ein
stationäres Bett des festen Materials mit dem Fluidstrom in
Berührung gebrachte Für eine gewünschte Erneuerung bzw» 7/iederauffüllung
des festen materials wird der Fluidstrom unterbrochen und der Feststoff entfernt und durch frisches Liaterial
ersetzt·
Gemäß einer zweiten Verfahrensweise erfolgt der Kontakt zwischen Feststoff und Fluidstrora unter Anwendung einer sich
bewegenden Feststoffmasse. Eine solche Feststoffbewegung hat gegenüber der Verwendung eines festen Feststoffbettes zahlreiche
Vorteile} Zu diesen gehören die Anpassungsfähigkeit des Verfahrens an veränderte Bedingungen, die leichte Regenerierung
des verbrauchten Feststoffs, Gleichmäßigkeit des Betriebs, Kontinuität der Arbeitsweise und dergleichen. In neuerer
Zeit wird dabei festes Material durch eine Kontaktzone bewegt, wobei es unter Durchmischen der festen Teilchen in
einem aog. !ließzustand gehalten wird» Daneben wird auch festes Material ohne Fluidisierung von !Teilchen unter Ausnutzung
der Schwerkraft z.B. mit Becherwerken, Förderschnecken und Ventilanordnungen mit ozillierendem Zylinderkolben durch eine
Kontaktzone bewegt. Derartige Verfahren erfordern jedoch eine komplizierte Ausrüstung.
Sin Feststoff-Fluidicontakt, bei dem das Fluid mit dem Feststoff
in wirksame und innige Berührung gebracht wird, wäre
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insbesondere für die Trennung von Liischlingen aus zumindest
zwei miteinander nicht mischbaren ilüssigiceiten erwünscht und
insbesondere für die Reinigung von öl-Y/asser-Dispersionen
von großem Nutzen.
Die Verschmutzung der Heere, oeen und I'lüsse durch Schiffe
und wasserkraftanlagen, die öliges Ballast- und Schmutzwasser abgeben, ist - bedingt durch die stance Zunahme des Erdölfrachtvolumens
- zu einem ernsthaften Problem geworden. Obgleich zahlreiche Gesetzgebungen den Ablaß von öligen Wässern
in Hafen, Küstengewässern oder inländischen Wasserstraßen verbieten und dem Verletzer hohe Strafen androhen, wird solches
'.'»'asser trotzdem von vielen Schiffen oft abgelassen, um den
oiclierheitsregeln bezüglich eier L'enge des erforderlichen Ballastwassers
zur Erfüllung der Stabilitätsforderungen auf See zu genügen.
Öliges Ballastwasser kann verschiedene Arten von Rückständen, wie beispielsweise Leichtöle von geringer Viskosität
mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 0,8 bis 0,9, Brennöl hoher Viskosität, wie "Bunker G"-öl, mit einem spezifischem
Gewicht von 0,95 bis 1,1 oder eine kischung verschiedener
CIe enthalten. Eine erhebliche Menge an öligem Ballastwasser
ist mit Bunker C-Ol verschmutzt, das im V/asser normalerweise
in suspendierter Form, vorliegt. Seine Abtrennung wird
üblicherweise als schwieriger betrachtet als die Trennung anderer Öl-Wasser-Suspensionen. Irgendwelche Mehrzweek-ITüssig
fest-Kontaktοperationen zur Trennung wässriger Ölsuspensionen
oder -dispersionen sollten daher für eine wirksame Abtrennung von Bunker G-öl aus Öl-Wasser-ilischungen geeignet sein.
Obgleich bereits zahlreiche Anstrengungen zur Entwicklung
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einer Öl-Wassertrennung und insbesondere eine Abtrennung von
Bunker O-öl von V/asser unternommen wurden, konnte bislang
keine für den praktischen Gebrauch geeignete Lösung des Problems gefunden werden. E'rühere Entwicklungen haben auf lange
Sicht nicht zu einem Effluenten geführt, der mit den Kriterien der Abwasserabgabe, wie sie durch die öffentlichen Gesetze
festgelegt sind, im Einklang wäre. Als ölhaltige Mischung wird durch diese Gesetze üblicherweise eine Mischung mit 100 ppm
oder mehr Öl definiert. Typisches öliges Ballastwasser enthält im LIittel 1.100 ppm öl,
In letzter Zeit wuraen Schwerkraft-Separatoren, bei denen
für die Trennung Unterschiede im spezifischen Gewicht od-er
der Dichte der Laterialien ausgenutzt werden, für aie Trennung von Leichtöl-Yfasser-Liischungen verwendet. Diese Separatoren
haben jedoch einen zu hohen Raumbedarf. Da zudem nur ein sehr geringer und in gewissen Fällen gar kein Unterschied hinsichtlich
des spezifischen Gewichts zwischen Bunker O-Öl und 7/asser
besteht, können die Schwerkraft-Separatoren nicht als praktisch brauchbare Vorrichtungen für die Trennung von Bunker ö-ül
und ..asser betrachtet werden, Aus diesen und anderen auf die
Klebrigkeit und hohe Viskosität von Bumrer 0-ül wie auch die
hohen Investitionskosten zurückgehenden Gründen bieten Schwerkraft-Separatoren, wie Zentrifugen, keine praktikable Lösung
für das Problem der Trennung von Öl-V/asser-Suspensionen.
Koagulationsfördernde äiaterialien, v/ie geknüpftes Drahtnetz
oder "holländisches Gewebe" (Dutch weaves), wurden geprüft und erwiesen sich in beschränktem kaße als erfolgreich.
Erhebliche Betriebs- und Kontrollprobleme, die bei der Verwendung von koagulationsförderndem Material auf-treten, verbieten
jedoch dessen Verwendung in ausgedehnterem Maße, Zu
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den Problemen, die bei koagulationsfördernden katerialien auftreten, gehören deren Verstopfung durch visKOses, klebriges
Bunker C'-Öl, die Empfindlichkeit derselben gegenüber schmutzigem
Ballastwasser, die Unfähigkeit der koagulationsfördernden Materialien, hohen momentanen Steigerungen des ulgehalts
zu entsprechen und Schwierigkeiten bei der AufSammlung bzw. Anlagerung von Bunker O-ülen verschiedener spezifischer Gewichte.
i'ilter, wie Stahlwolle, G-lasfasern und dergleichen, haben
sich auch als erfolgreich bezüglich der Trennung von Leicht- oder Schweröl-Wasser-Liischungen durch Zurückhalten
der Verunreinigungen erwiesen. Die Anwendung von Piltern in breiterem Maße ist jedoch nicht praktikabel, da ein rascher
Druckanstieg in den Piltern eine häufige Regenerierung derselben nötig macht.
Kiesbetten wurden auch zur Abtrennung von Öl mit geringerem spezifischen Gewicht als Wasser von letzterem angewandt.
Obgleich sich ihre Arbeitsweise als Ölseparatoren als erfolgreich erwies, wurde ihre Benutzung jedoch wegen ■" -js häufigen
Bettwechsels und der erforderlichen Bettreinigung aufgegeben.
Primäres Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Zusammenbringen eines Pluidstroms mit einem festen Teilchenmaterial in wirksamer und inniger Weise,
so daß eine gewünschte v/echselwir^ung zwischen dem festen
und fluiden Material stattfinden kann; dabei soll insbesondere eine wirksame Abtrennung einer ersten flüssigen Komponente
aus einem I'luidstrom und insbesondere die Trennung von 01-Wasser-iiischungen
von Ballastwasser in kontinuierlicher und
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wirksamer tfeise erreicht werden, die den Erfordernissen der
Abwasserabgabegesetze gerecht wird»
Das zu diesem Zweck entwickelte erfindungsgemäße "/"erfahren
zur Abtrennung einer Komponente aus eineiu Fluidstrou
ist gekennzeichnet durch
a) kontinuierliche Bewegung von festem Filtermaterial durch
eine längliche Trennsäule mit einem Teilc^eneinlaßenüe
und mit einem Teilchenaus-laßende durch Hindurchleiten
k eines Trägerflüssigkeitsstroms durch das Filtermaterial
in einer ersten Sichtung und Entfernung der Trägerflüssigkeit vom Filtermaterial an einem mittleren Pun^t zwischen
den Enden der Säule zur Erzeugung hydraulischer Kräfte, welci.e das Filtermaterial konsolidieren und durch
die Säule in der ersten Sichtung vom Teilcheneinlaßende zum Teilchenauslaßende bewegen;
b) Einführung des FluidStroms in die Säule und Zusammenbringen
desselben mit dem festen Filtermaterial zur Entfernung besagter erster Komponente aus dem otrcm; und
c) getrennte Entfernung des die erste Komponente enthaltenden Filtermaterials und des behandelten Fluidstroms von
der Säule.
Der zu behandelnde Fluidstrom wird vorzugsweise an einem mittleren Punkt der Säule zwischen den TeilcheneinlaS- und
auslaßenden mit dem festen Filtermaterial in Kontakt gebracht
und das aus der Säule entfernte Filtermaterial v;ira
vorzugsweise durch Abtrennung der vom Filtermaterial aufgenommenen
Fluidkomponente regeneriert. Daoei v/ird die Anwendung
von Y/ärme zur Erhöhung der Fließfähigkeit bei der Abtrennung
der Fluidkomponente vom Filtermaterial bevorzugt,
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Alternativ kann die iluiditomponente vom iilterinaterial
durcn Zusaiamenbringen desselben mit einem Lösungsmittel für
aie xluidkouponente abgetrennt werden. "Jeiterhin ist es günstig,
das beladene !Filtermaterial einer Zentrifugalkraft auszusetzen,
ua so die Entfernung der Iluidkomponente von Filtermaterial
zu begünstigen. Vorzugsweise wira das erfindungsge-Mä3e
Verfahren zur Trennung von ül~Vassermisciiungen angewandt
und das iTilxermaterial ist dann ein Au- bzw. Absorptionsmittel
1'ü.i· uie Entfernung von Cl aus einem solchen Strom.
fc der Erfindung v/ird weiterhin eine Vorrichtung für
uie kontinuierliche jintfernung einer ersten Komponente aus
einem fluidstrom vorgesehen, die geKennzeichnet ist durch:
a) eine längliche Trennsäule mit einem ^eilcheneinlaßende
für den Einlaß des festen iiltermaterials und einem Teilchemauslaßende
für die Entfernung von iiltermaterial aus der Däule;
b) in der Irennsäuie zy/isehen den landen angeordnetes festes
Filtermaterial;
c) eine Einlaßöffnung für die Einführung des zu behandelnden Fluidstroiüs in die 'Irennsäule und die Kontaktierung
des Fluidstroms mit dein festen "iiltermaterial;
d) iüittel für den Umlauf einer Trägerflüssigkeit durch das
!Filtermaterial unter Druck für die kontinuierliche Bewegung des iiltermaterials durch hydraulische Kräfte
durch die bäule in einer ersten dichtung vom Teilcheneinlaßende
zum Teilchenauslaßende; und
e) eine Auslaßöffnung an einem mittleren Punkt zwischen den Teilcheneinlaß- und auslaßenden für die Entfernung des
antreibenden Pluidstroms vom iiltermaterial.
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Ss folgt eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung zur Erläuterung der Erfindung an Hand eines nicht einschränkenden
Beispiels, wobei Bezug genommen wird auf die angefügten Zeichnungen; es zeigen schematisch:
Pig«, 1 die erfindungsgemäße Trennsäule mit zugehörigen Leitungskreis
en;
Pig. 2 eine Anordnung zur Aufarbeitung verbrauchten PiIter materials;
_ Pig. 3 eine weitere Anordnung zur Regenerierung von I-ilter-"
material durch Abtrennung von Öl in einem routieren-
dem Korb und
Pig. 4 eine erfindungsgemäße Anlage mit Trennsäule zur irennung
einer Öl-Wassermischung und Regeneriervorrichtungen zur Regenerierung des beladenen Piltermaterials
durch Auspressen des darin enthaltenen Öls.
Gemäß der Erfindung wird festes Piltermaterial für eine selektive Entfernung einer ersten Komponente aus einem Pluidstrom
kontinuierlich durch eine längliche Trennsäule mit einem
Teilcheneinlaßende und einem Teilchenauslaßende durch einen durch das Piltermaterial in einer ersten Sichtung fließenden
W Trägerflüssigkeitstrom kontinuierlich bewegt, der vom Piltermaterial
an einem mittleren Punkt zv/isehen den Ein- und Auslaßenden
der Säule wieder entfernt wird, wodurch das !Filtermaterial durch hydraulische· Kräfte konsolidiert und durch die
Säule in einer ersten Richtung vom Teilcheneinlaß zum Teilchenauslaß bewegt wird«
Das gemäß der Erfindung verwendete Piltermaterial ist teilchenförmig und wird so ausgewählt, daß es für die zu
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entfernende Komponente des Fluidstroms spezifisch ist und es
kann je nach Fluidstrom und abzutrennender Komponente durch
Adsorption, Absorption, Agglomeration, Ionenaustausch, physikalischen Einfang und dergleichen wirken» Das verwendete !Filtermaterial
ist üblicherweise nur einer Komponente des Fluidstroms
gegenüber spezifisch, es kann jedoch auch unter geeigneten Umständen so ausgewählt werden, daß es für mehr als
eine Komponente des Fluidstroms spezifisch ist. Ebenso kann das Filtermaterial selbst zwei oder mehrere Komponenten umfassen.
Die Entfernung der ersten Komponente aus dem Fluidstrom
kann entweder zur Behandlung des Stroms oder zur Abtrennung einer unerwünschten Komponente desselben oder auch
zum Zwecke der Behandlung des Feststoffs bzw. Filtermaterials durch Kontakt mit einer im Fluidstrom enthaltenen Komponente
dienen.
Wenn der zu behandelnde Fluidstrom eine Öl-Wasser-Mischung ist, wird als Filtermaterial vorzugsweise ein absorbierendes
festes Material zur Entfernung des Öls und zur Klärung des Wassers verwendet. Zu geeigneten Filtermaterialien
für Öl-Wasser-Iuischungen gehören poröse leicht komprimierbare
Materialien, wie Polyurethanschaum oder Filzmassen (feit stock), keramische oder metallische Materialien, Polystyrolschaumperlen, Polyäthylenkügelchen und dergleichen. Die spezielle
Zusammensetzung der einzelnen Filterteilchen wird teilweise durch die gewünschte "Postfiltrationstechnik" diktiert,
die sich an die Entfernung des Öls vom Wässer anschließt. Beispiele für geeignete Postfiltrationstechniken werden weiter
unten angegeben.
Gemäß der vorliegenden Durchführungsweise und wie in Fig. 1 gezeigt wird, ist das feste Filtermaterial ein festes
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- ίο -
absorbierendes Material, das allgemein mit 10 bezeichnet und
durch eine allgemein mit 12 bezeichnete vertikale zylindrische Trennsäule durch die Erzeugung einer hydraulischen Kraft aufwärts
bewegt wird, welche das absorbierende Material 10 zusammenhalt und durch die Trennsäule aufwärts treibt. Absorbierendes
Material 10 wird beim allgemein mit 14 bezeichneten Teilcheneinlaßende am Boden der Säule in die Trennsäule eingeführt.
Ein allgemein mit 16 bezeichnetes Teilchenauslaßende befindet sich am Kopf der Säule 12» Absorbierendes Material
wird in einem offenen Tank 20 mit Trägerflüssigkeit 18 unter Bildung eines "Schlammes" gemischt, der über eine Schlammleitung
22 durch eine Schlammpumpe 24 mitgenommen wird, welche die festes absorbierendes Material 10 enthaltende Trägerflüssigkeit
kontinuierlich am Teilcheneinlaßende 14 in die Trennsäule 12 hineintreibt.
Wenn der zu behandelnde i'luidstrom eine Flüssig-Flüssigmischung
von Öl und Wasser ist, wird die Trägerflüssigkeit vorzugsweise durch frisches oder bereits behandeltes wasser
gebildet. Als- Trägerflüssigkeit kann jedoch irgendeine i'lüssigkeit
verwendet werden, die das Filtermaterial nicht kontaminiert oder in irgendeiner anderen Weise in die Trennung
eingreift,,
Die Trennsäule 12 hat einen zylindrischen Kern 26 und einen den Kern umgebenden äußeren Ringraum 28. Der Kern 26
wird vom Ringraum 28 durch eine zylindrische Kernwand 30 getrennt, die sich über die Länge der Säule 12 erstreckt. In
ihrer Lutte hat die Kernwand 30 ein Rückhaltesieb 32, das für eine strömungsmäßige Verbindung zwischen Ringraum und
Kern sorgt und als Auslaßöffnung zur Abtrennung des Fluids vom absorbierenden Filtermaterial dient, während letzteres an
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einen· Übertritt in den Kern 26 gehindert wird.
Das Teilcheneinlaßende 14 der Säule 12 befindet sich am
Bodenende des Eingraums 28, wo zwei etwa um 180° gegeneinander versetzte Einlasse 34 vorgesehen sind, die mit der öchlammleitung
22 über dchlammeinlaßleitungen 36 verbunden sind.
Die Schlamm pumpe 24 wirkt als Antriebsmittel, das die
Trägerflüssigkeit 18 und das feste absorbierende Llittel 10
aurcii die bchlamialeitung 22 in die 3chla::a..einlaßleitungen
und von dort am Boden in den Ringraum 28 der Säule treibt. Obgleich das Teilcheneinlaßende der hier beschriebenen Trennsäule
als am Boden der Säule befindlich gezeigt wird, kann es natürlich auch irgendwo anders angeordnet sein.
Während der Inbetriebnahme wird zunächst eine zusammenhängende Masse von absorbierendem Material in der Trennsäule
durch herkömmliche Littel, wie ein übliches Packen der Säule
geDildet. Hydraulische Kräfte, die das zusammenhängende absorbierende
Material durch die Säule treiben, werden dadurch erzeugt, daß man einen kontrollierten Anteil der in die Säule
eintretenden Trägerflüssigkeit 18 durch den unteren Abschnitt des zusammenhängenden absorbierenden Liaterials fließen läßt
und durch das Eiickhaltesieb 32 abzieht, das als Auslaß für
die Trägerflüssigkeit dient.
Die abgezogene Trägerxlüssigkeit muß jedoch zumindest
teilweise in der gleichen Richtung mit der gewünschten Bewegung des festen absorbierenden Materials durch die Trennsäule
strömen, um zu gewährleisten, daß sich das absorbierende Material in der gewünschten Richtung bewegt. Der Druck am Teileheneinlaßende
der Säule, der durch denjenigen Anteil der
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Trägerflüssigkeit erzeugt wird, der durch den unteren Abschnitt des Bettes strömt, tendiert zu einer Konsolidierung des frischen,
lesten absorGierenden Materials des (zutretenden)
"bchlamiüs" zu einer Filtermasse oder Matrix mit gewünschter
Permeabilität» Der Druck am Teilcheneinlaßende 14 bewirkt weiter eine Bewegung der konsolidierten Lasse von festem
absorbierenden Material in einer vorbestimmten Aufwärtsrichtung vom Teilcheneinlaßende 14 zum Teilchenauslaßende 16 hin."
Da am --Oden der oäule kontinuierlich zusätzliches festes absorbierendes
Material hinzugefügt und Trägerflüssigkeit Kontinuierlich Gurch die säule bewegt wird, treibt die auf die
konsolidierte reststoffmasse an Teilcheneinlaßende 14 der
Säule '"irkende Kraft festes absorbierendes Material 10 aufv/ärts
durch äie Säule, wo es gegebenenfalls wieder abgegeben wird.
Ougieich, wie vielter oben angegeben wurde, eine weite
Vielfalt von iilteruaterialien zur Anwendung Kommen k^nn, gibt
es zusätzlich zu seiner Selektivität eine Eigenschaft des FiltermaterialD, die bei der Festlegung des zu verwendenden
Teilchenmaterialömaßgebiich ist: Das filtermaterial sollte
zur Biluunc einer Filtermatrix euer eines filterbettes von
solcner Steifigkeit geeignet sein, da.·' aie rcröoität des
Bettes unter Last und btrömungsbedingungen aufrechterhalten
wird, d.h. die Eigenschaften des Bettes sollten dann derart sein, daß es weder zu einem Aufreißen bzw. einer LüCicenbildun(_
tendiert, nocn in sich 'zusammenfällt, wenn der Druck
des Bettes übermäßig hoch wird«, Danach ist die Anwendung von Filtermaterial aus diskreten rundlichen Teilchen zur Bildung
eines Fliterbetts mit einer kontrollierten der strömung zur
Verfügung stehenden Hohlraumfraktion günstig. Das leitermaterial
bestent somit bevorzugt aus pillenförmigen Teilchen,
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BAD ORIGINAL
Körnern, nieseln, kugelförmigen Seilchen und dergleichen.
ϊ/ie dem Pachmann ohne weiteres verständlich sein wird,
kann das exakte Ausmaß der hydraulischen Kräfte und damit die
G-eschwindigkeit der Bewegung des Pilterbetts durch die i'rennsäule
bei der praktischen Durchführung der Erfindung variieren, abhängig von iaktoren, wie dem dem Schlamm aufgeprägten Druck,
dem Ablaßdruck der i'rägerflüssigkeit, dem Abstand zwischen
Schlauimauxnahme und Trägerxlüssigkeitsabgabe, den dtrömuagsgeschwinäig-ceiten
der Trägerflüssigiceit und des absorbierenden Peststoffs und dergleichen,, Diese Variablen sind untereinander
abhängig und Können so gewählt werden, daß irgendeine gewünschte hydraulische Kraft und damit Vanderungsgeschwindigkeit
des Betts durca die Trennsäule erhalten wirdc
Gemäß einer oevorzugten Ausführungsart der Bewegung von
!Filtermaterial durch eine Trennsäule vermittels hydraulischer Kräfte sind uittel zur Veränderung der in der Trennsäule erzielbaren
hydraulischen Kräfte vorgesehen, .n'ie hier ausgeführt
und in Pig. 1 gezeigt ist, umfassen diese Liittel eine Tragerflüssigkeitsicontx'olleitung
38 zur Veränderung der ütrömungsgesenwindigkeit
der 'x'rägerflüssigkeit durch das konsolidierte Feststoffbett;, Lenge und Strömungsgeschwindigkeit der TrägerflüssigKelt,
die für die Einführung einer gewünschten iuenge
an absoroierendem !,laterial in die Trennsäule erforderlich
sind, v/eichen oft von der Lienge und Strömungsgeschwindigkeit der 'x'rägerflüssigkeit ab, die zur Erzeugung einer e;3v;äii3chten
hydraulischen Kraft benötigt werden, i-iit Hilfe der Crägerflüssigkeitskontrolleitung
kann man nun einen kontrollierten Anteil der ankommenden Trägerflüssigkeit zur Erzeugung einer
gewünschten hydraulischen Kraft durch das zusammenhängende
Absorberbett strömen lassen und - davon unabhängig - Menge und
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Strömungsgeschwindigkeit der Trä^erflüssigkeit wählen, die
zur Einführung ..er gewünschten Absorbermaterialmenge in. die
Trennsäule benötigt wird«,
-o '
Die TrägerflüssigKeitskontrolleitung 38 verbindet das
Teilcheneinlaßende 14 nii"u dem ächlariu'ütank 20 una ermöglicht
eine kontinuierliche „.atnanme von Xrägerilüssigkeit 13 vom
Sinlaßende 14 her zun Schlammtank 20 hin, wo kontinuierlich frischer Schlamm gebildet" wirdo üin einstellbares .Bteuerven-
w til 39 in der Kontrolleitung 33 dient zur Kontrolle der strömungsgeschwindigkeit
der "üräierflüssigkeit durch diese Leitung
vom Einlaß ende 14 her zum dchlau._tank 20 hin, xsei einer
Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit
durch die i-Zontrolleitung 58 v/ird die .Dtrömungsgeschvvindigkeit
des in aia xreiuisäule eintretenden ochlamms gegenläufig
verändert, was zu einer Veränderung des üinlaiBdrucks und aamit
der in der Trennsäule erhaltenen hydraulischen Kräfte
führt. Die hydraulischen Kräfte oder die G-eschwindigkeit des Sulterbetts können aui diess .eise gesteuert v/erden, was für
die Behandlung von Ul-Vasser-uischungen oesonders wichtig ist,
Durch Kontrolle der Geschwindigkeit aes Pilterbetts Kann die
k Trennsäule stoßy/eisen Änderungen des Olgehalts der Ül-'v'aaser-Jilischung
angepaßt werden! ienn der Ölgehalt steigt, ka .n r-ia
Geschwindigkeit dea i'iltermaterials zur Anpassung an aia sceigende
Ölabscheidunr; erhöht ?;erden,
Gemäß dar Erfindung '.virct ein (su behandelnder)Sluidstroa
in die Säule eingeführt und zur entfernung einer ersten komponente
(u. g-fs. weiterer Komponenten) aus diesem ötrou raix
dem festen jfilterniaterial sasammengebracht.
Der erfindungsgemäß zu oehandelnde Pluidstroa ist ein
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ORlGiNAl.
Streu :.ij ζ zumindest zwei verse..ieuenen komponenten, die durch
ein iiitermedium oder allgemein ein iestes i.aterial voneinander
getrennt \.erae:-i können, Jer rluidsOro . cesitzt eine Komponente,
die ein Fluid v/ie ein 'ias oder eine ilüssigkeit ist und zu-
-:i:ide;.-t. eine andere Komponente, die ein ias, eine Flüssigkeit
oder 2±n ieststoiO sein kann. Ji e vo:.i i'luidstrca durch das
^iItarmedium abgetrennte Komponente üann gasförmig, flüssig"
oder i'est seine ;aeia!r'ß der Erfindung kann der iluidstroni auch
Ionen als abzutrennende erste Komponente enthalten, die aus
dem otrom durch Ionenaustausch im rilter^aterial bzv,·. iestöt-::'i
v/ie boi ::erkö:T^ilichei" Icnei^us^auachverfahren abgetrennt
werde;: '.cönnei:.'
o-eiuälj der vorlie^snaen Durchführung ist aer rluidstrom
eine rlüssi^-FlUssig-Lischun^ und insbesonders eine Mischung
von vi und V.'asser, wie beispielsweise cli-p-es jallastv/asser
vo:: bchiffe.-, ;as i;:. ..ittel 1,100 .pi: öl entüäit. Das im Öli-
;ren ;5'aliastv.'as3er enthaltene L1I Kann aiii nieöri^visKOses
Leichtöl ^i-J eine..; spezifischen iev/icht im rereich von 0,8 ois
^,-" sein, ein hcchviskcses j:xG:instc_fcl, v;ie Junker G-Cl mit
eine;.: spezifischen Grev/icht von £,95 eis 1,1 oder eine l.ischung
von !."-i^srschiedlichen ölen«
•τ·;
.e ji.\r 1 zeigt, wira das clige baliastv.'asser in die
Jrenr.säule 12 ar, 'iine::; irittlerer; lunrru zwischen Tsilcheneinlaiieuae
14 u::o Oa: .-chena-iSla.Ionj ? 1 :. :-ui'Oh einen allgemein
nix 64· bezeicliiietei rin." foriui.-'c·:. l?ei^o;::;j:eir,laßman"uei eivi£-eiuhri-,
der ien ..itxle^'ei: AuSe-."!":eil de·? Oirigrau^es 2c zwischen
!Zoilcheneinlabende 14 und TeileLenauslai?ende 16 der Säule uagrenst.
Der Hantel 64 steht :Λτ de:·- Innern des liingrauns 2c
üoer ein 3üeich:iltesiec 68 der _.-.inj::'auii.au3env;and 66 in 7erb'inäuiv-:«.
2as Iiuukhalteoieo 6j aer Außenwand 6C befindet sich
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auf gleicher Höhe mit dem Rückhaltesieb 32 der Kernwand 30 bzw. ist mit diesem ausgerichtet zur Festlegung einer Kontaktzone
70 zwischen beiden Sieben, wo das ölige Ballastwasser mit dem festen Absorber 10 in Kontakt kommt.
Das ölige Ba3.1astwasser gelangt durch einen .Einlaß 72
in den Einlaßmantel 64 unter einem Druck P , der das .oallastwasser
quer durch die Säule 12 treibt.. Das in den iuantel 64 eintretende ölige Ballastwasser strömt durch das Rückhalte—
sieb 68 der Außenwand 66 in den Ringraum 28, v/o es mit der aufwärtsbewegten konsolidierten liasse des festen Absorbermaterials
10 in Berührung kommt, uei diesem Zusaiuiaentreffen
des öligen Ballastwassers mit dem festen Absorber 10 wird das in der Mischung enthaltene Öl selektiv vom Absorbermaterial
absorbiert und/oder angelagert und vom 7/asser der Mischung
getrennt.
Wie Pig. 1 zeigt, wira der als Bett aufwärtswandernde feste Absorber in einer Kontaktzone 70 mit Qltröpfchen beladen,
Am oberen Ende der Kontaktzone 70 enthält der feste Absorber
also mehr Öl als der am Boden der Kontaktzone zutretende Absorber, und dieses Öl setzt die lokale Permeabilität des Ab-"
sorbers herab und damit die Strömung von Ballastwasser durch diese Zone. Während die Säule aus festem Absorbermaterial durch
diese Zone aufwärtswandert, verliert der feste Absorber, der
näher am Eückhaltesieb 68 der Außenwand 66 ist, seine Fähigkeit, Öl aus dem Ballastwasöer aufzunehmen, so daß das ölige
Ballastwasser eine größere Strecke quer durch die Kontaktzone vordringen muß, bevor das öl vom Wasser getrennt ist, Diese
Verhältnisse werden in Fig. 1 durch eine Prontlinie 74 veranschaulicht,
welche die Entfernung angibt, die das zutretende Ballastwasser durchlaufen muß, bevor das Öl entfernt ist, Wenn
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der feste Absorber die Kontaktzone 70 verläßt, und zum Teilchenauslaßende
16 hinwandert, wird der Absorber nicht mehr länger mit der zutretenden Öl-fasser-i»iischung in Kontakt gebracht
und gelangt in einen Drainageabschnitt 75, wo auf dem Absorbermaterial verbliebenes n'asser von diesem abgezogen wird.
Der Druck P des in die Kontaktzone eintretenden öligen
Ballastwassers ist ausreichend größer als der Druck P^ am
Rückhaltesieb 32 der Kernwand, so daß eine hohe laterale Fluidströmungsgeschwindigkeit
zwischen dem äußeren Rückhaltesieb und dem Kernrückhaltesieb existiert, die es gestattet, eine
große Menge öligen Ballastwassers in einer relativ kurzen Zeit zu behandeln.
Ölreste enthaltendes Ballastwasser kann entweder in Form
einer stabilen Emulsion vorliegen, bei der das Öl in Form von kleinsten Tröpfchen in der zusammenhängenden wässrigen
Phase fest verhaftet ist oder in Form einer Suspension, bei der die Öltröpfehen größer sind und vom Wasser leichter getrennt
werden können.
Mischungen von Ballastwassern mit niederviskosem leichten Öl liegen häufig als stabile Emulsionen vor. Die Abtrennung
des Öls von solchen Emulsionen oder das "Brechen" der Emulsion wird vorzugsweise unter Mitwirkung von Emulsionsbrechern vorgenommen. Bevorzugte Emulsionsbrecher sind üblicherweise
Chemikalien, die der Emulsion zu irgendeinem Zeitpunkt, bevor diese in die Kontaktzone eintritt oder direkt
in der Kontaktzone zugesetzt werden können. Faserige Materialien, wie beispielsweise Baumwoll- oder Dynelfasern, können ebenfalls in dein teilchenförmigen Filtermaterial dispergiert
werden um das Brechen der Öl-Wasser-Emulsion zu unterstützen.
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- 16 -
Auf der anderen Seite bleiben Mischungen von hochviskosem Öl und V/asser, wie beispielsweise Bunker ö-ül-'./assermischungen
im allgemeinen als Suspension bestehen und bilder, keine Emulsionen» 3ei der Behandlung von Bunker G-ul-7/assermischungen
ist es daher nicht notwendig, einen 3mulsionsbrecher zur Unterstützung der Entfernung des Bunker G-Öls aus
dem Ballastwasser zuzusetzen.
Obgleich hier der Iluidstron quer zur Absorberbewegung
strömend gezeigt wird, icann die Trennsäule nach Wunsch so gestaltet
werden, daß ein Gegenstrom von iluidstrom und Absorber
erreicht wird.
Gemäß der Erfindung werden das die erste Komponente des Pluidstroms enthaltende filtermaterial und der behandelte
Fluidstrom getrennt von der Säule entfernt, Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform und wie in Hg. 1 gezeigt ist, wird
das Absorbermaterial am Teilchenauslaßende 16 am Kopf der Trennsäule 12 durch einen routierenden Abstreifer 76 entfernt,
der die bewegte Masse des Absorbermaterials in kleine Teilchen aufbricht und zur Postfiltrationsbehandlung schickt.
Das gereinigte Ballastwasser, das unter einem Transversaldurck steht, strömt durch den festen Absorber und gelangt
durch das Bückhaltesieb 32 der Kernwand in den Kern 26, wo es sich mit der Trägerflüssigkeit 18 vereinigt, die ebenfalls
durch das Rückhaltesieb 32 der Kernwand in den Kern 26 strömt,
beide bilden gemeinsam einen abgehenden Fluidstrom. Ballastwasser und Trägerflüssigkeit strömen danach zusammen unter der
Wirkung der Schwerkraft abwärts durch den Kern 26, verlassen die Säule bei der Ablaßöffnung 78 und gelangen in die Ablaßleitung
79. Wie Mg. 1 zeigt, kann ein Teil dieses vereinigten
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Stromes zur Bildung eines Seils der 'Trägerilüssigkeit durch
eine Rückführungsleitung 80 zum Schlamaitank 20 rückgeführt
τ; er α en. Die w'assermenge, die dabei rückgeführt wird, ist
vorzugsweise gleich der LIenge an Srägerflüssigkeit, die man
zur Erzeugung der hydraulischen Kräfte durch den unteren Abschnitt
des konsolidierten Absorbermaterials strömen läßt.
•j-emäß der Erfindung wird kontinuierlich gearbeitet, und
das dabei anfallende kontaminierte leitermaterial muß kontinuierlich
von der Trennsäule entfernt und beseitigt oder regeneriert und rückgeführt werden. Die Behandlung für eine
Rückführung oder letztliche Verarbeitung unter Beseitigung des jiiltermaterials hängt von Faktoren, wie den Eigenschaften
des verwendeten Filtermaterials, der Art der vom Fluidstroru.
abgetrennten Komponente und den physikalischen Liöglichkeiten
zur Behandlung des Filtermaterials ab.
Gemäß einer Ausführungsart einer Postfiltrationsbehandlung für Dilliges und verbrauchteres Filtermaterial wird dieses
nur einmal durch die Trennsäule geschickt. Nach seiner Entfernung aus der Säule wird es nach bekannten Verfahren,
wie durch Abbrennen, beseitigt. Gemäß der gezeigten Durchführungsform ist das Filtermaterial ein verbrauchbarer Absorber
und besteht beispielsweise aus Polystyrolschaumperlen; es wird nach der Entfernung aus der Trennsäule 12 in heißem Öl
gelöst und verbrannt. Wie Fig. 2 zeigt, werden die vom Kopf der trennsäule herkommenden mit Öl beladenen Polystyrolschaumperlen durch eine Rutsche oder Fallrinne 86 unter der wirkung
der Schwerkraft zu einer Kontaktsäule 88 geleitet. Die Kontaktsäule hat an ihren oberen Ende einen Einlaß für den Zutritt von heißem Ul, in deu die Perlen gelöst werden können.
•Bunker G-Cl ist für die Auflösung von Polystyrolschaumperlen
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geeignet und wird am Kopf der Säule zugeführt« Ein Dampfrohrsystem
90 am Boden der Kontaktsäule 88 dient zur Erwärmung der Säule.
Bei Betrieb fallen die am oberen Ende der KontaktsäuIe
zutretenden ölbeladenen Perlen unter der Wirkung der Schwerkraft auf eine Eeihe von geneigten "Blechen" bzw. Hürden 92,
die über die Länge der Säule verteilt sind. Gleichzeitig mit dem Eintritt der Perlen in die Säule wird heißes Bunker C-01
durch den Einlaß am Kopf der Säule zugelassen, das mit den ölbeladenen Perlen zusammentrifft und diese auflöst» Die durch
die Säule abwärtswandernden Perlen werden so im Bunker G-Ol gelöst, so daß der Boden der Säule eine"Lösung von Perlenmaterial
in Bunker O-öl enthält. Diese wird vom Boden der
Kontaktsäule abgezogen und zu Brennern geleitet, in denen die Mischung von Bunker O-Öl und Perlenmaterial verbrannt
wird. Wie Fig. 2 zeigt, kann ein Teil des heißen Bunker O-Öls
vom Boden der Säule abgezogen und für die Auflösung der am Kopf der Säule zutretenden ölbeladenen Perlen zum Kopf der
Säule rückgeführt werden. Weiteres Bunker C-Aufbereitungsöl kann nach Bedarf zu dem rückgeführten Strom zugesetzt werden.
Statt die Polystyrolperlen zunächst in heißem Bunker C-Ol
zu lösen und dann zu verbrennen, kann man die Perlen auch direkt in einem Ofen bei einer Temperatur von zumindest 660G
auflösen, der sich direkt an den Austrag der Perlen aus der Trennsäule anschließt. Die Anwesenheit des abgetrennten Öls
in den Perlen kann für ihre Auflösung bei Temperaturen im oben angegebenen Bereich als wesentlich angesehen werden, da sich
Polystyrolperlen, die kein öl enthalten, auch bei höheren Temperaturen weder lösen noch zersetzen»
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer Postfil-
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trationsbehandlung wird das filtermaterial durch Abtrennung
der abgeschiedenen Komponente regeneriert und zur Wiederverwendung
in die 'Irennsäule zurückgegeben. Bei einem speziellen Verfahren zur Regenerierung von Filtermaterial ist letzteres
porös und leicht komprimierbar und die abgeschiedene Komponente wird durch Zusammenpressen des Filtermaterials "ausgedrückt"
bzw« abgetrennt« Beispielsweise kann das Filtermaterial ein Absorbermaterial aus Polyurethanschaum oder Filzmasse, wie
Dynelfasern, sein. Wie Fig. 4 zeigt, wird das mit Öl kontaminierte Absorbermaterial vom Kopf der Trennsäule 12 entfernt,
wo es in eine Ausdrückvorrichtung in Form einer Förderschnecke 84 eintritt. Die innere Schraube 82 der Förderschnekke
84 bewegt das vom Kopf der '-Trennsäule herkommende Absorbermaterial
zum Auslaß 94, wo das Absorbermaterial in eine Fallrinne 95 fällt, die zum Schlammtank 20 führt.
Die Förderschnecke 84 hat ein sich verjüngendes Siebende 96, durch welches das von der Trennsäule kommende Absorbermaterial
vor dem Auslaß bei 94 hindurchgepreßt wird. Dabei wird das Absorbermaterial allmählich durch die Wirkung der
inneren Schraube 82 komprimiert. Das aufgrund seiner porösen iiatur aufgenommene Öl wird dadurch aus dem Absorbermaterial herausgetrieben
und fließt durch die Öffnungen der siebförmigen Verjüngung in einen Ölbehälter 97. Das die Förderschnecke
verlassende Absorbermaterial ist dann praktisch von kontaminierendem Öl gereinigt, so daß in den Schlammtank ein Material
eintritt, das erneut in die Trennsäule geschickt werden kann.
Obgleich das Auspressen des Öls aus dem komprimierbaren Absorbermaterial zu der Abtrennung eines Hauptteils des Öls
führt, bleibt noch restliches Öl darin enthalten. Das FiIter-
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material behält so seinen oleophilen Charakter und kann daher
wieder in der Trennsäule verwendet werden» Die "Rückfederungslebensdauer" des auspreßbaren Filtermaterials bestimmt, wie
oft das Filtermaterial ersetzt werden muß und die Lateriaimenge,
die hinzuzugeben ist, um die Säule in einem kontinuierlichen Gleichgewichtszustand zu halten« Obgleich hier als
Auspressvorrichtung eine Art Schneckenpresse verwendet wird, können selbstverständlich diverse andere Auspressvorrichtungen,
wiie beispielsweise Walzengruppen, zum Auspressen des
| · Öls aus dem Filtermaterial verwendet werden. Auch kann das
Filtermaterial nach Wunsch vorgeheizt v/erden, um den Auspressvorgang
zu erleichtern.
Eine weitere Ausführungsform zur Regenerierung des i'iltermaterials
umfaßt die Extraktion des enthaltenen Öls durch Auswaschen oder Abstreifen des Öls vom Filtermaterial mit
einem Lösungsmittel. Nach Zusammenbringen des Filtermaterials
mit dem Lösungsmittel kann letzteres wieder abgetrennt werden, indem man das Filtermaterial einer Zentrifugalkraft aussetzt,
Wenn das Absorbermaterial mit Ölrückständen und insbesondere
Bunker G-Öl kontaminiert ist, bildet normales Dieselöl r derzeit ein bevorzugtes Lösungsmittel für die Extraktion und
es ist an Bord von Schiffen besonders geeignet, da nahezu alle Schiffe ein solches Öl für ihre Behelfsdieselgeneratoren mit
sich führen. Bei Verwendung von Dieselöl wird eine Menge, die näherungsweise gleich der Menge des im Absorbermaterial enthaltenen
Bunker O-öls ist, mit dem Absorbermaterial zusammengebracht.
Gemäß dieser Ausführung und wie in Fig. 3 gezeigt ist,
erfolgt das Waschen des Filtermaterials mit Lösungsmittel durch
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Aufsprühen des letzteren auf die Oberfläche des bewegten Filtermaterials«
Wie in Mg. 3 gezeigt ist, wird Öltröpfchen
enthaltender fester Absorber 10 unter der Wirkung der Schwerkraft durch eine Fallrinne oder Rutsche 98 in ein Rohr 100
innerhalb eines allgemein mit 102 bezeichneten rotierenden Korbes geschickt. Der Korb 102 hat ein offenes Ende 104, ein
geschlossenes Ende 106 und eine perforierte Seitenwand 108, die Öffnungen besitzt, welche groß genug sind, um die Flüssigkeit
aus dem Korb austreten zu lassen, aber klein genug sind, so daß das teilchenförmige Filtermaterial nicht austreten kann·
Das offene Ende 104 des Korbes ist mit einer Schlammrutsche 110 verbunden, die zum Schlammtank 112 führt. Ein Antriebsmittel,
wie der gezeigte Liotor 114, dreht den Korb 102 um
seine horizontale Achse.
Die Leitung 100 hat benachbart zum geschlossenen Ende des Korbes 102 ein offenes Ende 116 und eine Speise- oder
Förderschraube 118, die durch einen Liotor 120 angetrieben wird und für die Zuführung des Filtermaterials von der Fallrinne
durch das offene Ende 116 der Leitung in den Korb 102 dient.
Eine Sprühleitung 122 ist benachbart zur Seitenwand 108 des Korbes angeordnet und dient zum Versprühen des Lösungsmittels
auf die Oberfläche des Filtermaterials. Die Sprühleitung ist mit einer Lösungsmittelleitung 124 verbunden, die durch
eine Heizung 126 erwärmt wird. Das Lösungsmittel wird mit Hilfe einer Pumpe 128 durch die Lösungsmittelleitung 124 in
die Sprühleitung 122 getrieben. Durch eine Lösungsmitteleinlaßleitung
130 kann zusätzliches Lösungsmittel in die Leitung 124 eingelassen werden, während durch eine Auslaßleitung
Lösungsmittel abgezogen werden kann.
• Bei Betrieb wird fester Absorber 10 von der Trennsäule
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durch die Fallrinne 98 und die leitung 100 in den rotierenden
Korb 102 eingeführte Dieser Korb 102 wird durch den Liotor in Rotation versetzt und der in den Korb eintretende Absorber
10 wird durch Zentrifugalkräfte gegen die Korbseitenwand
gedrückt und zum offenen Ende 104 des Korbes hinbewegt» Dabei wird Lösungsmittel zur Mitnahme von Öl aus der Sprühleitung
122 auf die Oberfläche des Absorbers gesprüht, das zusammen mit dem Lösungsmittel vom Absorbermaterial entfernt wird. Die
durch die Rotation des Korbes 102 erzeugte Zentrifugalkraft treibt das Lösungsmittel nach außen durch die Öffnungen der
Korb seitenwand 108, während das regenerierte feste Llaterial
zum offenen Ende 104 hin bewegt wird und in die Schlammrutsche gelangt, durch diees unter der Wirkung der «Schwerkraft in den
Schlammtank 112 fällt und zur Wiederverwendung der Trennsäule
zur Verfügung steht.
Gemäß einer anderen Ausführungsart zur Abtrennung des Öls vom Absorbermaterial 10 kann dieses durch eine Lösungsmittelsäule
geschickt werden, in der es mit Lösungsmittel in Kontakt gebracht und am Kopf der Säule gesammelt wird. Von
dort aus gelangt das Absorbermaterial in einen rotierenden Korb, wo das Lösungsmittel durch Zentrifugalkraft abgetrennt
wird. Diese Anordnung für die Regenerierung mit Hilfe eines Lösungsmittels wird jedoch derzeit als am brauchbarsten betrachtet,
wenn das erfindungsgemäße Verfahren an Land durchgeführt wird ο .
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsart des Verfahrens zur Regenerierung des Filtermaterials wird das kontaminierende
Öl vom Absorbermaterial durch Aufheizen der Perlen mit Heizluft oder Dampf zur Erhöhung der Fließfähigkeit des Öls extrahiert,
das dann vom Absorbermaterial heruntergetrieben wird.
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Bei der anschließenden Entfernung des Öls vom festen Absorber
kann nach Wunsch unter Anwendung von Zentrifugalkräften in einem rotierenden Korb gearbeitet werden. Der befreite Abaorber
wird dann zur Trennsäule rückgeführt.
Hoch eine andere Regenerierung des Mltermaterials
vorgesehen werden, wenn das Absorbematerial keramisch oder
metallisch und in der lage ist, den Verbrennung st emperatur en
des Öls zu widerstehen, das vom Jluidstrom abgetrennt und auf
dein !filtermaterial abgeschieden "wurde. Bei diesem Verfahren
wird das ölhaltige !filtermaterial einem Brenner zugeführt, wo das auf dem filtermaterial befindliche öl verbrannt wird.
Nach Befreiung vom Öl wird das Filtermaterial dann zum Schlammtank
zurückgeführt und erneut zur Bildung von Schlamm verwendet, der in die Trennsäule eingespeist wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung folgt, hängt der Betrieb der Trennsäule nicht von Unterschieden der spezifischen
G-ewiehte der verschiedenen zu trennenden Komponenten des ffluidstroms
ab, so daß Suspensionen von leichtöl und/oder Schweröl in Wasser kontinuierlich geklärt werden können. Das Verfahren
ist starken Schwankungen des Ölgehalts im Wasser gut anpassbar. Die Trennsäule gemäß der Irfindung kann zur Klärung von Wasserverwendet werden, das höhere Ölgehalte, als gewöhnlich in Bai**·
lastwasser gefunden werden, enthält und es ist nicht empfindlich in Bezug auf schmutziges Seewasser oder Abwässer im Ölkontaminationsbereich.
Ein wichtiges und einzigartiges Merkmal des Verfahrens
besteht darin, daß eine stetige Bildung und fortlaufende erneute Aufteilung des Eilterbetts eine kontinuierliche Arbeitsweise
seibat mit Schwerölen gewährleistet. Das Bett wird
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mit frischem Filtermaterial aufgefüllt, während -kontaminiertes oder erschöpftes filtermaterial kontinuierlich
abgezogen "wird. Die kontinuierliche Durchführung dieses Verfahrens
ist in der Weise vorteilhaft, daß sie die physikalische Größe der erforderlichen Ausrüstung zur trennung von Öl-Wassermischungen
herabsetzt, die so entweder an Bord von Schiffen oder an Land vorgenommen werden kann.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf.die speziellen
Einzelheiten, die gezeigt und beschrieben wurden, beschränkt, die vielmehr abgewandelt werden können, ohne daß dadurch der
Rahmen der Erfindung oder die damit erzielten Vorteile verlassen bzw. aufgegeben werden=,
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Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung einer ersten Komponente aus eineiü Fluidstroin, gekennzeichnet durcha) kontinuierliche bewegung von festem Filtermaterial durch' eine längliche Trennsäule mit einem Teilcheneinlaßende und mit einem 'üeilchenauslaßende durch Kindurchleiten eines Trägerflüssigkeitsstroms durch das Filtermaterial in einer ersten Richtung und Entfernung der Trägerflüssigkeit vom Filtermaterial an einem mittleren Punkt zwischen den Enden der bäule zur Erzeugung hydraulischer Kräfte, welche das Filtermaterial konsolidieren und durch die Säule in der ersten Richtung vom Teilcheneinlaßende zum Teilchenauslaßende bewegen;b) Einführung des Fluidstroms in die Säule und Zusammenbringen desselben mit dem festen Filtermaterial zur Entfernung besagter erster Komponente aus dem Strom; undc) getrennte Entfernung des die erste Komponente enthaltenden Filtermaterials und des behandelten Fluidstroms von der Säule.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente ein Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein G-as ist.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der ersten Komponente durch das Filtermaterial durch einen Ionenaustausch erfolgt.109884/10834c Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -; ■ der zu behandelnde Fluid strom an einem mittleren Punkt der '■-■--Säule zwischen den Teilcheneinlaß und -auslaSenden eingeführt und mit dem festen "filtermaterial in Kontakt gebracht wird,,5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Säule entfernte Filtermaterial durch Abtrennung der darin enthaltenen ersten Komponente regeneriert und in die !Trennsäule rückgeführt wird«6o Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente eine Flüssigkeit ist und vom Filtermaterial durch oder unter Aufheizen zur Erhöhung ihrer Fließfähigkeit entfernt wird»7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente eine Flüssigkeit ist und vom Filtermaterial durch Zusammenbringen mit einem Lösungsmittel für diese Flüssigkeit entfernt wird»8„ Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Flüssigkeit vom Filtermaterial durch Zentrifugalkräfte unterstützt wird.9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente Bunker ö-öl enthält und als Lösungsmittel Dieselöl verwendet wird.10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtermaterial ein löslicher Kunststoff verwendet und das erschöpfte Filtermaterial in einem Lösungsmittel gelöst wird.109884/108311 β Verfahren nach Anspruch, .1, dadurch gekennzeichnet f daß der zu behandelnde Sluidstrom eine insbesondere Bunker G-Öl enthaltende Öl-Wassermischung ist und als filtermaterial ein Absorbermaterial verwendet mrä, das zur Abtrennung des Öls aus dieser Mischung geeignet ist*12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der zu behandelnde KLuidstrom quer durch das bewegte Filtermaterial geschickt wird.13. Yorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durchϊa) eine längliche Trennsäule (12) mit einem Teilcheneinlaßende (14) für den Einlaß des festen Filtermaterials und einem Teilchenauslaß ende (16) für die Entfernung τοη !Filtermaterial aus der Säulejb) in der Trennsäule (12) zwischen den Enden angeordnetes festes Filtermaterial (10)$c) eine Einlaßöffnung (68,72) für die Einführung des zu behandelnden Fluidstroms in die Trennsäule und die Kontaktierung des Fluidstroms mit dem festen Filtermaterialyd) Mittel (18 bis 24; 36). für den Umlauf einer Trägerflüssigkeit durch das Filtermaterial unter Druck für die kontinuierliche Bewegung des S'iltermaterials durch hydraulische Kräfte durch die Säule in einer ersten Sichtung vom Teilcheneini aß ende zum Teilchenauslaßendef UMe) eine Auslaßöffnung (32) an einem mittleren Punkt zwischen den Teilcheneinlaß- und -auslaßenden für die Entfernung des antreibenden Fluidstroms vom Filtermaterial.109884/1083- 50 - -• 14s "Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zu-• sätzliche kittel für die Regenerierung des aus der Säule entfernten Illtermaterials durch Abtrennung der darin enthaltenen ersten Komponente, insbesondere durch ZusaniBienbringen des beladenen filtermaterials mit einem Lösungsmittel (!ig. 2 und 5}*15* Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel (102) für die-Aufprägung von Zentrifugalkräften auf das ^ leitermaterial zur Unterstützung der Abtrennung der ersten Komponente von diesem Material» .16« Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und -ausiaßÖffnungen (68, 32) für den zu behandelnden Pluidstrom zur Brmöglichung einer quergerichteten Strömung des Fluidstroms durch die Trennsäule seitlich gegeneinander ausgerichtet sind.17. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Mittel (24*38,39) zur Kontrolle der Strömungsgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit zur Steuerung der in der Säule erzeugten hydraulischen Kräfte.18. Vorrichtung nach Anspruch 135 dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Trennsäule (12) einen inneren Kern (26) und einen äußeren Ringraüm (28) aufweist, welch letzterer mit einem Teilcheneinlaßende (14) und einem Teilchenauslaßende (16) versehen ist und für die Aufnahme des festen illtermaterials (10) zwischen Teilcheneinlaß- und -auslaßende dient.19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und -auslaßöffnungen für den zu behandelnden i'luidstrom durch mittlere Siebteile (68,32) der Außen- und Innenwand (66,30) des Ringraumes (28) gebildet werden.103884/1083
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