DE2226486C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Frischwasser aus einer wässerigen Lösung mittels Ausfrieren von Eiskristallen aus dieser wässerigen Lösung durch Austauschkristallisation mit organischen Trüben, Abtrennen und Mischen der Eiskristalle mit einer organischen Flüssigkeit und Ausüben von Druck auf die Mischung aus Eiskristalien und organischer Flüssigkeit zur Bildung von Wasser und einer feste organische Teilchen enthaltenden organischen Trübe sowie eine Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser, die sich insbesondere zum Durchführen eines solchen Verfahrens eignet.

Ein Verfahren der obenerwähnten Art ist in der DE-OS 15 17 581 und in der DE-PS 16 42 446 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Lake oder sonstige wässerige Salzlösung zunächst in direkten Wärmeaustauschkontakt mit einer organischen Trübe gebracht, die so ausgewählt ist, daß ihre Eigenschaften einen Austausch der mit Zustandsänderungen verbundenen latenten Wärme zwischen der wässerigen Salzlösung und dem organischen Wärmeaustauschmedium zulassen. Auf diese Weise werden unter gleichzeitigem Schmelzen von festen Teilchen des organischen Wärmeaustauschmediums Eiskristalle aus der wässerigen Salzlösung ausgefroren. Diese Eiskristalle werden dann aus der wässerigen Salzlösung, aus der sie ausgefroren worden sind, abgetrennt und in eine Druckzone überführt, in der eine innige Mischung aus den Eiskristallen und der organischen Flüssigkeit einem relativ hohen Druck ausgesetzt wird. Das Ergebnis dieser Druckausübung ist eine Absenkung des Schmelzpunktes für die Eiskristalle, so daß diese zum Schmelzen kommen. Gleichzeitig steigt durch den Druckanstieg der Gefrierpunkt der organischen Flüssigkeit mit dem Ergebnis, daß sich durch Frieren feste Teilchen aus dem organischen Material bilden und die in der ersten Verfahrensstufe eingesetzte Trübe zurückgewonnen wird.

Sodann folgt die Abtrennung des sich aus dem Schmelzen des Eises ergebenden Frischwassers von der organischen Trübe. Diese Abtrennung wird bisher durch Zentrifugieren oder andere auf dem Dichteunterschied zwischen Frischwasser und organischer Trübe beruhende Verfahren vorgenommen. Trennverfahren dieser Art sind nun zwar bis zu einem gewissen Grade wirksam, sie führen aber nicht zur Isolierung und Rückgewinnung eines so hohen Prozentsatzes des gesamten Wassergehalts aus der Mischung, wie dies wünschenswert wäre. Erwünscht wäre weiter auch eine Verbesserung im Wirkungsgrad für die Trennung der organischen Flüssigkeit und der Eiskristalle, die sich in der ersten Verfahrensstufe aus der Lake oder sonstigen wässerigen Salzlösung bilden, in Vorbereitung für die Einführung der Eiskristalle und der organischen

Flüssigkeit in die abschließende Druckstufe, in der Eiskristalle geschmolzen und die organischen Trübeteilchen rückgewonnen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf dem sich eine effektive Abtrennung von Wasser aus innigen und schwer trennbaren Mischungen von Wasser mit einer einen hohen Prozentsatz an festen Teilchen enthaltenden organischen Trübe erreichen läßt

Die gestellte Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art, emndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe zur Abtrennung des Wassers unter fortwährender Druckausübung einem elektrischen Hochspannungsfeld ausgesetzt wird, das in dieser Mischung einen Spannungsgradienten von mindestens 400 V/cm hervorruft und in Zusammenwirken mit der Schwerkraft das Wasser von der organischen Trübe abtrennt.

Die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 8 betreffen Ausgestaltungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer verbesserten Methode für die Gewinnung von Frischwasser aus wässerigen Salzlösungen, die mit einer Kombination der Techniken der Austauschkristallisation oder Schmelzpunktsinversion und der elektrostatischen Dehydratisation arbeitet.

Die Technik der elektrostatischen Dehydratisation als solche ist zwar schon bekannt und beispielsweise in der GB-PS 8 86 098 beschrieben. Sie findet dort jedoch nur Anwendung auf Emulsionen mit flüssigen Kohlenvasserstoffen ohne feste Teilchen und auch ohne gleichzeitige Druckausübung. Eine Trennung von Wasser einerseits und organischen Trüben mit einem hohen Gehalt an festen organischen Teilchen andererseits ist auf diese Weise nicht zu erreichen, zumal es auch an jeglichen Angaben hinsichtlich der elektrischen Feldstärken für das elektrische Hochspannungsfeld fehlt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein Abtrennen von Wasser aus einer Kohlenwasserstofftrübe, die Kohlenwasserstoff sowohl in flüssiger als auch in fester Phase enthält Es eignet sich insbesondere für die Gewinnung von Frischwasser aus wässerigen Salzlösungen mittels Austauschkristallisation, und es führt dabei zu einer Verbesserung sowohl hinsichtlich der Abtrennung des sich bei der Druckausübung auf die Eiskristalle bildenden Frischwassers von der sich dabei gleichzeitig rückbildenden organischen Trübe als auch hinsichtlich der Abtrennung der Eiskristalle und der begleitenden organischen Wärmeaustauschflüssigkeit einerseits von der ursprünglichen wässerigen Salzlösung andererseits. Dabei läßt sich im ersten Falle ein sehr hoher Prozentsatz des gesamten Wasseranteils auch von solchen Suspensionen oder Dispersionen abtrennen, die einen hohen Gehalt an festen Teilchen aufweisen und sich mit Hilfe anderer Trennverfahren wie Zentrifugieren oder Schweretrennung kaum trennen lassen.

Eine erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser aus einer feste Kohlenwasser- ho Stoffteilchen und flüssigen Kohlenwasserstoff enthaltenden Kohlenwasserstofftrübe unter Druckausübung auf eine Mischung aus Wasser und Trübe, die sich insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, besteht aus einem Druckkessel mit »"> an eine Speiseleitung angeschlossenen und nach oben gerichteten Zuleitungen, mit mindestens einer Ableitung für die Kohlenwasserstofftrübe im oberen Teil und mit mindestens einem Elektrodengitter oberhalb der Zuleitungen und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung von Verteilerleitungen mit Verzweigungsstücken der Zuleitungen T-Glieder vorgesehen sind, die jeweils eine zweischenkelige Verteilerplatte enthalten, und daß die Verteilerleitungen im Druckkessel horizontal und am Ende gekrümmt verlaufen.

Dank dieser Ausbildung der Vorrichtung ist eine gleichmäßige Verteilung der einströmenden Mischung im gesamten Arbeitsbereich im Druckkessel gewährleistet, und im übrigen ist die Vorrichtung so gebaut, daß sie eine gleichzeitige Einwirkung von erhöhtem Druck und elektrostatischer Feldstärke auf die zu zerlegende Mischung gestattet, und ihre vorzugsweise zwei Elektrodengitter weisen einen solchen Abstand ihrer Elektrodenelemente auf, daß auch Mischungen mit sehr hohem Feststoffgehalt nicht zu Verstopfungen Anlaß geben können. Dabei ist außerdem dafür gesorgt, daß sich auch keine leitenden Brücken zwischen den Elektrodenelementen und dem bei der Trennung entstehenden Wasser ausbilden können, die Wirkung des elektrischen Hochspannungsfeldes für ein Koaleszieren des Wassers zu größeren Tropfen also nicht beeinträchtigt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung veranschaulicht; dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht für eine erfindungsgemäß gebaute Trennvorrichtung, wobei die Wände und die Tragelementc für den Druckkessel dieser Vorrichtung nur in gestrichelten Linien dargestellt sind und den Blick ins Kesselinnere freigeben,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Darstellung in F i g. 1 mit wiederum in gestrichelten Linien angedeuteten Kesselwänden,

Fig.3 einen Schnitt durch die Darstellung in Fig. 1 entlang der dortigen Schnittlinie 3-3 mit ausgezogener Darstellung der Kesselwand und eines Tragelements,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Darstellung von F i g. 1 entlang der dortigen Schnittlinie 4-4 mit ausgezogener Wiedergabe von Kesselwänden und Tragelementen und

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung der in F i g. 1 bis 4 veranschaulichten Trennvorrichtung.

F i g. 1 bis 5 veranschaulichen eine gemäß der Erfindung gebaute Trennvorrichtung, die mit elektrischer Koaleszenz arbeitet und sich zur Abtrennung von Wasser aus einer Trübe eignet, die einen relativ hohen Prozentsatz an festen Teilchen aus organischem Material in organischer Flüssigkeit enthält.

Die dargestellte Trennvorrichtung besitzt e'nen Druckkessel 10 von allgemein zylindrischer Gestalt, der aus einem Material besteht, dessen Festigkeit ausreicht, um Drucke in der Größenordnung von 211kp/cm² auszuhalten. Der Druckkessel 10 ruht auf Tragelementen 12, und daran angeschlossen sind zwei Zuleitungen 14 und 16, drei Ableitungen 18, 20 und 22 für Trübe und mindestens eine Ableitung 24 für Wasser. Die Zuleitungen 14 und 16 sind über ein passendes T-Glied 26 an eine Speiseleitung 28 angeschlossen, die an passender Stelle einen Durchlaufmischer 30 enthält, der für eine Rührung und wirksame Homogenisierung der die Ladung für die Trennvorrichtung bildenden Mischung aus Wasser und organischer Trübe sorgt. Diese Mischung kann aus irgendeiner Quelle stammen, jedoch erweist sich die dargestellte Trennvorrichtung als besonders brauchbar für einen Einsatz zum Trennen

der sich in der abschließenden Druckstufe eines Austauschkristallisationsvcrfahrens ergebenden Produktmischung, wie dies unten noch näher erläutert wird.

Im unteren Teil des Druckkessels 10 verlaufen die Zuleitungen 14 und 16 nach aufwärts und sind an ihren oberen Enden mit T-Gliedern 31 bzw. 32 verbunden (Fig.4). Zusätzliche T-Glieder 33 und 34 erleichtern den Anschluß der Zuleitung 14 an Verteilerleitungen 35a, 35b. 35c- und 35t/. und weitere T-Glieder 36 und 37 dienen der Verbindung der Zuleitung 16 mit Verteilerleitungen 38a, 38£>. 38t- und 38d Wie I"ig. I und 4 erkennen lassen, verlaufen die Verteilerleitungen 35a bis Jund 3Sa bis dim Druckkessel 10 horizontal und sind an ihren Enden gekrümmt, so daß die in den Druckkessel 10 eingebrachte Mischung längs dessen Innenwand rundum strömt. In jedem der T-Glieder 33,34,36 und 37 ist je eine zweischenkelige Verteilerplatte 39 angeordnet, die für eine gleichmäßige Beschickung der beiden an das betreffende T-Glied angeschlossenen Verteilerleitungen mit der eingespeisten Mischung sorgt. Die Verteilerleitungen 35a bis d und 38a bis d liegen im Druckkessel 10 an einer Stelle, die sich während des Betriebes der Vorrichtung gerade oberhalb einer Grenzfläche 40 zwischen einer im Druckkessel 10 sich ausbildenden Wasserschicht 42 und einer darüberliegenden Schicht 44 aus organischer Trübe der obenerwähnten Art befindet. Angemerkt sei dazu noch, daß das durch die Verteilerleitungen 35a bis dund 38a bis d gebildete Verteilersystem für eine Einspeisung der im Druckkessel 10 zu zerlegenden Mischung in dessen Inneres an acht verschiedenen, einen horizontalen Absland voneinander aufweisenden Stellen sorgt. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, ist eine solche Anordnung erwünscht, um eine angemessene Rührung in der organischen Schicht und damit die gewünschte Homogenität und Gleichförmigkeit in der Dichteverteilung zu schaffen.

Im oberen Teil des Druckkessels 10 sind ein Paar Elektrodenanordnungen 46 und 48 vorgesehen, von denen die eine (46) unmittelbar mit einer Seite eines Transformators verbunden ist, der ihrem Elektrodengitter eine Hochwcchsclspannung zuführt, während die andere (48) über den Druckkessel 10 selbst geerdet ist. Entsprechend ihrer Lage im Druckkessel 10 kann die Elektrodenanordnung 46 als die untere Elektrodenanordnung bezeichnet werden, während für die Elektrodenanordnung 48 die Bezeichnungen obere oder geerdete Elektrodenanordnung möglich sind.

Beide Elektrodenanordnungen 46 und 48 enthalten je ein Gitter aus mit relativ weitem gegenseitigem Abstand voneinander horizontal im Druckkessel 10 verlaufenden und an dessen Decke aufgehängten Metallstäben 50 bzw. 72.

Dabei sind die längsverlaufenden Metallstäbe 50 der unteren Elektrodenanordnung 46 durch querverlaufende Metallstäbe 52 miteinander verbunden. Bei einer typischen Ausführung haben die Metallstäbe 50 und 52 jeweils einen Durchmesser von etwa 6 mm, und der Absland zwischen benachbarten längsverlaufenden Metallstäben 50 liegt vorzugsweise zwischen 25 und 50 mm. Für das einwandfreie Funktionieren der Trennvorrichtung ist ein angemessener Abstand zwischen den das Elektrodengitter beider Elektrodenanordnungen 46 und 48 bildenden Metallstäben wichtig, da bei relativ kleinen Öffnungen in den Elektrodengittern, wie sie beispielsweise bei Elektrodengittern aus Streckmetall oder einigen anderen in elektrostatischen Dehydralisierungseinrichlungen bisher verwendeten lilektrodengittern vorhanden sind, der hohe Feststoffgchalt in der Mischung zu einer Abdrosselung oder Verstopfung dieser öffnungen führen würde. Die untere Elektrodenanordnung 46 ist an der Decke des Druckkessels 10 über mehrere Aufhängeelcmente aufgehängt, die Metallstäbe 54 enthalten, die über geeignete Isolatoren 56 mit der unteren Elektrodenanordnung 46 verbunden sind. Das aus den Metallsläben 50 und 52 gebildete Elektrodengilter ist zwischen ein

ίο Paar von Tragplalten 58 und 60 eingeklemmt, die mit dem unteren Ende der Metallstäbe 54 an entgegengesetzten Enden der Elektrodenanordnung 46 verbunden sind. Für den Fachmann versteht es sich dabei von selbst, daß die Isolatoren 56 die untere Elektrodenan-Ordnung 46 gegenüber den metallischen Wänden des Druckkessels 10 isolieren. Die Verbindung der unteren Elektrodenanordnung 46 mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten, eine geeignete Stromquelle bildenden Transformator bzw. dessen einer Seite erfolgt über eine Kontaktstange 62 und eine Isolierdurchführung 64 in der Decke des Druckkessels 10.

Die obere Elektrodenanordnung 48 ist ebenso wie die untere Elektrodenanordnung 46 an der Decke des Druckkessels 10 aufgehängt, wozu ein Paar Aufhängungen 66 vorgesehen sind, die an ihren unteren Enden mit einem Paar von Quergliedern 68 und 70 verbunden sind, die ihrerseits mittels geeigneter Muttern oberhalb und unterhalb der oberen Elektrodenanordnung 48 festgehalten werden. Die mit gegenseitigem horizontalem Abstand längsverlaufenden Metallstäbe 72 der oberer Elektrodenanordnung 48 werden durch querverlaufende Metallstäbe 74 in analoger Weise wie bei der unterer Elektrodenanordnung 46 zusammengehalten. Eine Erdleitung 76 sorgt für eine elektrische Verbindung zwischen der oberen Elektrodenanordnung 48 und dei Decke des Druckkessels 10. Der Druckkessel 10 selbsi ist über einen auf die Ableitung 24 aufgebrachter Erdanschluß 77 geerdet.

Die Funktion der oben beschriebenen und in dei Zeichnung in F i g. 1 bis 5 veranschaulichten Trennvor richtung liegt in der wirksamen Abtrennung von Wassei aus einer organischen Trübe, die relativ kleine Teücher aus organischem Material in einer organischen Flüssig keit enthält. Mischungen von Wasser mit solcher Trüben stellen oft schwierige Trennprobleme, da die sich bildenden Emulsionen oder Dispersionen nui schwer aufzubrechen sind, und ein erheblicher Anteil ar Wasser bzw. erhebliche Wassermengen sind aus der Mischungen durch solche Verfahren wie Zentrifugieren Schwereabsetzung usw. nicht zurückzugewinnen. Auch chemische Behandlungen erweisen sich häufig als nich wirksam und sind außerdem in manchen Fällen, be denen beispielsweise hohe Verfahrenskosten oder di< Forderung nach hoher Reinheit der wässerigei Produkte eine Rolle spielen, nicht befriedigend durchzu führen.

Bei Verwendung des mit elektrischer Koaleszen; arbeitenden Separators, wie er oben beschrieben ist zum Abtrennen von Wasser aus Mischungen de

w) obenerwähnten Art wird die betreffende Mischung au der Speiseleitung 28 in den Druckkessel 10 eingefühn Eine typische Mischung dieser Art kann eine Trübe sein die flüssigen Kohlenwasserstoff und feste Kohlenwas serstoffteilchen in Mischung mit Wasser enthält. De

>·'· Feststoffgehalt der Mischung kann relativ hoch sein um beispielsweise in der Größenordnung von 25 bis 50°/ liegen. Da zumindest bei einer Anwendung des mi elektrischer Koaleszenz arbeitenden Separators dl·

Trennung unter relativ hohem Druck vorgenommen werden muß, ist der Druckkessel 10 von zylindrischer Gestalt und so gebaut, daß er Drücken bis zu 211 kp/cm² standhält. Für eine wirkungsvolle Trennung der Mischung in der Trennvorrichtung ist es erwünscht, daß die Mischung bei ihrem Eintritt in den Druckkessel 10 homogen ist.

Zur Verhinderung einer Schichtung oder Inhomogenität in dem in den Druckkessel 10 eintretenden Mischungsstrom ist in die Speiseleitung 28 vorzugsweise ein Durchlaufmischer 30 eingefügt, der die Mischung beim Durchströmen der Speiseleitung 28 rührt und homogenisiert. Durch das T-Glied 26 wird der Mischungsstrom in die Zuleitungen 14 und 16 hinein aufgespalten, so daß er an weit voneinander entfernten Stellen in den Druckkessel 10 eingespeist werden kann. Die Zuleitungen 14 und 16 speisen ihrerseits die Verteilerleitungen 35a bis d und 38a bis d, so daß die Mischung auf acht einen horizontalen Abstand voneinander aufweisende Stellen im unteren Teil des Druckkessels 10 verteilt in diesen eintritt.

Die Mischung wird im Druckkesse! 10 nach aufwärts gerichtet und tritt aus den Verteilerleitungen 35a bis d und 38a bis d horizontal an einer Stelle aus, die gerade oberhalb der Grenzfläche 40 zwischen der im unteren Teil des Druckkessels 10 vorhandenen Wasserschicht 42 und der darüber befindlichen und überwiegend aus Trübe bestehenden Schicht 44 liegt. Es liegt auf der Hand, daß die Dichte des organischen oder Kohlenwasserstoffmaterials, das in der einströmenden Mischung mit dem Wasser vermischt ist, im Vergleich zur Dichte des Wassers relativ niedrig liegt. Mit der Abtrennung des Wassers aus der Mischung tritt daher die beschriebene Schichtung als Folge der Schwere des Wassers ein, die dieses in den unteren Teil des Druckkessels 10 gelangen läßt.

Wenn die Mischung die Enden der Verteilerleitungen 35a bis d und 38a bis d verläßt, steigt sie infolge ihrer relativ geringeren Dichte nach aufwärts und geht während dieser Aufwärtsbewegung durch die öffnungen zwischen den längsverlaufenden Metallstäben 50 der unteren Elektrodenanordnung 46 hindurch. Wie bereits erwähnt, sind die diese untere Elektrodenanordnung 46 bildenden Metallstäbe 50 und 52 relativ weit voneinander entfernt, so daß es nicht zu Verstopfungen infolge Ansammlung von festen Teilchen in den öffnungen zwischen diesen Metallstäben 50 und 52 kommen kann. Wie Versuche gezeigt haben, lassen sich bei sehr hohem Feststoffgehalt der betrachteten Mischungen Elektroden aus Streckmetall, Sieben oder anderen Gittern mit relativ kleinen öffnungen infolge der Verstopfung dieser Gitter durch die in der Mischung mitgeführten festen Teilchen nicht über längere Zeit hinweg in einwandfreiem Betrieb halten. Nach dem Passieren der unteren Elektrodenanordnung 46 behält die zu trennende Mischung ihre Aufwärtsbewegung im Druckkessel 10 bei und geht auch zwischen den ebenfalls mit relativ weitem Abstand voneinander angebrachten längs- und querverlaufenden Metallstäben 72 und 74 hindurch, die die obere Elektrodenanord- eo nung 48 bilden.

Während der Aufwärtsbewegung der Mischung im Druckkessel 10 zeigt das Wasser naturgemäß eine gewisse Tendenz, sich wegen seiner Dichte, die relativ größer ist als die entweder der Mischung als Ganzes oder die des damit gemischten organischen Materials, abzutrennen. Diese Abtrennung würde jedoch als Folge der Dichteunterschiede allein weit weniger als vollständig sein, und erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, die Trennung des Wassers von der Mischung zu beschleunigen und wirkungsvoller und vollständig zu gestalten, indem die Mischung einem elektrischen Hochspannungsfeld ausgesetzt wird, das sich als Folge der Anbringung der oberen und unteren Elektrodenanordnungen 48 und 46 im Druckkessel 10 einstellt.

Bei dem in F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die untere Elektrodenanordnung 46 über eine geeignete elektrische Verbindungsleitung unmittelbar mit einer Seite eines Transformators verbunden und erhält von dort eine hohe Wechselspannung zugeführt. Die andere Seite des Stromkreises vom Transformator ist geerdet. Zur Vervollständigung der Schaltung und zur Erzeugung eines elektrischen Hochspannungsfeldes im Druckkessel 10 ist dieser über den Erdanschluß 77 geerdet, der bei dem dargestellten Beispiel auf die Ableitung 24 für das Wasser aufgebracht ist, aber ebensogut an jeder anderen Stelle unterhalb der Grenzfläche 40 zwischen der Wasserschicht 42 und der Schicht 44 aus organischer Trübe direkt am Druckkessel 10 angebracht sein könnte. Die obere Elektrodenanordnung 48 ist über eine geeignete elektrische Verbindung beispielsweise in Form der Erdleitung 76 mit dem Druckkessel 10 verbunden und damit ebenfalls geerdet. Bei der beschriebenen Anordnung stellt sich zwischen der unteren Elektrodenanordnung 46 und der leitenden Wasserschicht 42 im unteren Teil des Druckkessels 10 ein Hochspannungsfeld ein. Dieses Feld wirkt quer über die dazwischenliegende und nichtleitende Schicht 44 aus organischer Trübe und führt in Entsprechung zu nunmehr in der Technik bekannten und eingeführten Prinzipien zu einer Koaleszenz von relativ kleinen Tröpfchen in dem in der Mischung durch dieses Hochspannungsfeld hindurch nach oben geführten Wasser. Mit fortschreitender Koaleszenz werden diese Wassertröpfchen groß genug, um sich leichter durch die Schwere aus der Trübe abtrennen zu lassen, in der das Wasser ursprünglich mitgenommen wird. Die koaleszierten Tropfen fallen dann der Schwere folgend in die Wasserschicht 42.

In ähnlicher Weise stellt sich ein elektrisches Feld ein zwischen der unteren Elektrodenanordnung 46 und der oberen Elektrodenanordnung 48. Die Mischung aus organischer Trübe und Wasser, die sich an der unteren Elektrodenanordnung 46 vorbei weiter nach aufwärts bewegt, gerät damit unter den Einfluß dieses Feldes und des weiteren davon auf das Wasser ausgeübten Koaleszenzeffektes. Auf diese Weise koaleszieren relativ kleine Wassertröpfchen mit dem Ergebnis, daß sich größere Tropfen bilden und sich wegen des Dichteunterschiedes alsbald von der sich nach aufwärts bewegenden Trübe trennen.

Nach der Inbetriebnahme des mit elektrischer Koaleszenz arbeitenden Separators in der oben beschriebenen Weise werden die abgetrennten Produkte in der gleichen Weise kontinuierlich aus dem Druckkessel 10 abgezogen, wie die zu trennende Mischung kontinuierlich darin eingespeist wird. So wird das sich in der Wasserschicht 42 im unteren Teil des Druckkessels 10 ansammelnde Wasser über die Ableitung 24 aus dem Druckkessel 10 abgeleitet Die organische Trübe, die in ihrer reinsten, wasserfreiesten Form im obersten Teil des Druckkessels 10 anfällt, wird aus diesem Teil des Druckkessels 10 über die Ableitungen 18,20 und 22 abgezogen.

Der oben beschriebene mit elektrischer Koaleszenz arbeitende Separator besitzt vielerlei Anwendungsmög-

lichkeiten und ist in jeder Situation verwendbar, in der Wasser oder eine wässerige Lösung von einer organischen Trübe abgetrennt werden soll, die zusätzlich zu einem flüssigen organischen Material einen hohen Prozentsatz an Feststoffen enthält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen von Frischwasser aus einer wässerigen Lösung mittels Ausfrieren von Eiskristallen aus dieser wässerigen Lösung durch Austauschkristallisation mit organischen Trüben, Abtrennen und Mischen der Eiskristalle mit einer organischen Flüssigkeit und Ausüben von Druck auf die Mischung aus Eiskristallen und organischer Flüssigkeit zur Bildung von Wasser und einer feste organische Teilchen enthaltenden organischen Trübe, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe zur Abtrennung des Wassers unter fortdauernder Druckausübung einem elektrischen Hochspannungsfeld ausgesetzt wird, das in dieser Mischung einen Spannungsgradienten von mindestens 400 V/cm hervorruft und in Zusammenwirken mit der Schwerkraft das Wasser ve η der organischen Trübe abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung des elektrischen Hochspannungsfeldes Wechselstrom verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe während der Einwirkung des elektrischen Hochspannungsfeldes einem Druck zwischen 50 und 200 Atmosphären ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe während der Einwirkung des elektrischen Hochspannungsfeldes einer Temperatur zwischen —4°C und +4,5°C ausgesetzt wird. J5

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe während der Einwirkung des elektrischen Hochspannungsfeldes zur Aufrechterhaltung ihrer Homogenität im Feld gerührt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Trübe in die Frierzone für das Ausfrieren der Eiskristalle aus der wässerigen Lösung zurückgeführt und in direkten Wärmeaustauschkontakt mit der wässerigen Lösung gebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und organischer Trübe unter Einführung unmittelbar oberhalb einer Grenzschicht zwischen der organischen Trübe und dem davon abgetrennten Wasser und Aufwärtsströmen durch Elektrodengitter mit vertikalem Abstand hindurch dem elektrischen Hochspannungsfeld ausgesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Trübe an einer Stelle oberhalb der Elektrodengittcr abgezogen wird.

9. Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser aus einer feste Kohlenwasserstoffteilchen und flüssigen Kohlenwasserstoff enthaltenden Kohlenwasserstofftrübe unter Druckausübung auf eine Mischung aus Wasser und Trübe, insbesondere in Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bestehend aus einem Druckkessel mit an eine h"> Speiseleitung angeschlossenen und nach oben gerichteten Zuleitungen, mit mindestens einer Ableitung für die Kohlenwasserstofftrübe im oberen Teil und mit mindestens einem Elektrodengitter oberhalb der Zuleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung von Verteilerleitungen (35a bis 35c/, 38a bis 3Sd) mit Verzweigungsstücken der Zuleitungen (14,16) T-Glieder (31,32,33, J4, 36, 37) vorgesehen sind, die jeweils eine zweischenkelige Verteilerplatte (39) enthalten, und daß die Verteile.--leitungen im Druckkessel (10) horizontal und am Ende gekrümmt verlaufen.