DE3703525A1 - Vorrichtung zur aufbereitung von oelschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung zur Aufbereitung von insbesondere im Schiffsbetrieb anfallendem Ölschlamm durch Verminderung seines Wassergehaltes, um ihn in einen seine Verbrennung ohne Zusatzstoffe ermöglichenden Zustand zu bringen.

In DE-PS 33 44 526 und DE-OS 34 32 210 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Entwässerung eines Ölschlammes beschrieben, wobei der Ölschlamm in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf durch einen beheizten Behälter umgepumpt wird, in dem ein Unterdruck herrscht, so daß aus dem Schlamm austretendes Wasser verdampft und abgeleitet werden kann. Bei den hier beschriebenen Anlagen wird der Wassergehalt des in einem Leitungssystem umgepumpten Schlammes außerhalb des Behälters gemessen, und bei ausreichend geringem Wassergehalt wird ein Teil des Schlammes weggeleitet, während etwa gleichzeitig frischer Schlamm mittels einer Pumpe in den Kreislauf bzw. den Behälter eingespeist wird. Die Einleitung des Schlammes in den Behälter erfolgt von oben durch eine Düse gegen eine Prallplatte oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Nach DE-OS 34 32 210 wird ein Unterdruck von 0,04 bis 0,4 bar abs. angewendet sowie eine Temperatur, die 15 bis 30°C über dem Siedepunkt reinen Wassers bei demselben Unterdruck liegt, wobei jedoch eine Temperatur von unter 100°C und eine Beheizung z. B. mit dem Motorkühlwasser bevorzugt wird. Der Wassergehalt wird auf einen Anteil von weniger als 30% vermindert.

Vorstehend beschriebene Anlagen wurden auf mehreren Schiffen eingesetzt. Sie benötigten jedoch verhältnismäßig viel Raum, insbesondere wegen des durch einen Heizmantel von außen beheizten Behälters mit recht großem Durchmesser. Eine Verringerung der Oberfläche der in dem Behälter stehenden Flüssigkeit hätte die Leistung der Anlage herabgesetzt. Eine Erhöhung der Beheizungstemperatur führt andererseits zum Brodeln des Ölschlammes und zum Mitreißen von Ölpartikeln mit dem Wasserdampf, wobei wenigstens ein Teil der Ölpartikel aus dem von der Prallplatte abfließenden Ölschleier stammt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderte Vorrichtung so zu verbessern, daß insbesondere der Behälter unter Beibehaltung der Leistung verkleinert, jedoch die Flüssigkeitsoberfläche, aus der Wasserdampf in verstärktem Maße austritt, vergrößert wird, ohne daß Öl in den Kondensatabscheider mitgesogen wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß innerhalb des Behälters eine Vorkammer angeordnet wird, in die der Ölschlamm von unten eingeführt wird und in der er durch eine Heizschlange erhitzt wird. Aus dem oberen offenen Ende der Vorkammer fließt der Ölschlamm über eine Austrittskante und über eine Vielzahl von abwechselnd geneigten Rieselblechen kaskadenartig in dünner Schicht unter mehrfacher Umlenkung ab. Die Rieselbleche vergrößern die Oberfläche, aus der Wasserdampf austreten kann. Die Vorkammer ist vorzugsweise als vertikaler Zylinder ausgebildet. Die Heizschlange ist zweckmäßigerweise innerhalb der Vorkammer angeordnet. Die Rieselbleche sind insbesondere an einer Seite der Vorkammer angeordnet und erstrecken sich bis nahezu an die gegenüberliegende Behälterwand oder laufen von dieser Behälterwand bis fast an die Vorkammer, die außermittig in dem Behälter angeordnet sein kann. Zwischen der inneren Behälterwand und der Vorkammer sowie seitlich von den Rieselblechen bleibt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein Raum frei, in dem Dampf aufsteigen und Öldunst sich beruhigen kann.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise mit Heißdampf oder Thermoöl bei einer Heiztemperatur von 160 bis 200°C beschrieben, wobei der Ölschlamm auf durchschnittlich bis zu etwa 120°C erwärmt wird. Die sich bei einer Heiztemperatur von über 150°C einstellende Temperatur des Schlammes und des austretenden Dampfes ergibt bei der Kondensation des abgeschiedenen Wasserdampfes mit an Bord vorhandenem Kühlwasser einen Unterdruck von etwa 0,6 bis 0,8 bar abs. Die Anordnung der Heizschlange innerhalb der Vorkammer führt zu einer guten Durchmischung des Schlammes bei seiner Erwärmung. Die Erhöhung der Temperatur des Ölschlammes beschleunigt die Abscheidung von Wasserdampf. Die Gefahr, daß durch ein Brodeln des Schlammes am oberen Ende der Vorkammer Ölpartikel in den Kondensator gelangen, ist gering, da der Durchmesser der Vorkammer verhältnismäßig klein ist. Gegebenenfalls kann zwischen dem oberen Ende der Vorkammer und der Austrittsöffnung für den Dampf eine Platte angeordnet werden, von der Ölspritzer nach unten abtropfen, an der aber Dampf vorbeifließen kann.

Es wurde weiter gefunden, daß auf eine Pumpe zur Zuführung des Ölschlammes aus einem Sammeltank oder einer Setzzelle verzichtet werden kann, da der Unterdruck in dem Behälter ausreicht, frischen Schlamm in den Kreislauf zu saugen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen, die die Teile nicht maßstäblich darstellen, beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Abscheidung von Wasser aus Ölschlamm mit einem Behälter, der vereinfacht im Schnitt gezeigt ist.

Fig. 2 einen Schnitt durch den Behälter entsprechend II-II in Fig. 1.

Von verschiedenen Stellen des Schiffes anfallender Ölschlamm wird in einem Sammeltank oder einer Setzzelle (1) gesammelt, aus dem ggf. freies Wasser entfernt werden kann. Der verbleibende Schlamm besitzt noch einen Wassergehalt von über 50%. Eine Trennwand (13) trennt die Setzzelle (1) von einer Mischzelle (3), in die der behandelte Schlamm, dessen Wassergehalt unter 30%, vorzugsweise 20 bis 25%, liegt, eingeleitet wird. Durch eine Leitung (46) kann der entwässerte Schlamm der Verbrennung zugeführt werden.

In dem Behälter (2) erfolgt die Entwässerung des Ölschlammes. Durch die Leitung (32) wird Ölschlamm in die Vorkammer (6) eingedrückt, steigt in ihr hoch, wird dabei durch die Heizschlange (5) erwärmt und fließt oben über die Ausflußkante (7) auf das obere Rieselblech (9) ab. Von diesem gelangt es auf ein entgegengesetztes Rieselblech (10). Eine Anzahl von abwechselnd geneigten Rieselblechen (9, 10) ist übereinander angeordnet. Der erhitzte Schlamm, aus dem ein Teil des Wassers entwichen ist, sammelt sich im unteren Teil (22) des Behälters. Hier kann noch weiterer Wasserdampf austreten. Aus dem unteren Behälterteil (22) wird der Ölschlamm über eine Leitung (27) durch eine Pumpe (30) abgezogen und läuft über eine Leitung (31), eine Dreiwegeventil (34), eine Leitung (40) und die Leitung (32) wieder in die Vorkammer (6). Das Umpumpen des Schlammes erfolgt solange, bis durch eine kapazitive Meßsonde (33) an der Leitung (31) ein ausreichend niedriger Wassergehalt festgestellt wird. In diesem Falle bewirkt die Meßsonde (33), daß das Ventil (34) den Durchfluß in die Leitung (36) zur Mischzelle (3) freigibt, so daß eine Menge des entwässerten Schlammes aus dem Behälter abgegeben wird. Sinkt infolge des entweichenden Wasserdampfes oder durch die Abgabe von entwässertem Schlamm der Füllspiegel in dem Behälter (2), so wird dies durch die Meßstelle (29) bemerkt, die ein Ventil (11) in einer Leitung (12) von der Setzzelle an den Kreislauf öffnet. Hierdurch wird unbehandelter Ölschlamm in den Kreislauf nachgefüllt. Erreicht der Füllstand in dem Behälter (2) die Meßstelle (28), so wird durch diese ein Schließen des Ventiles (11) veranlaßt. Die Temperatur des im Kreislauf befindlichen Ölschlammes kann durch eine Meßeinrichtung (39) beispielsweise vor der Pumpe (30) festgestellt werden, und in Abhängikeit von der Temperatur kann das Ventil (35) in der Zuleitung (37) für das Heizmedium gesteuert werden. Das Heizmedium, beispielsweise Thermoöl oder Dampf, durchfließt die Heizschlange (5) und wird über die Leitung (38) aus dem Behälter (2) herausgeführt.

Der abgeschiedene Wasserdampf entweicht oben aus dem Behälter (2) in ein Abzugsrohr (24) und gelangt in den Kondensator (4). Der Kondensator wird durch Kühlwasser aus der Leitung (41) gekühlt, das durch die Leitung (47) abfließt. Das Kondensat tritt durch eine Leitung (61) aus dem Kondensator (4) aus. In der Leitung (61) sitzt eine Wasserringpumpe (60), die den Unterdruck im Kondensator (4) aufrecht erhält. Die Leitung (61) führt zu einem Standrohr (62), das mit einer Entlüftung (68) versehen ist und aus dem das Kondensat in eine Abflußleitung (63) fließen kann, wenn es bis zum Abfluß gefüllt ist. Über die Leitung (64) und ein Ventil (66) kann aus dem Standrohr Kondensat in den Kondensator (4) zurückgeführt werden, um die Kondensation zu begünstigen. Ein Teil des Kondensats aus dem Standrohr (62) kann über die Leitung (69) und das Ventil (67) der Wasserringpumpe (60) zugeführt werden. An die Leitung (69) führt eine Frischwasser-Zufuhrleitung (65), durch die Kühlwasser zum Anfahren des Systems und zur Kühlung der Pumpe (60) zugefügt werden kann.

Die gegenüber den älteren Vorschlägen höhere Temperatur des Schlammes in dem Behälter (2) und der sich hieraus ergebende verhältnismäßig geringere Unterdruck von 0,6 bis 0,8 bar abs. erhöhen die Lebensdauer der Wasserringpumpe (69). Durch aus dem Standrohr (62) zurückgeführtes Kondensat oder durch den Zusatz von kühlem Frischwasser kann die Temperatur der Wasserringpume herabgesetzt und somit ihr Verschleiß vermindert sowie ihre Förderleistung erhöht werden.

Der Schnitt durch den Behälter (2) gemäß Fig. 2 ist eine Ansicht auf die Vorkammer (6) und die Rieselbleche (9, 10). Auf die Darstellung der Heizschlange (5) in der Vorkammer (6) wurde verzichtet. Der seitliche Rand der Rieselbleche (9, 10) ist nach oben gebogen, so daß der abwärts fließende Ölschlamm im wesentlichen entsprechend der Neigung der Rieselbleche über deren unterste Kante auf das jeweils darunterliegende Blech fließt. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind im Querschnitt des Behälters (2) freie Räume (23) neben der Vorkammer und dem Satz von Rieselblechen vorhanden. In diesen Räumen kann der Dampf aus dem sich unten im Behälter befindlichen Ölschlamm aufsteigen und der auf den Rieselblechen entweichende Wasserdampf zum Abzugsrohr (24) gelangen. In einer bevorzugten Ausführung werden etwa 7 Rieselbleche in der in Fig. 1 dargestellten Anordnung verwendet. Je nach den Abmessungen des Behälters kann die Zahl der Rieselbleche jedoch auch größer oder kleiner sein. Ferner können die Rieselbleche auch eine von der in Fig. 2 dargestellt Form abweichende Ausführung besitzen.

Die Darstellung insbesondere der Fig. 1 ist nur schematisch. In der Praxis ist es möglich, den Behälter (2) zusammen mit dem Kondensator (4) sowie den Rohrleitungen, Ventilen und Pumpen so in einem Gestell zusammenzufassen, daß eine kompakte, außerhalb des Schiffes vormontierbare Einheit entsteht. Gegenüber einer Einheit nach den älteren Vorschlägen konnten die Kanten der Grundflächen infolge der verbesserten Ausführung insbesondere des Behälters (2) um ein Drittel kürzer ausgeführt werden, ohne daß die Leistung verringert wurde. Dieser geringere Raumbedarf einer Anlage ist insbesondere für die beengten Verhältnisse an Bord eines Schiffes vorteilhaft.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von insbesondere im Schiffsbetrieb anfallendem Ölschlamm durch Verminderung seines Wassergehaltes mit einem Behälter, in dem der Ölschlamm erwärmt wird, mit Rohrleitungen zur Entnahme von Ölschlamm aus dem Behälter und Rückführung in diesen, wobei eine Meßeinrichtung für den Wassergehalt an dieser Leitung angeordent ist, sowie mit einer Einrichtung zur Zerteilung des in in den unter Unterdruck stehenden oberen Teil des Behälters eingeleiteten Ölschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (2) eine beheizbare Vorkammer (6) angeordnet ist, an deren oberem, offenem Austrittsende sich eine Ausflußkante (7) befindet, und neben der Vorkammer (6) unterhalb der Austrittskante (7) eine Anzahl von abwechselnd geneigten Rieselblechen (9, 10) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (6) und die Rieselbleche (9, 10) den Querschnitt des Behälters (2) nur teilweise ausfüllen, so daß neben ihnen und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter (6) ein Beruhigungsraum (23) für aufsteigenden Dampf und Öldunst vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr für die Zuleitung des Ölschlamms in die als ein vertikaler Zylinder ausgebildete Vorkammer (6) unten einmündet.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorkammer (6) zur Beheizung des Ölschlammes eine von Heißdampf oder Thermoöl durchflossene Heizschlange (5) angeordnet ist.