DE69002947T2 - Verfahren zur erniedrigung des ölgehalts einer bohrflüssigkeit und apparat zur anwendung dieses verfahrens. - Google Patents
Verfahren zur erniedrigung des ölgehalts einer bohrflüssigkeit und apparat zur anwendung dieses verfahrens.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren des Ölgehalts von Schneidabfällen, die aus einem Bohrschlamm entfernt wurden, der im wesentlichen aus Öl besteht bzw. ölhaltig ist, wobei die Schneidabfälle behandelt werden, um Öl daraus zu extrahieren, wobei die Schneidabfälle in einen trommelförmigen Raum eingeführt werden, in dem eine erhöhte Temperatur vorherrscht, und anschließend in diesem Raum einer Schlagbehandlung unterzogen werden, wobei die Temperatur so hoch gewählt wird, daß Öl und Wasser, die in den Schneidabfällen vorhanden sind, im wesentlichen in entsprechenden Nebel und/oder Dampf umgewandelt werden, wobei der Nebel und/oder Dampf aus dem trommelförmigen Raum entfernt und in einen anderen Raum überführt werden, in dem restlicher Staub aus dem Nebel und/oder Dampf entfernt wird, und wobei die Schneidabfälle in mehr oder weniger trockener Form aus dem trommelförmigen Raum entfernt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens.
- Ein ähnliches Verfahren und eine ähnliche Vorrichtung sind aus der GB-A-2165259 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die erhöhte Temperatur im trommelförmigen Raum durch Reibungswärme verursacht, die durch die Drehbewegung der in der Trommel zum Durchführen der Schlagbehandlung angeordneten Hämmer und durch das Schlagen der Hämmer auf die Schneidabfälle erzeugt wird. In der erwähnten Patentveröffentlichung wird die in der Trommel erforderliche Temperatur nicht festgelegt. Es wird lediglich festgestellt, daß eine wesentlich niedrigere Temperatur als bei anderen bekannten Verfahren zulässig ist, bei denen Temperaturen von 260º oder darüber verwendet werden. Bei der Diskussion der Testergebnisse wird in der GB-A-2165259 eine Temperatur von 172ºC erwähnt, wobei vermutet wird, daß unterhalb dieser Temperatur keine weiteren Änderungen auftreten.
- In der Praxis hat sich gezeigt, daß das bekannte Verfahren zu keinen ausreichenden Ergebnissen führt. Insbesondere zeigt sich, daß es schwierig ist, eine gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten. Falls durch die in der Trommel erzeugte Reibungswärme überhaupt eine gewünschte hohe Temperatur erreicht wird, kann diese Temperatur nicht gesteuert werden.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, das den vorstehend beschriebenen Nachteil nicht aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird durch ein in der Präambel beschriebenes Verfahren gelöst, wobei der trommelförmige Raum kontinuierlich von außen geheizt wird, so daß die Temperatur im Innenraum während der Schlagbehandlung permanent in der Nähe, jedoch unterhalb der Cracktemperatur des in den zu behandelnden Schneidabfällen vorhandenen Öls gehalten wird, und wobei ferner der Druck in den Räumen bei einem Wert von mindestens 0.3 bar über dem atmosphärischen Druck gehalten wird.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der trommelförmige Raum kontinuierlich von außen geeignet geheizt, so daß im Inneren eine erhöhte Temperatur von beispielsweise mindestens 185ºC oder mehr vorherrscht. Die Temperatur im Inneren liegt erfindungsgemäß etwas unterhalb der Cracktemperatur des in den Schneidabfällen vorhandenen Öls. Bei einer derart hohen Temperatur wird das in den Schneidabfällen vorhandene Wasser explodieren, um überhitzten Wasserdampf zu bilden, wobei dieser Prozeß durch die auf die Schneidabfälle angewandte Schlagbehandlung verstärkt wird. Das restliche Öl in den Schneidabfällen wird mitgerissen, so daß ein feiner Ölnebel oder -dampf gebildet wird. Die Schneidabfälle selbst werden durch die Schlagbehandlung pulverisiert, so daß ein feiner und vollständig gleichförmiger Staub entsteht. Durch das Pulverisieren der Schneidabfälle kann die größtmögliche Menge von Öl und Wasser aus den Schneidabfällen entzogen werden. Durch das externe Heizen des trommelförmigen Raums, in dem die Schlagbehandlung durchgeführt wird, kann innerhalb des Raums die Temperatur sehr genau bei einem erforderlichen hohen Wert gehalten werden, so daß die Explosionsentwicklung von Wasserdampf, der Ölteilchen von den Schneidabfällen mit sich reißt, ohne Unterbrechung fortschreitet.
- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Trommel und im damit verbundenen Raum, in dem der Staub vom Wasserdampf und vom Ölnebel getrennt wird, ein Manometerdruck von mindestens 0.3 bar aufrechterhalten. Dieser Druck wird durch den erzeugten Dampf selbst hervorgerufen, wenn die erwähnten Räume in einem wesentlichen Maß geschlossen gehalten werden. Außerdem kann optionell ein etwas höherer Druckwert im System aufrechterhalten werden, wenn über eine mit der Hammermühle verbundene Zuführung Stickstoff eingeleitet wird. Ein weiterer Vorteil dieser Option besteht darin, daß dadurch das Risiko einer Flammenbildung im System verringert werden kann. Typischerweise wird ein Manometerdruck von 1.3 bar nicht überschritten. Teilweise aufgrund des überatmosphärischen Drucks und der Wirkung der Hämmer werden die pulverisierten und gereinigten Schneidabfälle durch die Trommel von der Zufuhrposition zu einer Position befördert, wo die gereinigten und praktisch trockenen Schneidabfälle entnommen werden können. Im getrockneten Produkt ist der Ölgehalt deutlich geringer als 5%, d.h. ca. 2% oder weniger, was ein aus ökologischen Gesichtspunkten zulässiger Wert ist, wenn das Produkt als Abfall gelagert wird.
- Die für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Hammermühle und einen Zyklonentstauber auf, wobei die Hammermühle einen trommelförmigen Körper und eine durch eine Seitenwand der Trommel geführte Umlaufwelle aufweist, die sich axial durch die Trommel erstreckt, wobei die Welle mit einer geeigneten Antriebseinrichtung außerhalb der Trommel verbunden werden kann und Hämmer auf der Umlaufwelle angeordnet sind, wobei die Hämmer im wesentlichen quer zur Welle ausgerichtet sind und sich bis in die Nähe der Trommel-Innenwand erstrecken, wobei die Trommel ferner eine Einlaßöffnung zum Einleiten von öl- und wasserhaltigen Schneidabfällen und Auslaßöffnungen für den Nebel, der Öl, Wasserdampf und Staub enthält, die während des Betriebs der Vorrichtung gebildet wurden, bzw. für die gereinigten Schneidabfälle aufweist, und wobei die Auslaßöffnung für den Nebel mit dem Zyklonentstauber verbunden ist und eine um die Trommel angeordnete Einrichtung vorgesehen ist, um der Trommelwand kontinuierlich Wärme zuzuführen und sie auf einer hohen Temperatur zu halten. Die Einrichtung zum Zuführen von Wärme an die Trommelwand, um sie auf einer hohen Temperatur zu halten, weist vorzugsweise ein in oder auf der Trommelwand angeordnetes System von Kammern auf, die so miteinander verbunden sind, daß ein diese Kammern von einem Zufuhrort zu einem Ausströmort durchströmendes Fluid über den größten Teil der Wand entlangströmt, wobei das Kammersystem mit einem System verbunden ist, in dem erwärmtes Wärmeträgeröl zirkuliert, so daß das Wärmeträgeröl am Zufuhrort in das Kammersystem eingeleitet und am Ausströmort aus dem System entnommen wird.
- Bei einer geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die an entgegengesetzten Seiten gelagerte Welle der Hammermühle mehrere Flansche auf, die an der Welle in beabstandeter Wechselbeziehung befestigt und im wesentlichen quer zur Welle ausgerichtet sind, wobei mehrere gleichmäßig beabstandete Hammerköpfe entlang dem Umfang jedes Flansches angeordnet sind und die Hammerköpfe aufeinanderfolgender Flansche in einer parallel zur Welle verlaufenden Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung sind die Hämmer aufeinanderfolgender Flansche in der Längsrichtung der Trommel betrachtet miteinander nichtfluchtend. Dadurch wird eine Anhäufung von Schneidabfällen zwischen den Flanschen vermieden. Es werden beispielsweise sechs Hammerköpfe symmetrisch entlang des Umfangs jedes Flansches angeordnet. Vorzugsweise wird an zwei entgegengesetzten Seiten der Hammerköpfe eine Schicht aus einem sehr hartem Material angeordnet. Die derart an gegenüberliegenden Seiten mit einer "harten Außenschicht" aus beispielsweise Wolframkarbid versehenen Hammerköpfe können im Lauf der Zeit herumgedreht werden, so daß sie länger verwendet werden können.
- Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so aufgebaut, daß der Durchmesser der Welle in der Hammermühle in der Trommelmitte am größten und an entgegengesetzten Seiten zu ihren Enden hin stufenweise verringert ist, wobei jeder Flansch an der Welle in der Nähe einer solchen gestuften Reduzierung derart angeschweißt ist, daß die Schweißnähte an entgegengesetzten Seiten jedes Flansches einen von der Längsachse der Welle verschiedenen Abstand aufweisen. Der Vorteil solcher unterschiedlich hohen Schweißnähte liegt darin, daß die derart befestigten Flansche weniger leicht deformiert werden können. Zusätzlich zu einer optimalen Verbindung der Flansche mit ihren Hämmern wird durch die beschriebene Reduzierung in entgegengesetzte Richtungen ein besseres Gleichgewicht der Welle und eine bessere Kräfteverteilung während des Betriebs ermöglicht. Ferner kann die Trommel der Hammermühle innen halbkreisförmige Profile aufweisen, die sich in paralleler Richtung zur Trommelachse erstrecken und in beabstandeter Wechselbeziehung an der Innenfläche befestigt sind. Durch solche halbkreisförmigen Profile wird die Trommel zusätzlich geschützt, weil sich während des Betriebs auf und zwischen derartigen Profilen eine "Schicht" aus Schneidabfällen und Bohrstaub bildet.
- Ferner kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Zyklonentstauber ebenfalls eine geeignete Einrichtung zum Beibehalten seiner Innentemperatur aufweisen, die, wenn überhaupt, kaum geringer ist als die Temperatur in der Hammermühle. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zyklonentstauber vertikal angeordnet und weist im wesentlichen einen oberen zylindrischen Abschnitt und einen unteren konischen Abschnitt auf, wobei die Wand des konischen Abschnitts einen Winkel aufweist, der bezüglich der Vertikalen 20º nicht überschreitet, während der konische Abschnitt eine herkömmliche Höhe aufweist, so daß der Zyklonentstauber am unteren Ende eine größere Öffnung besitzt als herkömmlich vorgesehen. Der Vorteil dieses Aufbaus besteht darin, daß ein Verschlammen des Zyklonentstauber im wesentlichen verhindert wird. Die gegebenenfalls vorgesehene Öffnung am unteren Ende des Zyklonentstaubers wird vorzugsweise durch ein Drehventil verschlossen. Mithilfe eines solchen Dreh-Dosierventils kann der Druck im System der Hammermühle und des Zyklonentstaubers aufrechterhalten werden.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Teil eines Systems von Reinigungsstationen sein, die gemeinsam ein vollständiges Behandlungssystem für Schneidabfälle bilden. Ein herkömmliches Behandlungssystem weist einen Hauptwaschbehälter auf, in dem die Schneidabfälle unter Verwendung einer Umrührvorrichtung und eines Waschfluids gewaschen werden. Das Gemisch aus dem Waschfluid und den Schneidabfällen wird vom Hauptwaschbehälter zu zwei parallelen Zentrifugen gepumpt. Die Schneidabfälle, die die Zentrifuge nach dem Zentrifugieren verlassen, haben einen Ölgehalt von ca. 8% und werden über einen Sammelbehälter zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gepumpt. Das von den beiden erwähnten Zentrifugen zugeführte Waschfluid wird über einen Servicetank einer dritten Zentrifuge zugeführt, wo die restlichen festen Teilchen bis auf 2% herab entfernt werden. Diese restlichen festen Teilchen werden auch dem Sammelbehälter der vorliegenden Vorrichtung zugeführt. Das Waschfluid wird im Hauptwaschbehälter wiederverwendet.
- In der Hammermühle der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Ölgehalt der Schneidabfälle auf weit unter 5% verringert, wobei die Schneidabfälle selbst pulverisiert und getrocknet werden. Das trockene Material wird an einem Ende der Hammermühle an deren unterem Ende entnommen. Im Zyklonentstauber der Vorrichtung wird im wesentlichen der gesamte Staub aus dem Wasserdampf und Ölnebel entfernt. Der Wasserdampf/Öl-Nebel wird an der Oberseite über eine Auslaßöffnung entnommen. Die mit dem Zyklonentstauber verbundene Auslaßöffnung zum Entnehmen des vom Staub gereinigten Nebels oder Wasserdampfes wird vorzugsweise in einer Wärmetauschbeziehung mit einem Zufuhrrohr zum Zuführen der zu reinigenden Schneidabfälle an die Hammermühle angeordnet. Auf diese Weise wird der Wasserdampf/Öl-Nebel zu einem Gemisch aus Wasser und Öl kondensiert, während die zu behandelnden Schneidabfälle so auf kostengünstige Weise vorgeheizt werden. Dies kann in einem Schrauben-Verflüssiger durchgeführt werden, bei dem die zu reinigenden Schneidabfälle durch eine Förderschnecke transportiert werden, während im Gehäuse Kanäle vorgesehen sind, die der Wasserdampf/Öl-Nebel durchläuft, wobei der Wasserdampf/Öl-Nebel in diesen Kanälen zu einem Gemisch aus Wasser und Öl von ca. 60ºC abkühlt. Schließlich werden das Wasser und das Öl leicht getrennt, indem das Wasser durch Absaugen entfernt wird.
- Bei einer anderen geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Welle der Hammermühle einen Kanal mit Öffnungen auf, die zwischen den jeweiligen Flanschen enden, um wahlweise Wasser und/oder Chemikalien in die Hammermühle einzuleiten. Bei dieser Ausführungsform kann Wasser eingespritzt werden, wenn bei Schneidabfällen mit einem niedrigen Wassergehalt mehr Wasserdampf erzeugt werden soll. Für verschiedene Zwecke können der Vorrichtung wahlweise Chemikalien zugeführt werden. In einigen Fällen ist es beispielsweise wünschenswert, das ein De-Emulgator eingeleitet wird.
- Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Abbildungen näher beschrieben, es zeigen:
- Figur 1 die Hammermühle bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise als Seitenansicht und teilweise im Querschnitt;
- Figur 2 eine Querschnittansicht der Vorrichtung von Figur 1 entlang der Linie II-II; und
- Figur 3 eine schematische Querschnittansicht des Zyklonentstaubers bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Die Hammermühle der in Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung weist einen im wesentlichen trommelförmigen, horizontal ausgerichteten Körper 1 auf. An der Oberseite der Trommel 1 ist in der Nähe von deren einem Ende eine geeignete Einlaßöffnung 2 zum Zuführen der zu reinigenden Schneidabfälle in die Trommel vorgesehen. Die Einlaßöffnung 2 kann mit einem Zufuhrrohr (nicht dargestellt) verbunden werden. In der Nähe des gegenüberliegenden Endes der Trommel 1 ist in deren unterem Abschnitt eine Auslaßöffnung 3 zum Entnehmen der gereinigten und größtenteils pulverisierten Schneidabfälle aus der Trommel vorgesehen. Im oberen Abschnitt der Trommel 1 ist über der Auslaßöffnung 3 eine Auslaßöffnung 4 zum Ableiten des während des Betriebs in der Trommel erzeugten Wasserdampf/Öl-Nebels vorgesehen. Die Einlaßöffnung 2 und die Auslaßöffnung 3 weisen geeignete Ventile auf, so daß der Druck in der Hammermühle und im damit über die Auslaßöffnung 4 verbundenen Zyklonentstauber während des Betriebs bei einem gewünschten Wert von mindestens 0.3 bar Manometerdruck gehalten werden kann.
- Eine Welle 5 erstreckt sich axial durch die Trommel 1, wobei die Welle 5 durch die gegenüberliegenden Wände der Trommel 1 verläuft und an entgegengesetzten Seiten außerhalb der Trommel 1 in rohrförmigen Elementen 6 und 7 gelagert wird, die an der Trommel 1 stabil befestigt sind. Die Welle 5 kann beispielsweise im Abschnitt außerhalb der Trommel 1 wahlweise ein Kanalsystem (nicht dargestellt) aufweisen, um die Welle 5 während des Betriebs mithilfe einer durch dieses Kanalsystem zirkulierenden Kühlflüssigkeit zu kühlen. Die Welle 5 weist ferner einen Kanal 8 auf, der an einem Ende außerhalb der Trommel 1 und am anderen Ende an mehreren Punkten 9 innerhalb der Trommel 1 an der Oberfläche der Welle 5 endet. Während des Betriebs kann Wasser oder ein anderes Fluid, das beispielsweise Chemikalien enthält, wahlweise über einen solchen Kanal 8 in das Innere der Trommel 1 eingeleitet werden. Die Welle 5 kann mit einem Motor, beispielsweise mit einem Dieselmotor (nicht dargestellt) verbunden werden. In diesem Fall kann das vorhandene Schmierölsystem des Dieselmotors geeignet zum Schmieren und Kühlen der Hauptlager und der Welle 5 der Hammermühle der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.
- Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Durchmesser der Welle 5 in der Mitte der Trommel 1 am größten und stufenweise in entgegengesetzte Richtungen reduziert. In der Nähe jeder Reduzierposition ist ein Flansch 10 auf die Welle 5 so aufgeschweißt, daß die Schweißnähte 11 und 12 an verschiedenen Höhen angeordnet sind. Die Schweißnaht 11 jedes Flansches 10 ist "vor" und die Schweißnaht 12 jedes Flansches "hinter" der Reduzierposition angeordnet. Durch einen derartigen Aufbau wird verhindert, daß die Flansche 10 während des Betriebs verformt werden, und eine bessere Kräfteverteilung während der Umlaufbewegung der Welle mit den Flanschen erreicht, so daß die Hammermühle ein besseres Gleichgewicht besitzt. Außerdem wird gewährleistet, daß die Flansche 10 mit den daran befestigten Hämmern optimal befestigt sind.
- Jeder Flansch 10 weist an mehreren, beispielsweise an sechs Stellen, die entlang des Umfangs des Flansches gleichmäßig beabstandet sind, Paare von Durchgangsbohrungen auf. An diesen Stellen werden Hammerblöcke 13 auf den Flansch 10 montiert und unter Verwendung von Schraubenbolzen 14, die sich durch die Bohrungen erstrecken und durch Schraubenmuttern 15 stabil am Flansch befestigt. An der Vorderseite und an der Rückseite weisen die Hammerköpfe eine harte Schicht aus beispielsweise Wolframkarbid auf. Die Hämmer auf aufeinanderfolgenden Flanschen sind relativ zueinander versetzt angeordnet, so daß die Hämmer aufeinanderfolgender Flansche in einer geraden Linie parallel zur Welle betrachtet nicht auf einer Linie liegen. Durch einen derart versetzten Aufbau wird das Anhäufen von Schneidabfällen zwischen den Flanschen im wesentlichen verhindert.
- Entlang der Innenwand der Trommel 1 sind beispielsweise durch Verschweißen halbkreisförmige Profile 16 an der Innenwand befestigt, die sich in paralleler Richtung zur Welle in zueinander gleichmäßig beabstandeter Beziehung erstrecken.
- Derartige halbkreisförmige Profile schützen die Innenwand vor Verschleiß und ähnlichem. Im Betrieb bildet sich zwischen den halbkreisförmigen Profilen 16 eine Schutzschicht aus Schneidabfällen und Bohrspänen.
- An der Seite der Auslaßöffnungen 3 und 4 ist im Trommelkörper ein Siebblech angeordnet. Das Siebblech 17 verhindert, daß in der Vorrichtung beförderte pulverisierte Schneidabfälle zusammen mit dem in der Trommel 1 gebildeten Wasserdampf oder dem Wasserdampf/Öl-Nebel durch die Auslaßöffnung 4 mitgerissen werden. Jeglicher Staub, der zusammen mit dem Wasserdampf und dem Ölnebel mitgerissen wird, wird im Zyklonentstauber, der über die Auslaßöffnung 4 mit der Trommel 1 verbunden ist und zusammen mit der Hammermühle einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet, aus dem Nebel entfernt.
- An der Außenwand der Trommel 1 sind um die gesamte Trommel herum eine große Anzahl von langgestreckten Kanälen oder Kammern 18 vorgesehen, wobei die Kammern 18 durch Querkanäle 19 paarweise miteinander an deren Enden verbunden sind, so daß das System von Kammern 18 und Querkanälen 19 ein Zickzackmuster von Kanälen um die Trommel 1 bildet. Wie im einzelnen in Fig. 2 dargestellt, sind ein Zufuhrrohr 20 und ein Entnahmerohr 21 jeweils mit einem Paar benachbarter Kanäle 18 verbunden, wobei die Rohre 20 und 21 mit einer Einrichtung 22 für Wärmeträgeröl verbunden sind, wobei die Einrichtung 22 in bekannter Weise eine Einrichtung zum Erwärmen des in der Einrichtung 22 enthaltenen Wärmeträgeröls aufweist, das Öl bei einer gewünschten Temperatur hält und das Öl über das Zufuhrrohr 20 durch das System von Kanälen 18 und 19 pumpt, wobei das Öl über das Entnahmerohr 21 ausströmen kann. Im Betrieb kann durch diesen Aufbau das Äußere des Gehäuses der Trommel 1 bei einer gewünschten hohen Temperatur von beispielsweise 300ºC gehalten werden, so daß im Innenraum eine hohe Temperatur von beispielsweise ca. 225ºC, gerade unterhalb der Cracktemperatur des in der Vorrichtung von den Schneidabfällen zu entfernenden Öls permanent beibehalten werden kann.
- Ferner ist am Boden der Trommel 1 eine Verschlußvorrichtung 23 vorgesehen, die geöffnet werden kann, um die Trommel im Notfall schnell zu entleeren, oder um den Zugang in das Innere zu ermöglichen, wenn Reparaturen durchgeführt werden müssen.
- Figur 3 zeigt schematisch einen Querschnitt des Zyklonentstaubers der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieser Zyklonentstauber weist auf herkömmliche Weise einen zylindrischen oberen Abschnitt 24 und einen damit verbundenen konischen unteren Abschnitt 25 auf (wobei Zyklonentstauber normalerweise vertikal angeordnet sind). Beim vorliegenden Zyklonentstauber weist die Wand des konischen Abschnitts einen Winkel von weniger als 20º bezüglich der Vertikalen auf, im Gegensatz zu bekannten Zyklonentstaubern, bei denen dieser Winkel größer ist. Die Höhen des zylindrischen Abschnitts und des konischen Abschnitts sind mit denen der entsprechenden Abmessungen bekannter Zyklonentstauber vergleichbar, so daß die Öffnung am Boden des Zyklonentstaubers einen größeren Durchmesser als herkömmlich aufweist. Dadurch wird ein Verstopfen während des Betriebs im wesentlichen verhindert.
- An der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 24 ist eine Einlaßöffnung 26 angeordnet. An dieser Einlaßöffnung ist ein Rohr (nicht dargestellt) angeschlossen, dessen anderes Ende mit der Auslaßöffnung 4 der Hammermühle verbunden ist. Am oberen Ende des Zyklonentstaubers ist eine Auslaßöffnung 27 zum Entnehmen des vom Staub gereinigten Wasserdampfes und Ölnebels angeordnet. An der Auslaßöffnung 27 ist ein Entnahmerohr (nicht dargestellt) angeschlossen, das vorzugsweise mit einem Wärmeaustauscher verbunden ist, in dem die zugeführten, zu reinigenden Schneidabfälle mit dem entnommenen gereinigten Wasserdampf und Ölnebel in einen Wärmeaustauschkontakt kommen, indem beispielsweise der Wasserdampf und der Nebel durch die Kanäle im Gehäuse einer Förderschnecke für die Schneidabfälle geleitet werden. Auf diese Weise wird die Temperatur der Schneidabfälle erhöht, bevor die Schneidabfälle in die Hammermühle eingeführt werden. Die Temperatur des Wasserdampfes und des Ölnebels wird auf ca. 60ºC verringert, so daß am Ende des Wärmeaustauschers ein leicht zu trennendes Gemisch von Wasser und Öl entnommen werden kann.
- Der Zyklonentstauber wird durch ein bekannt aufgebautes Dreh-Dosierventil 28 am Boden verschlossen. Weil im Rohr zwischen der Hammermühle und dem Zyklonentstauber keine weiteren Ventile angeordnet sind, kann unter Verwendung des Dosierventils 28 der Druck im gesamten System gesteuert werden. Der Druck sollte erfindungsgemäß mindestens 0.3 bar Manometerdruck betragen.
- Der Zyklonentstauber weist ferner eine Einrichtung auf, um den Innenraum des Zyklonentstaubers auf einer hohen Temperatur zu halten. Diese Einrichtung weist beispielsweise ein System von Kanälen 29 auf, die sich um die Wand des Zyklonentstaubers erstrecken und durch die das Wärmeträgeröl des Systems gepumpt wird. Auf diese Weise wird im Zyklonentstauber eine Temperatur beibehalten, die mit der der Temperatur in der Hammermühle vergleichbar ist, d.h. eine Temperatur gerade unterhalb der Cracktemperatur des Öls im Wasserdampf und Ölnebel. Dadurch wird eine wirksame Trennung des Staubs und der festen Teilchen aus dem Wasserdampf und dem Ölnebel unterstützt.
Claims (12)
1. Verfahren zum Reduzieren des Ölgehalts von
Schneidabfällen, die aus einem Bohrschlamm entfernt wurden und im
wesentlichen aus Öl bestehen oder Öl enthalten, wobei
die Schneidabfälle behandelt werden, um Öl aus ihnen zu
extrahieren, wobei, um das zu bewirken, die
Schneidabfälle in einem trommelförmigen Raum, der erhöhte
Temperaturen enthält, eingeführt werden und dann darin einer
Hammerbehandlung unterzogen werden, wobei die Temperatur
so gewählt ist, daß Öl und Wasser, die in den
Schneidabfällen enthalten sind, im wesentlichen in entsprechenden
Nebel und/oder Dampf umgewandelt werden, die aus dem
trommelförmigen Raum entfernt werden und in einen
anderen Raum überführt werden, wo restlicher Staub aus dem
Nebel und/oder Dampf entfernt wird, während die
Schneidabfälle aus dem trommelförmigen Raum in mehr oder
weniger trockener Form entfernt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß der trommelförmige Raum ständig von außen
geheizt wird, so daß während der Durchführung der
Hammerbehandlung die Temperatur im Inneren durchgängig in
der Nähe aber unterhalb der Cracktemperatur des Öls in
den behandelten Schneidabfällen gehalten wird und ferner
der Druck in den Räumen bei mindestens 0,3 bar
Manometerdruck gehalten wird.
2. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch
1, mit einer Hammermühle und einem Staubabscheider,
wobei die Hammermühle einen trommelförmigen Körper und
eine Drehwelle aufweist, die durch eine Seitenwand der
Trommel geführt wird und sich axial durch die Trommel
erstreckt, wobei die Welle mit einer geeigneten
Antriebseinrichtung außerhalb der Trommel verbunden sein
kann und die Hämmer auf die Drehwelle montiert sind,
wobei die Hämmer sich in einer Richtung erstrecken, die im
wesentlichen quer zur Welle ist, und bis in die
Nachbarschaft der inneren Wand der Trommel reichen, wobei die
Trommel ferner einen Einlaß zum Einführen von
Schneidabfällen aufweist, die Öl und Wasser enthalten, und
Auslässe für den Nebel, der Öl, Dampf und Staub enthält,
die während der Tätigkeit der Vorrichtung gebildet
wurden, bzw. für die gereinigten Schneidabfälle aufweist,
und wobei der Auslaß für den Nebel mit dem
Staubabscheider verbunden ist und eine Einrichtung um die Trommel
herum vorgesehen ist, um kontinuierlich Wärme zur
Trommelwand zu führen und sie auf einer hohen Temperatur zu
halten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Zuführen von Wärme zu der Wand der
Trommel, um sie auf einer hohen Temperatur zu halten,
aus einem System von Kammern besteht, die auf oder in
der Trommelwand vorgesehen sind und miteinander auf
solche Weise verbunden sind, daß ein durch diese Kammer
geschicktes Fluid von einem Ort der Zufuhr zu einem Ort
der Entnahme über den größten Teil der Wand
entlangläuft, wobei das System der Kammern mit einem System
verbunden ist, in dem das erwärmte Öl zum Umlauf
gebracht wird, um das warme Öl in das System der Kammern
am Ort der Zufuhr einzuführen und es aus dem System am
Ort der Entnahme zu entfernen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle der Hammermuhle, die in einem
Lager an entgegengesetzten Seiten befestigt ist, mehrere
Flansche aufweist, die an der Welle in beabstandeter
Wechselbeziehung befestigt sind, wobei die Flansche sich
in einer Richtung erstrecken, die im wesentlichen quer
zur Welle ist, wobei mehrere Hammerköpfe an jedem der
Flansche in gleichfalls beabstandeter Wechselbeziehung
längs des Kreisumfanges des Flansches angeordnet sind
und wobei die Hammerköpfe von aufeinanderfolgenden
Flanschen
in Parallelrichtung zur Welle relativ zueinander
versetzt angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hammerköpfe an zwei Seiten mit einer Schicht aus
sehr hartem Material versehen sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 - 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle ihren größten Durchmesser in der
Mitte der Trommel aufweist und an entgegengesetzten
Seiten stufenweise in Richtung auf ihre Enden reduziert
ist, wobei jeder Flansch auf den Schaft in der Nähe
einer solchen gestuften Reduzierung auf solche Weise
aufgeschweißt ist, daß die Schweißnähte an
entgegengesetzten Seiten jedes Flansches unterschiedlich von der
Achse der Welle beabstandet sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 - 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Staubabscheider eine Einrichtung
aufweist, die bewirkt, daß im Inneren des Staubabscheiders
eine Temperatur ist, die wesentlich niedriger als die
Temperatur in der Hammermühle ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 - 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Staubabscheider vertikal angeordnet
ist und im wesentlichen aus einem zylindrischem Oberteil
und einem anschließenden konischen Unterteil besteht,
wobei die Wand des konischen Teils einen Winkel zur
Vertikalen aufweist, der 20º nicht überschreitet, während
die Höhe des konischen Teils die übliche ist, so daß der
Staubabscheider eine größere Öffnung am Boden als üblich
ist aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Öffnung des Staubabscheiders am Boden durch eine
Drehventileinrichtung abgeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 - 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Auslaßleitung, die mit dem
Staubabscheider verbunden ist, um den von Staub gereinigten
Dampf oder Nebel auszugeben, in einer
Wärmeaustauscheranordnung angeordnet ist, die ein Zuführrohr zum
Zuführen der zu reinigenden Schneidabfälle zu der Hammermühle
aufweist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 - 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle der Hammermühle einen Kanal
mit Öffnungen aufweist, die zwischen den entsprechenden
Flanschen enden, um wahlweise Wasser und/oder
Chemikalien in die Hammermühle einzuführen.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 - 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommel der Hammermühle im Inneren
mit Halbkreisprofilen versehen ist, die an der inneren
Oberfläche in beabstandeter Wechselbeziehung befestigt
sind und sich parallel zur Achse der Welle erstrecken.
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