NO883323L - Fremgangsmaate og innretning for separasjon av et fluids faser. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for separasjon

av forskjellige former for fluid, her kalt fluidets faseu og særlig en fase som en dispergert i emulsjon eller suspensjon innenfor en kontinuerlig fase med ulik tetthet, og oppfinnelsen angår også en innretning for utførelse av en separasjon i hen-hold til oppfinnelsens fremgangsmåte. Særlig angår innretningen separasjon av hydrokarboner eller fettelementer, dispergerte i en vandig avløpsstrøm.

Den råolje som tas opp ved plattformer til havs inneholder alltid betydelige mengder vann og en ikke neglisjer-bar prosentdel materiale i suspensjon (kolloidmateriale, fine partikler) . Separasjonen mellom hydrokarbon og vann bør fore-tas så snart som mulig for at man i første rekke kan bli kvitt det medfølgende urene vann uten å ha videre bry med dette og i den annen rekke på denne måte å oppnå at oppumpingen av hydro-karbonfasen uten vann reduserer energiforbruket og eventuelle korrosjonsfenomener i rørledningene, idet korrosjon lett oppstår når innholdet av urent saltvann er høyt. Det er de samme pro-blemer som melder seg i produksjonsplattformer for gass hvor væskefraksjonen som tas med opp består av lette hydrokarboner i blanding med saltvann.

Det er således et behov for å kunne utføre en effek-tiv separasjon, og man anser som tilfredsstillende i denne sammenheng en separasjon som gir mindre enn 100 mg/l av den ene fluidform eller -fase i den annen.

I praksis er de resultater som vanligvis oppnås først akseptable etter en dobbel behandling i to påfølgende trinn på grunn av mengden materiale i suspensjon i avløps- eller produk-sjonsstrømmen, og disse to behandlinger skjer i separate anlegg: Den første behandling foregår hovedsakelig i såkalte dekanteringstanker eller separatorer som tillater fraksjonering av de dråper som er større enn ca. 150 pm, hvoretter en sekundær behandling vanligvis utføres i fIotasjonsceller med lufttilfør-sel, og her fraskilles de dråper som har mindre diameter og reduserer fremmedlegemene til å utgjøre mindre enn 100 mg/l.

Slike anlegg har imidlertid den alvorlige ulempe at

de er meget plasskrevende, tildels på grunn av at de må utføre en dobbel separasjon, og på den annen side på grunn av det

faktum at hver separering alene forutsetter et anlegg med betydelig størrelse: Dekanteringstanker som må ligge ved overflaten og flotas jons celle r som er både tunge og voluminøse. Denne ulempe er særlig betydelig når det gjelder anlegg som skal knyttes til plattformer hvor plassen er meget kostbar og begren-set. Videre er flotasjonsanlegq med tilført luft meget energi-krevende og krever tilslag av kjemiske midler (avemulgerende, koagulerende) for å nøytralisere den stabiliserende tendens additivene bevirker når disse vanligvis tilføres i et brønnhode (antikorroderende og skumhindrende midler etc).

Det er på den annen side kjent såkalte koalesere eller koalescensbeholdere med en innsats av fibre eller partikler, særlig en bedd av oleofilharpiks, og en slik koaleser gir en utmerket fraksjonering, men er svært følsom overfor materialet

i suspensjon og krever regenereringssykluser for å kunne opp-rettholde funksjonsdyktighet. Som en konsekvens av dette er slike koalesere med en innsats eller foring ikke svært anven-delige for produksjonsstrømmer som inneholder store mengder materiale i suspensjon, og det kreves likeledes to slike anlegg for kontinuerlig drift, idet det ene utfører separasjon mens det andre blir regenerert.

Den foreliggende oppfinnelse foreslår en ny fremgangsmåte og en ny separasjonsinnretning som bygger på koalescens av en fase hydrokarboner i emulsjon innenfor en vandig fase, og oppfinnelsen tar sikte på å eliminere de ulemper som er nevnt ovenfor i tilknytning til de kjente fremgangsmåter og anlegg.

Generelt er oppfinnelsen rettet på en fremgangsmåte og en forbedret innretning for separering av hele den fluidfase som er dispergert i emulsjon eller i suspensjon innenfor en kontinuerlig fluidfase med en annen tetthet.

Et hovedmål med oppfinnelsen består særlig i å bevirke en separasjon i én enkelt operasjon og med en fraksjoneringsvirkningsgrad som er høyere enn den som kjennes fra de kjente doble anlegg nevnt ovenfor.

Et annet viktig mål er å tilveiebringe en separasjonsinnretning som er lite følsom overfor materialet i suspensjon og som derfor er egnet til å virke kontinuerlig og over lang tid uten behov for regenerering.

Et annet mål er å skaffe til veie en separasjonsinnretning som er svært kompakt og bruker lite energi.

Nok et mål er å skaffe til veie en innretning som direkte kan utføre separering i produksjonsstrømmen uten å benytte kjemiske tilsatsmidler.

I samsvar med dette er det skaffet til veie en fremgangsmåte for separasjon av en fase som er dispergert i emulsjon eller i suspensjon i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, omfattende sirkulasjon av emulsjonen i en koaleser eller beholder som rommer en innsats med oppdelt struktur, bestående av fibre eller partikler, og separat oppsamling av den koalescente og den kontinuerlige fase i to ulike høyder i beholderen, og ifølge oppfinnelsen kjennetegnes fremgangsmåten ved en innsats med et partikkel- eller fibervolum som er lite i forhold til koaleserens nyttevolum, og bevegelse av innsatsen i forhold til den sirkulerende emulsjon i koaleseren slik at partiklene eller fibrene i innsatsen stryke r over dennes indre med en midlere hastighet som er stor i forhold til emulsjonens strømningshastighet.

Ved "partikkel- eller fibervolum" forstår man volumet av partiklene eller fibrene uten mellomliggende hulrom. Med "koaleserens nyttevolum" forstår man det disponible volum for gjennomstrømning av den emulsjon som skal behandles og som strykes over eller gjennomrøres av innsatsens partikler eller fibre.

Fibrene eller partiklene i innsatsen kan være anordnet i en slags bevegelig matrise hvis volum tilsvarer nyttevolumet i den beholder som koaleseren danner, og i dette tilfelle får innsatsens spesifiserte såkalte utrekkskoeffisient (fransk: coefficient de vide) en temmelig høy verdi. Det er likeledes mulig å anordne fibrene eller partiklene i en slags bevegelig matrise hvis volum er mindre enn koaleserens nyttevolum , idet denne matrise da sveiper eller stryker over nyttevolumet under bevegelsen, og i dette tilfelle vil den spesifiserte uttrekkskoeffisient være noe lavere.

I praksis benyttes det derfor i en slik koaleser en foring eller en mer kompakt innsats med et partikkel- eller fibervolum som er noe mindre enn 20 % av koaleserens nyttevolum, og i tillegg beveges denne innsats inne i koaleseren slik at den midlere hastighet av partiklene eller fibrene er over ca. 100 ganger emulsjonens strømningshastighet.

Forsøk utført ved separering mellom hydrokarboner og vann har vist at oppfinnelsens fremgangsmåte på den ene side kombinerer en bemerkelsesverdig fraksjoneringsvirkningsgrad hvorved man kan oppnå restkonsentrasjoner langt under 100 mg/l av de dispergerte faser og på den annen side en meget liten følsomhet overfor nærværet av fase i suspensjon, slik at det åpner muligheten for kontinuerlig drift uten særlige foranstalt-ninger .

Disse resultater kan synes paradoksale, særlig det som angår fraksjoneringens virkningsgrad, og det å sette igang en bevegelse i en gjennomstrømning i hvilken man ønsker en koalesceringsvirkning er en tanke som kunne anses å stri mot sunn fornuft, siden vanligvis en slik omrøringsvirkning ville gi det motsatte av den separering av dråpene som hindrer koalescenssammenbindingen. Det er videre velkjent at .koalesere med høy uttrekkskoeffisient har middelmådige fraksjoneringsegen-skaper hvorved det ikke i noen tilfeller vil være mulig å nå de ønskede spesifiserte separasjonstall.

De resultater som er oppnådd med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har således hittil ikke vært mulige, og grunnen til dette skal nå gjennomgås nærmere. Partiklene eller fibrenes relative bevegelse med stor hastighet i forhold til emulsjonen fører til to fenomener med motsatt virkning: På den ene side oppnås en tendens til hefting eller refraksjonering slik som omtalt ovenfor og en meget sterk økning i sannsynligheten for at dråpene vil støte sammen eller støte mot de bevegelige fibre eller partikler. På den annen side oppnås en tendens til økning av koalescensvirkningen, idet man har konstatert at når hastigheten til fibrene eller partiklene økes i forhold til emulsjonen dominerer koalescensvirkningen i meget stor grad over refraksjoneringstendensen, og dette anses å være grunnen til de bemerkelsesverdige forbedrede resultater som er oppnådd.

Således muliggjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen90(^..i .en enhet

en meget/virkningsgrad /faseseparas jon ved hjelp av en innsats i en koaleser med høy uttrekkskoeffisient (og således lite

følsom overfor materialpartikler i suspensjon).

I praksis anordnes slik at innsatsens fibervolum

når denne består av fibre, ligger mellom 0,5 og 5 % av koaleserens nyttevolum, og bevegelsen av fibrene skjer i en midlere hastighet som tilnærmet tilsvarer mellom 150 og 300 ganger emulsjonens strømningshastighet.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen bringes emulsjonen til å sirkulere i en strømningsbevegelse som går parallelt med koaleserens akse, og innsatsens bevegelse består i at den roterer om samme akse slik at innsatsens fibre eller partikler stryker over koaleserens nyttevolum med en midlere tangentialhastighet (ved en midlere radius) som er stor i forhold til emulsjonens aksiale strømningshastighet.

I samsvar med oppfinnelsen er det også skaffet til veie en innretning for utførelse av denne fremgangsmåte, og denne innretning er av den type som omfatter en koaleser, et emulsjonsinnløp i koaleserens ene ende, et avløp for den koalescente fase og et avløp for den kontinuerlige fase, hvilke avløp er anordnet nær koaleserens motsatte ende og i forskjellige høyder. I samsvar med foreliggende oppfinnelse er innretningen kjennetegnet ved å omfatte en dreibar aksel lagret i koaleseren, drivorganer for dreining av akselen, og en innsats dannet av fibre som er forbundet med akselen og innrettet for å kunne stryke over et volum kalt nyttevolumet i koaleseren når akselen og innsatsen roterer.

Innsatsens fibervolum velges fortrinnsvis mellom ca. 0,5 % og 5 % av koaleserens nyttevolum.

Videre er drivorganene fortrinnsvis innrettet for å bevirke en rotasjon av akselen slik at: 750 . „ . 1 500 .

— < N « —D~ '

hvor N er akselens omløpshastighet i o/min og D er den midlere diameter av koaleseren, uttrykt i cm.

Rotasjonshastighetene tilsvarer de midlere tangentiale hastigheter som har vist seg å være optimale for å oppnå en koaliseringsvirkning som dominerer i alt vesentlig over refrak-sjoneringsvirkningen.

Innsatsen kan ha forskjellige utførelsesformer:

Den kan være anordnet med bunter av radiale fibre anordnet om en sentral aksel slik at det dannes en skruelinjeformet pakke som minner om en rør- eller flaskebørste, fibrene kan være festet langs en holder slik at det dannes en sylindrisk børste med rette enkeltbørster, eller innsatsen kan være dannet av én eller flere fiberduker som er sammenvevet eller av filterstruktur og er oppspent slik at de for eksempel kan dekke den ene halvdel av koaleseren, sett i lengderetningen.

Innsatsens fiberdiameter kan være mellom 0,1 og 0,5 mm.

Beskrivelsen som nå følger støtter seg til de medføl-gende illustrasjoner og viser en utførelsesform og varianter av innretningen i samsvar med oppfinnelsen, og det skal gis eksempler i form av resultater som er oppnådd med innretningen for å illustrere oppfinnelsens fremgangsmåte.

På tegningene viser fig. 1 oppfinnelsens innretning i et lengdesnitt langs den sentrale lengdeakse, fig. 2 viser en perspektivskisse av en innsats som benyttes i denne innretning, og fig. 3, 4 og 5 viser tilsvarende skjematiske bilder av andre utførelsesformer av innsatser tiltenkt å benyttes i oppfinnelsens innretning.

Oppfinnelsen i den utførelsesform som er vist på fig. 1 og hvis innsats er vist montert på denne figur og separat på fig. 2, er tiltenkt å kunne fraskille en fase som er dispergert i emulsjon eller i suspensjon, særlig hydrokarbon, i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, særlig en vandig slik fase.

I det foreliggende tilfelle kan fluidstrømmen som skal behandles inneholde materiale i suspensjon.

Innretningen omfatter en sylindrisk beholder i form av en koaleser 1 med vertikal lengeeakse og i eksemplet utformet som tre rørstykker plassert etter hverandre: Et nedre rørstykke med et emulsjonsinnløp 2 i sin nedre ende, et mellomliggende rørstykke 3 som avgrenser et volum kalt koaleserens 1 nyttevolum, og et øvre rørstykke utrustet med et avløp 4 for den koalescente fase, et avløp 5 for den kontinuerlige fase, anordnet noe høyere enn avløpet 4, og et utløp 6 for materialet i suspensjon, plassert nær den nederste del av det øverste rør-stykke. Den fluidstrøm som skal fasesepareres føres inn i nyttevolumet via emulsjonsinnløpet 2, og strømningsmengden er innstilt i samsvar med den aksiale strømningshastighet som ønskes inne i koaleseren 1, idet fluidstrømmen strømmer opp nedenfra og oppover i dennes nyttevolum.

I eksempelet er det mellom det mellomliggende og det øvre rørstykke innskutt et styrerør 7 i form av en trakt som er snudd på hodet. Avløpet 4 tillater uttapping med overløp av den dispergerte fase som har mindre egenvekt, mens avløpet 5 for den kontinuerlige fase omfatter en gjennomhullet, ring-formet kollektor som er forlenget med et utløpsrøi?,? tillater oppsamling av denne kontinuerlige fase. Den substans som foreligger i suspensjon i fluidet føres i den kontinuerlige fase opp i det øvre rørstykke som befinner seg over styrerøret 7 og like ovenfor dette, nederst på rørstykket, og her kan

eller

substansen føres ut kontinuerlig7, periodisk via utløpet 6.

Koaleseren 1 omfatter videre en vertikal, dreibar aksel 8 hvis sentrale lengdeakse sammenfaller med koaleserens og er ført ut gjennom innretningens topp for å kunne kobles'til en motors 9 drivaksel. Denne motor kan være festet med sitt fundament like over innretningen.

I de eksempler som skal gjennomgås i det følgende har koaleserens 1 beholder en diameter på 5 cm og motoren 9 er en elektrisk motor som kan variere rotasjonshastigheten av akselen 8 opp til et turtall på omkring 300 o/min.

I koaleserens nedre del, i området ved nyttevolumet har akselen 8 en for eksempel påkrympet hylse 10 som holder en pakke 11 fibre som i eksempelet følger en skruelinje langs akselen 8, og den innsats som denne pakke danner vises best på fig. 2. Fibrene har en lengde som er tilpasset koaleserens diameter slik at fibrenes frie ender kan stryke mot koaleserens innerflate og hvor fiberpakken 11 således stryker over hele nyttevolumet under akselens 8 og hylsens 10 rotasjon i dette.

Innsatsens fibre er av et materiale som fortrinnsvis vætes av den dispergerte fase, og særlig kan materialet være polypropylen, dietylen, polyamid,, polytetrafluoretylen...., særlig i det tilfelle hvor det gjelder separasjon mellom hydrokarbon og vann. De enkelte fibres diameter er fortrinnsvis mellom 0,1 og 0,5 mm.

Fibertettheten i hver av pakkens vindinger er gjerne slik at forholdet mellom fibervolumet og koaleserens nyttevolum er under 20 %.

I eksempel 4, 5 og 6 er dette forhold 17 %, i eksempel 7 er det 13 % og i eksempel 8, 11 %. Denne relativt glisne oppbygging som skyldes den spesielle plassering av de enkelte fibre tillater at innsatsen blir lite følsom overfor substans i suspensjon og som da kan sirkulere forbi fibrene uten opphop-ningstendens.

Fig. 3 viser .en annen utførelsesform av innsatsen 12 og med tilsvarende fibre, men nå i form av rette enkeltbørster som hver er festet til en langsgående holder 13, og holderne er innpasset i respektive spor i en hylse som omslutter akselen.

De rette enkeltbørster med fibre følger således akselens generatriser. Kun én slik enkeltbørste kan være anordnet, eller innsatsen 12 kan, som vist på fig. 3, være en tett pakke av en rekke enkeltbørster som ligger inntil hverandre. Hver enkelt børstes tetthet og fordelingen rundt akselen kan bestemmes slik at fibermaterialvolumet utgjør mindre enn 20 % av koaleserens nyttevolum. Fig. 4 viser nok en variant av innsatsen, her med henvisningstallet 14, og den er her dannet av minst én fiberduk som er sammenvevet eller har filtstruktur og holdes i forhold til den sentrale aksel med øvre 15 og nedre armer 16 festet til denne. I eksempelet er vist fire duker, idet hver duk dekker tilnærmet halvparten av koaleserens lengde. Det kan naturligvis anvendes duker i et annet antall enn fire, og forholdet mellom fibervolumet og nyttevolumet i koaleseren kan velges som tidligere til å ligge under 20 %. I eksempel 1, 2 og 3 er dette forhold bare 2 %. Fig. 5 viser nok en utførelsesform av innsatsen, her med henvisningstallet 17, og innsatsen består her av to duker hvor fibrene er sammenvevet.

Eksempel 1

I dette eksempel er det benyttet en innsats av filt-duker i samsvar med fig. 4.

Filterets karakteristiske data er følgende:

materiale: polyesterfilt

fiberdiameter: 30 nm

høyden av hver duk: 20 cm

bredden av hver duk: 25 mm

tykkelse: 10 mm

spesifisert uttrekkskoeffi-

sient for hver duk: 0,96

uttrekkskoeffisient for hele

innsatsen i forhold til nytte-

volumet i koaleseren: 0,98

Koaleseren har en innerdiameter på 5 cm, en nyttehøyde på 20 cm og en total høyde på 30 cm.

Den fluidemulsjon som skal behandles i dette eksempel er en sekundær emulsjon med petroleum dispergert i vann, og emulsjonen har et granulometrisk spektrum som er relativt fyl-dig mellom 2 og 40 Mm. Emulsjonen omfatter videre fet leire-substans av typen bentonitt i suspensjon og med partikkeldia-meter under 50 nm. Konsentrasjonen av hydrokarboner ved inn-løpet er 330 mg/l, mens konsentrasjonen av substans i suspensjon er i størrelsesorden 200 mg/l.

Rotasjonshastigheten for filtinnsatsen er 200 o/min, hvilket tilsvarer en midlere tangential hastighet på 0,26 m/s (hastighet målt ved innsatsens midlere radius). Den aksiale strømningshatsighet for emulsjonen i koaleseren er 0,1 cm/s. Forholdet mellom den midlere tangentialhastighet for innsatsen og strømningshastigheten i aksial retning er følgelig ca. 260.

Analysen av innløpsstrømmen og av den vandige fase ved utløpet består i å måle det samlede oksygenbehov etter en ultralydbehandling.

De gjennomførte analyser viste at fraksjoneringsgra-den var av størrelsesorden 98,5 %, hvilket tilsvarer en midlere restkonsentrasjon av hydrokarboner på 5 mg/l i vannfasen. Et slikt avløpsvann kan uten skade føres tilbake til sjøen direkte fra utløpet av en skilletank. Innretningen viste pålitelige driftsegenskaper over lang tid, og substansen i suspensjon ble tappet ut med regelmessige mellomrom og ført sammen med spillvannet uten at det ble observert noen som helst tendens til tilstopping.

En studie av spillvannets granulometri (utført med en partikkelteller av typen "Coultronics") viste at samtlige hydrokarbondråper med diameter over 10 \ im var fjernet (100 % virkningsgrad) og at dråper med ca. 5 um diameter også ble fjernet med en virkningsgrad på ca. 80 %.

Innretningen viste seg i dette tilfelle således å være en fortreffelig separasjonsinnretning for sekundær eller blandet emulsjon.

Eksempel 2

Dette forsøk er identisk med det foregående, med unntak av at emulsjonens aksiale strømningshastighet nå ble innstilt til en langt høyere verdi, nemlig 0,3 cm/s. Forholdet mellom den midlere tangentialhastighet for innsatsen og emulsjonens strøm-ningshastighet var følgelig ca. 87. I dette tilfelle ble den totale virkningsgrad noe lavere, nemlig ca. 96,4 %, og den midlere restkonsentrasjon ble liggende i nærheten av 12 mg/l.

Man finner således at virkningsgraden er bedre jo høyere forholdet er mellom den tangentiale innsatshastighet og strømningshastigheten i aksial retning. Imidlertid er koaleserens virkningsgrad meget god så lenge hastighets forholdet ligger over ca. 150.

Et ikke kvantifisert forsøk ga anledning til å konsta-tere at dersom rotasjonshastigheten øket for mye ville koaleserens virkningsgrad for større dråper (med diameter over ca. 30 um) falle vesentlig, og da på grunn av det tidligere omtalte refraksjoneringsfenomen. I praksis vil man derfor innstille det omtalte hastighetsforhold til et sted mellom 150 og 300.

Eksempel 3

Dette eksempel er identisk med eksempel 1, med unntak av innsatsens rotasjonshastighet som nå ble innstilt til en lavere hastighet, nemlig 105 o/min. Denne hastighet tilsvarer et hastighetsforhold på 137.

Selv om koaleseren også nå arbeidet tilfredsstillende var virkningsgraden noe lavere enn i eksempel 1, nemlig ca.

97,6 %.

Eksempel 4

Dette eksempel benyttet en innsats hvor fibrene var festet til den sentrale aksel i samsvar med fig. 1 og 2 for således å danne en skruelinjeformet fiberpakke.

De karakteristiske data for innsatsen var følgende: materiale: polyamid

fiberdiameter: 0,1 mm

fiberpakke: høyde 20 cm og relativt kompakt lengde av hver fiber: 2,5 cm

uttrekkskoeffisient for inn-

satsen når benyttet i koale-

serens nyttevolum: 83 %.

Den fluidemulsjon som skulle behandles i dette eksempel var den samme som i eksempel 1 og inneholdt samme leire-substans i suspensjonen. Den sentrale aksels dreiehastighet ble innstilt til 200 o/min, mens den aksiale strømningshastighet av emulsjonen var 0,1 cm/s som tidligere. Forholdet mellom den midlere omløpshastighet av innsatsen og den aksiale strømnings-hastighet av emulsjonen ble således ca. 260.

De analyser som så ble utført viste at fraskillelses-virkningsgraden var av størrelsesorden 99,5 %, hvilket tilsvarer en midlere restkonsentrasjon av hydrokarbon på 1,7 mg/l. Innretningen virket tilfredsstillende over lang tid og substansen i suspensjon kunne tappes ut med regelmessige mellomrom og føres sammen med spillvannet uten at noen tendens til sammen-kladding ble observert.

En granulometrisk analyse av spillvannet viste at samtlige hydrokarbondråper med større diameter enn 10 \ im ble fjernet, med en virkningsgrad på 100 %, og at dråper med diameter på ca. 5 nm ble fjernet med en virkningsgrad på omkring 99 %.

Innretningen viste seg således også i dette forsøk å være en fortreffelig separator for sekundær eller blandet emulsjon.

Eksempel 5

Dette eksempel er det samme som eksempel 4, men nå ble emulsjonens strømningshastighet valgt adskillig høyere, nemlig 0,5 cm/s, hvilket tilsvarer et hastighetsforhold på 52.

Den totale virkningsgrad ble ca. 97,6 %, og selv om dette er noe lavere i det foregående eksempel, må det likevel anses å være meget tilfredsstillende.

Eksempel 6

Dette eksempel er det samme som eksempel 4, men nå var emulsjonen adskillig rikere på hydrokarbon, nemlig med en kon-sentrasjon på 1250 mg/l.

Noe uventet ble likevel virkningsgraden nær 100 %, idet utslippet av resthydrokarbon ikke kunne måles under analysen. Dette viser at bruken av innretningen også i dette tilfelle gir en meget høy sannsynlighet for sammenstøt mellom emulsjonens dråper seg imellom eller mellom dråpene og innsatsen.

Eksempel 7

Dette eksempel er det samme som eksempel 4, men med unntak av at nå ble det benyttet fibre med større diameter, ca. 0,3 mm, og omløpshastigheten for innsatsen var nå 150 o/min. Dette tilsvarer et hastighetsforhold på 196. Uttrekkskoeffisienten for innsatsen var i dette tilfelle 0,87.

Den midlere totale virkningsgrad ble målt til å være 96,5 %, hvilket tilsvarer en midlere restkonsentrasjon av hydrokarbon på 11,5 mg/l.

Eksempel 8

Dette eksempel er det samme som eksempel 4, men med unntak av at viklingene i innsatsens fiberpakke, i stedet for å ligge tett sammen, nå ble adskilt i lengderetningen med mellomrom på ca. 1 cm, og omløpshastigheten var som i det foregående eksempel, nemlig 150 o/min.

Uttrekkskoeffisienten for innsatsen i denne form var nå 0,89.

Den gjennomsnittlige totale virkningsgrad ble målt

til å være 97,4 %, og dette tilsvarer en midlere restkonsentrasjon av hydrokarbon på 8,6 mg/l.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for separasjon av en fase som er dispergert i emulsjon eller i suspensjon i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, omfattende sirkulasjon av emulsjonen i en koaleser (1) eller beholder som rommer en innsats (11, 12, 14, 17) med oppdelt struktur, bestående av fibre eller partikler, og separat oppsamling av den koalescente og den kontinuerlige fase i to ulike høyder i beholderen,karakterisert vedanvendelsen av en innsats (11, 12, 14, 17) med et partikkel- eller fibervolum som er lite i forhold til koaleserens (1) nyttevolum, og bevegelse av innsatsen i forhold til den sirkulerende emulsjon i koaleseren slik at partiklene eller fibrene i innsatsen stryker over dennes indre med en midlere hastighet som er stor i forhold til emulsjonens strøm-nings -hastighet. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat innsatsen beveges i koaleseren (1) slik at fibrenes eller partiklenes midlere hastighet er over ca. 100 ganger emulsjonens strømningshastighet. 3. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 eller 2,karakterisert vedanvendelsen av en innsats med et partikkel- eller fibervolum som er mindre enn ca. 20 % av koaleserens (1) nyttevolum. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3 i sammenheng,karakterisert vedanvendelsen av en innsats dannet av fibre hvis volum ligger mellom ca. 0,5 % og 5 % av koaleserens nyttevolum, og bevegelse av fibrene i en midlere hastighet som tilnærmet tilsvarer mellom 150 og 300 ganger emulsjonens strømningshastighet. 5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4, hvor det benyttes en koaleser (1) som strekker seg langs en akse,karakterisert vedsirkulasjon av emulsjonen parallelt med koaleserens akse og rotasjon av innsatsen om denne akse slik at den stryker over koaleserens nyttevolum med en midlere tangentialhastighet (ved en midlere radius) som er stor i forhold til emulsjonens aksiale strømningshastighet. 6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert vedanvendelsen av en innsats i et materiale som fortrinnsvis vætes av den dispergerte fase. 7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, anvendt for separasjon av en hydrokarbonfase dispergert i emulsjon i en kontinuerlig vandig fase,karakterisert vedsirkulasjon av emulsjonen nedenfra og oppover i koaleseren (1) og oppsamling av hydrokarbonet og den vandige fase i dens øvre del og ved forskjellige høyder. 8. Innretning for separasjon av en dispergert fase, særlig av hydrokarbon, i emulsjon eller i suspensjon i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, særlig en vandig fase, omfattende en koaleser (1), et emulsjonsinnløp (2) i koaleserens ene ende, et avløp (4) for den koalescente fase og et avløp (5) for den kontinunerlige fase, hvilke avløp er anordnet nær koaleserens motsatte ende og i forskjellige høyder,karakterisert vedå omfatte en dreibar holdeinnretning (8, 10) lagret i koaleseren (1), drivorganer (9) for dreining av holdeinnretningen, og en innsats (11, 12, 14, 17) dannet av fibre som er forbundet med holdeinnretningen (8, 10) og innrettet for å kunne stryke over et volum kalt nyttevolumet i koaleseren (1) når holdeinnretningen og innsatsen roterer. 9. Innretning ifølge krav 8,karakterisert vedat innsatsen omfatter et fibervolum mellom ca. 0,5 % og 5 % av koaleserens (1) nyttevolum. 10. Innretning ifølge ett av kravene 8 eller 9,karakterisert vedat drivorganene (9) er innrettet for å bevirke en rotasjon av holdeinnretningen (8, 10) slik at: hvor N er holdeinnretningens omløpshastighet i o/min og D er den midlere diameter i koaleserens (1) nyttevolum, uttrykt i cm. 11. Innretning ifølge ett av kravene 8, 9 eller 10, hvor koaleseren (1) strekker seg langs en akse,karakterisert vedat innsatsen (11, 12) er dannet av en rekke radiale fibre som hver er forbundet med en sentral aksel (8) i holdeinnretningen og hvis sentrale lengdeakse sammenfaller med koaleserens (1), idet hver fiber har en lengde som er tilpasset å kunne stryke over hele dens tverrsnitt ved rotasjon, slik at fibrenes ytterende er i kontakt med koaleserens innervegg. 12. Innretning ifølge krav 11,karakterisert vedat fibrene er festet langs akselen (8) slik at innsatsen (11) danner en skruelinjeformet pakke som minner om en rør- eller flaskebørste. 13. Innretning ifølge krav 11,karakterisert vedat fibrene er festet langs minst én holder (13) som er anordnet parallelt med en av akselens (8) generatriser, hvorved det dannes en sylindrisk børste med rette enkeltbørster. 14. Innretning ifølge ett av kravene 8, 9 eller 10,karakterisert vedat innsatsen (14, 17) er dannet av minst én fiberduk som er sammenvevet eller har filterstruktur og holdes i forhold til en sentral aksel med øvre (15) og nedre armer (16), idet dukene har en flate som er tilpasset å kunne dekke over minst halvparten av koaleserens (1) lengde. 15. Innretning ifølge ett av kravene 11, 12, 13 eller 14,karakterisert vedat innsatsen er bygget opp av fibre med diameter mellom 0,1 og 0,5 mm. 16. Innretning ifølge ett av kravene 8-15, for separasjon av hydrokarbon dispergert i vann,karakterisert vedat fibrene består av materiale innenfor følgende grupper: polypropylen, polyetylen, polyamid, polytetrafluoretylen 1. Fremgangsmåte for separasjon av en fase som er dispergert i emulsjon eller i suspensjon i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, omfattende sirkulasjon av emulsjonen i en koaleser (1) eller beholder som rommer en innsats (11, 12, 14, 17) med oppdelt struktur, bestående av fibre eller partikler, og separat oppsamling av den koalescente og den kontinuerlige fase i to ulike høyder i beholderen,karakterisert vedanvendelsen av en innsats (11, 12, 14, 17) med høy uttrekkskoeffisient og med et partikkel- eller fibervolum som er lite i forhold til koaleserens (1) nyttevolum, og kontinuerlig bevegelse av innsatsen i forhold til den sirkulerende emulsjon i koaleseren slik at partiklene eller fibrene i innsatsen stryker over dennes indre med en midlere hastighet som er meget stor i forhold til emulsjonens strømningshastighet.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat innsatsen.beveges i koaleseren (1) slik at fibrenes eller partiklenes midlere hastighet er over ca. 100 ganger emulsjonens strømningshastighet.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 eller 2,karakterisert vedanvendelsen av en innsats med et partikkel- eller fibervolum som er mindre enn ca. 20 % av koaleserens (1) nyttevolum.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3 i sammenheng,karakterisert vedanvendelsen av en innsats dannet av fibre hvis volum ligger mellom ca. 0,5 % og 5 % av koaleserens nyttevolum, og bevegelse av fibrene i en midlere hastighet som tilnærmet tilsvarer mellom 150 og 300 ganger emulsjonens strømningshastighet.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4, hvor det benyttes en koaleser (1) som strekker seg langs en akse,karakterisert vedsirkulasjon av emulsjonen parallelt med koaleserens akse og rotasjon av innsatsen om denne akse slik at den stryker over koaleserens nyttevolum med omkret-sen i kontakt med koaleserens innervegg og med en midlere tangentialhastighet (ved en midlere radius) som er stor i forhold til emulsjonens aksiale strømningshastighet.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert vedanvendelsen av en innsats i et materiale som fortrinnsvis vætes av den dispergerte fase.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, anvendt for separasjon av en hydrokarbonfase dispergert i emulsjon i en kontinuerlig vandig fase,karakterisert vedsirkulasjon av emulsjonen nedenfra og oppover i koaleseren (1) og oppsamling av hydrokarbonet og den vandige fase i dens øvre del og ved forskjellige høyder.
8. 8. Innretning for separasjon av en dispergert fase, særlig av hydrokarbon, i emulsjon eller i suspensjon i en kontinuerlig fase med en annen tetthet, særlig en vandig fase, omfattende en koaleser (1), et emulsjonsinnløp (2) i koaleserens ene ende, et avløp (4) for den koalescente fase og et avløp (5) for den kontinuerlige fase, hvilke avløp er anordnet nær koaleserens motsatte ende og i forskjellige høyder, en dreibar holdeinnretning (8, 10) lagret i koaleseren (1), drivorganer (9) for dreining av holdeinnretningen, og en innsats (11, 12, 14, 17) dannet av fibre som er forbundet med holdeinnretningen (8, 10),karakterisert vedat innsatsen har en høy uttrekkskoeffisient og har et fibervolum under ca. 20 % av et volum kalt nyttevolumet i koaleseren (1), og at drivorganene (9) er innrettet for å bevirke kontinuerlig rotasjon av fiberinnsatsen.
9. 9. Innretning ifølge krav 8,karakterisert vedat innsatsen omfatter et fibervolum mellom ca. 0,5 % og 5 % av koaleserens (1) nyttevolum.
10. 10. Innretning ifølge ett av kravene 8 eller 9,karakterisert vedat drivorganene (9) er innrettet for å bevirke en rotasjon av holdeinnretning (8, 10) slik at:

    retningens hvor N er holdeinn- omløpshastighet i o/min og D er den midlere diameter i koaleserens (1) nyttevolum, uttrykt i cm.
11. 11. Innretning ifølge ett av kravene 8, 9 eller 10, hvor koaleseren (1) strekker seg langs en akse,karakterisert vedat innsatsen (11, 12) er dannet av en rekke radiale fibre som hver er forbundet med en sentral aksel (8) i holdeinnretningen og hvis sentrale lengdeakse sam menfaller med koaleserens(1), idet hver fiber har en lengde som er tilpasset å kunne stryke over hele dens tverrsnitt ved rotasjon, slik at fibrenes ytterende er i kontakt med koaleserens innervegg.
12. 12. Innretning ifølge krav 11,karakterisert vedat fibrene er festet langs akselen (8) slik at innsatsen (11) danner en skruelinjeformet pakke som minner om en rør- eller flaskebørste.
13. 13. Innretning ifølge krav 11,karakterisert vedat fibrene er festet langs minst én holder (13) som er anordnet parallelt med en av akselens (8) generatriser, hvorved det dannes en sylindrisk børste med rette enkeltbørster.
14. 14. Innretning ifølge ett av kravene 8, 9 eller 10,karakterisert vedat innstsen (14, 17) er dannet av minst én fiberduk som er sammenvevet eller har filtstruktur og holdes i forhold til en sentral aksel med øvre (15) og nedre armer (16), idet dukene har en flate som er tilpasset å kunne dekke over minst halvparten.av koaleserens (1) lengde.
15. 15. Innretning ifølge ett av kravene 11, 12, 13 eller 14,karakterisert vedat innsatsen er bygget opp av fibre med diameter mellom 0,1 og 0,5mm.
16. 16. Innretning ifølge ett av kravene 8-15, for separasjon av hydrokarbon dispergert i vann,karakterisert vedat fibrene består av et materiale innenfor følgende grupper: polypropylen, polyetylen, polyamid, polytetrafluoretylen