FI77007C - Anordning foer rening av emulsioner och foerorenade vatten, speciellt av oljehaltiga vatten med tillhjaelp av elektrolys. - Google Patents

Description

77007

Laite emulsioitten ja likaantuneitten vesien, erikoisesti öljypitoisten vesien puhdistamiseksi elektrolyysin avulla

Keksintö koskee laitetta emulsioitten ja likaantu-5 neitten vesien puhdistamiseksi kärkivälipurkaukseen perustuvan elektrolyysin avulla, joka laite käsittää reaktorias-tiaan päällekkäin sovitetut ja kärkivälin keskenään muodostavat elektrodit, joista ainakin toinen on liukenevaa materiaalia ja jotka on erotettu toisistaan välikappaleella.

10 Yllä mainitunkaltainen laite tunnetaan Fl-patentti- julkaisusta 55 166. Siinä toisena elektrodina käytetään liukenevaa alumiinielektrodia ja toisena elektrodina, lähinnä katodina, levyä, kourua ja rumpua tai muuta vastaavaa kiinteää rakennetta. Tässä tunnetussa menetelmässä elektro-15 lyyttinen puhdistaminen aikaansaadaan siten, että puhdistettava neste saatetaan virtaamaan toista elektrodia pitkin elektrodien muodostaman kärkivälin läpi siten, että kärkiväli ei ole upotettu käsiteltävään nesteeseen. Tällöin aikaansaadaan kapea tai pienipoikkipintainen virtatie, jossa 20 virran tiheys on suhteellisen suuri. Tämän ja myös kärkien mahdollisimman pienen käyristyssäteen avulla aikaansaadaan ns. kärkivaikutus, joka hyvin tehokkaasti saa puhdistettavassa nesteessä olevat epäpuhtaudet flokkuloitumaan, jolloin ne on tavanomaisin menetelmin poistettavissa nestees-25 tä. Mainitun FI-patenttijulkaisun mukaisesti ehdotetaan käytettäväksi yhtä tai useampaa, esimerkiksi lankamaista tai levymäistä anodia, jotka on sijoitettu kohtisuoraan tai vinoon asentoon katodiin nähden, joka on tehty esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä kourun, tason, pyörivän 30 telan tai lautasen muotoon. Täten tällaisella laitteistolla ei voida saavuttaa kovinkaan suuria kokonaispuhdistustehoja ja toisaalta kuluvien anodien syöttäminen vaatii automaattisen laitteiston, joka varsinkin useita anodeja käytettäessä tekee laitteiston rakenteesta monimutkaisen. Täten 35 laitteisto ei rakenteensa johdosta kovinkaan hyvin sovellu käytettäväksi teollisessa, suurimittakaavaisessa likaantuneen veden puhdistuksessa juuri sellaisena.

2 77007

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa yllämainitut ongelmat ja aikaansaada laite, jonka avulla voidaan suurimittakaavaisesti ja tehokkaasti puhdistaa likaantuneita vesiä käyttämättä kuitenkaan monimutkaisia ohjaus-5 ja säätöjärjestelyjä. Tämä on toteutettu keksinnön mukaisen laitteen avulla, jolle on tunnusomaista, että välikappale on nesteen läpikulun salliva eristelevy ja määrittää elektrodien välisen purkauksen kärkivälin, että liukenematon elektrodi on nesteen läpikulun salliva verkko, reikälevy, 10 ritilä tai vastaava, joka on sovitettu lepäämään painovoi-maisesti välikappaleen päällä ja että liukeneva elektrodi on nesteen läpikulkua salliva ja liukenee välikappaletta vasten olevalta pinnaltaan, johon purkaus tapahtuu. Mainitun välikappaleen avulla elektrodien välinen etäisyys saa-15 daan pidettyä mainitun kärkivaikutuksen syntymisen kannalta edullisessa arvossa. Toisaalta elektrodien päällekkäin sijoittamisella aikaansaadaan se etu, että varsinaista elektrodien etäisyyden säätöä ei tarvita, koska ylempi elektrodi painovoiman vaikutuksesta automaattisesti siirtyy haluttuun 20 etäisyyteen elektrodien kuluessa (liuetessa) kunhan elektrodien virransyöttöjärjestely toteutetaan tämän liikkeen sallivaksi. Edullisesti liukeneva elektrodi, useimmiten anodi, on muodostettu pystyasentoon sovitetuista elektrodi-levyistä tai yhtenäisestä rainasta kiertämällä se spiraalin 25 muotoon.

Seuraavassa keksinnön mukaista laitetta kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen laitteen rakenteen ja 30 kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin laitteessa käy tetyn elektrodijärjestelyn erään suoritusmuodon.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukaisen laitteen rakenne, jossa elektrodit 4 ja 6 on sijoitettu reaktioastian 1 sisään. Puhdistettava neste syöte-35 tään reaktioastiaan 1 sen alapäähän muodostetun aukon 8 kautta ja puhdistettu neste poistetaan reaktioastiasta 1 ulostulon 9 kautta. Elektrolyyttisessä puhdistuksessa muo- 3 77007 dostuneet flokit poistetaan reaktioastiasta 1 esimerkiksi astian yläpäähän sijoitetun poistoaukon 10 kautta. Reakto-riastia 1 on muodostettu eristävästä aineesta, jotta vältetään sen sisään sovitetun anodin 4 ja katodin 6 välinen 5 oikosulku. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa liukenevaa materiaalia oleva anodi 4 on muodostettu rinnakkain sovitetuista alumiinilevyistä, jotka on sovitettu huokoisen, puhdistettavan nesteen läpäisevän ja sen virtausta tasaavan levyn 3 päälle. Levyn 3 tarkoituksena on aikaansaada 10 tasainen virtaus koko anodin 4 poikkipinnalla ja toisaalta aikaansaada virtausnopeus, joka on edullinen elektrolyyttisen puhdistuksen kannalta. Virtauksen tasaisen jakautuman edelleen varmistamiseksi voidaan reaktoriastian 1 kar-tiomaiseen alaosaan 2 lisäksi sovittaa sopivia jakokanavia. 15 Liukenevaa materiaalia olevan anodin 4 päälle on sovitettu katodin painon kestävä ja nesteen läpikulun salliva välikappale 5, joka aikaansaa halutun kärkivälin anodin 4 ja katodin 6 välille. Välikappale 5 voi muodostua erilaisista materiaaleista, kuten sintratusta lasimurskasta tai so-20 pivasta muovimateriaalista tai se voi olla ristikko, ritilä, matto, kuiturakenne tai keraaminen levy. Levyltä vaadittavat ominaisuudet ovat toisaalta riittävä nesteen läpäisykyky ja toisaalta sähköinen eristävyys. Välikappaleen 5 päälle on sijoitettu painovoimaisesti lepäämään katodi 25 6, joka voi olla ritilä, reikälevy, verkko tai muu sellai nen, metallista valmistettu nesteen läpikulun salliva rakenne, joka elektrolyyttisessä puhdistuksessa toimii liukenemattomana katodina. Virta katodille syötetään johtimen 7 kautta, joka on tuotu reaktoriastiaan 1 flokkien poisto-30 aukon 10 kautta. Koska katodi 6 lepää painovoimaisesti välikappaleen 5 päällä, joka puolestaan lepää anodilla 4, säilyy kärkiväli aina haluttuna anodin kulumisesta huolimatta. Katodin rakenteen tulee kuitenkin olla sellainen, että se mahdollistaa anodin tasaisen liukenemisen. Tätä 35 tarkoitusta palvelee myös anodin 4 alle sijoitettu paineen- ja virtauksen tasaava levy 3. Myös tämä levy 3 voi olla matto, kuiturakenne, keraaminen levy tai muu sellai- 4 77007 nen, joka läpäisee puhdistettavan nesteen ja joka aikaansaa elektrolyysille edullisen paineen anodin puolelle. Tämä rakenneosa voitaisiin ajatella muodostettavaksi myös esimerkiksi hiekkapatjan avulla.

5 Kuviossa 2 on kuvattu yksityiskohtaisemmin anodia 4 ja sen virransyöttörakennetta. Anodi 4 on kuvion 2 suoritusmuodossa sovitettu lepäämään tukirakenteella 11, joka toimii samalla virransyöttöosana anodille 4. Anodi 4 on kuviossa 2 kuvattu muodostuvaksi pystysuoraan sijoitetuis-10 ta elektrodilevyistä 12. Nämä levyt voivat olla edullisesti noin 10 - 20 mm paksuja ja valmistetut liukenevasta aineesta, kuten esimerkiksi alumiinista. Painetta tasaava elin 3 on kuvion 2 suoritusmuodossa kuvattu kiinnitetyksi anodin tukirakenteen 11 alapinnalle. Anodin 4 päälle on 15 sovitettu elektrodien kärkivälin säätävä levy 5 ja sen varaan on sovitettu lepäämään katodi 6, jolle virta syötetään johtimella 7.

Koska liukeneva anodi keksinnön mukaisessa elektro-lyysilaitteessa on asemaltaan kiinteä, voidaan se toteut-20 taa hyvinkin massiivisena. Kun anodi on kulunut loppuun on se yksinkertaisesti vaihdettavissa nostamalla koko elektrodipaketti yläkautta pois tai katkaisemalla reakto-riastia anodin kannatinrakennelman 11 kohdalta kuviossa 2 esitetyt pultit 13 avaamalla, jolloin uusi anodi on hyvin 25 yksinkertaisesti sijoitettavissa paikoilleen. Koska reak-toriastia 1 on kolonnimainen ja suhteellisen korkea, on sen rakenne flokin muodostumisen kannalta edullinen, koska flokki ehtii hyvin muodostua astian 1 sisällä olevassa nestepatsaassa.

30 Vaikka yllä kuvattua suoritusmuotoa voidaankin pi tää useimmissa tapauksissa edullisimpana, on ymmärrettävää, että keksinnön mukaista ideaa eli kärkivälin aikaansaamista käyttämällä huokoista levyä ja sen päälle vapaasti lepäämään sovitettua elektrodia voidaan soveltaa monel-35 la muullakin kuin yllä kuvatulla tavalla. Tämä koskee erikoisesti elektrodien rakennetta ja keskinäistä järjestystä. Täten voitaisiin molemmatkin elektrodit kuvitella valmis- 5 77007 tetuiksi liukenevasta materiaalista, jolloin niitä voitaisiin syöttää esimerkiksi napaisuudeltaan vaihtelevalla ta-savirralla passivoitumisen estämiseksi. Samoin voitaisiin kuvitella liukenematon katodi sijoitettavaksi alimmaksi 5 reaktoriastiaan ja sen päälle lepäämään liukeneva anodi, vaikkakin tällainen järjestely lieneekin epäedullisempi kuin kuvioissa 1 ja 2 kuvattu järjestely. Mainittakoon vielä, että keksinnön mukainen elektrolyyttinen puhdistuslaite on tarkoitettu ensisijaisesti sijoitettavaksi teol-10 lisen puhdistusprosessin osaksi, jolloin siitä poistunutta puhdistunutta nestettä edelleen käsitellään muissa sopivissa yksiköissä, jollaisia voivat olla esimerkiksi liukenemattomilla elektrodeilla toteutettu hapetus ja polyelekt-rolyytin syöttö sekä flokin poisto kaapimen avulla. Eräänä 15 edullisena toteutustapana voitaisiin pitää järjestelyä, jossa reaktioastia 1 katkaistuna esimerkiksi ulostulon 9 korkeudelta sijoitettaisiin sitä ympäröivään suurempaan astiaan, jolloin puhdistetun nesteen poisto voitaisiin toteuttaa reaktioastian 1 sisääntulon 8 tasolta ja flokkien 20 poisto voitaisiin toteuttaa ulomman käsittelyastian yläpäästä.

Yllä keksintöä on kuvattu vain yhden esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla ja on ymmärrettävää, että siihen voidaan tehdä muitakin kuin yllämainittuja muutoksia poik-25 keamatta kuitenkaan oheisten patenttivaatimusten suojapii-ristä.

Claims (4)

6 77007

1. Laite emulsloitten ja likaantuneitten vesien 5 puhdistamiseksi kärkivälipurkaukseen perustuvan elektrolyysin avulla, joka laite käsittää reaktoriastiaan (1) päällekkäin sovitetut ja kärkivälin keskenään muodostavat elektrodit (4, 6), joista ainakin toinen (4) on liukenevaa materiaalia ja jotka on erotettu toisistaan välikappaleella 10 (5), tunnettu siitä, että välikappale (5) on nesteen läpikulun salliva eristelevy ja määrittää elektrodien (4, 6) välisen purkauksen kärkivälin, että liukenematon elektrodi (6) on nesteen läpikulun salliva verkko, reikälevy, ritilä tai vastaava, joka on sovitettu lepäämään 15 painovoimaisesti välikappaleen (5) päällä ja että liukeneva elektrodi (4) on nesteen läpikulkua salliva ja liukenee välikappaletta (5) vasten olevalta pinnaltaan, johon purkaus tapahtuu.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -20 n e t t u siitä, että liukeneva elektrodi (4) on muodostettu pystyasentoon sovitetuista elektrodilevyistä (12).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että liukeneva elektrodi (4) on muodostettu yhtenäisestä rainasta kiertämällä se spiraalin 25 muotoon.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektrodien (4, 6) eteen, virtauksen sisääntulopuolelle on sovitettu nesteen läpikulun salliva välikappale (3) paineen ja virtauksen tasaamiseksi purkauk- 30 sen kärkivälissä (5). Il