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Gegenstrom-Ölreiniger Es ist bekannt, öle, wie Rizinusöl, Olivenöl,
Leinöl und Petroleum, dadurch von freien Ölsäuren, Lipoiden, Naphthensäuren u. dgl.
zu befreien, daß man ein flüssiges Reinigungsmittel, wie z. B. verdünntes Alkali,
und das Öl in einer Reinigungskammer im Gegenstrom aufeinander wirken läßt.
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Zu diesem Zweck führt man die schwerere Flüssigkeit oben, die leichtere
unten in die Kammer ein, wo sie infolge des Einflusses der verschiedenen Schwere
unter Aufsteigen der leichteren und Niedersinken der schwereren Flüssigkeit einander
durchdringen, worauf die aufgestiegene leichtere Flüssigkeit oben 'und die niedergesunkene
schwerere Flüssigkeit unten abgeführt wird.
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Bei einem diesem Zwecke dienenden bekannten Apparat ließ man in der
Reinigungskammer die beiden Flüssigkeiten sich in geschlossenen Schichten übereinanderlagern,
die schwerere Flüssigkeit durch die obenlagernde Schicht der leichteren Flüssigkeit
absinken und die leichtere Flüssigkeit durch die untenlagernde Schicht der schwereren
Flüssigkeit aufsteigen. Beide Durchdringungsbewegungen endeten in der Grenzzone
der beiden Flüssigkeitsschichten, aus der die durch das Aufeinanderwirken der Flüssigkeiten
in beiden Schichten ausgeschiedenen Verunreinigungen durch einen seitlichen Abfluß
fortgeführt werden sollten. Dabei wurden unvermeidlich mit den Verunreinigungen
auch nennenswerte Teile der Flüssigkeiten abgeführt, wenn man das Entstehen von
Ansammlungen der Verunreinigungen verhüten wollte, durch die beide Flüssigkeiten
hindurchgehen mußten. überdies war bei dem bekannten Apparat die ganze Reinigungskammer
mit Verzögerungskörpern, z. B. Raschig-
Ringen, gefüllt, -um den
Durchgang der beiden Flüssigkeiten zu verlangsamen und ihre gegenseitige Einwirkung
ausgiebiger zu gestalten. Dabei. wurde aber die Berührungsfläche der beiden Flüssigkeiten
verkleinert, weil Teile einer Flüssig keit, die die andere Flüssigkeit durchsetzen,
an den Verzögerungskörpern entlang schleichen und in den Berührungsflächen mit diesen
nicht der Einwirkung der anderen Flüssigkeit ausgesetzt sind, wie es etwa bei frei
aufsteigenden oder niedersinkenden Tropfen der Fäll ist.
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Alle erwähnten Mängel werden bei dem den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildenden Apparat dadurch beseitigt, daß man die eine Flüssigkeit durchweg
in kontinuierlicher Phase hält und durch sie die in frei schwebenden Tröpfchen aufgelöste
andere Flüssigkeit hindurchschickt. Zu diesem Zwecke ist nur im unteren Teil der
Reinigungskammer, wo die in Tröpfchen aufzulösende Flüssigkeit eintritt, eine Zerteilvorrichtung,
z. B. in Form eixßr von einem durchlässigen Boden getragenen Schicht von Nägeln
od. dgl. vorgesehen, so daß die aus dieser heraustretenden Tröpfchen in der die
Kammer in kontinuierlicher Pause füllenden Flüssigkeit frei schwebend aufsteigen
und in ihrer vollen Oberfläche mit ihr in Berührung treten.
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Die Geschwindigkeit und Dichte des Durchganges der Tropfen der einen
Flüssigkeit durch die in kontinuierlicher Phase befindliche Flüssigkeit wird bestimmt
einerseits durch den Unterschied der spezifischen Gewichte, andererseits durch die
Ein- und Abführungsgeschwindigkeiten der beiden Flüssigkeiten, die mit Hilfe von
Ventilen geregelt werden können.
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Wenn die zu reinigende Flüssigkeit die schwerere ist, kann man die
Reinigungsflüssigkeit tropfenweise aus der Nagelschicht aufsteigen oder die zu reinigende
Flüssigkeit durch eine entsprechend ausgebildete Zerteilvorrichtung in Tropfen aufgelöst
niedersinken lassen. Man kann aber gegebenenfalls auch das spezifische Gewicht der
leichteren Reinigungsflüssigkeit durch einen den keinigungsvorgang nicht störenden
Zusatz erhöhen, um auch hier auf die, beschriebene Weise arbeiten zu können.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dar. Die auf einem Tragring. 2 ruhende Reinigungskammer besteht aus einem unteren
zylindrischen Teil i und einem oberen kegelstumpfförmigen Teil 6. In den Teil i
ist mittels eines zwischen Flanschen io und i i liegenden Flansches g ein mit Löchern
S versehener aufwärts, z. B. in Kegelform, gewölbter Zwischenboden 7 eingebaut,
der eine Schicht von Nägeln 13 oder ähnlichen Körpern aufnimmt. An den unterhalb
des Zwischenbodens liegenden Teil der Kammer i ist seitlich ein Zuflußrohr 3 für
das zu reinigende Öl und in der Mitte des Bodens ein Abflußrohr 5 für Wasser angeschlossen.
In jedem dieser Rohre liegt ein Regelventil. Ein am oberen Ende der Kammer i angeschlossenes
Rohr 4- mit Regelventil zum Zuführen starker Alkalilösung mündet in ein in der Kammer
untergebrachtes als Brauseausgebildetes Ringrohr q.'. Der kegelförmige Teil 6 der
Reinigungskammer ist am engen oberen Ende durch einen Hals 15 mit einem Absetz-
und Abziehbehälter 17 verbunden. In den Hals 15 ist ein an eine Zuleitung 16 mit
Regelventil angeschlossenes Zwischenstück 16' eingebaut, durch das Waschwasser tangential
eingeführt wird. Die Einmümdungsstellen der Rohre 3 und 4 sowie 4 und 16 liegen
je etwa 1,5 m auseinander.
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Ein am unteren Ende des Behälters 17 angeschlossenes, mit einem Ventil
versehenes Rohr 18 gestattet die Abführung von überschüssigem Wasser, während ein
Überlaufrohr 19 mit Ventil zum Ablassen des gereinigten Öles dient. Mit 2o und 21
sind Schaugläser bezeichnet.
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Die Wirkungsweise des Apparates ist z. B. beim Reinigen von handelsüblichem
Rizinusöl mit etwa 4 % freien Fettsäuren die folgende. Die Kammer 1, 6 sei zunächst
mit Wasser gefüllt, das bei 16, 16' zugeführt und bei 5 abgeführt wird. Dem abwärts
gehenden Wasserstrom wird durch 4, 4' eine 5o°/oige wäßrige Lösung eines Alkalis,
z. B. von kaustischer Soda, unter Verteilung über den ganzen Querschnitt der Kammer
i zugesetzt, so daß eine verdünnte Alkalilösung entsteht. Das Öl tritt in den Kammerraum
unter dem Zwischenboden 7 mit einer Temperatur von 65° C durch den Einlaß 3 ein.
Man läßt das Öl mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 m in der Minute aufsteigen
und die Alkalilösung mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 m in der Stunde abwärts
gehen. Das Öl wird durch den gelochten Boden 7 und die Nagelschicht 13 in kleine
Tröpfchen zerteilt, die in der Alkalilösung oberhalb der Nagelschicht vermöge ihres
niedrigeren spezifischen Gewichts frei schwebend aufsteigen und daher mit ihr allseitig
in innige Berührung kommen, wie es für das Reinigungsergebnis erwünscht ist.
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Die gewölbte Form des gelochten Bodens 7 ist von Bedeutung für den
Durchtritt der auf- und absteigenden Flüssigkeiten und für den Feinheitsgrad der
Zerteilung des aufsteigenden Öles in Tröpfchen. Die in waagerechter Lage befindlichen
Öffnungen eines ebenen Bodens bieten erfahrungsgemäß dem Durchtritt der Flüssigkeiten
so großen Widerstand, daß bei geringem Unterschied der spezifischen Gewichte der
beiden Flüssigkeiten der Durchgang sehr erschwert ist, unter Umständen überhaupt
nicht stattfindet. Bei geneigten öffnungen vollzieht sich der Durchgang und die
Ablösung der Tropfen leichter. Es entstehen also bei gleicher Lochgröße kleinere
Tropfen; man kann aber überdies kleinere Öffnungen verwenden und auch dadurch die
Zerteilung der aufsteigenden Flüssigkeit noch entsprechend feiner gestalten.
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Durch die Reaktion des Alkalis der Lösung mit den Fettsäuren des Öles
wird eine Seife gebildet, die schnell in dem Wasser gelöst und mit dem nicht umgesetzten
Alkali durch das Auslaßrohr 5 abgeführt wird; die das Gefäß verlassende Seifenmenge
beträgt etwa 3,5 °/o des Wassers.
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Das Öl, aus dem die Fettsäuren entfernt worden sind, geht - aufwärts
durch das im kegelförmigen oberen Kammerteil 6 enthaltene Wasser unter fortschreitender
Zusammendrängung
der Tröpfchen und steigt schließlich durch den Hals 15 zum Behälter 17 auf, in dem
es sich obenauf ablagert. Durch das Rohr 16 tangential eintretendes Wasser von 82"C
wäscht das im Hals 15 aufsteigende Öl und bringt schon hier einen großen Teil seiner
Tröpfchen zum Sammeln.
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Die Ventile des Wassereinlaßrohres 16 und des Wasserauslaßrohres 18
werden so eingestellt, daß das eintretende Wasser zum Waschen des Öles genügt. Von
ihm geht ein Teil abwärts und bildet mit der durch das Rohr 4 eintretenden starken
Alkalilösung die im Gegenstrom zum aufsteigenden Öl fließende Reinigungslösung,
während der andere Teil aufwärts geht zur Bildung einer Wasserschicht oder -säule
im unteren Teil des Behälters 17. Hier scheiden sich die von dem gewaschenen Öl
mitgeführten Wassertropfen ab. Das in den Behälter 17 gelangende Wasser wird durch
das Rohr 18 abgeführt.
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Das gewaschene Öl wird durch das Überlaufrohr i9 abgezogen und hat
jetzt noch einen Säuregehalt voll 0,58 °/a.
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Die Ventile der Rohre 3, 4, 5, 16 und 18 werden so eingestellt, daß
die erhaltene Berührungszeit genügt, um im wesentlichen alle Fettsäuren abzuscheiden,
ohne daß eine Emulsion entsteht. Die Leistung des dargestellten Apparates beträgt
etwa 20 1 Öl in der Stunde auf ioo qcm.