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Flüssig- Flüssig - Extraktor Zusatz zu B?-PS ...... (Patentanmeldung
P 15 19 833) Das Hauptpatent D?-PS ..... (Patentanmeldung P 15 19 833) betrifft
einen Flüssig-Flüssig-Extraktor mit einzelnen, ibereinander angeordneten und untereinander
in Verbindung stehenden Extraktionsstufen, die jeweils aus einer Xranns kammer,
einer von der Trennkammer durch eine Trennschürze abgeteilten Miachkammer und einer
außerhalb des Rxtraktionsgefäßes angeordneten Mischpumpe bestehen, bei dem sich
die Höhe der Trennfläche in den Mischkammern auf den Stand der Trennfläche in der
Trennkammer der in Strömungsrichtung der schweren Phase vorhergehenden Stufe nach
dem Prinzip der kommunizierenden Röhren einstellt und bei dem in Jeder Stuie innerhalb
der Mischkammer ein Steigschacht für die leichte Phase vorgesehen ist.
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Dieser Extraktor ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steigschächte
tC) fiir die leichte Phase 80 angeordnet sind, daß ihre äußeren Wände von der Außenwand
des Bxtraktionsgehäuses gebildet werden und ihre inneren Wände (IW), ausgehend von
der Außenwand des Ertraktorgehäuses, sich von der kreisbogenförmig zum Zentrum des
Extraktors gerichteten Trennschdrze linear entfernen.
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Nach einer Weiterbildung des Extraktors sind die Steigschächte in
aufeinanderfolgenden Stufen spiegelbildlich versetzt angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Steigschächte, dergestalt, daß
deren äußere Wände für für die leichte Phase die Außenwände des Extraktors bilden
und die Innenwände so ausgebildet werden, daß der Abstand von der Trennschürze von
außen linear ansteigt, hat den Vorteil, daß dem Strömen sowohl der leichten als
auch der schweren Phase ein nur sehr geringer .Miderstand entgegengesetzt wird,
der in beiden Phasen annähernd gleich ist, weil beide Phasen der Mischkammer annähernd
gleich schnell strömen.
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Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine einfache Konstruktion aus
und ist besonde-rs geeignet fttr großen Durchsatz mit Stufenkreislauf der leichten
Phase. Im Falle eines Verfahrens, das mit Losungsmittel als schwere Phase arbeitet,
ergibt sich zudem eine erhebliche Ersparnis an Losungsmittel und damit ein wirtschaftlicher
Vorteil.
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Der Abzug der reinen Phasenaus den Abscheidekammern erfolgt bei dem
Extraktor durch einen einfachen Schlitz (über bezw.
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unter dem sog. Wehrblech), der eine Höhe von 60mm besitzt.
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Durch Messungen wurde Jedoch bei dieser Bauweise des Extraktors festgestellt,
daß schon bei verhältnismäßig hiedrigen Belastungen von ca. 15 m3/h leichter bezw.
schwerer Phase Je m2 Abscheidefläche, Pramdphase mit gerissen wird.
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Eine nähere Untersuchung zeigte, daß bei Anordnung eines einfachen
Schlitzes direkt über bezw. unter dem Wehrblech örtlich hohe Geschwindigkeiten auftreten.
Diese hohen Geschwindigkeiten bilden die Ursache für das Mitreißen der
Fremdphase.
Besonders nachteilig wirkt sich dieser Effekt bei der Steigerlintg der Abscheideleistung
Je m2 Abscheiderfläche aus, so daß insgesamt die Möglichkeit einer Leistungssteigerung
eingeschränkt wird.
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liter Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil des ?ltissig-Flussig-Extraktors
nach Hauptpatent DT-PS .....
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(Patentanmeldung P 15 19 833Y zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abzug der
reinen Phasen 98 aus den Abscheidern 1 benachbarter Stufen über eine Fläche 28 erfolgt,
die Öffnungen 95 mit Durchmessern von 3 bis 20, vorzugsweise 5 bis 12 mm aufweisen
Dabei können nach einer Weiterbildung der Erfindung die Öffnungen 95 gleichmäßig
über die Plache 28 verteilt sein.
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Sie können aber auch, nach einer anderen Ausbildung der Erfindung,
gegen die unteren Baden 96 bezw. die oberen Abdeckungen 97 der Abscheider 1 in zunehmend
geringeren Abständen als auf der überigen Fläche 28 angeordnet sein.
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Die Offnungen 95 können ferner gegen die horizontale Mitte der Abscheider
1 hin in zunehmend größeren Abständen angeordnet sein.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Fläche 28 am
Abzug der reinen Phasen 98 in einem Winkel von 5 bis 45, vorzugsweise von 10 bis
250 angeordnet.
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Ferner kann erfindungsgemäß die Fläche 28 mit einer horizontalen Blechwand
99 verbunden sein, die ihrerseits an dem Wehrblech 25 befestigt ist, Die Erfindung
ist in den Zeichnungen und dem Beispiel dargestellt.
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EB -zeigen Fig.1 die erfindungsgemäße Fläche 28 mit Öffnungen 95 die
gleichmäßig über diese Fläche verteilt sind und ihre Anordnung im Abscheider 1 Fig.
2 eine Aufsicht auf die Fläche 28 der Fig. 1; Fig, 3 die erfindungsgemäe Fläche
28 mit Offoungen 95 die gegen die unteren Böden 96 bezw. die oberen Abdeckungen
97 der Abscheider 1 in geringeren Abständen als auf der übrigen Fläche 28 angeordnet
sind; Fig. 4 eine Aufsicht auf die Fläche 28 der Fig. 3.
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Beispiel Es wird ein flüssiges Gemisch aus Wasser als schwere und
Benzin tEsso-Fraktion) als leichte Phase mit den Flfissig-Flüssig-Extraktor nach
-PS ..... (Patentanmeldung P 15 19 833) unter Einbau der erfindungsgemäßen Fläche
28 mit den Öffnungen 95 gem. den Fig. 1 bis 4 getrennt. zum Vergleich wird der gleiche
Versuch phne den Einbau der erfindungsgemäßen Flächen 28 mit den Öffnungen 95 durchge!Ehrt.
Die sonstigen Bedingungen bliehen gleich.
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Die Versuche (Messungen) wurden nur am oberen Schlitz, d.h.
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am Abzug der abgeschiedenen leichten Phase (Benzin) durch führt, da
diesem technisch die größere Bedeutung zukommt. Die Strömungsverhältnisse am Abzug
der abgeschiedenen schweren Phase (Wasser) am unteren Schlitz sind dieselben.
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Die Ergebnisse der Versuche gehen aus dem Diagramm hervor.
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Auf der Ordinate sind die Vol.-% der schweren Phase (Wasser) dispergiert,
in der gleichen Phase (BenxU1) aufgetragen.
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Auf der Abszisse ist die mittlere Horizontalgeschwindigkeit des zu
trennenden Gemisches in cm/sec aufgetragen, Die Kurven zeigen die Versuchsergebnisse
bezüglich der mitgerissenen Fremdphase, dh. des mitgerissenen Wassers lm abgeschiedenen
Benzin, Kurve a zeigt die Meßwerte mit einfachem Schlitz nach der bisherigen Ausführung
(Vergleichsversuch) Kurve b zeigt die Meßwerte mit horizontaler Blechwand 99-allein
Kurve c zeigt die Meßwerte der erfindungsgemäßen Ausfhrung mit horizontaler Blechwand
99 verbunden mit der Fläche 28 nach inäpriieh 6, wobei auf der Fläche 28 die Öffnungen
95 nach Anspruch 2 gleichmäßig verteilt sind. (vgl. Fig. 1 und Fig. 2) Kurve d zeigt
die Meßwerte gemäß der erfin.lungsgemßen Ausführung mit horizontaler blechrand 99
verbunden mit der Fläche 28 nach Anspruch 6, wobei auf der Fläche 28 die Öffnungen
95 nach Anspruch 3 verteilt sind (vgl. Fig. 3 und Fig 4)
Die obere
Kurve a (Vergleichsversuch) zeigt, daß bei der bisherigen Konstruktion des Extraktors
relativ vlel Prendphase, d.h. wasser vom abgeschiedenen 3enzin mitgerissen wird.
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Beim Vergleichsversuch a betrug dieser Anteil ca. 2.2 Vol.-% bei einer
mittleren Horizontalgeschwindigkeit von ca. 6 cm/sec.
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Die Kurve 6 zeigt eine leichte Verbesserung durch Einbau einer horizontalen
Blechrand 99 allein, d.h. ohne Verbindung mit der Fläche 28.
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Dagegen zeigen die beiden unteren Kurven c und d mit den eingebauten
Plächen 28 mit den Öffnungen 95 gemäß der Erfindung ein wesentlich gunstigeres Ergebnis.
So betrug beim Versuch d (Kurve d) der Anteil an mitgerissener schwerer Phase (Wasser)
nur ca. 0.2 Vol.- bei ca. 6 cm/sec. mittlere Horizontalgeschwindigkeit.
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durch die Erfindung wird somit die Leistung des Extraktors wesentlich
gesteigert. Diese Verbesserung ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß der
Abzug der reinen Phasen titer eine verhältnismäßig große Fläche verteilt ist, während
früher der Abzug auf relativ engem Raum erfolgte.
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Dadurch sind die Geschwindigkeiten im Bereich unmittelbar vor dem
Lochblech, d.h. in der Abscheidekammer, vermindert und somit die Gefahr des Mitreißen
von Fremdphase wesentlich verringert.