DE1270003B

DE1270003B - Vorrichtung zum Trennen von Gemischen

Info

Publication number: DE1270003B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Jacques Muller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-08-22
Filing date: 1962-05-22
Publication date: 1968-06-12
Also published as: ES275778A1; GB971658A; FR1305540A; US3223243A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Ch:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d-1/02

Nummer: 1270 003

Aktenzeichen: P 12 70 003.7-41

Anmeldetag: 22. Mai 1962

Auslegetag: 12. Juni 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Gemischen, insbesondere Dispersionen leichter Stoffe in spezifisch schwereren Flüssigkeiten in diese Komponenten mit Hilfe der Schwerkraft, wobei die auf der schwereren Flüssigkeit schwimmende Schicht der leichteren Stoffe abgesaugt wird.

Flüssigkeitsgemische, deren Komponenten keine chemische Verbindung miteinander eingehen und deren Komponenten ein unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisen, trennen sich in einem Absitzgefäß, in welchem sie für eine bestimmte Zeit zur Ruhe gekommen sind, selbsttätig in ihre Bestandteile. Die Komponente mit dem spezifisch leichteren Gewicht setzt sich dabei über der Komponente mit dem schwereren Gewicht ab. Sowie sich das Flüssigkeitsgemisch in seine Bestandteile getrennt hat, werden die einzelnen Komponenten durch geeignete Maßnahmen aus dem Absitzgefäß abgezogen und getrennten Vorratsbehältern zugeführt. Die für das selbsttätige Entmischen eines Flüssigkeitsgemisches erforderliche Zeitspanne ist unterschiedlich und hängt in erster Linie von der Differenz der spezifischen Gewichte der Komponenten ab. Für die Wiedergewinnung der einzelnen Komponenten aus einem Gemisch mit den vorbezeichneten Voraussetzungen ist es wesentlich, daß das Gemisch einerseits genügend lange in dem Absitzgefäß verbleibt, um einen möglichst reinen Anteil der einzelnen Bestandteile mit einer möglichst dünnen, beide Bestandteile aufweisenden Grenzschicht zu erlangen, und das Gemisch andererseits nicht über das erforderliche Maß in dem Absitzgefäß verbleibt, sondern möglichst rasch mit Rücksicht auf die darauffolgende Charge aus dem Gefäß abgezogen wird. Da es für eine Bedienungsperson äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist, den optimalen Punkt zu finden, zu welchem das Gemisch aus dem Absitzgefäß abgezogen werden muß, wurden Vorrichtungen in derartigen Absitzgefäßen entwickelt, die bei Erreichen eines bestimmten Zustandes des Entmischungsvorgangs die Zufuhr des Flüssigkeitsgemisches bzw. das Abziehen der einzelnen Komponenten steuern. So ist beispielsweise eine Steuervorrichtung bekanntgeworden, die aus zwei an einem Hebelgestänge geführten Schwimmern besteht, von denen der eine das eine Komponente abziehende Rohr mittels des Hebels öffnet und der andere mittels des Hebels das Entnahmerohr schließt, wobei der das Entnahmerohr öffnende Schwimmer als ringförmiger Schwimmer ausgebildet ist. Der ringförmige Schwimmer ist dabei so ausgelegt, daß er in einer leichteren Flüssigkeit als Wasser untersinkt, dagegen in einer spezifisch schwereren Flüssigkeit schwimmt. Das die leichtere Komponente absaugende Vorrichtung zum Trennen von Gemischen

Anmelder:
5

Jacques Muller,

La Garenne-Colombes, Seine (Frankreich)

Vertreter:

ίο Dipl.-Ing. H. v. Schumann, Patentanwalt,
8000 München 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:
*5 Jacques Muller,

La Garenne-Colombes, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 22. August 1961 (871 271)

Entnahmerohr ist geschlossen, wenn der Ringschwimmer sich in angehobener Lage befindet. Sowie der Ringschwimmer an seiner Außen- sowie an seiner Innenwand von der spezifisch leichteren Komponente benetzt ist, wird er entsprechend seiner Auslegung nach unten sinken und damit das die leichtere Komponente absaugende Entnahmerohr öffnen. Der auf der anderen Seite des zweiarmigen Hebels mittels einer senkrecht nach unten verlaufenden Führungsstange angeordnete und auf der Oberfläche der Flüssigkeit ruhende Schwimmer gleitet mit dem Absinken des Flüssigkeitsspiegeis längs der Führungsstange nach unten und verschließt somit das die leichte Komponente abziehende Entnahmerohr. Die Komponente mit dem spezifisch schwereren Gewicht wird mittels eines Tauchrohrs aus dem Gefäß abgezogen. Sowie die Komponenten aus dem Absitzgefäß entnommen sind, wird das Gefäß mit einer weiteren Charge beschickt. In einer weiteren bekanntgewordenen Vorrichtung wird der Abfluß der abgeschiedenen spezifisch schwereren Flüssigkeit mittels Schwimmer geregelt. Die Vorrichtung besteht aus einem mittels einer Wand in zwei Hälften unterteilten Behälter, in dessen eine Hälfte die Mischflüssigkeit mit den Komponenten unterschiedlichen spezifischen Gewichts eingeleitet wird. In der mutmaßlichen Grenzschicht zwischen der Komponente mit spezifisch schwererem Gewicht und der Komponente mit spezifisch leichterem Gewicht ist ein Schwimmer angeordnet, der mit einem Ventil im Boden dieser Gefäßhälfte

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verbunden ist, durch welches die schwerere Kompo- Absaugleitung mittels der Gelenkkupplung höhennente abgezogen wird. Die mittels des Ventils ab- verschieblich. Zur Erhöhung der Saugwirkung ist dagezogene Komponente schwereren spezifischen Ge- bei die Absaugglocke vorzugsweise durch Trennwände wichts wird in die zweite Kammer des Behälters ein- in mehrere Absaugräume unterteilt, geleitet. In dem zweiten Behälter ist ebenfalls ein 5 Durch die erfindungsgemäße Trennvorrichtung kann Schwimmer auf der in dieser Kammer befindlichen ein Flüssigkeitsgemisch mit Komponenten Unterschied-Komponente angeordnet, der ein im Boden der zweiten liehen spezifischen Gewichts in kontinuierlicher Ar-Kammer des Behälters befindliches Auslaßventil je beitsweise in seine Flüssigkeitsbestandteile getrennt nach dem Stand der Flüssigkeit öffnet oder schließt. werden, wobei die kontinuierlich zugeführte Menge Erreicht das Niveau der Trennschicht in der ersten io des Flüssigkeitsgemisches und die Mengen der abKammer eine Höhe, die über dem Oberflächenspiegel geführten Komponenten beliebig variiert werden könder Flüssigkeit in der zweiten Kammer liegt, so wird nen, ohne dabei die Arbeitsweise der Vorrichtung zu das Abzugsventil in der ersten Kammer durch den beeinträchtigen. Die erfindungsgemäße Trennvorrich-Schwimmer geöffnet, und die Komponente spezifisch tung arbeitet somit unabhängig von der Dicke und der schwereren Gewichts tritt in die zweite Kammer des 15 Höhe der Trennschicht sowie unabhängig von der Höhe Behälters ein. Hierdurch steigt der Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitsstandes in der Trennkammer, in der zweiten Kammer und öffnet auf diese Weise Die Erfindung wird im nachfolgenden an einem Ausüber den in dieser Kammer angeordneten Schwimmer führungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erdas Auslaßventil, aus dem nun die Komponente spe- läutert. In diesen zeigt zifisch schwereren Gewichts ausläuft. Sowie das Ni- 20 F i g. 1 den Diffusor und die mit ihm kombinierte veau der Trennschicht in der ersten Kammer mit dem Absaugglocke im Längsschnitt und Flüssigkeitsspiegel der zweiten Kammer etwa in einer F i g. 2 eine beispielsweise Ausführungsform einer

Höhe liegt, so schließt der Schwimmer in der ersten Anlage zum Abscheiden schwimmender Substanzen, Kammer das die beiden Kammern verbindende Ventil. welche mit einer Vorrichtung der in F i g. 1 dargestell-Sowie der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Kammer 25 ten Art ausgestattet ist.

des Behälters bis auf einen vorbezeichneten Wert ab- Wie aus der Zeichnung (F i g. 1) ersichtlich, besteht

gesunken ist, schließt der in dieser Kammer befind- der Diffusor 1 aus einer Schale 2 mit einem mittig anliche Schwimmer das Abflußventil ab. Nachdem dieser geordneten Rohr 3, welches gleitbar auf dem Ende Vorgang einmal durchlaufen ist, wird der ersten Kam- einer Zufuhrleitung 4 für die zu reinigende Flüssigkeit mer des Behälters weiteres Flüssigkeitsgemisch mit der 30 angeordnet ist. Schwimmer 5, welche mit der Schale vorbezeichneten Zusammensetzung zugegeben, womit durch Streben 6 oder durch eine Wandung nach Art der Vorgang von neuem beginnen kann. Durch die eines Brausekopfes verbunden sind, sind sorgfältig vorstehend umrissenen Ausführungsformen sind Vor- ausgewogen oder in ihrer Schwimmfähigkeit regelbar, richtungen bekanntgeworden, bei denen Absaug- bzw. um die Schwimmfähigkeit des Diffusors zu gewähr-Ablaßventil für eine Komponente mittels Schwimm- 35 leisten, der sich normalerweise unterhalb des Niveaus körper gesteuert werden. In beiden Fällen ist ein char- der Unterseite 7 der schwimmenden Schicht 8 befinden genmäßiger Betrieb erforderlich, bei dem unliebsame soll. Die Schicht 8, deren Bestandteile rückgewonnen und kostspielige Wartezeiten für das Absitzen und werden sollen, besteht aus leichten Substanzen, wie Öl, Trennen der das Gemisch bildenden Komponenten Petroleum, Heizöl, festen Abfallstoffen u. dgl., die sich unvermeidbar sind und die Wirtschaftlichkeit der An- 40 in einer spezifisch schwereren Flüssigkeit (z. B. Wasser) lage empfindlich herabsetzen. in Suspension befinden oder auf dieser schwimmen.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, Eine durch mehrere Trennwände unterteilte, in Abeine Trennvorrichtung für Flüssigkeitsgemische aus hängigkeit von der Dichte der Flüssigkeit verstellbare Komponenten mit unterschiedlichem spezifischem Ge- Absaugglocke 9, deren Durchmesser im wesentlichen wicht zu schaffen, bei der die unliebsamen Wartezeiten 45 dem Durchmesser der Diffusorschale 2 entspricht, ist eines chargenmäßigen Betriebes vermieden werden und in der Verlängerung der Achse der letzteren angeorddas Flüssigkeitsgemisch kontinuierlich in seine Be- net. In ihrer Mitte steht sie mit einer Saugleitung 10 in standteile getrennt wird, auch wenn die zugeführte Ge- Verbindung, welche zu geeigneten, in der Zeichnung mischmenge und/oder die Flüssigkeitsmengen der ab- nicht dargestellten Filteranlagen, wie Ölabscheidern gezogenen Komponenten schwanken. Diese Aufgabe 5° od. dgl., führt. Die Absaugglocke ist mit einem in der wurde erfindungsgemäß gelöst durch einen nach oben Mitte angeordneten Schwimmer 11 versehen, dessen gerichteten, schalen- oder brausekopfförmigen Diffu- Schwimmfähigkeit gleichbleibend oder regelbar sein sor, der mit dem Rohr auf der senkrechten hochstehen- kann. Die Schwimmfähigkeit des Schwimmers 11 ist den Zufuhrleitung für die zu reinigende Flüssigkeit durch das Gleichgewichtssystem um die Drehachse der gleitend gelagert und durch an sich bekannte Schwim- 55 Gelenkkupplung 15 einstellbar. Das auf einer Stange mer stets unterhalb der Unterseite der leichteren längsverschiebliche Gegengewicht 16 vermindert oder Schicht gehalten ist, und durch eine zum Diffusor ko- erhöht je nach seiner Stellung die nach unten gerichtete axiale, nach unten gerichtete, mittels eines an sich be- Kraft des auf der anderen Seite der Gelenkkupplung 15 kannten Schwimmers auf der Oberfläche der leichteren angeordneten Absaugrohres 10 mit der Absaugglocke9 Schicht schwimmende Absaugglocke» die mit dem 60 und dem Schwimmer 11. Das auf diese Weise veränsenkrechten, höhenverschieblichen Ende der Absaug- derte Gewicht des Schwimmers 11 erzeugt einen unterleitung für die leichtere Schicht starr verbunden ist. schiedlichen Auftrieb, der die Ursache für eine unter-Der die Absaugglocke in der Trennschicht haltende schiedliche Schwimmfähigkeit des Schwimmers 11 ist. Schwimmer ist dabei vorteilhafterweise durch ein Ge- Der Schwimmer 11 dient dazu, die Ansaugglocke in gengewicht einstellbar, das an der mittels einer Rohr- 65 Höhe der Oberfläche 12 der schwimmenden Schicht zu leitung mit dem Schwimmer verbundenen Gelenk- halten.

kupplung angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung F i g. 2 zeigt eine beispielsweise Anwendung der

der Erfindung ist die Absaugglocke zusammen mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Abscheide-

anlage für schwimmende Substanzen. Diese Anlage umfaßt zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Behälter 13 und 14. Der Behälter 13, welcher ein größeres Fassungsvermögen hat als der Behälter 14, enthält den Diffusor 1 und die mit ihm kombinierte Absaugglocke 2, welche einerseits mit der Zufuhrleitung 4 für die zu reinigende Flüssigkeit und andererseits mit der zu den Filtrier- und Abscheideeinrichtungen führenden Leitung 10 verbunden sind. Die Leitung 10 ist an eine Gelenkkupplung 15 angeschlossen, welche bei Niveauänderungen der schwimmenden Schicht ein Anheben der Leitung 10 zusammen mit der Glocke 9 ermöglicht, wobei ein Gegengewicht 16 eine derartige Bewegung erleichtert.

Der Behälter 13 ist in seinem unteren Teil über ein nach oben gebogenes Rohrknie 17 mit dem Behälter 14 verbunden. Schließlich ist der Behälter 14 mit einer Überlauf leitung 18 versehen, welche im wesentlichen in Höhe des normalen Flüssigkeitsstandes der in dem Behälter 13 befindlichen, zu reinigenden Flüssigkeit angeordnet ist.

Die Anlage gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Die zu reinigende Flüssigkeit gelangt durch Gefälleförderung oder unter Druck von 19 durch die Leitung 4 zum Diffusor 1 und wird durch diesen versprüht, was eine vollständige Dispersion der zu reinigenden Flüssigkeitssäule zur Folge hat, so daß die in ihr in Suspension befindlichen oder schwimmenden Moleküle oder Abfallteilchen sich in Form einer leichten Schicht zwischen dem Diffusor 1 und der Absaugglocke 9 ausbreiten. Diese Schicht wird sodann von der Glocke 9 abgesaugt, während ein großer Teil des Wassers durch das Rohrknie 17 in den Behälter 14 fließt, in welchem eine zweite Absaugglocke angeordnet sein kann. Schließlich fließt das gereinigte Wasser durch die Überlaufleitung 18 ab.

Sobald aus irgendeinem Grund (beispielsweise infolge von Überdruck) das Niveau der schwimmenden Schicht ansteigt, folgt die Glocke 9 dank ihrer Schwimmer 11 diesem Anstieg, so daß sie mit der Schicht in Berührung bleibt. Wenn infolge einer verstärkten Zufuhr leichter Substanzen die Dicke der schwimmenden Schicht zunimmt, sinkt der Diffusor 1 ab, wobei er auf der Leitung 4 gleitet. Er entfernt sich dabei von der Glocke 9 und bleibt unter dem Niveau der Unterseite 7 der Schicht. Diese sebsttätige Einstellung des Diffusors und der Absaugglocke ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Trennung von Gemischen, insbesondere Dispersionen leichter Stoffe in spezifisch schwereren Flüssigkeiten in diese Komponenten mit Hilfe der Schwerkraft, wobei die auf der schwereren Flüssigkeit schwimmende Schicht der leichteren Stoffe abgesaugt wird, gekennzeichnetdurch einen nach oben gerichteten, schalen- oder brausekopfförmigen Diffusor (1), der mit dem Rohr (3) auf der senkrechten hochstehenden Zufuhrleitung (4) für die zu reinigende Flüssigkeit gleitend gelagert und durch an sich bekannte Schwimmer (5) stets unterhalb der Unterseite (7) der leichteren Schicht (8) gehalten ist, und durch eine zum Diffusor (1) koaxiale, nach unten gerichtete, mittels eines an sich bekannten Schwimmers (11) auf der Oberfläche(12) der leichteren Schicht(8) schwimmende Absaugglocke (9), die mit dem senkrechten, höhenverschieblichen Ende der Absaugleitung (10) für die leichtere Schicht (8) starr verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (11) in seiner Schwimmfähigkeit auf die spezifischen Gewichte der jeweils zu trennenden Gemischkomponenten einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (10) über eine Gelenkkupplung (15) und ein Gegengewicht (16) höhenverschieblich ist.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugglocke (9) durch Trennwände in mehrere Absaugräume unterteilt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 578 483, 720 864.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen