DE2553910A1

DE2553910A1 - Vorrichtung zum trennen einer fluessigen phase von stoffen, die mit derselben eine suspension oder emulsion bilden

Info

Publication number: DE2553910A1
Application number: DE19752553910
Authority: DE
Inventors: Hans Folke Larson
Original assignee: Rederi Nordstjernan AB
Current assignee: Rederi Nordstjernan AB
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1975-12-01
Publication date: 1976-08-12
Also published as: SE7415020L; SE386829B; NL7513992A; GB1524058A

Description

PATENTANWÄLTE

Dr.-ing. Wolff
H. Barieis

53910 Dlpl.-Chern. Dr. Brandes

Dr.-lng. Held
Dipl.-Phys. Wolff

D- 7 Stuttgart 1, Lange Siraße 51

Tel. (07 11) 29 6310 u. 20 72 95

Telex 07 22312 (patwo d)

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tlx 07 223 12 wolff Stuttgart

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auDer samstags

26. November 1975

unsere Ref.: 124 895/4S7333tgr

Rederiaktiebolaget Mordstjernan, Stockholm, Schweden

Vorrichtung zum Trennen einer f3.üssigen Phase; von Stoffen, die mit derselben eina Suspension oder Emulsion bilden

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher

609823/0953 Bestätigung verbindlich

ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen einer flüssigen Phase von Stoffen, die leichter sind als die flüssige Phase und zusammen mit derselben eine Suspension oder Emulsion bilden, mit einer Anzahl von im wesentlichen zueinander parallelen Lamellen oder Führungsplatten, die in einem Abscheidetank zur Horizontalebene geneigt angeordnet sind, mit einer Zulaufeinrichtung zum Zuführen der Suspension oder Emulsion zu zwischen den Lamellen gebildeten Trennräumen und mit an den oberen Enden der Trennräume angeordneten Ablauf einrichtungen für das Abführen der flüssigen Phase und der von derselben getrennten Stoffe.

In der schwedischen Patentschrift 334 341 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen, die eine geringere Dichte als die flüssige Phase besitzen, aufgezeigt. Diese Vorrichtung weist eine Anzahl zueinander paralleler Lamellen, die zur Horizontalebene geneigt sind und zwischen sich die Trennräume bilden, auf. Die Suspension, welche Teilchen mit einer Dichte aufweist, die geringer ist als die Dichte der flüssigen Phase, wird am unteren Endes des aus den Lamellen gebildeten Packs zugeführt, und vrährend die Flüssigkeit nach aufwärts rströmt, werden die leichteren Teilchen in jedem Trennraum an der Unterseite der jeweils darüberliegenden Lamelle gesammelt. Am oberen Ende des aus den Lamellen gebildeten Packs sind getrennte Ablaufeinrichtu-ngen für die leichteren Teilchen und für die flüssige Phase vorgesehen. In dem aus den Lamellen gebildeten Pack findet die primäre Trennung der suspensierten Partikel oder emulgierten Komponenten statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und wirkungsvolle Vorrichtung zum Trennen, Sammeln und Abführen von Teilchen oder emulgierten Komponenten, die

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leichter als die flüssige Phase sind, zu schaffen.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Einfangen der abzuscheidenden Stoffe gekrümmte Durchgänge vorgesehen sind, die einen im wesentlichen U-, V- oder bogenförmigen Querschnitt aufweisen und die mit ihren offenen, konkaven Seiten den Trennräumen zugekehrt sind, oberhalb derselben angeordnet sind und sich in der Richtung der Oberkanten der Lamellen erstrecken, und daß die Durchgänge mit von den Ablaufeinrichtungen für die flüssige Phase getrennten Auslässen für die von der flüssigen Phase getrennten Stoffe versehen sind. Dadurch ist eine Vorrichtung geschaffen, die sich aufgrund ihres besonders einfachen Aufbaus für das Abscheiden jedweder Komponenten eignet, die leichter sind als die flüssige Phase, in der die betreffenden Komponenten suspensiert oder emulgiert sind. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders gut zum Trennen von öl von Wasser geeignet ist. In diesem Falle eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund ihrer Wirksamkeit, ihres kleixien Bauvolumens und ihres einfachen Aufbaus für die sehr wichtigen Anwendungsfälle an Bord von Schiffen, in Raffinerien und Fabriken oder in Werkstätten. Wie sich gezeigt hat, ist die Vorrichtung auch hervorragend für das Abscheiden und Entfernen von Schlamm bei Trennverfahren und ebenso für das Eindicken von Konzentraten, beispielsweise von mineralischen Konzentraten, geeignet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematisiert gezeichnete Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine schematisiert gezeichnete Ansicht des Ausführungsbeispiels, gesehen in der Blickrichtung, wie sie in Fig. 1 mit IT-II angegeben ist;

Fig. 3 und 4 den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig. 5 eine den Fig. 2 oder 4 entsprechende Ansicht dr.es v/eiteren Ausführungsbeispiels.

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Pack von im wesentlichen parallelen Führungsplatten oder Lamellen 1 auf, die in einem Abscheidetank 2 angeordnet sind. Der Abscheidetank ist nur in Fig. 5 angedeutet und kann in bekannter Form ausgebildet sein, beispielsweise in der Art, wie es in den schwedischen Patentschriften 334 341 oder 340 087 aufgezeigt ist. Die Lamellen 1 sind mit einer starken Neigung relativ zur Horisontalebene angeordnet, vorzugsweise mit einer Neigung von mehr als 35 und bis zu 75° gegenüber der Horizontalebene. Die Lamellen 1 bilden Trennräume 3 zwischen sich. In jedem der Trennräume findet unabhängig von den Trennvorgängen in den anderen Trennräumen der Trennvorgang statt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist oberhalb jeder Lamelle 1 des Packs ein gekrümmter, nit seiner Oberseite nach unten weisender, rinnenartiger Durchgang 4

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angeordnet. Diese Durchgänge können bogenf · ; U; j: krümmte, U-förmigu, V-förmige oder anderen.' ji. (;u?.r::chiiitte besitzen. Wie aus Fig. 2 err,ichf· 11 h >:jt, sind die Durchgänge 4 vorzugsweise geneigt, :uid die Oberkante jeder Lamelle 1 besitzt vorzugsweise dieselbe Neigung. Die Durchgänge 4 haben jedoch, wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist, relativ zur Ilorizontalebene einen Neigungswinkel, der wesentlich geringer ist als der Neigungswinkel der Lamellen 1 relativ zur Horizontalebene. Der Neigungswinkel der Durchgänge sollte vorzugsweise innerhalb eines Winkelbereichs von 5 bis 20 liegen. Die zu behandelnde Suspension oder Emulsion wird dem aus den Lamellen gebildeten Pack von unten her, vorzugsweise durch eine spezielle Zulaufeinrichtung, in bekannter Weise zugeführt, beispielsweise in der Art und Weise, wie es in der schwedischen Patentschrift 340 087 beschrieben ist. Die Zulöufeinrichtung führt in diesem Fall in der Art aincis Verteilerkcistens die Suspension jedem Trennraum auf der Höhe eines Pegels, der zwischen eiern oberen und dem unteren P.and der Laraellen liegt, in einer solchen Weise zu, daß a ich eiv..: gleichmäßige und ungestörte Strömung durch den von den Laraeilen gebildon Pack hindurch ergibt. Der Zulauf für dir ;/,>,..:.-;-peiiiiion ist tn Fig. 1 durch Pfeile 5 angegebov» ,:.i;; . .:' Ic: Trennung in den TreamrrUunen ström an diejenigen Komponenten, die leichter sind als die flüssig=» Phase, längs der Unterseite jeder Lamelle nach ra-fwarts und v/erden in den Durchgängen gesammelt, in denen i. i.· r,irh laugsaraer zu den oberen Teilen der Durchgänge hin bewt:·:.·«··»!«. Din f Im; ro ge. ^hnnt., h.ier auch geklärte Flüssigkeit gen.u <■( , r.LröKit zvir.chon don Durchgängen, wie es durch Pfeile 6 - ,_:.- jr.Ltn ist, nach oben Li einen Sammlerkanal 7, der sie¹: j...j don liorcich .uicitiich Durchgänge 4 erstreckt. Dr_ ,a..:..il. Lt.anal 7 if; L in Lt einem Auslauf 8 versehen, öei. ti.» angooruiuit ist, daß ein Pegel bestimmter Höhe in u-λιλ Sjuunlerkanal 7 aufrechterhalten wiird. Der Auslauf 8 kann beispielsweise als Wehr ausgebildet sein

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oder als ein Rohr, das in bestimmter Pegelhöhe in den Sammlerkanal 7 mündet. Wie aus Pig. 2 zu ersehen ist, befindet sich im oberen Teil jedes Durchgangs 4 ein Auslaß 9 (schematisiert gezeigt) für die leichtere Komponente. Diese Auslässe 9 führen zu einem gesonderten Sammlerkanal 10/ der sich über den Bereich sämtlicher Durchgänge erstreckt. In diesem Sammlerkanal 10 wird ebenfalls ein Pegel bestimmter Höhe dadurch aufrechterhalten, daß ein Auslauf 11 dem Sammlerkanal in vorbestimmter Pegelhöhe zugeordnet ist. Die Pegelhöhen des Auslaufs 8 für die geklärte Flüssigkeit und des Auslaufs 11 für die leichtere Komponente werden in Abhängigkeit von dem Dichteunterschied zwischen dieser Komponente und der flüssigen Phase festgelegt.

Bei einem zweiten Ausführungsbeii-piel sind sämtliche Durchgänge 12 dicht aneinander angeordnet und miteinander verbunden. In der einfachsten Form kann ein solcher Pack aus Durchgängen aus einer einzigen gezahnten oder gewellten Platte bastelten, die so angeordnet ist, daß die Erhebungen der Platte gerade oberhalb der Oberkanten der zugeordneten Lamellen verlaufen. Ein solche« Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt. Eine die Durchgänge 12 bildende Platte 13 besitzt in ihren, tiefer gelegenen Bereichen an einer* Stelle oder an mehreren Stellen oberhalb jedes Trennraums Bohrungen oder Schlitze 14, so daß die geklärte Flüssigkeit nach oben in einen Sanimlerkanal 15 streunen Vnnn. In Fig.4 ist gezeigt, auf welche Weise diese Schlitz j Λ .lie geklärte Flüssigkeit zu dem Sammlerkanal 15 gelangen lassen und auf v/s Ich e Weise die leichtere Komponente durch Bohrungen oder Schlitze 16 in den oberen Bereichen der Durchgänge 12 in βίλιβη abgesonderten Sammler': anal 17 gelangt. Die Pegel in den Sammler kanälen 15 und 17 werden auf geeigneten Pegelhöhen durch geeignete Anordnung von Auslaufen. 18 und 19 gehalten. Zwischen den Sammlerkanälen 15 und 17 ist die Pegelhöhe der Suspension

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oder Emulsion gezeigt. Die Suspension oder Emulsion wird auf einer solchen Pegelhöhe gehalten, daß die gewünschten Pegelhöhen in den Sammlerkanälen 15 und 17 eingehalten werden können. Durch geeignete Drosselung an den Schlitzen 14 wird in dem Sammlerkanal 15 ein gegenüber dem Pegel der Suspension etwas niedrigerer Pegel erhalten. Der Pegel im Sammlerkanal 17 sollte aufgrund der Dichtedifferenz etwas höher gehalten werden als der Pegel der geklärten Flüssigkeit.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der.eine Anzahl von bogenförmigen U- oder V-förmigen Rinnen oder Durchgängen miteinander verbunden sind, die beispielsweise oie Form einer gezahnten oder geschwungenen Platte bilden. Hierbei erstrecken sich diese Durchgänge jedoch lediglich über einen Teil der Oberkanten der Lamellen,und an den unteren Bereichen dieser Durchgänge wird lediglich die geklärte Flüssigkeit zu einer Sammlereinrichtung abgegeben, die beispielsweise in der Form eines Sammlerkanals ausgebildet ist. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 gezeigt, wo miteinander verbundene Durchgänge 20 sich lediglich über einen Teil der Ausdehnung der Lamellen 1 erstrecken. Die geklärte Flüssigkeit wird vom unteren Teil der Durchgänge 20 durch Bohrungen oder Schlitze 20 in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 abgegeben und einem Sammlerkanal 22 zugeführt. Der Sammlerkanal 22 ist mit einem Auslauf 23 versehen. Die in den Durchgängen 20 eingefangene leichtere Komponente wird am oberen Ende 24 der Durchgänge abgegeben und wird bei diesem Ausführungsbeispiel außerhalb des Saminlerkanals 22 an der Oberfläche des gesamten Flüssigekeitssystems gesammelt und kann von dort auf geeignete Yieise, beispielsweise mittels eines Saugrohrs 25 abgesaugt oder durch Abstreifen abgeführt.

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Eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnten die Durchgänge so ausgebildet sind, daß sie sich, vom zentralen Bereich der Oberkanten des durch die Lamellen gebildeten Packs ausgehend, gegen beide Enden hin nach aufwärts geneigt erstrecken. Bei einer solchen Vorrichtung müßten zwei Sammlerkanäle für die geklärte Flüssigkeit und für die leichtere Komponente vorgesehen sein.

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Claims

1' a t c η t a η s ρ r ü c h e

1. Vorrichtung zum Trennen einer flüssigen Phase von Stoffen, die leichter sind als die flüssige Phase und zusammen mit derselben eine Suspension oder Umulsion bilden, mit einer Anzahl von im wesentlichen zueinander parallelen Lamellen oder Führungsplatten, die in einem Abscheidetank zr.r Horizontnlebene geneigt angeordnet sind, mit einer Zulaufeinrichtung zum Zuführen der Suspension oder Emulsion zu zwischen don Lamellen gebildeten Trennräumen und mit an den oberen i;ndcn der Trennräume angeordneten AblaufeinrichtungcMi für dar. Abführen der flüssigen Phase und der von derselben getrennten Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß zum Linfnngon der abzuscheidenden Stoffe gekrümmte Durchgänge? (4, 12, 20) vorgesehen sind, die einen im wesentlichen U-, V- oder bogenförmigen Querschnitt aufweisen und die mit ihren offenen.konkaven Seiten den Trennräumen (3) zugekehrt sind, oberhalb derselben angeordnet sind und Gich in der Richtung der Oberkanten der Lamellen (1) -erstrecken, und daß die Durchgänge mit von den Ablaufeinrichtungen (G, 14, 21) für die flüssige Phase getrennter» Auslässen (9, 16, 24) für die von der flüssigen Phase getrennten Stoffe versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die leichtere Komponente vorgesehenen Auslasse. (9, 16, 24) der Durchgänge (4, 12, 20) mit einer Sammlereinriehtung (10, 17, 2) verbunden sind, die von einer zweiten Sammlereinrichtung (3, 15, 22), die für die flüssige Phase vorgesehen und mit den Ablaufeinrichtungen (6, 14> 2l) für dieselbe verbunden ist, getrennt ist, und daß beide r.amrilereinrichtungen 0 0, 17, 2 und 8, 15, 22) mit Einrichtungen (II, 19, 25 bzw. 8, 18, 23) zum Aufrechterhalten von FlüföEigkeitspegeln vorbestimrnter Höhen in den Sammlereinrichtuncjen versehen sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufrechterhalten von Pegeln vorbestimrater Höhen so ausgebildet sind, daß sie einen höheren Pegel in der Sammlereinrichtung (10, 17, 2) für die leichtere Komponente aufrechterhalten als in der Sammlereinrichtung (8, 15, 22) für die flüssige Phase.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler einrichtung (10, 17) für die leichtere Komponente durch einen sich über den Bereich sämtlicher Durchgänge (4, 12) erstreckenden Kanal gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sannniereinrichtung (2) i:ür die leichtere Komponente durch den innerhalb des Abscheidetanks (2) neben der Sammlereinrichtung (22) für die flüssige Phase gelegenen und von dem Bereich der flüssigen Phase getrennten Raum gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 odar 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (8, 15, 22) für die flüssige Phase aus einem sich über den Bereich sämtlicher Durchgänge (4, 12, 20) erstreckenden Kanal gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgänge (20) nur über einen Teil des Bereichs der Trennräume (3) erstrecken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge (4, 12, 20) relativ zur Horizontalebene geneigt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Durchgänge (4, 12, 20) geringer ist als die Neigung der Lamellen (1) relativ zur Horizontalebene.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (9, 16, 24) zum Zuführen der leichteren Komponente zu der zugeordneten Sammlereinrichtung (10, 17, 2) am oberen Endteil der Durchgänge angeordnet sind und daß die Ablaufeinrichtungen (6, 14, 21) für die Zufuhr der flüssigen Phase zu der zugeordneten Sammlereinrichtung (8, 15, 22) an den Durchgängen in unterhalb der Auslässe für die leichtere Komponente gelegenen Bereichoiangeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet^ daß die Durchgänge(4, 12, 20) mit ihren seitlichen Rändern aneinanderstoßend angeordnet sind und daß die Ablaufeinrichtungen (6, 14, 21) für die flüssige Phase an einer Stelle oder an mehreren Stellen im Bereich der aneinanderstoßenden Ränder der Durchgänge angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge durch den Trennräumen

(3) zugekehrte Rinnen eines gewellten Bauteils gebildet sind und daß die Ablaufeinrichtungen (14) für die flüssige Phase an einer Stelle oder mehreren Stellen im Bereich der Ausbuchtungen des gewellten Bauteils angeordnet sind.

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