WO2008087039A1 - Verfahren zur phasentrennung eines produktes mit einer zentrifuge und separator - Google Patents

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WO2008087039A1
WO2008087039A1 PCT/EP2008/000381 EP2008000381W WO2008087039A1 WO 2008087039 A1 WO2008087039 A1 WO 2008087039A1 EP 2008000381 W EP2008000381 W EP 2008000381W WO 2008087039 A1 WO2008087039 A1 WO 2008087039A1
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separator
phase
centrifuge
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PCT/EP2008/000381
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Kim TRÄGER
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Gea Westfalia Separator Gmbh
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    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
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    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
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    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
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    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
    • B04B2013/006—Interface detection or monitoring of separated components

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a product by means of a phase separation, in particular a three-phase separation and clarification, in at least two liquid phases and preferably a solid phase, wherein the processing of the product takes place in a centrifuge with a rotatable centrifuge drum having a product feed tube, wherein forms a separation zone between the lighter and the heavier liquid phase in the centrifuge.
  • the invention further relates to a separator for carrying out the method.
  • water-in-oil (W / O) or oil-in-water (O / W) mixtures or blends can be significantly affected by the formation of relatively stable and resilient emulsions and foams.
  • Particularly disadvantageous is an emulsion formation in the oil-water separation - for example, in a three-phase machine - from.
  • E-line phase separation on the emulsion line
  • E-zone - broader - in the emulsion zone
  • destabilization of emulsions requires i.allg. Adding destabilizing agents, especially chemicals to the mixture to be processed.
  • the chemicals added for destabilization are each tailor-made as an additive to a particular type of oil.
  • Such destabilizing Tel - hereinafter referred to as "anti-emulsifying agents" (English, “demul- siphier") ", significantly increase the cost of processing oils. You are also i.allg. also usually less environmentally friendly.
  • the destabilizing agent generally prevents coalescence, agglomeration, flocculation, creaming or the like of drops, liquid films or particles in the region of the E-line or E-zone.
  • the density and the solubility of the destabilizing agent determines where and at which diameter of the centrifuge the agent is supplied in order to achieve the largest possible emulsion-breaking or preventing effect.
  • the emulsion preventing agent has a lower density than the heavy liquid phase. Due to the lower density, the centrifugal field drives the emulsification-preventing agent inward, which guarantees that the agent will reach or even pass through the E-line / E-zone and thereby come into contact with the emulsion-destabilizing area.
  • the emulsification-inhibiting agent EM has a density greater than the light liquid phase, the emulsification-preventing agent will even come to rest in the E-line / E-zone region and remain inside the centrifuge until fully effective.
  • This solution is particularly effective because it allows the addition of only a small amount of destabilizing agent.
  • the amount of the necessary addition of emulsion-inhibiting agent is reduced. This reduces the cost of processing and yet leads to a more secure inhibition of emulsion formation.
  • the invention is particularly advantageously supplemented by the surprising use of an adjustable throttle disk on the liquid outlet.
  • the radius of the light liquid phase is set once during operation by throttling a paring disc and then adjusting the heavy liquid phase and thus the separation zone by means of the throttle device, preferably the annular disc.
  • the separation zone is maintained at a constant radius by a control method depending on the product feed rate and / or condition.
  • the solids content of the product conducted into the separator drum and / or the drainage volume of the light liquid phase can be determined, in particular measured.
  • the process according to the invention can be used particularly advantageously in the processing of crude oils.
  • a separator according to claim 12 is suitable.
  • This separator makes it possible to use the method according to the invention, thereby optimally positioning the region of the E-line / E-zone and keeping it in an optimal position, which guarantees best processing conditions. It results special improved controllability of the process and in particular an improved controllability of the position of the separation zone.
  • the separator is suitable for a variety of separation tasks, in particular for crude oil treatment, in which the crude oil is clarified by solids and water is separated from the crude oil.
  • FIG. 1 shows a section through one half of a separator drum according to the invention, shown purely schematically, with the various phases.
  • FIG. 1 shows a separator drum 1 which has a vertically oriented axis of rotation at the radius r 0 .
  • the separator drum 1 is set on a rotary spindle 2, e.g. is driven directly or via a belt (not shown here).
  • the rotary spindle 2 may be designed conically in its upper peripheral region.
  • the rotary spindle 2 is mounted with at least one or more bearings (not shown here) on one side of the drum - eg below the drum - oscillating and therefore describes in operation due to residual imbalances a kind of precession movement around the vertical r 0 .
  • constructions are also known in which a lower drum is quasi “suspended" on an upper rotary spindle, but here too the drum is rotatably oscillatingly supported only at one of its ends or at one of its axial ends.
  • the separator drum 1 has a product feed pipe 4 for a product P to be hurled, to which a distributor 5 adjoins, which is provided with at least one or more opening openings 6, through which incoming centrifugal material (crossed hatching) into the interior of the separator drum 1 and the Rising channel 7 of the plate package can be passed.
  • a feed through the spindle e.g. from below is also possible.
  • the construction is chosen such that the outlet openings 6 below a riser channel 7 in a plate package 8 (outer diameter at reference numeral 8) of conically shaped separating plates (not shown).
  • a divider plate 17 which has a larger diameter than the disc package.
  • the Emulionsline or dividing line (also called E line) - forms a separation zone between a lighter liquid phase LP (hatching from the left bottom right top) and a heavier liquid phase HP (hatching to the lower right).
  • the solid phase is designated F.
  • the lighter liquid phase LP (light phase) is conducted out of the drum at an inner radius r L p with the aid of a peeling disk 10 (also called a gripper). With the help of the dynamic pressure created by the rotational energy of the fluid, the paring disc acts like a pump.
  • the peeling disk is downstream of a valve 18 for throttling, for example, outside the separator in its downstream discharge.
  • the heavy liquid phase HP flows around the outer circumference of the divider plate 17 through discharge channel 11 to a liquid outlet 12 at the upper axial end of the drum 1 (radius ⁇ H P ).
  • the construction of Fig. 1 is also provided in the region of the liquid outlet 12 with an adjustable throttle device 13, by means of which the cross section is variable at the liquid outlet.
  • this throttle device 13 In order to realize this throttle device 13 structurally in a simple manner, it is proposed to arrange in the axial direction above the sosstechniksauslasses 12 outside the drum 1, a kind of ring or throttle plate 19, which is spaced from the at least one diesstechniksauseriesöffhung and formed is, wherein the position of the annular disc 19 is variable to the at least one outlet opening.
  • the disc may have a flat surface or e.g. be grooved.
  • the surface of the annular disc is preferably - but not necessarily - aligned perpendicular to the drum axis.
  • the annular disc 19 is e.g. axially displaceable or arranged pivotably on one of its peripheral edges and the annular disk is assigned a drive which is adapted to change the distance between the preferably stationary during operation ring disk 19 and the outlet opening 12.
  • the annular disc 19 is designed to be stationary during operation and does not rotate with the drum 1 with.
  • the radius of the E-line can be moved within the drum by a certain range.
  • the double conical drum in the region of its largest diameter solid discharge nozzles 21, which serve for the continuous discharge of solid particles S from the drum.
  • This embodiment is preferred.
  • Embodiments without an additional solids discharge are also conceivable.
  • the displaceable annular disc leads to a significant improvement in the adjustability of the emulsion line (E-line) and to a better controllability and controllability of the process. This also results in an enlarged adjustment range of the separation zone.
  • E-line emulsion line
  • the throttle device 13 and the paring disc 10 can achieve a particularly large adjustability of the separation zone or the radius of the E-line.
  • Fig. 1 the construction of Fig. 1 is supplemented by an inlet for an emulsion preventing agent directly into the separator drum.
  • the inlet 22 has an inlet pipe 23, which is arranged here concentrically in the Rescuezulauf- tube 4 for the centrifuged and at its lower end in at least one or more inlet channel / channels 24 opens, which from the inlet tube 23 from here at the bottom of the drum radially extend into the outer region of the drum interior, wherein the outlet 25 of the at least one inlet channel is positioned in such a way that it opens radially outside the Emulionsline r E in the area in the drum in which the heavy phase in the oil / Water separation collects.
  • the centrifugal field drives the emulsion preventing Means inward to the emulsion line r E or inwards to the separation zone flows there so that it can develop its effect, in particular if the density is simultaneously higher than that of the lighter phase LP, so that the emulsion preventing agent in the range of E Line / E-zone is optimally effective.
  • the agent may, for example, be added together with water, in particular it may be added together with wash water. It is advantageous to add the agent continuously and the agent should be passed directly parallel or simultaneously with the processing of the product in the heavier liquid phase.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Verfahren zur Verarbeitung eines Produktes mittels einer Phasentrennung, insbesondere einer Dreiphasentrennung und -klärung, in wenigstens zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, wobei die Verarbeitung des Produktes in einer Zentrifuge mit einer drehbaren Zentrifugentrommel (1) erfolgt, die ein Produktzulaufrohr (4) aufweist, wobei sich eine Trennzone, insbesondere eine Trennzone zwischen der leichteren und der schwereren Flüssigkeitsphase (HP, LP) in der Zentrifuge ausbildet, wobei separat zum zu verarbeitenden Produkt ein die Neigung zur Emulsionsbildung verringerndes Mittel direkt durch einen separaten Zulauf (22) in die Zentrifugentrommel (1) geleitet wird.

Description

Verfahren zur Phasentrennung eines Produktes mit einer Zentrifuge und Separator.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung eines Produktes mittels einer Phasentrennung, insbesondere einer Dreiphasentrennung und -klärung, in wenigstens zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, wobei die Verarbeitung des Produktes in einer Zentrifuge mit einer drehbaren Zentrifugentrommel erfolgt, die ein Produktzulaufrohr aufweist, wobei sich eine Trennzone zwischen der leichteren und der schwereren Flüssigkeitsphase in der Zentrifuge ausbildet. Die Erfindung betrifft ferner einen Separator zur Durchführung des Verfahrens.
Insbesondere die Verarbeitung von Wasser-In-Öl- (W/O) oder Öl-In- Wasser- (O/W)- Mischungen oder Mischformen kann durch die Bildung von relativ stabilen und widerstandsfähigen Emulsionen und Schäumen signifikant beeinträchtigt werden. Besonders nachteilig wirkt sich eine Emulsionsbildung bei der Öl- Wasser-Trennung - beispielsweise in einer Drei-Phasenmaschine - aus.
So kann sich bei der Phasentrennung auf der Emulsionslinie (nachfolgend „E-Linie") oder - breiter - in der Emulsionszone (nachfolgend „E-Zone") eine stabile Lage aus Öl/Wasser- oder Wasser/Öl-Emulsionen ausbilden. Stabile Emulsionen können signifikante Störungen, insbesondere Unterbrechungen, der Verarbeitung hervorrufen, was die Wirtschaftlichkeit des Prozesses signifikant beeinträchtigen kann.
Es fehlt nach wie vor an einem fundamentalen molekularen Verständnis der Emulsionsbildung und -Stabilisierung und sämtlicher Faktoren, welche die Emulsionsstabilität beeinflussen.
Die Destabilisierung von Emulsionen erfordert i.allg. ein Zusetzen von destabilisierenden Mitteln, insbesondere Chemikalien zum zu verarbeitenden Gemisch. Herkömmlicherweise sind die zur Destabilisierung zugesetzten Chemikalien jeweils als Zusatz zu einer bestimmten Ölsorte maßgeschneidert. Derartige destabilisierende Mit- tel - nachfolgend als „die Emulsionsbildung verhindernde Mittel (engl, „demul- siphier")" bezeichnet, verteuern die Verarbeitung von Ölen deutlich. Sie sind darüber hinaus i.allg. auch in der Regel eher weniger umweltfreundlich.
Um eine Emulsion zu destabilisieren bzw. zu zerstören, ist es notwendig, das die E- mulsionsbildung verhindernde Mittel in Kontakt mit dem Material zu bringen, das die stabile Emulsion hervorruft. Dies ist insbesondere schwierig, wenn das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel in eine Ölmischung wie Rohöl gemischt werden soll. Es ist sogar oft notwendig, eine an sich theoretisch zu hohe Dosis des destabilisierenden Mittels zuzusetzen, um eine optimale Verfahrensausnutzung zu erreichen.
Mit dem destabilisierenden Mittel wird in der Regel eine Koaleszenz, eine Aglomera- tion, eine Flockung, eine Cremebildung o.dgl., von Tropfen, Flüssigkeitsfilmen oder Partikeln im Bereich der E-Linie bzw. E-Zone verhindert.
Gelegentlich kann es auch ausreichend sein, eine Bewegung im Bereich der E-Linie/E- Zone zu erzeugen, um die Bildung der stabilen Emulsionsfilme oder -lagen zu verhindern. Eine solche Bewegung kann beispielsweise durch Gasblasen ausgelöst werden.
Zum technologischen Hintergrund werden ferner die EP 0 018 474 A 1 , die EP 0 454 045 A2, die DE 10 2005 021 331 Al und die US 2,899,373 genannt.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren bzw. den gattungsgemäßen Separator derart weiterzuent- wickeln, daß es auf einfache Weise und vorzugsweise auch mit kleineren Mengen an Zusatzmitteln als nach dem Stand der Technik möglich ist, die Emulsionsbildung möglichst wirkungsvoll zu verhindern.
Diese Aufgabe wird in Hinsicht auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspru- ches 1 gelöst. Danach wird separat zum zu verarbeitenden Produkt ein die Neigung zur Emulsionsbildung verringerndes Mittel direkt durch einen separaten Zulauf in die Zentrifugentrommel geleitet, in der es vorzugsweise nach innen zur bzw. vorzugsweise bis in die Trennzone strömt. Auf diese Weise wird die Emulsionsbildung mit nur wenig einzusetzendem Mittel quasi direkt am Ort des Entstehens der Emulsionen wirksam unterbunden.
Die Dichte und die Lösbarkeit des destabilisierenden Mittels bestimmt, wo und an welchem Durchmesser der Zentrifuge das Mittel zugeführt wird, um eine möglichst große emulsionsbrechende bzw. - verhindernde Wirkung zu erzielen.
Dies erfolgt durch eine separate Zuführung in der Trommel, ähnlich wie es bei der Zugabe von Waschwasser notwendig ist.
Aus der DE 36 044 098 Al ist es zwar bekannt, in einen Trommeldeckel einen Ableitkanal zur Ableitung einer schwereren Flüssigkeitskomponente zu integrieren, wobei der Ableitkanal mit einem bei Betrieb der Schleudertrommel freigebbaren Entleerungskanal versehen ist. Dabei ist die Schleudertrommel ferner im Bereich einer Schälkammer mit einer Vorrichtung zum Auffüllen des Entleerungskanals mit einer Flüssigkeit versehen, bei dem es sich um einen Emulgator handeln kann. Das Mittel gelangt aber nicht in den Bereich der Trennzone in der Schleudertrommel.
Am wirkungsvollsten ist es, wenn das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel als nichtlöslicher Zusatz direkt in der Trommel in die schwere Flüssigkeitsphase geleitet wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel eine niedrigere Dichte hat als die schwere Flüssigkeitsphase. Aufgrund der niedrigeren Dichte treibt das Zentrifugalfeld das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel nach innen, was garantiert, daß das Mittel die E-Linie/E-Zone erreicht oder sogar durchtritt und dabei in Kontakt mit dem emulsionsdestabilisierenden Bereich kommt.
Wenn das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel EM gleichzeitig eine Dichte hat, die größer ist als die leichte Flüssigkeitsphase, kommt das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel im Bereich der E-Linie/E-Zone sogar zum Ruhen und bleibt bis zur vollständigen Wirksamkeit im Inneren der Zentrifuge. Diese Lösung ist besonders wirkungsvoll, denn sie ermöglicht den Zusatz von nur einer kleinen Menge an destabilisierendem Mittel. Erfindungsgemäß wird die Menge des notwendigen Zusatzes an emulsionsverhindern- dem Mittel verringert. Dies senkt die Kosten der Verarbeitung und führt dennoch zu einer sichereren Unterbindung der Emulsionsbildung.
Besonders vorteilhaft ergänzt wird die Erfindung durch den überraschenden Einsatz einer einstellbaren Drosselscheibe am Flüssigkeitsablauf. Vorzugsweise erfolgt zum Einstellen der Trennzone einmalig im Betrieb ein Einstellen des Radius der leichten Flüssigkeitsphase mittels einer Androsselung einer Schälscheibe und dann ein Einstellen der schweren Flüssigkeitsphase und damit der Trennzone mittels der Drosselein- richtung, vorzugsweise der Ringscheibe.
Bevorzugt wird die Trennzone durch ein Regelverfahren in Abhängigkeit von der Produktzuleitungsmenge und/oder Beschaffenheit auf einem konstanten Radius gehalten.
Es ist femer zweckmäßig, wenn die Flussmengen in der Produktzuleitung in die Trommel und der Produktableitung aus der Trommel an der Schälscheibe und der Drosseleinrichtung ermittelt, insbesondere gemessen werden und wenn die Flussmenge an Feststoff aus der Differenz dieser Größen ermittelt wird.
Es ist denkbar, ergänzend im Fall einer trotz aller vorbeugenden Maßnahmen noch auftretenden Emulsionsbildung durch Verstellen der Schälscheibe und der Drosseleinrichtung die Trennzone derart zu verschieben, dass die Emulsion durch die Schälscheibe oder den Spalt an der Drosseleinrichtung abgeleitet wird.
Ergänzend kann der Feststoffgehalt des in die Separatortrommel geleiteten Produktes und/oder das Ablaufvolumen der leichten Flüssigkeitsphase ermittelt, insbesondere gemessen werden.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Verarbeitung von Rohölen einsetzen.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich ein Separator nach Anspruch 12.
Dieser Separator ermöglicht es, das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden und dabei den Bereich der E-Linie/E-Zone optimal zu positionieren und in einer optimalen Position zu halten, was beste Verarbeitungsbedingungen garantiert. Es ergibt sich ins- besondere verbesserte Steuerbarkeit des Prozesses und dabei insbesondere eine verbesserte Regelbarkeit der Lage der Trennzone.
Es ist sogar möglich, sowohl Änderungen der Produktmengen (Phasenverhältnis) als auch der Produktbeschaffenheit (insbesondere Dichte) auszugleichen und die Trennlinie dennoch nahezu konstant zu halten. Düsenverschleiß kann ermittelt und die Standzeiten verlängert werden. Entgegen der Erwartung stellen sich auch am Ablaufspalt des Separators an der Drosselscheibe stabile Verhältnisse ein. Die Drosselscheibe verbessert vielmehr den Prozesswirkungsgrad sowie die Feinabstimmung und die Stabili- tat des Prozesses.
Der Separator eignet sich für verschiedenste Trennaufgaben, insbesondere zur Rohölaufbereitung, bei der das Rohöl von Feststoffen geklärt und Wasser aus dem Rohöl abgetrennt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen, rein schematisch dargestellte Separatortrommel mit den verschiedenen Phasen.
Fig.l zeigt eine Separatortrommel 1, die eine vertikal ausgerichtete Drehachse am Ra- dius r0 aufweist.
Die Separatortrommel 1 ist auf eine Drehspindel 2 gesetzt, die z.B. direkt oder über einen Riemen angetrieben wird (hier nicht dargestellt). Die Drehspindel 2 kann in ihrem oberen Umfangsbereich konisch ausgestaltet sein.
Die Drehspindel 2 ist mit wenigstens einem oder mehreren Wälzlagern (hier nicht dargestellt) einseits der Trommel - z.B. unterhalb der Trommel - pendelnd gelagert und beschreibt daher im Betrieb aufgrund von Restunwuchten eine Art Präzessionsbewegung um die Vertikale r0. Neben dieser Art der Konstruktion sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen eine untere Trommel an einer oberen Drehspindel quasi „aufgehängt" ist. Auch hier wird die Trommel aber nur an einem ihrer Enden bzw. im Anschluss an eines ihrer axialen Enden drehbar pendelnd gelagert.
Die Separatortrommel 1 weist ein Produktzulaufrohr 4 für ein zu schleuderndes Produkt P auf, an das sich ein Verteiler 5 anschließt, welcher mit wenigstens einer oder mehreren Auftrittsöffhungen 6 versehen ist, durch welche zulaufendes Schleudergut (gekreuzte Schraffur) in das Innere der Separatortrommel 1 und den Steigekanal 7 des Tellerpakets geleitet werden kann. Eine Zuleitung durch die Spindel z.B. von unten ist ebenfalls denkbar.
Hier ist die Konstruktion derart gewählt, dass die Austrittsöffhungen 6 unterhalb eines Steigekanals 7 in einem Tellerpaket 8 (Außendurchmesser beim Bezugszeichen 8) aus konisch geformten Trenntellern (nicht dargestellt) liegen. Nach oben wird das Tellerpaket 8 von einem Scheideteller 17 abgeschlossen, der einen größeren Durchmesser aufweist als das Tellerpaket.
Innerhalb des Trenntellerpaktes und dort vorzugsweise innerhalb des Steigekanals 7 bildet sich im Betrieb bei einer entsprechenden Rotation der Trommel an einem bestimmten Radius rE - der Emulionslinie oder Trennlinie (auch E-Linie genannt) - eine Trennzone zwischen einer leichteren Flüssigkeitsphase LP (Schraffur von links unten nach rechts oben) und einer schwereren Flüssigkeitsphase HP (Schraffur nach rechts unten) aus. Die Feststofφhase ist mit F bezeichnet.
Die leichtere Flüssigkeitsphase LP (light phase) wird an einem inneren Radius rLp mit Hilfe einer Schälscheibe 10 (auch Greifer genannt) aus der Trommel geleitet. Mit Hilfe des durch die Rotationsenergie der Flüssigkeit entstehenden Staudrucks wirkt die Schälscheibe wie eine Pumpe. Der Schälscheibe ist z.B. außerhalb des Separators in deren nachgeschalteter Ableitung ein Ventil 18 zur Androsselung nachgeschaltet.
Die schwere Flüssigkeitsphase HP strömt dagegen um den äußeren Umfang des Scheidetellers 17 herum durch Ableitungskanal 11 zu einem Flüssigkeitsauslaß 12 am oberen axialen Ende der Trommel 1 (Radius ΓHP). Die Konstruktion der Fig. 1 ist zudem im Bereich des Flüssigkeitsauslasses 12 mit einer einstellbaren Drosseleinrichtung 13 versehen, mit Hilfe derer der Querschnitt am Flüssigkeitsablauf veränderlich ist.
Um diese Drosseleinrichtung 13 konstruktiv auf einfache Weise zu realisieren, wird vorgeschlagen, nach Art der Fig. in axialer Richtung oberhalb des Flüssigkeitsauslasses 12 außerhalb der Trommel 1 eine Art Ring- bzw. Drosselscheibe 19 anzuordnen, die zu der wenigstens eine Flüssigkeitsaustrittsöffhung beabstandet angeordnet und ausgebildet ist, wobei die Stellung der Ringscheibe 19 zu der wenigstens einen Aus- trittsöffhung veränderlich ist. Die Scheibe kann eine ebene Oberfläche aufweise oder z.B. mit Nuten versehen sein. Die Oberfläche der Ringscheibe ist vorzugsweise - aber nicht unbedingt - senkrecht zur Trommelachse ausgerichtet.
Vorzugsweise wird die Ringscheibe 19 z.B. axial verschieblich oder an einem ihrer Umfangsränder verschwenkbar angeordnet und der Ringscheibe wird ein Antrieb zugeordnet, der dazu ausgelegt ist, den Abstand zwischen der im Betrieb vorzugsweise stillstehenden Ringscheibe 19 und der Austrittsöffhung 12 zu verändern.
Vorzugsweise ist die Ringscheibe 19 als im Betrieb stillstehend ausgebildet und dreht sich nicht mit der Trommel 1 mit.
Zwischen der Ringscheibe 19 und den Austrittsöffhungen 12 bildet sich derart ein Spalt 20 aus, der von der aus der Trommel ausströmenden schweren Flüssigkeitsphase HP durchströmt wird, wobei die Breite des Flüssigkeitsspaltes veränderlich ist.
Sowohl durch Androsseln der Schälscheibe als auch durch Verstellen der Drosseleinrichtung bzw. hier der Spaltbreite des Spaltes 20 durch Bewegen der Ringscheibe 19 lässt sich der Radius der E-Linie innerhalb der Trommel um einen gewissen Bereich verschieben.
Hier weist die doppelt konische Trommel im Bereich ihres größten Durchmessers Feststoffaustrittsdüsen 21 auf, die zur kontinuierlichen Ableitung von Feststoffpartikeln S aus der Trommel dienen. Diese Ausgestaltung wird bevorzugt. Ausführungsformen ohne einen zusätzlichen Feststoffaustrag sind aber ebenfalls denkbar. Die ursprüngliche Vermutung, dass sich bei Einsatz einer beweglichen Ringscheibe 19 an einer nur einseitig bzw. fliegend gelagerten Trommel aufgrund der deutlichen Präzessionsbewegung nicht genügend stabile Verhältnisse am Austrittsspalt 20 ausbilden, da der Spalt 20 aufgrund der Präzessionsbewegung keine konstante Spaltbreite auf- weist, hat sich nicht bewahrheitet.
Die verschiebliche Ringscheibe führt vielmehr zu einer deutlichen Verbesserung der Einstellbarkeit der Emulsionslinie (E-Linie) sowie zu einer besseren Beherrschbarkeit und Steuerbarkeit des Prozesses. Es ergibt sich auch ein vergrößerter Einstellbereich der Trennzone.
Kombiniert können die Drosseleinrichtung 13 und die Schälscheibe 10 eine besonders große Verstellbarkeit der Trennzone bzw. des Radius der E-Linie erzielen.
So ist es mit der Kombination aus Schälscheibe 10 und Drosseleinrichtung 13 und den Feststoffaustragsdüsen 21 (denen ein Ableitungssystem z.B. mit Leitblechen oder dgl. nachgeordnet ist) nicht nur möglich, die E-Linie über einen großen Bereich zu verstellen, sondern es kann die E-Linie besonders einfach konstant gehalten werden, wenn sich die Zusammensetzung bzw. Eigenschaft des Schleudergutes ändert oder durch Düsenverschleiß die Maschineneigenschaften.
Nach Fig. 1 wird die Konstruktion der Fig. 1 um einen Zulauf für ein die Emulsionsbildung verhinderndes Mittels direkt in die Separatortrommel ergänzt.
Der Zulauf 22 weist ein Zulaufrohr 23 auf, dass hier konzentrisch im Produktzulauf- rohr 4 für das Schleudergut angeordnet ist und an seinem unteren Ende in wenigstens einen oder mehrere Zulaufkanal/kanäle 24 mündet, welche sich vom Zulaufrohr 23 aus hier am Boden der Trommel radial bis in den äußeren Bereich des Trommelinnenraumes erstrecken, wobei der Austritt 25 des wenigstens einen Zulaufkanals derart positi- oniert ist, dass er radial außerhalb der Emulionslinie rE in dem Bereich in die Trommel mündet, in dem sich die schwere Phase bei der Öl-/Wassertrennung sammelt.
Wenn das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel, das durch die Zuleitung 22 in den Trommelinnenraum geleitet wird, eine niedrigere Dichte hat als die schwere Flüs- sigkeitsphase HP, treibt das Zentrifugalfeld das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel nach innen zur Emulsionslinie rE bzw. nach innen in zur Trennzone strömt so dass es dort seine Wirkung entfalten kann, insbesondere, wenn die Dichte gleichzeitig höher ist als die der leichteren Phase LP, so dass das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel im Bereich der E-Linie/E-Zone optimal zur Wirkung kommt. Das Mittel kann z.B. mit Wasser zusammen zugesetzt werden sein, insbesondere kann es zusammen mit Waschwasser zugesetzt werden. Es ist vorteilhaft, das Mittel kontinuierlich zuzusetzen und das Mittel sollte direkt parallel bzw. zeitgleich zur Verarbeitung des Produktes in die schwerere Flüssigkeitsphase geleitet werden.
Bezugszeichen
Separatortrommeln 1
Drehspindel 2
Produktzulaufrohr 4
Verteiler 5
Austrittsöffnungen 6
Steigekanal 7
Tellerpaket 8
Schälscheibe 10
Ableitungskanal 11
Flüssigkeitsauslaß 12
Wehreinrichtung 13
Ringscheibe 16
Scheideteller 17
Regelventil 18
Ringscheibe 19
Spalt 20
Feststoffaustrittsdüsen 21
Zulauf 22
Zulaufrohr 23
Zulaufkanal 24
Austritt 25
Produktzulauf P
Schwere Phase HP
Leichte Phase LP emulsionsbrechendes Mittel EM
Trennzone (E-Zone) TZ
Feststoffphase F

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur vorzugsweise kontinuierlichen Verarbeitung eines Produktes mittels einer Phasentrennung, insbesondere einer Dreiphasentrennung und -klärung, in wenigstens zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, wobei die Verarbeitung des Produktes in einer Zentrifuge erfolgt, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 12 bis 17, mit ei- ner drehbaren Zentrifugentrommel (1), die ein Produktzulaufrohr (4) aufweist, wobei sich eine Trennzone, insbesondere eine Trennzone zwischen der leichteren und der schwereren Flüssigkeitsphase (K-P, LP) in der Zentrifuge ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass separat zum zu verarbeitenden Produkt ein die Neigung zur Emulsionsbildung verrin- gerndes Mittel direkt durch einen separaten Zulauf (22) in die Zentrifugentrommel (1) geleitet wird, in der es nach innen zur Trennzone (TZ) strömt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Emul- sionsbildung verhindernde Mittel als nichtlöslicher Zusatz direkt in dem
Bereich des Trommelinnenraumes, in welchem sich die schwere Flüssigkeitsphase sammelt, in die Zentrifugentrommel (1) geleitet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel eine niedrigere Dichte aufweist als die schwere Flüssigkeitsphase.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Emulsionsbildung verhindernde Mittel eine höhere Dichte aufweist als die leichte Flüssigkeitsphase.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Trennzone einmalig im Betrieb ein Einstellen des Radius der leichten Flüssigkeitsphase LP mittels Andros- sein einer Schälscheibe (10) und dann ein Einstellen der schweren Flüs- sigkeitsphase (HP) und damit der Trennzone mittels einer Drosseleinrichtung (13) , vorzugsweise einer Ringscheibe (19), erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennzo- ne durch ein Regelverfahren in Abhängigkeit von der Produktzuleitungsmenge und/oder Beschaffenheit auf einem konstanten Radius gehalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluss- mengen in der Produktzuleitung in die Trommel und der Produktableitung aus der Trommel an der Schälscheibe und der Drosseleinrichtung ermittelt, insbesondere gemessen werden und dass die Flussmenge an Feststoff aus der Differenz dieser Größen ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Emulsionsbildung durch Verstellen der Schälscheibe und der Drosseleinrichtung die Trennzone derart verschoben wird, dass die Emulsion durch die Schälscheibe oder den Spalt an der Drosseleinrichtung abgeleitet wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffgehalt des in die Separatortrommel geleiteten Produktes gemessen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablaufvolumen der leichten Flüssigkeitsphase ermittelt, insbesondere gemessen wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass als das zu verarbeitende Produkt ein Rohöl verwendet wird.
12. Separator zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer zumindest innen einfach oder doppelt koni- sehen Separatortrommel (1), die lediglich an einem ihrer axialen Enden drehbar gelagert ist, die eine vertikale Drehachse hat und folgendes aufweist: a) lediglich an ihrem unteren Ende oder an ihrem oberen Ende eine
Drehspindel zum Antrieb der Separatortrommel, b) ein Produktzulaufrohr (4) für ein zu verarbeitendes Produkt, c) zumindest zwei Flüssigkeitsauslasse für eine leichtere Phase (LP) und eine schwerere Phase (HP) aufweist, wobei der Flüssigkeitsauslaß für die leichtere Phase (HP) mit einer Schälscheibe (10) versehen ist, d) vorzugsweise Feststoffaustragsöffhungen (21) im Bereich ihres größten Innenumfangs, e) ein in der Separatortrommel 81) angeordnetes Trenntellerpaket, gekennzeichnet durch f) eine dem weiteren Flüssigkeitsauslaß (12) außerhalb der Trommel nachgeschaltete einstellbare Drosseleinrichtung (13), die vorzugsweise eine Ringscheibe (19) aufweist und dazu ausgelegt ist, den Flüssigkeitsradius R(HP), bis zu dem sich die schwere Phase in der Trommel erstreckt, durch Veränderung des Austrittsquerschnittes für die schwere Flüssigkeitsphase - also durch Androsse- lung - zu verschieben, und g) einen separaten Zulauf (22) für ein die Neigung zur Emulsionsbildung verringerndes Mittel direkt in die Separatortrommel (1), wobei der Austritt (25) des Zulaufs (22) derart in der Separatortrommel (1) positioniert ist, dass er im Betrieb radial außerhalb der Emulionslinie (rE) in die Trommel mündet.
13. Separator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (22) ein Zulaufrohr (23) aufweist, das innerhalb des Produktzulaufrohres (4) angeordnet ist.
14. Separator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (22) ein Zulaufrohr (23) aufweist, das durch eine Antriebsspindel für die Separatortrommel geführt ist.
15. Separator nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (19) in axialer Richtung oberhalb des Flüssigkeitsauslasses (12) außerhalb der Trommel (1) angeordnet ist.
16. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringscheibe (19) eine Antriebsvorrichtung zugeordnet ist und dass die Ringscheibe axial beweglich, insbesondere verschieblich und/oder verschwenkbar angeordnet ist, so dass im Betrieb der Abstand zwischen der Ringscheibe (19) und der Austrittsöffnung - also die Spalt- breite eines Ringspaltes (20) - veränderlich ist.
17. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (19) als im Betrieb nicht rotierend ausgebildet ist.
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