DE2613870A1 - Verfahren und vorrichtung zum koagulieren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum koagulierenInfo
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Description
Anmelder; Marine Construction & Design Co., Seattle, Wash.., USA
Verfahren und Vorrichtung zum Koagulieren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Koagulieren von Tröpfchen einer ersten Flüssigkeit, die in
einer sich mit dieser Flüssigkeit mischenden zweiten Flüssigkeit mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht suspendiert sind, insbesondere
zur Trennung von Öl und Wasser.
Es sind eineAnzahl von Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von Öl und Wasser bekannt, insbesondere zum Entfernen
von Öl aus damit verseuchten Gewässern zum Zwecke des Umweltschutzes. Bei den meisten Verfahren wird davon ausgegangen, daß
das Öl bereits abgesondert ist, sich also als Ölschicht auf der Wasseroberfläche befindet, oder daß die Öltröpfchen so groß sind,
daß sie sich ohne weiteres aus der Suspension ausscheiden oder ohne weiteres mit Oberflächen von Filtermaterialien in Berührung
gelangen. Auf einer Wasseroberfläche vorhanden Ölschichten können durch Abschäumung, Dekantieren, Kontaktfiltration oder Kontaktabsorption
entfernt werden.
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In vielen Fällen ist jedoch das das Wasser verseuchende
Öl mit einer so kleinen Tröpfchengröße dispergiert, daß die bekannten Trennverfahren nicht anwendbar sind. Beispielsweise Abwässer von Ölraffinerien, die ein Gemenge aus Öl und Wasser enthalten, das zentrifugal gegen ein beträchtliches Druckgefälle
gepumpt wird, so daß eine Dispersion von Öl erfolgt. Kühlwasser
von Maschinen sowie Kielraumwasser und Ballastwasser von Schiffen und technische Emulsionen enthalten derartig kleine Öltröpfchen. Wegen der durch die ansteigende Umweltverschmutzung bestehenden Gefährdung ist es aber in vielen Fällen erforderlich, verseuchendes Öl mit verhältnismäßig geringer Konzentration zu entfernen. In gewissen Fällen sind bereits 10 ppm (Teilchen pro
Million) von Öl in Wasser zu beanstanden. Dies gilt nicht nur
für die Ölverseuchung in offenen Gewässern, sondern auch für Anlagen, in denen geringe Ölmengen enthaltende große Wassermengen
in möglichst wirtschaftlicher Weise gereinigt werden sollen.
Eine chemische Behandlung zur Ausfällung oder Umwandlung des Öls in ein nicht verseuchendes Material ist in den meisten Fällen
nicht wirtschaftlich. Durchflußfilter arbeiten zu langsam und
ermöglichen außerdem nicht eine Koagulation von kleinen Öltröpfchen.
Öl mit einer so kleinen Tröpfchengröße dispergiert, daß die bekannten Trennverfahren nicht anwendbar sind. Beispielsweise Abwässer von Ölraffinerien, die ein Gemenge aus Öl und Wasser enthalten, das zentrifugal gegen ein beträchtliches Druckgefälle
gepumpt wird, so daß eine Dispersion von Öl erfolgt. Kühlwasser
von Maschinen sowie Kielraumwasser und Ballastwasser von Schiffen und technische Emulsionen enthalten derartig kleine Öltröpfchen. Wegen der durch die ansteigende Umweltverschmutzung bestehenden Gefährdung ist es aber in vielen Fällen erforderlich, verseuchendes Öl mit verhältnismäßig geringer Konzentration zu entfernen. In gewissen Fällen sind bereits 10 ppm (Teilchen pro
Million) von Öl in Wasser zu beanstanden. Dies gilt nicht nur
für die Ölverseuchung in offenen Gewässern, sondern auch für Anlagen, in denen geringe Ölmengen enthaltende große Wassermengen
in möglichst wirtschaftlicher Weise gereinigt werden sollen.
Eine chemische Behandlung zur Ausfällung oder Umwandlung des Öls in ein nicht verseuchendes Material ist in den meisten Fällen
nicht wirtschaftlich. Durchflußfilter arbeiten zu langsam und
ermöglichen außerdem nicht eine Koagulation von kleinen Öltröpfchen.
Beispielsweise in Äbsetztanks wird durch irgendwie verursachte
Strömung, beispielsweise durch thermische Konvektionsströmungen,
bewirkt, daß die Öltröpfchen ständig in Bewegung gehalten werden. Zu der Wasseroberfläche gelangende Tröpfchen koagulieren
nur äußerst langsam. Die relativ hohe Oberflächenspannung derartig kleiner Öltröpfchen wirkt ferner einer Koagulation entgegen.
Auch Durchflußfilter ermöglichen keine zufriedenstellende
Koagulation. Die leichten, sehr kleinen Öltröpfchen werden bereits durch kleinste Druckgefälle din dem umgebenden Wasser in Bewegung
gehalten, ohne dabei zu koagulieren. Viskose Grenzschichtkräfte, die bei einer langsamen Strömung entlang der Filteroberfläche
auftreten, verhindern, daß die Öltröpfchen mit den Oberflächen wegen Geschwindigkeitsgradienten und entsprechenden Druck-
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.gradienten in Berührung gelangen. Unrege ImäßigTceiten der Filteroberflächen
bewirken Abweichungen von einer laminaren Strömung, wodurch die leichteren Öltröpfchen durch den Strömungsbahnen entsprechende
Zentrifugalkräfte ebenfalls weg von den Filteroberflächen
geführt werden. Da beide Effekte von der Geschwindigkeit
abhängen, ist es in derartigen Filteranlagen praktisch nicht möglich, die Durchflußrate zu erhöhen. Die Erhöhung durch die Vergrößerung
des Filterquerschnitts oder die Verwendung zusätzlicher
Filterbänke führt andererseits zu einer unerwünschten Größe der Anlage und zu einer unwirtschaftlichen Kostensteigerung.
Durchflußfilter mit Filterkanälen, deren Durchmesser kleiner als
derjenige der Öltröpfchen ist, ermöglichen zwar eine Koagulation von Öl, werden aber verhältnismäßig schnell verstopft, so daß
eine zu häufige Reinigung oder ein zu häufiger Austausch der Filterelemente erforderlich ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Koagulieren, insbesondere von kleinen Öltröpfchen in Wasser, derartig zu verbessern,
daß eine kontinuierliche Ausscheidung während einer möglichst langen Betriebsdauer, insbesondere ohne Filterwechsel
erfolgen kann, und daß das Ausscheidungsvermögen möglichst unabhängig von der Tröpfchengröße oder deren Konzentration ist.
Ferner soll die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ermöglichen, daß sie hinsichtlich Größe und Form unterschiedlichen
Installationen und Betriebsanforderungen angepaßt werden kann.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung ist bei der Anwendung auf die Ausscheidung von in Wasser dispergierten Öltröpfchen dadurch
gekennzeichnet, daß die Mischung zuerst in eine Öl bevorzugt anlagernde dreidimensionale Netzwerkstruktur eingebracht
wird, die vorzugsweise aus offenzelligem Schaumstoff mit kleinen Poren besteht, die in der Hauptsache etwa dieselbe Porengröße besitzen.
Die Mischung wird in der Netzwerkstruktur während einer
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Zeitdauer im Ruhezustand gehalten, in der sich also die Mischung praktisch nicht bewegt, welche Zeitspanne eine Ausscheidung der
Öltröpfchen auf die·Porenoberflächen durch Schwerkraft ermöglicht,
wo die Tröpfchen aufgrund der oleophilen Eigenschaften dieser Oberflächen koagulieren. Die eingebrachte Mischung wird dann zu
einer Abgabestelle, vorzugsweise während der erwähnten Verweilzeit, transportiert, an welcher das Wasser und das koagulierte
Öl aus der Netzwerkstruktur entfernt werden.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung findet ein endloses Filterband aus offenzelligem
Schaumstoff Verwendung, das kontinuierlich angetrieben wird, die hindurchtretende Mischung aufnimmt und während einer Verweilzeit
in einem Ruhezustand zurückhält und danach die eingebrachte Flüssigkeit weg von dem Rest der einzubringenden Mischung zu
einer Entladestelle transportiert. Das Filterband besteht vorzugsweise aus einem elastischen kompressiblen offenporigen Schaumstoff
material. Das Entfernen der Flüssigkeit erfolgt durch Ausquetschen. Durch die elastische Rückbildung des Filterbands beim
erneuten Eintritt in die zureinigende Mischung erfolgt das Einbringen von weiteren Mengen der Mischung zur Durchführung eines
weiteren Arbeitszyklus. Das Schaumstoffmaterial wirkt als Pumpe und bewegt verhältnismäßig große Flüssigkeitsmengen während der
Koagulation, während bei den eingangs erwähnten Durchflußfiltern zum Zwecke der Erzielung einer Koagulation nur extrem geringe
Durchsatzraten für die Flüssigkeit erzielbar sind.
Während der Verweilzeit kann das Filterband gegen äußere Störungen durch eine Abschirmung geschützt werden. Durch Bewegung
des Filterbands in einer horizontalen Ebene bleibt der hydraulische Druck praktisch während der gesamten Verweilzeit konstant,
weil das Filterband während seines Transports immer eingetaucht bleibt, obwohl die Aufηahmekammer und die Abgabekammer durch das
Filterband und die zugeordneten Elemente voneinander getrennt sind. Es besteht deshalb nicht die Gefahr, daß die Flüssigkeiten
während der Verweilzeit des Transports austreten und dadurch den
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Ausscheidungsvorgang beeinträchtigen.
Obwohl eine geringe Zirkulation in jeder Pore bei Änderungen
deren Orientierung entlang der Bewegungsbahn des endlosen Bands auftreten können, wird dadurch praktisch nicht der Wirkungsgrad
der Ausscheidung beeinträchtigt, weil derartige Effekte bei den noch zu beschreibenden Betriebsbedingungen vernachlässigbar
sind.
Vorzugsweise wird das Filterband als Schaumstoffmantel um eine Trommel angeordnet, die um eine vertikale Achse rotiert.
Der Schaumstoffmantel wird beispielsweise durch eine vertikal angeordnete Quetschwalze gegen die Trommel angedrückt, um die
Flüssigkeiten nach der Verweilzeit aus der Netzwerkstruktur zu entfernen. Durch die folgende Expansion des Schaumstoffs wird
erneut eine gewisse Menge der Mischung beim Eintritt in die die Mischung enthaltende Kammer aufgenommen. Gleichzeitig erfolgt im
Bereich der Quetschwalze durch den Schaumstoff auch eine Trennung der beiden Kammern.
Zusammenfassend sind deshalb die wesentlichen Merkmale der Erfindung in einem Verfahren und einerVorrichtung zum Koagulieren
von Tröpfchen einer ersten Flüssigkeit, die in einer sich mit dieser Flüssigkeit nicht mischenden zweiten Flüssigkeit mit
unterschiedlichem spezifischem Gewicht suspendiert sind, darin zu sehen, daß ein endloses Filterband, das vorzugsweise aus offenzelligem
Schaumstoff besteht. Verwendung findet, in dessen Porenoberflächen
die erste Flüssigkeit bevorzugt angelagert wird, und in welche Poren die Mischung eingebracht wird. Das Filterband
wird bei Beibehaltung eines Ruhezustands in den Poren während einer ausreichenden Verweilzeit, die eine Ausscheidung durch
Schwerkraft und eine Koagulation der Tröpfchen auf den Porenoberflächen ermöglicht, zu der Abgabestelle transportiert. Durch
Ausquetschen des elastisch zusammendrückbaren Filterbands am Ende des Transports werden die beiden Flüssigkeiten entfernt und
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durch die Ausdehnung des Filterbands beim erneuten Eintritt in die Mischung wird eine Aufnahme von weiterer zu behandelnder Mischung
bewirkt. Das Verfahren kann auf einer kontinuierlichen
zyklischen Basis fortgeführt werden.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Fließbild zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung;
Fig. 2 bis 6 unterschiedliche, teilweise im Schnitt dargestellte Ansichten einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 7 und 8 graphische Darstellungen der Tröpfchengeschwindigkeit
bzw. Ausscheidungszeit in Abhängigkeit von der Tröpfchengröße bzw. der Porengröße; undv
Fig. 9 eine isometrische Ansicht eines abgewandelten Ausführung
sbeispie Is einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Das Fließbild in Fig. 1 dient zur Erläuterung der hauptsächlichen Verfahrensschritte und enthält Angaben über die Beziehungen
zwischen den kleinsten Tröpfchengrößen, der Geschwindigkeit der Ausscheidung, den maximalen Porengrößen sowie der
minimalen Ausscheidungszeit, die unter idealisierten Bedingungen
erzielbar ist. Die graphische Darstellung in Fig. 7 zeigt die Abhängigkeit der Tröpfchengeschwindigkeit bei der Ausscheidung
unter Schwerkraftbedingungen von dem Tröpfchenradius. Fig. 8 zeigt die Ausseheidungszeit bei unterschiedlichen Tröpfchengrößen
in Abhängigkeit von der Porengröße des Schaumstoffs, bei Verwendung eines offenzelligen Schaumstoffes mit einer dreidimensionalen
Netzwerkstruktur mit etwa gleicher Porengröße. Aus einem Vergleich der Zahlenwerte in Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, daß
die tatsächliche Ausscheidungszeit von der Notwendigkeit abhängt, daß ein durchschnittliches Tröpfchen sich entlang einem Abstand
von mehr als einem Porendurchmesser bewegt, bevor es an einer Po-
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renoberfläche angelagert wird, weil ein offenzelliger Schaumstoff mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur Verwendung
findet.
Bei der in den Fig. 2-6 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ein rechteckförmiger
Tank 10 vorgesehen, dessen Boden 12 durch Versteifungskanäle 14 versteift ist. In dem Tank ist an einer vertikalen
Welle 18 mit oberen und unteren Stützlagern 20 und 22 eine hohlzylindrische Trommel 16 angeordnet. Die Trommel 16 ist durch
eine obere Wand 24 und eine untere Wand 26 verschlossen und durch dazwischenliegende Trennwände 28 verstärkt. Die Trommel
ist von einem Mantel 30 aus Polyvinylchlorid umgeben. Dieser Mantel ist von einem Schaumstoffmantel 32 aus offenzelligem Polyurethanschaumstoff
umgeben. Die beiden Mäntel und die Trommel sind anhaftend miteinander verbunden. Der Schaumstoffmantel 32
dient bei diesem Ausführungsbeispiel als Filterband. Das obere Ende der Welle 18 trägt eine Antriebsrolle 34, die über einen
Riemen 36 angetrieben wird, über eine Rolle 38 an der Abtriebswelle eines Motors 40.
Bei einer Porengröße des offenzelligen Schaumstoffs von etwa 60 bis lOO ppi (Poren pro 2,54 cm) wird die Trommel durch
den Antriebsmotor mit einer Drehzahl bis zu etwa vier Umdrehungen pro Minute angetrieben, um eine Ausseheidungs-Verweilzeit
von etwa 15 Sekunden oder mehr zu ermöglichen.
An der Unterkante der Trommel 16 ist ein abdichtender · Gleitkontakt mit Hilfe eines Schuhs 42 aus Polyvinylchlorid vorgesehen,
der auf einer Platte 44 gleitet, die auf einem Stützrahmen 46 (Fig. 3) über dem Boden des Tanks angeordnet ist. Das untere
Stützlager 22 der Welle 18 ist in dem Stützrahmen 46 angeordnet. Die Platte 44 ist kreisförmig ausgebildet und bildet die
Basis einer zylindrischen Abschirmung 48, die sich -zwischen dem Tankboden 12 und der Oberseite 50 des Tanks erstreckt. Die Abschirmung
48 greift derart an der Oberfläche des Schaumstoffman-
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tels 32 an, daß der Schaums toffmantel leicht zusammengedrückt
wird. Der Zylindermantel der Abschirmung 48 ist entlang einem Kreisbogen von etwa 60 offen, zwischen einer vertikalen Kante
52 und einer nach außen gezogenen vertikalen Kante 54. Zwischen den beiden Kanten 52 und 54 ist eine Quetschwalze 64 angeordnet,
an der eine auch zur Abdichtung dienende Abstreiferplatte 56 angreift,
die an einer Trennwand 58 angeordnet ist, die sich in vertikaler Richtung von dem Boden zu der Oberseite des Tanks
erstreckt und seitlich nach innen von der angrenzenden Seitenwand des Tanks vorragt. Zusammen mit anderen noch zu beschreibenden
Elementen trennen die Trennwand 58 und die Abstreiferplatte 56 den Tank in eine Auf η ahme kammer 60 und eine Abgabekammer
62 für die Mischung.
Die Quetschwalze 64 ist an Schwenkarmen 66 an ihren beiden Enden angelenkt, so daß sie sich frei um eine vertikale Achse
drehen kann. Die anderen Enden der Arme 66 sind an einer Welle 68 (Fig. 4) angelenkt, deren Enden in Lagern 70, 72 gelagert
sind. Ein Schneckenradgetriebe 74 kann mit Hilfe einer manuell betätigbaren Kurbel 76 (gewünschtenfalls durch eine Antriebseinrichtung)
derart eingestellt werden, daß die Quetschwalze 64 relativ zu dem Schaumstoffmantel 32 zwischen der Lage mit ausgezogenen
Linien und gestrichelten Linien in Fig. 3 verschwenkt werden kann. In der herausgeschwenkten Lage der Quetschwalze 64
steht diese nicht in Berührung mit der Oberfläche des Schaumstoff mantels 32,während in der in ausgezogenen Linien dargestellten Lage
die Quetschwalze den Schaumstoffmantel 32 fest gegen die Außenwand
der Trommel drückt. In dieser Lage der Quetschwalze greift die Absteiferplatte 56 an der mit PVC überzogenen Oberfläche der
Quetschwalze an und bildet eine flüssigkeitsdichte Abdichtung
gegenüber der Oberfläche zwischen dem Schuh 42 und der Oberseite des Tanks.
Zum Abdichten der Aufnahmekammer 60 gegenüber der Äbgabekammer
62 dient ferner die Quetschwalze selbst, der gegen die Trommel 16 durch die Quetschwalze angedrückte Schaumstoffmantel
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32, die abdichtende Reibungsfläche zwischen der Abschirmung 48
angrenzend und in Umfangsrichtung von der Eintrittskante 54 an der Abschirmung sowie der Rahmenkanal 7O1, der die Abschirmung
48 abstützt und sich zwischen der Abschirmung und der angrenzenden Seitenwand des Tanks erstreckt, wie aus den Figuren ersichtlich
ist. Eine Zuführleitung 73 dient zur Einleitung der Mischung in die Aufnahmekammer 60.
Wenn die Trommel in Pfeilrichtung in Fig. 3 durch den Antriebsmotor
40 angetrieben wird, und wenn sich die Quetschwalze 64 in der in ausgezogenen Linien dargestellten Lage befindet,
dehnt sich der elastisch zusammengedrückte Schaumstoffmantel fortschreitend beim Eintritt in die Aufnahmekammer 60 bei der Bewegung
zu der Kante 54 an der Abschirmung aus ,wodurch die Mischung aus den beiden Flüssigkeiten in die Poren des Schaumstoffs aufgenommen
wird. Wenn ein Bereich des vorher zusammengedrückten Schaumstoffmantels die Eintrittskante 54 an der Abschirmung 48
erreicht, ist er völlig ausgedehnt und mit der Mischung gefüllt. Die so eingebrachte Mischung wird in den Poren des Schaumstoffs
in einem Ruhezustand zurückgehalten, während die Drehbewegung des Schaumstoffmantels in Pfeilrichtung innerhalb der Abschirmung
48 erfolgt. Durch Beibehaltung dieser Bedingungen während einer ausreichenden Verweilzeit können sich die kleinen Öltröpfchen,
die in dem Wasser suspendiert sind, auf die Porenöberflächen ausscheiden und dadurch koagulieren. Wenn der betreffende Bereich
des Schaumstoffmantels innerhalb der Abschirmung 48 wieder zu der Quetschwalze 64 gelangt, werden durch das Zusammendrücken
des SchaumstoffmanteIs die beiden Flüssigkeiten durch den Spalt
in der Abschirmung zwischen der Kante 52 und der Quetschwalze in die Abgabekammer 62 hinausgequetscht. Deshalb dient das Zusammendrücken
des SchaumstoffmanteIs einerseits dazu, die beiden Flüssigkeiten auszuquetschen, und andererseits auch dazu, das
Einbringen der Mischung in der Aufnahmekammer 6O zu ermöglichen.
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Bei der Trennung von Öl und Wasser dient die Erfindung dazu, zunächst die kleinen Öltröpfchen in größere Tropfen oder
Ölschichten zu koagulieren, um die Trennung durch andere Vorrichtungen zu ermöglichen. Beim Verfahren gemäß der Erfindung
enthält die der Abgabekammer 62 zugeleitete Mischung, bezogen auf das Wasservolumen, dieselbe Ölmenge wie die ursprüngliche
Mischung. Das Öl ist jedoch dann in größere Tropfen koaguliert, die schnell zu der Wasseroberfläche in der Abgabekämmer 62 aufsteigen.
Die Entfernung der oberflächlichen Ölschicht kann in
an sich beliebiger Weise erfolgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
fließtdas gesammelte Öl aus der Abgabekämmer 62 durch eine Auslaßleitung 80 ab, wenn der Flüssigkeitsspiegel
eine vorherbestimmte Höhe erreicht. Das sich in der Kammer 62
ansammelnde Wasser fließt unter der Unterkante 84a einer Trennwand 84, die sich quer zu dem Ende der Kammer 62 gegenüber der
Quetschwalze erstreckt, zu dem Auslaß 86, wenn die Betriebshöhe des Flüssigkeitsspiegels erreicht wird und während des Normalbetriebs
beibehalten wird. Um die Abtrennung des koagulierten Öls in der Kammer 62 zu bewirken, werden solche Abmessungen der
Kammer 62 gewählt, daß eine solche Ansammlung des koagulierten Öls auf der Oberfläche vollständig erfolgt, bevor das Wasser die
Auslaßleitung 86 erreicht. Um eine Vermischung durch Turbulenzeffekte möglichst gering zu halten und die Trennung zu begünstigen,
ist es insbesondere bei kleinen Kammern zweckmäßig, Umleitbleche oder dergleichen Einrichtungen vorzusehen. Wahlweise kann
die gesamte Mischung abgeleitet werden, um die beiden Flüssigkeiten außerhalb der Kammer zu trennen. Es können auch andere spezielle
Trennvorrichtungen in der Kammer selbst oder in Zuordnung mit der Kammer verwandt werden.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung
näher erläutert werden. Die den Schaumstoffmantel 32
tragende Trommel 16 wird mit einer solchen Drehzahl angetrieben, welche das Ausscheiden und die Koagulation der Öltröpfchen auf
den Porenoberflächen bei dem Rotationszyklus ermöglicht und wel-
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ehe normalerweise die maximal zulässige Drehzahl ist. Durch geeignete
Bemessung des Schaumstoffmantels hinsichtlich Durchmesser, Dicke und Höhe können verhältnismäßig große Flüssigkeitsmengen
während einer gegebenen Zeitspanne behandelt werden, wobei der Schaumstoffmantel im wesentlichen als eine Pumpe wirkt, deren
Aufnähmekapazität proportional dem Leerraum der Netzwerkstruktur
des Schaumstoffmantels und deren Drehzahl ist. Das Leerraumvolumen
ist angenähert gleich dem geometrischen Volumen des Schaumstoff mantels, da die Fäden und Knoten der Netzwerkstruktur eines
offenzelligen Schaumstoffsaus Polyurethan nur etwa 5% des Gesamtvolumens
des Schaumstoffs ausfüllen. Das Pumpen der Mischung durch den rotierenden Schaumstoffmantel bewirkt ein Druckgefälle,
so daß der Flüssigkeitsspiegel in der Abgabekammer 62 etwas größer als derjenige in der Aufnahmekammer 60 ist. Die Einlasse
und Auslässe der Kammern des Tanks werden deshalb entsprechend angeordnet. Ferner können Schalt-, Steuer- und Alarmeinrichtungen
vorgesehen werden, damit die gewünschten Betriebsbedingungen beibehalten werden können, sowie Femsteuereinrichtungen zur Einstellung und Regulierung der Arbeitsweise der Vorrichtung. Die
Vorrichtung hält die wesentlichen Betriebsbedingungen in der Hauptsache selbsttätig auf und erfordert während relativ langen
Betriebszeiten keine oder nur eine geringe Überwachung durch
einen Operateur. Der elastisch zusammendrückbare Schaumstoff aus Polyurethan gewährleistet eine große Standzeit. Selbst bei
kleinen Porengrößen erfolgt praktisch keine Verstopfung durch Ölrückstände oder Fremdstoffe. Durch den Pumpeffekt erfolgt bei
der Aufnahme und bei dem Herausquetschen der Mischung eine Selbstreinigung, weil sowohl das Einsaugen als auch das Herausquetschen
durch dieselbe Oberfläche erfolgt, so daß verstopfende Rückstände herausgespült werden.
Da der Schäumstoffmantel unter dem Flüssigkeitsspiegel
in den beiden Kammern liegt, bleibt der Schäumstoffmantel während
seines Rotationszyklus im wesentlichen eingetaucht. Der
Schaumstoff steht deshalb in hydraulischer Druckverbindung mit
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den Flüssigkeitssäulen in den beiden Kammern 60 und 62 während
der gesamten Transportbewegung, so daß die Mischung in den Poren nur äußerst geringe Änderungen des Druckgefälles während der
Transportzeit erfährt, während der die Koagulation erfolgt. Deshalb treten keine hydraulischen Druckänderungen auf, die sonst
eine Strömung verursachen könnten, wodurch der Ruhezustand beim Ausscheiden des Öls beeinträchtigt werden könnte.
Beim Zusammendrücken des SchaumstoffmanteIs 32 zwischen
der Quetschwalze 64 und der Wand der Trommel 16 (Fig. 3) wird
zuerst Wasser und dann das stärker zurückgehaltene Öl aus den Poren herausgequetscht. Trotzdem verbleibt ein kleiner f*berzug
aus Öl auf den Porenoberflächen, wodurch in zweckmäßiger Weise das Adhäsionsvermögen zum Ausscheiden von Öl bei dem nächsten
Zyklus vergrößert wird. Eine nicht dargestellte Auskleidung aus Polyvinylchlorid oder einem anderen geeigneten Material auf der
Innenwand der Abschirmung 48 wird ebenfalls mit einem Überzug versehen, was dazu beiträgt, den erwähnten Zustand der Außenfläche
des Schaumstoffmantels beizubehalten, was auch durch die
Schicht aus Polyvinylchlorid auf der Quetschwalze 64 bewirkt wird.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
ein länglicher Tank 100 vorgesehen und der Schaumstoff ist in Form eines endlosen Bands 1O2 vorgesehen, das zwischen einer Antriebswalze
104 und einer Leerlaufwalze 1O6 verläuft. Eine innere Abschirmung 107 drückt das Filterband 102 leicht gegen die
äußeren Tankwände, um eine Abdichtung wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zu ermöglichen.
Über die Walze 104 wird das Filterband 102 angetrieben. Die Antriebswalze wird über einen Riemenantrieb 108 und einen
Motor 110 angetrieben. Die Quetschwalze 112 wird gegen das Filterband und die Walze 104 angedrückt. Die Lage der Quetschwalze
wird durch eine Schneckenrad-Betätigungseinrichtung 112 wie beim
obigen Ausführungsbeispiel bestimmt. Die Mischung wird einer Auf-
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nähmekammer 114 durch eine Einlaßleitung 116 zugeführt. Die
durch die Quetschwalze 112 aus dem Filterband 102 herausgequetschte Flüssigkeit gelangt wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel in eine Aufnahmekammer 118 und das auf der Oberfläche
schwimmende koagulierte Öl wird durch einen Auslaß 120 ausgelassen. Das Wasser fließt an abschirmenden Trennwänden 122 und unter
der Unterkante einer Zwischenwand 124 vorbei zu einer Auslaßleitung 126. Bei einer derartigen schmalen Ausbildung der Vorrichtung
kann eine Anordnung in Räumen wie Kielräumen erfolgen, in denen ein kubischer Tank gleicher Kapazität wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel nicht untergebracht werden kann.
Geeignete offenzellige Sehaumstoffmaterialien, die sowohl
oleophil als hydrophob sind, können aus synthetischen Polymeren wie Polyurethan, Polypropylän, Polystyrol und Polyvinylchlorid
hergestellt werden. Wie bereits erwähnt wurde, kann durch Benetzen der Porenoberfläche mit Öl erreicht werden, daß die Eigenschaften
hinsichtlich der bevorzugten Anlagerung von Öl noch verbessert werden.
Aus den obigen Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß
eine Ausscheidung durch Schwerkraft bewirkt werden kann, wenn die Flüssigkeit der suspendierten Tröpfchen ein größeres oder
kleineres spezifisches Gewicht als die andere Flüssigkeit besitzt. Im einen Falle steigen die Tröpfchen auf, im anderen Falle setzen
sie sich ab, um in Berührung mit den Porenoberflächen zu gelangen. Die Tröpfchengröße und das spezifische Gewicht sowie die Viskosität,
das spezifische Gewicht und die Temperatur der suspendierenden Flüssigkeit beeinflussen die Ausscheidungsgeschwindigkeit.
Die Koagulationsrate in dem Schaumstoff ist eine Funktion der Ausscheidungsgeschwindigkeit, von Oberflächenspannungen, Benetzung
se igenschaf ten der Porenoberflächen und dem durchschnittlichen Verhältnis von Leerräumen des Schaumstoffs, durch die die
Tröpfchen durch die Zwischenflächen zwischen benachbarten Poren
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hindurchtreten können, zu dem Bereich, der durch die Fäden und Knoten des Schaumstoffmaterials eingenommen wird. Hier besteht
ein Kompromiß, weil das Porenöffnungsverhältnis eine Funktion des Verhältnisses von Leerraum zu Festkörperraum in der Netzwerkstruktur
ist, und auch die Aufnahmekapazität der Netzwerkstruktur bestimmt. Deshalb erhöht die Offenheit in dem Porenlabyrinth
das Aufnahmevolumen, aber verringert die Ausscheidungsgeschwindigkeit und in einem gewissen Ausmaß die Erzielbarkeit
des Ruhezustands durch vollständige Isolation der winzigen Taschen der aufgenommenen Mischung. Ideal wäre eine totale Isolation
dieser kleinen Mengen der Flüssigkeit in den betreffenden einzelnen Poren für eine effektive Ausscheidung der winzigen Öltröpfchen
oder der betreffenden aus einer Mischung auszuscheidenden Flüssigkeit. Praktische Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß
ein offenzelliger Schaumstoff aus Polyurethan einen guten Kompromiß ermöglicht, so daß geeignete Ausscheidungsgeschwindigkeiten,
eine gute Gesamtausscheidung und ein verhältnismäßig großes Aufnahmevermögen
in der Netzwerkstruktur erzielt werden können.
Mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß der Erfindung können Öltröpfchen ohne weiteres auf den Porenoberflächen
ausgeschieden werden, die so klein sind und eine so große Beweglichkeit und Oberflächenspannung besitzen, daß sie mit bekannten
Verfahren nicht koaguliert werden können, weil durch die Erfindung die Koagulationseigenschaften der Oberflächen wesentlich verbessert
werden. Jedes Tröpfchen kann wegen der geringen Abmessungen der Poren eine derartige Oberfläche in einer verhältnismäßig kurzen
Zeitspanne erreichen, so daß eine Anlagerung und Ausbreitung entlang dieser Oberfläche erfolgt und eine Koagulation mit anderen
in dieser Weise angelagerten Tröpfchen. Dieser Vorgang setzt sich während der Verweilzeit im Ruhezustand in der Netzwerkstruktur
fort, bis eine Ansammlung von koagulierten Öltröpfchen auf
den Fäden und Knoten erfolgt. Wenn das Volumen der Netzwerkstruktur durch Zusammendrücken stark verringert wird, wird zuerst das
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Wasser und erst später das stärker zurückgehaltene Öl aus den Leerräutnen herausgepreßt. Wie bereits erwähnt wurde, bleuen deshalb
die Fäden und Knoten durch einen Ölfilm etwas benetzt, wodurch der folgende Arbeitszyklus begünstigt wird.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur Koagulation von Öltröpfchen oder anderen Flussigkeitströpfchen anwendbar,
die einen Radius zwischen etwa 5 und 100 Micron haben. Größere Öltröpfchen, sogar Kügelchen oder Schichten aus Öl, die in die
Aufnahmekammer der Vorrichtung gelangen, werden ebenfalls in die Netzwerkstruktur eingebracht und gegebenenfalls mit Mischungswasser
in die Aufnahmekammer mit Öl gespült, das damit von winzigen Tröpfchen koaguliert wird, die ebenfalls in der ursprünglichen
Mischung vorhanden sind. Die Verteilung des Öls in einer derartigen Mischung ist deshalb nicht kritisch, da die suspendierten
kleinen Öltröpfchen selbst dann koaguliert werden, wenn große Tröpfchen vorhanden sind. Um die erstrebte Bearbeitung der Mischung
durchzuführen, werden Porengrößen zwischen etwa 100 ppi (100 Poren pro 25,4 mm) und 10 ppi vorgesehen. Vorzugsweise besitzen
die Poren in der gesamten Netzwerkstruktur dieselbe Größe,
damit ein optimaler Wirkungsgrad erzielt werden kann.
Es wurde bereits erwähnt, daß ein Ruhezustand in der Netzwerkstruktur
während der Verweilzeit beibehalten wird, während der die eingesogene Mischung zu der Abgabestelle transportiert
wird. Dies wird durch die kleine Größe und den Isoliereffekt der Poren erreicht, die Beibehaltung eines praktisch konstanten hydraulischen
Druckgefälles entlang dem gesamten Transportintervall,
während dem die Netzwerkstruktur in die Mischung eingetaucht ist. Vorzugsweise wird durch die Abschirmung 48 der rotierende
Schaumstoff gegen Beeinflussung durch äußere Turbulenzen oder Temperaturgefälle abgeschirmt. Derartige, einen Ruhezustand
gewährleistende Bedingungen und die kleinen Poren ergeben eine kurze Absetzentfernung für die Tröpfchen während einer
609843/0770
kurzen Verweilzeit, so daß eine praktisch vollständige Ausscheidung
und Koagulation von Öltröpfchen in einer kurzen Zeit erfolgt, und zwar so weitgehend, daß eine hohe Pumpgeschwindigkeit angewandt
werden kann und die abgegebene Mischung praktisch keine kleinen Öltröpfchenmehr enthält, beispielsweise höchstens 5 ppi
Öl nicht koagulierter Form, gegenüber einer anfänglichen Mischung von 500 ppm.
Es ist ferner ersichtlich, daß eine derartige Vorrichtung unter Anpassung an unterschiedliche Anwendungszwecke konstruiert
werden kann. Eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Vorrichtung beeinträchtigt die Arbeitsweise nicht in einem wesentlichen Ausmaß,
weil die eine Koagulation ermöglichenden Faktoren im wesentlichen von der Größe unabhängig sind. Größere Vorrichtungen mit
einem dicken und breiten Filterband haben einen entsprechend größeren Querschnittsbereich und damit ein größeres Volumen pro Längeneinheit,
so daß sie mit großen Fördermengen bei einer gegebenen Transportgeschwindigkeit des Filterbands arbeiten können.
Durch Verlängerung des Filterbands und damit des Transportabstands zwischen der Aufnahmestelle und der Abgabestelle ermöglicht die
Erhöhung der volumetrischen Bearbeitungsrate direkt, weil das
Band in einem linearen Sinne schneller bewegt werden kann, ohne die Verweilzeit zu verringern, während der die Koagulation in
der Netzwerkstruktur erfolgt.
609843/0770
Claims (34)
- -17- 29. März 1976M-3898Patentansprüche(T\ Verfahren zum Koagulieren von Tröpfchen einer ersten Flüssigkeit, die in einer sich mit dieser Flüssigkeit nicht mischenden zweiten Flüssigkeit mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht suspendiert sind, insbesondere zur Trennung von Öl und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in die Poren einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur eingebracht wird, an deren Oberflächen die erste Flüssigkeit bevorzugt angelagert wird, wobei die Abmessungen der Poren in Richtung der Ausscheidung der Tröpfchen im wesentlichen nicht größer als D und die Tröpfchen nicht kleiner als d sind, daß die Mischung in der Netzwerkstruktur während einer Verweilzeit in einem Ruhezustand gehalten wird, welche Zeit nicht kleiner als t ist, wobei die Tröpfchen einer Ausscheidungskraft ausgesetzt werden, die relativ zu den Oberflächenelementen, auf die die betreffenden Tröpfchen ausgeschieden werden, eine konstante Orientierung hat, um eine Absetzgeschwindigkeit r der Tröpfchen zu bewirken, daß die Verweilzeit t ^ D-d gewählt wird, so daß die Tröpfchen aufr
den Oberflächenelementen koagulieren, und daß dann die koagulierte erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit aus der Netzwerkstruktur herausgespült werden. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit t ein Mehrfaches von D-d beträgt, unddaß die Netzwerkstruktur durch einen offenzelligen Schaumstoff gebildet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch Expansion der Netzwerkstruktur aus einem zusammengedrückten Zustand eingesaugt wird.6098 4 3/0770
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daU das Durchspülen durch erneutes Zusammendrücken der Netzwerkstruktur durchgeführt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkstruktur aus einem endlosen Filterband besteht, das kontinuierlich durch die Mischung zirkuliert wird, und daß das erneute Zusammendrücken jedes aufeinanderfolgenden Teils des Filterbands den zusammengedrückten Zustand ergibt, aus dem sich die Netzwerkstruktur expandiert, wenn das Filterband erneut in die Mischung gelangt, um erneut einzusaugen.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband breit im Vergleich zu seiner Dicke ist und entlang einer horizontalen Bahn zirkuliert wird, wobei dessen Breite vertikal orientiert ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgequetschten Flüssigkeiten in einem Raum gesammelt werden, der von der Mischung durch die zusammengedrückte Netzwerkstruktur und durch Elemente zum Zusammendrücken abgedichtet ist.
- 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband breit im Vergleich zu seiner Dicke ist und entlang einem horizontalen Weg zirkuliert wird, wobei die Breite des Filterbands in vertikaler Richtung orientiert ist.
- 9- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchspülung durch erneutes Zusammenpressen der Netzwerkstruktur bewirkt wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung einer mit Öl verschmutzten Flüssigkeit,6098 43/0 770261387Üin der das Öl in Form sehr kleiner Tröpfchen dispergiert ist, die. Mischung in eine kompressible poröse Matrix aus oleophilem hydrophobem Material eingebracht wird, daß die Mischung in der Matrix in einem Ruhezustand unter stetigen Kraftwirkungen gehalten wird, bis praktisch alle Tröpfchen ausgeschieden und auf den inneren Porenoberflächen in der Matrix koaguliert sind, daß dann die Matrix zusammengepreßt wird, um Wasser und koaguliertes Öl in ein Wasservolumen hinauszupressen, in dem sich koaguliertes Öl auf der Oberfläche ausscheidet, und daß danach das ausgeschiedene Öl von dem Wasser getrennt wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß winzige Tröpfchen einer ersten Flüssigkeit aus einer Mischung mit einer zweiten Flüssigkeit mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht koaguliert werden, indem die Mischung an einer ersten Stelle in einem Körper aus schwammartigem Material aufgenommen wird, an dessen Innenflächen die erste Flüssigkeit bevorzugt angelagert wird, daß dann der Körper an eine davon getrennte Abgabestelle bewegt wird, bei welcher Bewegung die absorbierten Flüssigkeitmstetigen Ausscheidungskräften ausgesetzt sind, um ein Ausscheiden und eine Koagulation der Tröpfchen auf den Innenflächen während der Zeit zu bewirken, während der Körper zu der Abgabestellung transportiert wird, daß die absorbierten Flüssigkeiten praktisch bewegungslos zu dem Körper während dieser Zeitspanne gehalten werden, und daß die absorbierten Flüssigkeiten aus dem Körper an der Abgabestelle entfernt werden.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein längliches endloses Band kontinuierlich vorbei an der ersten Stelle und der Äbgabestelle zirkuliert wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einem elastisch komprimierbaren Mate-6098 4 3/0770-20- 2 6 1 3 8 7 Ürial besteht, das aus dem komprimierten Zustand freigegeben wird, um die Mischung durch Expansion beim Eintritt in die erste Stelle aufzunehmen.
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ausgequetscht wird, um die Mischung beim Eintritt zu der Abgabestellung zu entfernen.
- 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennze ichnet durch ein endloses zirkulierendes Glied aus absorbierendem Matrixmaterial mit offenen Poren, die in der Hauptsache etwa dieselbe Größe aufweisen und deren Innenflächen die erste Flüssigkeit bevorzugt anlagern, durch eine umhüllende Einrichtung mit einer Kammer, die ein Volumen der Mischung enthält, in die ein Längsteil des Glieds eingetaucht ist, durch eine Betätigungseinrichtung zur Lagerung, Führung und Bewegung des zirkulierenden Glieds entlang einem endlosen Zirkulationsweg, der sich teilweise durch die umhüllende Einrichtung erstreckt und bewirkt, daß aufeinanderfolgende Längenteile des Glieds durch die Mischung verlaufen, um die Mischung in ihren Poren aufzunehmen, wonach die aufgenommene Mischung zu einem getrennten Abgabeort entlang dem Weg transportiert wird, wobei Ruhebedingungen in den Poren beibehalten werden, welche Bewegung hinreichend langsam erfolgt, so daß eine Ausscheidung der Teilchen koagulierende Berührung mit den Innenflächen der Poren erfolgt, und durch eine Reinigungseinrichtung an dem Abgabeort, durch die das zirkulierende Glied betätigbar ist, um die darin enthaltene Flüssigkeit zu entfernen.
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zirkulierende Glied entlang einer im wesentlichen horizontalen Zirkulationsbahn geführt und bewegt wird, und daß die Umhüllung derart ausgebildet ist, daß eine hy-6098 4 3/0770draulische Druckverbindung zwischen dem zirkulierenden Glied und der Mischung in dem Zwischenraum während des Transports beibehalten wird, um beträchtliche Änderungen des Druckgefälles in der Matrix während des Transports zu vermeiden.
- 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zirkulierende Glied ein Filterband ist, dessen vertikale Breite ein Mehrfaches seiner Dicke beträgt.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine zylindrische Stützeinrichtung enthält, die um eine vertikale Achse gedreht wird, und daß das zirkulierende Glied als hohlzylindrischer Mantel ausgebildet ist, der die Stützeinrichtung umgibt und sich damit dreht.
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennze ichnet, daß eine Abdichteinrichtung vorgesehen ist, die eine stationäre bogenförmige Abschirmung enthält, die in gleitendem Kontakt mit dem Mantel steht und im wesentlichen über dessen vertikale Breite verläuft und den Mantel entlang eines Kreisbogens abdeckt, der sich von der umhüllenden Einrichtung in Richtung der Drehbewegung und in abgedichtetem Kontakt mit der Umhüllung erstreckt.
- 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus elastisch komprimierbarem Material besteht, daß die Betätigungseinrichtung ferner eine aufrechte Kompressionseinrichtung enthält, die in abgedichteter Beziehung mit der umhüllenden Einrichtung gehalten wird und angeordnet ist, um den Mantel gegen den Zylinder entlang der vertikalen Breite des Mantels an einer Stelle angrenzend an den durch die .Umhüllung begrenzten Raum zu drücken, so daß beim Transport609843/0770COPYaufeinanderfolgender Teile des Mantels zu der Kompressionseinrichtung Flüssigkeiten aus den Poren herausgedrückt werden, und daß durch die Fortsetzung dieses Transports Teile sich beim Eintreten in das Volumen der Mischung ausdehnen, um erneut Mischung in die Poren aufzunehmen.
- 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionseinrichtung ein Glied enthält, das in einer Abwälzberührung mit dem Mantel gehalten wird, und daß ferner eine zusätzliche Umhüllungseinrichtung vorgesehen ist, deren Wände die bogenförmige Abschirmung fortsetzen, welche kurz vor der rotierenden Kompressionseinrichtung endet.
- 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennze ichnet, daß die Innenfläche der Abschirmung, die in Gleitkontakt mit dem Mantel steht, aus einem Material besteht, durch das die erste Flüssigkeit bevorzugt angelagert wird, so daß die Oberfläche weiterhin durch die erste Flüssigkeit benetzt bleibt, wenn der Mantel durch die Mischung transportiert wird.
- 23. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung eine aufrechte Kompressionseinrichtung enthält, die in abdichtender Berührung mit der Umhüllungseinrichtung steht und betätigbar ist, um das zirkulierende Glied in einem komprimierten Zustand an einer Stelle angrenzend an den Umhüllungs-Zwischenraum zusammenzudrücken, so daß die Kompressionseinrichtung sowohl aufeinanderfolgende Teile des zirkulierenden Glieds zusammendrückt und die darin enthaltenen Flüssigkeiten herausquetscht, bevor erneut eine Bewegung in die Mischung erfolgt, und daß eine erneute Einsaugung von Mischung nach der Wiederausdehnung des zirkulierenden Glieds erfolgt, wenn dies wieder in die Mischung gelangt.
- 24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahres nach Anspruch 1, gekennze ich»ne t durch eine dreidimensionale offen-609843/0770zellige Matrix mit Porendberflachen, welche die erste Flüssigkeit bevorzugt anlagern, durch eine Einrichtung, die ein Volumen der Mischung enthält, durch eine mechanische Einrichtung, die eine Aufnahme der Mischung in die Poren aus dem Volumen der Mischung bewirkt, durch eine Transporteinrichtung, um die Matrix aus dem Mischungsvolumen entlang einem vorherbestimmten Weg zu einem getrennten Abgabeort zu transportieren, während die aufgenommenen Flüssigkeiten in einem Ruhezustand in den Poren bleiben, welcher Transport während einer Zeitspanne durchgeführt wird, die ein Ausscheiden der Tröpfchen auf die Porenoberfläche durch Schwerkraft ermöglicht, und durch eine Einrichtung an der Abgabestelle, um die Flüssigkeiten aus der Matrix zu entfernen.
- 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus einem endlosen Filterband besteht und daß die Fördereinrichtung eine Einrichtung zur Führung und Bewegung des Filterbands entlang einer horizontalen Bahn enthält.
- 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichne t, daß die Matrix elastisch komprimierbar ist und daß die mechanise he Einrichtung zum Einsaugen der Mischung eine zusammendrückende Einrichtung enthält, die in abrollendem Druckkontakt mit der Matrix bleibt, wenn diese in das Mischungsvolumen eintritt, und die die Matrix in dem Mischungsvolumen freigibt, damit sich diese ausdehnen kann.
- 27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit aus der Matrix eine Kompressionseinrichtung enthält, die abrollend an der Matrix vor der Eintrittsstelle in das Mischungsvolumen angedrückt wird.
- 28. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Öl verunreinigtes Wasser gereinigt wird, in dem609843/0770winzige Öltröpfchen von weniger als etwa 100 Micron Radius dispergiert sind, daß eine Menge der Mischung in eine Anzahl von Aufnahmeze11en eingebracht wird, von denen jede Abmessungen aufweist, die einen kleinen Bruchteil eines cm betragen und deren Oberflächen oleophil sind, daß die aufgenommene Flüssigkeit in den Zellen in einem ungestörten Zustand während einer Zeitspanne gehalten werden, die eine Ausscheidung der Tröpfchen auf die Oberflächen unter Schwerkraftwirkung ermöglicht, um dadurch eine Koagulation der Tröpfchen auf die Oberflächen zu bewirken, und daß danach die Flüssigkeiten aus den Zellen aus dem ursprünglichen Mischungsvolumen entfernt werden.
- 29. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Koagulieren von Tröpfchen einer ersten Flüssigkeit, die in einer sich mit dieser Flüssigkeit nicht mischenden zweiten Flüssigkeit mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht suspendiert sind, insbesondere zum Zwecke der Trennung von Öl und Wasser, mit einem endlosen Filterband aus offenzelligem Schaumstoff mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, die die eine Flüssigkeit bevorzugt anlagert, sowie mit einer Quetschwalze zum Herausquetschen der beiden Flüssigkeiten aus dem Filterband, das in einer die Mischung enthaltenden Kammer umläuft, um die Mischung aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschwalze (64) derart als Bestandteil einer Trennwand (58) zwischen der Aufnahmekammer (6O) und einer Abgabekammer (62) angeordnet ist, daß einerseits durch Expansion des umlaufenden durch die Quetschwalze (64) zusammengequetschten Filterbands (32; 102) die Mischung in der Aufnahmekammer (60) in das Filterband eingesaugt und andererseits die Mischung mit der bevorzugt angelagerten koagulierten Flüssigkeit in die Abgabekammer (62) aus dem Filterband herausgepreßt wird.609843/0770
- 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekenn-z e i c h ne t , daß das Filterband (32) auf der zylindrischen Außenfläche einer um eine vertikale Achse rotierenden Trommel (16) befestigt ist.
- 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (102) zwischen zwei vertikal angeordneten Walzen (104, 106) eingespannt ist.
- 32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände und die in einer gemeinsamen Ebene liegenden Bodenwände der beiden Kammern (60, 62) durch einen Tank (10) begrenzt sind, an dessen eine Seitenwand die Trennwand (58) angrenzt, die zusammen mit der Quetschwalze (64) die beiden Kammern (60, 62) voneinander trennt.
- 33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Filterbands (32g 102) von einer stationären wandförmigen Abschirmung (48; 100) umgeben ist, die zwischen vertikal verlaufenden Kanten (52, 54) in Bewegungsrichtung des Filterbands gesehen vor bzw. hinter der Quetschwalze (64; 112) unterbrochen ist.
- 34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abgabekammer (62· 118) in der Nähe der Oberkante eine Ablaßleitung für die ein kleineres spezifisches Gewicht aufweisende koagulierte Flüssigkeit vorgesehen ist.609843/0770Leerseite
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