DE3335906A1 - Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions - Google Patents
Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsionsInfo
- Publication number
- DE3335906A1 DE3335906A1 DE19833335906 DE3335906A DE3335906A1 DE 3335906 A1 DE3335906 A1 DE 3335906A1 DE 19833335906 DE19833335906 DE 19833335906 DE 3335906 A DE3335906 A DE 3335906A DE 3335906 A1 DE3335906 A1 DE 3335906A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- emulsion
- water
- fat
- skin
- droplets
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/04—Breaking emulsions
Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Fett-Wasser- Method and device for the separation of fat-water
udjóder Ul-Wasser-Emulsionen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Fett-Wasser-und/oder Ul-Wasser-Emulsionen. udjóder Ul water emulsions The invention relates to a method and a device for separating fat-water and / or UL-water emulsions.
Es entstehen bei einer Reihe von Industrietechnologien unerwünschte Produkte, die einerseits Nutzstoffe enthalten, die verlorengehen und andererseits die Umwelt bzw. das lebende Wasser schädigen. Die modernen Industrietechnologien sind mit immer größer werdendem Wasserverbrauch verbunden. In erster Linie brauchen die Technologien der Lebensmittelindustrie eine erhebliche Menge an Wasser. Andere Zweige der Industrie (z.B. der Maschinenbau) verbrauchen weniger Wasser aber mehr U1. Während der Technologie wird das Wasser mit Fett und Gl vermischt, wobei oft günstige Bedingungen zur Bildung von unerwiinschten Emulsionen bestehen.A number of industrial technologies create undesirable effects Products that on the one hand contain useful substances that are lost and on the other hand harm the environment or living water. The modern industrial technologies are associated with increasing water consumption. First and foremost need the technologies of the food industry use a significant amount of water. Other Branches of industry (e.g. mechanical engineering) consume less water but more U1. During the technology, the water is mixed with fat and Gl, and often favorable conditions for the formation of undesired emulsions exist.
Diq Bildung von Fett-Wasser- und/oder Ul-Wasser-Emulsionen wird durch Pumpen, durch Verwendung von Waschmitteln, durch bakteriologische Faktoren usw. begünstigt. Auf dem Gebiet des Maschinenbaues werden solche Emulsionen als Kühl- und Schmiermittel gezielt hergestellt. Viele andere Gebiete können aufgezählt werden, wo solche Emulsionen gezielt oder unvermeidlich entstehen. Diese Emulsionen gelangen durch das Kanalnetz in das lebende Wasser, wodurch die Umwelt geschädigt wird.The formation of fat-water and / or UL-water emulsions is caused by Pumps, by using detergents, by bacteriological factors, etc. favored. In the field of mechanical engineering, such emulsions are used as cooling and lubricants specifically produced. Many other areas can be enumerated where such emulsions arise deliberately or inevitably. These emulsions arrive through the sewer network into the living water, thereby damaging the environment.
Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, durch die die Absenkung oder Beseitigung des Fett- oder Ulgehaltes des Abwassers bezweckt ist. Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind zur Entfernung von Fett und Ul in erster Linie dann geeignet, wenn diese nicht als Emulsion auftreten (z.B. Aufsaugen von Ul durch Perlit und nachfolgende Entfernung des Perlits von der Was- seroberfläche usw.). Bei anderen Verfahren werden verschiedene Chemikalien Bugegeben, die aber selbst weitere Verunreinigungen hervorrufen.Various methods and devices are known by which the aim is to lower or eliminate the fat or oil content of the wastewater is. These known methods and devices are for removing fat and UI primarily suitable when these do not occur as an emulsion (e.g. Absorption of UI by perlite and subsequent removal of the perlite from the water water surface etc.). Different chemicals are used in other processes, but they are themselves cause further contamination.
Die genannten Verfahren sind nicht geeignet Emulsionen zu trennen, obschon langwierige Verunreinigungen eben durch diese, in vielen Fällen sehr stabilen Emulsionen hervor gerufen werden. In der Mehrzahl der Fälle wird die schädliche Wirkung der Emulsionen durch den biologischen Abbau abgebaut. Dieser Abbau ist jedoch ein langer Prozess, der eben wegen der langen Zeit sehr umsichtig durchgeführt werden soll und nur bei solchen Verunreinigungen zu verwenden ist, die durch biologischen Abbau beseitigt werden können. Bei #l-Wasser-Emulsionen z.B. ist dies wirkungslos.The processes mentioned are not suitable for separating emulsions, although protracted contamination by these, in many cases very stable Emulsions are caused. In the majority of cases it will be harmful Effect of the emulsions degraded by the biological degradation. This degradation is however a long process that must be carried out very carefully because of the long time involved should and should only be used in the case of contamination caused by biological Degradation can be eliminated. In the case of # l-water emulsions, for example, this has no effect.
Es sind verschiedene Filteranlagen mit sog. Hilfsmaterial bekannt. Bei diesen Anlagen wird die Emulsion mittels Oberdruck oder Vakuum durch das eine Filterschicht bildende Hilfsmaterial in Zwangsströmung gehalten, wobei das Hilfsmaterial die Fettkügelchen" oder "Ulkörnchen" zuückhalten soll. Die Abmessung der Kügelchen bzw. Körnchen sind jedoch in den meisten Fällen um Größenordnungen kleiner als die der Poren zwischen den Körnchen des Hilfsmaterials, so daß die Emulsion diese Poren leicht passieren kann. Die Körnchengröße des Hilfsmaterials sollte prinzipiell nur um etwas größer als die Größe der "Kügelchen gewählt werden, um ein effektives Zurückhalten erzielen zu können. In diesem Falle können jedoch Verstopfungen auftreten. Bei einer Verstopfung der Filterschicht ist der Durchgang sogar bei extrem großen Druckwerten ausgeschlossen. Man hat versucht, das Prinzip der Flotation bei der Trennung von Emulsionen zu verwenden; auch diese Versuche sind jedoch ohne günstige Ergebnisse geblieben.Various filter systems with so-called auxiliary material are known. In these systems, the emulsion is pumped through one of the overpressure or vacuum Auxiliary material forming the filter layer held in a forced flow, the auxiliary material to retain the "fat globules" or "ulcer granules." The dimension of the globules however, in most cases, granules are orders of magnitude smaller than that of the pores between the grains of the auxiliary material, so that the emulsion has these pores can easily happen. The grain size of the auxiliary material should in principle only to be chosen slightly larger than the size of the "bead" for effective retention to be able to achieve. In this case, however, clogging can occur. At a Blockage of the filter layer is the passage even with extremely high pressure values locked out. Attempts have been made to use the principle of flotation in the separation of To use emulsions; however, even these attempts are without favorable results remained.
Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß eine erfolgreiche Flotationswirkung nur dann erzielt werden kann, wenn es gelingt, den Grenzwinkel der gegenseitigen Berührung von Wasser und U1 und/oder Fett, ferner von Luft und/oder irgendwelchem Gaiswsõ zu modifizieren, daß eine genügende Auftriebskraft zum Anheben der Kügelchen bis zum obersten Niveau der Emulsion entsteht. Dazu muß jedoch die das Kügelchen umgebende Wiasserhülle unbedingt aufgerissen werden. Eine solche Krafteinwirkung ist bei der Flotation nicht gesichert. Auch wenn eine genügende Krafteinwirkung zum Aufreißen der Wasserhülle bestünde, könnte man nur von einer Anreicherung der oberen Schicht des Abwassers an Kügelchen sprechen, die Emulsion selbst jedoch erhielte sich.The reason for this is to be seen in the fact that a successful flotation action can only be achieved if it succeeds in the critical angle of the mutual Touch of Water and U1 and / or fat, furthermore from air and / or Modify any Gaiswsõ that a sufficient buoyancy force to lift of the beads up to the top level of the emulsion. To do this, however, the the water cover surrounding the pellet must be torn open. Such a force is not secured during flotation. Even if a sufficient force is applied to tear open the water envelope, one could only benefit from an enrichment of the upper layer of the wastewater speak of spheres, but the emulsion itself would receive themselves.
Durch die sog. elektrophoretischen Trennanlagen, bei denen die die Kügelchen umgebende Wasserhülle dadurch aufgerissen wird, daß das Wasser durch die Wirkung elektrischen Stromes im Wasserstoff und Sauerstoff getrennt wird, konnte man gewisse Ergebnisse erzielen. Dabei haften die entstehenden Gase an den Kügelchen und heben diese bis zur Oberfläche der Emulsion. Auch bei diesen Anlagen erfolgt jedoch eine Anreicherung in der oberen Schicht, nicht aber eine solche Trennung, bei welcher mehrere Kügelchen aneinander haften. Diese Methode ist mit einem erheblichen Energieverbrauch verbunden und soll wegen gleichzeitigem Entstehen von Wasserstoff und Sauerstoff mit besonderer Vorsicht durchgeführt werden.Through the so-called electrophoretic separation systems, in which the The water shell surrounding the beads is torn open by the fact that the water passes through the Effect of electric current in the hydrogen and oxygen is separated, could you get certain results. The resulting gases adhere to the beads and raise it to the surface of the emulsion. Also takes place in these systems however, an accumulation in the upper layer, but not such a separation, in which several beads adhere to one another. This method is a significant one Energy consumption connected and should because of the simultaneous creation of hydrogen and oxygen should be carried out with particular caution.
Zur Trennung von Emulsionen ist bisher unseres Erachtens die Ultraschallmethode am besten geeignet, obschon sie kaum bekannt ist. Sie besteht darin, daß die Emulsion durch eine Flüssigkeitspfeife hindurchgepreßt wird, wobei solche Tonfrequenzschwingungen entstehen, die die Kügelchen mit einer solchen Kraft zueinander zwingen, daß die diese umgebende Wasserhülle aufreißt und die Kügelchen aneinander haften und bis zur Oberfläche der Emulsion aufschwimmen. Die Anlagen solcher Art sind auch zur Emulsionsherstellung geeignet, wenn die Tonfrequenz entsprechend gewählt ist, weil beide Vorgänge frequenzabhängig sind. Diese Anlagen sind mit großem Energieverbrauch verbunden, ihre Leistungsfähigkeit ist dagegen klein. Ihre Betriebssicherheit ist schlecht, weil das Abwasser praktisch keine festen Verunreinigungen enthalten darf. Diese können nämlich den Schlitz der Flüssigkeitspfeife verstopfen.In our opinion, the ultrasound method has so far been used to separate emulsions best suited, although little known. It consists in the emulsion is forced through a liquid pipe, with such audio frequency vibrations arise which force the spheres together with such a force that the this surrounding water shell tears open and the globules adhere to each other and up float to the surface of the emulsion. The plants of this type are also used for Emulsion production suitable if the audio frequency is chosen accordingly, because both processes are frequency-dependent are. These plants are with great Connected to energy consumption, but their performance is small. Your operational safety is bad because the wastewater contains practically no solid impurities allowed. These can clog the slit of the liquid pipe.
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile der obigen bekannten Lösungen.The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned above known solutions.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Fett-Wasser- und/oder #l-Wasser-Emulsionen derart zu schaffen, daß bei einem im Vergleich zum bisherigen wesentlich kleineren spezifischen Energieverbrauch eine wirksamere Emulsionstrennung gesichert ist.The object of the invention is a method and a device for separation To create of fat-water and / or # l-water emulsions in such a way that at one compared to the previous significantly lower specific energy consumption more effective emulsion separation is ensured.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die die in der Emulsion anwesendenæ und/oder Fettkügelchen umgebende Wasserhülle auch durch das Gegeneinanderstoßen dieser Kügelchen mit hoher Geschwindigkeit aufgerissen werden kann, was mit der vorteilhaften Wirkung verbunden ist, daß die Kügelchen (Körnchen) nach dem Aneinanderstoßen gleich aneinanderhaften. Das Volumen der Kügelchen wird durch das Aneinanderhaften auf das doppelte erhöht, wodurch ein Aufprallen auf immer weitere Kügelchen mit größerer Wahrscheinlichkeit erfolgt. Die Aufprallungen wiederholen sich bis zum völligen Verbrauchen der vorhandenen kinetischen Energie.The invention is based on the knowledge that the in the emulsion The sheath of water that is present and / or surrounding fat globules can also be caused by colliding with one another these globules can be torn open at high speed, which occurs with the The beneficial effect is that the globules (granules) collide with one another stick together. The volume of the globules is increased by their sticking together increased to double, causing an impact on more and more globules with is more likely to occur. The impacts are repeated until complete consumption of the available kinetic energy.
Es wurde erkannt, daß die wirksamste Art des Gegeneinanderstoßens dann erzielt werden kann, wenn ein Teil der Emulsion als eine Flüssigkeitshaut in den restlichen Teil der Emulsion durch deren freie Oberfläche hineingeschossen wird. Diese dünne aber kontinuierliche Emulsionshaut kann sogar dünner als die Emulsionstropfen an sich sein, weil die Tropfen selbstständig nach einem minimalen Energie- zustand strebend eine kugelige oder annähernd kugelige Form annehmen, während innerhalb der dünnen aber kontinuierlichen Haut sie eine stark gedehnte Form haben. So kann die Emulsionshaut wie eine Klinge mit minimalem Energieverlust in den restlichen Teil der Emulsion hineindringen (der schon eingedrungene Hautteil bereitet sozusagen den Weg für die weiteren Hautteile).It was recognized that the most effective way of colliding can then be achieved if part of the emulsion is used as a liquid skin in the remaining part of the emulsion is shot in through its free surface. This thin but continuous emulsion skin can even be thinner than the emulsion droplets be in oneself, because the drops independently after a minimal amount of energy State tending to assume a spherical or approximately spherical shape while within the thin but continuous skin they have a very stretched shape. So can the emulsion skin like a blade with minimal loss of energy in the rest Penetrate part of the emulsion (the part of the skin that has already penetrated prepares, so to speak the way for the other parts of the skin).
Die gemäß der Erfindung angewendete Flüssigkeitshaut hoher Geschwindigkeit kann sogar mittels des Druckes; einer herkömmlichen Zentrifugalpumpe hergestellt werden.The high speed fluid skin applied according to the invention can even by means of pressure; a conventional centrifugal pump will.
So wird der Energieverbrauch wesentlich kleiner als bei den bekannten Verfahren.So the energy consumption is much smaller than with the known ones Procedure.
Die auf die Oberfläche geschossene dünne kontinuierliche Emulsionshaut dringt viel tiefer in den restlichen Teil der Emulsion hinein, als eine mit gleichem Energieverbrauch hergestellte vergaste Emulsion (zerrissene Haut), und erzielt eine viel wirksamere Trennung der Emulsion als eine Haut großer Geschwindigkeit, die unter der Oberfläche hergestellt wird. Versuche haben gezeigt, daß bei eimer unter der Oberfläche erzeugten Haut die Flotation der Kügelchen sogar durch Zugabe von Luft unter die Oberfläche nicht begünstigt werden kann; dabei wird zusätzlich der ohnedies minimale Wirkungsgrad der Trennung der Emulsion weiter sinken.The thin continuous emulsion skin shot on the surface penetrates much deeper into the rest of the emulsion than one with the same Gasified emulsion (torn skin) produced, and achieved one energy consumption much more effective separation of the emulsion than a high speed skin that is made beneath the surface. Tests have shown that with buckets under the surface produced the flotation of the beads even by adding Subsurface air cannot be favored; the Anyway, the minimum efficiency of the separation of the emulsion continues to decrease.
Es wurde auch festgestellt, daß die Anwendung von zwei sich kreuzenden Flüssigkeitshäuten keine genügend wirksame Emulsionstrennung mit sich bringt, weil die Wahrscheinlichkeit der Kollision gering ist.It was also found that the application of two intersecting Liquid skinning does not bring about sufficiently effective emulsion separation because the probability of a collision is low.
Aufgrund der obigen Erkenntnisse wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Trennung von Fett-Wasser-und/oder #l-Wasser-Emulsionen gelöst, bei dem die die Fett- und/oder Ul-Tröpfchen der Emulsion umgebende Wasserhülle aufgerissen, dadurch die Fett- und/oder #l-Tröpfchen vereinigt, dann bis zu der Oberfläche der Emulsion aufgeschwommen und von dort - vorzugsweise durch Abschöpfen - entfern werden, wobei erfindungsgemäß ein Teil der Emulsion in eine kontinuierliche Flüssigkeitshaut verwandelt wird, die eine solche Geschwindigkeit aufweist, daß sie durch die freie Oberfläche des restlichen Teiles der Emulsion eindringen kann, und diese Flüssigkeitshaut - vorzugsweise unter einem spitzen Winkel - auf die freie Oberfläche des restlichen Teiles geschossen wird.Based on the above knowledge, the task set is carried out a method for separating fat-water and / or # l-water emulsions, in which the water layer surrounding the fat and / or ul droplets of the emulsion is torn, thereby combining the fat and / or # l droplets, then up to the surface of the emulsion floated up and from there - preferably by skimming - Be removed, according to the invention part of the emulsion in a continuous Fluid skin is transformed, which has such a speed that it can penetrate through the free surface of the remaining part of the emulsion, and this skin of liquid - preferably at an acute angle - on the free Surface of the remaining part is shot.
Bei einer vorteilhaften Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der restliche Teil der Emulsion - vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit, die mindestens um eine Größenordnung kleiner als die Geschwindigkeit der Flüssigkeitshaut ist - in Strömung gehalten.In an advantageous embodiment of the method according to the invention gets the remainder of the emulsion - preferably at a rate that at least an order of magnitude less than the speed of the skin of the liquid is - kept in flow.
Zweckmäßig wird eine solche Flüssigkeitshaut verwendet, die sich in Richtung zu der freien Oberfläche des restlichen Teiles der Emulsion als eine Kegelfläche erweitert.Appropriately, such a liquid skin is used, which is in Direction to the free surface of the remaining part of the emulsion as a conical surface expanded.
Vorteilhaft wird der die Flüssigkeitshaut bildende Emulsionsteil durch Rotation auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt.The part of the emulsion which forms the skin of the liquid is advantageously through Rotation accelerates to the desired speed.
Die gestellte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Trennung von Fett-Wasser- und/oder #l-Wasser-Emulsionen gelöst, die ein die zu trennende Emulsion aufnehmendes Becken mit offener Oberfläche, ein Mittel zum Aufreißen der Wasserhülle der Fett- und/oder Ul-Tröpfchen der Emulsion und ein Mittel zur Entfernung der auf die Oberfläche aufgeschwommenen Fett- und/oder Ul-Tröpfchen aufweist, wobei erfindungsgemäß das Mittel zum Aufreißen der Wasserhülle der Fett- und/oder Ul-Tröpfchen der Emulsion ein oberhalb der Oberfläche angeordneter Rotationserzeuger ist, der einen zylindrischen hohlen Oberteil, eine daran angeschlossene tangentiale Einlauföffnung, einen an dem Oberteil von unten angeschlossenen, sich nach unten verjüngenden - vorzugsweise konischen - Unterteil, sowie ein am unteren Ende des Unterteils angeschlossenes, sich nach unten erweiterndes Austrittselement aufweist.The task set is by a device for the separation of Dissolved fat-water and / or # l-water emulsions, which form the emulsion to be separated receiving basin with an open surface, a means of tearing open the water envelope the fat and / or ul droplets of the emulsion and a means for removing the on the surface has floating fat and / or ul droplets, according to the invention the means for tearing open the water envelope of the fat and / or ul droplets of the emulsion is a rotary generator arranged above the surface, which has a cylindrical hollow upper part, a tangential inlet opening connected to it, one at connected to the upper part from below, tapering downwards - preferably conical - lower part, as well as one connected to the lower end of the lower part, has downwardly expanding exit element.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße V g im Oberteil einen zentralen zylindrischen Einsatz auf, der an seinem unteren Ende als Rotationsparaboloid gestaltet ist.In an advantageous embodiment, the inventive V g in the upper part has a central cylindrical insert, which at its lower The end is designed as a paraboloid of revolution.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Einlauföffnung über eine Rezirkulationspumpe mit einem Teil des Beckens unter der Oberfläche verbunden.In a further advantageous embodiment, the inlet opening is Connected to part of the basin below the surface via a recirculation pump.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere zueinander parallelgeschaltete Rotationserzeuger auf, die oberhalb der Oberfläche nebeneinander angeordnet sind.The device according to the invention advantageously has several to one another Rotary generators connected in parallel, next to each other above the surface are arranged.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen durch Ausfiihrungsbeispiele erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung der Treffstelle der Emulsionshaut und des restlichen Teiles der Emulsion, Fig. 2 einen Rotationserzeuger zur Herstellung einer Emulsionshaut großer Geschwindigkeit, im Längsschnitt, Fig. 3 einen Schnitt längs der Ebene III-III aus Fig. 2, Fig. 4 die Anordnung eines Rotationserzeugers gemäß Fig. 2 und 3 über einem Emulsionsbecken mit freier Oberfläche, Fig. 5 die prinzipielle Anordnung einer Vorrichtung zur Trennung von Emulsionen mit Hilfe eines Rotationserzeugers gemäß Fig. 2 und 3, Fig. 6 die schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Trennung von Emulsionen mit mehreren Rotationserzeugern und Fig. 7 die schematische Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig 6.The invention is illustrated below with reference to the drawings through exemplary embodiments explained. In the drawings: FIG. 1 shows a greatly enlarged sectional view the meeting point of the emulsion skin and the remaining part of the emulsion, Fig. 2 a rotary generator to produce a high-speed emulsion skin, in longitudinal section, FIG. 3 shows a section along the plane III-III from FIGS. 2, 4 the arrangement of a rotation generator according to FIGS. 2 and 3 over an emulsion basin with a free surface, FIG. 5 shows the basic arrangement of a device for separation of emulsions with the aid of a rotary generator according to FIGS. 2 and 3, FIG schematic side view of an apparatus for separating emulsions with several Rotation generators and 7 shows the schematic top view of the device according to FIG. 6.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 befindet sich in einem Becken 13 mit freiliegender Oberfläche eine zu trennende Fett-Wasser- und/oder #l-Wasser-Emulsion, in welcher die mit schraffierten Kreisen bezeichneten Fett- und/oder O1-tröpfchen von einer Wasserhülle umgeben sind.In the arrangement according to FIG. 1 is located in a basin 13 with exposed surface a fat-water and / or # l-water emulsion to be separated, in which the fat and / or O1 droplets marked with hatched circles are surrounded by a shell of water.
Ein Teil der zu trennenden Emulsion wird mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Pumpe entnommen und mittels eines (ebenfalls nicht dargestellten) Rotationserzeugers in eine kontinuierliche Flüssigkeitshaut 12 überführt, die mit großer Geschwindigkeit unter einem spitzen W-inkel in den restlichen Teil der Emulsion durch die freie Oberfläche dieses Teils hindurch hineingeschossen wird. Die Geschwindigkeit v der Flussagkeitshaut 12 wird so gewählt, daß die Haut kontinuierlich bleibt (keine Vergasung erfolgt).Part of the emulsion to be separated is with the help of a (not shown) Pump removed and by means of a (also not shown) rotation generator transferred into a continuous skin of liquid 12, which at great speed under a sharp angle in the remaining part of the emulsion through the free Surface of this part is shot through. The speed v the Fluid skin 12 is chosen so that the skin remains continuous (no gasification he follows).
Der Emulsionsteil im Becken 13 wird mit einer wesentlich, mindestens um eine Größenordnung kleineren Geschwindigkeit als v der Flüssigkeitshaut 12 entgegengeströmt.The emulsion part in the basin 13 is substantially, at least Flowed towards the liquid skin 12 by an order of magnitude smaller speed than v.
Die die Flüssigkeitshaut (Emulsionshaut) 12 bildenden Tröpfchen großer Geschwindigkeit stoßen nach ihrem Eindringen mit langsam strömenden Tröpfchen zusammen. Infolge des Zusammenstoßens wird die Wasserhülle der beiden Tröpfchen aufgerissen und die Tröpfchen haften aneinander. Die vereinigten Tröpfchen springen weg und durch ihr Zusammenstoßen mit weiteren Tröpfchen werden sie immer größer, bis sie ihre Energie völlig verlieren.The liquid skin (emulsion skin) 12 forming large droplets Velocity collide with slowly flowing droplets after they penetrate. As a result of the collision, the water cover of the two droplets is torn and the droplets adhere to each other. The combined droplets jump away and as they collide with other droplets, they become larger and larger until they completely lose their energy.
Eine Flüssigkeitshaut 12 mit großer Geschwindigkeit kann z.B. mittels eines Rotationserzeugers 11 gemäß Fig. 2 und 3 hergestellt werden. Der Rotationserzeuger 11 weist einen zylindrischen hohlen Oberteil 2 und einen an diesem von unten her angeschlossenen, sich nach unten konisch verjüngenden hohlen Unterteil 3 auf. Der Oberteil 2 ist mit einer tangetialen Einlauföffnung 1 versehen.A liquid skin 12 at high speed can e.g. a rotation generator 11 according to FIGS. 2 and 3 can be produced. The rotation generator 11 has a cylindrical hollow upper part 2 and one on this from below connected, conically tapering downward hollow lower part 3. Of the Upper part 2 is provided with a tangential inlet opening 1.
Am unteren Ende des Unterteiles 3 ist ein sich nach unten erweiterndes Äus#ri#tselement 7 angeschlossen.At the lower end of the lower part 3 is a downward widening Outer element 7 connected.
Der Oberteil 2 ist mit einem zentralen zylindrischen Einsatz 4 versehen, dessen unteres Ende als ein in den Unterteil 3 hineinreichendes Rotationsparaboloid 5 gestaltet ist. Die innere Fläche des Rotationserzeugers 11 ist mit einem Belag 6 aus einem verschleißfesten elastischen Material (z.B. Weichgummi oder Kunststoff) versehen.The upper part 2 is provided with a central cylindrical insert 4, its lower end as a paraboloid of revolution reaching into the lower part 3 5 is designed. The inner surface of the rotary generator 11 is covered with a coating 6 made of a wear-resistant elastic material (e.g. soft rubber or plastic) Mistake.
Der in den Rotationserzeuger 11 gemäß Fig. 2 und 3 durch die Einlauföffnung 1 unter Druck eintretende Emulsionsteil wird im zylindrischen Oberteil 2 nach unten gehend in eine Rotationsbewegung entlang der inneren Seite der Wand des Oberteiles 2 gezwungen. Seine Rotationsgeschwindigkeit wird immer größer, bis er das Austrittselement erreicht.The into the rotary generator 11 according to FIGS. 2 and 3 through the inlet opening 1 emulsion part entering under pressure is in the cylindrical upper part 2 downwards going in a rotational motion along the inner side of the wall of the top 2 forced. Its speed of rotation increases until it reaches the exit element achieved.
Der Einsatz 4 verhindert das Entstehen von überflüssigen und Energieverluste hervorrufenden Energieumwandlungen in der Emulsion.The insert 4 prevents the occurrence of superfluous and energy losses causing energy conversions in the emulsion.
Die im Unterteil 3 rotierende strömende Emulsion füllt den zur Verfügung stehenden Raum nicht mehr aus, weil ihre Rotationsgeschwindigkeit längs der geometrischen Achse unendlich sein sollte. Sie dringt nur bis zu einem Radius ein, bei welchem die Gesamtenergie der Emulsion die Energieumwandlungen noch decken kann. Somit entsteht längs der Rotationsachse ein emulsionsfreier Raum, in dem die Luft die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit der Emulsion annimmt. Die Luft bildet also ein Wirbel rohr, das den Strömungsgesetzen entsprechend nur an seinem eigenen Medium oder an einem mit seinem eigenen Medium übereinstimmenden ruhenden, nicht strömenden Medium enden kann. So befindet sich sein oberes Ende an der Spitze des Paraboloids des Einsatzes 5 (der vorzugsweise aus Metall, Kunststoff, Gummi usw. besteht). Das andere Ende kann jedoch nicht an dem engsten Querschnitt liegen, weil die Emulsion an dieser Stelle ihre Bewegung mit größter Rotationsgeschwindigkeit durchführt und daher auch diesen Querschnitt nicht vollständig ausfüllen kann.The flowing emulsion rotating in the lower part 3 fills the available standing space is no longer due, because its speed of rotation is along the geometric Axis should be infinite. It only penetrates to a radius at which the total energy of the emulsion can still cover the energy conversions. Thus arises along the axis of rotation an emulsion-free space, in which the air the respective Rotation speed of the emulsion assumes. So the air forms a vortex tube, that according to the laws of flow only on its own medium or on one end up with a stationary, non-flowing medium that corresponds to its own medium can. So its top is at the tip of the insert's paraboloid 5 (which is preferably made of metal, plastic, rubber, etc.). The other end can however, do not lie at the narrowest cross-section, because the emulsion is at this point performs their movement with the greatest rotational speed and therefore also this Cannot fill cross-section completely.
Das Luftwirbelrohr tritt aus dem Rotationserzeuger 11 aus und besteht solange, bis seine Energie durch die äußere Luft aufgezehrt wird oder es mit einem anderen Medium in Berührung kommt. Das LuftLSirbelrohr endet also an der freien Oberfläche des mit der Geschwindigkeit u strömenden Emulsionsteiles (Fig. 4).The air vortex tube emerges from the rotation generator 11 and consists until its energy is consumed by the outside air or by one comes into contact with another medium. The air vortex tube ends at the free one Surface of the part of the emulsion flowing at the speed u (Fig. 4).
Die der geometrischen Achse entsprechend gerichtete Geschwindigkeit der rotierend nach unten strömenden Emulsion nimmt gemäß des Verhältnisses der Querschnitte stufenweise zu, bis der engste Querschnitt des Rotationserzeugers erreicht wird. Dann tritt die Emulsion in das auswechselbare Austrittselement 7 hinein, wo sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft der inneren Kontur des Austrittselementes 7 rotierend folgt und nach dem Austritt eine regelmäßige Konusform annimmt. Weil bei der freien Strömung längs der Konusfläche der Durchmesser des Konus immer größer wird, wird die Emulsionsschicht infolge der Volumenständigkeit immer dünner, bis sie sich in eine Haut umwandelt. Gemäß den Gesetzen der freien Strömung bleibt die axiale Geschwindigkeit der Haut, abgesehen von der Wirkung der Gravitationskraftfeldes, konstant, bis sie die Oberfläche des langsam strömenden Emulsionsteiles erreicht.The speed directed according to the geometric axis the rotating downward flowing emulsion increases according to the ratio of the cross-sections gradually until the narrowest cross-section of the rotation generator is reached. Then the emulsion enters the replaceable outlet element 7, where it under the action of the centrifugal force of the inner contour of the outlet element 7 follows rotating and after the exit assumes a regular cone shape. because in the case of free flow along the conical surface, the diameter of the cone becomes larger and larger becomes, the emulsion layer becomes thinner and thinner due to the volume stability, until it transforms into a skin. According to the laws of free flow, that remains axial speed of the skin, apart from the effect of the gravitational force field, constant until it reaches the surface of the slowly flowing part of the emulsion.
Der. Rotationserzeuger 11 wird in einer Höhe angeordnet, bei welcher die Flüssigkeitshaut sich noch nicht in selbstständige Emulsionströpfchen zersetzt. Diese Höhe kann gemäß des obigen einfach bestimmt werden. So kann bei einer anderen Emulsion derselbe Rotationserzeuger 11 verwendet werden; nur die Entfernung von der freien Oberfläche soll entsprechend geändert werden.Of the. Rotation generator 11 is arranged at a height at which the skin of the liquid has not yet broken down into independent emulsion droplets. This height can be easily determined according to the above. So can with another Emulsion the same rotary generator 11 can be used; just the distance from the free surface should be changed accordingly.
Ein äußerst wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung best"eRt-darin, daß die in den Rotationserzeuger 11 eingedrungenen festen Teilchen auch den unteren engsten Querschnitt der Anlage ohne Hindernis passieren können, also keine Verstopfung auftreten kann.An extremely important advantage of the device according to the invention best "eRt-is that the penetrated into the rotary generator 11 solid particles can also pass the lower, narrowest cross-section of the system without obstacles, so no constipation can occur.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 weist ein Becken 13 mit offener Oberfläche zur Aufnahme der zu trennenden Emulsion auf, das mit einem üblichen Oberfallwehr 16 zur Entfernung des aufgeschwommenen Fettes und/oder Uls versehen ist. Oberhalb der Oberfläche des Beckens 13 ist der Rotationserzeuger 11 angeordnet, dessen Einlauföffnung über eine Pumpe 14 mit einem Teil des Beckens 13 unter der Oberfläche verbunden ist. Die frische Emulison gelangt durch einen mit dem Pfeil 15 bezeichneten Einlauf in das Becken 13 hinein. Das Wasser wird gemäß der Richtung des Pfeiles 17 abgeleitet bzw. rezirkuliert.The device according to FIG. 5 has a basin 13 with an open surface to take up the emulsion to be separated, that with a conventional overflow weir 16 is provided to remove the swollen fat and / or ulcer. Above The rotation generator 11 is arranged on the surface of the basin 13, its inlet opening connected via a pump 14 to part of the basin 13 below the surface is. The fresh emulsion passes through an inlet indicated by the arrow 15 into the basin 13. The water is drained off in the direction of arrow 17 or recirculated.
Die mittels des Rotationserzeugers 11 gebildete konische Flüssigkeitshaut 12 dringt durch die freie Oberfläche in den im Becken 13 befindlichen Emulsionsteil hinein und trennt die Emulsion in der schon beschriebenen intensiven Weise. Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte reihenweise Anordnung mehrerer Rotationserzeuger 11 nebeneinander oberhalb des Beckens 13 mit großer freier Oberfläche. Die Entfernung der Rotationserzeuger 11 voneinander wird so gewählt5 daß die konischen Emulsionsfilme einander nicht kreuzen. Die Rotationserzeuger 11 können zueinander parallel geschaltet von einer einzigen Pumpe gespeist werden.The conical liquid skin formed by means of the rotation generator 11 12 penetrates through the free surface into the part of the emulsion located in the basin 13 into it and separates the emulsion in the intensive manner already described. Fig. 6 shows an advantageous row arrangement of several rotation generators 11 next to one another above the basin 13 with a large free surface. The removal of the rotation generators 11 of one another is chosen so that the conical emulsion films do not correspond to one another cross. The rotation generator 11 can be connected in parallel to one another by one fed by a single pump.
Aus den Ergebnissen von Versuchen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt worden sind, werden beispielsweise die folgenden gezeigt: Fettgehalt der Emulsion mg/Liter vor de9rTrennung nach der Trennung 1. 1400 450 2. 500 360 3. 160 130 Bei diesen Versuchen wurde nur ein Viertel der entstehenden Emulsion durch den erfindungsgemäßen Rotationserzeuger hindurchgeführt. Die Zahlenwerte der zweiten Spalte beziehen sich auf die gesamte Menge der Emulsion, die Meßergebnisse enthalten also auch den Fettgehalt des nicht behandelten dreiviertel Teiles.From the results of experiments with the device according to the invention For example, the following are shown: Fat content of the emulsion mg / liter before separation after separation 1. 1400 450 2. 500 360 3. 160 130 In these experiments only a quarter of the resulting emulsion was passed through the rotation generator according to the invention. The numerical values of the second column relate to the total amount of emulsion, the measurement results thus also contain the fat content of the untreated three-quarters of the amount.
- L e e r s e i t e - -- L e r s e i t e - -
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833335906 DE3335906A1 (en) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833335906 DE3335906A1 (en) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3335906A1 true DE3335906A1 (en) | 1985-04-18 |
| DE3335906C2 DE3335906C2 (en) | 1989-11-16 |
Family
ID=6210835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833335906 Granted DE3335906A1 (en) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3335906A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1092339B (en) * | 1958-07-19 | 1960-11-03 | Werft Ag Deutsche | Device for separating oil from oil-liquid mixtures, e.g. on board ships |
| DE1810041A1 (en) * | 1967-11-22 | 1969-07-17 | Shell Int Research | Method and device for separating a mixture of two different viscous liquids |
| DE2331242A1 (en) * | 1973-06-19 | 1975-01-02 | Hans Peter Dipl Phys Braun | Separation of oil-emulsions - with recovery of oil, clarified effluent and treated sludge |
| DE3315429A1 (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-10 | Výskumný ústav vodného hospodárstva, Bratislava | DEVICE FOR SPIRAL SEPARATION OF LIQUIDS WITH DIFFERENT DENSITY |
-
1983
- 1983-10-03 DE DE19833335906 patent/DE3335906A1/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1092339B (en) * | 1958-07-19 | 1960-11-03 | Werft Ag Deutsche | Device for separating oil from oil-liquid mixtures, e.g. on board ships |
| DE1810041A1 (en) * | 1967-11-22 | 1969-07-17 | Shell Int Research | Method and device for separating a mixture of two different viscous liquids |
| DE2331242A1 (en) * | 1973-06-19 | 1975-01-02 | Hans Peter Dipl Phys Braun | Separation of oil-emulsions - with recovery of oil, clarified effluent and treated sludge |
| DE3315429A1 (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-10 | Výskumný ústav vodného hospodárstva, Bratislava | DEVICE FOR SPIRAL SEPARATION OF LIQUIDS WITH DIFFERENT DENSITY |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US-Z: Filtration u. Separatron, 4/83, Juli/August 1983, S.279-282 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3335906C2 (en) | 1989-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2614881C2 (en) | Method and device for the separation of solids and liquids | |
| CH619199A5 (en) | ||
| CH330376A (en) | Method for separating gas and heavy dirt particles from liquids and liquid suspensions and device for carrying out this method | |
| DE2925457A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR FLOWING PARTICLES SUSPENDED IN A LIQUID BY GAS BLOWERS | |
| DE102008030531A1 (en) | Method and device for removing gas, in particular air from flotation foam and their use | |
| CH618666A5 (en) | Process for purifying or treating waste water and plant for carrying out this process | |
| DE2743963A1 (en) | DEVICE FOR PURIFYING POLLUTED WATER | |
| DE3043011C2 (en) | Device for the continuous extraction of liquid from flowing suspensions | |
| DE1471630A1 (en) | Method and device for cleaning gases | |
| DE2804197A1 (en) | PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE TREATMENT OF WASTE WATER WITH BIOCHEMICAL OXYGEN REQUIREMENTS | |
| DE2301469A1 (en) | GAS WASHING PROCESS AND DEVICE | |
| DE2402250A1 (en) | DEVICE FOR UNMIXING A MIXING LIQUID USING DIFFERENT DENSITY VALUES | |
| EP0006597A1 (en) | Process and apparatus for the aeration of water | |
| DE2247240A1 (en) | FLOTATION SYSTEM | |
| AT390265B (en) | Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions | |
| DE1442452A1 (en) | Apparatus for separating particles from liquids | |
| EP1165200B1 (en) | Method and device for separating substances | |
| DE3335906A1 (en) | Process and apparatus for separating fat/water and/or oil/water emulsions | |
| EP0082809B1 (en) | Process and apparatus for the continuous separation of suspended matter from a polluted liquid | |
| DE2908729A1 (en) | PROCEDURE ON A SCREEN DEVICE FOR CLEANING THE OPENINGS IN A SCREEN PLATE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS | |
| DE2359656B2 (en) | Device for clarifying waste water containing solids or the like. liquids | |
| DE2904101A1 (en) | Aeration of effluent streams in sludge process - using circulating system with downward liquid flow onto pure oxygen distribution pipes | |
| EP0960643B1 (en) | Device to separate a two-phase liquid mixture into light liquid and heavy liquid | |
| DE2117931C3 (en) | Method and device for separating particles of different sizes present in a liquid | |
| DE689083C (en) | Process for the foam swimming treatment of minerals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |