HU183911B - Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type - Google Patents
Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type Download PDFInfo
- Publication number
- HU183911B HU183911B HU140782A HU140782A HU183911B HU 183911 B HU183911 B HU 183911B HU 140782 A HU140782 A HU 140782A HU 140782 A HU140782 A HU 140782A HU 183911 B HU183911 B HU 183911B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- emulsion
- water
- oil
- fat
- droplets
- Prior art date
Links
Abstract
A találmány tárgya eljárás zsír-víz és/vagy olaj-víz emulziók bontására, amelynek során az emulzióban levő zsírés/vagy olajcseppeket körülvevő vízburkot mesterségesen felszakítjuk, ezáltal a zsír- és/vagy, olajcseppeket egyesítjük, majd felúsztatjuk az emulzió felszínére, ahonnan — célszerűen lefölözéssel — eltávolítjuk azokat. A találmány értelmében az emulzió egy részét a fennmaradó rész szabad felszínén át behatolni képes sebességű összefüggő folyadékhártyává alakítjuk, amelyet — célszerűen hegyes szög alatt — a fennmaradó rész szabad felszínére lövellünk. A találmány szerinti berendezésnél az emulzió zsír- és/vagy olajcseppjei vízburkának felszakadását előidéző eszköz a felszín felett elrendezett rotátor, amelynek hengeres, üreges felső része, ehhez csatlakozó kerület menti beömlőnyílása, a felső részhez alulról csatlakozó, lefelé szűkülő — célszerűen kúpos — alsó része, valamint az alsó rész alsó végéhez csatlakozó, lefelé táguló kilépőeleme van. A lalálmány szerinti eljárással és berendezéssel az eddigieknél lényegesen kisebb fajlagos energiafelhasználás mellett hatékonyabb emulzióbontás érhető el. -1-SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for breaking down fat-water and / or oil-in-water emulsions, whereby the water jacket surrounding the fat / oil droplets in the emulsion is artificially broken, thereby combining the fat and / or oil droplets, and then sliding onto the surface of the emulsion, preferably - by debiting - we remove them. According to the present invention, part of the emulsion is converted into a continuous fluid membrane capable of penetrating through the free surface of the remainder of the surface, which is preferably fired at a sharp angle to the free surface of the remainder. In the device according to the invention, the device for inducing the bursting of the grease and / or oil droplets of the emulsion is a rotator arranged above the surface, having a cylindrical, hollow upper portion, a circumferential inlet opening connected thereto, a bottom-down, downwardly tapering, preferably conical, lower portion thereof, and a downwardly extending exit member for the lower end of the lower portion. By the method and apparatus according to the invention, a significantly lower specific energy consumption can be achieved than before. -1-
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés zsír-víz és/vagy olaj-víz emulziók bontására.The present invention relates to a process and apparatus for disintegrating fat-water and / or oil-water emulsions.
Számos ipari technológia során keletkeznek olyan nem kívánt termékek, amelyek haszonanyagokat veszendőbe juttatnak, s ezzel egyidejűleg károsan szennyezik környezetünket. élővizeinket. A fejlett ipari technológiák egyre nagyobb vízfelhasználást tesznek szükségessé. Ezek közül elsősorban az élelmiszeripari technológiák vízigénye tetemes, de több más ipar (pl. gépgyártás), ha vízből nem is, de olajból sokat fogyaszt. A technológiai sorban a víz zsírral, olajjal keveredik, nem egyszer kedvező feltételek adódnak nem kívánt emulziók képződésére. Elősegíti a zsír-víz és/vagy olaj-víz emulziók képződését a szivattyúzás, a mosószerek alkalmazása, a bakteriológiai tényezők stb., de ugyanakkor a gépgyártás területén például szándékosan is készítünk emulziót hűtő-kenő folyadékként. Számos egyéb terület volna felsorolható, ahol szándékosan vagy elkerülhetetlenül keletkeznek ilyen emulziók. Ezek mint szennyvizek csatornába jutva szennyezik élővizeinket, s vele együtt környezetünket. Több olyan eljárás és berendezés ismert, amely arra hivatott, hogy a szennyvizekben csökkentse vagy megszüntesse a zsír- vagy olajtartalmat. Ezek az eljárások és berendezések elsősorban a nem emulzióként jelenlevő zsiradékot, olajat képesek eltávolítani (pl. olaj felitatása perlittel és a perlit leúsztatása a vízfelületről, bukógátas leúsztatóberendezések stb.). Más eljárások különböző vegyszerek adagolásával érnek el hatást, de ugyanakkor éppen e vegyszerekkel, reagensekkel idéznek elő újabb szennyezést.Many industrial technologies produce unwanted products that waste materials and at the same time pollute our environment. élővizeinket. Advanced industrial technologies require increasing water use. Of these, the water demand of food industry technologies is considerable, but many other industries (eg machinery), even if they consume a lot of oil but not oil. In the technological line, water mixes with grease and oil, and there are often favorable conditions for the formation of unwanted emulsions. It promotes the formation of grease-to-water and / or oil-to-water emulsions for pumping, detergent application, bacteriological factors, etc., but also deliberately makes emulsions in the field of mechanical engineering as a cooling lubricant. There are many other areas where such emulsions are intentionally or inevitably formed. These, as wastewater, contaminate our living waters and, with it, our environment. Several processes and equipment are known to reduce or eliminate fat or oil in wastewater. These processes and equipment are primarily able to remove non-emulsifying grease, oil (eg, soaking up oil with perlite and sliding perlite off the water surface, roll-over barrier slides, etc.). Other methods work by adding different chemicals, but at the same time, these chemicals and reagents cause new impurities.
Az említett módszerek egyike sem alkalmas emulziók megbontására, márpedig hosszútávú szennyezést a sok esetben igen stabil emulziók jelentenek. Az esetek többségében a biológiai lebontásra bízzák az emulziók káros hatásának megszűntét, azonban ez hosszú folyamat, és nagyon körültekintően kell végrehajtani, éppen a hosszú időtartam miatt, másrészt csak biológiai bomlásra hajlamos szennyeződés esetén alkalmazható. Olaj-víz emulzió esetén például hatástalan. Több úgynevezett segédanyagos szűrőberendezés is ismert, amelyek arra hivatottak, hogy akár nyomás, akár vákuum hatására az emulziót a segédanyagon mint szűrőrétegen keresztül kényszeráramlásban tartják azzal a céllal, hogy a vízben levő ,,zsírgolyócskákat”, „olajszemcséket” a segédanyag feltartóztassa. A golyó-, ill. szemcseméret azonban a legtöbb esetben több nagyságrenddel kisebb, mint a segédanyag szemeséi közti pórusmérét, így az emulzió könnyedén áthalad a pórusokon. A segédanyag szemcseméretét elvileg is csak alig valamivel nagyobbra kellene választani a golyócskák méreténél a hatásos feltartás érdekében. Ekkor viszont az eltömődés jelensége lép fel. Eltömődött szűrőrétegen az áthaladás még igen nagy nyomások alkalmazása esetén is kizárt.None of these methods is capable of breaking emulsions, and long-term impurities are often very stable emulsions. In most cases, it is left to biodegradation to eliminate the deleterious effects of emulsions, but this is a long process and must be carried out with great care, precisely because of its long duration and on the other hand only for contamination liable to biodegrade. For example, it is ineffective with oil-in-water emulsions. Several so-called auxiliary filtration devices are known which, under pressure or vacuum, are designed to force the emulsion through the excipient as a filter layer in order to retain the "grease balls" or "oil particles" in the water. The bullet or ball. however, in most cases the particle size is several orders of magnitude smaller than the pore size between the particles of the excipient, so that the emulsion passes easily through the pores. In principle, the particle size of the excipient should only be slightly larger than the size of the beads for effective retention. In this case, however, a blockage occurs. Passage through a clogged filter bed is excluded even at very high pressures.
Történtek kísérletek a flotáció elvének emulzióbontásra való alkalmazására, azonban ezek sem vezettek jó eredményre. Ennek az a magyarázata, hogy flotációs hatás eredményesen csak akkor érhető el, ha a víz, az olaj és/ vagy zsír, továbbá levegő és/vagy valamilyen gáz közös érintkezésének határszögét úgy sikerül módosítani, hogy akkora felhajtóerő jelentkezzék, amely a golyócskát képes az emulzió felső szintjére emelni, de ennek alapvető követelménye a golyócskát körülvevő vízburok felszakítása. Az ehhez szükséges erőhatás flotációnál nincs biztosítva, de ha létezne is vízburkot felszakító erőhatás, akkor is csak a szennyvíz felső rétegét tekintve golyócskákban való feldúsulásról beszélhetnénk, tehát az emulzió megmaradna.Attempts have been made to apply the principle of flotation to emulsion decomposition, but these have not been successful. This is because the flotation effect can only be effectively achieved if the joint contact angle between water, oil and / or fat, and air and / or gas is modified to produce a buoyancy that is capable of delivering a ball of emulsion. but its basic requirement is to break the water envelope around the ball. The force required for this in flotation is not provided, but even if there were a force to break the water envelope, we could only talk about the enrichment in the balls of the upper layer of the sewage, so the emulsion would remain.
Eredményt könyvelhetünk el az úgynevezett elektroforetikus leválasztok javára, amelyek a golyócskát körülvevő vízburkot azáltal szakítják fel, hogy a vizet elektromos áram hatásával hidrogénre és oxigénre bontják fel. Az ily módon keletkezett gázok a golyócskákhoz tapadnak és felemelik azokat az emulzió felszínére. Itt is elsősorban a felső rétegben bekövetkező dúsulásról beszélhetünk inkább, mint olyan emulzióbontásról, amely több golyócska egymáshoz tapadását eredményezi. E módszer tetemes energiafelhasználással jár, emellett alkalmazása az egy időben keletkező hidrogén és oxigén miatt különleges elővigyázatosságot igényel.A result can be made in favor of so-called electrophoretic separators, which break the water envelope around the sphere by breaking water into hydrogen and oxygen by an electric current. The gases thus formed adhere to the spheres and raise them to the surface of the emulsion. Here, too, it is primarily a matter of enrichment in the upper layer, rather than an emulsion breakdown that results in the adhesion of several balls. This method entails considerable energy consumption and requires special precautions due to the simultaneous production of hydrogen and oxygen.
Emulzióbontásra, annak ellenére, hogy alig ismert, eddig leghatásosabbnak kell neveznünk az ultrahangos eljárást, amely azon alapszik, hogy az emulziót folyadéksípon átpréselve olyan hangfrekvenciás rezgések jönnek létre, amelyek a golyócskákat olyan erővel kényszerítik egymáshoz, hogy az őket körülvevő vízburok felszakad és a golyócskák egymáshoz tapadva felúsznak az emulzió tetejére. Az ilyen jellegű berendezések alkalmasak emulziókészítésre is megfelelő hangfrekvencia kiválasztása mellett, mivel mindkét folyamat frekvenciafüggő. Energiafelhasználásuk közismerten nagy, teljesítőképességük kicsi, üzembiztosságuk rossz, mert a szennyvízemulzióban gyakorlatilag semmiféle szilárd szennyező anyag nem lehet, ez ugyanis eltörni a folyadéksíp rését.Although barely known, we have to call the most effective ultrasonic method, which is based on the fact that pressing the emulsion through a liquid tip produces sound-frequency vibrations that force the spheres into each other and the surrounding water flows through it. they stick to the top of the emulsion. Such devices are also suitable for emulsion formation with the selection of appropriate sound frequencies, since both processes are frequency dependent. They are well known for their high energy consumption, low performance and poor reliability because virtually no solid contaminant can be present in the sewage emulsion, as this will break the liquid's whiff.
A találmány célja a fenti ismert megoldások említett hiányosságainak kiküszöbölése.It is an object of the present invention to overcome the aforementioned drawbacks of the prior art.
A találmány feladata olyan eljárás és berendezés létrehozása zsír-víz és/vagy olaj-víz emulziók bontására, amelyek az eddiginél lényegesen kisebb fajlagos energiafelhasználás mellett hatékonyabb emulzióbontást tesznek lehetővé. A találmány alapja az a felismerés, hogy az emulzióban levő olaj- és/vagy zsírcseppeket körülvevő vízburkot a cseppek nagy sebességű ütköztetése útján is fel lehet szakítani, ami egyúttal azzal az előnyös hatással jár, hogy az összeütköző szemcsék (golyócskák) mindjárt egymáshoz is tapadnak. Az egymáshoz tapadt, kétszeres térfogatú cseppek továbbpattanva még nagyobb valószínűséggel ütköznek újabb cseppekkel mindaddig, amíg el nem vesztik energiájúikat. Felismertük, hogy a cseppek nagy sebességű ütköztetésének leghatékonyabb módja az, ha az emulzió egy részét nagy sebességű folyadékhártyává alakítva belelövelljük az emulzió fennmaradó részébe, annak szabad felszínén át. A folyadékhártyát célszerűen minél vékonyabbra képezzük ki, mivel így a benne sorba rendeződött cseppecskék (golyócskák) lövedékként csapódnak az emulzió fennmaradó részébe.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process and apparatus for disintegrating fat-in-water and / or oil-in-water emulsions which enable a more efficient emulsion disintegration with substantially lower specific energy consumption. The present invention is based on the discovery that the water envelope surrounding the oil and / or fat droplets in the emulsion can be broken by high-speed collision of the droplets, which also has the advantage that the colliding beads (beads) are immediately adhered to one another. Double-volume droplets adhered to one another are more likely to collide with new droplets until they lose their energy. It has been found that the most effective way of high-speed collision of droplets is to inject a portion of the emulsion into a high-velocity fluid film through the rest of the emulsion through its free surface. Preferably, the liquid membrane is made as thin as possible, since the droplets (balls) arranged therein are deposited as a bullet in the remainder of the emulsion.
A vékony, de összefüggő emulzióhártya vékonyabb is lehet, mint az emulziótalkotó cseppek átmérője önmagában, mivel az önálló cseppek minimális energiaállapotra törekedve gömb- vagy közel gömb alakot vennének fel, míg a nagy sebességű összefüggő hártyában alakjuk erősen nyújtott. Az emulzióhártya így pengeként, minimális energiaveszteséggel hatol be az emulzió fennmaradó részébe (a már behatolt hártyarész mintegy utat csinál az utána következő hártyarészeknek).The thin but continuous emulsion membrane can be thinner than the diameter of the emulsion-forming droplets per se, since the individual droplets would have a spherical or near-spherical shape while aiming for a minimum energy state, whereas their high-velocity continuous membrane would be strongly elongated. The emulsion membrane thus penetrates into the remainder of the emulsion as a blade, with minimal energy loss (the penetrated membrane portion makes a path for subsequent membrane portions).
Az általunk alkalmazott nagy sebességű folyadékhártya közönséges centrifugálszivattyú nyomásával (0,25— —0,35 MPa) is kialakítható, így a fajlagos energiafelhasználás lényegesen kisebb, mint az ismert eljárásoknál.The high-speed fluid membrane we use can also be formed by the pressure of an ordinary centrifugal pump (0.25-0.35 MPa), so that the specific energy consumption is significantly lower than in the known processes.
A felszínre lövellt vékony összefüggő emulzióhártya sokkal mélyebbre hatol be az emulzió fennmaradó részébe, mint az ugyanakkora energiával előállított porlasztott emulzió (szakadozott hártya), és sokkal hatékonyabb emul-21The thin continuous continuous emulsion squirted into the surface penetrates much deeper into the remainder of the emulsion than the nebulized emulsion (ruptured film) produced with the same energy, and is much more effective.
183 911183,911
XX
A, zióbontást eredményez, mint a felszín alatt előállított nagy sebességű hártya Kísérleteink azt mutatták hogy a felszín alatt előállított hártya mellett levő felszín alatti adagolásával sem lehet elősegítem a golyócskák tlotalodasat, sót a levegőadagolás tovább rontja az egyébként is minimális emulzióbontási hatásfokot.It results in zionic decomposition like high-velocity membrane underground Our experiments have shown that the submucosal dosing of submerged membrane cannot promote the tlotalodasat of the balls, and the addition of air further diminishes the minimal emulsion disintegration.
Azt is megállapítottuk, hogy két nagy sebeségű folyadékhártya egymást keresztező elrendezése mellett sem elég hatékony az emulzióbontás, mivel az ütközési valószínűség kicsi.It has also been found that emulsion decomposition is not efficient enough with two high velocity fluid membranes, since the likelihood of collision is low.
A fenti felismerések alapján elsődleges feladatunk megoldása olyan eljárás zsír-víz és/vagy olaj -v íz emulziók bontására, amelynek során az emulzióban zsír- és/vagy olajcseppeket körülvevő vízburkot mesterségesen felszakítjuk, ezáltal a zsír- és/vagy olajcseppeket egyesítjük, majd felúsztatjuk az emulzió felszínére, ahonnan — célszerűen lefölözéssel — eltávolítjuk azokat, és amelynél a találmány értelmében az emulzió egy részét a fennmaradó rész szabad felszínén át behatolni képes sebességű összefüggő folyadékhártyává alakítjuk, amelyet — célszerűen hegyes szög alatt — a fennmaradó rész szabad felszínére lövellünk.Based on the above findings, our primary object is to provide a process for disintegrating fat-in-water and / or oil-in-water emulsions, wherein the water envelope surrounding the fat and / or oil droplets in the emulsion is artificially ruptured, thereby fusing the fat and / or oil droplets. and emulsifying a portion of the emulsion into a continuous fluid film capable of penetrating through the free surface of the remainder, preferably shot at a sharp angle to the free surface of the remainder.
A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál az emulzió fennmaradó részét áramlásban tartjuk, célszerűen a felszínére lövellt folyadékhártya sebességénél legalább egy nagyságrenddel kisebb sebességgel.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the remainder of the emulsion is kept in flow, preferably at a rate less than one order of magnitude lower than the velocity of the supernatant.
Egy másik előnyös foganatosítási módnál az emulzió fennmaradó részének szabad felszíne felé kúppalástszerűen szétnyíló folyadékhártyát alkalmazunk.In another preferred embodiment, a tapered fluid membrane is applied to the free surface of the remainder of the emulsion.
Végül egy további előnyös foganatosítási módnál a folyadékhártyát képező emulziórészt rotálással gyorsítjuk fel a kívánt sebességre.Finally, in another preferred embodiment, the emulsion portion of the fluid membrane is accelerated to the desired rate by rotation.
A másodlagos feladat megoldása olyan berendezés zsírvíz és/vagy olaj-víz emulziók bontására, amelynek a bontandó emulziót befogadó nyűt felszínű tartálya, az emulzió zsír- és vagy olajcseppjei vízburkának felszakadását előidéző eszköze, valamint a felszínre felúszó zsír- és/vagy olajcseppeket eltávolító eszköze van, és amelynél a találmány értelmében az emulzió zsír és/vagy olajcseppjei vízburkának felszakadását előidéző eszköz a felszín felett elrendezett rotátor, amelynek hengeres, üreges felső része, ehhez csatlakozó kerület menti beömlőnyílása, a felső részhez alulról csatlakozó, lefelé szűkülő — célszerűen kúpos —alsó része, valamint az alsó rész alsó végéhez csatlakozó, lefelé táguló kilépőeleme van.Secondary problem solving apparatus for dismantling grease and / or oil-in-water emulsions having a rupture surface receptacle receiving the emulsion to be dismantled, means for causing the water and grease droplets of the emulsion of fat and / or oil droplets to be disposed and means for removing grease and / or oil and wherein, in accordance with the present invention, the device for causing the water and / or oil droplets of the emulsion to rupture is a surface-mounted rotator having a cylindrical, hollow upper portion, a peripheral inlet therethrough, and a lower tapered, lower tapered portion and a downwardly expanding exit member connected to the lower end of the lower portion.
A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a felső rész központi hengeres betéttel van ellátva, amelynek alsó vége részovoidként van kialakítva.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the upper part is provided with a central cylindrical insert, the lower end of which is formed as a subovoid.
Egy másik előnyös kiviteli alaknál a beömlőnyílás recirkuláltató szivattyún át össze van kötve a tartály felszín alatti részével.In another preferred embodiment, the inlet is connected via a recirculating pump to the underground portion of the container.
Végül egy további előnyös kiviteli alaknál a berendezésnek több, egymással párhuzamosan kapcsolt rotátora van, amelyek a felszín felett egymás mellett vannak elrendezve.Finally, in a further preferred embodiment, the apparatus comprises a plurality of rotators connected in parallel, which are arranged side by side above the surface.
A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt példák kapcsán ismertetjük. AzThe invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings. The
1. ábra nagy sebességű emulzióhártya és befogadó emulziórész találkozási helyének erősen nagyított metszeti képe, aFig. 1 is a highly enlarged sectional view of the intersection of the high-speed emulsion membrane and the receiving emulsion portion,
2. ábra nagy sebességű emulzióhártyát előállító rotátor hosszmetszete, aFigure 2 is a longitudinal sectional view of a high speed emulsion film rotator, a
3. ábra a 2. ábrán jelölt ΠΙ—ΓΠ síkban vett metszet, aFigure 3 is a sectional view in the plane ΠΙ — ΓΠ in Figure 2, a
4. ábra a 2. és 3. ábra szerinti rotátor szabad leiszínű emulziótartály feletti elrendezését szemléltető vázlat, azFigure 4 is a diagram illustrating the arrangement of the rotator of Figure 2 and Figure 3 above a free-color emulsion tank,
5. ábra a 2. és 3. ábra szerinti rotátort tartalmazó emulzióbontó berendezés elvi vázlata, aFigure 5 is a schematic diagram of an emulsion disintegrator comprising the rotator of Figures 2 and 3, a
6. ábra több rotátort tartalmazó emulzióbontó berendezés vázlatos oldalnézete, és aFigure 6 is a schematic side view of a multi-rotor emulsion disintegrator; and a
7. ábra a 6. ábra szerinti berendezés vázlatos felülnézete. Az 1. ábra szerinti elrendezésben nyílt felszínű 13 tartályban bontandó zsír-víz és/vagy olaj-víz emulzió van, amelyben a vonalkázott körökkel jelölt zsír- és/vagy olajcseppek vízburokkal vannak körülvéve.Figure 7 is a schematic top view of the apparatus of Figure 6. In the arrangement of Figure 1, an open-surface container 13 has a fat-water and / or oil-in-water emulsion to be dismantled, in which the fat and / or oil droplets marked with outlined circles are surrounded by a water envelope.
A bontandó emulzió egy részét (nem ábrázolt) szivattyú segítségével kivéve (ugyancsak nem ábrázolt) rotátor segítségével nagy sebességű összefüggő 12 folyadékhártyává alakítjuk, amelyet hegyes szög alatt a 13 tartályban levő emulziórészbe lövellünk, annak szabad felszínén át. A 12 folyadékhártya v sebességét úgy választjuk meg, hogy a hártya összefüggő maradjon (ne kerül jön porlasztóit állapomba). A 13 tartályban levő emulziórészt a v sebességnél lényegesen (legalább egy nagyságrenddel/ kisebb sebességgel szembeáramoltatjuk a 12 folyadékhártyával.With the exception of a pump (not shown), a portion of the emulsion to be dismantled is turned into a high-speed continuous fluid film 12 by means of a rotator (not shown) which is sprayed at an acute angle into the emulsion portion of the container 13. The velocity v of the membrane 12 is chosen so that the membrane stays connected (does not enter into a nebulizer state). The emulsion portion in the reservoir 13 is introduced into the liquid membrane 12 at substantially (at least one order of magnitude / less) velocity v.
A 12 folyadékhártyát (emulzióhártyát) alkotó nagy sebességű cseppek behatolása után lassan mozgó cseppekkel ütköznek Az ütközés következtében mindkét csepp vízburka felszakad, és a cseppek egymáshoz topadnak. Az összetapadt cseppek továbbpattannak, es újabb eseppekkel ütközve mindaddig növekednek, amíg energiájukat el nem vesztik.After penetrating the high velocity droplets (emulsion membrane 12), they collide with slow-moving droplets. As a result of the collision, the water droplet of both droplets breaks and the droplets collapse. The stuck droplets continue to bounce and collide with the new droplets until they lose their energy.
A nagy sebességű 12 folyadékhártyát például a 2. és 3. ábra szerinti 11 rotátorral állíthatjuk elő. A 11 rotátomak hengeres, üreges felső 2 része és ehhez alulról csatlakozó lefelé kúposán szűkülő, üreges alsó 3 része van. A felső 2 résznek kerület menti 1 beömlőnyílása van. Az alsó 3 rész alsó végéhez lefelé táguló 7 kilépőelem van csatlakoztatva.For example, the high velocity fluid film 12 may be produced by the rotor 11 of Figures 2 and 3. The rotatome 11 has a cylindrical hollow upper portion 2 and a bottom tapered downwardly tapered hollow lower portion 3 attached thereto. The upper part 2 has a circumferential inlet 1. A downwardly extending outlet member 7 is connected to the lower end of the lower portion 3.
A felső 2 rész központi hengeres 4 betéttel van ellátva, amelynek alsó vége az alsó 3 részbe nyúló 5 részovoidként van kialakítva.The upper part 2 is provided with a central cylindrical insert 4, the lower end of which is formed as a subovoid 5 extending into the lower part 3.
A 11 rotátor belső felülete kopásálló, rugalmas, lágygumiból vagy műanyagból készült 6 béléssel van ellátva.The inner surface of the rotator 11 is provided with an abrasion-resistant, flexible liner 6 made of soft rubber or plastic.
A 2. és 3. ábra szerinti 11 rotátorba az 1 beömlőnyüáson át nyomás alatt belépő emulziórész a hengeres felső 2 részben lefelé haladva rotációs mozgásra kényszerül a 2 rész falának belső oldala mentén. Az alsó 3 részben lefelé haladva rotációja mindaddig növekszik, amíg el nem éri a 7 kilépőelemet.The emulsion portion entering the rotor 11 of Figures 2 and 3 under pressure through the inlet 1 is forced downwardly by rotation along the inner side of the wall of the portion 2 as the cylindrical upper portion 2 is downwardly pressed. Going down the lower part 3, its rotation increases until it reaches the exit element 7.
A 4 betét megakadályozza, hogy az emulzióban felesleges és egyben energiaveszteséget okozó energiaátalakulások jöjjenek létre.The insert 4 prevents unnecessary and at the same time loss of energy in the emulsion.
Az alsó 3 részben rotálva áramló emulzió a 4 betétet elhagyva már nem tölti ki a rendelkezésre álló teljes teret, mert a geometriai tengely mentén rotációs sebességének végtelennek kellene lennie, hanem csak egy olyan sugárig hatol be, ameddig az energiaátalakulásokat az emulzió összeneigiája még fedezni tudja. Ily módon a tengely mentén emulzióval ki nem töltött hengeres tér keletkezik, amelyben a levegő felveszi az emulzió mindenkori rotációs sebességét, azaz a levegő örvénycsövet képez, amely az áramlási törvényeknek eleget téve csak saját közegén vagy saját közegével megegyező nyugvó, nem áramló közegben végződhet. így egyik vége a 4 betét 5 részovoidjának csúcsán foglal helyet (amely célszerűen fémből, műanyagból, gumiból stb. lehet), másik vége viszont nem lehet a legszűkebb keresztmetszetnél, mert az emulzió itt végzi legnagyobb rotációs sebességű mozgását, tehát ezt a keresztmetszetet sem tudja kitölteni teljes egészében. A légörvénycső a 11 rotátorból kinyúlva mindaddig él, amíg energiáját a külső levegő súrlódása fel nem emészti, vagy amíg más közeggel nem érintkezik. A légörvénycső tehát az u sebességgel áranióemulzióiész szabad felszínén végződik (4. ábra).The emulsion flowing in a rotating manner in the lower part 3, leaving the insert 4, no longer fills the available space because its rotational velocity along the geometric axis should be infinite, but penetrates only a radius as long as the energy transitions can be covered by the total emulsion. In this way, along the axis, an emulsion-filled cylindrical space is formed in which the air absorbs the respective rotational speed of the emulsion, i.e., the air vortex, which, in accordance with flow laws, can end only in its own medium or its resting, non-flowing medium. Thus, one end is at the tip of the subovoid 5 of the liner 4 (preferably metal, plastic, rubber, etc.), but the other end cannot be at the narrowest cross-section because the emulsion performs its highest rotational velocity here, so it cannot fill this cross-section. completely. The vortex tube extends from the rotator 11 until its energy is absorbed by the friction of the outside air or until it contacts other media. Thus, the vortex tube terminates at the velocity u on the free surface of the arachnid emulsion (Figure 4).
183 911183,911
A rotálva lefelé áramló emulzió geometriai tengely irányú sebessége a keresztmetszetek arányának megfelelően fokozatosan nő mindaddig, amíg a legszűkebb rotátorkeresztmetszetet el nem éri. Ezt követően a cserélhető 7 kilépőelembe jut, ahol a centrifugális erő hatására rotálva követi annak belső kontúrját, majd ezt elhagyva szabályos kúpalakot vesz fel. Tekintettel arra, hogy a kúpmenti szabadáramlás során egyre nagyobb átmérők jellemzik a kúpot, az emulzióréteg a térfogatállandóság következtében folyamatosan vékonyodik, hártyává alakul. A szabadáramlás törvényeinek eleget téve a hártya geometriai tengely irányú sebessége a nehézségi erőtér hatásától eltekintve állandó marad mindaddig, amíg a lassan áramoltatott emulziórész szintjét el nem éri. E szint felett a 11 rotátort csupán alig valamivel kell alacsonyabban elhelyeznünk, mint az a távolság a kilépéstől mérve, ahol a folyadékhártya emulziócseppekre szakadozna szét. E távolság a mondottak alapján egyszerűen meghatározható. Ily módon tetszés szerinti emulzióhoz ugyanaz a 11 rotátor alkalmazható, csupán a szabad felszíntől számított magasság változtatása szükséges.The geometric axis velocity of the rotating downward emulsion gradually increases in proportion to the cross-sectional ratio until it reaches the narrowest rotor cross-section. It then enters the removable outlet 7, where it is rotated by centrifugal force to follow its internal contour, leaving it to take up a regular cone shape. Because of the increasing diameter of the cone during the free flow of the cone, the emulsion layer is thinning and becoming a film due to the volume constant. Following the laws of free flow, the geometric axis velocity of the membrane remains constant, except for the effect of gravity, until it reaches the level of the slowly flowing emulsion. Above this level, the rotator 11 need only be placed slightly lower than the distance from the exit where the fluidic membrane would tear into droplets of emulsion. This distance can be easily determined from what has been said. In this way, the same rotator 11 can be used for any emulsion, but only the height change from the free surface is required.
Igen nagy előnyt jelent, hogy a 11 rotátorba bekerülő szilárd szemcsék alsó, legszűkebb keresztmetszetén is akadálytalanul haladnak át, tehát eltömődés veszélye nem áll fenn.It is a great advantage that the solid particles entering the rotor 11 also pass unobstructed through their lower, narrowest cross-sections, so that there is no risk of clogging.
Az 5. ábra szerinti berendezésnek a bontandó emulziót befogadó nyílt felszínű 13 tartálya van, amelynek szokásos 16 bukógátja van a felúsztatott zsír és/vagy olaj eltávolítása céljából. A13 tartály felszíne felett van elrendezve a 11 rotátor, amelynek beömlőnyílása 14 szivattyún át a 13 tartály felszín alatti részével van összekötve. A friss emulzió 15 nyíllal jelölt bevezetésen átjut a 13 tartályba. A vizet 17 nyíl irányában vezetjük el, illetve recirkuláltatjuk. A 11 rotátor által képzett kúp alakú 12 folyadákhártya a szabad felszínen át behatol a 13 tartályba levő emulziórészbe, és a már leírt módon intenzíven bontja azt.The apparatus of Fig. 5 has an open surface container 13 for receiving the emulsion to be disposed and having a conventional tipping bar 16 for removing the floated fat and / or oil. Above the surface of the reservoir 13 is a rotator 11, the inlet of which is connected via a pump 14 to the underground portion of the reservoir 13. The fresh emulsion passes through the inlet (15) into the container (13). The water is drained and recirculated in the direction of 17 arrows. The conical fluid film 12 formed by the rotator 11 penetrates through the free surface into the emulsion part of the container 13 and intensively dismantles it as described above.
A 6. és 7. ábra azt mutatja, hogy hogyan célszerű elhelyezni nagy kiterjedésű szabad felszínnel rendelkező 13 tartály felett egymás mellett a 11 rotátorokat. Egymástól való távolságukat úgy kell megválasztani, hogy az emulzióhártyából kialakuló kúpokne keresztezzék egymást. A11 rotátorok párhuzamosan kapcsolva egyetlen szivattyúról működtethetők.Figures 6 and 7 show how it is expedient to place the rotators 11 side by side over a container 13 having a large free surface area. Their spacing should be chosen so that the cone cone formed by the emulsion membrane intersects. Rotators A11 can be operated in parallel by a single pump.
A találmány szerinti berendezéssel végzett kísérletek eredményei közül az alábbiakban hármat mutatunk be példaképpen:Three of the results of experiments with the apparatus according to the invention are given below by way of example:
Emulzió zsírtartalma (mg/liter)Fat content of emulsion (mg / liter)
A kísérletnél a keletkezett zsír-víz emulziónak mindössze 1/4 részét vezettük át a találmány szerinti rotátoron. A második oszlopban megadott számértékek ugyanakkor a kezelés utáni teljes emulzióra vonatkoznak (tehát a mérési eredményekben a nem kezelt 3/4 rész zsírtartalma is szerepel).In the experiment, only 1/4 of the resulting fat-water emulsion was passed through the rotator of the invention. However, the numerical values given in the second column refer to the total emulsion after treatment (ie the fat content of untreated 3/4 is also included in the measurement results).
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU140782A HU183911B (en) | 1982-05-05 | 1982-05-05 | Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU140782A HU183911B (en) | 1982-05-05 | 1982-05-05 | Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU183911B true HU183911B (en) | 1984-06-28 |
Family
ID=10954349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU140782A HU183911B (en) | 1982-05-05 | 1982-05-05 | Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU183911B (en) |
-
1982
- 1982-05-05 HU HU140782A patent/HU183911B/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6875351B2 (en) | Methods and apparatus for oil demulsification and separation of oil and suspended solids from produced water | |
| US10329168B2 (en) | Vessel and method for treating contaminated water | |
| JP4725707B2 (en) | Swivel type fine bubble generator and bubble generation method | |
| US4585465A (en) | Method for causing bubbles in a fluid to coalesce | |
| US5110471A (en) | High efficiency liquid/liquid hydrocyclone | |
| US4216085A (en) | Flotation method and apparatus | |
| US5749945A (en) | Apparatus for rapidly degassing and decontaminating liquids | |
| WO2009116711A2 (en) | Apparatus of generating microbubbles | |
| JP5875614B2 (en) | Emulsion demulsification device and demulsification method | |
| JP5025631B2 (en) | Microbubble injection system for liquid | |
| US6602327B2 (en) | Process for removing an undesirable dissolved gas from a liquid | |
| US3870635A (en) | Apparatus for clarifying an influent water | |
| US7281841B2 (en) | Method for mixing a liquid/liquid and/or gaseous media into a solution | |
| EP3584002A1 (en) | Bubble generating device for sewage purification | |
| HU183911B (en) | Method and apparatus for decomposing emulsions of oil-water type | |
| KR100202253B1 (en) | Apparatus for aeration of liquids | |
| CA1038370A (en) | Variably graded bottom vortex-type fluid shear emulsifier | |
| WO2007020296A1 (en) | Cavitation degasifier | |
| WO2023011843A1 (en) | Apparatus and method for separating fluid mixtures | |
| JP7333515B2 (en) | Fine bubble flotation device | |
| EP1545787A2 (en) | Improvements in and relating to gas eductors and gas eductor flotation separators | |
| KR102664947B1 (en) | Micro-nano bubble generating device with pressure turning method applied | |
| KR100377020B1 (en) | a microbuble generator | |
| JP2016104484A (en) | Emulsion demulsification apparatus and demulsification method | |
| SU893216A1 (en) | Apparatus for degassing liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: GYULAI HUSKOMBINAT, HU Owner name: DR. KAPLAR, ZSIGMOND, HU Owner name: BELHAZY, ISTVAN, HU |
|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |