Homogenisator und seine Verwendung Homogenizer and its use
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Homogenisator und seine Verwendung. The present invention relates to a homogenizer and its use.
Ein Homogenisator ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 8912938.5 bekannt. Dieses umfaßt einen Stator, einen Rotor und eine den Rotor aufnehmende Welle. Stator und Rotor sind zylindrisch ausgebildet und ihre zueinander gerichteten Oberflächen weisen parallel zur Welle, also in axialer A homogenizer is known from German utility model G 8912938.5. This comprises a stator, a rotor and a shaft receiving the rotor. The stator and rotor are cylindrical and their surfaces facing each other are parallel to the shaft, ie axially
Richtung, verlaufende Nuten und mit Bohrungen versehene Stege auf, wobei die Bohrungen in regelmäßigen Abständen und bei nebeneinanderliegenden Stegen jeweils um die Hälfte ihres Abstandes voneinander versetzt angebracht sind. Der Homogenisator soll sich zur Herstellung einer Emulsion aus Dieselkraftstoff und Wasser eignen, deren Partikelgrδße l,um nicht übersteigt und die eine Standzeit von ca. 10 min aufweist. Direction, extending grooves and webs provided with bores, the bores being offset at regular intervals and offset by half their distance from one another in the case of adjacent webs. The homogenizer is said to be suitable for producing an emulsion of diesel fuel and water, the particle size of which does not exceed 1 µm and which has a service life of approximately 10 minutes.
Es hat sich gezeigt, daß diese Werte mit dem angesprochenen Homogenisator nicht erreicht werden können. Vielmehr liegt die erreichte Partikelgröße im Bereich von 20-30 μm und die Standzeit beträgt 0,5 min. Eine solche Emulsion ist ungünstig hinsichtlich ihrer Verbrennung und der dabei entstehenden Emissionswerte. It has been shown that these values cannot be achieved with the homogenizer mentioned. Rather, the particle size achieved is in the range of 20-30 μm and the service life is 0.5 min. Such an emulsion is unfavorable with regard to its combustion and the resulting emission values.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Homogenisator bereitzustellen, mit dem eine The present invention is therefore based on the object of providing a homogenizer with which a
Dieselkraftstoff-Wasser-Emulsion ohne solche Nachteile hergestellt werden kann. Diesel fuel water emulsion can be produced without such disadvantages.
Erfindungsgemäß wird dies mit dem eingangs erwähnten According to the invention, this is mentioned with the above
Homogenisator dadurch erreicht, daß die Nuten und Stege quer zur Welle, also radial-verlaufend, angebracht sind.
Im erfindungsgemäßen Homogenisator ist die Breite des Homogenizer achieved in that the grooves and webs are mounted transversely to the shaft, ie radially. In the homogenizer according to the invention, the width of the
Mahlspalts zwischen Stator und Rotor vorzugsweise konstant. In besonders bevorzugter Ausführungsform kann die konstante Breite je nach Bedarf eingestellt werden. Grinding gap between stator and rotor is preferably constant. In a particularly preferred embodiment, the constant width can be set as required.
Im erfindungsgemäßen Homogenisator liegt die Drehzahl desIn the homogenizer according to the invention, the speed of the
Rotors im für Rotoren von Homogenisatoren üblichen Bereich, vorzugsweise im Bereich von 2500-5000 Upm. Erfindungsgemäß ist bei dem Homogenisator die einseitig austretende Welle mit einem Simmerring abgedichtet, der auf der drucklosen Seite durch einen Teflonring verstärkt ist. Vorzugsweise sind die aneinandergrenzenden Oberflächen des Simmerrings und des Teflonrings passend aufeinander Rotors in the range customary for rotors of homogenizers, preferably in the range of 2500-5000 rpm. According to the invention, the shaft exiting on one side is sealed with a sealing ring which is reinforced on the unpressurized side by a Teflon ring. The adjoining surfaces of the Simmerring and the Teflon ring are preferably matched to one another
abgestimmt. Erfindungsgemäß weist der Homogenisator eine oder mehrere, vorzugsweise zwei Zuführungsleitungen für die einzubringenden Stoffe auf. Voted. According to the invention, the homogenizer has one or more, preferably two, feed lines for the substances to be introduced.
Der erfindungsgemäße Homogenisator eignet sich zur The homogenizer according to the invention is suitable for
Herstellung einer Emulsion aus Dieselkraftstoff und Wasser. Der Wasseranteil kann je nach verwendetem Dieselkraftstoff gewählt werden, vorzugsweise beträgt er 10-20%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Emulsion. Zur Herstellung einer solchen werden Dieselkraftstoff und Wasser unter Druck im Bereich von 0,25 bar bis 25 bar in den Homogenisator eingeleitet. Die erhaltene Emulsion weist dann eine Production of an emulsion from diesel fuel and water. The water content can be selected depending on the diesel fuel used, preferably it is 10-20%, based on the total volume of the emulsion. To produce such a diesel fuel and water are introduced into the homogenizer under pressure in the range of 0.25 bar to 25 bar. The emulsion obtained then has one
Partikelgrδße von lΛim und kleiner auf. Ihre Standzeit liegt bei ca. 8 min. Es hat sich gezeigt, daß die Standzeit der Emulsion auf mehrere Tage verlängert werden kann, wenn ein Tensid, vorzugsweise mit einem HLB-Wert von ca. 8, der Emulsion oder bereits bei Herstellung der Emulsion im Homogenisator zugegeben wird. Günstigerweise beträgt die Menge des Tensids 0,1-1%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Emulsion.
Eine ähnliche Verlängerung der Standzeit der Emulsion wird erreicht, wenn anstelle des Tensids der Biokatalysator Particle size from lΛim and smaller. Their service life is approx. 8 minutes. It has been shown that the service life of the emulsion can be extended to several days if a surfactant, preferably with an HLB value of about 8, is added to the emulsion or already when the emulsion is being prepared in the homogenizer. The amount of the surfactant is advantageously 0.1-1%, based on the total volume of the emulsion. A similar extension of the service life of the emulsion is achieved if the biocatalyst is used instead of the surfactant
Bioclean (erhältlich bei der Firma Shieer BiotechnologyBioclean (available from Shieer Biotechnology
GmbH) zugegeben wird. Günstigerweise beträgt seine Menge 0,1%, bezogen auf das Volumen des eingesetzten Wassers. Von Vorteil ist es auch, das Tensid und den Biokatalysator gemeinsam einzusetzen. Ferner ist es günstig, einen GmbH) is added. Conveniently, its amount is 0.1%, based on the volume of the water used. It is also advantageous to use the surfactant and the biocatalyst together. It is also convenient to have one
handelsüblichen Ionenstabilisator beizugeben. Eine erfindungsgemäß hergestellte Emulsion kann also commercially available ion stabilizer. An emulsion produced according to the invention can
aufgrund ihrer langen Standzeit zwischengelagert werden und braucht nicht sofort verwendet werden. Ferner kann sie nahezu rückstandsfrei im Motor verbrannt werden. Auch führt sie zu einer Brennstoffersparnis von bis zu 15% und are stored temporarily due to their long service life and do not need to be used immediately. It can also be burned in the engine with virtually no residue. It also leads to fuel savings of up to 15% and
vermindert erheblich den Verschleiß an Kolbenringen und Ventilen. significantly reduces wear on piston rings and valves.
Der erfindungsgemäße Homogenisator kann direkt am Motor des Dieselkraftfahrzeuges angebracht werden. Auch eignet er sich zur Installation in Kesselbrennanlagen. Darüberhinaus findet er in allen Bereichen Anwendung, in denen langzeitbestandige Emulsionen oder Suspensionen gefordert sind, wie in der Kosmetik- , Arzneimittel- und Lebensmittelherstellung. Ergänzend ist darauf hinzuweisen, daß es der The homogenizer according to the invention can be attached directly to the engine of the diesel motor vehicle. It is also suitable for installation in boiler combustion plants. It is also used in all areas where long-term emulsions or suspensions are required, such as in the manufacture of cosmetics, pharmaceuticals and food. In addition, it should be noted that it is the
erfindungsgemäße Homogenisator ermöglicht, Dieselkraftstoff auch ohne Wasserzugabe in eine Form zu überführen, deren Verbrennungs- und Emissionswerte günstig sind. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Homogenisators ist in den beigefügten Figuren gezeigt. Dabei zeigt The homogenizer according to the invention makes it possible to convert diesel fuel into a form even without the addition of water, the combustion and emission values of which are favorable. An embodiment of the homogenizer according to the invention is shown in the accompanying figures. It shows
Abbildung 1 eine Übersichtszeichnung des Homogenisators, Abbildung 2 den Stator mit Oberflächenstruktur
Abbildung 3 den Rotor mit Oberflächenstruktur, Abbildung 4 Flansch, Eintrittsseite und Figure 1 is an overview drawing of the homogenizer, Figure 2 the stator with surface structure Figure 3 the rotor with surface structure, Figure 4 flange, inlet side and
Abbildung 5 Flansch, Austrittsseite.
Figure 5 Flange, outlet side.
ZUSAMMENSTELLUNG DER BEZUGSZEICHENCOMPILATION OF REFERENCES
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OREHRICHTUNG
BELUFTUN6SRICHTUNG DIRECTION VENTILATION DIRECTION
E EINLASS A RUSLflSS E INLET A RUSLFLSS
1 ROTOR 1 ROTOR
2 STATOR 2 STATOR
3 FLANSCH AUSTRITTSSEITE 3 FLANGE OUTPUT SIDE
H FLANSCH EINTRITTSSEITE H FLANGE INPUT SIDE
5 FUSS 5 feet
6 KUPPLUNG ROTEX 38 AI.D 6 COUPLING ROTEX 38 AI.D
7 IhflOßECHSKANTSCHRAUBE M16x70 ( 12x) 7 hexagon socket screw M16x70 (12x)
8 DICHTRING CU 54 /49/8 8 CU 54/49/8 SEAL
9 STOPFEN 2" 9 PLUG 2 "
10 DICHTRING CU 50/42/2.5 10 CU 50/42 / 2.5 SEAL
11 EO-ROHRVERSCHRAUBUNG NW 35 11 EO PIPE FITTING NW 35
12 SIMMERRING 62/38/10 BA MIT STUTZRING VITON (1x) 12 SIMMERRING 62/38/10 BA WITH SUPPORT RING VITON (1x)
13 SIMMERRING 90/70/10 BA MIT STUTZRING VITON (2x) 14 NAOELAXIALKUGELLAGER NKX 50 (2x) 13 SIMMERRING 90/70/10 BA WITH VITON SUPPORT RING (2x) 14 NAOELAXIAL BALL BEARING NKX 50 (2x)
15 INNENRING IR 45/50/25 15 INNER RING IR 45/50/25
16 O-RING 120x5.3 VITON (2x) 16 O-RING 120x5.3 VITON (2x)
17 KEGEL-SCHMIERNIPPEL AM 10x1
17 CONE LUBRICATING NIPPLE ON 10x1