DE29709633U1 - Mechanical emulsion and foam breaker - Google Patents

Mechanical emulsion and foam breaker

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Description

BEZEICHNUNG: Mechanischer-Emülsions- und Schaum-BrecherDESCRIPTION: Mechanical emulsion and foam breaker

Die Erfindung bezieht sich auf ein Koaleszenzelement zur Abscheidung einer flüssigen, diskontinuierlichen Nebenphase aus einer flüssigen Hauptphase, das sich zusammensetzt aus einem Fußteil, einem Kopfteil, einem dazwischen angeordneten gelochten Kernrohr und mit auf das Kernrohr aufgewickelten Faserpackungen, die von einer Stützbandage, einem Schaumbrecher und einem äußeren Außenmantel umgeben und mit Kopfteil und Fußteil dichtend verklebt sind.The invention relates to a coalescence element for separating a liquid, discontinuous secondary phase from a liquid main phase, which consists of a base part, a head part, a perforated core tube arranged between them and with fiber packings wound on the core tube, which are surrounded by a support bandage, a foam breaker and an outer outer jacket and are sealed to the head part and base part.

Bei der Strömung eines Phasengemisches durch eine Faserschicht benetzen die Flüssigkeitspartikel der diskontinuierlichen Phase die Faseroberflächen und bilden mit zunehmendem Fließweg einen mit der Hauptströmung zur Austrittsseite wandernden Flüssigkeitsfilm, der sich am Austritt aus der Faserschichten periodisch als großer, quasi spontan abscheidender Tropfen ablöst. Ein dem Fasermaterial aufliegendes, schaumbrechendes Material verhindert dabei mögliche Schaumbildung, die aus der Zusammensetzung der diskontinuierlichen Phase oder einem eventuellen Lufteintrag resultieren kann, und die Ablösung der koalisierten Tropfen störend beeinträchtigt.When a phase mixture flows through a fiber layer, the liquid particles of the discontinuous phase wet the fiber surfaces and, as the flow path increases, form a liquid film that migrates with the main flow to the exit side and periodically separates as a large, quasi-spontaneously separating droplet at the exit from the fiber layer. A foam-breaking material lying on top of the fiber material prevents possible foam formation, which can result from the composition of the discontinuous phase or a possible ingress of air, and which disrupts the detachment of the coalesced droplets.

Die bekannten Coalisierelemente dieser Art werden dadurch hergestellt, daß die Faserpackungen auf ein Kernrohr aufgebracht und vorher oder gleichzeitig mit einem Bindemittel, vorzugsweise Phenolharz, getränkt werden, damit die Fasern nach der Aushärtung fixiert sind. Um zu verhindern, daß das Phasengemisch unter Umgehung der Faserschichten die Faserpackungen im Bereich ihrer Enden umfließt, werden die beiden axialen Endbereiche der Faserschichten mit einem Klebstoff oder einer aushärtenden Formmasse vergossen und gleichzeitig mit den Anschlagflächen des Aufhahmeteils und des Kopfteils verklebt.The known coalescing elements of this type are manufactured by applying the fiber packings to a core tube and impregnating them beforehand or at the same time with a binding agent, preferably phenolic resin, so that the fibers are fixed after hardening. In order to prevent the phase mixture from flowing around the fiber packings in the area of their ends, bypassing the fiber layers, the two axial end areas of the fiber layers are cast with an adhesive or a hardening molding compound and simultaneously glued to the stop surfaces of the receiving part and the head part.

Die bekannten Coalisierelemente haben den Nachteil, daß sie in vielen industriellen Prozessen nur beschränkt einsetzbar sind, weil insbesondere die verwendeten Faserpackungen nicht für Flüssigkeiten geeignet sind, dessen kontinuierliche Nebenphase auch noch stark verschmutzt ist und dadurch Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit negativ beeinträchtig. Auch der Effekt der Schaumbildung aufgrund von Luftzufuhr bei entsprechender chemischer ZusammensetzungThe known coalescing elements have the disadvantage that they can only be used to a limited extent in many industrial processes, because the fiber packings used are not suitable for liquids, the continuous secondary phase of which is also heavily contaminated, and therefore has a negative impact on efficiency and profitability. The effect of foam formation due to the supply of air with the corresponding chemical composition

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wird ungenügend berücksichtigt, so daß bei gegebenem Wirkungsgrad dieser durch schaumbildende Effekte wieder vermindert wird.is not sufficiently taken into account, so that at a given efficiency this is reduced again by foam-forming effects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Phasentrennelemente mit einer Coalisierschicht aus Fasern, insbesondere Glasfasern, Metallfasern, Naturfasern oder monofilen Kunststoff-Fasern und einem speziellen schaumbrechenden Material dahingehend zu verbessern, daß die Faserpackungen nicht nur gegen Verschmutzung und Lufteinflüsse weitgehend unempfindlich sind, sondern zusätzliche Schwerkräfte entwickeln, die zur Trennung der von der diskontinuierlichen Phase umgebenen Schmutzpartikel führen - unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der diskontinuierlichen Phase.The invention is based on the object of improving phase separation elements with a coalescing layer made of fibers, in particular glass fibers, metal fibers, natural fibers or monofilament plastic fibers and a special foam-breaking material in such a way that the fiber packings are not only largely insensitive to contamination and air influences, but also develop additional gravitational forces that lead to the separation of the dirt particles surrounded by the discontinuous phase - regardless of the chemical composition of the discontinuous phase.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in den Faserpackungen und dem Schaumbrechermaterial verarbeiteten Fasern in Material, Struktur und Dichteaufbau so ausgewählt sind, daß bei einer großen Porenweite gleichzeitig ein hohes Benetzungsverhalten (Koaleszenz) der Fasern und somit eine Abscheidung der diskontinuierlichen Phase bis auf die Löslichkeitsgrenze erreicht wird.This object is achieved according to the invention in that the fibers processed in the fiber packings and the foam breaker material are selected in terms of material, structure and density structure in such a way that, with a large pore size, a high wetting behavior (coalescence) of the fibers and thus a separation of the discontinuous phase up to the solubility limit is achieved.

Ing. Eberhard RungeIng. Eberhard Runge

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Claims (7)

· M 'f ! . M lh·..f. Anmeldung eines Gebrauchsmusterschutzes BEZEICHNUNG: Mechamscher-Emulsions- und Schaum-Brecher SCHUTZANSPRÜCHE:· M 'f ! . M lh·..f. Application for a utility model protection DESIGNATION: Mechanical emulsion and foam breaker PROTECTION CLAIMS: 1. Koaleszenzelement zur Abscheidung einer flüssigen, diskontinuierlichen Nebenphase aus einer flüssigen Hauptphase, das sich zusammensetzt aus einem Fußteil (1), einem Kopfteil (2) und einem zwischen Fußteil (1) und Kopfteil (2) angeordneten und mit diesen Teilen (1,2) verbundenen, gelochten Kernrohr (3), und mit auf das Kernrohr (3) aufgewickelten Faserpackungen (4), die von einer Stützbandage (5) und einem Schaumbrechermaterial (6) umwickelt und von einem äußeren Außenmantel (7) umgeben sind, dessen Stirnseite dichtend mit dem Kopfteil (1) und Fußteil (2) verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserpackungen hinsichtlich Faserdurchmesser, Porosität und Bettvolumen so aufgebaut sind, daß die feinen Tröpfchen der diskontinuierlichen Phase beim Durchströmen des Elementes von innen nach außen im Faserbett koaleszieren und am äußeren Hüllschlauch als große Tropfen auftreten, ohne das schwer abzutrennende feine Feststofrpartikel zu einer Beeinträchtigung der Abscheideleistung oder zu Verstopfen und damit Versagen des MEB-Elementes fuhren;1. Coalescence element for separating a liquid, discontinuous secondary phase from a liquid main phase, which consists of a base part (1), a head part (2) and a perforated core tube (3) arranged between the base part (1) and the head part (2) and connected to these parts (1, 2), and with fiber packings (4) wound onto the core tube (3), which are wrapped by a support bandage (5) and a foam breaker material (6) and surrounded by an outer jacket (7), the front side of which is sealed with the head part (1) and base part (2), characterized in that the fiber packings are constructed in terms of fiber diameter, porosity and bed volume in such a way that the fine droplets of the discontinuous phase coalesce in the fiber bed from the inside to the outside as they flow through the element and appear as large drops on the outer jacket tube without the difficult-to-separate fine solid particles impair the separation performance or lead to clogging and thus failure of the MEB element; und einem Schaumbrechermaterial, welches durch seine Struktur und seine Materialien die Schaumbildung, die den zuvor beschrieben Koaleszenzeffekt störend beeinträchtigt, verhindert, so daß die als große Tropfen abgeschiedene diskontinuierliche Phase trotzdem in dieser Form abgeschieden wird.and a foam breaker material which, due to its structure and materials, prevents the formation of foam, which interferes with the coalescence effect described above, so that the discontinuous phase deposited as large drops is nevertheless deposited in this form. 2. Koaleszenzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserpackungen (4) aus anorganischen Fasern, vorzugsweise Glasfasern, bestehen, deren Oberfläche chemisch rein und unbehandelt sind und die aufgrund ihres Benetzungsverhaltens sowohl zur Abscheidung einer organisch dispersen Phase aus einer wäßrigen Phase als auch zur Abscheidung einer wäßrig dispersen Phase aus einer organischen Hauptphase geeignet sind.2. Coalescence element according to claim 1, characterized in that the fiber packings (4) consist of inorganic fibers, preferably glass fibers, whose surface is chemically pure and untreated and which, due to their wetting behavior, are suitable both for separating an organically dispersed phase from an aqueous phase and for separating an aqueously dispersed phase from an organic main phase. 3. Koaleszenzelement (MEB-Element) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserpackungen (4) aus oleophilen Fasern bestehen, die aufgrund ihres Benetzungs-3. Coalescence element (MEB element) according to claim 1, characterized in that the fiber packings (4) consist of oleophilic fibers which, due to their wetting -1--1- • · · « i &Ggr; &iacgr;".• · · « i &Ggr;&iacgr;". Verhaltens besonders zur Abscheidung von mineralischen Ölen und Kraftstoffen aus Wasser und wäßrigen Lösungen geeignet sind.Behavior is particularly suitable for the separation of mineral oils and fuels from water and aqueous solutions. 4. Koaleszenzelement (MEB-Element) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Faserpackungen (4) in radialer Richtung eine Dicke von mindestens 20 mm aufweist.4. Coalescence element (MEB element) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross-sectional area of the fiber packings (4) in the radial direction has a thickness of at least 20 mm. 5. Koaleszenzelement (MEB-Element) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einen Durchmesser von 10 bis 50 my aufweisen.5. Coalescence element (MEB element) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fibers have a diameter of 10 to 50 my. 6. Koaleszenzelement (MEB-Element) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität der Faserpackungen (4) umgekehrt proportional und in einem exakt berechneten Verhältnis mit steigendem Faserdurchmesser abnimmt und dadurch die Stabilität der Faserpackung auch bei hohem Strömungs-(Differenz) Druck gewährleistet ist.6. Coalescence element (MEB element) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the porosity of the fiber packings (4) decreases inversely proportionally and in a precisely calculated ratio with increasing fiber diameter and thereby the stability of the fiber packing is ensured even at high flow (differential) pressure. 7. Koaleszenzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumbrechermaterial (6) auf die chemische Charakteristik der dispersen Phase abgeglichen ist.7. Coalescence element according to claim 1, characterized in that the foam breaker material (6) is matched to the chemical characteristics of the disperse phase. -2--2-
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018617B4 (en) * 2004-04-16 2007-07-12 Mahle International Gmbh Process for the preparation of middle distillates for injection systems
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DE202013000654U1 (en) 2013-01-23 2013-12-06 Heimbach Gmbh & Co. Kg defoamer
DE10241518B4 (en) * 2002-09-07 2015-09-24 Mahle International Gmbh Apparatus for carrying out a process for separating a discontinuous secondary phase from a liquid main phase

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