DE2613870A1 - Verfahren und vorrichtung zum koagulieren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum koagulieren

Info

Publication number
DE2613870A1
DE2613870A1 DE19762613870 DE2613870A DE2613870A1 DE 2613870 A1 DE2613870 A1 DE 2613870A1 DE 19762613870 DE19762613870 DE 19762613870 DE 2613870 A DE2613870 A DE 2613870A DE 2613870 A1 DE2613870 A1 DE 2613870A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
liquid
droplets
oil
filter belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762613870
Other languages
English (en)
Inventor
Jay L Mcgrew
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mcgrew Jay L Littleton Col Us
Original Assignee
Marine Construction and Design Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marine Construction and Design Co filed Critical Marine Construction and Design Co
Publication of DE2613870A1 publication Critical patent/DE2613870A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/05Coalescer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Tea And Coffee (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

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.
609843/0770
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.
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-
6098A3/0770
.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
609843/0770
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
609843/0770
2b1387U
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
6098A3/077Q
261387Q
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-
609843/0770
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-
609843/0770
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
609843/0770
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.
609843/0770
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-
609843/0770
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
609843/0770
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-
609843/0770
-is- 2 6 13 8 V U
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
609843/0770
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
60 9-8 43/0770
-is- 26IjBVU
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)

  1. -17- 29. März 1976
    M-3898
    Patentansprüche
    (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 auf
    r
    den Oberflächenelementen koagulieren, und daß dann die koagulierte erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit aus der Netzwerkstruktur herausgespült werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit t ein Mehrfaches von D-d beträgt, und
    daß die Netzwerkstruktur durch einen offenzelligen Schaumstoff gebildet wird.
  3. 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. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daU das Durchspülen durch erneutes Zusammendrücken der Netzwerkstruktur durchgeführt wird.
  5. 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. 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. 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. 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. 9- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchspülung durch erneutes Zusammenpressen der Netzwerkstruktur bewirkt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung einer mit Öl verschmutzten Flüssigkeit,
    6098 43/0 770
    261387Ü
    in 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. 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. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein längliches endloses Band kontinuierlich vorbei an der ersten Stelle und der Äbgabestelle zirkuliert wird.
  13. 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 Ü
    rial besteht, das aus dem komprimierten Zustand freigegeben wird, um die Mischung durch Expansion beim Eintritt in die erste Stelle aufzunehmen.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ausgequetscht wird, um die Mischung beim Eintritt zu der Abgabestellung zu entfernen.
  15. 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. 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 3/0770
    draulische 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. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zirkulierende Glied ein Filterband ist, dessen vertikale Breite ein Mehrfaches seiner Dicke beträgt.
  18. 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. 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. 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 Transport
    609843/0770
    COPY
    aufeinanderfolgender 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. 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. 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. 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. 24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahres nach Anspruch 1, gekennze ich»ne t durch eine dreidimensionale offen-
    609843/0770
    zellige 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. 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. 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. 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. 28. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Öl verunreinigtes Wasser gereinigt wird, in dem
    609843/0770
    winzige 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. 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. 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. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (102) zwischen zwei vertikal angeordneten Walzen (104, 106) eingespannt ist.
  32. 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. 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. 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.
    609843/0770
    Leerseite
DE19762613870 1975-04-10 1976-03-31 Verfahren und vorrichtung zum koagulieren Withdrawn DE2613870A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56692675A 1975-04-10 1975-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2613870A1 true DE2613870A1 (de) 1976-10-21

Family

ID=24265000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762613870 Withdrawn DE2613870A1 (de) 1975-04-10 1976-03-31 Verfahren und vorrichtung zum koagulieren

Country Status (22)

Country Link
US (1) US4083778A (de)
JP (1) JPS6031524B2 (de)
AT (1) AT341959B (de)
AU (1) AU501854B2 (de)
BE (1) BE840462A (de)
BR (1) BR7602178A (de)
CA (1) CA1085746A (de)
DD (1) DD124770A1 (de)
DE (1) DE2613870A1 (de)
DK (1) DK146355C (de)
ES (1) ES446877A1 (de)
FR (1) FR2306725A1 (de)
GB (1) GB1530690A (de)
IT (1) IT1069058B (de)
MX (1) MX3127E (de)
NL (1) NL7603871A (de)
NO (1) NO141539C (de)
PL (1) PL111104B1 (de)
PT (1) PT64988B (de)
RO (1) RO65890A (de)
SE (1) SE7603985L (de)
ZA (1) ZA761971B (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2375890A1 (fr) * 1977-01-04 1978-07-28 Anvar Procede et dispositif de separation d'emulsions par coalescence
US4310424A (en) * 1980-07-23 1982-01-12 Champion International Corporation Apparatus and method for removing suspended solids from a stream
US4548803A (en) * 1983-12-15 1985-10-22 Internorth, Inc. Continuous flow separation with moving boundary sorption
US4548802A (en) * 1983-12-15 1985-10-22 Internorth, Inc. Continuous flow separation with moving boundary sorption
US4599225A (en) * 1983-12-15 1986-07-08 Internorth, Inc. Continuous flow separation with moving boundary sorption
US4650575A (en) * 1985-07-03 1987-03-17 Pall Corporation Sorbing apparatus
US4631068A (en) * 1985-07-18 1986-12-23 Stauffer Chemical Company Removal of sulfur from aqueous suspension using filtration
IT1255419B (it) * 1992-07-09 1995-10-31 Sviluppo Settori Impiego Srl Elemento modulare per l'assorbimento di sostanze oleose da superfici di corpi idrici e sistema di disinquinamento che utilizza tali elementi.
ES2144533T3 (es) * 1993-11-02 2000-06-16 Rhone Poulenc Rorer Gmbh Procedimiento para la separacion de una mezcla.
AUPP081397A0 (en) 1997-12-09 1998-01-08 Mcgrath, Kevin Douglas Filtration apparatus
DK200800486A (en) 2007-08-29 2009-03-01 Joensen Kaj Ship with a pollution separator
US20100050871A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-04 Cummins Filtration Ip Inc. Air-Jacketed Coalescer Media with Improved Performance
US8590712B2 (en) * 2008-10-08 2013-11-26 Cummins Filtration Ip Inc. Modular filter elements for use in a filter-in-filter cartridge
US8517185B2 (en) * 2008-10-08 2013-08-27 Cummins Filtration Ip, Inc. Two stage fuel water separator and particulate filter utilizing pleated nanofiber filter material
US8360251B2 (en) 2008-10-08 2013-01-29 Cummins Filtration Ip, Inc. Multi-layer coalescing media having a high porosity interior layer and uses thereof
CN105477903B (zh) * 2009-05-15 2017-12-12 康明斯过滤Ip公司 表面聚结器
US8074809B2 (en) * 2009-07-17 2011-12-13 Gordon H. King Apparatus and method for the treatment of liquid/solid mixtures
US8349061B2 (en) 2009-11-16 2013-01-08 Cummins Filtration Ip Inc. Combination relief valve and drainage mechanism requiring inserted element to permit drainage in a coalescer system
US10058808B2 (en) 2012-10-22 2018-08-28 Cummins Filtration Ip, Inc. Composite filter media utilizing bicomponent fibers
CN109475790A (zh) 2016-07-19 2019-03-15 康明斯滤清系统知识产权公司 穿孔层聚结器
CN110451589A (zh) * 2019-08-02 2019-11-15 黑龙江兰德超声科技股份有限公司 一种垃圾渗滤液耦合固化反应装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3578585A (en) * 1969-03-24 1971-05-11 Standard Oil Co Method of removing floating oil from the surface of a body of water
US3617552A (en) * 1970-03-18 1971-11-02 Standard Oil Co Oil-water separating process

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE371234C (de) * 1922-05-10 1923-03-13 Metcalfe Shaw Corp Verfahren zur Trennung schwer zerlegbarer Fluessigkeitsgemische, wie Emulsionen u. dgl.
US2881127A (en) * 1955-12-30 1959-04-07 Sun Oil Co Separation process
US3334042A (en) * 1964-06-30 1967-08-01 Du Pont Process for separating water from immiscible hydrocarbon liquid
US3487927A (en) * 1967-10-02 1970-01-06 Standard Oil Co Method and apparatus for separating water and oil
US3546112A (en) * 1968-01-29 1970-12-08 Standard Oil Co Absorption oil skimmer
US3539508A (en) * 1968-11-29 1970-11-10 Standard Oil Co Method and apparatus for separating oil and the like from a liquid
US3702297A (en) * 1970-02-16 1972-11-07 John Maksim Jr Oil skimming device and method
CA988862A (en) * 1970-09-21 1976-05-11 Marine Construction And Design Co. Method and apparatus for separating immiscible liquids
US3732161A (en) * 1971-01-22 1973-05-08 Standard Oil Co Method for removing oil and debris from water
US3779908A (en) * 1972-03-17 1973-12-18 Continental Oil Co Coalescence of water and oleophilic liquid dispersions by passage through a permeable, oleophilic liquid equilibrated, foam of polyurethane
GB1427009A (en) * 1972-07-07 1976-03-03 Davis B Method of separating out undissolved matter dispersed in a liquid
US3992292A (en) * 1974-10-15 1976-11-16 Marine Construction & Design Co. Moving belt-type oil skimmer with propulsion induced flow, method and apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3578585A (en) * 1969-03-24 1971-05-11 Standard Oil Co Method of removing floating oil from the surface of a body of water
US3617552A (en) * 1970-03-18 1971-11-02 Standard Oil Co Oil-water separating process

Also Published As

Publication number Publication date
CA1085746A (en) 1980-09-16
RO65890A (ro) 1980-12-30
FR2306725B1 (de) 1983-02-11
BE840462A (fr) 1976-08-02
SE7603985L (sv) 1976-10-11
BR7602178A (pt) 1976-10-05
NO141539C (no) 1980-04-09
PL111104B1 (en) 1980-08-30
IT1069058B (it) 1985-03-25
NO141539B (no) 1979-12-27
NO761158L (de) 1976-10-12
JPS6031524B2 (ja) 1985-07-23
FR2306725A1 (fr) 1976-11-05
MX3127E (es) 1980-04-28
DK146355C (da) 1984-04-09
GB1530690A (en) 1978-11-01
DK162676A (da) 1976-10-11
AT341959B (de) 1978-03-10
ES446877A1 (es) 1977-11-01
ATA244876A (de) 1977-06-15
AU1292176A (en) 1977-10-20
PT64988B (en) 1977-09-07
DK146355B (da) 1983-09-19
DD124770A1 (de) 1977-03-16
NL7603871A (nl) 1976-10-12
ZA761971B (en) 1977-03-30
AU501854B2 (en) 1979-07-05
US4083778A (en) 1978-04-11
JPS51124676A (en) 1976-10-30
PT64988A (en) 1976-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2613870A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum koagulieren
DE2743963C2 (de) Vorrichtung zum Abscheiden von Stoffen aus verunreinigtem Wasser
DE2810306A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur trennung von emulsionen
EP0029222B1 (de) Integrierte Flotations-Filtrations-Anlage und Verfahren zur integrierten Flotation und Filtration
DE2951210A1 (de) Bearbeitungselement
DE2639836A1 (de) Verfahren und anordnung zur reinigung oder aufbereitung von wasser
DE2355309A1 (de) Vorrichtung zur entwaesserung waesseriger schlammbruehen
DE2146838B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten
DE2402250A1 (de) Vorrichtung zum entmischen einer mischfluessigkeit unter ausnutzung unterschiedlicher dichtewerte
DE2519959C2 (de) Vorrichtung zur Öl-Wasser-Trennung
DE60111825T2 (de) Schneckenpresse
DE19721494C2 (de) Kompakte Vorrichtung zur Trennung eines Öl-Wassergemischs
DE2712414A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur entfernung von schwebstoffen aus suspensionen durch filtration durch schaumstoffe
DE2703824A1 (de) Vorrichtung zur rueckgewinnung einer fluessigkeit aus einem festkoerper enthaltenden fluessigen medium
DE2226567C3 (de) Stationär anzuordnende oder schwimmfähige Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Oberfläche eines Gewässers schwimmenden, flüssigen Verunreinigungen
DE2644877A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur separierung von suspendiertem material aus einem fluessigkeitsstrom
DE3341666A1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern feststoffbeladener fluessigkeiten
DE3326248A1 (de) Vorrichtung zum aufbereiten von verbrauchten emulsionen, loesungen und industrieabwaessern oder dergleichen
DE69308594T2 (de) Einrichtung zur sink-schwimmscheidung von festen partikeln
DE1917806B2 (de) Vorrichtung zum Ausscheiden von öl aus einem Öl-Wasser-Gemisch
DE10360051A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Feuchtmittel
DE1442452A1 (de) Apparat zum Ausscheiden von Teilchen aus Fluessigkeiten
DE2555851B2 (de) Verfahren zum Filtrieren einer Suspension und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE9108712U1 (de) Vorrichtung zum Aufbereiten von verunreinigten Flüssigkeiten
DE1536826C3 (de) Filtervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MCGREW, JAY L., LITTLETON, COL., US

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: ENDLICH, F., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8034 GERMERIN

8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee