DE2743417A1

DE2743417A1 - Oil field electrical emulsion treater - with serial trays contg. electrodes connected respectively to AC and pulsed DC power supply

Info

Publication number: DE2743417A1
Application number: DE19772743417
Authority: DE
Inventors: Robert A Hodgson
Original assignee: Maloney Crawford Corp
Current assignee: Maloney Crawford Corp
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1979-04-05

Abstract

Electrodes are disposed within serially-connected trays through which the emulsion passes wherein an AC potential is applied between at least one upstream tray and the electrode(s) therein while a half wave rectified potential is applied between each of at least one pair of downstream trays and the electrode(s) therein such that the half waves in one of the or each pair of downstream trays is 180 degrees out of phase with the half waves in the other of the or each pair of trays. The AC potential is effective in promoting coalescence of relatively large drops of water in the emulsion while the half-wave rectified potential is effective in promoting coalescence of relatively small drops of water in the emulsion.

Description

Vorrichtung zur Trennbehandlung von Emulsionen Device for the separation treatment of emulsions

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Behandlung oder Trennung von Clfeld-Emulsionen.The invention relates to treatment or separation devices of Clfeld emulsions.

Insbesondere betrifft die Erfindung elektrisch wirkende Emulsions-Trenngeräte, welche Wassertropfen aus Emulsionen von Wasser in Cl trennen, wobei Wechselstromspannungen oder pulsierende Gleichstrom-Spannungen zwischen isolierten Elektroden und den Metallflächen des Trenngerätes angelegt werden, um auf diese Weise kleine, aus dem Ol abgetrennte Tropfen in Form großer Tropfen oder Mengen zu vereinen.In particular, the invention relates to electrically operated emulsion separators, which separate water droplets from emulsions of water in Cl using alternating current voltages or pulsating direct current voltages between insulated electrodes and the metal surfaces of the separator are applied to in this way small, separated from the oil To combine drops in the form of large drops or quantities.

Es ist bekannt, daß Clfeld-Emulsionen unter Verwendung elektrostatischer Felder getrennt werden können, wobei die elektrostatischen Felder an der Emulsion angelegt werden, wenn diese zwischen einem Paar von Elektroden strömt. Das elektrische Feld hat zur Folge, daß Wassertropfen geladen und in Richtung der einen oder der anderen der Elektroden gezogen werden und an dieser haften. Bei Bewegung in Richtung der Elektrode stoßen die Tropfen mit anderen Tropfen zusammen und vereinigen sich mit diesen in Form größerer Tropfen. Diese Tropfen fallen infolge ihrer eigenen Schwerkraft nach unten und sammeln sich am Boden des Behälters bzw. Tanks der Trenneinrichtung.It is known that Clfeld emulsions using electrostatic Fields can be separated, the electrostatic fields affecting the emulsion when flowing between a pair of electrodes. The electric Field has the consequence that drops of water are charged and moving towards the one or the other of the electrodes are pulled and adhere to it. When moving in the direction of the electrode, the drops collide with other drops and combine deal with these in the form of larger drops. These drops fall as a result of their own Gravity down and collect at the bottom of the container or tank of the separator.

Es hat sich herausgestellt, daß Wechselstrom-Spannungen nutzbringend verwendbar sind, um große Wassertropfen in einer Emulsion von Wasser in Ol zu trennen und aus dieser Emulsion abzuführen.AC voltages have been found to be beneficial are useful to separate large water droplets in an emulsion from water in oil and to be discharged from this emulsion.

Bei kleinen Tropfen wird jedoch vorzugsweise eine Gleichstrom-Spannung angelegt. Bei Anlegen einer derartigen Gleichstrom-Spannung passiert es des öfteren, daß sich ein kontinuierlicher Strang oder ein Faden von Tropfen bildet. Dieser stellt eine Verbindung zwischen den zwei Elektroden her, d. h. es wird auf diese Weise eine Verbindung geringen Widerstands hergestellt.For small drops, however, a direct current voltage is preferred created. When applying such a direct current voltage, it often happens that a continuous strand or thread of drops is formed. This represents establish a connection between the two electrodes, d. H. it will be that way a low resistance connection established.

Dies kann zu einem Schaden bzw.zu einem Ausbrennen der Elektroden und möglicherweise sogar zu einer Explosion des Trenntanks führen.Fä[ls Gleich-str#m-Spannungsfelder angelegt werden, dann müssen diese auf irgendeine Weise unterbrochen werden, so durch elektrische Schaltung oder durch mechanische Trennung der Elektroden etc.This can damage or burn out the electrodes and possibly even lead to an explosion of the separation tank. Fä [ls DC voltage fields then these must be interrupted in some way, like this by electrical switching or by mechanical separation of the electrodes etc.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein elektrisches Trenngerät für Ölfeld-Emulsionen zu schaffen, welches den vorstehend erläuterten Nachteilen nicht unterliegt.Based on this, the object of the invention is to provide an electrical To provide separation device for oil field emulsions, which the above-mentioned Disadvantages not subject to.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist mehrere Trenn-Tröge auf, wobei eine Wechselstrom-Spannung an den Elektroden in einem oder in mehreren der Tröge, durch welche die Emulsion zuerst hindurchgeleitet wird, angelegt wird. Pulsierende Gleichstrom-Spannungen werden nachfolgend an den Elektroden in zwei oder in mehreren Trögen angelegt, durch welche das teilweise behandelte Cl der ersten Tröge in der Folge hindurchgeleitet wird.The device according to the invention has several separation troughs, wherein an AC voltage across the electrodes in one or more of the Troughs through which the emulsion is first passed is created. Pulsating DC voltages are subsequently applied to the electrodes in two or more Troughs created through which the partial treated Cl the first Troughs in the sequence is passed through.

Es sind wenigstens zwei Tröge vorhanden, welche getrennt voneinander mit pulsierenden Gleichstrom-Potentialen gespeist werden, derart, daß die pulsierenden Gleichstrom-Spannungen von Halbwellen-Gleichrichtern abgeleitet werden. Mit diesen wird eineßleichrichtung alternierender Halbzyklen eines Wechselspannungs-Potentials durchgeführt. Bei Paaren derartiger Tröge ist es möglich, daß ein Trog ein gleichgerichtetes Potential von einem Ende der Sekundärwicklung eines Transformators trägt, während ein anderer Trog den gleichgerichteten Ausgang vom entgegengesetzten Ende der Sekundärwicklung des Transformators trägt. Der Mittenabgriffder Sekundärwicklung ist mit der Vorrichtung geerdet.There are at least two troughs, which are separate from each other be fed with pulsating direct current potentials, such that the pulsating DC voltages can be derived from half-wave rectifiers. With these becomes a rectification of alternating half cycles of an alternating voltage potential carried out. In the case of pairs of such troughs, it is possible that one trough is a rectified one Potential from one end of the secondary winding of a transformer carries while another trough the rectified output from the opposite end of the secondary winding of the transformer. The center tap of the secondary winding is with the device grounded.

Gemäß der Erfindung wurde ein mehrere Tröge umfassendes #lfeld-Trenngerät geschaffen, welches wenigstens drei Tröge aufweist.In accordance with the invention, there was provided a multi-trough oil field separator created, which has at least three troughs.

Ein erster Trog oder erste Tröge werden an ihren isolierten Elektroden mit einer Wechselstromspannung gespeist, wie dies bereits bekannt ist. Eine zweite Gruppe von Trögen, welche das behandelte Öl in der Folge passiert, ist in wenigstens einem Paar angeordnet, wobei jeder der Tröge des Paars über Gleichrichter mit den entgegengesetzten Enden der Sekundärwicklung eines Wechselstromtransformators verbunden ist. Der Mittenabgriff des Transformators ist geerdet, so daß die Halbwellen-Gleichrichtung der Sekundär-Spannung getrennt an den zwei Trögen des Paars anlegbar ist. Auf diese Weise trägt ein Trog eine Spannung, wenn der andere Trog keine Spannung trägt, und umgekehrt.A first trough or troughs are attached to their insulated electrodes fed with an alternating current voltage, as is already known. A second Group of troughs through which the treated oil subsequently passes is in at least arranged in a pair, each of the troughs of the pair via rectifiers with the opposite ends of the secondary winding of an AC transformer connected is. The center tap of the transformer is grounded, so that the half-wave rectification the secondary voltage can be applied separately to the two troughs of the pair. To this One trough carries tension when the other trough is not tensioned, and vice versa.

Die Sekundärwicklung des Transformators ist voll belastet, wobei der Transformator bei jeder Spannungsumkehr einen Strom trägt, welcher im wesentlichen dem der vorangehenden Halbwelle bzw. des vorangehenden Halbzyklus entspricht. Dies bedeutet, daß der Transformator gleichförmig belastet wird. Das an jedem der Tröge eines Paars von Trögen angelegte elektrische Gleichstrom-Potential besteht aus einem pulsierenden Potential. Das Potential entspricht einem gleichgerichteten Halbwellen-Strom mit gleichgerichteten Impulsen, welche bezüglich des Nullpotentials um Halbwellen voneinander getrennt sind. Die Halbzyklen jeder der Tröge sind um 1800 in der Phase gegenseitig versetzt.The secondary winding of the transformer is fully loaded, with the Transformer carries a current with each voltage reversal, which is essentially that of the previous half-wave or the previous half cycle is equivalent to. This means that the transformer is loaded uniformly. That DC electrical potential applied to each of the troughs of a pair of troughs consists of a pulsating potential. The potential corresponds to a rectified Half-wave current with rectified pulses, which are related to zero potential are separated from each other by half waves. The half cycles of each of the troughs are up 1800 mutually offset in phase.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.The invention is described below using exemplary embodiments Explained with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansichteiner Ausführungsform der Trennvorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 ist eine Schnittansicht von Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 ist eine Schnittansicht durch einen der Tröge unter Darstellung der in der Folge vom Öl passierten Kanäle und der Positionen der isolierten Elektroden; Fig. 4 ist eine Einzelschnittansicht der Anordnung nach Fig. 3 unter Darstellung der elektrischen Isolierung der Elek-Boden Fig. 5 und 6 geben schematisch die elektrischen Verbindungen zu den Trögen und die resultierenden Spannungs- und Strom-Wellenformen wieder, Fig. 7 stellt eine weitere Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 5 dar.Fig. 1 is a partially sectioned view of an embodiment the separation device according to the invention; Fig. 2 is a sectional view from line 2-2 in Figure 1; Fig. 3 is a sectional view through one of the troughs showing the channels subsequently passed by the oil and the positions of the insulated electrodes; Fig. 4 is a detailed sectional view of the arrangement of Fig. 3, showing the electrical insulation of the Elek-Boden Fig. 5 and 6 give schematically the electrical Connections to the troughs and the resulting voltage and current waveforms Again, FIG. 7 illustrates another embodiment of the circuit of FIG.

Fig. 1 der Zeichnung ist gem. Fig. 1 der US-PS 3 898 152 dargestellt und zeigt eine Bearbeitungsvorrichtung 10, von welcher ein Teil im Schnitt dargestellt ist, um den inneren Aufbau zu verdeutlichen. Da der Inhalt dsr US-PS 3 898 152 Bestandteil der vorliegenden Anmeldung ist, wird auf die vorgenannte Patentschrift hinsichtlich des gesamten Innenaufbaues des Bearbeitungsgerätes 10 und seiner Wirkungsweise verwiesen.Fig. 1 of the drawings is shown in accordance with Fig. 1 of U.S. Patent 3,898,152 and shows a processing device 10, a part of which is shown in section is to illustrate the internal structure. As the content of U.S. Patent 3,898,152 is part of the present application, reference is made to the aforementioned patent specification the entire internal structure of the processing device 10 and its mode of operation.

Das Bearbeitungsgerät 10 besitzt einen äußerenTank bzw. Behälter 12 von im allgemeinen zylindrischer Formgebung mit horizontaler Achse, obwohl hinsichtlich des Behälters keine Begrenzung der Form, der Größe und der Richtung besteht.The processing apparatus 10 has an outer tank 12 of generally cylindrical shape with a horizontal axis, although in terms of of the container is not limited in shape, size and direction.

Innerhalb des Bearbeitungsgerätes ist eine Reihe 29 von Trögen 14, 16, 18 und 20 angeordnet. Die Tröge werden horizontal ausgerichtet mittels vertikaler Ständer 22 übereinander gehalten. Die Ständer oder Pfosten 22 sind an der Innenfläche der Außenwand des Behälters 12 befestigt.Within the processing device is a row 29 of troughs 14, 16, 18 and 20 arranged. The troughs are aligned horizontally by means of vertical Stand 22 held one above the other. The uprights or posts 22 are on the inner surface attached to the outer wall of the container 12.

Die zu trennende Öl-Feld-Emulsion wird durch eine Leitung 62 eingeleitet, welche horizontal verläuft und sich durch die Wand des Trenn- bzw. Bearbeitungsgerätes 10 erstreckt. Nach einer gewissen inneren mechanischen Strömung und Trennung strömt das Öl mittels Leitungen 21 in Pfeilrichtung 23 nach unten in den untersten Trog 20 des Stapels 29 von Trögen.The oil field emulsion to be separated is introduced through a line 62, which runs horizontally and through the wall of the cutting or processing device 10 extends. After some internal mechanical flow and separation flows the oil by means of lines 21 in the direction of arrow 23 down into the bottom trough 20 of the stack 29 of troughs.

Diese Tröge sind von etwas kompliziertem Aufbau; zum Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise wird auf die vorgenannte US-PS 3 898 152 verwiesen. Der Zweck dieser Behälter oder Tröge besteht darin, einen langen,gewundenen Strömungskanal für die Wasser Emulsion zu bilden, während diese beim Durchlauf einem wechselnden oder gleichgerichteten elektrostatischen Feld ausgesetzt wird.These troughs are of somewhat complex construction; to understand the For structure and mode of operation, reference is made to the aforementioned US Pat. No. 3,898,152. The purpose of these containers or troughs is to create a long, winding flow channel for the water to form emulsion while this is changing as it passes through or exposed to a rectified electrostatic field.

In Fig. 3 ist eine Basisansicht des untersten Trogs20 wiedergegeben; es ist ersichtlich, daß die Enden der Leitungen 21 die obere Fläche 82 des Trogs schneiden. Das Öl strömt in Richtung der Pfeile 90 aus diesen Leitungen 21 in einen länglichen Kanal, der zwischen der Außenwand 85 und einer Trennwand 84 C gebildet ist. Das Öl strömt entlang des Pfeils 92 und gemäß Pfeildarstellung 93 um das Ende der Trennwand 84 C. Dann strömt das Öl entlang des Kanals, der zwischen den Trennwänden 84 C und 84 B besteht. Dann fließt das Öl gemäß Pfeil 94 um das Ende der Trennwand 84 B in den Kanal, der zwischen den Trennwänden 84 B und 84 A besteht. Von dort strömt das Öl gemäß Pfeil 95 in den Kanal zwischen der Trennwand 84 A und der Wand 80 des Trogs 20. Am Ende des letzten Strömungskanals befindet sich ein vertikales Rohr 27, in welches das Öl einströmt. Gemäß Fig. 2 strömt das Öl durch das Rohr 27 nach oben in den sechsten, darüber befindlichen Trog18, wobei sich der Strömungsverlauf in dieser Weise fortsetzt.3 shows a basic view of the lowermost trough 20; it can be seen that the ends of the conduits 21 meet the upper surface 82 of the trough cut. The oil flows in the direction of arrows 90 from these lines 21 into a elongated channel formed between the outer wall 85 and a partition wall 84C is. The oil flows along the arrow 92 and around the end as shown by the arrow 93 the partition wall 84 C. Then the flows Oil along the channel that runs between the partitions 84 C and 84 B. Then the oil flows around the according to arrow 94 End of the partition wall 84 B in the channel between the partition walls 84 B and 84 A consists. From there the oil flows according to arrow 95 into the channel between the partition wall 84 A and the wall 80 of the trough 20. Located at the end of the last flow channel there is a vertical tube 27 into which the oil flows. According to Fig. 2, the flows Oil through the pipe 27 up into the sixth, overlying trough 18, wherein the flow continues in this way.

Obwohl 4 in Reihe geschaltete Kanäle dargestellt sind, in welchen sich je eine koaxial erstreckende Elektrode befindet, können auch mehr Kanäle oder weniger Kanäle in jedem Trog vorhanden sein. DieAnzahl von 4 Kanälen ist also nur beispielhaft verwendet.Although 4 channels connected in series are shown in which if there is a coaxially extending electrode, more channels or there will be fewer channels in each trough. So the number of 4 channels is only used as an example.

Eine Gruppe vonElektroden 86 A, 86 B, 86 C und 86 D ist symmetrisch in den 4 Kanälen angeordnet, welche die gesamte Strömungsbahn für das Öl von den Einlaßrohren21 bis zum Auslaß 27 bilden. Die Elektroden können aus Eisenstangen bestehen oder können aus anderen Metallen gefertigt sein. Sie sind mittels isolierender Buchsen 88 in den Endwänden 81, 83 etc. befestigt, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert ist.A group of electrodes 86 A, 86 B, 86 C and 86 D are symmetrical arranged in the 4 channels, which the entire flow path for the oil from the Form inlet pipes 21 up to outlet 27. The electrodes can be made from iron bars consist or can be made of other metals. They are means of insulating Bushings 88 mounted in end walls 81, 83, etc., as hereinafter referred to on Fig. 4 is explained.

Jede der 4 Elektroden eines Trogs ist mit Hilfe isolierter elektrischer Leiter 40 A, 40 B , 40 C und 40 D an eine elektrische Verbindung 72 angeschlossen. Von dort erstreckt sich ein isolierter elektrischer Leiter 38, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.Each of the 4 electrodes of a trough is electrically isolated by means of Conductors 40 A, 40 B, 40 C and 40 D are connected to an electrical connection 72. An insulated electrical conductor 38 extends from there, as can be seen from FIG. 1 is.

Dieser Leiter verläuft durch eine isolierende Buchse 36 in der Wand des Trenngerätes und steht mit einem Leiter 34 in Verbindung, der an eine Stromquelle 30 angeschlossen ist. Die Stromquelle bzw. Batterie ist am Trenngerät oder in der Nähe desselben befestigt. Der zweite elektrische Ausgang der Stromquelle 30 ist über eine Leitung 32 und eine Verbindung 33 mit der Wand des Trenngerätes verbunden. DieWand bildet somit einen Erdschluß. Durch den tragenden Aufbau bzw.This conductor runs through an insulating bushing 36 in the wall of the separator and is connected to a conductor 34 connected to a power source 30 is connected. The power source or battery is on the separator or in the Attached near the same. The second electrical output of the power source 30th is connected via a line 32 and a connection 33 to the wall of the separating device. The wall thus forms an earth fault. Due to the load-bearing structure or

die Pfosten 22 ist dieser Erdschluß mit jedem der vier Tröge verbunden.the post 22 is this earth fault connected to each of the four troughs.

Wenn eine Wechselstrom-Spannung zwischen Erde. d. h. zwischen dem Metall der Tröge und den isolierten länglichen Elektroden 86 angelegt wird,dann entsteht ein elektrostatisches Feld zwischen den Elektroden 86 und den Wänden des Kanals einschließlich der oberen Platte 82, welche eine Wand des Kanals darstellt. Fig. 3 ist eine Unteransicht des Trogs und zeigt, daß mit Ausnahme der Bereiche, an welchen das Öl in den Trog und aus dem Trog fließt, die verbleibenden Teile des Kanals an der Unterseite offen sind. Dies ist zweckmäßig, da das Öl im Kanal oberhalb des Wassers fließt, wobei eine Trennlinie zwischen Öl und Wasser besteht, wie durch die gestrichelte Linie 87 in Fig. 4 veranschaulicht ist.When an alternating current voltage between earth. d. H. between the Metal is applied to the troughs and the insulated elongated electrodes 86, then creates an electrostatic field between the electrodes 86 and the walls of the Channel including top plate 82 which is one wall of the channel. Fig. 3 is a bottom plan view of the trough showing that, except for the areas at which the oil flows in and out of the trough, the remaining parts of the Channel are open at the bottom. This is useful because the oil in the channel is above of water flowing, with a dividing line between oil and water, as through dashed line 87 in FIG. 4 is illustrated.

So wird eine elektrische Spannung an der Elektrode, so beispielsweise an der Elektrode 86 D im Kanal angelegt, der zwischen der Wand 85, der Trennwand 84 C und der oberen Platte 82 besteht. Es wird dadurch ein elektrisches Feld erzeugt, derart, daß sich geladene Wassertropfen der Emulsion in Richtung der Metallflächen bewegen und sich mit anderen Tropfen in Form größerer Tropfen vereinen. Diese Tropfen sammeln sich am Boden des Trenntanks oder Trennbehälters.So an electrical voltage is applied to the electrode, for example applied to the electrode 86 D in the channel between the wall 85, the partition 84 C and the top plate 82. This creates an electric field, in such a way that charged water droplets of the emulsion move in the direction of the metal surfaces move and unite with other drops in the form of larger drops. These drops collect at the bottom of the separation tank or separation container.

In Fig. 1 stellt die horizontale, gestrichelte Linie 28 im Bereich des oberen Teils des Behälters die Öl-Wasser-Trennfläche dar. Unterhalb dieses Niveaus ist der Behälter mit Wasser gefüllt, während er oberhalb dieses Niveaus mit Öl und Gas gefüllt ist. Auch in den Trögen (Fig. 4) gibt die gestrichelte Linie 87 den Trennverlauf von Öl und Wasser bezüglich des in den Kanälen strömenden Öls wieder.In Fig. 1, the horizontal dashed line 28 represents in the area of the upper part of the container represents the oil-water interface. Below this level the container is filled with water, while above this level it is filled with oil and Gas is filled. Also in the troughs (Fig. 4), the dashed line 87 denotes Separation process of oil and water with regard to of the flowing in the canals Oil again.

In der US-PS 3898 152 ist ein Satz von vier horizontalen Trögen dargestellt, welche unter Abstand übereinander angeordnet sind. Die Elektroden aller Tröge sind elektrisch miteinander verbunden und stehen mit einer Wechselstromspannungsquelle in Verbindung,derart, daß das Wechselstromspannungsfeld in jedem der vier Kanäle jedes der vier Tröge erzeugt wird.In US-PS 3898 152 a set of four horizontal troughs is shown, which are arranged one above the other at a distance. The electrodes of all troughs are electrically connected to each other and are connected to an alternating current voltage source in connection such that the AC voltage field in each of the four channels each of the four troughs is created.

DieAnordnung nach Fig. 1 und 2 unterscheidet sich gegenüber dieser Anordnung: in einem oder in mehrerrn der Tröge, nämlich diejenigen, in welche das unbehandelte Öl zunächst einströmt und in welchen verhältnismäßig große Wassertropfen vorliegen, wird eine Trennung mit Wechselstromspannung vollzogen. Wenn das Öl durch die verschiedenen Kanäle strömt, dann scheiden die größeren Wassertropfen aus und sammeln sich, während die kleineren Wassertropfen durch das wechselnde Spannungsfeld weniger beeinflusst sind und im Öl verbleiben. Die dritten und vierten Tröge sind getrennt an unterschiedliche Gleichstromspannungsquellen angeschlossen, derart, daß das Öl in der Folge durch pulsierende Gleichstrom-Spannungsfelder behandelt wird. Auf diese Weise ist eine bessere Trennung der kleineren Tropfen und also eine bessere Trennung des Wassers möglich.The arrangement of Figures 1 and 2 differs from this Arrangement: in one or more of the troughs, namely those in which the untreated oil first flows in and in which relatively large water droplets are present, a separation is carried out with alternating current voltage. When the oil is through flows through the various channels, then excrete the larger drops of water and collect while the smaller drops of water due to the changing stress field are less affected and remain in the oil. The third and fourth troughs are separately connected to different DC voltage sources, in such a way that that the oil is subsequently treated by pulsating DC voltage fields will. This way there is better separation of the smaller drops and thus one better separation of the water possible.

Da das Volumen von Flüssigkeit im Tank unterhalb des Niveaus 28 aus Wasser besteht, welches im allgemeinen salzig und stark leitfähig ist, müssen alle innerhalb des Tanks bestehenden elektrischen Verbindungen mit den Elektroden isoliert sein. Eine Möglichkeit der Isolierung ist in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 ist eine Schnittansicht, welche senkrecht zur Ebene 4-4 in Fig. 3 verläuft. Es sind die Wände 81 und 83 des Trogs 20 und die die Oberseite des Trogs abdeckende Platte 82 dargestellt. Die Elektroden bestehen aus Stangen 86, welche in isolierenden Buchsen 88, 88' gehalten sind. Die Buchsen können aus glasartigen Materialien oder aus Kunststoff bestehen. Die Elektrodenstangen sind an den Enden mit Gewinde versehen und mittels Schrauben 104, 110 und 114 fest am Trog verschraubt. Am linken Ende der Buchse 88, die in der Wand 81 gehaltert ist, befindet sich eine flexible, aus isolierendem Kunststoff oder aus Gummi bestehende Abdeckung 106, derart, daß das Ende 104 der Elektrode gegenüber dem umgebenden Wasser geschützt ist. Am anderen Ende derElektrode, dort, wo der Anschluß mit dem Leitungsdraht 116 besteht, befindet sich ein isolierender Mantel 118, der mit Hilfe eines Ansatzes bzw.Because the volume of liquid in the tank is below the level 28 Water, which is generally salty and highly conductive, must all electrical connections existing inside the tank with the electrodes are isolated be. One possibility of isolation is shown in FIG. Fig. 4 is a Sectional view which runs perpendicular to the plane 4-4 in FIG. 3. It's the walls 81 and 83 of the trough 20 and the plate covering the top of the trough 82 shown. The electrodes consist of rods 86, which are in insulating sockets 88, 88 'are held. The sockets can be made of glass-like materials or plastic exist. The electrode rods are threaded at the ends and by means of Screws 104, 110 and 114 firmly screwed to the trough. At the left end of the socket 88, which is held in the wall 81, there is a flexible, made of insulating Plastic or rubber cover 106, such that the end 104 of the Electrode is protected from the surrounding water. At the other end of the electrode where it connects to lead wire 116 there is an insulating one Jacket 118, which is attached with the help of an approach or

einer Öse 112 an der Elektrode 86 angebracht und durch eine Mutter 114 gesichert ist. Eine isolierende Öse bzw. flexible, aus Kunststoff oder Gummi bestehende Abdeckung 120 ist über die isolierende Buchse 88' und über den isolierenden Mantel 118 gezogen, derart, daß eine vollständige Isolierung für den Leitungsdraht 116 gebildet ist.an eyelet 112 attached to the electrode 86 and secured by a nut 114 is secured. An insulating eyelet or flexible, made of plastic or rubber existing cover 120 is over the insulating bushing 88 'and over the insulating Sheath 118 drawn so as to provide complete insulation for the lead wire 116 is formed.

In Fig. 5 sind in schematischer Darstellung die vier Tröge 14, 16, 18 und 20 als auch zwei elektrische Transformatoren 130 und 132 dargestellt. Die Umwandler bzw. Transformatoren besitzen Primärwicklungen 130 A und 132 A, welche je über geeignete, nicht dargestellte Schalter in bekannter Weise an die Stromquelle 134 angeschlossen sind. Der Transformator 130 besitzt eine einzelne Sekundärwicklung 130 B, von welcher ein Anschluß mit Hilfe einer Leitung 32 an das Metall des Behälters und die Pfosten 22 angeschlossen ist. Der andere Anschluß der Sekundärwicklung 130 B ist über die Leitung 34 und über die Leitung 38 mit den Anschlüssen 39 und 40 der Tröge 18 und 20 verbunden.In Fig. 5, the four troughs 14, 16, 18 and 20 as well as two electrical transformers 130 and 132 are shown. the Converters or transformers have primary windings 130 A and 132 A, which each via suitable switches, not shown, in a known manner to the power source 134 are connected. The transformer 130 has a single secondary winding 130 B, of which a connection by means of a line 32 to the metal of the container and the post 22 is connected. The other terminal of the secondary winding 130 B is via line 34 and via line 38 to connections 39 and 40 the troughs 18 and 20 connected.

Der zweite Transformator 132 besitzt eine Sekundärwicklung 132 B. Der Mittenabgriff der Sekundärwicklung ist über die Leitung 44 entsprechend Leitung 32 mit Erde verbunden. Die zwei Enden der Sekundärwicklung 132 B sind über Gleichrichter 136 und 138 angeschlossen. Der über den Gleichrichter 136 gebildete Ausgang ist über die Leitungen 46 und 50 mit der Klemme 52 des Trogs 14 verbunden.Der Ausgang des anderen Gleichrichters 138 ist über die Leitung 54 und über die Leitung 58 mit der Klemme 60 des Trogs 16 verbunden.The second transformer 132 has a secondary winding 132 B. The center tap of the secondary winding is via the Line 44 corresponding to line 32 connected to earth. The two ends of the secondary winding 132 B are connected via rectifiers 136 and 138. The one about the rectifier 136 formed output is via lines 46 and 50 with the terminal 52 of the trough 14. The output of the other rectifier 138 is on line 54 and connected to the terminal 60 of the trough 16 via the line 58.

Das Öl wird durch die Leitungen 21 in den Trog 20 und über den Auslaß bzw. die Steigleitung 27 nach oben in den Trog 18 geleitet; das Öl passiert diesen Trog und gelangt über eine Steigleitung 26 in den Trog 16. Aus dem Trog 16 gelangt das Öl über eine Steigleitung 25 in den Trog 14, wonach es über die Steigleitung 24 aus dem Trog 25 in das Innere des Behälters gelangt. Das behandelte bzw. getrennte Öl strömt nach oben durch die Öl-Wasser-Trennfläche 28 und gelangt in das oberhalb der Trennfläche oder Trennschicht bestehende Öl. Von dort gelangt das Öl über die Auslaßleitung 64 aus der Endwand des Tanks oder Behälters. Das Öl strömt zunächst durch die zwei Tröge 20 und 18, welche mit Hilfe der Elektroden mit Wechselstrom-Spannung beeinflußt sind. Dann strömt das Öl durch die zwei Tröge 16 und 14, welche jeweils mit pulsierenden Gleichstrom-Spannungsfeldern behandelt sind. So vermittelt die einander folgende Behandlung des Öls beste Trennung des Wassers.The oil is through the lines 21 into the trough 20 and via the outlet or the riser 27 passed upwards into the trough 18; the oil happens to these Trough and arrives via a riser 26 in the trough 16. From the trough 16 reaches the oil via a riser 25 into the trough 14, after which it is via the riser 24 passes from the trough 25 into the interior of the container. The treated or separated Oil flows up through the oil-water interface 28 and enters the above oil existing at the interface or interface. From there the oil passes through the Outlet conduit 64 from the end wall of the tank or container. The oil flows first through the two troughs 20 and 18, which with the help of the electrodes with alternating current voltage are influenced. Then the oil flows through the two troughs 16 and 14, which respectively are treated with pulsating DC voltage fields. This is how the successive treatment of the oil best separation of the water.

In Fig. 6 ist in Form von vier Kurven A, B, C, D das elektrische Potential an den Elektroden der vier Tröge in Form von vier Wellen wiedergegeben. Die Wellenverläufe bzw. die Wellenkurven C und D sind einander gleich, d. h. es handelt sich um sinusförmige alternierende Ganzwellen-Spannungen. Die Wellenkurven B und A geben gleichgerichtete Halbwellen-Spannungsverläufe wieder, d. h. es bestehen Sinus-Halbwellen, wobei die Halbwellen der Kurve A um 180 ° gegenüber den Halbwellen des Kurvenverlaufs B phasenversetzt sind. Auf diese Weise wird eine vollständige und ausgeglichene Belastung des Transformators 132 erreicht.In Fig. 6, in the form of four curves A, B, C, D is the electrical potential on the electrodes of the four troughs in the form of four waves. The waves or the wave curves C and D are equal to each other, i.e. H. they are sinusoidal alternating full-wave voltages. The wave curves B and A give rectified Half-wave voltage curves again, d. H. there are sine half-waves, with the Half-waves of curve A phase-shifted by 180 ° with respect to the half-waves of curve profile B. are. This way it becomes a complete and balanced Load on transformer 132 reached.

In Fig. 2 ist in vertikaler Schnittansicht die Anordnung der vier Tröge 14, 16, 18 und 20 und der entsprechenden Steigleitungen 24, 25, 26 und 27 als auch die Einlaßleitungen 21 dargestellt. Gleichzeitig sind die elektrische Verbindung 38der Elektroden der unteren Tröge 20 und 18, die elektrische Verbindung 50 des oberen Trogs 14 und die elektrische Verbindung 58 des mittleren Trogs 16 dargestellt. Obwohl vier Tröge oder Behälter dargestellt sind, kann auch eine größere Anzahl von Trögen benutzt werden. Es ist in jedem Fall erwünscht, eine gleiche Anzahl von Trögen jeweils an die Leitung 50 und an die Leitung 58 anzuschließen, derart, daß die Belastung des Transformators 132 im Gleichgewicht gehalten wird. Es kann nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Trögen parallel mit der Wechselstromspannungsquelle an die Leitung 38 angeschlossen werden. Jede der drei Leitungen 50, 38 und 58 ist mittels isolierender Buchsen durch die Wand 12 des Behälters hindurchgeführt und mit den Stromquellen in Verbindung, wie in Fig. 1 und schematisch in Fig. 5 wiedergegeben ist.In Fig. 2 is a vertical sectional view of the arrangement of the four Troughs 14, 16, 18 and 20 and the corresponding risers 24, 25, 26 and 27 as well as the inlet lines 21 are shown. At the same time are the electrical connection 38 of the electrodes of the lower troughs 20 and 18, the electrical connection 50 of the upper trough 14 and the electrical connection 58 of the middle trough 16 shown. Although four troughs or containers are shown, a greater number can be used be used by troughs. In any case, it is desirable to have an equal number of To connect troughs to the line 50 and to the line 58 in such a way that the load on transformer 132 is balanced. It can after Desire any number of troughs in parallel with the AC voltage source can be connected to line 38. Each of the three lines 50, 38 and 58 is passed through the wall 12 of the container by means of insulating bushings and with the power sources in connection, as shown in FIG. 1 and schematically in FIG is.

Gemäß Fig. 5 sind zwei voneinander getrennte Transformatoren 130 und 132 vorgesehen. Es ist klar, daß ein Transformator mit einer Primärwicklung und zwei voneinander getrennten Sekundärwicklungen verwendbar ist. Gemäß Fig. 7 kann ein Transformator verwendet werden, welcher eine Primärwicklung und eine Skundärwicklung besitzt, wobei ein Mittenabgriff der Sekundärwicklung gegenüber dem Behälter oder Tank selbst geerdet ist.According to FIG. 5, two transformers 130 and 130 are separate from one another 132 provided. It is clear that a transformer with a primary winding and two separate secondary windings can be used. According to Fig. 7 can a transformer can be used, which has a primary winding and a secondary winding possesses, with a center tap of the secondary winding opposite the container or Tank itself is grounded.

In Fig. 7 ist ein einzelner Transformator 160 dargestellt, welcher eine Primärwicklung 162 aufweist. Diese ist mit der Stromquelle 134 verbunden. Eine einzelne Sekundärwicklung 164 weist einen Mittenabgriff auf, welcher über die Leitung 32 mit der Wand 12 des Tanks bei 33 verbunden ist. Zwei Wechselstomleitungen 34 und 34' sind parallel zu den Außenenden der Sekundärwicklung 164 angeschlossen. Anstatt eine Leitung 34 mit den beiden Trögen 18 und 20 zu verbinden, kann ein Trog mit Strom von der Leitung 34 gespeist werden, während der andere Trog über die Leitung 34' gespeist wird. Dies geschieht wiederum in dem Bemühen, durch die zwei unteren Tröge eine ausgeglichene Belastung am Transformator auszuüben. DieAnschlüsse der Sekundärwicklung 164 können in der in Fig. 5 dargestellten Weise mit den Gleichrichtern 136 und 138 und an die Leitungen 46 und 54 angeschlossen sein. Es ist klar, daß die elektrischen Verbindungen gemäß Fig. 7 das volle äquivalent derjenigen gemäß Fig. 5 vermitteln, wobei jedoch eine beträchtliche Vereinfachung in der Ausrüstung gewährleistet ist.In Fig. 7, a single transformer 160 is shown which has a primary winding 162. This is connected to the power source 134. One individual secondary winding 164 has a center tap, which over the line 32 is connected to the wall 12 of the tank at 33. Two AC power lines 34 and 34 'are connected in parallel with the outer ends of the secondary winding 164. Instead of a conduit 34 connecting the two troughs 18 and 20, a trough are fed with power from line 34, while the other trough via the line 34 'is fed. Again, this is done in an effort by the two lower ones Trough a balanced load to exert on the transformer. The connections of the Secondary winding 164 can be connected to the rectifiers in the manner shown in FIG 136 and 138 and be connected to lines 46 and 54. It is clear that the electrical connections according to FIG. 7 are fully equivalent to those according to FIG Fig. 5 convey, however, a considerable simplification in equipment is guaranteed.

Die Impulsintervalle können ausreichend lang gewählt sein, so daß keine Möglichkeit der Entstehung kontinuierlicher Wasserfäden zwischen den Elektroden besteht. Eine größere Trenn-Kapazität kann erreicht werden, wenn die Gleichstromspannung während einer längeren Zeit als nur während eines halben Zyklus' angelegt wird. Es kann sich um bis zu 3/4 oder 7/8 eines vollen Zyklus' handeln.The pulse intervals can be chosen to be sufficiently long so that no possibility of continuous water threads between the electrodes consists. A greater separation capacity can be achieved when the direct current voltage is applied for a period longer than half a cycle. It can be up to 3/4 or 7/8 of a full cycle.

Es wurde vorstehend ein elektrisch steuerbares System beschrieben, welches es ermöglicht, mit Hilfe eines einzelnen Gerätes el#l\:rische Bearbeitungen oder Trennverfahren zu kombinieren. Dabei wird die Wasser-Öl-Emulsion in einem Trog oder in mehreren Trögen mit Wechselstromspannung behandelt, um große Tropfen auszuscheiden, während in nachfolgenden Trögen eine Behandlung mit pulsierender Gleichstromspannung hervorgerufen wird, derart, daß die kleineren Tropfen abgetrennt werden. Die pulsierende Gleichstrom-Spannung kann durch Halbwellen-Gleichrichter erzeugt werden, wobei einander folgende Tröge durch die Halbwellen-Impulse des Stroms behandelt werden, welche in der Phase um 1800 versetzt sind.An electrically controllable system has been described above, which makes it possible to do electronic work with the help of a single device or to combine separation processes. The water-oil emulsion is placed in a trough or treated in several troughs with AC voltage to separate large drops, while in subsequent troughs a treatment with pulsating direct current voltage is caused in such a way that the smaller drops are separated. The pulsating DC voltage can be generated by half-wave rectifiers, taking each other following troughs are treated by the half-wave impulses of the current, which are offset in the phase around 1800.

Claims

Device for the separation treatment of emulsions Patent claims 1. Device for the separation treatment of emulsions, in particular electric Clfeld emulsion separation device with several troughs through which the emulsion is subsequently passed, characterized in that at least one first trough device with at least is provided with an insulated attached electrode, as well as with a device, by means of which an alternating current potential between the electrode and the wall core Trough device is applied that the separating device also an additional Has a pair of troughs, each of which consists of a second trough and a third There is trough, with at least one isolated in each of the second and third troughs fixed electrode is arranged, and that the separating device has means, around rectified pulsating half-wave potentials between the electrodes in to lay out the second and third troughs and the walls of each trough such that the half-waves within the second trough are phase-shifted by 1ß00 with respect to the Half-waves of the third trough are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by means to the separating emulsion through the first vat and then through pass through the second and third troughs.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the first Trough means comprise a plurality of first troughs, each of which isolates at least one having attached electrode, and that the alternating current potential by means of a device can be placed between each of the first troughs.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the device by means of which the rectified pulsating half-wave voltages are applied to the Electrodes of the second and third troughs are applied using a transformer Primary and secondary windings, with a first connection of the secondary windings is connected to the electrode of the second trough via a first rectifier, while a second connection to the secondary winding via a second rectifier is connected to the electrode secured in an insulated manner in the third trough, and that a Center tap of the secondary winding with the second and third troughs of the separating device connected is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the direct current voltage is derived from a transformer winding, which is opposite to that distinguishes from which the pulsating, rectified voltage can be derived is.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the alternating current potential is derived from the transformer winding from which the rectified Voltage can be diverted, and that the device comprises two troughs and means which at least one electrode in each first trough with the first terminal and with the Connect the second terminal of the transformer winding.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that each The trough has several narrow channels through which the emulsion is subsequently passed will.