DE1417634A1 - Trennvorrichtung fuer nicht mischbare Fluessigkeiten gleichen oder verschiedenen spezifischen Gewichts - Google Patents
Trennvorrichtung fuer nicht mischbare Fluessigkeiten gleichen oder verschiedenen spezifischen GewichtsInfo
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Description
Trennvorrichtung für nicht aiachbnre flüssigkeiten
gleichen oder verschiedenen spezifischen Gewiobte
Di· Erfindung besieht sich auf eine Trennvorrichtung für
nicht mischbare flüssigkeiten, beispielsweise Wasser und '.'1, #as
•er und Fetroleuaderivate und dergleichen «it gleiches oder verschiedenem spezifisches Gewicht» welche zur Filterung» Trennung
und Wiedergewinnung anwendbar ist«
In der erfindungagemüQan Vorrichtung wird die erwünschte
Trennung durch Anwendung der physikalischen Phänomene der Oberflächenspannung o-ier der Viskosität oder beider gleichzeitig erreicht»
wobei das apesifieohe Gewicht gegebenünfalls nur ia letater Linie
mitwirkt.
Ss ist bekannt, daö die Flleaigkeiten je fsseh ihrer Art ein
Oberflachonepannung oder eine '/iskoeität aufwtiaen» welche ihre»
Ausfliegen, ineueacnder« durch kleine Cffnuigen ader Kapillarkanäle
mehr oder weniger -iderstand entgegensetze:u Diese r.rscbeinungen
werden «rfinduagegeaäS mit besonderes Vorteil an Steile aar eapirleohen Abeetaungs-Xrennverfah en angewendet, die biß heute empfohlen werden, deren Ergebnis aber nicht inßjer ^ufrle^enetellend ist
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and dessen Erzielung auch verhältnismäßig riel Seit beansprucht.
Um eine zufriedene teilen.! β Funktion der erf indungegeei ß in
Torrichtung sicher ustellan, mußte die Schwierigkeit Liberwunden
werden, Kapillarkanäle mit vorausbeetiasteo verschnitt auszubilden, die sich praktisch nicht zusetzen oder leicht und schnell gereinigt und entschiedet «erden können*
Um diese® Ziel zu erreiohen, «eist die erflndungsgemäSe
Trennvorrichtung insbesondere eine Anzahl von .ntgaeunga-Kolonnen
und ein* weitere /ηζεηΐ von Filtrier- und Trenn-Kolonnen auf, die
aus Übereinander engeordneten und fest geganeinander angedruckten
Ringscheiben bestehen, welche an einer oder an beiden Stirnflächen radial oder tangential gerichtete «ikrometrische Rillen ait eines
sich in Richtung der Flüssigkeitsströmung vergrößernden uerschniti
aufweisen, die sich vergrößernde Kapillarkanälc bilden, Jaalt der
Durchfluß ohne Gefahr von Verengungen oder Verstopfungen stattfinden kann. Die Verunreinigungen aüasen am ingang der Kanäle aufgebalten werfen, um auf den Boden äea .'ufnohaegefaues der Trennrorrichtung herabzufallen*
Jollte jedoch der sehr unwahrscheinliche Fall einer geringfügigen Verschnürung im Bereich des Eingangs der Kanäle eintreten,
so werden die let^eren leioht durch einen schnellen und kräftigen
Gegenetrom ohne "erlegung der Vorrichtung gereinigt*
rarüber hinaas können iie am Boden dar Trennvorrichtung angeaasmelten Verunreinigungen ebenfalls ohne Verlegung der Vorrichtung aittele einer zu dieses Zweck vorgesehenen ventilgesteuerten
Ablaflöffnung entfernt «erden. Dieses Ventil ist Mittels einer Feder
vorgespannt und hat ferner den Zweck, den sum zufriedenstellenden Betrieb der Vorrichtung erforderlichen Druck zu steuern un.l autoaatieoh elnxuatellen.
BAD ORIGINAL 809805/07 19
Bl* Aasfttbraagsealsplel 4er erfindungtgealiea Torriohtunf,
41· fttr τ·*··*!·«·»·*· Aft*e*4asf«ew««k· f·*!·«·* let ♦ t««»*««ft4«i*
aber für dit Behandlung und dta Transport Ton Erdölerieogaleetn,
1st in 4tr naohetehtndtn Beschreibung an Hood der Zeichnung aIhtr
erläutert. Ια dtr Zeichnung 1st dl« 71g. 1 tin· Sennittdareteilung
dtr ganztn Vorrichtung, Di· Fig. 2 zeigt, teilweise geschnitten,
tintn Τ·11 tintr ^ilttr-Kolonnt. Dl· Fig· 3 let tint pertptktirisohe Ansieht tint· Teile· tintr Ringscheibe mit «ikroattrieohtn
Rilltn in «riJStr·· Mt fit tab. DU Fig« 4 ««igt in Aufsieht tcheaatlseh dit btidtn Riohtungtn, wtloht die aikroattriaohtn Fiilltn
aafwtittn könntn. Dl* Fig, 3 echlitßlioh ztigt, tb«nfallt in gro-Sta MaSatab, 41« rtreohltdtntn Mugliohktiten für dl« Ttrtinigung
der filttarndtn and abtchtidtndtn tingtohtibtn.
Bti dt« dargttttllttn Auefilhrungabei»piel bttteht dl·
TrtnnTorrichtung aus tiner in Fig. 1 dargtetellten, Ttrtikel angtordnettn zylindrischtn Waadung 1, die abdichttnd duroh tintn Btoktl
2 and tintn abnthabartn Boätn 3 v«rsohloaaen iat und auf dl··· Wti-
·· ·1η·η Behälter bildet, la wtlchta hintereinander die Kntgaaunge-
und Trennunge-Filttrtleaente angeordnet sind.
tung in iswel Ttrtchitdene Abteilungen 5 und 6, die untereinander
durch eine Anzahl von Ktetgasungs-Kolonnen 7 in Verlindung stehen,
die la unteren Abteil 5 angeordnet sind.
Ia oberen Abteil 6 befindet dich ein zylindrischer \ufnahaebehälter ε ait einer bestioaten Höhe Π, der im äußeren Behälter
mit Hilfe Ton Befe&tigungelaaehen 9 festgehalten wird und dessen
Boden trlchterfuralg ausgebildet und duroh ein Ablafirohr 1o verlängert 1st, welches sich durch die zwischenwand 4 erstreckt, um den
Aufnahmebehälter β mit der unteren Abteilung 5 in ferblnäuif zu
bringen. Das AblaBrohr 1o wird la gewöhnlichem Setrieb durch ein
automatisches Pendelventil 1oa veroohlouiien, um die Flüssigkeit
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dar η su hin de ti, in das obere Abteil einzutreten, ohne die Kolonnen 7 zu durchlaufen. Bas Ventil io öffnet sich aber unter der
Wirkung der Flüssigkeit bei der Dntschlammung durch öegenstrom,
woduroh es ermöglicht wird» die Verunreinigungen durch die AbIaS-Öffnung 25 zu entfernen. Der mit dem äußeren Behälter gleicbachaige Aufnahmebehälter 8 hat einen geringeren Durchmesser ele der
äußere Behälter, wodurch ein zylindrischer iiaum 11 zwischen ihren
beiden Wandungen freibleibt·
In dem Aufnahmebehälter S ist eine /vnaahl von Filter- und
irenn-Kolonnen 12 angeordnet, die in geeigneter eise durch *uerßtreben befestigt sind« Der obere Teil der Kolonnen erstreckt sich
durch eine horizontale Wand 1? und mündet In einen konischen Keum
14« der mit einem Rohratuteen 15 versehen let, welcher aeineraeita
mit einer »ueflußleitung 16 verbunden i^t, die su einem Aufnahmebehälter oder einem geeigneten Abfluß führt.
Im oberen XeIl der Vorrichtung ist ein auf das spezifische
Sewicht ansprechender Schwimmer 14 angeordnet, der auf einer am
oberen Teil des Hauses 14 befestigten Stenge 18 geführt 1st. Der
Schwimmer 1st durch geeignete Kuppelstangen 19 ffllt eine» Schwimmer·
ventil 2o verbunden, des sich in einem stutzen 21 befindet, der
an eine strichpunktiert dargestellte Leitang 22 angeschlossen ist,
die zu einem nicht dargestellten Tank oder einem Käekgewinnungsbehälter führt.
GchlieSlich weist die Vorrichtung in ihrem unteren Teil
ei8nin die Abteilung 5 mündenden Zuflußatutaen 23 f'lr die zu trennende Flüssigkeit auf, der mit eines Ventil 24 veraeben ist und
ferner einen weiteren "Stutzen 25 für die Entfernung der Verunreinigungen oder nicht getrennter Flüssigkeit im Fall eine* für den
Betrieb ä^r Trennvorrichtung schädlichen I nendrucke. Aue dieses
Srund «eist der AbleJstutzen ein Ventil 26 aufy das alt Hilf· «inei
Hebels 27 von Hand betätigt werden kann, und eine 7tder 28, deren
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Vorspannung genau eingestellt tat, um did automatische Betätigung
des Ventile bei der Bildung eines Überdruckes zu gewährleisten·
Der eis Beipaß wirkende Stutzen 25 ist mit dem Vorrat»behälter für
die nicht getrennte Flüssigkeit verbunden.
Die Filter-Kolonnen 7 und 12 für Entgasung und Trennung
werden von in Fig. 2 dargestellten Ringscheiben 29 gebildet, die Test gegeneinander unter dea Druck der auf die geschlossenen abnehmbaren Zwingen 33 wirkenden federn 32 angedrückt werden und
auf durcblochte P.ohre Zo und 31 aufgeschoben «find, die je nach
dtr betreffenden Gruppe verschiedene längen aufweisen. Die zur
Trennung der Flüssigkeiten dienenden Kolonnen 12 haben eine wesentlich
größere länge als diejenigen, ßiQ zur iintgaeung dionan.
Die aus Kunststoff oder eineai anderen geeigneten .Vlaterial
bestehenden Ringscheiben 29 und 2.)' weisen mikronjetrische iillen
34 auf, die gerade oder gekrümmt verlaufen keimen unü einen naoh
innen zunehmenden ^uerachnitt aufweisen« Sie aaikromeirischen nil-Len
können, wie in den Pig. 3 und 4 bei 35 dargestellt, tangential
zu einem gedachten Kreis 36 verlaufen- oder &ueh, wie bei 37 gezeigt,
radial angeordnet sein.
Die mikrometrischen lullen wind entweder-nur in einer oder
in beiden Stirnflächen :ler ,{ingacheiben vorgesehen. Je nach den irfordernieeen
können sie in verachieienür Veiee angeordnet eein, wie
ea die £*ig. 5 ^dlgtt gegen eine PlanfLiehe der folgenden ringscheibe
anliegend, wie bei 38 dargestellt, .aufeinander liefen ', wie bei
39 oder auch, wie böi 4o, ^euaneinnndor versetzt, aber in aneinander
anliegenden Stirnflächen der *vlngacheiben«
Im Folgenden iet die ■ irkungawaiae der «rfindungegemäßen
Treanvorriohtung beochrieben. Jie zu trennenden Plüsaigkeiten, beispielsweise
Cl und iVaeaer, fließen unter -ruck durch den uohratutzen
23, treten in die Abteilung 5 ein, ua beia Durchtritt durch die
+ vgl. deutsche Pater tschrif ten 1 o45 57o und 1 o4c>
574
BAD ORIGINAL
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Kolonnen 7 einer ..intgatiung unterworfen zu werden, deren Kapillark&nälö
mit großem ,uerschnltt d^u bea tilgst BinJ, die von den
nioht mischbaren Plliaüi^keiten und der Luft oder auch einem Gas
gebildete Omulöion aufzubrechen, um die aiehr oder weniger eaiulsionierte
Flüssigkeit in mehr oder minder feinm Brisehen wiederher
zustellen, die jedoch schon eine Anziehungskraft aufeinander
ausüben.
!iaehdem aio aus dieser ersten Kolonnengru^pe durch die
durchloohten Rohre 36· aus- und in die obere ..bteilung 6 eingetreten
ist, steigt die Flüsuifflceit unter der Wirkung ihreo SufluS-druckes
alt einer bestirnten .nfungsgeschwindigkeit in dem sylindribchen
"i?ua 11 n^cfc oben, der zwischen den ,änden dee Behälters
1 und aeö .-.ufncihmebshälters 6 gebildet ist. ..ie leichteren Bläschen,
bei dem gewählten Ausführun£sbeiöpiel also die Dlüöachen,
sammeln sich iai oberen Teil der Vorrichtung an, während die echwe··
reren, Im vorliegenden J1UlI die . abE3rbl.ischön, in den Aufnahmebehälter
8 gelan-Ten, dar f;lso eine .vblenkun::afunktion. ha t.
I/a das beia gewählton ^uofUhrungobviiupiel vorhtindene Cl
leichter iat, eins größere Viekoaitüt und eine größere Überflächer
spannung aufweist alt? d&a .'eaejr, in de-n ea aioh befindet, zeifjen
seine Bläschen keine -ielgung, in βία aikronietrischen Hilien «1er
Kolonnen 12 ein^utretan, aondürn aio steigen im Töjenteil in Jen
obirsn Teil der /οχ-richtung, von wo sie durch den .itut^en 21 und
die -eitung 22 nach auiiön abfliegen.
tritt dia Luft oder die 3nee, die sich bei
der von doi· eröt.an Kolonnenx=eiha 7 vorge.no.-ικοηβη ^ntgKaung ergebet:
haben, glüich -oitig wie das .iaastsc durch die Kapillarkenäl-c der
Kolonnen 12 hindurch, am durch den iu-.ua H, den Jtutzen 15 und die
Leitung 16 nach t-uSsn abgeführt au werden.
Die .Vasaerbläachen werden im Ablenkbehälter 8^r^ch unter
der Linie L-I gesaaaelt, wo infolge einer sehr geringen Flüaaig-
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keitsgesohwindiglteit eine zusätslichta Trennung unter der «irkung
dee Unterschiedes des spezifischen Gewichts stattfindet. Da das ·
Nasser flüssiger iat und eine geringere Oberflächenspannung aufweist,
fliegt es leicht durch die Kapillarkanäla der Kolonnen 12
und wird sodann durch die durchlochten iohre 31 und die Leitung
abgeführt.
Der Ventil-Druckregler 26 ermöglicht es, atete einen solchen
„rtaekanterachied aufrecht au erhalten, wie er für den sufriedeneteilenden
Betrieb der Vorrichtung erforderlich ist.
l?er auf das spezifiaohe Gewicht ansprechen ie ochwi *mer 1?
gewährleistet die ^chlieSung des Jcbwiraervöntils 2o, wenn <in zu
hoher Druck tine 'jbermenge nicht getrennter Flüssigkeiten in den
oberen Teil der 'tennvorrichtun.s zu führen sucht.
Das Ventil 24 dee Zuflußetutaens 23 schließt sich automatisch,
wenn durch Segenstrona die Reinigung der Filter-Trennvorrichtung
durchgeführt wird·
Ferner kann ein ebenfalls auf des spezifische Gewicht ansprechender
zusätzlicher bcimistmer vorgesehen sein, der in der
Zeichnung nicht dargestellt und dazu bestirnt ist» den jVblußetut-ζ·η
15 für das Wasser zu echließen, wenn dis andere getrennte Flüssigkeit,
d.h. das Cl, zufließen sollt«.
Di· bescLiiobene and in der 'Zeichnung dargestellte Vorrichtung
kann selbttveru tändlieh in geeigneter -»eise abgewßndeli werden, je nach ihrem «nwendungszweck, dem aur Verfügung stehenden
Raum und den Eigenschaft·» der voneinander zu trennenden Flüssigkeittn,
ohne daß damit der Eahmen der Erfindung verlassen w'irde·
Beispielsweise kann eine Vorrichtung zur Erhitzung oder
wämung der FlUßsiglttiten vorgesehen s«ln, um in beatimnten Fälltn
BADORIGiNAL
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Ihre Trennung au erleichtern. Auch könnten die Filter- und Trenn·
Elemente durch gestaffelte Gruppen gebildet werden.
BAD OBlGiNAL
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Claims (1)
- Patentansprüche1 * Trennvorrichtung für nicht mischbare PlUaulgkelten gleichen oder verschiedenen spezifischen Gewichts, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Übereinander angeordneten, mit ailkrometrischen Killen versehenen Kingeoheibsn bestehende Filter- und Trenn-Kolonnen in Verbindung mit einen Ablenkbehältor und geeigneten Abteilungen euf< weist, wobei der Querschnitt der Rillen und der Druck der zügeführ« ten Flüssigkeit eo gewählt sind, daß eine der Flüssigkeiten lnfolg< ihrer Oberflächenspannung und/oder Viskosität am Eintritt in die Rillen der Trenn-Rolonnen gehindert 1st.2, Trennvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dicht mittels eines abnehmbaren Bodens und Leckola verschlossenen äußeren Behälter, welcher in zwei Übereinander liegende Abteilungen unterteilt lot, in denen eich die Filter- und Trenn-ilemente befinden,3. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unter· Abteilung, in welche aer Zuflußatutüen für die zu trennenden Flüssigkeiten mandet, eine erste Gruppe von Filter- und -nt· gasunge-iilementen und einen Abflußstutzen fUr die Verunreinigungen aufweist, der von Hand su betätigen und mit einem automatischen Ventil zur Hegeiung des Innendruckes versehen iut.4· Trennvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Abteilung ein sylindrisoher, oben offener Ablenkbehälter von bestimmter Höhe vorgesehen ist, wobei zwischen diesem Ablenkbehälter und dem äußeren Behälter ein zylindrischer Durch-^ flußraum freibleibt.5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, daß la Ablenkbehälter «ine zweit· Gruppe von filter- und Trenn-^lementen angeordnet ist, welche in einen sit einer AblußleitungBAD ORIGINAL.80980K/0719für eine der voneinander getrennten Flüssigkeiten sowie für Luft oder ein anderes gasförmiges Fluidu-.n versehenen iiaum mündet.6, Trennvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Piltür-Eleffiente aue aus Kunststoff oder eineaa anderen geeignat&n Material bestehenden Hingaoheiben gebildet sind welche mit einen nach innen sunehmenden tuerschnitt aufweisenden mikrometriiächen Villen versehen sind, die nach der Aufeinanderschichtung der liingaohöiben sich nach innen erweiternde Kapillarkanäle bilden.7· Trennvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dafl die mikroueIrischen ülien auf einer oder auf beiden Stirnseiten der Kinge-scheiben vorgesehen sind.8· Trennvorrichtung nach Anspruch β oder 7, dadurch gekennzeichnet da3 die'mikronjetri&chen Hilien in den einander augekehrten otirnflächen der Ung-oheiban Jbereinunder liefen oder Zueinander verse tat angeordnet9· Trennvorrichtung nach eines der Ansprüche 6 bis ö, dadurch ge kennzeichnet, aai3 üie vingacheibön auf durchlochte Rohre aufgereiht und auf dieaen Juroh r.rackfedern Über o-toßzwingen an tar einem beatiaaiten brück gehalten sind.1o.. Ürenuvorrichtung nach einem der Anapr'iche 2 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dfaC dar Oberteil der Torricatung einen mit einer it&okgewinnungaleiturig f'Jr eine der Flttssi.jkei ten verbundenen '.uslaßstut^en aufweist, der mit einem von eineia auf daa apozifiaohe Gewicht ansprecLenden Johwinaur geateudrten »jehwirrae.ventil versehen iut·11, Trennvorrichtung naoh den inspr'ichän 5 ind 1o, dadurch gekennzeichnet, dai3 ein weiterer ichwlamer in dem mit der; ' BAD ORIGINAL8 0 9805/0719leitung fUr eine der getrennten Flüssigkeiten verbundenen Baum vorgesehen let, welcher mit einer Schließvorrichtung für diese Abflußleitung zusammenwirkt.12* Trennvorrichtung nach einem der .'napr'tche ι bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß öle Aelnigang der Vorrichtung mittels eines Gegenstromee vornehmbar let,13. Trennvorrichtung nach /inapruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem 'uflußstutaen ein eich bei der irzeugung dee 'Segenetromes Bchließendea Ventil vorgesehen ist.14· Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die filter- und Trenn-Ele'tente aue etaffeiförmig angeordneten Gruppen bestehen und daß der äußere Behälter eine größere Anzahl von Abteilungen aufweist·15· Trennvorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Erhitzung oder Vorwärmung der zu trennenden Flüssigkeiten vorgesehen ist.809805/0719
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