DE1044327B - Vorrichtung zur Entfernung emulgierten oder dispergierten Wassers und von Schmutzbestandteilen aus einem fluessigen Kohlenwasserstoff - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entfernung emulgierten oder dispergierten Wassers aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff. Sie geht von einer bekannten Vorrichtung aus, bei der Glasfasern zur Tröpfchenbildung und ein durch chemische Behandlung, z. B. mit Silikonen, wasserabstoßend gemachtes Element zur Wasserabscheidung dienen.

Bei der bekannten Vorrichtung ist eine filternde Anlagerungsmembran, die in bekannter Weise dazu dient, die Tröpfchen der in einer Emulsion feinverteilten Phase aneinanderzulagern und die aus Glasfasermaterial bestehen kann, in einem gesonderten Filtergehäuse vorgesehen und wird von außen nach innen von der zu behandelnden Flüssigkeit durchströmt. Es findet dabei, wenn die abzuscheidende Flüssigkeit Wasser ist, eine gewisse Bildung von Wassertröpfchen statt, die zusammen mit der übrigen Flüssigkeit, z. B. einem Kohlenwasserstoff, in senkrechter Richtung einem waagerecht angeordneten zweiten langgestreckten Filtergehäuse zuströmen. In diesem Gehäuse ist ao eine langgestreckte Membran ausgespannt, die für die eine Flüssigkeit, z. B. den Kohlenwasserstoff, durchlässig gemacht ist, während die andere, z. B. die Wassertröpfchen, über der zu diesem Zweck geeigneten Membran einem Ablauf zurollen. Die bekannte Vorrichtung erfordert daher erheblichen Platzbedarf, so daß sie sich zum Einbau an auf Fahrzeugen befindlichen Vergaserbrennkraftmaschinen nicht eignet. Vor allem besteht bei der bekannten Vorrichtung der Nachteil, daß das abzuscheidende Wasser über die ganze Länge der Membran noch mit dem Kohlenwasserstoff in Berührung steht, so daß die Trennung verhältnismäßig langsam und nicht vollständig vor sich geht.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben und eine raumsparende Vorrichtung zu schaffen, bei der in drei hintereinandergeschalteten Arbeitsstufen Schmutz aus dem Kohlenwasserstoff entfernt, dann suspendiertes oder emulgiertes Wasser zu Tröpfchen zusammengezogen und schließlich das Wasser vor einem Filterelement abgeschieden wird, das nur den gereinigten Kohlenwasserstoff durchtreten läßt. Gemäß der Erfindung werden diese Ziele dadurch erreicht, daß im einen Ende eines geschlossenen, rohrförmigen Gehäuses ein aus z. B. durch an sich bekannte Kunstharzbehandlung steif und widerstandsfähig gemachtem, gefaltetem Papier bestehendes Filterelement zur Abscheidung von Schniutzteilchen angeordnet ist, in das der zu reinigende Kohlenwasserstoff eingeleitet wird. In radialer Strömungsrichtung davor befindet sich eine konzentrische Schicht von Glasfasern, die von einem gelochten Rohr gehalten wird, dessen Stirnseite durch eine Trennwand von einem von außen nach innen durchströmten, am anderen Ende des Gehäuses angebrachten zweiten gefalteten Papierfilterelement ge-Vorrichtung zur Entfernung emulgierten oder dispergierten Wassers und von

Schmutzbestandteilen aus einem flüssigen

Kohlenwasserstoff

Anmelder:

Fram Corporation,

Providence, R. I. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,

Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
V. St v. Amerika vom. 12. Oktober 1953

John Warren Robinson, Richmond, Va. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

trennt ist, das wasserabstoßend wirkt. Die von der Glasfaserschicht im Gehäuse gebildeten Wassertropfen werden zurückgehalten, während der Kohlenwasserstoff aus einem gesonderten Auslaß abfließen kann.

Auf diese Weise durchläuft der zu behandelnde flüssige Kohlenwasserstoff in dem rohrförmigen Gehäuse hinter der Glasfaserschicht bis zu dem zweiten Filterelement in axialer Richtung des rohrförmigen Gehäuses einen verhältnismäßig langen Weg, über den die zuvor schon gebildeten Wassertröpfchen zum unteren Teil der Gehäusewandung abtropfen können, so daß das zweite Filterelement nur noch den Rest des noch nicht abgeschiedenen Wassers zurückzuhalten braucht. Es ergibt sich dadurch eine vollständige Abtrennung des Wassers und eine Beschleunigung des Abtrennvorgangs sowie ein raumsparender Aufbau.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt in Seitenansicht und

Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach der Linie 2-2 bzw. 3-3 der Bauweise nach Fig. 1.

Zur Lagerung der Vorrichtung nach der Erfindung ist beispielsweise ein rohrförmiges Gehäuse 10 vorgesehen, in dessen Ende 11 der Kohlenwasserstoff eintritt und aus dessen Ende 12 er austritt, während er bei seinem Durchgang von Schmutzbestandteilen zu befreien ist. Zur Entleerung des abgeschiedenen Wassers dient ein Ablaßrohr 35. Eine Eintrittsleitung 14

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am einen Ende steht mit einem gelochten rohrförmigen Kern 15 in Verbindung, der in zweckentsprechender Weise mittels eines schraubenlinienförmig gewundenen Drahtes 16 gehalten wird und um den herum gefaltetes Papier 17 angeordnet ist, wie es am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Papier ist porös bzw. durchlässig für den Durchgang eines Kohlenwasserstoffes, jedoch ist seine Porengröße hinreichend, um feste Teilchen zurückzuhalten, die in dem Kohlenwasserstoff enthalten sein können. Das Papier ist gegen die Einwirkung des Kohlenwasserstoffes und der Schmutzbestandteile oder in dem Kohlenwasserstoff etwa enthaltenen Wassers durch Zusatz von einer kleinen Menge eines gegen Wasser und Kohlenwasserstoff widerstandsfähigen Stoffes, wie z. B. ein Phenolharz, widerstandsfähig gemacht. Die Flüssigkeit wird durch das Papier hindurchgeleitet, während der Kern durch eine Membran oder Scheidewand 19 a abgeschlossen ist, die in Verbindung mit einem Glasfaserpolster 18 zur Abdichtung der Enden des gefalteten Papiers dient. Eine ähnliche Abdichtung ist bei 19 und 20 am entgegengesetzten Ende des gefalteten Papiers vorgesehen.

Um die gefalteten Enden 21 des in Falten gelegten Papiers herum ist eine Schicht aus einem Medium 22 angebracht, das eine starke Affinität für den zu Tropfen zusammenzuziehenden und abzuscheidenden Stoff besitzt. Im vorliegenden Fall ist ein hydrophiles Medium mit genügend starker Affinität für Wasser vorgesehen, und zwar haben sich Glasfasern mit einem Durchschnittsdurchmesser von 1 Mikron als sehr gut für diesen Zweck geeignet herausgestellt. Diese Fasern verflechten sich derart zu einer Matte, daß kapillare Durchgangskanäle gebildet werden, die zur Abscheidung des in dem Kohlenwasserstoff etwa vorhandenen Wassers dienen. Eine gelochte Metallhülse 23 ist um das Medium 22 herum vorgesehen und trägt dazu bei, es in seiner Lage um das gefaltete Papier herum festzuhalten. Nachdem der Kohlenwasserstoff und das Wasser durch dieses Medium und durch das gelochte Stützrohr 23 hindurchgegangen sind, strömt die verbliebene Flüssigkeit entlang dem Raum 24 zwischen der Hülse 23 und dem Außengehäuse 10 und in eine ähnliche Hülse 25 hinein, und von dort in eine Kammer 26, die vollständig von jedem der vorher beschriebenen Teile getrennt ist. Innerhalb der Kammer 26 befindet sich ein weiteres in Falten gelegtes Papier 27, das dem vorgenannten in vieler Hinsicht ähnlich ist. Dieses Papier ist gleichfalls porös und mit einer Wasser abstoßenden Oberfläche versehen, um das in TrÖpfchenform mitgeführte Wasser zurückzuhalten und daran zu hindern, daß es durch das Papier hindurchtritt, während dieses den Kohlenwasserstoff nach der Innenseite durchtreten läßt.

Das Papier wird von einem Kern 28 getragen, der über seine ganze Oberfläche mit Löchern versehen ist und der seinerseits durch einen schraubenlinienförmig gewundenen Draht 29 gehalten wird, so daß jeglicher Druck, der das Papier nach innen zu drücken sucht, durch den Kern aufgenommen wird. Das Wasser wird vom Kohlenwasserstoff an der Oberfläche dieses gefalteten Papiers 27 abgetrennt und dann aus der Kammer 26 durch das Rohr 35 abgezogen, wenn es sich in dieser ansammelt. Der von seinem Wasser und festen Schmutzteilchen befreite Kohlenwasserstoff strömt dann durch die Leitung 30 aus dem Gehäuse in Pfeilrichtung in dem gereinigten Zustand heraus, den er haben soll.

Es ist ersichtlich, daß die vorbeschriebene Vorrichtung auch anders als in der Zeichnung ausgestaltet sein kann, wenn nur die Reihenfolge der Vorgänge: Entfernung der Festbestandteile, Abscheidung durch Haftung und Trennung der Bestandteile, so getroffen ist, daß die Flüssigkeit beim Durchgang durch die Vorrichtung diese Folge von Vorgängen durchläuft.

Eine Gruppe von unlöslichen, Wasser abstoßenden Mitteln, die sich bei der Vorrichtung als zweckmäßig erwiesen haben, sind die Silikone, die durch Reaktion einer Gruppe von Chlorosilanen mit Wasser gebildet werden. Diese Stoffe, wie die Chlorosilane, neigen dazu, mit dem chemischen Wasser der Faser zu reagieren, die bei dem Material des porösen Papiers verwendet ist, und werden somit zu einem Teil des Fasergefüges des Papiers.

Statt Glas zu verwenden, kann jeglicher Faden oder jegliche Faser kleinen Durchmessers benutzt werden, solange die Fäden hydrophil sind und kapillare Durchtrittskanäle für den Kohlenwasserstoff bilden, während das damit dispergierte Wasser durch die Berührung mit den Fasern zu Tropfen zusammengezogen wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Vorrichtung zur Entfernung emulgierten oder dispergierten Wassers und von Schmutzteilchen aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff mit Glasfasern und einem durch chemische Behandlung, z. B. mit Silikonen, wasserabstoßend gemachten Element, dadurch gekennzeichnet, daß im einen Ende eines geschlossenen, rohrförmigen Gehäuses (10) ein aus z. B. durch Kunstharzbehandlung steif und widerstandsfähig gemachtem, gefaltetem Papier bestehendes Filterelement (17) zur Abscheidung von Schmutzteilchen angeordnet ist, über dem in radialer Strömungsrichtung eine dazu konzentrische Schicht (22) aus hydrophilen Glasfasern angebracht ist, die von einem gelochten Rohr (23) gehalten wird, dessen Stirnseite durch eine Trennwand (19 a) von einem von außen nach innen durchströmten am anderen Ende des Gehäuses (10) angebrachten zweiten gefalteten Papier-Filterelement (27) getrennt ist, das wasserabstoßend ist, und daß getrennte Auslässe für den Kohlenwasserstoff (30) und das Wasser (35) vorgesehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 835 741, 855 695;
   USA-Patentschrift Nr. 2 562 361.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ® 309 679/342 11.53-