DE602005001698T2 - Zentrifuge zur trennung einer eine emulsion aus zwei flüssigen phasen mit verschiedenen dichten enthaltenden zugeführten flüssigkeit in eine leichte flüssige phase und eine schwere flüssige phase - Google Patents

Zentrifuge zur trennung einer eine emulsion aus zwei flüssigen phasen mit verschiedenen dichten enthaltenden zugeführten flüssigkeit in eine leichte flüssige phase und eine schwere flüssige phase Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betriff eine Zentrifuge zum Trennen einer eine Emulsion aus zwei flüssigen Phasen mit verschiedenen Dichten enthaltenden zugeführten Flüssigkeit in eine leichte flüssige Phase und eine schwere flüssige Phase, umfassend eine lang gezogene Trommel, die dafür eingerichtet ist, um ihre Langsachse zu rotieren, aufweisend eine im wesentlichen zylindrische Trennkammer, mit einem Einlass zum Einfüllen der Flüssigkeit in die Trennkammer, einen ersten und einen zweiten Auslass in der Trennkammer für die leichte bzw. die schwere flüssige Phase, wobei der Auslass für die leichte flüssige Phase angeordnet ist auf einem ersten radialen Abstand von der Längs- oder Drehachse, und der Auslass für die schwere flüssige Phase angeordnet ist auf einem zweiten, größeren radialen Abstand von der Drehachse, und wobei mehrere sich radial erstreckende Barriereplatten in der Trennkammer zwischen dem Einlass und den Auslässen angeordnet sind, um den Flüssigkeitsstrom von dem Einlass zu den Auslässen zu leiten, wobei die Barriereplatten in unterschiedlichen radialen Abständen von der Drehachse jeweils Überfluss- und/oder Unterflusskanten haben, mit einer ersten Barriereplatte, die sich erstreckt von einem Niveau, welches über oder näher bei der Drehachse liegt als der höchste Füllstand der Flüssigkeit in der Trennkammer, zu einem dritten radialen Abstand von der Drehachse, wobei der dritte radiale Abstand kleiner ist als der Abstand von der Drehachse zu der Innenwand der Trennkammer der Trommel und größer ist als der zweite radiale Abstand, um einen ersten Trennbereich in der Trennkammer auszubilden, in welchen der Einlass einmündet, sodaß die erste Barriereplatte im Betrieb der Zentrifuge den größten Abstand einer Grenzfläche zwischen der leichten und schweren flüssigen Phase in der Trennkammer an der Drehachse bestimmt, und eine zweite Barriereplatte, welche zwischen der ersten Barriereplatte und dem Auslass für die schwere flüssige Phase in Strömungsrichtung angeordnet ist, und welche in einem vierten radialen Abstand von der Drehachse, der größer ist als der zweite radiale Abstand, eine Unterflusskante aufweist, um die schwere flüssige Phase dazu zu zwingen, vor Erreichen ihres Auslasses den vierten radialen Abstand zu passieren. Bei der Drehachse handelt es sich üblicherweise um eine horizontale Achse. Die erste Barriereplatte gewährleistet, daß die Flüssigkeit, die in die Zentrifuge eintritt, durch den ersten Trennbereich strömt.
  • Eine derartige Zentrifuge is vorbekannt aus der US-A-4 362 620 , die eine Zentrifuge (6 der Druckschrift) beschreibt, die eine Trommel aufweist, durch die sich ein mittig angeordneter koaxialer Körper erstreckt, in welchem der Einlass angeordnet ist. Die erste und die zweite Barriereplatte erstrecken sich radial von diesem Körper und der Auslass für die leichte flüssige Phase ist zwischen den beiden Barriereplatten angeordnet. Die erste Barriereplatte zusammen mit einer Endwand in der Trennkammer bilden eine Einlasskammer oder einen ersten Trennbereich, der nach innen hin radial umschlossen, aber nach außen hin zu dem restlichen Teil der Trennkammer radial geöffnet ist. Eine Emulsion, die durch den Einlass in die Einlasskammer geleitet wird, hat dort eine bestimmte Verweilzeit und wird in die leichte und in die schwere flüssige Phase getrennt. Die leichte flüssige Phase sammelt sich radial im Innersten der Einlasskammer und verdrängt die enströmende Emulsion in einem größeren Radius und somit zu einem Bereich mit größerer G-Kraft, die die Trennung der schweren und der leichten flüssigen Phasen beschleunigt. Während die schwere flüssige Phase ungehindert aus der Einlasskammer strömen kann, wird die leichte flüssige Phase darin festgehalten, bis die Einlasskammer mit einer leichtphasigen Flüssigkeit gefüllt wird. Wenn die Einlasskammer mit der leichten flüssigen Phase gefüllt ist, beginnt diese somit, "unter" die Kante der ersten Barriereplatte und "stromaufwärts" in eine Austragskammer für die leichte flüssige Phase zu strömen, die durch die erste und die zweite Barriereplatte ausgebildet wird, und zwar so, daß die leichte flüssige Phase somit eine gewisse Strecke durch einen Bereich mit einer schweren flüssigen Phase zu einer Grenzfläche zwischen der leichten und der schweren flüssigen Phase in dieser Austragskammer strömt. Die Tatsache, daß die leichte flüssige Phase eine gewisse Strecke durch die schwere flüssige Phase strömen muß, macht die vorbekannte Technik unvorteilhaft, da damit das Risiko einer erneuten Vermischung der beiden flüssigen Phasen verbunden ist, was wiederum die Effizienz der Trennung beeinträchtigen würde.
  • Die US-A-4 362 620 entspricht der EP-A-18 474 , in deren Neuheitsbericht die US-A-1 870 608 genannt wird, die eine Trennzentrifuge mit einer Trennkammer beschreibt, aus deren Innenbereich eine getrennte flüssige Phase eine bestimmte Strecke durch eine Röhre radial nach außen geleitet und in eine kleine Kammer geleitet wird, die mit dem Teil der Trennkammer, die die schwere flüssige Phase enthält, in strömungstechnischer Verbindung steht. Aus der kleinen Kammer wird die flüssige Phase zurück zum Zentrum der Trennvorrichtung zu einem Auslass geleitet.
  • Weitere Beispiele von Zentrifugen für die Trennung von Emulsionen sind aus der US-A-5 156 751 und der US-A-5 624 371 vorbekannt.
  • Die US-A-5 156 751 beschreibt eine Zentrifuge, bei der die leichte flüssige Phase direkt aus der Einlasseinkammer gemäß der oben genannten Technik ausgetragen wird. Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Zentrifuge handelt es sich um eine Abscheiderzentrifuge mit einer Förderschnecke für die Leitung einer schwereren festen Phase zu einem dritten Auslass, der außerhalb der Trennkammer angeordnet ist, da dieser durch ein Prallblech an seinem einen Ende ausgebildet wird, der somit zwischen der Trennkammer und dem dritten Auslass angeordnet ist, und der durch eine Barriereplatte an seinem anderen Ende ausgebildet wird.
  • Prallbleche der in der US-A-5 156 761 beschriebenen Art sind in vielfacher Form bekannt, unter anderem aus der WO-A-97/22411 .
  • In der US-A-5 624 371 ist eine Zentrifuge beschrieben, die über keinen zentralen Körper in der Trommel verfügt, und bei der die leichten und die schweren flüssigen Phasen aus einer Einlasskammer oberhalb oder unterhalb der Barriereplattenkanten zu Austragskammern geleitet werden, aus denen die flüssigen Phasen mittels Schöpflöffelelementen (scoop elements) entfernt werden.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Zentrifuge vorzusehen, die eine zuverlässigere Trennung einer schweren und einer leichten flüssigen Phase in einer Emulsion ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zentrifuge der eingangs erwähnten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine dritte Barriereplatte zwischen der ersten Barriereplatte und dem Auslass der leichten flüssigen Phase sich von einem fünften radialen Abstand von der Drehachse, der kleiner ist als der erste radiale Abstand, jedoch größer ist als der Radius des höchsten Füllstands, zu einem sechsten radialen Abstand von der Drehachse, der größer ist als der dritte radiale Abstand, erstreckt, wobei die dritte Barriereplatte und die erste Barriereplatte einen zweiten Trennbereich in der Trennkammer ausbilden, und wobei der Auslass für die leichte flüssige Phase stromabwärts von der dritten Barriereplatte von einem dritten Trennbereich in der Trennkammer angeordnet ist.
  • Durch diese Anordnung der dritten Barriereplatte wird zwischen der ersten und der dritten Barriereplatte ein Raum bzw. ein zweiter Trennbereich erzielt, aus dem die leichten und die schweren flüssigen Phasen in separaten Richtungen weiter zu dem restlichen Teil der Trennkammer oder der dritten Trennkammer strömen, und wobei die Grenzfläche zwischen den schweren und den leichten flüssigen Phasen in dem zweiten Trennbereich nahe zur Unterflusskante der ersten Barriereplatte gebracht werden können, d.h. durch entsprechende Dimensionierung des genannten radialen Abstands in Bezug auf die Dichten der beiden flüssigen Phasen, wobei es somit vermieden wird, daß die leichten flüssigen Phasen weit durch die schweren flüssigen Phasen strömen müssen. Daraus ergibt sich, daß die Emulsion durch die Trennkammer strömen muß, wobei eine bestimmte einheitliche Verweilzeit in der Trennkammer für das jeweilige Emulsionsvolumen erzielt wird.
  • Bei der Zentrifuge kann es sich um eine Abscheiderzentrifuge (Dekanter) mit einem lang gestreckten zentralen Körper, der in der Trennkammer angeordnet und koaxial zur Trommel ist, handeln, bei der der Körper den Auslass enthält und eine Förderschnecke für den Transport einer schweren, relativ festen Phase zu einem dritten Auslass aufweist. Damit weist der Körper vorzugsweise ein Prallblech zwischen dem Einlass und dem dritten Auslass auf, wobei dieses Prallblech den Raum zwischen zwei benachbarten Schneckenwindungen überbrückt und einen Teil dieses Raums blockiet, da es sich von dem Körper zu einem radialen Abstand von der Drehachse erstreckt, der größer ist als der drittte radiale Abstand über den gesamten Umfang des Prallblechs von einer Schneckenwindung zur anderen Schneckenwindung. Somit wird der Strom einer leichten flüssigen Phase aus dem erforderlichen Ende der Einlasskammer gewährleistet.
  • Die Prallbleche sind vorzugsweise im wesentlichen unperforiert, und falls ein zentraler Körper vorhanden ist, kann die erste Barriereplatte eng an dem Körper angebracht werden.
  • Vorzugsweise werden längs des Strömungswegs der Emulsion Oberflächenelemente zwecks Schaffung einer größeren Reibungsfläche vorgesehen. Bei diesen Oberflächenelementen handelt es sich somit um Elemente, deren alleinige Funktion in Bezug auf die Emulsion darin besteht, die Fläche, die diese auf ihrem Weg von dem Einlass zu den Auslässen überstreicht (die Reibungsfläche), zu vergrößern. Eine deartig vergrößerte Reibungsfläche erweitert die Emulsionstrenneigenschaften der Zentrifuge.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand weiterer Ausgestaltungen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen dargelegt, wobei
  • 1 die Prinzipien der erfindungsgemäßen Zentrifuge beschreibt;
  • 2 einen Schnitt durch eine Abscheiderzentrifuge gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
  • 3 einen Schnitt durch eine Variante der Abscheiderzentrifuge gemäß 2 zeigt;
  • 4 einen Schnitt durch eine weitere Abscheiderzentrifuge gemäß vorliegender Erfindung zeigt; und
  • 5 eine weitere Ausgestaltung einer Zentrifuge ohne Förderschnecke zeigt.
  • Alle oben genannten Abbildungen zeigen eine Zentrifuge für die Trennung einer leichten flüssigen Phase und einer schweren flüssigen Phase in einer zugeführten Flüssigkeit, wobei diese Flüssigkeit eine Emulsion enthält oder eine Emulsion ist, die aus zwei flüssigen Phasen unterschiedlicher Dichten besteht. In allen dargelegten Beispielen verfügt die Zentrifuge über eine lang gestreckte Trommel 1, die in an sich bekannter Weise gelenkig angeordnet ist und über einen Antrieb verfügt, der es ihr ermöglicht, sich um ihre horizontale Längsachse Cl zu drehen.
  • Im folgenden wird zwecks genereller Erläuterung der vorliegenden Erfindung auf 1 Bezug genommen.
  • Angeordnet in der Trommel 1 ist eine zylindrisch ausgebildete Trennkammer 2 mit einem Einlass 3 für die Zuführung einer Flüssigkeit. Dort befinden sich Auslässe 4 und 5 aus der Trennkammer 2 für die leichten bzw. schweren flüssigen Phasen, wobei der Auslass 4 für die leichte flüssige Phase in einem ersten radialen Abstand R1 von der Längs- oder Drehachse Cl angeordnet ist, während der Auslass 5 für die schwere flüssige Phase in einem zweiten, größeren radialen Abstand R2 von der Drehachse Cl angeordnet ist.
  • In der Trennkammer 2 zwischen dem Einlass 3 und den Auslässen 4 und 5 sind mehrere Prallbleche 6, 9, 10 mit unterschiedlichem radialen Umfang angeordnet, um den Strömungsweg der Flüssigkeit von dem Einlass zu den Auslässen in unterschielichen Abstandsintervallen von der Drehachse Cl zu blockieren und damit den Strom der Flüssigkeit von dem Einlass zu den Auslässen zu leiten. Die Prallbleche haben entsprechende Überfluss- bzw. Unterflußkanten auf unterschiedlichen radialen Abständen von der Drehachse Cl.
  • Wie man sieht, trägt ein lang gestreckter zentraler Körper 16, der in der Trennkammer 2 angeordnet und koaxial zur Trommel 1 ist, zumindest indirekt einige der Prallbleche, und der Auslass 3 nimmt den Austrag aus dem Körper 16 vor.
  • Somit erstreckt sich eine erste Barriereplatte 6 von einem oberhalb oder näher bei der Drehachse Cl gelegenen Niveau als dem höchsten Füllstand R0 für die Flüssigkeit in der Trennkammer 2 und zu einer Unterflusskante in einem dritten Abstand R3 von der Drehachse Cl, wobei der dritte radiale Abstand R3 kleiner ist als der Abstand von der Drehachse Cl zur inneren zylindrischen Wand 7 in der Trennkammer 2 der Trommel und größer ist als der zweite radiale Abstand R2. Die erste Barriereplatte 6 kann wahlweise eng auf dem Körper 16 angebracht werden. Somit definiert die erste Barriereplatte 6 einen ersten Trennbereich 8 in der Trennkammer am Auslass 3. Im Betrieb der Zentrifuge bestimmt die erste Barriereplatte den größten Abstand von der Drehachse Cl für eine Grenzfläche zwischen den leichten und schweren flüssigen Phasen in der Trennkammer 2.
  • Das erste Prallblech 6 kann sich in den Körper 16 erstrecken oder eine Erstreckung innerhalb des Körpers 16 aufweisen, wobei der höchstmögliche Füllstand innerhalb des Körpers liegt.
  • Eine zweite Barriereplatte 9 wird zwischen der ersten Barriereplatte 6 und dem Auslass 5 für die schwere flüssige Phase angeordnet, und die zweite Barriereplatte 9 vefügt über eine Unterflusskante, die auf einem vierten radialen Abstand R4 von der Drehachse Cl angeordnet ist, der zumindest größer ist als der zweite radiale Abstand R2, da die zweite Barriereplatte 9 gewährleisten muß, daß die leichte flüssige Phase keinen Zugang zu dem Auslass 5 der schweren flüssigen Phase bekommt.
  • Eine dritte Barriereplatte 10 wird zwischen der ersten Barriereplatte 6 und dem Auslass 4 der leichten flüssigen Phase angeordnet. Diese dritte Barriereplatte 10 erstreckt sich von einer Überflusskante auf einem fünften radialen Abstand R5 von der Drehachse, der kleiner ist als der erste radiale Abstand R1, jedoch größer ist als der Radius des höchsten Füllstands R0 zu einer Unterflusskante auf einem sechsten radialen Abstand R6 von der Drehachse, der größer ist als der dritte radiale Astand R3.
  • Der Auslass 4 für die leichte flüssige Phase wird stromabwärts von der zweiten Barriereplatte 9 angeordnet.
  • Auf diese Weise werden sowohl der Auslass 5 für die schwere flüssige Phase als auch der Auslass 4 für die leichte flüssige Phase stromabwärts von der zweiten Barriereplatte 9 angeordnet. Daher wird ein zweiter Trennbereich 11 zwischen der ersten und der dritten Barriereplatte 6 bzw. 10 vorgesehen.
  • Unter fortlaufender Bezugnahme auf 1 arbeitet die Zentrifuge wie folgt:
  • Im Betrieb wird eine die Flüssigkeit enthaltende Emulsion durch den Einlass 3 in den ersten Trennbereich 8 geleitet, in dem die Emulsion in eine schwere flüssige Phase, die den Weg zur Wand 7 der Trommel 1 sucht, und in eine leichte flüssige Phase, die sich oberhalb der schweren flüssigen Phase sammelt, getrennt wird. Da R3 größer ist als R2 (Radius des Auslasses 5 für die schwere flüssige Phase), füllt die schwere flüssige Phase die Trennkammer 2 auf dem ersten Trennbereich 8 bis zur Trennlinie 12 zwischen den leichten und den schweren flüssigen Phasen. Diese Trennlinie positioniert sich auf dem Radius R3, da die leichte flüssige Phase unter der ersten Barriereplatte 6 in Richtung ihres Auslasses 4 strömt, wenn dieser Radius überschritten wird.
  • Von dem ersten Trennbereich 8 strömt die leichte flüssige Phase zu dem zweiten Trennbereich 11.
  • Durch entsprechende Dimensionierung der oben genannten radialen Abstände R1-R4 in Bezug auf die Dichten der beiden flüssigen Phasen ist es der Grenzfläche 13 zwischen den beiden flüssigen Phasen in dem zweiten Trennbereich 11 möglich, nahe bei der Unterflusskante der ersten Barriereplatte 6 zu liegen, die auf dem Radius R3 angeordnet ist.
  • Daher muß die leichte flüssige Phase von der Unterflusskante der ersten Barriereplatte 6 nicht durch eine dicke Schicht der schweren flüssigen Phase strömen, um sich mit der Menge an leichter flüssiger Phase in dem zweiten Trennbereich 11 vereinen zu können, und somit tritt an diesem Punkt im wesentlichen keine erneute Vermischung der beiden flüssigen Phasen auf. Von dem zweiten Trennbereich 11 strömt die schwere flüssige Phase unter der Unterflusskante der dritten Barriereplatte 10 auf dem Radius R8 und die leichte flüssige Phase strömt über die Überflusskante der dritten Barriereplatte 10 auf dem Radius R5 in deren entsprechenden Pfaden in Richtung der Auslässe 5, 4. Die Pfade der flüssigen Phasen kreuzen sich einander nach dem zweiten Trennbereich 11 nicht.
  • Von dem zweiten Trennbereich 11 strömen die beiden flüssigen Phasen in einen dritten Trennbereich 14, in dem sich die Grenzfläche 15 zwischen diese positioniert. Von dem dritten Trennbereich 14 strömt die leichte flüssige Phase direkt zu ihrem Auslass 4, während die schwere flüssige Phase direkt unter die zweite Barriereplatte 9 auf einem Abstand R4 von der Drehachse Cl vorbeiströmt. Dieser Abstand muss so bemessen sein, daß er größer ist als der Abstand der Grenzfläche 15 von der Drehachse. Der vierte radiale Abstand R4 kann somit entsprechend gleich dem sechsten radialen Abstand R6 sein.
  • Es ist zu berücksichtigen, daß in den Trennoberflächen 12, 13, 15 noch ungetrennte Emulsion vorhanden sein könnte.
  • In den Ausgestaltungen laut 1-4 wird der Einlass 3 an einem Ende der Trennkammer 2 und die Auslässe 4, 5 am anderen Ende der Trennkammer 2 angeordnet, sodaß die Emulsion durch die gesamte Trennkammer strömen muß.
  • In den Ausgestaltungen laut 2-4 wird die Zentrifuge in an sich bekannter Form als eine Dekanterzentrifuge ausgebildet, da der Körper 16, der in der Trennkammer 2 angeordnet ist, eine Förderschnecke 17 für den Transport einer schweren, relativ festen Phase 18 in Richtung eines dritten Auslasses 19 trägt, der ebenfalls in 1 dargestellt ist. Der Körper 16 trägt ein Prallblech 20 zwischen dem Einlass 3 und dem dritten Auslass 19, wobei dieses Prallblech 20 den Raum zwischen zwei benachbarten Schneckenwindungen überbrückt und einen Teil dieses Raums blockiert, da es sich von dem Körper 16 zu einem siebten radialen Abstand R7 von der Drehachse Cl erstreckt, der größer ist als der dritte radiale Abstand R3 über den gesamten Umfang des Prallblechs 20 von einer Schneckenwindung zur nächsten.
  • In den beschriebenen Beispielen sind die Barriereplatten 6, 9 und 10 als auch das Prallblech 20 unperforiert.
  • In der in 2 dargestellten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Prallblech 20 um eine ebene, kreisförmige Scheibe, wobei sich die erste und die dritte Barriereplatte 6 und 10 axial zwischen zwei benachbarten Windungen der Förderschnecke 17 erstrecken, die selbst die dritte Barriereplatte 10 trägt, während die erste Barriereplatte auch neben den Windungen eng auf dem Körper 16 angebracht ist.
  • In der 3 handelt es sich bei dem Prallblech ebenfalls um eine ebene, kreisförmige Scheibe, wobei sich die erste Barriereplatte 6 axial wie in der Ausgestaltung laut 2 erstreckt. Andererseits wird die dritte Barriereplatte 10 als Teil einer Schneckenwindung mit entgegensetzter Richtung der Gewindesteigung in Bezug auf die Förderschnecke 17 gebildet. Die Überflusskante wird an einer Ausnehmung 21 in der Barriereplatte vorgesehen. Darüber hinaus wird in dem ersten Trennbereich 8 entlang des Strömungspfads der Emulsion ein Reibflächenelement in Form einer geringen Schneckenwindung 22 vorgesehen, um eine größere Reibfläche für die Emulsion zwischen dem Einlass 3 und der ersten Barriereplatte 6 herzustellen. Die Emulsion aus dem Einlass kann ungehindert auf allen Seiten der geringen Schneckenwindung 22 strömen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Reibflächenelement in dem zweiten Trennbereich 11 oder auch in dem dritten Trennbereich 14 vorgesehen werden.
  • In 4 werden die Barriereplatten 6 und 10 in der gleichen Art und Weise wie in 2 gebildet, doch das Prallblech 20' wird als Schneckenwindung geformt, das sich von der stromaufwärts gelegenen Seite einer Förderschneckenwindung 17' erstreckt, dem Drehbereich der Förderschnecke folgt, aber einen steileren Gewindegang aufweist und auf der stromabwärts gerichteten Seite einer zweiten Förderschneckenwindung 17'' einmündet, die stromaufwärts von der ersten Förderschneckenwindung 17'' angeordnet ist. An diesem Punkt bezieht sich der Begriff "stromaufwärts" auf die Förderrichtung der Förderschnecke für die Feststoffphase in Richtung des dritten Auslasses 19.
  • In 5 wird eine Ausgestaltung ohne Förderschnecke gezeigt, bei der die Auslässe 4 und 5 für die leichten bzw. schweren flüssigen Phasen an beiden Enden der Trommel 1 angeordnet sind. In dieser Ausführung der Zentrifuge liegt eine gewisse Symmetrie vor, da der Auslass 3 und der erste Trennbereich 8 in etwa in der Mitte der Trommel 1 relativ zur Längsrichtung angeordnet sind, wobei der erste Trennbereich 8 zwischen zwei gleichartigen Barriereplatten 6 und 6' gebildet wird und es einen zweiten Trennbereich 11, 11' auf beiden Seiten des ersten Trennbereiches 8 gibt, der zwischen zwei dritten Barriereplatten 10 und 10' und der ersten Barriereplatte 6 und 6' vorgesehen ist. Somit werden ebenfalls zwei dritte Trennbereiche 14 und 14' vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung wird die zweite Barriereplatte 9 angrenzend an den rechten, dritten Trennbereich 14' in dieser Abbildung angeordnet. Die beiden Trennbereiche 14, 14' stehen strömungstechnisch beiderseitig in Verbindung: sowohl für die leichte flüssige Phase durch eine Rohrverbindung 23 wie für die schwere flüssige Phase über einen freien Anschluß entlang der Innenwand 7 der Trommel 1.

Claims (9)

  1. Zentrifuge zum Trennen einer eingefüllten, eine Emulsion aus zwei flüssigen Phasen mit unterschiedlichen Dichten umfassende Flüssigkeit in eine leichte flüssige Phase und eine schwere flüssige Phase, umfassend eine lang gezogenen Trommel (1), die dafür eingerichtet ist, um ihre Längsachse (CL) zu rotieren, aufweisend eine im Wesentlichen zylindrische Trennkammer (2), mit einem Einlass (3) zum Einfüllen der Flüssigkeit in die Trennkammer (2), einen ersten und einen zweiten Auslass (4 und 5) in der Trennkammer (2) für die leichte bzw. die schwere flüssige Phase, wobei der Auslass (4) für die leichte flüssige Phase angeordnet ist auf einem ersten radialen Abstand (R1) von der Längs- oder Drehachse (CL), und der Auslass (5) für die schwere flüssige Phase angeordnet ist auf einem zweiten, größeren radialen Abstand (R2) von der Drehachse (CL), und wobei mehrere sich radial erstreckende Barriereplatten (6, 9, 10) in der Trennkammer (2) zwischen dem Einlass (3) und den Auslässen (4 und 5) angeordnet sind, um den Flüssigkeitsstrom von dem Einlass zu den Auslässen zu leiten, wobei die Barriereplatten (6, 9, 10) in unterschiedlichen radialen Abständen von der Drehachse (CL) jeweils Überfluss- und/oder Unterflusskanten aufweisen, eine erste Barriereplatte (6), die sich erstreckt von einem Niveau, welches über oder näher bei der Drehachse (CL) liegt als der höchste Füllstand (R0) der Flüssigkeit in der Trennkammer (2), zu einem dritten radialen Abstand (R3) von der Drehachse (CL), wobei der dritte radiale Abstand (R3) kleiner ist als der Abstand von der Drehachse (CL) zu der Innenwand (7) der Trennkammer (2) der Trommel und größer ist als der zweite radiale Abstand (R2), um einen ersten Trennbereich (8) in der Trennkammer (2) auszubilden, in welchen der Einlass (3) einmündet, sodass die erste Barriereplatte (6) im Betrieb der Zentrifuge den größten Abstand einer Grenzfläche (12) zwischen der leichten und schweren flüssigen Phase in der Trennkammer von der Drehachse (CL) bestimmt, und eine zweite Barriereplatte (9), welche zwischen der ersten Barriereplatte (6) und dem Auslass (5) für die schwere flüssige Phase in Strömungsrichtung angeordnet ist, und welche in einem vierten Abstand (R4) von der Drehachse (CL), der größer ist als der zweite radiale Abstand (R2), eine Überflusskante aufweist, um die schwere flüssige Phase dazu zu zwingen, vor Erreichen ihres Auslasses (5) den vierten radialen Abstand (R4) zu passieren, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der ersten Barriereplatte (6) und dem Auslass (4) für die leichte flüssige Phase eine dritte Barriereplatte (10) erstreckt von einem fünften radialen Abstand (R5), welcher kleiner ist als der erste radiale Abstand (R1), aber größer ist als der Radius des höchsten Füllstands (R0), bis zu einem sechsten radialen Abstand (R6) von der Drehachse, welcher größer ist als der dritte radiale Abstand (R3), wobei die dritte Barriereplatte (10) und die erste Barriereplatte (6) einen zweiten Trennbereich (11) in der Trennkammer (2) ausbilden, und dass der Auslass (4) für die leichte flüssige Phase stromabwärts von der dritten Barriereplatte (10) und von einem dritten Trennbereich (14) in der Trennkammer (2) angeordnet ist.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (3) an einem Ende der Trennkammer (2) angeordnet ist.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (4, 5) am anderen Ende der Trennkammer (2) angeordnet sind.
  4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen lang gestreckten, mittigen Körper (16), der koaxial zur Trommel (1) in der Trennkammer (2) angeordnet ist, wobei der Körper (16) den Einlass (3) enthält und eine Förderschnecke (17) zum Fördern einer schweren, relativ festen Phase (18) in Richtung eines dritten Auslasses (19) aufweist.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper zwischen dem Einlass (3) und dem dritten Auslass (19) eine Leitplatte (20, 20') trägt, wobei die Leiterplatte (20, 20') den Raum zwischen zwei benachbarten Windungen der Schnecke überbrückt und Teile dieses Raumes sperrt, da sie sich erstreckt von dem Körper (16) zu einem siebten radialen Abstand (R7) von der Drehachse (CL), welcher größer ist als der dritte radiale Abstand (R3) über die gesamte Erstreckung der Leiterplatte (20, 20') von einer Windung der Schnecke zur nächsten.
  6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereplatten (6, 9, 10) im Wesentlichen unperforiert sind.
  7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Barriereplatte (6) eng auf dem Körper aufgesetzt ist.
  8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorsehen eines größeren Reibungsbereiches zumindest entlang eines Teils des Strömungsweges ein Reibflächenelement (22) vorgesehen ist.
  9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibflächenelement (22) in dem ersten und/oder zweiten Trennbereich (8, 11) vorgesehen ist.
DE602005001698T 2004-03-09 2005-03-08 Zentrifuge zur trennung einer eine emulsion aus zwei flüssigen phasen mit verschiedenen dichten enthaltenden zugeführten flüssigkeit in eine leichte flüssige phase und eine schwere flüssige phase Active DE602005001698T2 (de)

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DK200400388A DK200400388A (da) 2004-03-09 2004-03-09 Centrifuge til separering af en tilfört væske omfattende en emulsion af to væskefaser med forskellige massefylder i en let væskefase og en tung væskefase
DK200400388 2004-03-09
PCT/DK2005/000151 WO2005084814A1 (en) 2004-03-09 2005-03-08 A centrifuge for the separation of a supplied liquid comprising an emulsion of two liquid phases with different densities into a light liquid phase and a heavy liquid phase

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DE602005001698D1 DE602005001698D1 (de) 2007-08-30
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Inventor name: NIELSEN, TUE KORREMANN, FREDERIKSSUND, DK

Inventor name: MADSEN, BENT, GENTOFTE, DK

Inventor name: NICOLAJSEN, CARL AAGE, OELSTED, DK

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