FI69407C - Anordning foer separation av tvao sinsemellan icke blandbara vaetskefaser med olika taethet - Google Patents

Description

re! m kuulutusjulkaisu 59407 «tST® ™ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT O s H U f ^ (45) ^‘tentti myönnetty

Patent neJlelat 10 CC 103C

(51) Kv.lk.*/lnt.CI.‘ B 01 D 17/025 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 793^2^ (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 01 .11.79 (F») (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 01.11 .79 (41) Tullut Julkiseksi — Blivit offentlig 1 8.05-80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 3i.IO.85

Patent- och registerstyrelsen ' J Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 17-11.78 Ranska-Frankrike(FR) 7832*t7** (71) Sofrance S.A., 8, Cours Bugeaud, 87 Limoges, Ranska-Frankrike(FR) (72) Roger Tardy, Nexon, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Oy Koister Ab (5*0 Laite kahden keskenään sekoittumattoman ja tiheydeltään erilaisen neste-faasin erottamiseksi - Anordning för separation av tva sinsemellan icke blandbara vätskefaser med oi ikä täthet

Keksinnön kohteena on laite kahden keskenään sekoittumatto-man tiheydeltään erilaisen faasin erottamiseksi, jotka sisältyvät käsiteltävään nesteeseen, jolloin laite sisältää dekantointikammion, jossa on kaksi vastakkaista seinämää ja joka on varustettu kahdella alekkain olevalla sisädeflektorilla, jolloin toinen deflektori liittyy viistosti toiseen seinämään ja toinen deflektori liittyy viistosti toiseen seinämään, ja joka kammio on varustettu sisääntuloau-kolla käsiteltävän nesteen syöttämistä varten, jolloin syöttösuunta on mainittuihin deflektoreihin nähden viisto.

Tämäntyyppinen erotuslaite on kuvattu US-patenttijulkaisussa 1 920 468.

DE-hakemusjulkaisussa 2 330 405 on kuvattu laite, jossa syöttö ei tapahdu viistojen levyjen väliin vaan suoraan dekantointikam-mioon. Tästä syystä erotettavat faasit eivät kulje eri suuntaan heti niiden tultua erotuslaitteeseen, kuten keksinnön mukaisessa laittees- _ - L·.. _____ 2 69407 sa. Erotus on näin ollen parempi keksinnön mukaisessa laitteessa.

DE-patentt.i julkaisu 2 706 642 koskee laitetta, jossa sisääntulo on yhdensuuntaista, viistoista levyistä koostuvan astian alaosan läheisyydessä, kun taas keksinnön mukaisessa laitteessa sisäänsyöttö tapahtuu sellaiseen dekantointikammioon, joka koostuu ainoastaan sisääntulokohdalla kahdesta viistosta deflektorista, jolloin erotettavat faasit saavat eri suuntauksen heti niiden tultua dekantointikammioon, mitä ei tapahdu DE-patenttijulkaisun 2 330 405 mukaisessa laitteessa.

Keksinnön mukainen erotuslaite soveltuu erityisesti hiilivetyjen erottamiseen jätevedestä, esimerkiksi teollisesta jätevedestä tai painolastivedestä, joka vastaa O.M.C.I.rn päätöksen A 393, 14. marraskuuta 1977, sisältämiä vaatimuksia, joiden mukaan koneen sisältä ja säiliöistä tulevan poistoveden sisältämien hiilivetyjen pitoisuus ei saa olla yli 100 ppm.

Keksinnön mukaiselle laitteelle, joka perustuu erilaisista tiheyksistä johtuvaan luonnolliseen dekantoitumiseen, on tunnusomaista, että sisääntuloaukko sijaitsee alemman deflektorin 6 vastapäätä, jolloin vastakkaiset seinämät 12, 13 ja deflektorit 5, 6 muodostavat yhdessä kulkutien 7, jossa on alempi ulospääsy 15 ja ylempi ulospääsy 14, ja jolloin sisääntuloaukko 8 avautuu kulkutiehen 7.

On suositeltavaa, että deflektorit tukeutuvat kumpikin vastaavasti kammion vastakkaisiin seiniin ja muodostavat yhdessä niiden kanssa erottimen.

Keksinnön erään toisen suositeltavan ominaispiirteen mukaan alemman deflektorin yläreuna on käytännössä samalla tasolla kuin ylemmän deflektorin alareuna.

Keksinnön mukaiset suoritusmuodot on kuvattu jäljempänä. Kuvauksesta ja piirroksista käyvät ilmi muut keksinnön mukaisen erotus-laitteen ominaisuudet.

Piirrokset: piirros 1 on keksinnön mukaisen erotuslaitteen peruskaavio, piirros 2 on keksinnön mukaisen erotuslaitteen erään suoritusmuodon pystysuora leikkaus, piirros 3 on piirroksessa 2 esitetyn erotuslaitteen vaakasuora leikkaus piirroksen 2 tasossa III - III, ja piirros 4 on tiettyihin osiin rajoitettu perspektiivikuva piirroksen 2 erotuslaitteesta.

69407

Piirroksessa 1 kaavamaisesti esitetty erotuslaite koostuu kuoresta 1, jonka sisällä on tulokammio 2, siirtokammio 3 ja poisto-kammio 4.

Tulokammio 2 on varustettu kahdella deflektorilla 5 ja 6, jotka keskenään rajoittavat tilan 7, johon avautuu tuloaukko 8, jota kautta käsiteltävä neste syötetään erotuslaitteeseen.

Deflektorit ovat nesteen syöttösuuntaan nähden toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin kallistuvia seinämiä, jotka muodostavat tämän syöttösuunnan 9 (tässä oletettu vaakasuoraksi) kanssa terävät vastakkaiset kulmat a ja b, jotka ovat yhtä suuret tai eri suuret ja mieluimmin välillä 45 - 20°, edullisemmin välillä 35 - 25°, kulmien optimaalisen suuruuden ollessa noin 30°.

Ylemmän deflektorin 5 alareuna 10 on mieluimmin suunnilleen samassa tasossa alemman deflektorin 6 yläreunan 11 kanssa ja syöttö-aukko 8 sijaitsee juuri alareunan 10 alapuolella.

Käsiteltävä neste on esimerkiksi painolastivesi (raskas faasi) , joka sisältää hiilivetyä (kevyt faasi), joka on erotettava siinä määrin, että veden sisältämän hiilivedyn pitoisuus laskee sallittavalle tasolle ennen veden poistamista mereen.

Suurin osa erottumisesta tapahtuu dekantoitumalla tulokam-miossa 2 estelevyjen ansiosta.

Deflektorit 5 ja 6 ja kammion seinät 12 ja 13, joihin ne vastaavasti kiinnittyvät, muodostavat suuntaa muuttavilla seinillä varustetun erotuslaitteen, jonka ylemmän poistosektorin 14 kautta poistuu erottunut kevyt faasi kohti kammion yläosaa ja jonka alemman poistosektorin 15 kautta yhä edelleen emulgoitunutta kevyttä faasia sisältävä raskas faasi poistuu kammion pohjalle. Kammion 2 yläosaan kerääntyvä kevyt faasi voidaan poistaa millä tahansa sopivalla tavalla (jota kuvaa nuoli 16), kun taas raskas faasi (jonka kulkua kuvaa nuoli 17) ohjataan siirtokammioon 3.

Kammio 3, joka sijaitsee tulokammiota alemmalla tasolla, on varustettu raskaan faasin yhä sisältämän kevyen faasin yhteen kerääntymistä helpottavilla laitteilla, jotka voivat koostua esimerkiksi pelkästään laippajärjestelmästä 18, jossa laippojen akselit ovat vaakatasossa, mutta jossa laipat itse ovat joko vaakatasossa tai kallistettuja (poikittaissuunnasta katsottuna). Nämä laipat ovat hyvin 4 69407 lähellä toisiaan, esimerkiksi alle 10 mm:n päässä toisistaan, mutta kuitenkin riittävän etäällä, että neste pääsee sopivasti virtaamaan. Mainittakoon, että 7 mm:n etäisyys on sopiva virtausnopeudella 500 1/h.

Laippojen tehtävänä on moninkertaistaa nesteen kosketuspinta ja pienentää kevyen faasin pisaroiden dekantoitumisetäisyyttä. Nämä kohoavat luonnollisesti asettuen juuri yläpuolella olevan laipan pintaa vasten. Kevyen faasin pisarat kerääntyvät laipan pintaan ja kun keräytymistä on jatkunut riittävän kauan, laipan loppupäässä kevyttä faasia vapautuu suurina pisaroina, jotka dekantoituvat helposti pois-tumisvaiheessa.

Poistokammiossa 4 on yläpäässä kevyen faasin poistoaukko 19 ja alaosassa raskaan faasin poistoaukko 20; on suositeltavaa sijoittaa kerääntymiskammion 3 ja poistoaukon 20 väliin estelevy 21, joka estää nestettä poistumasta suoraan laipoilta ja poikkeuttaa vaakasuoraa virtausta siten, että dekantoituminen helpottuu.

Piirros 1 on vain toimintaperiaatetta havainnollistava kuvio, jossa laite oletetaan särmikkääksi ja kammiot nelikulmaisiksi.

Piirroksissa 2 - 4 on esitetty keksinnön mukainen sylinterin muotoinen laite ominaisuuksineen.

Laite koostuu kahdesta sylinterimäisestä pystysuorasta seinämästä 22 ja 23, jotka rajoittavat keskenään rengasmaisen tilan.

Käsiteltävän nesteen sisääntuloaukko 26 avautuu tämän tilan yläosaan sylinterimäiseen ulkoseinämään 22 tukeutuvan laipan 24 alapuolella juuri sylinterimäiseen sisäseinämään 23 tukeutuvan laipan 25 edessä. Nämä katkaistun kartion vaipan kiekon muotoiset laipat (ks. piirros 4) toimivat kuten piirroksen 1 deflektorit 5 ja 6.

Raskas faasi laskeutuu rengasmaisen tilan alaosaan pitkin vä-liseinämää 27 ja kulkeutuu vaakasuorassa suunnassa kohti tämän seinämän toista puolta ohittaen sarjan vaakatasossa olevia puoliympyrän muotoisia laippoja, jotka toimivat kuten laipat 18 piirroksen 1 laitteessa. Kun neste saapuu väliseinämän 27 toiselle puolelle, se kulkeutuu putkeen 29, joka avautuu rengasmaisen tilan alaosaan. Tätä nesteen kulkeutumista väliseinämän 27 toiselta puolelta toiselle puolelle kuvaa käyrä viiva 30 piirroksessa 3.

Putki 29 johtaa sisäseinän 23 rajoittamaan tilaan 31, josta raskas faasi poistuu alapäässä olevasta poistoaukosta 32, kun taas kevyt faasi poistuu yläosassa olevasta poistoaukosta 33. Tila 31 muodostaa poistokammion.

5 69407

Sen lisäksi laippojen 24 ja 25 vaikutuksesta erottunut kevyt faasi poistetaan rengasmaisen tilan yläosassa olevan poistoaukon 34 kautta.

Kevyen faasin poistoaukkoja 33 ja 34 voidaan säädellä venttiileillä 35 ja 36, joita ohjaavat tasoilmaisimet 37 ja 38.

Piirroksessa 4 on esitetty ainoastaan seinämät 22 ja 23, laipat 24 ja 25, osa laipoista 28, pystysuora väliseinä 27 ja toinen pystysuora väliseinä 39, johon väliseinästä 27 alkavat laipat päättyvät.

On syytä huomata, että keräyskamm.io on rakenteeltaan erittäin yksinkertainen eikä sillä ole patruunakeräyslaitteiden hankaluuksia. Tämä on mahdollista siksi, että keräyskammioon käsiteltäväksi joutuu ainoastaan hiilivetyjen jäänteitä sisältävää seosta, koska suurin osa hiilivedyistä on erottunut ja dekantointikammiossa.

Esimerkiksi, kun keksinnön mukaisen laitteen sisäänmenoauMcoon syötetään 25 paino-% hiilivetyjä sisältävä vesiseos, Saadaan laitteella erotetuksi raskas faasi (vettä), joka sisältää alle 50 ppm hiilivetyjä (painosta).

Mikäli tämä seos olisi johdettu suoraan keräyskammioon, kammion toiminta tukkeutuisi.

Claims (15)

1. S 4 O 7

1. Laite kahden keskenään seko.it tumat toraan tiheydeltään erilaisen faasin erottamiseksi, jotka sisältyvät käsiteltävään nesteeseen, jolloin laite sisältää dekantointikammion, jossa on kaksi vastakkaista seinämää ja joka on varustettu kahdella alekkain olevalla sisädeflektorilla, jolloin toinen deflektori liittyy viistosti toiseen seinämään ja toinen deflektori liittyy viistosti toiseen seinämään, ja joka kammio on varustettu sisääntuloaukolla käsiteltävän nesteen syöttämistä varten, jolloin syöttösuunta on mainittuihin de-flektoreihin nähden viisto, tunnettu siitä, että sisään-tuloaukko sijaitsee vastapäätä alempaa deflektoria (6) jolloin vastakkaiset seinämät (12, 13) ja deflektorit (5, 6) muodostavat yhdessä kulkutien (7), jossa on alempi ulospääsy (15) ja ylempi ulospääsy (14), ja jolloin sisääntuloaukko (8) avautuu kulkutiehen (7).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että alemman deflektorin (6) yläreuna (11) on oleellisesti samalla tasolla kuin ylemmän deflektorin (5) alareuna (10).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että deflektorit (5, 6) ovat nesteen syöttösuuntaan (9) nähden päinvastaisesti kaltevia seinämiä ja muodostavat syöttösuunnan kanssa yhtä suuret tai erilaiset terävät kulmat (a, b).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että terävät kulmat (a, b) ovat alueella 45 - 20°.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että terävät kulmat (a, b) ovat alueella 35 - 25°.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että terävät kulmat (a, b) ovat kumpikin noin 30°.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että deflektorit (5, 6) ovat oleellisesti tasomaisia.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että deflektorit ovat katkaistun kartion vaipan väliseiniä (24, 25).

9. Patenttivaatimusten 2-4 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sisääntuloaukko (8) on sovitettu aivan ylemmän deflektorin (5) alareunan (10) alapuolelle.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sisääntuloaukko (8, 26) on sovitettu aivan ylemmän deflektorin (5, 24) alapuolelle.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää keräyskammion (3), joka ottaa vastaan raskaan faasin dekanto.im.iskamm.iosta (2) ja joka sisältää keräysvälineet, jotka saavat aikaan raskaan faasin mukana vielä seuraa-van kevyen faasin yhteenkerääntym.isen.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että keräysvälineet käsittävät joukon yhdensuuntaisia levyjä (18), jotka ulottuvat pitkin vaakasuoraa akselia.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että keräysvälineet käsittävät joukon kiekon muotoisia levyjä (28), jotka on sovitettu toinen toistensa yläpuolelle.

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää ulostulokamm.ion (4), joka vastaanottaa nesteen keräyskammiosta (3).

15. Patenttivaatimusten 8, 13 ja 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää tilan (31), jota rajoittavat ensimmäinen pystysuora sylinterimäinen seinä (23), ja toinen pystysuora sylinterimäinen seinä (22), joka ympäröi ensimmäisen pystysuoran sylinterimäisen seinän (23) muodostaen näiden välille rengasmaisen tlan (27), jonka rengasmaisen tilan (27) yläosa on varustettu sisään-tuloaukolla (26) käsiteltävän nesteen syöttämistä varten ja kahdella lisädeflektorilla (24, 25), jolloin yläosa muodostaa dekantointikam-mion, ja jonka rengasmaisen tilan (27) alaosa on varustettu keräys-välineillä (28), jolloin alaosa muodostaa keräyskammion, ja on varustettu putkella, joka muodostaa yhteyden alaosasta tilaan (31), jolloin tämä tila muodostaa ulostulokammion. 69407