NO781188L - Innretning for separering av i hverandre uopploeselige vaesker - Google Patents

Description

Innretning for separering av i hverandre'uoppløselige væsker.

Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for. separering av i hverandre uoppløselige væsker, som foreligger som blanding,; spesielt oljelignende væsker og vann og fremgangsmåten erkarakterisert vedat man bringer væske--blandingen under det statiske væsketrykk bg uten anvendelse av et ytterligere trykk fra en side i kontakt med et av fibre eller

filamenter bestående og kun for en av væskene gjennomtrengelig flateelement, hvorved en av væskene trer gjennom flateelementet og at man samler- væskene adskilt 'og/éller fører disse vekk ifølge hovedsøknaden, norsk søknad 77^301.

Ifølge hovedsøknaden kan man som flateelement an-. vende forskjellige stoffer som,fiberflor, vevnader, også ulimte papirer, forutsatt at de oppfyller den betingelse at de kun er gjennomtrengelige foren av væskene som skal separeres og at de utover dette har en tilstrekkelig,fasthet for den måte de skal anvendes på og "at de videre har•formstabilitet. Fiberflor, f.eks. spesielle papirmaskinflor■av en blanding av 6 - 80 vektprosent v.iskosef ibre, 0 - 90 vektprosent syntesefibre hvorav minst 50.

vektprosent er fibre med en høy krympeevne på minst 25 %, 50 vektprosent bindefibre og .0 - 50. vektprosent cellulose, er spesielt egnet etter varmebehandling av våtfloren, og videre er vevnader og lignende av."; forskj ellige fibre og filamehtgarn også egnet.

Alle kjente.syntetiske tekstilfibre slik som poly-amider, polyestere, polyacrylnit.ril, polyolefiner, osv. er bruk-bare. Som høykrympeirde 1 andel kan f.. eks/. anvéhdes f ibre som er oppnådd etter spinning åv polymerer med høy avtrekkshastighet, fortrinnsvis i blanding som høykrympende .'-f ibre av.et copolyamid av 20-% AH-salt og ;80 % . caprolactam. Som' bindefibre egner seg ■ copolyamidfibre og ^0 % AH-salt .og .60 % caprolactam som. i nærvær av vann mykner henholdsvis smelter ved forholdsvis lave tempera-turer.

Vesentlig for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at de anvendte flateelementer er gjennomtrengelige. for en av væskene'under arbeidsbetingelsene. Gjennomtrengeligheten prøves under henvisning til DIN 53.886. Det ble fastslått etter et stort antall forsøk åt, hvis disse betingelser er oppfylt, ugjennomtrengeligheten ikke endrer seg etter meget lang tid, eksempel-vis helt opp til en måned.

Som gjennomtrengelig for en væske anses arbeids-elementet når væsken trenger gjennom flateelementet uftder de foreliggende betingelser, dvs. under det statiske trykk som væsken utøver på flateelementet.

Overraskende er det også mulig å anvende flateelementer som når man prøver gjennomtrengeligheten slik som beskrevet ovenfor, er gj ennomtrengelig for i/egge væsker, men som allikevel blir ugjennomtrengelig for en av væskene når man på forhånd*', dynker den med den andre væsken. Gjennomtrengelighets-målingen blir i dette tilfelle målt med et på forhånd dynket flateelement. Man kan altså ha et flateelement som "tørr" til^stand er. gjennomtrengelig både for vann og olje, men gjøre dette ugjennomtrengelig for olje etter dynking med vann. Ved anvendelse over lengre tidsrom er det i dette tilfelle imidlertid nødvendig at materialet ikke tørker ut.

Anvendelsen av på denne måte forbehandlede flateelementer er naturligvis underkastet visse grenser i praksis,

dvs. at de ikke kan anvendes i alle de innretninger som kan benyttes ifølge oppfinnelsen.

Por å gjennomføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man anvende forskjellige innretninger som kan avstemmes på de forskjellige foreliggende separasjonsproblemer.

En slik innretning kan bestå av et flateelement som kun er gjennomtrengelig for en av væskene som skal separeres og som heller fra tilførselsstedet for væskeblandingen til opp-samlingsstedet for ikke gjennomtrengende væske bg et under flateelementet anordnet oppfangingsorgan for gjennomtrengende væske. Det kan også være hensiktsmessig i stedet for det glatte flateelement å ha et i form av en kanal med åpen eller lukket konstruk-

sjon med vilkårlig tverrsnitt.

Ifølge hovedpatentet har spesielt slike innretninger vist seg egnet, spesielt for separering av oljeaktige

væsker, som består av en rør- eller slangeformet konstruksjon

som er anordnet på tvers av strømningsretningen for væskestrømmen, og som over hele sin totale lengde oppviser en eventuelt avbrudt - sliss som begynner over væskeoverflaten og hvis bredde er utmålt på en slik måte at den slutter i det vesentlige under forurensningsgrensen, hvorved slissen er lukket ved hjelp av et flateelement som er gjennomtrengelig for en av væskene som skal separeres, og som videre oppviser et samlerom for væsken som trer . gjennom. En slik innretning er i det prinsipielle vist i figur 3 i hovedpatentet.

En slik innretning som f.eks. kan tjene som oljesperre er fordelaktig og for stabiliseringen i væskestrømmen utstyrt med svømmelegemer, f.eks. luftslanger i oljesperren, og forankringer av ønsket type.

Det slangeformige ytre hylster for innretningen kan bestå av et hvilket som helst væskeugjennomtrengelig materiale, f.eks. av et kunststoff slik som PVC eller et kunststoffbelagt tekstil. Som materiale for flateelementet ifølge oppfinnelsen og som er gjennomtrengelig for væsken som skal trekkes av, f.eks. for oljen, men ikke for den andre, f.eks. vann, anvender man fortrinnsvis spesielle papirmaskinflorer slik disse f.eks. er beskrevet i US-PS 3.394.047.

Slik det er beskrevet "utførlig i hovedpatentet blir anvendelsesmulighetene for flateelementer som skal slippe gjennom en av væskene i en blanding, men ikke den andre prøvet under simulering av de virkelige driftsbetingelser under henvisning til DIN 53.886. Som egnet for det angjeldende anvendelses-formål er i dette tilfelle de flateelementer som under de virkelige driftstrykkbetingelser er gjennomtrengelige for den ene, men ikke for den andre væske. Ønsker man således gjennomtrengelighet kun for olje, men ikke for vann, slik man forlanger av den oven- . for beskrevne oljesperre, kan ugjennomtrengeligheten for vann opp-nås ved at man gjør flateelementet som skal separere væskene hydrofobt.

Por å fjerne olj esj ikt eller lignende som svømmer på en elv kan man spenne en slik oljesperre som er formet som et rør eller en slange som en vegg tvers over elven. Oljen som driver med sperren og som treffer mot. slissen som f.eks. er lukket med et hydrofobt fiberflor trer derved gjennom dette til det indre rom av sperren og samler seg der eller flyter mot endene av innretningen"hvorfra den kan fjernes. Det oljefrie vann trenger ikke inn i det indre av sperren, men flyter videre under innretningen.

De i hovedpatentet i krav 9 og figur 3 nærmere beskrevne utførelsesformer av innretningen ifølge oppfinnelsen har alltid vist seg gunstig, når strømningshastighetene i vannstrømmen

som skal renses var forholdsvis liten og jevn. Høyere strømnings-hastigheter og/eller uregelmessige strømning førte imidlertid av og til til lokal sammenpressing eller bøyning av innretningen.

Foreliggende oppfinnelse har til oppgave i til-knytning til hovedpatentet å frembringe en formstabil innretning som også kan benyttes i elver, kanaler og andre åpne vannveier

med høyere strømningshastigheter under samtidig bibeholdelse av sin form uten at fleksibiliteten påvirkes ugunstig.

Denne oppgave løses ved en innretning som består av en rør- eller slangeformet konstruksjon som er anordnet på tvers av strømningsretningen for væsken og som over sin totale lengde oppviser en evientuelt avbrudt sliss som begynner over væskeoverflaten og hvis bredde, er utmålt slik at den slutter i det vesentlige under forurensningsgrensen, hvorved'slissen er lukket av et kun for en av væskene som skal separeres gjennomtrengelig flateelement og at det i slangen er anordnet et samle-"rom for gjennomtrengende væske, og innretningen erkarakterisertved at det utvendig og/eller innvendig i den rør- henholdsvis slangeformede konstruksjon er anordnet avstivningselementer som forhindrer sammenpressing og/eller sammenknekking.

Avstivningslegemene kan f.eks. bestå av i avstand fra hverandre anordnede ringformede legemer. For å unngå knekk av konstruksjonen i lengderetningen kan man i konstruksjonen lengderetning anordne løpende avstivningslegemer. Disse kan for å forhindre forskyvning være fast forbundet med den rør-henholdsvis slangeformede konstruksjon eller holdes løst fast ved hjelp av lokalt festede ringer, løkker eller lignende. Således kan de i langsretningen av konstruksjonen løpende avstivningslegemer f.eks. bestå av gjennomgående tilpasset tauverk som i tillegg også tjener til forankring av konstruksjonen til stranden og/eller til bunnen.

I mange tilfeller er det allerede tilstrekkelig bare å anordne ringformede avstivningslegemer, hvorved disse hensiktsmessig er fordelt jevnt over konstruksjonens lengde, dvs. i like avstander.' En eventuelt oppstående knekking av konstruksjonen på enkelte steder har nemlig generelt en betydelig mindre innflytelse på separeringsydelsen for konstruksjonen generelt ->enn den sammenpressing som kan skje uten de ringformede avstivningslegemer.

Som virksom forholdsregel både mot sammenpressing og mot knekking av konstruksjonen har det hyppig vist seg gunstig å utforme flateelementer som er gjennomtrengelige kun for en av væskene som avstivningslegeme samtidig. Dette er f.eks. mulig ved at man utvikler flateelementer som en slange som er tilpasset lengden av konstruksjonen og hvis ytre omfang omtrent tilsvarer

det indre omfang av konstruksjonen, og deretter skyver denne slange inn i ytterhylstret.

Videre er det mulig å kombinere forskjellige avstivningslegemer med hverandre, f.eks. å anordne slangeformede elementer samtidig utvendig og innvendig..

Som spesielt virksomt både mot sammenpressing og knekking av konstruksjonen har det vist seg et i det indre av konstruksjonen anordnet forstivningslegeme bestående av et florlegeme som er tilpasset hulrommet i konstruksjonen og/eller ut-fyller dette og som igjen består av et antall i sløyfer liggende og seg kryssende smeltespunnede syntetiske polymerfibre med et tverrsnitt på fortrinnsvis 0,1 til 2 mm<q>g som på krysningspunktene overfladisk er forklebet med hverandre. Herved er det mulig å anvende.forstiyningslegemer med runde, kvadratiske, flerkantede eller anderlédes formet tverrsnitt, hvorved den endelige formgiv-ning skjer enten med en gang ved smeltespinningen eller først senere ved deformering, rulling, sammenbretting eller lignende av

i det vesentlige flate florlegemer med glatt eller profilert over-flate. I tillegg kan disse avstivningslegemer utvikles som et gjennomgående og lengden av konstruksjonen tilpasset légemet eller

av enkelte, stykker med bestemt lengde og som derved igjen kan fore-ligge med eller uten sideveis avstand fra hverandre. Ved en anordning av slike avstivningslegemer med sideveis avstand anvendes fortrinnsvis avstandsstykke.r som forhindrer eri sideveis forskyvning av legemene. Disse avstandsstykker kan derved bestå av samme materiale som forstivningslegemene selv og kan også danne en enhet med disse. Således er det mulig å fremstille det nødven-dige antall av forstivningslegemer og avstandsstykker i et legeme. Meget vellykket har det vært å: benytte avstivningslegemer med skrivelinje- eller spiraltrappform da.disse under transporten kan trykkes sammen til et meget lite volum. Som avstiynings-legeme har det også vist seg gunstig å benytte en inne i konstruksjonen anordnet luftslange, særlig hvis denne er laget slik at den avvekslende har to forskjellige diametere,,; hvorved den største diameter omtrent tilsvarer den indre diameter av den rør- henholdsvis slangeformede konstruksjon. Innløpsåpningene for væske som

skal separeres anordnes herved hensiktsmessig i de avsnitt der den mindre luftslangediameter foreligger. I tillegg til dette må gjennomløpsåpninger for sideveis avføring av separert væske være åpne. Størrelsen for konstruksjonen hår rent teknisk sett praktisk talt ingen grenser, men ligger vanligvis i det vanlige området for oljésperrer.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til figurene. Der vises: Figur 1 et tverrsnitt av en konstruksjon ifølge oppfinnelsen, der det inne i og utvendig av den rør- henholdsvis slangeformede konstruksjon er anordnet avstivningslegemer. Figur 2 et lengdesnitt av den i figur 1 i tverrsnitt viste oppf innelsesmessige. konstruksjon långs linjen II-II. Figur 3 et tverrsnitt av en konstruksjon ifølge oppfinnelsen, hvorved avstivningslegemet holdes ved løkker som er anordnet på konstruksjonen, Figur 4 et. tverrsnitt av en. innretning ifølge opp finnelsen med et innerrom som er oppfylt av et florlegeme som avstivningslegeme, Figur 5 et tverrsnitt av en konstruksjon ifølge oppfinnelsen der det i innerrommet av konstruksjonen er anordnet et rørformet florlegeme som avstivningslegeme, Figur 6 et lengdesnitt av en konstruksjon ifølge oppfinnelsen med et avstivningslegeme med to forskjellige avvekslende diametere, Figur 7 et flateaktig florlegeme for fremstilling av avstivningslegemer,

Figur 8 et vindeltrappformet florlegeme,

Figur 9 et profilert flateaktig florlegeme for fremstilling av , avstivningslegeme, Figur 10 tverrsnittet av et forstivningslegeme oppnådd ved sammenbretting av et florlegeme ifølge figur 9, Figur 11 tverrsnittet gjennom en konstruksjon ifølge oppfinnelsen, med et slangeformet flateelement som kun er gjennomtrengelig for en av væskene som skal separeres og som samtidig tjener som forstivningslegeme, og Figur 12 en konstruksjon ifølge oppfinnelsen med

avstivningslegemer ifølge figurene 10 og 11.

Ved den i figur 1 viste konstruksjon er det innvendig og utvendig for det slangeformede legeme 1 anordnet avstivningslegemer 4, 5. Både de innvendige og utvendige avstivningslegemer har boringer 6 gjennom hvilke det kan føres tauverk. For sideveis bortføring av oljen 8 som trer. inn gjennom slissen 2 som er lukket med det hydrofobe flateelement 3 til det indre av konstruksjonen er de indre avstivningslegemer 5 utstyrt med tilsvarende gjennom-løpsåpninger 7.

Ved den i figur 2 viste konstruksjon er det i tillegg til de i figur 1 viste og ovenfor beskrevne trekk også vist de tauverk io som løper gjennom de øvre og nedre boringer 6 i det utvendig anordnede avstivningslegeme 4.

Ved en utførelsesform av oppfinnelsen i henhold til figur 1 henholdsvis 2 er det også mulig å anordne avstivningslegemer kun innvendig eller utvendig i visse avstander fra hverandre. Likeledes er det mulig at avstivningslegemene ikke har boringer. Den forskyvningssikre forbindelse mellom avstivningslegemene 4, 5 og hovedkonstruksjonen kan skje på forskjellige kjente måter som klebing, sveising og lignende, hvorved man må ta hensyn til egen-skapene for de materialer som er benyttet. En annen mulighet for å sikre forsyning er å anvende i lengderetningen forløpende avstivningslegemer 10 gjennom boringene 6, disse kan da benyttes som avstandsholdere. I disse tilfeller er det da vanligvis tilstrekkelig med en forskyvningssikker forbindelse mellom avstands-legemene og hovedkonstruksjonen kun ved de to endene.

Ved den i figur 3 viste konstruksjon er avstivningslegemet 4 ført gjennom løkker 4 på hovedkonstruksjonen og holdes fast på denne måte. Også i dette tilfelle har avstivningslegemet 4 boringer 6 som kan benyttes som beskrevet ovenfor.

Ved den i figur. 3 viste form er det også mulig å anordne avstivningslegemer utvendig eller innvendig.

Den i figur 4 viste utførelsesform av konstruksjonen ifølge oppfinnelsen har vist seg spesielt gunstig. Herved dannes avstivningslegemet 5 av et florlegeme som består av et stort antall slynger liggende og seg kryssende smeltespunnede syntetiske polymertråder som overfladisk er smeltet til hverandre på krysningspunktene. Selv om dette florlegemet har en viss elastisitet og fleksibilitet, har det alliterel tilstrekkelig fasthet til å forhindre en sammenpressing eller en knekking av hovedkonstruksjonen. .Ved den i figur 5 viste innretning er avstivningslegemet 5 av samme materiale som det i figur 4,"dog er .legemet 5 fremstilt som et rør.

Ved den i figur 6 i lengdesnitt viste konstruksjon ifølge oppfinnelsen består avstivningslegemet 5 av samme materiale som i figur 4. Legemet 5 har dog avvekslende større og mindre tverrsnitt. Innløpsåpningen .2 for væske som skal separeres befinner seg herved i de avsnitt av hovedkonstruksjonen 1 der avstivningslegemet 5-har det minste tverrsnitt.

Ved en slik anordning av avstivningslegemet er det også mulig å erstatte det i figur 6 viste avstivningslegeme 5 med en på samme måte utformet luftslange.

Det i figur 7 viste flateaktige florlegeme består, av et' stort antall slynger liggende og seg kryssende smeltespunnede syntetiske- polymertråder som er smeltet til hverandre overfladisk på krysningspunktene. Av slike flateaktige florlegemer kan man fremstille avstivningsiegemer ved sammenrulling, sammenbretting eller lignende, hvorved formingen kan skje under varmepåvirkning, men også i kald tilstand.

I fig. 8 vises et vindeltrappformig avstivningslegeme som er fremstilt av et flateaktig florlegeme ifølge figur 7 under

varmepåvirknihg.

Det i figur 9 viste profilerte flateaktige florlegeme. kan fremstilles allerede under smeltespinningen, men også senere under varmepavirkning av et flateaktig florlegeme ifølge figur 7.

Det i figur 10 i tverrsnitt viste avstivningslegeme fremstilles ved sammenfolding av et profilert flateaktig florlegeme ifølge figur 9.

Ved den i figur 11 i tverrsnitt viste konstruksjon ifølge oppfinnelsen er det for en væske gjennomtrengelige flateelement 3 laget som en slange, hvorved den ytre diameter omtrent tilsvarer den indre diameter av lensen og den tjener dermed også som avstivningslegeme.

Ved den i figur 12 i perspektiv viste konstruksjon tjener et slangeformet og kun for en av væskene gjennomtrengelig flateelement 2 ifølge figur 11 og et av et profilert flateaktig florlegeme ifølge figur 9 ved sammenfolding dannet legeme 5 som avstivningslegeme. Begge disse er tilpasset lengden av lensen og kun skjøvet inn i denne. Likeledes er det vist innløpsåpninger 2 for væsken som skal separeres samt hull 11 for festing av ballast, forankringer og lignende for stabilisering av konstruksjonen i vannstrømmen.

Beskrivelsen av oppfinnelsen er skjedd i forbindelse med vannveier som elver,kanaler og lignende, de kan imidlertid likeledes egne seg for separering av oljelignende og andre væsker

som befinner seg på stiller farvann.

Claims (11)

1. Innretning for separering av blandinger av i hverandre uoppløselige væsker bestående av en rør- eller slangeformet konstruksjon som er anordnet på tvers av strømningsretningen for væsken og som over hele sin lengde oppviser en eventuelt avbrudt sliss som begynner over væskeoverflaten og hvis bredde er således utmålt at den slutter i det vesentlige under forurensningsgrensen, hvorved slissen er lukket av et kun for en av væskene som skal

separeres gjennomtrengelig flateelement og som videre oppviser et oppsamlingsrom for gjennomløpende væske, karakterisert ved at det - utvendig og/eller innvendig for den rør-henholdsvis slangeformede konstruksjon er anordnet avstivningslegemer (4, 5) som forhindrer sammenpressing og/eller knekking av konstruksjonen.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at det kun for en av væskene gjennomtrengelige flateelement (3) er utviklet rørformet og samtidig tjener som avstivningslegeme.

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at avstivningslegemet (4, 5) er ringformet bg er anordnet i avstand fra hverandre.

4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at avstivningslegemet (5) er inne i konstruksjonen an ordnet florlegémer som består av et antall i slynger liggende og seg kryssende smeltespunnede syntetiske polymerfibre som overfladisk er klebet til hverandre på krysningspunktene.

5. Innretning ifølge krav 1 og 4, karakterisert ved at de smeltespunnede syntetiske polymerfibre har et tverrsnitt på 0,1 til 2 mm.

6. Innretning ifølge kravene 1, 4 og 5, karakterisert ved at de smeltespunnede syntetiske polymerfibre har et tverrsnitt på 0,7 til 1,2 mm..

7. Innretning ifølge kravene 1, 4, 5 og 6, karakterisert ved "at avstivningslegemet (5) har vindel-trappform.

8. Innretning ifølge kravene 1, 4, 5 og 6, karakterisert ved at avstivningslegemet (5) består av eventuelt profilerte flateaktige florlegémer som eventuelt er deformert, rullet sammen eller brettet.

9. Innretning ifølge kravene 1, 4, 5 og 6, karakterisert ved at avstivningslegemet (5) i innretningens lengderetning avvekslende har større og mindre diameter.

10. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at avstivningslegemet (5) består av en luftslange med en i lengderetningen avvekslende større og mindre diameter.

11. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at de i lengderetningen av innretningen forløpende avstivningslegemer består av snorer som er tilpasset lengden av .innretningen.