NO752307L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av vann/olje-emuLsjoner samt et apparat for utførelse av denne fremgangsmåte.

Det er vel kjent at det av ékkologiské grunner ønskes minst mulig utslipp av emulsjoner av olje i vann, som anvendes for forskjellige industrielle arbeidsoperasjoner som sponfraskillende bearbeiding, støping samt trådtrekning. Dette forhold'er av stor betydning fra ét økonomisk synspunkt da den emulsjon som skal slippes ut på forhånd bør behandles for utskillelse av oljeandelen.

En varaktig konservering av sådanne emulsjoner avhenger imidlertid

av en rekke faktorer forbundet med emulsjonenes arbeidsforhold og naturligvis arbeidsoperasjonens art* Det er således visse forholds-regler, som * hvis de foretas i tilstrekkelig.utstrekning og ved

fordelaktig tidspunkt, kan bidr.a til a forlenge emulsjonens varighet

(kretsrensning, effektiv filtrering, desinfeksjon, lufting osv.), : men.det som fremfor alt er av viktighet ér den måte hvorpå emulsjonen frembringes.. ..Det er kjent at de ovenfor angitte emulsjoner utgjøres ay meget små bljepartikier dispfergért i en viss vannmengde.. Fremstillingen går vanligvis ut på at vannmengder*' holdes under sådan omrøring at det foreligger tilstrekkelig energi til oppspalting av den tilførte olje til. 'fine dråper, for derved å .danne de ønskede ol jé/vann-émul sjoner...

Hvis; imidlertid oljens tilstrømning • er for høy for én viss type av

•. omrøring, vil det ved en sådan.arbeidsoperasjon-foreligge en tendens til dannelse av større eller mindre mengder av inverterte emulsjoner, nemlig av vann i olje. Denne1 sistnevnte emulsjonstypé medfører visse

ulemper ..som,bidrar, til forkortelse ay emulsjonsmassens virksomme liv. Dette beror fremfor alt på det forhold at.sådanne emulsjoner;

av.vann i olje vil.ha.en tendens til:. å tette til emulsjonens fri' overflate,-hvilket n_dsetter mulighetene for utluftning og derved fremmer utvikling av bakteriekolbnier.

I praksis tas det' vanligvis-ikke tilstrekkelig hensyn til hvilken fremstillingsmåte som anvendes for -dannelse av sådanne, emulsjoner, '

og enhver anvender-det utstyr som allerede foreligger på best mulig måte, idet det vanlig anvendes diskontinuerlig virkende blande-, innretninger, hvilket, ikke gir tilfredsstillende resultat når den bedrift som skal"forsynes méd emulsjonen, er meget stor, hvilket er tilfelle ved visse sentraliserte industrielle-anlegg. I sådanne tilfeller tilføres oljen direkte til en bevegelig" vannstrøm enten for fremstilling av.ny emulsjon eller for å øke konsentrasjonen, av

en som allerede er anvendt.

I en sådan.situasjon er det åpenbart at emulsjonen bare vil oppnå sin beste struktur når den emulserbare olje har spesielle iboende egenskaper, hvilket vil si at den omfatter et overskudd av løsnings-eller emulseringsmidler. Dette medfører imidlertid andre, negative egenskaper for emulsjonen, nemlig vanligvis en sterkttendens til skumdannelse, således at ikke sammenstillingen bør være gjenstand ■ for sterke forandringer og emulsjonene må fremstilles ved hjelp av de mest hensiktsmessige mekaniske.midl er•

Da brukerne av. emulsjonér vanligvis ikke er utstyrt for hensikts- •• messig tilvirkning av disse og dessuten ofte ikke innser nødvendig-heten av.sådant utstyrt, tilvirkes fremdeles emulsjoner, i praksis på en meget lite effektiv.og i blant- absolutt utilstrekkelig måte. Det er et formål for foreliggende oppfinnelse a overvinne de ovenfor angitte-ulemper ved tidligere-kjent teknikk, (ustabile emulsjoner eller store méngder av^jilsatser), og dette oppnås i

henhold til oppfinnelsén ganske; enkelt ved tilsats av olje til stemmende vann ,'ilén . strømningskanal, ..som blant: annet; er utstyrt med en venturi, idet vannets trykk og strømning gjennom venturieh utnyttes for oppstrøms-innsugnihg- av olje tilført gjennom et siderør, fortrinnsvis vinkelrett mot den kanal som eir utstyrt med venturi.

Oppfinnelsens fremgangsmåte går ut på innføring av vann i en ' .strømningskanal, idet vannet.bringes til bevegelse langs en skruebane merts den nødvendige ,oljemengde,for :emulsjonen innføres i kanalen; hvoretter vannet tilføres en kanalsone méd:først gradvis avtagende diameter (den konvergerende del av en venturi). og derpå gradvis ' : økende diameter (den divergerende del av en venturi), idet vannet•• bringes til ipnstrømriing i nevnte konvergerende del etter strømning langs skrueformede spor, og oljen bringes til "blanding med vannet i.

■ midtsonen'mellom nevnte to venturideler etter å. ha vært utsatt for en skruebevegelse i samme retning som vannet, hvoretter olje

og vann ved utløp fra nevnte divergerende venturidel utsettes for sentrifugal skruebevegelser-i motsatt retning av den tidligere

skruebevegelse, fortrinnsvis gjennom en gjennomhullet skilleplate

med skråétilte hull med konvergerende akser, samt eventuelt for

en avsluttende ytterligere skruebevegelse før den ferdige emulsjon avgis. Ved hjelp av oppfinnelsens fremgangsmåte er det også mulig

å fremstille meget konsentrerte emulsjoner (10 - 17%),'som kan brukes som oppfrisknirigsvæske for gjenvinning av den ønskede konsentrasjon for forbrukte emulsjoner*

Det er et ytterligere formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et apparat for hensiktsmessig utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte,

og dette apparat har■som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at det

omfatter en- sirømningskanal med en venturi, et rør glidende' anordnet i kanalen' og ved . sin .ene ende utstyrt, med et stumpkonisk munnstykke med . skruef ormede spor på utsiden og eventuel t på innsiden, idet yttersiden ay det stumpkoniske muibnstykket er anordnet parallelt med og hovedsakelig, tilpasset innsiden av ven.turiens

konvergerende del', hvorunder røret er anordnet for innføring av vann i kanalen med vanntilførsel til den annen rørende samt er utstyrt med en indre,.skrueformet oppviklet strimmel med akse

parallelt med røraksen, mens kanalen er; forsynt med hull gjennom kanal veggene oppstrørns for venturien og anordnet for i nn suging 'av olje som tilføres fra et siderør, inn i mellomrommet mellom det stumpkoniske munnstykket og vénturiens. innervegg, og kanalen ved *'

.. ■ venturiens .utgangsside er utstyrt med en skilleplate med skråstilte, konvergerende hull i forhold til Isanalaksen og deretter med en ; ytterligere innvendig skriieformet oppviklet strimmel nær kanalens •; utlopsendci. •... , Oppfinnelsen vil na Mi nærmere forklart ved hjelp av et utfereløas-eksempel av oppfinnelsans apparat og under henvisning til de vedfoyoe tegninger,, hv<arpåt Fig. 1 visor et aksial snitt gjennorn apparatet i henhold til; oppfinnelsen, Fig* 2 viser i lengdesnitt ot avsnitt av det ror som er utstyrt.raed munnstykket og hvis oppgave: er å regulere emulsjonens, konsentrasjon*, Fig. 3 viser et lengdesnitt og en planskisse av det stumpkoniske munnstykke som er'utstyrt med skrueformede spor moe uet formål å igangsette eamlgeringsprosessen, og Fig»4 viser eh planskisse og et aksialsnitt av den gjennomhullede ' skilleplate som er plasert nedstrøms for vers tur irøret, og hvis formål, er å gi høyere innbyrdes inntrengning av de to emuls jons-• dannende - væsker- i. hverandre, for derved a gjore den fremstilte emulsjon mer homogen og stabil.

Nevnte'figurer angir som tidligere nevnt en foretrukket praktisk utførelse av oppfinnelsen* idet denne utførelse bare er beskrevet som et eksempel og . ikke inneborer no& n avgrensning av oppfinnelsen, idet det kan tenkes rjange. andre utforel sesyarianter innenfor oppfinnelsens ramme.

Istedet for inni opi..ven til en 11. som regulerer vannets innstrømnings-takt i fig a 1, kan det f»eks. anvendes en fjernstyrt motordrevet ventil innrettet for å .bevirke avstengning som reaksjon på et

tilført elektrisk signal avgitt fra en niyåfoler i oljetanken 18 når denne nesten er tomt for, ol je*

På lignende måte kan generelt et hvilket .som helst element av det

viste apparat utskiftes med en ekvivalent eller tilsvarende virkende komponent, alt etter, forholdene ved praktisk bruk av apparatet.

Oppfinnelsens fremgangsmåte før kontinuerlig- ;fremstilling . av • -.. oljéemulsjoner er/fortrinnsvis basert på anvendelse av det! :( apparat som.ér: vist i fig.. 1.. - Dette apparat utgjøres hovedsakelig av en sentral strømningskanal•1, hvori det er anordnet en venturi samt; 'oppstrøms f or. ven turien en. eller flere radialt anordnede side-innløp med. henvisningstall 2 for tilførsel av olje.. Et rør 3, som

er nærmere'.vist i'fig. 2 og hvis arbeidsfunksjon vil bli forklart i'det følgende, er.anordnet for glidende føring•innvendig i kanalen

1 langs kanalaksen; idet,nevnte rør kåh låses til kanalen 1 ved

hjelp av en. ring 4<;>.

Ved den øvre ende av røret 3 er det anordnet et vannin.nløp bestående av en sammenstilling av tre deler med henvisningstall henhv. 5, 6

og 7.

Til forbindelsesdelen..7 er det tilsluttet et avsnitt av et rør. 8, som kan anta'forskjellig form i overensstemmelse med de foreliggende fordringer og som er utstyrt med én strømningsmåler. 9 for måling av strømningstakten, et manometer 10 for kontroll av trykket samt en ventil 11 for innstilling av innløpsvannets strømningstakt.■

I den hedre, indre del av røret 3 er det innlagt en skrueviklet strimmel 12, hvis oppgave er å meddele skrueformet fremadskridende bevegelse til det. inns trommende vann før. det avgis gjennom den ytre åpning for det stumpkoniske munnstykke 13, for derved å øke innsprøytingsyirkningen i den tilsluttede konvergerende venturidel

-av'kanalen 1 samt for det ringformede kammer 14 omkring og konsentrisk med røret 3. Det stumpkoniske munnstykke 13 som er utskiftbart forbundet med den nedre ende av røret 3 og festet til dette ved hjelp av et gripestykke; 15.

Den ytre koniske flate .av munnstykket 13 kan være fullstendig védhéftet i den. øvre indre.f late av venturien, eller kan. også være

anordnet i- avstand fra. denne ved hjelp av aksial forskyvning av

.. røret 3, Slik det érvist i fig* 2.

Den vannstråle som forlater munnstykket 13 passerer gjennom venturi-strupen 16 og trenger inn i den divergerende venturidel i kanalen lo På'grunn jiy dét kjente Ber.noulli-prinsipp og følgelig med samme virkning som i.en Bunsen-brenner, vil det trykkfall som frembringes i forbindelse med strupen 16 og kammeret 14 bevirke innsugning av olje gjennom innløpet 2 og forbindelsesstykket 17 i tilslutning til dette.

Olje. fra- tanken 1G suges derfor, gjennom røret 19, som kan anta de mest forskjellige former cg '. stillinger- i' overensstemmelse med de. foreliggende driftsbetingelser, og som er tilsluttet én strømnings-, måler 20 for avlesning åv oljens strømningstakt, et vakuum-meter 21 for anvisning av det foreliggende undertrykk samt en véntil 22

for ytterligere' innstilling av oljens strømningstakt som allerede hovedsakelig er bestemt av trykk og strømningstakt for vannstrømhingen gjennom røret 3 og den aksiale innstilling av dette rør, idet denne innstilling muliggjør større eller mindre tildekning av strupen 16 i. kanalen 1 ved hjelp.av munnstykket 13»Innsuget olje gjennom

innløpet 2 og forbindelsesstykket 17 trenger inn i det ringformede kammer 14 og derfra inn i den konvergerende venturidel for kontakt med vannet i forbindelse med.venturistrupen 16, og det er på dette sted at det på grunn aV de foreliggende skrueformede spor på utsiden av det stumpkoniske munnstykket 16, som er'vist i. fig. 3, meddeles

en høyrevridd, eller venstrevridd skrueformet inntrengningsbevegelse til ol jen mot det indre av vannstrømningen, således at emuls j.ons-prosessen, kan finne sted kontinuerlig, og uforandret under den...

tid som er ..avsatt til fremstilling av emulsjon med en bestemt ønsket : konsentrasjon. :.

Den, således, oppnådde emulsjon trenger sa inn i den divergerende, venturidel av kanalen 1, og f øres derfrå .gjennom den gjennomhullede skilleplate 23 til røret 24, idet begge sistnevnte, deler er festet til kanalen 1 ved hjelp av ringen 25. Væskeblåndingen passerer så en ytterligere spiral strimmel med samme arbeidsfunksjon som den allerede nevnte strimmel. 12, og forlater deretter røret .24 for

■ tilførsel til tanken'27 for..ferdig vann/olj e-emul sjon...

.Henvisningstallet 23 angir den gjennomhullede skilleplate som er nærmere vist i aksialsnitt og på en pl-anstisse i fig. 4. Platen utgjøres av et midtre konisk hull samt seks eller flere hull utboret langs en omkrets som forløper konsentrisk med det koniske hull, idet sistnevnte hull har skråstilte,. konvergerende akser mot

skilleplatens.lengdeakse, idet nevnte hull er plasert slik at de. meddeler den dannede emulsjon en sentrifugalbevegelse med høyre-ell er venstre-rettet rotasjon,.nemlig i motsatt:omdreiningsretning i .forhold til den. tidligere skruebeveglse, således at det oppstår en'hvii-veldannelsé med resulterende fraksjonering av ol jepartiklene . og kraftigere inntrengning .av de to emulsjonsvaosker i hverandre, hvorved emulsjonen gjøres mer homogen og stabil....

Ved hjelp av oppfinnelsens fremgangsmåte øg apparat er det faktisk mulig ved en gitt, forut bestemt type emulgerbar olje å oppnå emulsjoner med mindre oljepartik.ler dispergert i vann enn det som er mulig ved hjelp av konvensjonelt'mekanisk utstyr.

I henhold til foreliggende oppfinnelse oppnås videre.en mulighet for

regulering av emulsjonens konsentrasjon,- hvilket vil si at den

, innsugde oljemengde og derfor dens prosentandel som funksjon av vannets strømningstakt, kan reguleres,, så snart verdien av vann-.trykket er fastlagt.

Uavhengig av apparatets kapasitet og derfor a<y>den emulsjonsmengde

som kan oppnås ved hjelp av foreliggende apparat, er det mulig å. innstille emulsjonskonsehtrasjoner fra og' med 2 til og med 17% mens

apparatet er i full drift og uten at avstengning ay vanntilførslen er nødvendig... :-<-."■

Denne innstilling av.konsentrasjonen:utføres ved påvirkning aV røret 3* Som'det er nærmere vist i fig. 2, kan dette rør bringes til aksial

, gli.debeVegélse, innvendig i kraven. 5 og kanalen 1, etter løsning 'av ringen 4., idet. trykk tetning! fremdeles foreligger ved hjelp av ringene. 28..

Utstrekningen av rørets mulige glidebevegiklse gjør det mulig ved hjelp av manøvréringsstykket 29 å innstille avstanden; mellom munnstykket 13 og strupen .16,. hvorved det :>å bakgrunn av betraktningene ovenfor vil forstås at strømningstakten for den innsugede olje kan fastlegges som en funksjon.av vannets strømningstakt.

Sa snart en konstant vannstrømning er fastlagt ved en hvilken som helst angitt verdi av strømningsmåleren 9 etter fastlegging av vanntrykket, vil det faktisk ve:re mulig ved påvirkning av røret 3

og styring av oljens strømningstakt anvist av oljestrømningsmåleren .20. å kalibrere appariet.og fastlegge en skala for munnstykkets, åpning med et omfang fra 2 til 17%, tilsvarende den oppnådde emulsjonskonsentrasjon.

Denne gradering som er angitt ved henvisningstallet 30 1 fig. 2,

ble oppnådd på' samme måte' som en nonius-inndeling på den ytre flate av røret 3, mens det til svarende'referansemerke ble angitt ved hjelp av et radialt hakk på oversiden av ringen 4.

Det er åpenbart at oppfinnelsens.fremgangsmåte og det ovenfor beskrevede apparat i henhold til oppfinnelsen, med hensiktsmessig tilsvarende modifiserte dimensjoner og utformninger, ved siden av det allerede angitte formål også kan anvendes for andre væsker eller fluider med det formål og fremstille emulsjoner eller blandinger av forskjellige bestanddeler, i'.; .len hensikt å oppnå

forut bestemte konsentrasjoner.'

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av vann/olje-emulsjon, karakterisert ved at vann innføres, i en strømningskanal, idet vannet bringes , til bevegelse langs en skruebane mens den nødvendige oljemengde for emulsjonen innføres i kanalen, hvoretter vannet tilføres en. kanalsone med først gradvis avtagende diameter, (den konvergerende del .av en venturi) og derpå gradvis økende diameter (den .divergerende del av. -en venturi), idet vannet bringes til innstrømning i nevnte konvergerende sone etter strømning langs skrueformede spor og. ol jen bringes til blanding med vannet i midtsonen mellom nevnte to venturi deler etter å ha vært utsatt.for en skruebevegelse i samme retning som vannet, hvoretter olje og vann ved utløp fra nevnte divergerende venturidel utsettes for sentrifugal'skruebevegåse i motsatt retning a <y> den tidligere!skruebevegelse, fortrinnsvis gjennom en gjennomhullet -skilleblate med skråstilte hull med konvergerende akser, samt eventuelt for en avsluttende ytterligere skruebevegelse for den ferdige emulsjon avgis.

2. : Apparat for kontinuerLig fremstilling av vann/olje-enriulsjoh ved hjelp av den fremgangsmåte: som er angitt' i krav 1, karakterisert ved at det omfatter en strofhningskanal med en venturi, et rør glidende anordnet i .kanalen og ved sin ene ende utstyrt med et stumpkonisk munnstykke med skrueformede spor på utsiden og:eventuelt-på innsiden, idet ... yttersiden av det stumpkoniske munnstykke er anordnet parallelt med og hovedsakelig '. tilpasset innsiden av venturiens konvergerende delj•hvorunder røret er-anordnet for innføring av vann i.^kanalen-ved vanntilførsel til den annenrrørende samt er utstyrt med en indre, skrueformet oppviklet strimmel med akse parallelt med røraksen, mens kanalen er forsynt med hull gjennom kanalveggen oppstrøms for venturien 6g anordnet for innsugning a <y> Olje som tilføres fra et siderør, inn i mellomrommet mellom det stumpkoniske munnstykket og venturiens innervegg, og kanalen ved venturiens utgangsside er utstyrt med en skilleplate méd. skråstilte hull i forhold til kanalaksen og deretter med en'innvendig^ skrueformet.oppviklet strimmel nær kanalens utløpsende.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at det glidende rør er anordnet, for innstilling av det ..stumpkoniske munnstykke i større eller miadre avstand fra ventiiri-strupen med det formål å,forandre stramningstakten for den innsugede olje som funksjon av den innstrømmeni vannmengde pr. tidsenhet når vanntrykket holdes konstant', for derved å oppnå oljekonsentrasjoner i området fra 2 til 17%,,idet nevnte konsentrasjoner kan innstilles ved hjelp av en kalibrert skala- på røret i samarbeide med en. ref eransemarkering.

4... Apparat som angitt i krav 1 - 3,. karakterisert ved at røret er anordnet for utførelse av sin glidebevegelse for innstilling av den.ønskede olje-konsentrasjon, mens apparatet befinner seg i full driftstilstand og ', uten at vanntilførselen stoppes.