DE2227536A1

DE2227536A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen von oel und wasser

Info

Publication number: DE2227536A1
Application number: DE2227536A
Authority: DE
Inventors: Herbert M Rhodes
Original assignee: Oil Mop International Inc
Current assignee: Oil Mop International Inc
Priority date: 1971-02-16
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1974-01-03
Also published as: GB1384172A; CA973809A; FR2187383B1; US3689407A; NL7207678A; JPS4923722A; FR2187383A1

Description

Dr. Ing. Waiter Abitz Dr. Dieter F. Morf Dr. Hans-A. Brauns.

Mönchen 86, Ptonrtneuenir.28

6. Juni 1972 260 57 2

OIL MOP INTERNATIONAL, INC.. llOl Edwards Avenue, New Orelans, Louisiana, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Öl und Wasser

Aufgabe der Erfindung ist das Trennen von Öl von Wasser durch die Verwendung eines Ölmop, der aus einer grossen Anzahl von dünnen schmalen Bändern aus Polypropylen, hergestellt ist und in den Strömungsweg eines Öl-Wasser-Gemisches gebracht worden ist.

Ferner wird durch die Erfindung die Verwendung von zwei Ölanziehungszonen angegeben, durch welche ein Gemisch aus Öl und Wasser geleitet wird und von denen jede eine andere physikalische Eigenschaft infolge der Grosse des Materials hat, aus dem sie hergestellt ist, so daß sie Öl anzieht, bis das öl infolge seiner Auftriebseigenschaft auf der Oberfläche des Wassers schwimmt.

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Desgleichen soll durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, bei welchen ein ständiger Strom aus einem Gemisch von Öl und V/asser unter Druck aufgenommen und getrennt wird, um eine rasche Reinigung von ölverschmutztem Wasser zum Schutz der Fische und des V.'ildes gegen ausgelaufenes öl zu sichern.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet und anhand der Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Endansicht im Aufriß des erfindungsgemessen Mops j welche die Befestigung der Gruppen von schmalen Polypropylenbändern an eine Länge einer mehrsträngigen Leine zeigt;

Fig» 2 eine Endansicht im Aufriß-des erfindungsgemässen ölmops, welche die endlose Zugleine weggebrochen zeigt;

Fig β 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Behälters» in welchem zwei ölmops von unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften verwendet sind.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 eine Länge aus einer Vielzahl von dünnen schmalen Bändern aus Polypropylen oder aus einem ähnlichen Material mit einem spezifischen Gewicht von weniger als Eins (1,0), etwa 100 an der Zahl deren Enden durch Wärmeanwendung bei 11 verschmolzen werden können, um das Sammeln von Öl zu begünstigen. Die Gruppen 10 sind aus einer Schleppseillänge geschnitten, die mehr als 100 Bänder im Querschnitt enthält. Die Längen 10 können zwischen 60 cm und 150 cm (2 und 5 Fuß) lang sein. Die Längen 10 sind durch

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oder zwischen den Strängen 12 eines mehrsträngigen Polypropylenseils oder einer mehrsträngigen Polypropylenleine geführt und an der Leine 13 bei 11 befestigt. Diese Ausbildung ergibt einen Grundmop 15, der in der Richtung der Leine 13 von beliebiger Länge sein kann, die beispielsweise 30 m (100 Fuß) oder 300 m (1000 Fuß) betragen kann. '

Am erfolgreichsten ist eine Dicke der dünnen schmalen Polypropylenbänder von 0,10 mm (0,00'4 ") und ein Bereich vcn 0,025 bis 0,30 rr-m (0,001 bis 0,012 "). Die mittlere Breite der schmalen Bänder trägt 12,5 mm (1/2 ").

Der Querschnitt der Polypropylenbänder kann kreisförmig, quadratisch oder rechteckig sein, welche Querschnitte alle zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen» Der Durchmesser der geprüften kreisförmigen Querschnitte betrug 0,025 bis 0,30 mm (0,001 bis 0,012 "). Die Breite der geprüften rechteckigen Querschnitte lag im Bereich von 0,10 bis 6 mm (0,00H bis 0,25 ") bei einer Dicke von 0,10 bis 0,30 ram (0,004 bis 0,012 "). Von den geprüften Bändern wurden die besten Ergebnisse bei einer Dicke von 0,1 mm (0,004 ") bei einer Breite im Bereich von 1/20 oder 1/10 mm bis etwa 6 mm (wenige Mils bis l/H "). ·

In Fig. 3 bezeichnet A ein Gefäß bzw. einen Behälter, der aus Abschnitten zusammengebaut werden kann, die durch verschraubte Flansche miteinander verbunden werden können, um einen Zugang zum Behälter zu ermöglichen, damit erforderlichenfalls die ölanziehenden Medien und Schwimmer ausgewechselt werden können.

A ist ein Druckgefäß von einer Grosse oder Gestalt, die dem Verfahrensdruck bei X, Y und Z (beispielsweise 28 4 Liter (75 Gallonen), 61 cm (24 ") Durchmesser ) angepaßt ist.

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Mit B ist eine· Verteilungspfanne bezeichnet, um ein gleichmassiges Fliessen des Stroms durch die Filtermedien (beispielsweise 61 cm (2¹I ") Durchmesser, 25 mm (1 ") Dicke und 24 Löcher mit einem Durchmesser von 6 mm (l/U ")) zu erhalten. Mit C ist ein Filtermedium bezeichnet, das aus einem ölmop oder einer anderen Gestaltung dünner schmaler Bänder oder anderen Formen aus Polypropylen oder aus einem ähnlichen für Geschwindigkeit und Viskosität sensitivem Material, wie gezeigt und vorangehend beschrieben, bestellt. Das ölanziehende Medium von C. ist grob (beispielsweise* 0,30 mm (0,012 ")), während das ölanziehende Medium C_? fein ist (beispielsweise 0,15 mm (0,006 ")), wodurch die Arbeitsweise des Filters verbessert wird.

Mit D ist ein Schwimmer aus gesiegeltem Polystyrol mit Perforationen oder aus irgendeinem anderen geeigneten nicht absorptionsfähigen Material von geringem spezifischen Gewicht und verhältnismässig hoher mechanischer Festigkeit (beispielsweise gegossenes Polystyrol mit einem Durchmesser von 61 cm (24 "), einar- Dicke von 5 cm (2 ") und 24 Löcher mit einem Durchmesser von 6 mm (1/4 "), die symmetrisch gebohrt sind, bei einem spezifischen Gewicht des Materials von etwa 0,1. Mit E ist ein Schwimmer bezeichnet, der dem Schwimmer D mit der Ausnahme ähnlich ist, daß er keine Perforationen bzw. Löcher aufweist und ein höheres spezifisches Gewicht hat (beispielsweise ein spezifisches Gewicht von etwa 0,9). Mit F ist eine Schwimmerkammer bezeichnet, die mit zwei Schwimmern oder mit einem ähnlichen System zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels an zwei Einstellpunkten versehen ist. Mit Va, Vb, Vc und Vd sind Ventile von beliebiger geeigneter Grosse bezeichnet, beispielsweise von einem Nennmaß für die Rohrgrösse von 19 mm (3/4 ").

öl und Wasser von dem jeweiligen Mengenverhältnis zueinander

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treten in eine Fluidbegrenzungseinrichtung, beispielsweise in das Gefäß A bei X unter Druck ein und werden durch die Verteilungspfanne B gleichmässig über das Filtermedium C verteilt. Das Trennen von Öl und V/asser findet statt, wenn das Öl und Wasser durch die ölanziehenden Filtermedien strömt, da das Öl durch die Filtermedien zurückgehalten wird, während das Wasser fx^ei nach unten fällt. Wenn der Wasserspiegel ansteigt, versucht der Schwimmer E anzusteigen, woran er durch das Filtermedium C„ gehindert wird, das ebenfalls ein spezifisches Gewicht von etwa 0,92 hat, so daß das Filtermedium unter einem geringen Druck gehalten wird. Wenn das Ventil Vd offen ist, steigt der Wasserspiegel an, bis eine Regelung dux^ch den Schwimmer Fb und das Ventil Vb ausgeübt wird» Der Schwimmer D schwimmt am Wasserspiegel B und die Strömung sowie das Schwimmerventil Fb und Vb erreichen den Gleichgewichtszustand, so daß das öl sich auf dem Filtermedium C₁ ansammeln und das Wasser bei Z austreten kann. Wenn sich das Öl auf dem Filtermedium C, ansammelt, bildet es Tropfen, die ausreichend groß werden, um die Anziehung des Filtermediums zu überwinden, so daß die Tropfen zur Oberfläche des Wasserspiegels B ansteigen.

Das Öl sammelt sich am Wasserspiegel B. Wenn das öl erneut in den Wasserstrom eintritt, wird es durch das Filtermedium C_ aufgefangen, bis die Tropfen ausreichend groß werden, um erneut zur Oberfläche anzusteigen, indem sie durch ihren Auftrieb die Anziehungskraft des Filtermediuins überwinden. Wenn das öl ein spezifisches Gewicht von mehr als Eins hat oder wenn das Öl derart ist, daß es eine sehr starke Anziehung zum Filtermedium hat, wird es durch das Filtermedium zurückgehalten, bis dieses aufgearbeitet oder gereinigt und ausgewechselt wird.

Wenn sich eine ausreichende ölmenge am Wasserspiegel B 3098 81/0040

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angesammelt hat, wird das Ventil Vc geöffnet und kann das Ventil Vb geschlossen werden, was durch eine automatische Programmiereinrichtung oder durch Handbetätigung geschehen kann, damit der Wasserspiegel-Einstellpunkt am Wasserspiegel B zeitweilig zum Einstellpunkt am Wasserspiegel A unter der Steuerung durch den Schwimmer Fa und das Ventil Va gebracht wird. Wenn der Einstellpunkt vom Wasserspiegel B zum Wasserspiegel A verändert wird, erhöht das Wasser die Auftriebskraft des Schwimmers E und des Schwimmers D. Der Schwimmer E drückt das Filtermedium C^ zusammen und der¹ Schwimmer D das Filteriaedium CL, wodurch das Öl aus dem Filtermedium ausgepreßt wird und zur Wasseroberfläche geht und sich ansammelt, bis es schließlich bei Y abgeleitet wird« Nachdem für das Auspressen eine ausreichende Zeit gewährt wox-'den ist, wird die Steuerung vom Einstellpunkt des Wasserspiegels A zurück zum Einstellpunkt des 'Wasserspiegels B unter der Wirkung des Schwimmers Fb und des Ventils Vb dadurch verlagert, daß das Ventil Vd geöffnet und das Ventil Vc geschlossen wird. Das Filter befindet sich nun in Bereitschaft für einen neuen Zyklus.

In seiner einfachsten Form kann der Mop durch ein Rohr von geringfügig kleinerem Durchmesser als der Mop gezogen werden, so daß der Mop etwas zusammengedrückt wird und als Filtermedium wirkt, so daß, wenn das Öl-Wasser-Gemisch durch das Rohr geleitet wird, der Mop das Öl zurückbehält und das Wasser hindurchtreten läßt. Der Mop wird sodann dadurch entfernt, daß an der Leine 13 gezogen wird, um den Mop aus dem Rohr zu entfernen, worauf das Öl vom Mop durch Waschen oder Auspressen entfernt wird,- so daß dieser erneut verwendet werden kann.

Beim Entfernen von Öl aus dem Wasser in Vorflutern oder

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Abwasserkanälen kann der Mop in einem Käfig quer zum Kanal angeordnet und das öl-Wasser~Gemisch hindurchgeleitet werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Trennen von Öl und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein Gemisch von Öl und Wasser durch eine Fluidbegrenzungseinrichtung geleitet wird,

(b) das Gemisch einem Öltrennmopmedium von grossen Längen von Gruppen dünner schmaler Bänder aus Polypropylen ausgesetzt wird,

(c) die erwähnten Längen von Gruppen von schmalen Bändern aus Polypropylen an einer Zugleine so befestigt werden, daß sich der Massenmittelpunkt der schmalen Bändergruppen auf der Zugleine befindet,

(d) eine Öl/Wasser-Grenzflache längs des Mopmediums aufrechterhalten wird, wenn das Filtermopmedium dem Öl/Wasser-Gemisch ausgesetzt wird und

(e) das Öl und Wasser gesondert aus der Fluidbegrenzungseinrichtung entfernt werden.

2. Verfahren zum Trennen von öl und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein Gemisch von Öl und Wasser in eine Fluidbegrenzungseinrichtung eingeleitet wird,

(b) das Gemisch einem ersten Ölanziehungsmedium ausgesetzt wird, das aus dünnen schmalen Bändern aus Polypropylen von etwa 0,30 mm (etwa 0,012 ") mit einer Mittelleine verbunden hergestellt ist,

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(c) die Gemischströmung aus dem ersten Ölansiehungsmedium einem zweiten Ölanziehungsmedium ausgesetzt wird, das aus dünnen schmalen Bändern aus Polypropylen von etwa 0,30 mm (etwa 0,012 "), mit einer Zugleine verbunden, hergestellt ist,

(d) das zweite ölrückgewirmungsmedium einem Druck proportional der zurückgewonnenen Wassernienge ausgesetzt wird, und

(e) Öl und Wasser gesondert aus dem Gefäß entfernt werden♦

Vorrichtung zum Trennen von Öl und Wasser, gekennzeichnet durch

(a) ein Gefäß,

(b) eine Masse aus einem ersten ölanziehungsmedium, die durch eine Masse dünner schmaler Bänder aus Polypropylen von etwa 0,30 mm (0,012 "), verbunden mit einer Zugleine, gebildet wird,

(c) eine Masse eines zweiten ölanziehungsmediums, das durch eine Masse dünner schmaler Bänder aus Polypropylen von etwa 0,15 mm (etwa 0,006 "), verbunden mit einer Zugleine, unterhalb der Masse des ersten ölanziehungsmediurns gebildet wird,

(d) einen perforierten Schwimmer im Gefäß zwischen dem ersten und dem zweiten Ölanziehungsmedium,

(e) einen nicht perforierten Schwimmer unterhalb der Masse des zweiten Ölanziehungsmediums, der auf das Wasser so anspricht, daß durch die beiden 01-anziehungsmedien hindurchgetretenes Wasser das Ansteigen des Schwimmers bewirkt und die Masse des zweiten ölanziehungsmediums zwischen den beiden

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Schwimmern zusan-mendrückt, um das Öl aus dem zweiten Medium auszupressen, so daß es zur Masse des ersten Ölanziehungsmediums ansteigen kann,

(f) eine Einrichtung zum Abziehen des Öls in dem Gefäß oberhalb des ersten Schwimmers und

(g) eine Einrichtung zum Abziehen des Wassers von unter~ halb des unterbrechungsfreien Schwimmers.

U. ölmop, gekennzeichnet durch grosse Längen von Gruppen von dünnen schmalen Bändern aus Polypropylen, eine Länge aus einer mehrstrangigen Polypropylenleine, welche Längen von Gruppen aus schmalen Bändern aus Polypropylen in die mehrsträngige Leine so eingeflochten sind, daß der Zugrnittelpunkt der schmalen Bändergruppen auf der Mittellinie der mehrstrangigen Leine liegt.

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