DE3443950C2 - - Google Patents
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- DE3443950C2 DE3443950C2 DE19843443950 DE3443950A DE3443950C2 DE 3443950 C2 DE3443950 C2 DE 3443950C2 DE 19843443950 DE19843443950 DE 19843443950 DE 3443950 A DE3443950 A DE 3443950A DE 3443950 C2 DE3443950 C2 DE 3443950C2
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen
von leichtem Öl von damit verbundenen Feststoffen nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Die wirtschaftliche Beseitigung von festen Abfallstoffen
und die Rückgewinnung von reinem Wasser aus wäßrigen Lösun
gen und Dispersionen ist ein bekanntes Problem. Es ist häu
fig notwendig, reines Wasser und wertvolle Feststoffe aus
wäßrigen Lösungen und Dispersionen zurückzugewinnen. Vor
richtungen und Verfahren zur Rückgewinnung von Wasser aus
Wasser-Feststoff-Systemen sollten idealerweise so sein, daß
alle dafür erforderlichen Teile leicht verfügbar sind und
Umweltverschmutzung vermieden wird. Das Verfahren sollte
wirtschaftlich und hygienisch durchführbar sein und zu rei
nem Wasser führen.
Ferner ist es wünschenswert, im Fall der Rückgewinnung von
reinem Wasser Nebenprodukte zu erhalten, sowohl feste als
auch flüssige, die entweder selbst wertvoll sind oder die
dazu verwendet werden können, die Wirtschaftlichkeit des
Verfahrens noch zu steigern. Der gebrauchte Ausdruck "Wasser-
Feststoff-System" schließt Suspensionen, Dispersionen, Lösun
gen, Gemische und andere Formen fließfähiger Zusammensetzungen
von Feststoffen in Wasser ein.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS
25 22 953 bekannt, mit dem Wasser-Feststoff-Systeme mit ei
nem verhältnismäßig nicht flüchtigen dünnflüssigen Öl ver
mischt werden; das erhaltene Gemisch wird durch Verdampfen
entwässert. Die gebildete Aufschlämmung von im wesentlichen
wasserfreien Feststoffen in fluidierendem Öl trennt sich dann
in eine Ölphase und eine Feststoffphase. Die Feststoffe haben
jedoch eine erhebliche Menge fluidierenden Öls absorbiert,
welches die Feststoffe verunreinigt und dem Verfahren verlo
rengeht, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ver
schlechtert. Deshalb werden die mit fluidierendem Öl be
ladenen Feststoffe nachfolgend einer Extraktion mit einem
verhältnismäßig flüchtigen, mit Wasser nicht mischbaren
leichten Öl unterworfen. Die mit leichtem Öl beladenen
Feststoffe werden in direkten Kontakt mit Blasdampf ge
bracht, um die Entfernung des restlichen mit Wasser nicht
mischbaren leichtens Öls von den Feststoffen zu bewirken.
Aus der DE-OS 30 30 287 ist auch ein Verfahren bekannt, bei
welchem ein Wasser-Feststoff-System mit einem relativ flüch
tigen, mit Wasser nicht mischbaren leichten fluidierenden Öl
niedriger Viskosität unter Bildung eines Gemisches vermischt
wird, welches der Entwässerung durch Hitzeverdampfung unter
worfen wird, wodurch im wesentlichen alles Wasser und min
destens ein Teil des leichten fluidierenden Öls verdampft
und anschließend rückgewonnen wird. Das leichte fluidierende
Öl wird dann weitgehend von den Feststoffen abgetrennt. Die
mit restlichem leichtem fluidierenden Öl beladenen Feststoffe
werden dann in direkten Kontakt mit Blasdampf gebracht, um die
Entfernung des restlichen leichten fluidierenden Öls zu be
wirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum
Abtrennen von leichtem Öl von damit verbundenen Feststoffen
so zu verbessern, daß ein geringerer Energie- und apparativer
Aufwand erforderlich wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichungsteils
des Anspruchs 1 gelöst.
Bei den beiden bekannten Verfahren fallen Feststoffe an,
die leichtes Öl tragen. Bei dem bekannten Verfahren erfolgt
die Entfernung des Öls von den Feststoffen mittels Blasdampf.
Es ist nun gefunden worden, daß Blasdampf durch Blasgas er
setzt werden kann. Es wird also die aus Winnacker-Küchler,
Chem. Technologie Bd. 1, 1984 Hanser-Verlag München, Seite
222 bis 229, bekannte Konvektionstrocknung auf die beiden
bekannten Verfahren angewendet. Dies hat nicht nahegelegen.
In dieser Druckschrift sind folgende Anwendungsmöglichkeiten
für die Konvektionstrocknung genannt: vollständige Entfernung
von Wasser oder Lösungsmitteln von aus einer Lösung ausge
fällten oder auskristallisierten Feststoffen; Trocknung (d.h.
Entfernung von Wasser) verschiedenster Rohstoffe; Trocknungs
prozesse bei der Lebensmittelverarbeitung (Seite 222, unter
4.2) und Trocknung von anorganischen Massengütern wie Misch
dünger, Stein- und Braunkohle (Seite 228 oben). Öl von Fest
stoffen durch Konvektionstrocknung zu entfernen ist nicht
vorbeschrieben. Es hat auch nicht nahegelegen, bei den oben
genannten bekannten Verfahren Blasdampf durch Blasgas zu er
setzen, da die leichten fluidierenden Öle, die bei diesem
Verfahren zu entfernen sind, im Bereich von 65 bis 288° C,
vorzugsweise zwischen 150 und 232° C sieden, also durchweg
Flüssigkeiten sind, die wesentlich höher sieden als Wasser
und die gebräuchlichen Lösungsmittel.
Die Verwendung von Blasgas anstelle von Blasdampf zur Entfer
nung des leichten Öls von den in den bekannten Verfahren an
fallenden Feststoff-Öl-Gemischen bringt eine Reihe von Vor
teilen:
- 1. Es werden geringere Anforderungen an die Dampferzeugungs kapazität der Anlage gestellt;
- 2. es ist keine Öl/Wasser-Trennung mehr nötig;
- 3. bei jedem bestimmten Druck und jeder bestimmten Temperatur stellt eine Volumeneinheit Gas mehr Wärme für die Verdamp fung absorbierten Leichtöls von den Feststoffen zur Verfü gung als das gleiche Volumen Dampf;
- 4. der Kontakt kann in einem Entölungsgerät bei Atmosphären druck vorgenommen werden; bei Blasdampf ist dagegen Unter druck erforderlich.
Bei der Erfindung wird z.B. ein Wasser-Feststoff-System mit
einem relativ nicht flüchtigen fluidierenden Öl zu einem Ge
misch aufgeschlämmt, das durch Hitzeverdampfung entwässert
wird. Die weitgehend wasserfreie Aufschlämmung von Feststof
fen in fluidierendem Öl wird dann in die Ölphase und die Fest
stoffphase getrennt. Da die Feststoffe merkliche Mengen an
relativ nicht flüchtigem fluidierendem Öl absorbiert haben,
werden sie einer Extraktionsstufe unter Verwendung eines re
lativ flüchtigen leichten Öls unterworfen. Alternativ wird
bei der Erfindung ein Wasser-Feststoff-System mit einem
relativ flüchtigen, mit Wasser nicht mischbaren leichten
fluidierenden Öl niedriger Viskosität vermischt und das re
sultierende Gemisch der Entwässerung durch Hitze unterworfen,
wodurch weitgehend alles Wasser und mindestens ein Teil des
leichten fluidierenden Öls verdampft und anschließend zurück
gewonnen werden. Das leichte fluidierende Öl wird dann weit
gehend von den Feststoffen entfernt. Durch das Verfahren nach
der Erfindung wird bei jeder der vorstehenden Ausführungsfor
men das restliche leichte Öl von den abgetrennten trockenen
Feststoffen auf wirtschaftliche Weise zurückgewonnen.
Durch die Erfindung ist somit ein Verfahren
zum Abtrennen leichten Öls von damit verbundenen
Feststoffen geschaffen. Genauer gesagt stellt die Erfin
dung ein Verfahren zum Entfernen von
restlichem leichtem Öl von Feststoffen, die bei der Ent
wässerung eines Gemisches von einem Wasser-Feststoff-System
und einem fluidierenden Öl erhalten worden sind, bereit.
Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist das
fluidierende Öl ein relativ flüchtiges, mit Wasser nicht
mischbares leichtes Öl. Die Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Rückgewinnung nicht nur reinen Wassers von
Wasser-Feststoff-Systemen, die in einem leichten Öl
entwässert worden sind, sondern auch von restlichem
leichtem Öl von den Feststoffen. Die Wasser-Feststoff-
Systeme werden mit einem relativ leicht flüchtigen, mit
Wasser nicht mischbaren, leichten fluidierenden Öl nie
driger Viskosität vermischt und das Gemisch einer Ent
wässerung durch Hitzeverdampfung unterworfen, um im wesent
lichen das ganze Wasser und einen Teil des leichten Öls zu
entfernen. Das zurückgebliebene leichte fluidierende Öl
wird dann weitgehend von den Feststoffen abgetrennt. Die
mit leichtem fluidierendem Öl beladenen Feststoffe werden
danach in einer Entölungsstufe direkt mit heißem inertem
Gas, hierin als Blasgas bezeichnet, in Kontakt gebracht.
Der direkte Kontakt des leichten Öls mit dem heißen inerten
Blasgas verursacht seine Verdampfung und Trennung von den
Feststoffen. Im Gegensatz zu dem eingangs beschriebenen
Verfahren, wo die Entölung durch Kontakt der mit leichtem
fluidierendem Öl beladenen Feststoffen mit Blasdampf erfolgt,
ist bei dem vorliegenden Verfahren eine größere Öl-Wasser-
Trennung nicht erforderlich, wie es nach Kondensation des
ausströmenden Blasdampfes und dampfförmigen leichten Öls
der Fall ist. Wasser-Feststoff-Systeme mit extrem hohem
Wassergehalt (extrem verdünnte Systeme) können vor dem
Vermischen mit dem leichten Öl durch Eindampfen konzentriert
werden. Die bei der nachfolgenden Öl-Entwässerungsstufe
anfallenden Dämpfe können dazu verwendet werden, Energie
an die Konzentrierungsstufe des Verdampfungssystems zu
liefern. Im Anschluß an die Ent
wässerung wird das leichte Öl weitgehend von Feststoffen
entfernt. Die Feststoffe, welche restliches leichtes flui
dierendes Öl tragen, werden in direkten Kontakt mit einem
heißen inerten Blasgas gebracht, wodurch das restliche
leichte Öl durch Hitzeverdampfung entfernt wird.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Mi
schen eines Wasser-Feststoff-Systems mit einem relativ
nicht flüchtigen Öl, um ein Gemisch zu erhalten, welches,
nachdem im wesentlichen sein ganzer Wassergehalt entfernt
worden ist, flüssig und pumpfähig bleibt. Danach wird das
resultierende Gemisch von Feststoffen, Wasser und Öl ei
ner Entwässerungsstufe durch Hitzeverdampfen und anschließ
ende Rückgewinnung des verdampften Wassers und einer
weitgehend wasserfreien Aufschlämmung der Feststoffe in
Öl unterworfen. Wasser-Feststoff-Systeme mit extrem hohem
Wassergehalt können vor dem Vermischen mit dem Öl durch
Verdampfen konzentriert werden. Die Aufschlämmung von
Feststoffen in Öl wird getrennt, um das relativ nicht
flüchtige Öl und mit restlichem nicht flüchtigem Öl be
ladene Feststoffe zu erhalten. Das restliche nicht flüch
tige Öl wird von den Feststoffen weitgehend durch Extrak
tion mit einem leichten Öl relativ niedriger Viskosität
entfernt. Die mit leichtem Öl beladenen Feststoffe werden
dann direkt mit heißem inertem Blasgas in Kontakt gebracht,
wobei das relativ flüchtige leichte Öl durch Hitzeverdampfung
entfernt wird.
Eine kritische Stufe bei der praktischen Durchführung der
Erfindung ist das direkte Inkontaktbringen der mit leich
tem Öl beladenen Feststoffe mit heißem inertem Blasgas,
um die Verdampfung des leichten Öls zu bewirken. Wenn sich
das heiße inerte Blasgas bei einer ausreichend hohen Tem
peratur befindet, wird es die latente Wärme für die Ver
dampfung des leichten Öls liefern. Andererseits können
die mit leichtem Öl beladenen Feststoffe direkt mit iner
tem Blasgas bei einer niedrigeren Temperatur in Kontakt
gebracht werden, vorausgesetzt, es wird genügend Wärme für
die Verdampfung des leichten Öls von einer externen Quelle,
wie einer mit Heizmantel versehenen Vorrichtung, zugeführt.
Unter leichtem Öl wird eine organische Flüssigkeit verstan
den, die sowohl relativ fluid als auch relativ flüchtig ist.
In dem Fall, in dem das bei der Entwässerung des Wasser
Feststoff-Systems verwendete Öl ein fluidierendes Öl ist,
sollte es auch mit Wasser nicht mischbar sein. Wenn das
leichte Öl nur zum Extrahieren eines relativ nicht flüch
tigen Öls von den damit verbundenen Feststoffen verwendet
wird, braucht das leichte Öl nicht mit Wasser nicht misch
bar sein, sondern sollte mit dem relativ nicht flüchtigen
Öl mischbar sein. Bei der praktischen Durchführung der
Erfindung erleichtert der direkte Kontakt der mit leichtem
Öl beladenen Feststoffe mit einem heißen inerten Blasgas
die schnelle und wirtschaftliche Trennung des leichten Öls
von den Feststoffen.
Bei der Durchführung der Erfindung wird der im wesentlichen
wasserfreie Brei von Feststoffen in leichtem fluidierendem
Öl einer Trennstufe unterworfen, um leichtes fluidierendes
Öl und die Feststoffe in einem weitgehend trockenen Zustand,
aber leichtes fluidierendes Öl absorbiert enthaltend, zu
erhalten. Dies kann mittels Schwerkraft oder durch mecha
nisches Pressen des wasserfreien Breies, entweder statisch
oder dynamisch oder auf beide Arten, durchgeführt werden,
wodurch der größte Teil des Öls von den Feststoffen abge
trennt wird. In manchen Fällen, wie bei der Verarbeitung
von Nahrungsmitteln, Abwasserschlämmen, Rohmaterialien
durch Ausschweißen oder Schlachthausabfällen, enthält das
Material selbst eine beträchtliche Menge Öl, unabhängig
von dem leichten fluidierenden Öl, das vor der Entwässerungs
stufe zugegeben wird. Wenn das Öl ein leichtes Öl ist, wird
es entweder während der Entwässerung verdampft und anschließ
end zurückgewonnen oder zusammen mit den Feststoffen und
dem Hauptteil des zugesetzten fluidierenden Öls durch die
Entwässerungsstufe geführt und von dem entwässerten Brei
zusammen mit dem zugesetzten Öl abgetrennt. Wenn der im
wesentlichen wasserfreie Brei einer genügend wirksamen Ab
trennung unterworfen wird, kann dies so durchgeführt wer
den, daß Öl in einem Ausmaß oder einer Menge erhalten wird,
die gleich ist oder die Menge überschreitet, in der vorher
Öl dem Wasser-Feststoff-System zugesetzt wurde. Wenn das
Öl, mit dem das Wasser-Feststoff-System verbunden ist, ein
schweres, relativ nicht flüchtiges Öl ist und wenn das
fluidierende Öl ein leichtes, relativ flüchtiges Ö ist,
kann es von den weitgehend trockenen Feststoffen durch das
leichte fluidierende Öl wärend der Abtrennstufe, z.B.
durch Pressen, extrahiert, vom leichten Öl abgetrennt
und zurückgewonnen werden. Wenn alternativ das fluidierende
Öl ein schweres, relativ nicht flüchtiges Öl ist, kann das
mit den Feststoffen verbundene Öl Teil des fluidierenden Öls
werden. Nach Abtrennen der Hauptmenge des schweren flui
dierenden Öls werden die im wesentlichen trockenen Fest
stoffe, die noch restliches schweres Öl enthalten, mit ei
nem leichten Öl extrahiert, um das schwere Öl von den
Feststoffen zu entfernen.
Es ist allgemein wünschenswert, das die Ölabtrennungs- und
die Entölungsstufe zusammen genug Öl für die Wiederverwen
dung in der Entwässerungsstufe ergeben, so daß das Verfah
ren bezüglich dem erforderlichen leichten fluidierenden
Öl selbstversorgend ist. Noch besser wäre es, wenn in ei
nigen Fällen die Ölabtrenn- und die Entölungsstufe etwas
mehr leichtes Öl liefern würden als in der Entwässerungs
stufe benötigt wird, so daß das Verfahren einen Ertrag an
Öl bringen würde.
Unabhängig davon, wie kräftig die Trennung, z.B. das
Pressen des im wesentlichen wasserfreien Breies von
festen Stoffen in fluidierendem Öl vorgenommen wird,
werden die zurückgewonnenen Feststoffe noch erhebliche
Mengen Öl absorbiert haben, das, wenn es nicht zurück
gewonnen wird, dem Verfahren verlorengeht. Die Mittel
der Flüssig-Fest-Trennung zur Abtrennung des fluidieren
den Öls von den Feststoffen kann z.B. ein Absetztank sein,
in welchem die Abtrennung mittels Schwerkraft erfolgt.
Das Trennmittel kann auch eine mechanische Presse sein,
z.B. eine statische, wie eine hin- und hergehende Filter
presse, oder,was noch günstiger ist, eine dynamische Ab
trennvorrichtung, wie eine Zentrifuge. Es können auch
beide Pressenarten verwendet werden. Demgemäß wird das
meiste Öl aus den Feststoffen z.B. in einer Zentrifuge
herausgepreßt, und das Öl kann in einem geeigneten Sam
melbehälter gesammelt werden, wo es für die Wiederverwen
dung in dem Verfahren, wenn gewünscht, zur Verfügung steht.
In dem Fall, in dem ein Wasser-Feststoff-System in einem
leichten, relativ flüchtigen fluidierenden Öl entwässert
wird, kann das Wasser-Feststoff-System ursprünglich ein
leichtes Öl enthalten. In diesem Fall wird das leichte Öl
zurückgewonnen und kann bei der Entwässerung wiederver
wendet werden. Wenn andererseits das Wasser-Feststoff
System ursprünglich ein schweres Öl enthält, kann es von
den weitgehend wasserfreien Feststoffen durch Extraktion
mit dem leichten fluidierenden Öl während der Flüssig-
Fest-Trennstufe abgetrennt werden. Wenn das abgetrennte
Öl in seine Komponenten leichtes und schweres Öl ge
trennt wird und nur das leichte Öl als fluidierendes
Öl zurückgeführt wird, ist das Ergebnis eine Herabsetzung
des Gehaltes der trockenen Feststoffe an schwerem Öl.
Andererseits, wenn die Hauptmenge abgetrennten Öls, be
stehend aus leichtem fluidierendem Öl und extrahiertem
schwerem Öl als fluidierendes Öl rückgeführt wird, stellt
sich ein Gleichgewicht ein, nach welchem sich schweres
Öl wieder auf den Feststoffen in gleichem Maße festsetzt,
wie es von dem im Umlauf geführten fluidierendem Öl ent
fernt wird. Das Ergebnis sind im wesentlichen trockene
Feststoffe, die, auf wasserfreie Basis bezogen, etwa den
gleichen Gehalt an schwerem Öl haben wie ursprünglich.
Da das leichte fluidierende Öl eine niedrige Viskosität
und ein niedriges spezifisches Gewicht hat, z.B. aus Erd
öl gewonnenes Leichtöl ist, kann die entwässerte Auf
schlämmung vom Verdampfer in einen Absetztank überge
führt werden, wonach eine höher konzentrierte Feststoff-
Ölmischung als ein verdickter Brei gewonnen wird. Die
Hauptmenge Öl bleibt im oberen Teil des Tanks zurück,
von welchem es in das Verfahren zurückgeführt werden kann.
Dieses Absetzen mittels Schwerkraft erfordert keine me
chanische Presse, weder von statischer noch von dynamischer
Art.
Wenn Wasser-Feststoff-Systeme in einem schweren, relativ
nicht flüchtigen fluidierenden Öl entwässert werden,
kann das Wasser-Feststoff-System ursprünglich ein leich
tes Öl enthalten. In diesem Fall wird das leichte Öl
weitgehend mit dem Wasser während der Entwässerungsstufe
entfernt und kann zurückgewonnen werden. Wenn das Wasser-
Feststoff-System ursprünglich ein schweres Öl enthält,
wird das Öl zusammen mit den Feststoffen und dem zuge
setzten fluidierenden Öl durch die Entwässerungsstufe
hindurchgeführt und aus dem entwässerten Brei zusammen
mit dem zugefügten Öl herausgepreßt.
Unabhängig davon, wie kräftig das Pressen des wasser
freien Breies von Feststoffen in nicht flüchtigem Öl vor
genommen wird, werden die zurückgewonnenen Feststoffe
noch erhebliche Mengen an nicht flüchtigem Öl absorbiert
haben, welches, wenn es nicht zurückgewonnen wird, dem
Verfahren verlorengeht. Bei der praktischen Durchführung
der Erfindung werden die mit nicht flüchtigem Öl beladenen
Feststoffe mit einem relativ leichten Öl extrahiert, um
so das nicht flüchtige Öl daraus zu entfernen. Die Ex
traktion kann in üblicher Weise in einer Flüssigkeit-
Feststoff-Trennvorrichtung vorgenommen werden, in welcher
das nicht flüchtige Öl aus den Feststoffen herausgepreßt
wird. Obwohl die Flüssigkeit-Feststoff-Trennvorrichtung
eine statische sein kann, wie z.B. eine förderkorbartige
Kolbenpresse, ist es vorteilhaft, eine dynamische Trenn
vorrichtung, wie eine Zentrifuge zu verwenden. Dement
sprechend wird das meiste des nicht flüchtigen Öls von
den Feststoffen z.B. in einer Zentrifuge abgepreßt; das
Öl kann in einem geeigneten Behälter gesammelt werden,
wo es für die Wiederverwendung in dem Verfahren, wenn ge
wünscht, zur Verfügung steht. Die in der Zentrifuge zu
rückbleibenden, mit nicht flüchtigem Öl beladenen Fest
stoffe werden dann darin mit dem relativ leichten Öl in
Kontakt gebracht und das relativ leichte Öl, welches das
herausgezogene nicht flüchtige Öl enthält, wird danach
von den Feststoffen abgepreßt. Das Gemisch von relativ
leichtem Öl und extrahiertem nicht flüchtigen Öl kann,
wenn gewünscht, zur Trennung der beiden Komponenten von
einander destilliert werden, z.B. zum Verdampfungssystem
zurückgeführt werden, um das leichte Öl aus dem nicht
flüchtigen Öl zurückzugewinnen; die einzelnen Komponenten
können dann im Verfahren wiederverwendet werden.
Dieser konzentrierte Brei von Feststoffen in leichtem Öl
oder Feststoffen, welche leichtes Öl absorbiert haben,
wird dann in direkten Kontakt mit einem heißen inerten
Blasgas gebracht. Das Blasgas, wenn genügend heiß, liefert
latente Wärme für die Verdampfung des leichten Öls. Alter
nativ kann inertes Blasgas einer niedrigeren Temperatur
verwendet werden, und zwar in Verbindung mit einer äußeren
Wärmequelle, wie einem Dampfmantel, um die Wärme für die
Verdampfung des leichten Öls zu liefern.
Die Verwendung eines heißen inerten Blasgases in der Ent
ölungsstufe bringt gegenüber der von Blasdampf (Wasserdampf)
eine Reihe von Vorteilen. Die Verwendung eines heißen
inerten Blasgases anstelle von Blasdampf stellt geringere
Anforderungen an die Dampferzeugungskapazität einer Anlage für die
Entwässerung von Wasser-Feststoff-Systemen in einem
fluidierenden Öl. Tatsächlich kann das inerte Blasgas
aus gasförmigen Verbrennungsprodukten des Ofens bestehen,
der zur Erzeugung des Dampfes für das System gebraucht
wird, ist also eigentlich ein Nebenprodukt. Ein weiterer Vor
teil des inerten Blasgases gegenüber Blasdampf ist, daß kaum
die Notwendigkeit einer Öl/Wasser-Trennung nach der Kon
densation des aus der Entölungsstufe entfernten Öldampfes
besteht. Noch ein weiterer Vorteil, den inertes
Blasgas bietet, ist die Möglichkeit von mehr Wärme
pro Volumeneinheit inerten Blasgases im Vergleich zu Dampf.
Es ist bekannt, daß unter Standardbedingungen von Temperatur
und Druck ein Volumen von 22,4 Liter 1 Gramm-Molekularge
wicht eines Gases enthält. Daraus folgt, daß je höher das
Molekulargewicht eines Gases ist, um so größer ist das
Gewicht des Gases in einem bestimmten Volumen bei be
stimmter Temperatur und bestimmtem Druck. Wählt man ein
inertes Gas eines höheren Molekulargewichtes als Wasser
(Dampf), so enthalten vergleichbare Volumen bei vergleich
baren Drücken und Temperaturen mehr Gramm inertes Gas als
Gramm Dampf. Daher stellt bei jedem Druck und jeder Tem
peratur eine Volumeneinheit inerten Gases mehr Wärme
(z.B. BTU's) für die Verdampfung absorbierten leichten
Öls von trockenen Feststoffen zur Verfügung als das
gleiche Volumen Dampf, da der Wert von Molekulargewicht
mal spezifischer Wärme für Gas größer ist. Jedes schwere
Öl, das in den trockenen Feststoffen vorliegt, wird je
doch im wesentlichen nicht verdampft. Ein Beispiel für
ein inertes Gas mit einem höheren Molekulargewicht als
Wasser (MG 18) ist Kohlendioxid (MG 44).
Die Quelle für heißes inertes Blasgas kann sehr verschieden
sein. Eine Quelle für heißes inertes Blasgas sind die gas
förmigen Verbrennungsprodukte einer Verbrennungsvorrichtung,
wie eines Ofens. Alternativ kann ein inertes Gas, wie Stick
stoff oder Kohlendioxid, erhitzt werden, z.B. in einer Ver
brennungsanlage, und als Blasgas verwendet werden. In einer
Anlage für die Entwässerung von Wasser-Feststoff-Systemen
in einem fluidierenden Öl ist die Verbrennungsvorrichtung
zweckmäßigerweise der Ofen, der dem Kocher angeschlossen
ist, welcher für die Erzeugung von Dampf zur Lieferung der
Verdampfungswärme im Verdampfer der Anlage verwendet wird.
So kann der Ofen der Anlage die Quelle für heiße gasförmige
Produkte sein, die als Blasgas verwendet werden. Derartige
gasförmige Produkte schließen wenigstens etwas Luftüberschuß
(unvollständige Verbrennung) ein und gelten für die Zwecke
der Erfindung noch als inert. Alternativ kann der Ofen
in der Anlage die Vorrichtung zum Erhitzen eines inerten
Gases, wie Stickstoff oder Kohlendioxid sein, welches dann
als das heiße Blasgas verwendet werden würde. Dies ist so
zu verstehen, daß die Quelle für das heiße inerte Blasgas
nicht Teil der Anlage für die Entwässerung von Wasser-
Feststoff-Systemen in einem fluidierenden Öl zu sein
braucht. So kann z.B. ein Ofen, der sonst nicht mit der
Anlage verbunden ist, die Quelle für gasförmige Verbren
nungsprodukte sein, die als Blasgas verwendet werden,
oder die Vorrichtung zum Erhitzen eines inerten Blas
gases wie Stickstoff oder Kohlendioxid.
In den meisten Fällen ist die Wahl des inerten Blasgases,
das mit den mit leichtem Öl beladenen Feststoffen oder
dem konzentrierten Brei von Feststoffen in leichtem Öl
in direkten Kontakt kommt, nicht kritisch. Bei bestimmten
Anwendungen jedoch, wie der Entölung von Materialien, wie
Nahrungsmittel, die für den Verbrauch durch den Menschen
oder als Viehfutter bestimmt sind, ist es vorzuziehen,
ein inertes Gas wie Stickstoff oder Kohlendioxid anstatt
gasförmige Verbrennungsprodukte als Blasgas zu verwenden.
Die Entfernung von leichtem Öl von den Feststoffen durch
direkten Kontakt mit heißem inertem Blasgas kann bequem
in einem Entölgerät vorgenommen werden, welches bei Atmos
phärendruck oder Unterdruck betrieben werden kann. Bei
Atmosphärendruck kann Blasgas niedrigerer Temperatur ver
wendet werden, während Blasdampf ein Vakuum erfordern
würde. Wenn gewünscht, kann der Entöler von außen er
hitzt werden, wie mittels eines Dampfmantels. Heißes
inertes Blasgas wird in den Entöler geschickt, der den
konzentrierten Brei von mit leichtem Öl beladenen Fest
stoffen enthält. Aus dem Entöler austretendes Blasgas
und verdampftes leichtes Öl werden von dem Entöler wegge
führt. Irgendwelches schweres Öl, das in den Feststoffen
vorliegt, wird weitgehend nicht verdampft.
Wenn ein Wasser-Feststoff-System in fluidierendem Öl der
Entwässerung unterworfen wird, werden die Feststoffe, die
nach Entfernung des leichten Öls durch direkten Kontakt
mit heißem inertem Blasgas zurückbleiben, oftmals für
Zwecke außerhalb des Verfahrens selbst verwendet und stel
len somit ein Verfahrensprodukt dar. Das Verfahren und die
Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich zur Rückgewin
nung von reinem Wasser und im wesentlichen trockenen Fest
stoffen aus Wasser-Feststoff-Systemen verschiedenen Ur
sprungs; entweder sind es Abfallstoffe oder Feststoffe,
welche Eigenwert haben. So findet die Erfindung z.B. An
wendung zur Rückgewinnung von Wasser und Feststoffen aus
einer Vielzahl von Materialien, die gefunden werden in
wäßrigen Lösungen, in wäßrigen Dispersionen oder die in
anderer Weise mit Wasser verbunden sind, z.B. pulverför
mige Kohle, Nahrungsmittel, Futtermittel und Abfälle,
Zement, verbrauchter Kalk, anorganische Salze, Abwasser,
Klärschlamm, Schlachthausabwässer und Hilfsstoffe,
Schlämme, Ablauge von der Papierindustrie, gewisse Baum
rinden, Abfälle, organische Ströme von Abfallbeseitigungs
anlagen, pharmazeutische Produkte und Abfälle, Abwässer
von Konservenfabriken, Chemikalien und dergleichen. Dem
entsprechend können die nach dem Kontakt mit heißem Blas
gas zurückgewonnenen Feststoffe, abhängig wovon sie stam
men, als Düngemittel, Futtermittel oder möglicherweise
auch als Nahrungsmittel für den Menschen, z.B. als ent
wässertes fettfreies Nahrungsmittel verwendet werden. Da
sie häufig brennbar sind, können die Feststoffe ferner
verwendet werden für die Erzeugung von Dampf, der zum
Betreiben des Verdampfers der Anlage benötigt wird, für
die Bildung von heißem inertem Blasgas, für den Kontakt
mit dem konzentrierten Öl-Feststoff-Brei oder den mit
Öl beladenen Feststoffen, für die Erzeugung von Dampf zum
Betreiben der Hilfsgeräte wie Pumpen, entweder direkt,
wenn es dampfbetriebene Pumpen sind, oder indirekt, wenn
es motorbetriebene Pumpen sind, und zum Betreiben des
Turbinensatzes. Auch schweres Öl, das auf den im wesent
lichen trockenen Feststoffen zurückbleibt, kann Heizwert
haben. So ist das Verfahren wenigstens teilweise bezüglich
des Brennstoffbedarfs sich selbst unterhaltend. So werden
mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung
im wesentlichen reines Wasser und wertvolle feste Produkte
aus Wasser-Feststoff-Systemen zurückgewonnen. Darüber
hinaus kann
restliches leichtes Öl, das an den Feststoffen absorbiert
oder in anderer Weise mit ihnen verbunden ist, für die
Wiederverwendung zurückgewonnen werden.
Das Material, das nach dem Verfahren der Erfindung behan
delt werden soll, sollte Feststoffe einer Teilchengröße
von unter etwa 6,35 mm haben. Es sind jedoch größere
Teilchen annehmbar, wie im Fall von Knochen für die Gela
tineherstellung, vorausgesetzt, daß der freie Raum zwi
schen den Wärmeübertragungsflächen entsprechend vergrößert
wird. Größere Teilchen können nach den bekannten Techniken
gemahlen oder zerkleinert werden. Dies wird insbesondere
im Fall von Kohle angewendet.
Die Öle, die für das Mischen mit den Wasser-Feststoff-
Systemen vor dem Entwässern verwendet werden, sind inert
und mit Wasser nicht mischbar. Typische, relativ nicht
flüchtige fluidierende Öle oder Fette sind Tallöl und
andere tierische Fette und pflanzliche Öle, die häufig
alle direkt aus dem Verfahren stammen; Erdöle und ihre
Fraktionen und Derivate, einschließlich Heizöle; Silikon
öle, Glyceride, höhermolekulare Fettsäuren und vermischte
flüssige Abfälle von Industrieanlagen, die vornehmlich or
ganischer Natur sind. Es ist zweckmäßig, ein Öl zu verwen
den, das Verfahrensverbesserungen bringt, d.h. ein Öl,
welches den Wert des Feststoffprodukts erhöhen kann, wie
Abfallöle, die normalerweise in Abwässern oder Industrie
abwässern gefunden werden, oder Heizöle oder, wie weiter
vorn vorgeschlagen, Öle, die aus dem Verfahren selbst
stammen, so daß die Kosten des Verfahrens verkleinert
werden. Die Menge des Öls ist so zu bemessen, daß es in
dem System im Bereich von etwa 2 bis etwa 20 Gewichts
teilen oder darüber, bezogen auf jedes Teil Nichtfette
oder nicht ölige Feststoffe, vorliegen. Dies bezieht sich
auf alles Öl, d.h. das Öl, welches zugesetzt wird plus dem
welches aus dem Verfahren stammt und wiederverwendet wird.
Diese Ölmenge gibt ein flüssiges pumpfähiges Gemisch,
selbst in Abwesenheit von Wasser. Der Ausdruck "flüssig",
wie er hier verwendet wird, ist als Synonym für "Flüssig
keit" zu verstehen, d.h. Annehmen der Gestalt des Behälters
in dem Ausmaß, in welchem das Gemisch den Behälter füllt.
Dies schließt auch schwere viskose Flüssigkeiten ein, die
pumpfähig sind, aber für Wärmeübertragungszwecke noch ge
eignet sind.
Die leichten fluidierenden Öle sollten nicht nur inert und
mit Wasser nicht mischbar sein, sondern außerdem ausreichend
flüchtig sein, um bei direktem Kontakt mit heißem inertem
Blasgas bei Temperaturen im Bereich von etwa 20° C bis etwa
205° C zu verflüchtigen. Im allgemeinen werden leichte
Öle, die im Bereich von etwa 65 bis etwa 288° C, vorzugs
weise von etwa 150 bis etwa 232° C sieden, als für diesen
Zweck geeignet angesehen. Leichtöle, wie Kohlenwasser
stofföle, die im Bereich von etwa 163 bis etwa 205° C
sieden, sind bei der Verarbeitung von Futter für Tiere
und Nahrungsmittel für den menschlichen Verbrauch be
sonders bevorzugt, da dieser Siedebereich eine vollständige
Entfernung des Öls von den getrockneten Feststoffen ge
stattet. Die im allgemeinen bevorzugte Klasse von leich
ten Ölen ist leichtes Kohlenwasserstofföl. Das leichte
Kohlenwasserstofföl kann normales paraffinisches, iso
paraffinisches, aromatisches oder naphthenisches Öl sein.
Beispiele für geeignete leichte Kohlenwasserstofföle
sind n-Pentan, Isopentan, Zitronenöl, Hexan, Zyklohexan,
Benzol, Isooktan, Eicosan, Erdölfraktionen, die im Bereich
von etwa 150 bis etwa 432° C sieden, Isohexan, Xylol,
Octadecan, Toluol, n-Heptan, Zyklopentan und Gemische
davon. Eine weitere Klasse von geeigneten Leichtölen
sind mit Wasser nicht mischbare Fettalkohole; Beispiele
für geeignete Alkohole sind n-Hexylalkohol, n-Heptyl
alkohol, Isoheptylalkohol, n-Octylalkohol, Isooctylalko
hol, n-Nonylalkohol und n-Decylalkohol. Fettsäuren wie
Capronsäure und Caprinsäure können ebenfalls als leichtes
Öl verwendet werden. Bei der Verarbeitung von Nahrungs
mittel und Viehfutter wird ein für Lebensmittel zugelas
senes leichtes Öl verwendet, z.B. aus der Reihe der iso
paraffinischen Öle. Besonders bevorzugt
für die Verarbeitung
von Futter für Tiere und Nahrungsmittel für den mensch
lichen Verbrauch sind solche isoparaffinischen Öle, deren
Flammpunkte ein sicheres Arbeiten gestatten, wobei ihre Siede
punkte, die im Bereich von etwa 163 bis 205° C liegen,
eine praktisch vollständige Entfernung des Öls von dem
getrockneten Produkt gestatten.
Im allgemeinen können Materialien verwendet
werden, die bei der Verfahrenstemperatur flüssig sind,
die vorzugsweise ölartig sind und die relativ leicht
flüchtig und im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar
sind. Es ist häufig zweckmäßig, ein leichtes Öl zu ver
wenden, das Verfahrensverbesserungen bringt, wie Abfall
Öle, die normalerweise in Abwässern oder Industrieabwässern
gefunden werden, oder Heizöle oder, wie weiter vorn vorge
schlagen, Öle, die aus dem Verfahren selbst stammen, so
daß die Kosten des Verfahrens verkleinert werden. Wie im
Fall des schweren, relativ nicht flüchtigen fluidierenden
Öls liegt die Menge leichten fluidierenden Öls im Bereich
von etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsteilen oder darüber, be
zogen auf ein Teil Nichtfett- oder Nichtöl-Feststoff.
Die relativ leichten Öle, die zum Extrahieren des rest
lichen relativ nicht flüchtigen fluidierenden Öls von
den entwässerten Feststoffen verwendet werden, sollten
inert und mit dem zu extrahierenden nicht flüchtigen Öl
mischbar sein. Sie können mit Wasser mischbar sein oder
auch nicht. Wie die leichten fluidierenden Öle sollten
sie ausreichend flüchtig sein, um bei direktem Kontakt
mit einem heißen inerten Blasgas bei einer Temperatur im
Bereich von etwa 20 bis etwa 205° C zu verflüchtigen. Die
um Extrahieren verwendeten leichten Öle werden im allge
meinen den gleichen Siedebereich haben wie vorstehend für
die leichten fluidierenden Öle angegeben. Die weiter vorn
beispielhaft aufgeführten leichten fluidierenden Öle sind
auch für die Extraktion restlichen nicht flüchtigen Öls
geeignet. Die Menge leichten Öls, die für die Extraktion
restlichen nicht flüchtigen Öls von den Feststoffen ver
wendet wird, ist nicht kritisch und ihre Bestimmung liegt
im Bereich des Könnens eines Durchschnittsfachmanns. Die
Menge leichten Öls hängt von Faktoren ab, wie z.B. der
Intensität des Kontaktes von den ölbeladenen Feststoffen
mit dem leichten Öl; der Menge der ölbeladenen Feststoffe;
der Menge restlichen Öls, die von den Feststoffen absor
biert ist, was eine Funktion der Partikelgröße, der Ge
stalt und der Porosität ist; und der Häufigkeit der Ex
traktion der ölbeladenen Feststoffe mit dem leichten Öl.
Während die Entwässerungsstufe des erfindungsgemäßen Ver
fahrens in einer einzigen Stufe wird bevorzugt, sie
in einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Verdampfungs
stufen durchzuführen, wobei jede der aufeinanderfolgenden
Verdampfungsstufen eine jeweils höhere Temperatur und die
resultierenden Feststoffströme eine jeweils höhere Kon
zentration infolge zunehmender Entwässerung haben, und die
entwickelten Dämpfe jeder Verdampfungsstufe liefern den
wesentlichen Teil der Wärme für die vorangehende Ver
dampfungsstufe. So ist eine Mehrzahl von direkt aufeinander
folgenden Verdampfungsstufen mindestens Zwei. Temperaturen,
Drucke und Konzentrationen der fortlaufenden Reihe von Ver
dampfungsstufen sind weitgehend empirischer Natur, abhängig
von den Systemen und Ölen, die verwendet werden. Die nor
malen Arbeitstemperaturen für die Entwässerung des Gemi
sches aus Wasser-Feststoff-System und leichtem fluidieren
dem Öl können in der ersten Stufe im Bereich von etwa 20
bis etwa 121° C und in der zweiten, dritten oder abschließ
enden Stufe des Multieffekt-Trocknungssystems im Bereich
von etwa 38 bis 205° C liegen. Die bevorzugten Arbeitstem
peraturen liegen im Bereich von etwa 32 bis etwa 80° C in
der ersten Stufe und im Bereich von etwa 52 bis etwa 177° C
in der zweiten, dritten oder letzten Stufe. Diese Bereiche
und Temperatursteigerungen sind für den Fall angemessen,
in dem die Ströme des zu entwässernden Gemisches und der
Heiz- oder Trocknungsdämpfe im Gegenstrom durch die Ver
dampfer strömen. Die Temperaturen hängen auch von
der gewünschten Qualität des Endproduktes und der Wirt
schaftlichkeit der verwendeten Brennstoffe, der Verfüg
barkeit von Kühlwasser, Kosten usw. ab.
Der Ausdruck "erste Stufe" bezieht sich auf den Teil der
Verdampfungsanlage, in welchem das Gemisch von Wasser-
Feststoff-System und leichtem fluidierendem Öl der
ersten Stufe einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden
Verdampfungsstufen unterworfen wird, zwei oder drei oder
mehr sind entsprechend die zweite, die dritte Stufe usw.
Der Ausdruck "Multieffekt" bezieht sich auf das Strömen
und die Wirkung des Heizmediums, gewöhnlich Wasserdampf,
in der Verdampferanlage. Wo der Strom eines Gemisches von
leichtem fluidierendem Öl und Feststoffen, das erhitzt
und verdampft wird, im Gegenstrom zu dem Heizdampf
verläuft, ist die erste Stufe des Verdampfers gleich
der Stufe seines geringsten Effekts.
Die Drücke sind nicht kritisch und werden mit der Tempera
tur gesteuert, um die gewünschten Verdampfungsgeschwindig
keiten in einer gegebenen Anlage zu erzielen. So liegt
der Druck in der ersten Stufe üblicherweise bei etwa
8,45 hPa (1/4 inch Hg) absolut bis etwa Atmosphärendruck.
Die Drücke steigen dann in den folgenden Stufen entspre
chend den Temperaturen in dem vorstehend beschriebenen
Gegenstromverfahren. Vorzugsweise
wird die erste Stufe bei Unterdruck betrieben und die
letzte Stufe bei etwa Atmosphärendruck.
Der Vorteil der aufeinanderfolgenden Verdampfungsstufen
ist aus dem folgenden zu ersehen. Es kann z.B. bei einem
Doppeleffekt-Verdampfer mit einer Eintrittstemperatur von
27° C das Material den Verdampfer mit einer Temperatur von
etwa 108 bis 121° C verlassen, wobei etwa 0,45 kg Dampf
für etwa 0,68 bis 0,79 kg zu verdampfendem Wasser erfor
derlich sind. Dagegen wäre in einem Einstufen- oder Ein-
Effekt-Verdampfer etwa 0,68 kg Dampf erforderlich, um nur
0,45 kg Wasser zu verdampfen. Wenn Drei- oder Mehr-Effekt-
Verdampfer benutzt werden, ist eine weitere Verbesserung
im Brennstoffverbrauch möglich. Es ist noch zu bemerken,
daß der verdampfte Dampf jeder Hitzeverdampfungsstufe nach
der ersten Stufe einen wesentlichen Teil des Wärmebedarfs
der vorangegangenen Hitzeverdampfungsstufe bei einem Rück
stromverdampfer liefert. Die einzige erforderliche, von
außen zuzuführende Wärme ist die, die benötigt wird, um
die Temperatur der Komponenten auf Verdampfungstemperatur
zu bringen und die Verdampfungswärme zu liefern, sowie
Wärmeverluste auszugleichen. Das Endprodukt der Entwässe
rungsstufe ist allgemein ein im wesentlichen wasserfreier
Öl-Feststoff-Brei, der nicht mehr als etwa 5 bis 10 Gew.-%
Wasser, bezogen auf Nicht-Fettstoffe, enthält.
Obwohl Gegenstromverdampfer besonders bevorzugt werden,
können andere Typen benutzt werden. Die im allgemeinen
besonders bevorzugten Verdampfer sind die in der Technik
bekannten Multieffekt-Verdampfer, z. B. Majonnier,
Bufflovac, Rodney-Hunt, Rekompressions-Verdampfer, wie
solche mit thermischer oder mechanischer Rekompression
usw. Funktionell können die Verdampfer von irgendeiner
Type sein, wie Zwangsumlauf-, Überlauf-, Rieselfilmum
lauf-, Einweg-Verdampfer, Verdampfer mit Filmabstreifer,
Plattenverdampfer oder sonst irgendeine geeignete Type.
Die Trennung der Feststoffe von fluidierendem Öl kann
im Fall eines leichten fluidierenden Öls in herkömmli
cher Weise mittels Schwerkraft vorgenommen werden. Wenn
entweder leichtes oder schweres fluidierendes Öl vorliegt,
kann die Feststoffabtrennung in einer Flüssigkeit-Fest
stoff-Trennvorrichtung, vorzugsweise in einer dynamischen
Presse, wie einer Zentrifuge durchgeführt werden. Wenn die
Entwässerung in dem leichten fluidierenden Öl vorgenommen
wird, wird der konzentrierte Öl-Feststoff-Brei oder werden
die Feststoffe mit daran absorbiertem restlichem leichtem
Öl, die aus der Flüssigkeit-Feststoff-Trennvorrichtung,
z.B. einer Zentrifuge, zurückgewonnen wurden, dann in
direkten Kontakt mit heißem inertem Blasgas zur Entfer
nung des restlichen leichten Öls gebracht. Irgendwelches
restliches schweres Öl, das auf den Feststoffen vorliegen
kann, wird im wesentlichen durch den Kontakt mit dem Blas
gas nicht entfernt. Wenn andererseits die Entwässerung in
einem schweren, relativ nicht flüchtigen Öl durchgeführt
wird, werden die Feststoffe, die restliches schweres Öl
absorbiert haben und die aus der Flüssigkeit-Feststoff-
Trennvorrichtung, z.B. einer Zentrifuge, zurückgewonnen
werden, mit einem leichten Öl extrahiert. Die Extraktion zur
Entfernung restlichen schweren Öls kann vorteilhafterweise
in der Zentrifuge vorgenommen werden. Dies kann z.B. in
einer einzigen Extraktion unter Verwendung einer konti
nuierlichen Siebbecher-Zentrifuge ausgeführt werden, in
der das nicht flüchtige fluidierende Öl von den Feststof
fen in der ersten Stufe der Zentrifuge abgetrennt und die
ölbeladenen Feststoffe mit dem relativ leichten Öl in der
zweiten Stufe, dem Siebbecherteil der Zentrifuge, extra
hiert werden. Die Feststoffe mit an ihnen absorbiertem
restlichem leichtem Öl, die nach der Extraktionsstufe aus
der Zentrifuge zurückgewonnen werden, werden dann in
direkten Kontakt mit heißem inertem Blasgas gebracht,
um das restliche leichte Öl vön ihnen zu entfernen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit
den Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach der Erfindung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach der Erfindung,
Fig. 3 einen Teil der in den Fig. 1 oder 2
gezeigten Vorrichtung in abgewandelter
Form.
Fig. 4 einen Teil der in den Fig. 1 oder 2
gezeigten Vorrichtung in einer weiteren
Ausführungsform.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform treten
mit leichtem Öl beladene Feststoffe, von der Zentrifuge
kommend in einem System, in welchem ein leichtes fluidie
rendes Öl in der Entwässerungsstufe verwendet wird, in
einen im wesentlichen bei Atmosphärendruck betriebenen
Entöler ein, in dem sie in direkten Kontakt mit einem heißen
inerten Blasgas gebracht werden. Das Blasgas besteht aus
gasförmigen Verbrennungsprodukten von dem Ofen, der zum
Erhitzen des Kochers der Fig. 1 verwendet wird, welcher
Dampf für die Entwässerungsstufe und andere Verwendungs
zwecke liefert. Der Entöler kann, wenn gewünscht, von
außen beheizt werden, z.B. indem Dampf durch einen ihn
umgebenden Mantel geschickt wird. Das verdampfte leichte
Öl und das austretende Blasgas werden vom Entöler wegge
führt. Das dampfförmige leichte Öl wird vorteilhafterweise
kondensiert und von dem ausströmenden Gas abgetrennt.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform werden Fest
stoffe, die restliches nicht flüchtiges fluidierendes Öl
enthalten, in einer Zentrifuge mit einem leichten Öl ex
trahiert, um das schwere relativ nicht flüchtige Öl zu
entfernen. Mit leichtem Öl beladene Feststoffe, die von
der Zentrifuge kommen, treten in einen Entöler ein, in
welchem sie in direkten Kontakt mit einem heißen inerten
Blasgas gebracht werden. Das Blasgas sind gasförmige Ver
brennungsprodukte des Ofens, der zum Heizen des Kochers
in der Fig. 2 verwendet wird, welcher Dampf für die Ent
wässerung sowie für den Heizmantel des Entölers liefert.
Verdampftes leichtes Öl und austretendes Blasgas werden
von dem Entöler weggeführt. Das dampfförmige leichte Öl
wird vorteilhafterweise kondensiert und von dem austre
tenden Blasgas abgetrennt.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird ein iner
tes Gas, ein anderes Gas als die gasförmigen Verbrennungs
produkte, in einem Ofen erhitzt und danach in direkten
Kontakt mit mit leichtem Öl beladenen Feststoffen in einen
Entöler gebracht. Auch hier wird verdampftes leichtes Öl
und austretendes Blasgas vom Entöler weggeführt.
In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist das heiße
inerte Blasgas die gasförmigen Verbrennungsprodukte eines
Ofens, aber nicht eines Ofens, der in anderer Weise mit
dem System verbunden ist; es ist z.B. nicht der Ofen, der
zum Heizen des Kochers verwendet wird, welcher Dampf für
die Entwässerung eines Gemisches von Wasser-Feststoff-Systemen
und fluidierendem Öl durch Verdampfen liefert. Die heißen
gasförmigen Verbrennungsprodukte werden direkt mit den mit
leichtem Öl beladenen Feststoffen in einem Entöler in
Kontakt gebracht. Die austretenden Blasgase und das ver
dampfte leichte Öl werden vom Entöler weggeführt.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird ein Strom
eines Wasser-Feststoff-Systems, Feststoffe in Lösung oder
Dispersion, durch eine Leitung 12 in einen Fluidier- oder
Mischtank 10 eingeleitet. Leichtes fluidierendes Öl ge
langt durch eine Leitung 14 in den Tank 10. Die flüssige
Mischung im Fluidiertank 10 wird mittels einer Rührvor
richtung 16 bewegt und aus dem Tank 10 mittels einer Pumpe
18 abgezogen. Die Pumpe 18 fördert das Gemisch durch eine
Leitung 20 zum Verdampfungsbereich der ersten Stufe oder
des dritten Effekt-Verdampfers einer Trocknungs-Verdampfer-
Gruppe. In dem Verdampfer 22 wird Wasser und ein Teil des
leichten Öls bei Unterdruck von z.B. 67,56 bis 337,82 hPa
absolut weggedampft. Die Temperatur des partiell entwässer
ten und partiell entölten Produkts des eingeleiteten Ge
misches von Wasser-Feststoff-System in leichtem Öl liegt
im Bereich von etwa 20 bis 121° C, vorzugsweise etwa 32 bis
80° C, abhängig von dem im Verdampfer herrschenden Druck.
Das System wird durch ein Gemisch von Dampf und dampf
förmigem leichtem Öl von einer Leitung 24 erhitzt, das
eine Temperatur hat, die etwa 16,5 bis 22° C über der Tem
peratur des partiell entwässerten Gemisches aus Wasser-
Feststoff-System und Öl liegt, und das von der Dampfkammer
der folgenden oder zweiten Stufe des Verdampfers kommt.
Das Kondensat des Heizdampfes wird durch eine Leitung 26
abgezogen, welche mit einer Leitung 28 in einer T-Ver
bindung zusammentrifft. Das Kondensat wird durch die
Leitung 28 zu einem Öl-Wasser-Abscheider 30 geführt. Das
Gemisch von Wasserdampf und dampfförmigem leichtem Öl,
das als ein Ergebnis der teilweisen Entwässerung des ein
geführten Gemisches von Wasser-Feststoff-System in leichtem
Öl gebildet worden ist, wird aus der Dampfkammer des Ver
dampfers 22 durch eine Leitung 34 in einen Kondensator 36
geführt, in welchem mittels einer Vakuumpumpe 38, die mit
dem Kondensator 36 über eine Vakuumleitung 40 verbunden
ist, Unterdruck herrscht.
Das Gemisch von Wasserdampf und Dampf leichten Öls, das über
die Leitung 34 in den Kondensator 36 geführt wird, wird
durch Kühlwasser, welches in den Kondensator durch eine
Leitung 42 eintritt und den Kondensator durch eine Leitung
44 verläßt, kondensiert. Das Kondensatgemisch aus warmem
Wasser und leichtem Öl wird durch eine Leitung 46 von dem
Kondensator zum Öl-Wasser-Abscheider 30 geleitet. Im Öl-
Wasser-Abscheider 30 wird das Gemisch von Wasser und leich
tem Öl, einschließlich das Gemisch, das von einem Kondensa
tor 126, auf den weiter unten noch eingegangen wird, zurück
kommt, in leichtes Öl und teilweise geklärtes Wasser; das
noch etwas leichtes Öl enthält, getrennt. Das abgetrennte
leichte Öl wird aus dem Öl-Wasser-Abscheider 30 von einer
Leitung 48 weggeführt und zu einem Sammeltank 50 für
leichtes Öl geleitet.
Das teilweise geklärte Wasser wird vom Öl-Wasser-Abschei
der 30 über eine Leitung 54 zu einem Coalescer 56 ge
führt. In dem Coalescer 56 wird das teilweise geklärte
noch etwas leichtes Öl enthaltende Wasser in leichtes Öl
und reines Produkt-Wasser getrennt. Das abgetrennte
leichte Öl wird aus dem Coalescer 56 durch eine Leitung 58
abgezogen, welche sich mit der Leitung 48 in einer T-
Verbindung trifft, und schließlich zu dem Leichtöl-
Sammeltank 50 geleitet. Das reine Produkt Wasser wird aus
dem Coalescer 56 durch eine Leitung 60 entfernt. Wenn ge
wünscht, kann ein Teil des Produkt-Wassers im System wie
derverwendet werden. Es kann auch das ganze zurückgewonnene
Wasser in einem Sammelbehälter gespeichert werden, um
später für Zwecke verwendet werden zu können, bei denen
im wesentlichen reines Wasser gebraucht wird.
Das teilweise entwässerte Gemisch von Wasser-Feststoff-
System in leichtem Öl aus dem Verdampfer 22 wird laufend
durch eine Leitung 62 mittels einer Pumpe 64 entfernt.
Das teilweise entwässerte Gemisch wird durch die Leitung
62 in den Verdampfungsbereich der zweiten Stufe 66 des
Verdampfers gedrückt. In der zweiten Verdampfungsstufe
läuft der gleiche Vorgang ab wie in der ersten Stufe, aus
genommen, daß der Druck höher ist. Der Druck in jeder
nachfolgenden Verdampfungsstufe ist etwas höher als in
der vorangegangenen Stufe, wobei in der letzten Stufe etwa
atmosphärischer Druck herrscht. Die Temperatur des weiter
entwässerten Produkts der zweiten Verdampfungsstufe liegt
im Bereich von etwa 38 bis 205° C, vorzugsweise von etwa
52 bis 177° C, abhängig vom Druck in dem Verdampfer. Das
Heizmedium ist ein Gemisch aus Wasserdampf und dampfförmi
gem leichtem Öl, dessen Temperatur etwa 16,5 bis 22° C
höher ist als die Temperatur des weiter entwässerten
Breies, der die zweite Verdampfungsstufe verläßt. Das
Heizdampfgemisch kommt durch eine Leitung 68 von der Dampf
kammer der dritten oder folgenden Verdampfungsstufe. Das
Kondensat des gemischten Heizdampfes wird von der zweiten
Stufe 66 des Verdampfers durch die Leitung 28 abgezogen
und an den Öl-Wasser-Abscheider 30 abgegeben. Wie weiter
oben schon gesagt, wird das Gemisch von Wasserdampf und
Dampf leichten Öls, welches bei der weiteren Entwässerung
des partiell entwässerten Gemisches von Wasser-Feststoff-
System in leichtem Öl gebildet worden ist, von der Dampf
kammer der zweiten Stufe 66 des Verdampfers durch die Lei
tung 24 entfernt und als Heizmedium in der ersten Stufe 22
des Verdampfers verwendet.
Der weiter entwässerte Brei von Wasser-Feststoff-System in
leichtem Öl wird aus der zweiten Stufe 66 des Verdampfers
abgezogen und mittels einer Pumpe 70 durch eine Leitung
74 entfernt. Das weiter entwässerte Gemisch wird durch eine
Leitung 74 in den Verdampfungsbereich der dritten Stufe 76 des
Verdampfers geführt. Der Druck in der dritten Stufe ist
höher als der in der zweiten Stufe, vorzugsweise ist der
Druck etwa atmosphärischer Druck. Die Temperatur des Pro
duktes der dritten Stufe 76 des Verdampfers, d.h. eines
Breies von Feststoffen in leichtem Öl, der etwa 1 Gew.-%
Wasser, bezogen auf den ganzen Brei enthält, ist höher als
die Temperatur des Produkts der zweiten Stufe 66 des Ver
dampfers; sie liegt im Bereich von etwa 38 bis 205° C, vor
zugsweise von etwa 65 bis 177° C. Das Heizmedium der dritten
Stufe 76 des Verdampfers ist Dampf einer Temperatur, die
etwa 16,5 bis 27,5° C über der Temperatur des Produkts,
das ist ein weitgehend wasserfreier Brei von Feststoffen
in leichtem Öl, liegt. Dieser Dampf wird in einem Dampf
kesselofen 77 erzeugt und der dritten Verdampferstufe 76
über eine Leitung 78 zugeführt. Das Kondensat des Heiz
dampfes wird durch eine Leitung 80 abgezogen und zum
Dampfkesselofen 77 zurückgeführt. Wie schon erwähnt, wird
das Gemisch aus Wasserdampf und Dampf leichten Öls, das
als Ergebnis der weiteren Entwässerung des Breies von Fest
stoffen in leichtem Öl gebildet worden ist, von der Dampf
kammer der dritten Verdampferstufe 76 durch eine Leitung
86 entfernt und als Heizmedium in der zweiten Verdampfer
stufe 66 verwendet.
Der im wesentlichen wasserfreie Brei von Feststoffen in
leichtem Öl wird aus der dritten Stufe 76 des Verdampfers
abgezogen und mittels einer Pumpe 82 durch die Leitung 84
einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 86 zugeführt.
In der Zentrifuge 86 wird das leichte Öl von den Feststof
fen getrennt und über eine Leitung 88 zum Sammeltank 50
für leichtes Öl geleitet, Das zurückgewonnene leichte
fluidierende Öl wird mittels einer Pumpe 90 aus dem Tank
50 entfernt und durch die Leitung 14 wieder zum Fluidier-
oder Mischtank 10 zurückgeführt zum Wieder-Umlaufen durch
das ganze System. Wenn das Verfahren einen Überschuß an
Öl liefert, wird dieses Öl aus dem Tank 50 gewonnen und
für die Verwendung außerhalb der Vorrichtung gespeichert.
Die Feststoffe, die noch restliches leichtes Öl absorbiert
haben, verlassen die Zentrifuge 86 und gelangen in einen
Behälter 94 mit bewegbarem Boden über eine Leitung 96.
Im Behälter 94 werden die Feststoffe veranlaßt, zum Aus
gang des Behälters vorzurücken, von wo aus sie mittels
Schwerkraft durch eine Leitung 98 in einen Feststoff-
Entöler 100 gelangen. Der Entöler 100 kann, wenn gewünscht,
außen durch den im Dampfkessel 77 gebildeten Dampf, wel
cher in den Dampfmantel 102 durch eine Leitung 104 gelangt,
beheizt werden. Das Kondensat des Dampfmantels wird durch
eine Leitung 106 abgezogen und zum Dampfkessel zurückgeführt.
Heiße gasförmige Verbrennungsprodukte, die in dem Ofen des
Dampfkessels 77 erzeugt werden, werden durch ein Ofenzug
rohr 107 ausgetragen. Mindestens ein Teil der heißen gas
förmigen Verbrennungsprodukte wird vom Ofenzugrohr 107
durch eine damit verbundene Leitung 108 in den Entöler
100 geleitet, wo sie als inertes Blasgas mit den mit
leichtem Öl beladenen Feststoffen in direkten Kontakt
kommen und die Verdampfung des leichten Öls bewirken.
Ein Lüfter 109 in der Leitung 108 liefert Druck, um die
gasförmigen Verbrennungsprodukte durch die Leitung 108
zu führen. Das austretende Blasgas und verdampftes leich
tes Öl treten aus dem Entöler 100 durch die Leitung 110
aus. Es ist so zu verstehen, daß die Stelle, an welcher
die Leitung 108 mit dem Ofenzugrohr 107 zusammentrifft,
durch die Temperatur bestimmt wird, die die gasförmigen
Verbrennungsprodukte, d.h. das inerte Blasgas haben soll.
Je höher die Temperatur gewünscht wird, um so tiefer wird
die Stelle liegen, an der das Zugrohr 107 und die Leitung
108 zusammentreffen. Wenn maximale Blasgastemperaturen ge
wünscht werden, kann die Leitung 108 direkt an dem Ofen
des Dampfkessel 77 angeschlossen sein.
Die von absorbiertem leichtem Öl befreiten Feststoffe
werden aus dem Entöler 100 mittels Schwerkraft ausgetra
gen und durch eine Leitung 114 zu einem Behälter 116 mit
bewegbarem Boden geführt. Der Schneckenfördererboden des
Behälters 116 führt die Feststoffe zum Ausgang des Behäl
ters, wo die Feststoffe, die frei von fluidierendem leich
tem Öl sind und sich in im wesentlichen wasserfreiem Zu
stand befinden, ausgetragen und durch eine Leitung 118
einer Mahl- oder Zerkleinerungsvorrichtung 119 zugeführt
werden. Mittels der Vorrichtung 119 werden die Feststoffe
granuliert, wenn nicht in Pulverform gebracht, und von der
Mahlvorrichtung 119 strömen sie durch eine Leitung 120 zu
einem Dreh-Wahlventil oder Dreiwegehahn 121, durch welchen
sie entweder in eine Leitung 122 oder in eine Leitung 123
gelangen. Die Leitung 122 führt zu einer Sammelstelle oder
Packvorrichtung, von wo aus die Feststoffe für weitere Ver
wendung außerhalb der dargestellten Gesamtanlage entfernt
werden. Die Leitung 123, auf die der Dreiwegehahn 121 der
Fig. 1 eingestellt ist, führt zu einem Sauggebläse 124,
durch welches die zerkleinerten Feststoffe in den Verbren
nungsbereich des Ofens des Dampfkessels 77 durch eine
Leitung 125 geführt werden.
Das aus dem Entöler 100 austretende Blasgas und dampfförmi
ges leichtes Öl werden durch die Leitung 110 in den Konden
sator 126 geführt. Das dampfförmige leichte Öl, das in den
Verdampfer 126 durch die Leitung 110 eintritt, wird durch
Kühlwasser, welches durch eine Leitung 128 in den Konden
sator 126 eingeführt wird und ihn durch eine Leitung 130
verläßt, kondensiert. Das kondensierte leichte Öl und
irgendwelches damit verbundene Wasser, das aus der Konden
sation von Wasserdampf, der von den Produkt-Feststoffen
mitgeschleppt worden ist, resultiert und/oder der mit dem
inerten Gas, im vorliegenden Fall dem Zugrohrgas verbunden
ist, werden aus dem Kondensator 126 durch eine Leitung
132 an den Öl-Wasser-Abscheider 30 abgegeben. Das gekühlte
ausströmende Blasgas wird vom Kondensator 126 durch eine
Leitung 134 an die Atmosphäre abgegeben. Da das ausströ
mende Blasgas aus dem Kondensator 126 ungehindert in die
Atmosphäre austritt, ist der Druck im Entöler 100 im we
sentlichen atmosphärischer Druck. Daher wird die Entölungs
stufe im wesentlichen bei Atmosphärendruck durchgeführt.
Obwohl nach der Darstellung in Fig. 1 das aus dem Entöler
100 austretende Gemisch von Blasgas und dampfförmigem
leichtem Öl zum Kondensator 126 zurückgeführt wird, wo
der Öldampf kondensiert und von dem austretenden Blasgas abge
trennt wird, kann die Energie des Gemisches von Blasgas
und dampfförmigem leichtem Öl selbstverständlich auch zu
rückgewonnen werden, indem das Gemisch Wärme an die erste
Stufe 22 oder die zweite Stufe 66 des Verdampfers oder an
irgendeine andere Verdampfungsstufe der Anlage abgibt,
ausgenommen an die äußere dritte Stufe 76 des Verdampfers,
da das darin enthaltene Öl das Kondensat, welches vom Ofen
des Kochers 77 durch die Leitung 80 zurückgeführt wird,
verunreinigen würde, und auch weil die Temperatur des Ge
misches nicht hoch genug sein würde um den Anforderungen,
die an Wärmeübertragung gestellt werden, Rechnung tragen
zu können. Alternativ kann das austretende Gemisch von
Blasgas und dampfförmigem leichten Öl auch zum Vorwärmen
des Gemisches von Wasser-Feststoff-System und leichtem
fluidierendem Öl durch Einspritzen in den Fluidiertank
10 verwendet werden, oder an irgendeiner anderen Stelle
des Systems, wo die Rückgewinnung von Energie zur Ver
besserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beitragen
kann.
Die vorstehende Beschreibung der Fig. 1 trifft auf den
Fall zu, daß das Wasser-Feststoff-System ursprünglich
kein schweres, relativ nicht flüchtiges Öl enthält. Wenn
das Wasser-Feststoff-System ursprünglich mit einem schwe
ren, relativ nicht flüchtigen Öl verbunden wäre, würde
das schwere Öl durch das leichte fluidierende Öl während
des Pressens herausextrahiert werden. In der in Fig. 1 ge
zeigten Ausführungsform wird die gesamte Ölfraktion von
dem Preßvorgang als fluidierendes Öl in den Umlauf zurück
geführt. Dementsprechend würde sich, wenn ein schweres Öl
anwesend wäre, schnell ein Gleichgewicht einstellen, nach
welchem schweres Öl aus dem Wasser-Feststoff-System durch
fluidierendes Öl extrahiert wird im gleichen Ausmaß, in
welchem es durch das umlaufende Öl ersetzt wird. Das End
ergebnis würde ein im wesentlichen trockenes Feststoffpro
dukt sein, das im wesentlichen den gleichen Gehalt an
schwerem Öl hat wie das Ausgangsmaterial, bezogen auf
wasserfreies Material.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der
ein Gemisch von Wasser-Feststoff-System in einem relativ
nicht flüchtigen fluidierenden Öl der Entwässerung durch
Hitzeverdampfung unterworfen wird, woran sich die Abtren
nung des Hauptteils des nicht flüchtigen Öl von den weit
gehend wasserfreien Feststoffen anschließt. Die weitgehend
wasserfreien Feststoffe haben restliches, relativ nicht
flüchtiges Öl absorbiert, das durch Extraktion mit einem
relativ flüchtigen leichten Öl entfernt wird. Die restli
ches leichtes Öl enthaltenden Feststoffe werden danach in
einem Entöler in direkten Kontakt mit den gasförmigen Ver
brennungsprodukten eines Ofens gebracht.
Bei der Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher die
in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung verwendet wird, tritt ein
Strom von Wasser-Feststoff-System (eine Lösung oder eine
Dispersion) durch eine Leitung 140 in den Fluidiertank 138.
Nicht flüchtiges fluidierendes Öl tritt durch eine Leitung
142 in den Fluidiertank 138. Das flüssige Gemisch im Flui
diertank 138 wird mittels einer Rührvorrichtung 144 bewegt
und dann aus dem Tank 138 durch eine Pumpe 146 abgezogen.
Die Pumpe 146 liefert das Gemisch durch eine Leitung 148
an ein Feinmahlwerk 150, worin die festen Teilchen bis zu
einer maximalen Größe von etwa 6,35 mm gemahlen werden.
Ein Teil des Ausstoßes des Mahlwerks 150, wie zum Mahlen
zu hartes Material, wird durch eine Leitung 152 zum Flui
diertank 138 zurückgeführt, während der übrige Ausstoß
durch eine Leitung 154 zu einem Speisetank 156 geführt
wird. Das flüssige Gemisch im Speisetank 156 wird mittels
eines Rührgerätes 158 bewegt und aus dem Speisetank 156
durch eine Pumpe 160 abgezogen. Die Pumpe 160 trägt das
flüssige Gemisch durch eine Leitung 162 aus, welche mit
einer Leitung 164 in einer T-Verbindung zusammentrifft.
Das flüssige Gemisch wird durch die Leitung 164 zur
ersten oder vierten Stufe 166 eines Trocknungsverdampfers
geführt. In der Verdampfungsstufe 166 wird Wasser bei
Unterdruck von z.B. 67,56 bis 337,78 hPa absolut wegge
kocht. Die Temperatur des teilweise entwässerten Produkts
des eintretenden Gemisches von Wasser-Feststoff-System
und nicht flüchtigem fluidierendem Öl liegt im Bereich
von etwa 20 bis 120° C, vorzugsweise von etwa 32 bis 80° C,
abhängig vom Druck im Verdampfer. Das System wird von durch
eine Leitung 168 herangeführtem Dampf erhitzt, dessen Tem
peratur etwa 16,5 bis 22° C über der des teilweise entwässer
ten Gemisches von Wasser-Feststoff-System in Öl liegt. Das
Kondensat des Heizwasserdampfes wird durch eine Leitung 170
in eine Fallwasserkasten 172 abgezogen. Der infolge der
teilweisen Entwässerung des eingeführten Gemisches von
Wasser-Feststoff-System und nicht flüchtigem Öl gebildete
Wasserdampf wird von der Dampfkammer der Verdampferstufe
166 durch eine Leitung 174 in einen barometrischen Konden
sator 176 abgezogen, in welchem Unterdruck mittels einer
Vakuumpumpe 178, die mit dem Kondensator 176 über eine
Vakuumleitung 180 verbunden ist, aufrechterhalten wird.
In einen Kondensator 176 durch die Leitung 174 eintreten
der Wasserdampf wird vermischt mit und kondensiert durch
Kühlwasser, das durch eine Leitung 182 in den Kondensator
176 eintritt. Der resultierende Warmwasserstrom wird durch
eine Leitung 184 an einen Fallwasserkasten 186 abgegeben.
Von dem Fallwasserkasten 186 wird das Produktwasser durch
eine barometrische Austragleitung 188 abgezogen. Wenn ge
wünscht, kann ein Teil des Produktwassers in der Anlage
wiederverwendet werden. Alternativ kann das ganze zurück
gewonnene Wasser in einem Behälter gelagert werden, um
später für Zwecke, für die weitgehend reines Wasser er
forderlich ist, verwendet werden zu können.
Das teilweise entwässerte Gemisch von Wasser-Feststoff-
System und Öl wird kontinuierlich von der Verdampfungs
stufe 166 durch die Leitung 164 mit Hilfe einer Pumpe 190
entfernt. Die Leitung 164 trifft mit einer Leitung 192
in einer T-Verbindung zusammen, wodurch ein Teil des aus
der Verdampfungsstufe 166 durch die Leitung 164 austreten
den Gemisches durch die Leitung 164 zur ersten Verdampfungs
stufe 166 wieder zurückgeführt wird und ein Teil des Gemi
sches in die Leitung 192 tritt, welche mit einer Leitung
194 in einer T-Verbindung zusammentrifft. Die Pumpe 196
drückt das teilweise entwässerte Gemisch durch die Leitung
192 und schließlich durch die Leitung 194 zu einer zweiten
Stufe 198 des Verdampfers. In der zweiten Stufe 198 läuft
ein Vorgang ab, der dem in der ersten Stufe entspricht,
ausgenommen, daß der Druck allgemein höher ist. Der
Druck in jeder folgenden Verdampfungsstufe ist gewöhn
lich etwas höher als der in der vorangegangenen Stufe
und nähert sich in der letzten Stufe etwa Atmosphären
druck. Die Temperatur des weiter entwässerten Produkts
der zweiten Verdampfungsstufe 198 liegt im Bereich von
etwa 38 bis 205° C, vorzugsweise von etwa 93 bis 177° C,
abhängig von dem Druck in der Verdampfungsstufe. Das
Heizmedium ist Dampf, dessen Temperatur etwa 16,5 bis
22° C über der Temperatur des weiter entwässerten Fest
stoffbreies, der die zweite Verdampfungsstufe verläßt,
liegt. Der Heizdampf kommt durch eine Leitung 200 von
der Dampfkammer der dritten oder folgenden Verdampfungs
stufe. Das Kondensat des Heizdampfes wird durch eine Lei
tung 204 abgezogen und an den Fallwasserkasten 172 abge
geben.
Der weiter entwässerte Brei von Wasser-Feststoff-System
in Öl wird mittels einer Pumpe 206 aus der zweiten Ver
dampferstufe 198 durch die Leitung 194 abgezogen. Die
Leitung 194 trifft mit einer Leitung 208 in einer T-
Verbindung zusammen, wodurch ein Teil des aus der Ver
dampfungsstufe 198 durch die Leitung 194 ausgetragenen
Schlamms durch die Leitung 194 zur Verdampfungsstufe 198
zurückgeführt wird und ein Teil des Gemisches in die Lei
tung 208 eintritt, welche mit einer Leitung 210 in einer
T-Verbindung zusammentrifft. Eine Pumpe 212 drückt das
weiter entwässerte Gemisch durch die Leitung 208 und
schließlich durch eine Leitung 210 zur dritten Stufe 214
des Verdampfers. Der Druck in der dritten Stufe ist etwas
höher als der in der zweiten Stufe 198, liegt aber vor
zugsweise etwas unter Atmosphärendruck. Die Temperatur
des noch weiter entwässerten Gemisches von Wasser-Fest
stoff-System und Öl, welches die dritte Stufe des Ver
dampfers verläßt, liegt im Bereich von etwa 38 bis 205° C,
vorzugsweise von etwa 93 bis 177° C; gewöhnlich ist die
Temperatur etwas höher als die des Gemisches, welches
von der zweiten Verdampfungsstufe 198 kommt. Das Heiz
medium ist Dampf einer Temperatur, die etwa 16,5 bis
27,5° C über der des Produkts liegt; der Dampf kommt von
der Dampfkammer der folgenden oder vierten Stufe des Ver
dampfers durch eine Leitung 216. Das Kondensat des Heiz
dampfes wird durch eine Leitung 218 abgezogen und an den
Fallwasserkasten 172 abgegeben.
Der noch weiter entwässerte Brei von Feststoffen in Öl,
der aus der dritten Verdampfungsstufe 214 abgezogen wird,
wird mittels einer Pumpe 220 durch die Leitung 210 ausge
tragen. Die Leitung 210 trifft mit einer Leitung 222 in
einer T-Verbindung zusammen, wodurch ein Teil des aus der
Verdampfungsstufe 214 durch die Leitung 210 austretenden Ge
misches durch die Leitung 210 zur Verdampfungsstufe 214
zurückgeführt wird und ein Teil des Gemisches in die Lei
tung 222 eintritt, welche mit einer Leitung 224 in einer
T-Verbindung zusammentrifft. Eine Pumpe 226 drückt den
Brei durch die Leitung 222 und schließlich durch die Lei
tung 224 in eine vierte Verdampfungsstufe 228 des Ver
dampfers. Der Druck in der vierten Stufe ist gewöhnlich
etwas höher als der in der dritten Stufe, vorzugsweise
nahezu Atmosphärendruck. Die Temperatur des Produkts der
vierten Verdampfungsstufe 228, d.h. eines Breies von Fest
stoffen in Öl, welcher etwa 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf
den ganzen Brei enthält, liegt im allgemeinen über der
des Produkts der dritten Verdampfungsstufe 214; die Tem
peratur liegt im Bereich von etwa 38 bis 205° C vorzugs
weise von etwa 93 bis 177° C. Das Heizmedium ist Dampf ei
ner Temperatur, die etwa 16,5 bis 27,5° C über der des Pro
dukts, d.h. eines im wesentlichen wasserfreien Breies von
Feststoffen in Öl, liegt. Der Dampf wird in einem Dampf
kessel 230 erzeugt und durch eine Leitung 232 der vierten
Stufe 228 des Verdampfers zugeführt. Das Kondensat des
Heizdampfes wird durch eine Leitung 234 abgezogen und zum
Dampfkessel 230 zurückgeführt.
Der im wesentlichen wasserfreie Brei von Feststoffen in
Öl wird aus der vierten Verdampfungsstufe 228 mittels
einer Pumpe 236 durch die Leitung 224 abgezogen. Die Lei
tung 224 trifft mit einer Leitung 238 in einer T-Verbindung
zusammen, wodurch ein Teil des aus der vierten Verdampfungs
stufe 228 durch die Leitung 224 ausgetragenen Gemisches
durch die Leitung 224 zur Verdampfungsstufe 228 zurückge
führt wird und ein Teil des Gemisches in die Leitung 238
eintritt. Eine Pumpe 240 drückt den Brei durch die Lei
tung 238 zu einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge
244, die mit einem ersten Abschnitt mit fester Schale und
einem zweiten Abschnitt mit Siebschale versehen ist. Der
Hauptteil oder größere Teil des relativ nicht flüchtigen
fluidierenden Öls wird von den Feststoffen im ersten Ab
schnitt der Zentrifuge 244 abgetrennt und über eine Lei
tung 246 zu einem Fluidieröltank 248 zurückgeführt. Das
zurückgewonnene fluidierende Öl wird mittels einer Pumpe
250 durch die Leitung 142 zum Fluidiertank 138 zur In
umlaufführung in der Anlage zurückgeführt. Wenn bei dem
Verfahren ein Überschuß an fluidierendem Öl anfällt, kann
es dem Ölbehälter 248 entnommen und für weitere Verwendung
außerhalb der Anlage gelagert werden.
Die Feststoffe, die noch restliches fluidierendes Öl ab
sorbiert haben, bewegen sich von dem ersten Abschnitt mit
fester Schale zum zweiten Abschnitt mit Siebschale der
Zentrifuge 244. In den Siebschalenabschnitt der Zentrifuge
244 wird ein relativ flüchtiges leichtes Öl niedriger
Viskosität durch eine Leitung 252 eingeführt, wo es in
innigen Kontakt mit den Feststoffen, die restliches flui
dierendes Öl absorbiert enthalten, kommt. Das relativ
leichte Öl extrahiert das fluidierende Öl von den Fest
stoffen in dem Siebschalenabschnitt der Zentrifuge 244,
und das Gemisch von leichtem Öl und extrahiertem flui
dierendem Öl wird von der Zentrifuge 244 durch eine
Leitung 254 zu einem Tank 256 geleitet.
Die Feststoffe, an denen noch restliches relativ leich
tes Öl absorbiert ist, treten aus dem Siebabschnitt der
Zentrifuge 244 aus und in einen Behälter 258 mit bewegtem
Boden ein. Der bewegte Boden des Behälters 258 verursacht,
daß die Feststoffe zur Austrittsstelle vorrücken, wo sie
durch Schwerkraft durch eine Leitung 260 in einen Mutter
kuchen-Entöler 262 fallen. Der Entöler 262 kann, wenn ge
wünscht, von außen mittels Dampf, der im Dampfkessel 230
erzeugt wird und in einen Dampfmantel 264 durch eine Lei
tung 266 eingeführt wird, erhitzt werden. Das Kondensat
des Dampfmantels wird durch eine Leitung 268 abgezogen und
zum Dampfkessel 230 zurückgeführt. Im Ofen des Dampfkessels
230 gebildete heiße gasförmige Verbrennungsprodukte werden
durch ein Ofenzugrohr 270 eingeführt. Mindestens ein Teil
der heißen gasförmigen Verbrennungsprodukte wird vom
Zugrohr 270 durch eine Leitung 272, die mit dem Rohr 270
verbunden ist und einen Staubsammler jeder beliebigen
Bauart einschließen kann, geführt; die heißen Verbren
nungsprodukte kommen in direkten Kontakt mit den mit leich
tem Öl beladenen Feststoffen und verursachen die Verdampfung
des leichten Öls. Ein Lüfter 274 in der Leitung 272 schafft
Druck, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte durch die
Leitung 272 zu führen. Ausströmendes Blasgas und dampf
förmiges leichtes Öl treten aus dem Entöler 262 durch
eine Leitung 276 aus. Die Stelle, an der die Leitung 272
mit der Zugrohrleitung 270 verbunden ist, bestimmt die
gewünschte Temperatur der gasförmigen Verbrennungspro
dukte, d.h. des inerten Blasgases. Je höher die Tempera
tur sein soll, um so tiefer liegt die Stelle an der Zug
leitung 270, an der die Leitung 272 angeschlossen ist.
Wenn maximale Blasgastemperatur gewünscht wird, kann die
Leitung 272 mit dem Ofen des Dampfkochers 230 direkt ver
bunden werden.
Die von absorbiertem leichtem Öl befreiten Feststoffe
werden mittels Schwerkraft aus dem Entöler 262 in einen
Behälter 278 mit bewegtem Boden übergeführt. Der Schnecken
fördererboden des Behälters 278 leitet die Feststoffe zum
Behälterausgang, wo die von fluidierendem und leichtem
Öl freien Feststoffe, die im wesentlichen wasserfrei sind,
durch eine Leitung 280 ausgetragen werden.
Ausströmendes Blasgas und dampfförmiges leichtes Öl, die
aus dem Entöler 262 austreten, werden durch eine Leitung
276 in einen Kondensator 282 geführt. Die Dämpfe leichten
Öls, die durch die Leitung 276 in den Kondensator ein
treten, werden durch Kühlwasser kondensiert, das durch
eine Leitung 284 in den Kondensator 282 eintritt und ihn
durch eine Leitung 286 wieder verläßt. Das kondensierte
leichte Öl und irgendwelches zufällig damit verbundene
Wasser werden aus dem Kondensator 282 durch eine Leitung
288 in einen Tank 290 geführt, der in einen leichtes Öl-
Wasser-Behälter und einen leichtes Öl-Beruhigungsbehälter
unterteilt ist. Das abgekühlte ausströmende Blasgas wird
vom Kondensator 282 durch eine Leitung 292 weggeführt. Da
vom Kondensator austretendes Blasgas unbehindert in die
Atmosphäre abgegeben wird, ist der Druck im Entöler 262
weitgehend Atmosphärendruck. Die Entölungsstufe wird daher
praktisch bei Atmosphärendruck durchgeführt. Obwohl in
Fig. 2 gezeigt ist, daß das austretende Blasgas und das
dampfförmige leichte Öl vom Entöler 262 zum Kondensator 282
geführt werden, wo der Öldampf kondensiert und vom Blasgas
abgetrennt wird, kann die Energie des Gemisches von Blasgas
und dampfförmigem Öl auch zurückgewonnen werden, indem die
Wärme irgendeiner Verdampfungsstufe zugeführt wird, ausge
nommen der Außenseite der vierten Stufe 228 des Verdampfers,
weil das darin enthaltende Öl das Kondensat, das zum Dampf
kocher 230 durch die Leitung 234 zurückgeführt wird, verun
reinigen würde und auch weil die Temperatur des Gemisches
für Wärmeübertragung nicht ausreichen würde. Alternativ
kann das austretende Gemisch von Blasgas und verdampftem
leichtem Öl zum Vorwärmen des Gemisches aus Wasser-Fest
stoff-System und fluidierendem Öl durch Einspritzen in
den Fluidiertank 138 verwendet werden, oder an irgendeiner
anderen Stelle des Systems, wo die Rückgewinnung von
Energie zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Ver
fahrens beitragen kann.
Das Gemisch von relativ leichtem Öl und extrahiertem
fluidierendem Öl im Tank 256 wird mittels einer Pumpe
296 durch eine Leitung 298 zu einem Verdampferrohrbündel
300 an der zweiten Verdampferstufe 198 geführt. Die Strö
mungsrate durch die Leitung 298 wird durch ein Ventil 302
geregelt. Die extrahierte Fraktion fluidierenden Öls wird
mit dem teilweise entwässerten Brei von Feststoffen in Öl,
der aus der zweiten Verdampfungsstufe 198 durch die Leitung
194 abgezogen wird, vereinigt, während das verhältnismäßig
leichte Öl verdampft und zusammen mit dem Wasserdampf
von der Dampfkammer der zweiten Verdampfungsstufe 198 durch
die Leitung 168 geführt wird, um als Heizmedium der ersten
Stufe 166 zu dienen. Dem Fachmann wird es klar sein, daß
ein unabhängiges Verdampferrohrbündel 300 nicht notwendi
gerweise benutzt werden braucht, sondern daß das Gemisch
von leichtem Öl und extrahiertem fluidierendem Öl vom Tank
256 an jede Verdampfungsstufe in der Anlage geliefert wer
den kann.
Eine Leitung 304 ist an ihrem einen Ende durch eine T-Ver
bindung mit der Leitung 194 und an ihrem anderen Ende durch
eine T-Verbindung mit der Leitung 298 verbunden. Die Strö
mungsrate des leichten Öls und des extrahierten fluidie
renden Öls in der Leitung 298 sowie der Druck in der Lei
tung 298 werden durch das Ventil 302 geregelt, so daß ein
Teil des Breies von wässrigen Feststoffen in Öl, der durch
die Leitung 194 hindurchgeht, durch die Leitung 304 zur
Leitung 298 und schließlich zum Verdampferrohrbündel 300
abgeleitet wird, wo der Brei einer weiteren Verdampfung
unterworfen wird.
Vom Kopf der Verdampferzone der dritten Stufe 214 des
Verdampfers geht eine Leitung 306 aus, durch welche
nicht kondensierbare Materialien und mitgerissenes kon
densierbares Material geleitet wird. Der Zutritt zu der
Leitung 306 wird durch ein Ventil 308 geregelt. Eine Lei
tung 310, die durch ein Ventil 312 geregelt wird, führt
vom Kopf der Verdampferzone der zweiten Verdampfungsstufe
198 zur Leitung 306, die mit ihr in einer T-Verbindung zu
sammentrifft. In ähnlicher Weise verbindet eine Leitung 314,
kontrolliert durch ein Ventil 316, den Kopf der unabhängigen
Verdampfungszone 300 mit der Leitung 306, und eine Leitung
318, durch ein Ventil 320 geregelt, verbindet den Kopf der
Verdampferzone mit der ersten Stufe 166 mit der Leitung 306.
In der Leitung 306 wird Unterdruck mittels einer Strahl
pumpe 324 aufrechterhalten, die mit Dampf durch Leitung
326 versorgt wird. Durch Einstellung der Ventile 308, 312,
316 und 320 kann der gewünschte Unterdruck in der dritten,
zweiten und ersten Stufe des Verdampfers aufrechterhalten
werden.
Dampf von der Strahlpumpe 324 sowie nicht kondensierbare
und kondensierbare Materialien werden durch eine Leitung
328 zu einem komprimierbaren Fallwasserkasten 330 geführt.
Nicht kondensierbares Material und eingeschlossenes kon
densierbares Material werden durch eine Leitung 332 von
dem komprimierbaren Fallwasserkasten 330 zu einem Konden
sator 334 geführt. Der Kondensator 334 wird durch Kühl
wasser gekühlt, das in den Kondensator durch eine Leitung
336 eintritt und ihn durch eine Leitung 338 verläßt. Nicht
kondensierbares Material tritt aus dem Kondensator 334
durch eine Leitung 340 aus. Eingeschlossenes kondensier
bares Material wird von dem Kondensator 334 durch eine
Leitung 344 zu dem komprimierbaren Fallwasserkasten 333
zurückgeführt. Kondensierbares Material, im wesentlichen
Wasser und das relativ leichte Öl, werden durch eine Lei
tung 346 von dem komprimierbaren Fallwasserkasten 330 zum
Tank 290 geführt, der, wie schon erwähnt, in einen Raum
für leichtes Öl und Wasser und einen Leichtölberuhigungs
raum unterteilt ist. Das Kondensat,
das im wesentlichen aus Wasser und dem leichten Öl besteht,
wird mittels einer Pumpe 348 vom Fallwasserkasten 172
zum Tank 290 durch eine Leitung 350 geführt.
Im Tank 290 wird das Gemisch von Wasser und relativ leich
tem Öl getrennt in im wesentlichen reines leichtes Öl,
das in den Beruhigungsraum für leichtes Öl eintritt, und
zum Teil gereinigtes, etwas leichtes Öl enthaltendes Wasser,
welches in dem Leichtöl-Wasser-Raum verbleibt. Überschüssi
ges leichtes Öl wird mittels einer Pumpe 352 durch eine
Leitung 354 von dem Leichtöl-Beruhigungsraum des Tanks
290 in Lagertanks gedrückt. Leichtöl, das in dem Verfahren
zum Extrahieren fluidierenden Öls aus den Feststoffen be
nötigt wird, wird mittels einer Pumpe 356 aus dem Leicht
öl-Beruhigungsraum des Tanks 290 durch die Leitung 252 zu
der kontinuierlichen Zentrifuge 244 gedrückt.
Das teilweise geklärte Wasser, welches noch etwas des rela
tiv leichten Öls enthält, wird mittels einer Pumpe 358 von
dem Leichtöl-Wasser-Raum des Tanks 290 durch eine Leitung
362 zu einem Coalescer 360 gedrückt. Gereinigtes Kondensat,
bestehend aus reinem Wasser, wird aus dem Coalescer 360
durch eine Leitung 364 entfernt und in Lagertanks geleitet.
Leichtöl, das von dem Wasser in dem Coalescer 360 abgetrennt
worden ist, wird durch eine Leitung 366 und durch Leitungen
368 und 370, die mit der Leitung 366 in einer T-Verbindung
verbunden sind, aus dem Coalescer 360 entfernt. Die Leitung
366 führt das leichte Öl zum Tank 290 zurück, wo es in den
Leichtöl-Beruhigungsraum eintritt und schließlich in Lager
tanks kommt oder zu der kontinuierlichen Zentrifuge 244 ge
leitet wird, um fluidierendes Öl aus den Feststoffen zu
extrahieren.
Fig. 3 zeigt einen Teil der Vorrichtung, die in einer Ab
wandlung der Vorrichtung der Fig. 1 oder der Fig. 2 ver
wendet wird, bei der das heiße inerte Blasgas ein inertes
Gas ist, das in dem Ofen der Vorrichtung oder alternativ
in einer Heizvorrichtung, die mit der in Fig. 1 oder 2
gezeigten Vorrichtung nicht irgendwie verbunden ist, er
hitzt wird. Die Vorrichtung in Fig. 3 unterscheidet sich
grundsätzlich von der der Fig. 1 und 2 dadurch, daß
das heiße inerte Blasgas nicht gasförmige Verbrennungs
produkte sind, sondern ein inertes Gas, wie Stickstoff
oder Kohlendioxid. Fig. 3 ist als eine Abwandlung der Vor
richtung der Fig. 1 gezeigt, doch könnte diese Abwandlung
ebenso an der Vorrichtung der Fig. 2 vorgenommen werden.
Obwohl in Fig. 3 die Verwendung des Dampfkessels 77 der
Fig. 1 als Mittel zum Erhitzen des inerten Gases gezeigt
ist, kann das inerte Gas alternativ auch in einer Heizvor
richtung, die sonst nicht mit der Vorrichtung der Fig. 1
verbunden ist, erhitzt werden.
In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform treten mit
leichtem Öl beladene Feststoffe in einen Mutterkuchen
entöler 100 über die Leitung 98 ein. Der Entöler 100 kann
von außen durch Dampf, der im Dampfkessel 77 erzeugt wird,
durch die Leitung 104 in den Dampfmantel 102 eintreten.
Das Kondensat des Dampfmantels wird durch die Leitung 106
abgezogen und zum Dampfkessel 77 zurückgeführt. Ein inertes
Gas in einer Heizspule 374 wird innerhalb des Zugrohres 107
des Dampfkessels 77 erhitzt. Die Heizspule 374 ist an einem
Ende mit der Leitung 108 verbunden, die das heiße inerte
Blasgas in den Entöler 100 führt, wo es in direkten Kon
takt mit den mit leichtem Öl beladenen Feststoffen kommt
und die Verdampfung des leichten Öls verursacht. Fest
stoffe, die von adsorbiertem leichtem Öl befreit sind,
werden aus dem Entöler 100 durch die Leitung 114 ausge
tragen. Der Lüfter 109 in der Leitung 108 liefert den
Druck, um das heiße inerte Blasgas durch die Leitung 108
zu führen. Austretendes inertes Blasgas und dampfförmiges
leichtes Öl verlassen den Entöler 100 durch die Leitung 110.
Die Lage der Heizschlange 374 in dem Zugrohr 107 wird durch
die gewünschte Temperatur des inerten Blasgases bestimmt.
Je höher die Temperatur sein soll, um so tiefer ist die Lage
der Heizschlange 374 in dem Zugrohr 107. Wenn maximale
Blasgastemperaturen gewünscht werden, kann die Heiz
schlange 374 innerhalb des Ofens des Dampfkessels 77
in Stellung gebracht werden.
Das ausströmende Blasgas und das dampfförmige leichte Öl,
die aus dem Entöler 100 austreten, werden durch die Lei
tung 110 in den Kondensator 126 geführt. Die Dämpfe leich
ten Öls, die durch die Leitung 110 in den Kondensator 126
treten, werden durch Kühlwasser kondensiert, das durch die
Leitung 128 in den Kondensator eintritt und ihn durch die
Leitung 130 verläßt. Das kondensierte leichte Öl wird aus
dem Kondensator 126 durch die Leitung 132 weggeführt. Ab
gekühltes ausströmendes inertes Blasgas wird aus dem Kon
densator durch eine Leitung 376 weggeführt, welche mit dem
anderen Ende der Heizschlange 374 verbunden ist. Das inerte
Blasgas wird demgemäß in Umlauf geführt.
Fig. 4 zeigt einen Teil einer abgewandelten Vorrichtung
der Fig. 1 oder der Fig. 2, bei der das heiße inerte Blas
gas die gasförmigen Verbrennungsprodukte eines Ofens sind,
der nicht anders mit der Vorrichtung der Fig. 1 oder der
Fig. 2 verbunden ist. Obwohl Fig. 4 eine Abwandlung der
Vorrichtung der Fig. 1 zeigt, kann die gleiche Abwandlung
auch an der Vorrichtung der Fig. 2 vorgenommen werden.
In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform treten die mit
leichtem Öl beladenen Feststoffe in den Mutterkuchen-Ent
öler 100 über die Leitung 98 ein. Der Entöler 100 kann,
wenn gewünscht, von außen mittels Dampf beheizt werden
der im Dampfkessel 77 erzeugt wird und in den Dampfmantel
102 durch die Leitung 104 geführt wird. Das Kondensat des
Dampfmantels wird durch die Leitung 106 abgezogen und zum
Dampfkessel 77 zurückgeführt. Der Dampf, der zum Heizen
der Verdampferstufen der Anlage dient, wird auch im Dampf
kessel 77 erzeugt und zur dritten Stufe 76 des Verdampfers
durch die Leitung 78 geführt. Das Kondensat des Heizdampfes
wird durch die Leitung 80 abgezogen und zum Dampfkessel 77
zurückgeführt.
Heiße gasförmige Verbrennungsprodukte werden in einem
Ofen 380 erzeugt, der ein Industriegenerator für inertes
Gas bekannter Bauart sein kann, und durch ein Zugrohr 382
ausströmen gelassen. Mindestens ein Teil der heißen gas
förmigen Verbrennungsprodukte werden vom Zugrohr 382 über
eine Leitung 384, die mit dem Zugrohr 382 verbunden ist,
in den Entöler 100 geleitet, wo sie als inertes Blasgas
in direkten Kontakt mit den mit leichtem Öl beladenen
Feststoffen kommen und die Verdampfung des leichten Öles
verursachen. Die von leichtem Öl befreiten Feststoffe wer
den aus dem Entöler 100 durch die Leitung 114 entfernt.
Der Lüfter 386 in der Leitung 384 erzeugt Druck, um die
gasförmigen Verbrennungsprodukte durch die Leitung 384 zu
leiten. Ausströmendes Blasgas und dampfförmiges leichtes
Öl treten aus dem Entöler 100 durch die Leitung 110 aus.
Wie weiter oben schon erwähnt, ist der Punkt, an welchem
die Leitung 384 mit dem Zugrohr 382 verbunden ist, abhängig
von der Temperatur, die die gasförmigen Verbrennungsprodukte
haben sollen. Je höher die gewünschte Temperatur der gas
förmigen Verbrennungsprodukte ist, um so tiefer liegt die
Stelle am Zugrohr 382, wo die Leitung 384 mit dem Zugrohr
verbunden ist. Bei maximaler Blasgastemperatur kann die
Leitung 384 direkt mit dem Ofen verbunden sein.
Aus dem Entöler 100 austretendes Blasgas und dampfförmiges
leichtes Öl werden durch die Leitung 110 in den Kondensator
126 geführt. Die durch die Leitung 110 in den Kondensator
126 eintretenden Dämpfe leichten Öls werden durch Kühl
wasser gekühlt, welches durch die Leitung 128 in den Kon
densator eintritt und ihn durch die Leitung 130 verläßt.
Das kondensierte leichte Öl wird aus dem Kondensator durch
die Leitung 132 abgeführt. Gekühltes ausströmendes Blasgas
wird aus dem Kondensator durch die Leitung 134 an die
Atmosphäre abgegeben. Da ausströmendes Blasgas unbehindert
aus dem Kondensator in die Atmosphäre tritt, befindet sich
der Entöler 100 im wesentlichen bei Atmosphärendruck. Die
Entölung wird daher praktisch bei Atmosphärendruck durch
geführt.
Obwohl in Fig. 4 gezeigt ist, daß das Blasgas und das
dampfförmige leichte Öl, die aus dem Entöler 100 austreten,
zu dem Kondensator 126 geführt werden, wo der Öldampf kon
densiert wird und sich aus dem Blasgas abtrennt, kann die
Energie des Blasgas-Öldampf-Gemisches auch zurückgewonnen
werden, indem Wärme an die erste Verdampfungsstufe 22,
die zweite Verdampfungsstufe 66 oder irgendeine andere
Verdampfungsstufe der Anlage abgegeben wird, ausgenommen
an die Außenseite der dritten Verdampfungsstufe 76, da
das darin enthaltene Öl das zum Dampfkessel 77 durch die
Leitung 80 zurückgeführte Kondensat verunreinigen würde,
und auch weil die Temperatur des Gemisches für Wärmeaus
tausch nicht hoch genug wäre. Alternativ kann das ausströ
mende Gemisch von Blasgas und dampfförmigem leichtem Öl
auch zum Vorwärmen des Gemisches aus Wasser-Feststoff
system und leichtem fluidierendem Öl durch Einspritzen in
den Fluidiertank 10 oder an irgendeiner anderen Stelle der
Anlage, verwendet werden, wo die Rückgewinnung seiner
Energie zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beitragen kann.
Claims (8)
1. Verfahren zum Abtrennen von leichtem Öl von damit ver
bundenen Feststoffen, welche bei der Aufarbeitung von
Wasser-Feststoff-Systemen nach einer der nachstehenden
Methoden anfallen:
Methode A (1) man vermischt das Wasser-Feststoff-System
mit einem relativ flüchtigen, mit Wasser nicht misch
baren leichten fluidierenden Öl niedriger Viskosität
eines Siedepunkts im Bereich von 65 bis 288° C; (2) man
unterwirft das resultierende ölhaltige Gemisch der Ent
wässerung durch Hitzeverdampfung, wodurch im wesentlichen
alles Wasser und ein Teil des fluidierenden Öls verdampfen;
(3) man kondensiert das Gemisch von Wasser und dampfförmi
gem leichtem Öl und trennt das resultierende Kondensat
in eine Fraktion aus reinem Wasser und eine Fraktion aus
leichtem Öl; (4) man trennt wenigstens etwas von dem
relativ flüchtigen, mit Wasser nicht mischbaren leichten
fluidierenden Öl von dem im wesentlichen wasserfreien
Brei aus Feststoffen in Öl ab;
Methode B (1) man vermischt das Wasser-Feststoff-System
mit einem relativ nicht flüchtigen Öl; (2) man entwässert
das resultierende ölhaltige Gemisch mittels Hitzeverdamp
fung, um Wasserdampf und einen weitgehend wasserfreien
Brei von Feststoffen in Öl zu erhalten; (3) man konden
siert den Wasserdampf; (4) man trennt das meiste des
relativ nicht flüchtigen Öls von den Feststoffen in dem
Ölbrei ab; (5) man entfernt das restliche nicht flüchti
ge Öl von den resultierenden mit Öl beladenen Feststoffen
durch Extraktion mit einem leichten Öl relativ niedriger
Viskosität;
dadurch gekennzeichnet, daß man die resultierenden, noch
restliches leichtes Öl tragenden Feststoffe aus den Stu
fen A (4) oder B (5) in direkten Kontakt mit einem heißen
inerten Blasgas bringt, um das leichte Öl von den Fest
stoffen durch Hitzeverdampfung zu entfernen, das leichte
Öl durch Kondensation vom Blasgas trennt und das abgetrennte
Öl zu der Stufe A (1) oder B (5) zurückführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als heißes inertes Blasgas gasförmige Verbrennungs
produkte, Stickstoff oder Kohlendioxid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Blasgas nach Abtrennung des dampfförmigen leichten
Öls wieder erhitzt und in das Verfahren zurückführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die mit Öl beladenen Feststoffe bei einer Temperatur
von etwa 20 bis etwa 205° C mit inertem Blasgas in Kontakt
bringt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als leichtes fluidierendes Öl ein Kohlenwasserstoff
öl, das im Bereich von etwa 163 bis 205° C siedet, ver
wendet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843443950 DE3443950A1 (de) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | Verfahren zum abtrennen von leichtem oel von damit verbundenen feststoffen sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843443950 DE3443950A1 (de) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | Verfahren zum abtrennen von leichtem oel von damit verbundenen feststoffen sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3443950A1 DE3443950A1 (de) | 1986-06-26 |
DE3443950C2 true DE3443950C2 (de) | 1988-12-15 |
Family
ID=6251709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843443950 Granted DE3443950A1 (de) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | Verfahren zum abtrennen von leichtem oel von damit verbundenen feststoffen sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3443950A1 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2522953C3 (de) * | 1975-05-23 | 1978-05-24 | Hanover Research Corp., East Hanover, N.J. (V.St.A.) | Verfahren zur Abtrennung von schwerflüchtigem Restöl aus trockenen Feststoffen |
DE3030287C2 (de) * | 1980-08-09 | 1985-11-07 | Hanover Research Corp., East Hanover, N.J. | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von reinem Wasser und im wesentlichen trockenen Feststoffen aus Wasser-Feststoff-Systemen |
-
1984
- 1984-12-01 DE DE19843443950 patent/DE3443950A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3443950A1 (de) | 1986-06-26 |
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