DE3121115A1 - Process for treating water containing magnetisable constituents - Google Patents

Process for treating water containing magnetisable constituents

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Abstract

A process for treating water containing magnetisable constituents, this water containing the magnetisable substances being passed through a fluidised bed composed of magnetised particles, these particles being magnetised in batches and/or in a continuous part stream, and in as many particles being ejected from this magnetised fluidised bed per unit of time as are newly deposited in the fluidised bed.

Description

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Titelt Verfahren zur Behandlung von Wasser mit magnetisierbaren Inhaltsstoffen. Titles process for the treatment of water with magnetizable ingredients.

Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Wasser mit magnetisierbaren Inhaltsstoffen, wobei das mi diesen Stoffen verunreinigte Wasser durch ein Reaktionsgefäß geleitet und dabei gere nigt wird.The invention relates to a method of treatment of water with magnetizable ingredients, whereby the mi contaminated these substances Water passed through a reaction vessel and thereby is cleaned.

■ Es ist in der Wasseraufbereitung, insbesondere für Wasser mit magnetisierbaren Inhaltsstoffen, wie es als erwärmtes Kühlmittel beispielsweise bei Stranggußanlagen anfällt, seit längeren bekannt, die·· Inhaltsstoffe zu entfernen» das Wasser zu. kühlen, und zur Wiederverwendung als Kühlmittel zurückzugewinnen. Dadurch werden nicht nur erhebliche Mengen an Frischwasser eingespart, sondern auch der Ab was β eranfall und damit die Belastung der Flüsse ist geringer. ■ It has been known for a long time in water treatment, especially for water with magnetisable ingredients, such as the heated coolant used in continuous casting plants, for example, to remove the ingredients in the water. cool, and recovered for reuse as a coolant. This not only saves considerable amounts of fresh water, but also the amount of waste and thus the pollution of the rivers is lower.

Bekannt sind Verfahren, nach denen die schweren Inhalts stoffe, genannt Sinter, zu« Teil in sogenannten Absetzbecken und zum Teil in Filterappa.ra.ten abgetrennt werden. In den Absetzbecken werden nur die groben Teile abgeschieden; der weitaus grüßte Teil des Sinters ist zu feinteilig, kann deshalb wegen der kurzen Verweilzeit des Wassers in den Absetzbecken nicht abgeschieden werden und verläßt mit dem Wasser da· Absetzbecken. Dann gelangt da· Wasser in Filterapparate, vorzugsweise Kiesfilter» in denen auch derProcesses are known according to which the heavy content Substances, called sinter, are partly in so-called settling basins and partly separated in Filterappa.ra.ten will. Only the coarse parts are separated in the sedimentation basin; by far the greatest part of the sinter is too finely divided, so it cannot because of the short residence time of the water in the sedimentation basin are separated and leaves with the water the sedimentation basin. Then the water gets into the filter apparatus, preferably gravel filters »in which the

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feinteilig· Sinter fast vollständig abgeschieden wird. Nach der Kühlung des Wassers erfolgt sein· Rückführung zur Wiederverwendung, wodurch der Kreislauf geschlossen wird. Es hat sich nun gezeigt, daß die Abtrennung, insbesondere des Peinsinters, in den üblichen Filterapparaten mit großen Nachteilen verbunden ist. So bildet der Feinsinter auf den vorzugsweise verwendeten Kiesfiltern schon in geringen Mengen eine undurchlässige, dichte Schicht. Dies bewirkt, daß der hydrodynamische Widerstand in den Filtern schnell ansteigt, wodurch der Energieverbrauch sehr hoch wird und die Filter nur zum Teil ausgenutzt werden. Als Folge ergibt sich, daß durch entsprechend häufiges Rückspülen der Filter der Wasserverbrauch sehr hoch wird und ferner, daß die Dimensionierung der Filter wesentlich größer gewählt werden auß als in vergleichbaren Fällen. Hinzu konat ein hohes Betriebsrisiko wegen der unkontrollierbaren Verbackungen in den Kieeschichten der Filter.finely divided · sinter almost completely deposited will. After the water has been cooled, it is returned for reuse, thereby closing the cycle. It has now been shown that the separation, in particular of the Peinsinters, in the usual filter apparatus with great disadvantages connected is. The fine sinter forms on the gravel filters, which are preferably used, to a small extent Create an impermeable, dense layer. This causes the hydrodynamic drag in the Filtering increases rapidly, whereby the energy consumption becomes very high and the filters are only partially used will. As a result, it follows that through accordingly frequent backwashing of the filter, the water consumption becomes very high and furthermore that the sizing the filter can be chosen to be much larger than in comparable cases. In addition, there is a high operational risk because of the uncontrollable caking in the pine layers of the filter.

Es ist ferner bekannt, den Sinter an Magnetflächen abzuscheiden. Diese Magnete sind Permanentmagnete oder Elektromagnet«. Die Anwendung beschränkt sich jedoch nur auf kleine Wassermengen, also z.B. die Spülwässer der Filter oder den Ablauf von Zyklonen, weil der apparative Aufwand für die eigentlichen Kreislaufwassermengen viel zu groß und unwirtschaftlichIt is also known to deposit the sinter on magnetic surfaces. These magnets are permanent magnets or electromagnet «. However, the application is limited to small amounts of water, e.g. the Rinse water of the filter or the runoff of cyclones, because the equipment required for the actual Circulation water quantities far too large and uneconomical

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Weiter 1st bekannt, mit Hilfe von Zyklonen den Sinter abzuscheiden. Auch hier erfolgt die Anwendung nur für kleine Wassermengen, we.il die aufzuwendende Energie zur Abscheidung der Feinteile und die anfallenden Abwasserinengen viel zu groß und die apparativen Ausführungen viel zu kompliziert und aufwendig sind.It is also known to separate the sinter with the help of cyclones. Here, too, it is only used for small amounts of water, we.il the expended The energy required to separate the fine particles and the amount of wastewater produced are far too large and the equipment required Executions are far too complicated and time-consuming.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die magnetisierbaren Stoffe, z.B. Sinter, au» dem Wasser so zu entfernen, daß .eine betriebssichere Punktionsweise bei niedrigem Druckverlust erzielt wird, und daß der Wasserverluet sehr niedrig ist und Verbackungen überhaupt nicht auftreten.This is where the invention comes in, which is based on the task of removing the magnetizable substances, e.g. sinter, to remove the water in such a way that a reliable puncture method is achieved with a low pressure loss and that the water loss is very low and caking does not occur at all.

Gemäß der Erfindung wird dies· Aufgabe dadurch gelöst, daß das mit magnetisierbaren Stoffen, beispielsweise Sinter, beladene Wasser durch eine magnetisierte Wirbelschicht geleitet wird, die aus magnetisieren . Sinterpartikeln besteht, wobei diese Partikel portionsweise und/oder in einem kontinuierlichen Teilstrom weiter magnetisiert werden, und daß aus dieser magnetisierten Wirbelschicht soviel Sinter pro Zeiteinheit ausgeschleust wird, wie sich neuer Sinter abscheidet.According to the invention, this object is achieved by that with magnetizable substances, for example Sintered, laden water is passed through a magnetized fluidized bed that is magnetized out . There is sintered particles, these particles in portions and / or in a continuous partial flow are further magnetized, and that from this magnetized fluidized bed so much sinter per unit of time It is discharged how new sinter is deposited.

Durch diese Ausbildung einer magnetisierten Wirbelschicht aus Sinterpartikel und Hindurchleiten des zuThrough this formation of a magnetized fluidized bed from sintered particles and passing the to

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reinigenden Wassers wird nicht nur die der Erfindung zugrundeliegend« Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird zudem erreicht, daß <! Le notwendigen appara-""""' tiven Installationen einfach und unkompliziert ausgeführt werden können. Das. Hindurchleiten dee zu reinigenden Wassers durch eine derartige Wirbelschicht, ergibt ferner den Vorteil, daß die im Wasser enthaltenen feinsten Sinterteilchen mit einer sehr großen Zahl magnetisierter Sinterte Liehen zusammentreffen, wobei für deren Adsorption eine sehr große magnetische Oberfläche zur Verfügung steht, und zwar für alle hindurchgeleiteten Wasservolumina in äußerst gleichmäßiger Verteilung. Ein wesentlicher Vorteil ist luden, daß der hydrodynamische Widerstand einer solchen Wirbelschicht niedrig und unabhängig von der hiadturchfließenden Flüssigkeitsmenge ist. " 'Purifying water is not only advantageously achieved the object on which the invention is based, but it is also achieved that <! Le necessary appara- "" "" ' tive installations can be carried out simply and easily. That. Passing through dee too Purifying water through such a fluidized bed also has the advantage that the contained in the water finest sintered particles meet with a very large number of magnetized sintered layers, with a very large magnetic for their adsorption Surface is available, and for all water volumes passed through in an extremely uniform Distribution. A major advantage is that the hydrodynamic drag of such a loaded The fluidized bed is low and independent of the volume flowing through it Amount of liquid is. "'

Ein weiterer Vorteil ist, daß der adsorptiv abgeschiedene Feinstsinter größere Partikel bildet, die auf Grund ihrer größeren Sinkgeschwindigkeit in den unteren Bereich der Wirbelschicht fallen und dort auf einfache Weise unirTehr wenig Wasseranteil, also mit wenig Verlustwasser, abgezogen werden. Ferner ist ein wesentlicher Vorteil, daß durch einen geringen apparativen Aufwand eine Stabilisierung der MikroMagnetfelder in der Wirbelschicht erreicht werden kann, sei es.dujch portionsweise Magnetisierung in derAnother advantage is that the adsorptively separated fine sinter forms larger particles, which on Because of their greater rate of descent in the lower The area of the fluidized bed falls and there, in a simple manner, a very low proportion of water, i.e. with little lost water, can be withdrawn. Another major advantage is that by a low In terms of equipment, stabilization of the micro-magnetic fields in the fluidized bed can be achieved can, be it.dujch portion-wise magnetization in the

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Wirbelschicht selbst oder durcii externe Macnetisierune in einen Teiln-trom tier Wirbelschicht.Fluidized bed itself or durcii external Macnetisierune in a part of the fluidized bed.

Der grbßte Vorteil jedoch ist, daß sich dieae gewaltige magnetische Oberfläche in der erwähnten Gleichmäßigkeit zum durchströmenden Medium in äußerst ökonomischer Weise, mit geringstem apparativem Aufwand, ausbilden läßt.The biggest advantage, however, is that the ae are enormous magnetic surface in the aforementioned evenness to the medium flowing through in extremely can be trained economically with the least amount of equipment.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß durch anteilige Rückführung des gereinigten Wassers in das noch nicht gereinigte Wasser der Zufluß zur Wirbelschicht konstant und deren hydrodynamische AU·bildung stabil und unabhängig von der ßeinwas*erproduktion gehaltenwerden kann. Weiter ist das erfindungsgeafiße Verfahren von Vorteil dadurch, daß die Qualität, also 4er Reinigungsgrad des Wassers, durch Verändern der Wirbel-Schichthöhe den gewünschten Erfordernissen angepaßt werden kann. Das heißt, wenn eine Bindere Qualität für den in Frage kommenden Anwendungsfall genügt, kann die Wirbelschicht niedriger und damit die apparative Ausführung ökonomischer gehalten werden. Andererseits besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß.der Sinterabscheidung in der Wirbelschicht eine ölabscheidung nachgeschaltet ist, wobei zweckmäeigerweise der Apparat zur Aufnahme der Wirbelschicht in seinem oberen Ende ale Abscheider ausgebildet ist. Dieser Vorteil ist von besondererAn advantageous further development of the invention is further characterized in that through proportional return of the purified water in the not yet purified water, the inflow to the fluidized bed is constant and their hydrodynamic formation is stable and can be maintained independently of the production of something can. Next is the method according to the invention Advantageous in that the quality, i.e. 4th degree of purification of the water, adapted to the desired requirements by changing the height of the vortex bed can be. That is, if a binder quality is sufficient for the application in question, the fluidized bed can be kept lower and thus the equipment can be kept more economical. on the other hand an advantageous development of the invention is that the sintered deposit in the Fluidized bed is followed by an oil separation, where expediently the apparatus for receiving the Fluidized bed in its upper end ale separator is trained. This advantage is special

" BAD ORIGlNAU"BAD ORIGlNAU

weil in den sinterhaltigen Wasserkreisläufen meist auch Öl enthalten ist, das abgeschieden werden muß, und somit erfindungsgemäß keine zusätzlichen Abscheider erforderlich sind.because the sintered water cycles usually also contain oil, which is separated must be, and thus according to the invention no additional separators are required.

In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbexspiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:In the drawing, a AusfUhrungsbexspiel the invention is shown schematically. It shows:

Fig.1 ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,1 shows a flow diagram of the method according to the invention, Fig.2 einen Längemittelschnitt durch eine Wirbel-Fig. 2 a longitudinal center section through a vertebral

schicht und einen darüber angeordneten Ölabscheider. layer and an oil separator arranged above it.

In einem konisch ausgebildeten Behälter 1 befindet sich die au* magnetisierbaren Partikeln bestehend·· ··."■■-·■-Wirbelschicht 2, in die von unten über die Zuführung das zu reinigende Wasser eingeleitet und das gereinigte Produktwasser fiber Kopf durch den Ablauf kabgeleitet wird. Mit Hilfe des Ventils 5 kann der Zufluß an Rohwasser einreguliert werden. Am unteren Ende des konischen Wirbelschichtapparates wird durch einen ·>■ f Rohrstutzen 6 der in der Wirbelschicht abgeschiedene . ' Feststoff, ζ-.B. magnetisierbarer Sinter, abgelassen, und zwar einregulierbar mittels des Ventils 7· In einer Vorlag· 8 wird er für den Abtransport gesammelt.A conical container 1 contains the magnetizable particles consisting of ·· ··. "■■ - · ■ fluidized bed 2, into which the water to be purified is introduced from below via the feed and the purified product water via the top through the drain of the valve is derived k. Using 5 of the inflow may be regulated in the raw water. at the lower end of the conical fluidized bed apparatus is a ·> ■ f socket piece 6 of the deposited in the fluidized bed. 'solid, ζ-.B. magnetizable sinter, drained , adjustable by means of the valve 7 · It is collected in a receiver · 8 for removal.

Die im Sohwasser befindlichen Sinterteilchen gelangen über das Ventil 5 und die Zuführung 3 in die Wirbelschicht 2, in der sich bereits magnetisiert· Partikel befinden, an deren sehr großer Oberfläche sich dieThe sintered particles in the soapy water get there Via the valve 5 and the feed 3 into the fluidized bed 2, in which particles are already magnetized are located on whose very large surface the

neu zugeführten Partikel leicht anlagern können, ιnewly introduced particles can easily accumulate, ι

ÖAD ORIGINALÖAD ORIGINAL

Die durch diese Anlagerung immer größer werdenden Agglomerate wandern immer weiter nach unten, bis sie schließlich durch den Rohrstutzen 6 ausgeschleust werden. Auf diese Weise wird allerdings der Anteil an raagnetisierten Partikeln in der Wirbelschicht immer geringer. Dieser Verlust wird ausgeglichen durch portionsweise Magnetisierung von Teilen der Wirbelschicht mit Hilfe der Magneten 9 und 9', die beispielsweise als Elektromagnete so* geschaltet sind, | daß deren Magnetfelder pulsieren, oder die als Permanentmagnete ihre Position zur Wirbelschicht pulsierend verändern, wobei im Bereich der Magnete die Wand das Behälters 1 aus nichtm^gnetischeB Material besteht. Die eo erzeugten -Portionen aagn*tledert er Partikel verteilen sich in der Wirbelschicht, bilden neue Mikro-Magnetfelder und neue Magnetische Adsorptionsflächen für die alt dem Rohwasser ständig züge führt en frischen Sinterpartikel.The agglomerates, which are getting bigger and bigger by this accumulation, migrate further and further down until they finally be discharged through the pipe socket 6. In this way, however, the stake of magnetized particles in the fluidized bed is becoming less and less. This loss is made up for by portion-wise magnetization of parts of the fluidized bed with the help of magnets 9 and 9 ', the for example, are connected as electromagnets so *, | that their magnetic fields pulsate, or as permanent magnets change their position to the fluidized bed in a pulsating manner, whereby in the area of the magnets the Wall of the container 1 made of non-magnetic material consists. The eo generated portions he leather Particles are distributed in the fluidized bed, forming new micro-magnetic fields and new magnetic adsorption surfaces for the old, the raw water constantly pulls in fresh sinter particles.

Bei sehr großen Wasserdurchsätzen ist es. zweckmäßiger, nicht portionsweise, sondern kontiauierlich einen Teilstroe voti Partikeln aus der Wirbelschicht zu entnehmen, zu nagneti«leren und wieder in die Wirbelschicht zurückzuführen. Die Förderung dieses Teilstromes erfolgt Mittels der Pumpe Io und die Magnetisierung mittels der Magnete 11 und 1-1'. Die so magnetisieren Partikel gelangen wieder in die Wirbel- -*4 schicht und bilden neue, magnetische Adsorptionsflächen für die frischen Sinterpartikel. *With very large water throughputs it is. convenient, not in portions but kontiauierlich to remove a Teilstroe voti particles from the fluidized bed, sized to nagneti "and recycle it back into the fluidized bed. This partial flow is conveyed by means of the pump Io and the magnetization by means of magnets 11 and 1-1 '. The particles magnetized in this way get back into the fluidized - * 4 layer and form new, magnetic adsorption surfaces for the fresh sintered particles. *

"8BAD ORIGINAL" 8 BAD ORIGINAL

Um die Wirbelschicht 2 hydrodynamisch auch dann stabil zu halten, wenn-der Rohwasserzufluß durch das Ventil 5 gedrosselt wird, wird mittels der Pumpe 12 und dem Ventil 13 soviel Produktwasser anteilig zurückgeführt, daß der Mengenstrom am Mengenmesser )h und damit auch im Zulauf 3 zur Wirbelschicht konstant bleibt.In order to keep the fluidized bed 2 hydrodynamically stable even when the raw water inflow is throttled through the valve 5, so much product water is proportionately returned by means of the pump 12 and the valve 13 that the flow rate at the flow meter ) h and thus also in the inlet 3 to Fluidized bed remains constant.

Im Schema gemäß Fig.2 ist das obere Ende des konischen Behälters 1 als zylindrisches Teil 15 ausge- - t_ : bildet, und enthält einen an eich bekannten Abscheider 16, in dem das im Rohwasserzulauf fein emulgierte öl koaguliert und in größeren Tropfen 17 nach oben steigt und die auf dem Wasser schwimmende Ölschicht 18 bildet, welche durch den Überlauf tS> die Anlage verläßt. Das von Sinter und öl befreit« Produktwasser verläßt durch den Ablauf -k die Anlag·.In the scheme according to FIG. 2, the upper end of the conical container 1 is designed as a cylindrical part 15 - t_ : forms, and contains a separator 16 known to calibration, in which the finely emulsified oil in the raw water supply coagulates and in larger drops 17 upwards rises and forms the oil layer 18 floating on the water, which leaves the system through the overflow tS>. The product water, freed from sinter and oil, leaves the plant through the outlet -k.

Beispiel* In einem konisch geformten Behälter 1Example * In a conical shaped container 1

wurde eine 5oo mm hohe Wirbelschicht mittels eines . ·was a 5oo mm high fluidized bed by means of a. ·

Wasseratrones ausgebildet und hydrodynamisch stabilWater atrones formed and hydrodynamically stable

gehalten. Elektromagnet· 9 und 9' magnetisiert·« mittel· pulsierender Magnetfelder die Wirbelschicht.held. Electromagnet · 9 and 9 'magnetized · « medium · pulsating magnetic fields the fluidized bed.

Nun wurde den Rohvaaserzustrom Sinter zugegeben altNow sinter was added to the raw vaase inflow

der Korngrößenverteilung:the grain size distribution:

loo /ι 5 % 3o-5o>u 15 % 5-1?ju 3o % loo / ι 5 % 3o-5o> u 15 % 5-1? Ju 3o %

50-100JU· 10 i» 10-30JU 25 96 5ju 15 i" 50-100JU · 10 i » 10-30JU 25 96 5ju 15 i "

und der Konzentration 680 «g/l.and the concentration 680 g / l.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

• · · · m m* • · · · mm *

im Proditktwasser ergaben nur noch einen Restgehalt von 2-5 mg/l, d.h. der Sintergehalt des Rohvaisers wurde um etwa 99t5 % reduziert, also praktisch vollständig aus dem Wasser entfernt.in the product water there was only a residual content of 2-5 mg / l, ie the sinter content of the raw vaiser was reduced by about 99-5% , i.e. practically completely removed from the water.

- 1o - - 1o -

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. Ά τ. . Ά τ.

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Claims (1)

Patentanspruch·Claim 1. Verfahren zur Behandlung von Wasser mit magnetisierbaren Inhaltsetoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das nit.magnetisierbaren Stoffen beladene Wasser1. Method of treating water with magnetizable Content set open, characterized that the nit.magnetisable substances laden water . durch eine Wirbelschicht (2) geleitet wird, die aus magnetisierten Partikeln besteht, wobei diese Partikel portionsweise (9»9') und/oder in einem kontinuierlichen Teilstrom (11,11')*magnetisiert werden, und daß aus dieser magnetisierten Wirbelschicht soviel Partikel pro Zeiteinheit ausgeschleust werden. is passed through a fluidized bed (2), which consists of magnetized particles, these particles in portions (9 »9 ') and / or in one continuous Partial current (11.11 ') * are magnetized, and that so many particles per unit of time are discharged from this magnetized fluidized bed ' (6»7)» vie sich neue in der Wirbelschicht abscheiden.'(6 »7)» how new are deposited in the fluidized bed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Rückführung von Produktwasser der Zufluß (3) zur Wirbelschicht (2) auoh dann konstant gehalten wird, wenn der Rohwasseraufluß durch Drosselung (5) abnimmt. ■> J 3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wirbelschicht (2) einstellbar ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that by recirculation of product water the inflow (3) to the fluidized bed (2) is then kept constant when the raw water inflow by throttling (5) decreases. ■> J 3 · Process according to Claims 1 and 2, characterized in that that the height of the fluidized bed (2) is adjustable. k. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehandlung in der Wirbelschicht eine Ölabscheidung nachgeschaltet ist. k. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the water treatment in the fluidized bed is followed by an oil separation. - 1 1 -- 1 1 - sizingsizing 5. Apparat für das Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis ·'+, dadurch gekennzeichnet, daß se·η unteres Ende (i) die Wirbelschicht (2) aufnimmt und sein oberes Ende (15) als Abscheider (;b) für Leichtstoffe, z.B. Öl, ausgebildet ist.5. Apparatus for the method according to claims 1 to · '+, characterized in that se · η lower End (i) the fluidized bed (2) receives and its upper end (15) as a separator (b) for light materials, e.g. oil. BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL
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DE3121115A Withdrawn DE3121115A1 (en) 1981-05-27 1981-05-27 Process for treating water containing magnetisable constituents

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DE (1) DE3121115A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2190550B1 (en) * 2007-09-10 2017-07-05 Res Usa, Llc Magnetic separation combined with dynamic settling for fischer-tropsch processes

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