DE2804969A1 - Vorfilter - Google Patents
VorfilterInfo
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- B01D17/045—Breaking emulsions with coalescers
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Description
DR. BERG mPL.-TNG. STAPF
DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86 £ O U 4 Jj Q »5
Anwaltsakte 28 846 6. Februar 1978
WHAQ)MAN EEEVE ANGEL LIMITED, Maidstone, Kent, M14 2LE, England
Vorfilter
- Ansprüche -
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988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorbehandlungs- insbesondere eine Vorfiltereinrichtung zum Trennen von öl
und Wasser in einem System, in welchem ein öl in einer wässrigen Flüssigkeit dispergiert ist. Eine solche Einrichtung
gemäß der Erfindung ist insbesondere in solchen Fällen verwendbar, in denen eine Öl-Wasseremulsion durch
das Vorhandensein eines Detergens stabilisiert ist.
Der im folgenden verwendete Ausdruck "öl" bezeichnet
eine beliebige, mit Wasser im wesentlichen nicht mischbare organische Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht
von dem des Wassers oder vom durch einen im Wasser gelösten Stoff modifizierten spezifischen Gewicht des Wassers
wesentlich verschieden ist.
Ein Verfahren zum Abscheiden von öl unä einer Öl-Wasseremulsion
arbeitet mit einem von innen nach außen durchströmbaren koaleszierenden Filter, welches außerdem dazu
dient, verunreinigende Feststoffe aus der Emulsion zu entfernen. In diesem Verfahren tritt die Emulsion durch
die Wandung eines Filterrohrs hindurch, welches beispielsweise aus von einem Harz-Bindemittel zusammengehaltenen
Glasfasern ist. Der Wirkungsgrad der Abscheidung kann dadurch verbessert werden, daß das Filterrohr mit einem
koaleszierenden Mantel etwa aus einem großporigen Schaumstoff umgeben wird. Die Emulsion tritt unter Druck durch
die Wandung des Filters hindurch, wobei die öltröpfchen koaleszieren oder zusammenfließen und dabei von dem die
Wandung durchströmenden Wasser abgeschieden werden.
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Ein herkömmliches koaleszierendes Filter arbeitet zwar zufriedenstellend, solange die Emulsion keine Detergentien
enthält, der Wirkungsgrad der Abscheidung wird jedoch durch das Vorhandensein eines oberflächenaktiven
Materials in der Öl-Wasseremulsion erheblich verschlechtert. Die Vorbehandlungseinrichtung, welche als Vorfilter,
im weiteren Sinne jedoch einfach als eine Wicklung ausgebildet sein kann, ist gemäß der Erfindung für die Verwendung
mit einem koaleszierenden Filter zum Trennen von öl und Wasser bestimmt, um die genannte Schwierigkeit
wenigstens teilweise zu beseitigen. Wird ein Fasermaterial, in bezug auf welches Öle eine weder zu hohe noch zu
geringe Adhäsionsenergie aufweisen, zu einer Vorbehandlungseinrichtung bzw. zu einem Vorfilter mit geeigneten
Abmessungen und Packungsdichte der Fasern und geeigneter Dicke geformt, so ist eine solche Einrichtung mit gutem
Erfolg in vorstehend beschriebener Weise verwendbar.
Die Erfindung schafft eine in einem koaleszierenden Filter zum Trennen von öl und Wasser verwendbare Vorbehandlungseinrichtung,
insbesondere ein Vorfilter aus einem gewebten oder ungewebten Fasermaterial, in bezug
auf welches öle eine Adhäsionsenergie von 2 bis 50 erg/cm
aufweisen, und bei welchem die Abmessungen und die Packungsdichte der Fasern sowie die Dicke der Vorbehandlungseinrichtung
so gewählt sind, daß öltröpfchen mit einem Durchmesser von wenigstens 1 Jim, vorzugsweise 10 um,
festgehalten und zum Zusammenfließen gebracht und beim
B 0 9 8 3 ? / η - q g
Λ0 ~ 2604^63
Durchtritt einer Öl-Vasseremulsion durch die Vorbehandlungseinrichtung
in Form größerer öltropfen freigegeben werden.
In bezug auf für die erfindungsgemäße Vorbehandlungseinrichtung geeignete Werkstoffe weist beispielsweise
Shell Talpa 20 öl eine Adhäsionsenergie von 2 bis 50 erg/cm
auf.
Öl-Wasseremulsionen können Detergentien oder ähnliche oberflächenaktive Zusätze und/oder andere gelöste Stoffe
enthalten. Derartige Zusätze beeinflussen die Adhäsionsenergie eines bestimmten Öls in bezug auf eine bestimmte
Oberfläche. Gemäß der Erfindung sind daher nur solche Werkstoffe zu verwenden, in bezug auf welche ein Öl unabhängig
von solchen Zusätzen eine Adhäsionsenergie von
2 bis 50 erg/cm aufweist.
Geeignete Werkstoffe für die erfindungsgemäße Einrichtung oder "Wicklung" sind u.A. Polypropylen und Nylon.
Ist die Adhäsionsenergie eines Öls in bezug auf die Fasern sehr niedrig, so lösen sich die festgehaltenen öltröpfchen
von der Faseroberfläche, bevor sie mit anderen Tröpfchen zusammenfließen können. Ist die Adhäsionsenergie
andererseits zu hoch, so haften die öltröpfchen so fest an den Fasern an, daß sich selbst die durch das Zusammenfließen
der kleinen Tröpfchen gebildeten größeren Tropfen nicht von den Fasern lösen. In bezug auf beispielsweise
Polypropylenfasern ist die Adhäsionsenergie einerseits
B 0 f J 8 3 ? / 0 0 9 B
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groß genug, daß die Tröpfchen festgehalten werden und mit anderen zusammenfließen können, andererseits jedoch
gering genug, daß die entstehenden größeren Tropfen freigegeben werden.
In Abwesenheit von Detergentien haben Glasfasern und mit Epoxidharz beschichtete Glasfasern ausreichende
Adäsionsenergie, bei Vorhandensein von Detergentien ist die Adhäsionsenergie jedoch zu gering, d,h, niedriger als
etwa 2 erg/cm . Bei Vorhandensein von Detergentien muß
die Adhäsionsenergie größer sein, d.h. ca. 5 bis 20 erg/cm
betragen. Bei zu großer Adhäsionsenergie und/oder zu
hoher Packungsdichte werden die zusammengeflossenen öltropfen nicht freigegeben.
An sich ungeeignete Fasern, etwa Glasfasern, können mit Nylon und/oder Polypropylen beschichtet werden und sind
dann ebenfalls für den erfindungsgemäßen Zweck verwendbar.
Besteht die mittels eines koaleszierenden Filters zu filternde Flüssigkeit allein aus öl und Wasser, so hätte
das Filter eine unbegrenzte Lebensdauer und eine Vorfilterung wäre nicht notwendig. Ist das zu behandelnde
Material eine von Feststoffen freie Öl-Wasseremulsion, wie sie unter Laborbedingungen darstellbar ist, so kommt
es nicht auf eine Vorfilterung an, so daß die Erfindung etwa zum Trennen von Flüssigkeiten bei organischen Synthesen
angewendet werden kann. In der normalen gewerblichen Praxis sind jedoch Feststoffteilchen nahezu immer vor-
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handen und werden vom Euter zurückgehalten. Die Lebensdauer
des Filters ist dann durch den Gehalt an Feststoffen bestimmt, wobei sich die Lebensdauer des Filters durch
Vorfilterung bis auf das zehnfache verlängern läßt. Daher arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung vorzugsweise
als Vorfilter, zusätzlich zu ihrer öl-koaleszierenden
Wirkung.
Zur Erzielung eines gegebenen Durchströmungswiderstands und der gewünschten Leistung können der Faserdurchmesser,
die Packungsdichte und die Dicke der Vorbehandlungseinrichtung variiert werden. Ein zum Zurückhalten von Tröpfchen
mit einer Größe von 10 μη geeignetes Vorfilter kann
gemäß der Erfindung auf verschiedene Weise aufgebaut sein.
So können im Extremfall sehr dünne Fasern mit hoher Packungsdichte verwendet werden, wobei das Vorfilter dann
sehr dünn wäre. Im anderen Falle können relativ dicke Fasern mit niedriger Packungsdichte verwendet werden,
wobei das Vorfilter dann ziemlich dick ist. Falls die Fasern eine sehr große Adhäsionsenergie aufweisen, ist
bei der Herstellung auf den zweiten Extremfall hinzuarbeiten, da hier die Zwischenräume zwischen den Fasern
größer sind, so daß die zusammenfließenden Tröpfchen die Zwischenräume nicht überbrücken können und daher
ohne Schwierigkeit freikommen.
Die Form der erfindungsgemäßen Vorbehandlungseinrichtung richtet sich weitgehend nach ihrem Verwendungszweck.
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So kann die Einrichtung beispielsweise zylindrisch sein und/oder wenigstens eine Wicklung aufweisen.
Wie bereits bemerkt, findet die erfindungsgemäße Vorbehandlungseinrichtung
gewöhnlich Verwendung in Verbindung mit einem koaleszierenden Filter in Form eines Filterrohrs,
in dessen Bohrung das erfindungsgemäße Vorfilter untergebracht ist. Die Kombination der Vorbehandlungseinrichtung mit einem Filterrohr stellt eine Filterpatrone
dar, auf welche sich die Erfindung ebenfalls bezieht. Bei einer solchen Filterpatrone kann das Filterrohr von
einem äußeren koaleszierenden Mantel umgeben sein, um den Wirkungsgrad der Ölabscheidung zu verbessern. Außerdem
kann das Filterrohr durch ein Grobgewebe verstärkt sein, wie in der DT-Patentanmeldung P 26 45 634.8
beschrieben, und/oder eine äußere Verstärkung aufweisen, wie in der US-PS 4 058 456 beschrieben. Die Vorbehandlungseinrichtung
kann von einer Abstützung innerhalb des Filterrohrs festgehalten sein. Ferner kann die Filterpatrone
wenigstens eine Endkappe aufweisen. Stattdessen kann, die Filterpatrone jedoch durch Einspannen über die
Enden des Filterrohrs abgedichtet sein.
Das Filterrohr kann aus ungewebten, willkürlich angeordneten
Fasern geformt werden, etwa indem diese in Form eines wässrigen Breis auf einen evakuierten, zylindrischen
porösen Kern aufgebracht, dabei zu einem Rohr geformt, getrocknet, gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägniert
und erneut getrocknet oder verfestigt werden, so
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daß, wie in der genannten DT-Patentanmeldung im einzelnen
beschrieben, ein halbsteifes, selbsttragendes Filterrohr entsteht. Geeignete Fasern sind u.A. Tonerde-, Zirkonerde-
und Glasfasern, insbesondere Borsilikatfasern. Für den genannten Zweck haben die Fasern vorzugsweise einen
Durchmesser von weniger als 10 μΐη, insbesondere von ca.
0,1 bis 3>5 um. Geeignete Bindemittel sind u.A. duroplastische oder sonstwie verfestigbare Harze wie Phenolformaldehyd-
und Epoxidharze, Silikonharze, Oxide des verwendeten Fasermaterials, bei Glasfasern also etwa
Kieselerde, und andere als Bindemittel verwendete Stoffe wie quartäre Ammoniumsilikate und dergl.. Die porösen
Filterrohre sind vorzugsweise aus Glasfasern mit ausgehärteten Harzbindern zusammengesetzt, bei Verwendung des
Filterrohrs unter hohen Temperaturen sind jedoch auch anorganische Binder geeignet.
Die Wandstärke des porösen Filterrohrs kann je nach Verwendungszweck
variieren. Bei einem typischen Filterrohr beträgt sie etwa 2,5 bis 5 mm, insbesondere ca. 3*175
bis 3»81 mm, bei einer Packungsdichte von etwa 0,10, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 g/cm .
Das Öl-Rückhaltevermögen des Filterrohrs bestimmt sich nach dem Durchmesser der verwendeten Fasern. Zgm Abscheiden
von öl aus Wasser soll das Filterrohr in der Lage sein, Tröpfchen mit einem Durchmesser von 1 um zurückzuhalten.
Bei der bevorzugten Wandstärke von ca. 5 t&m
und einer Packungsdichte von ca. 0,2 g/cnr istmit Faser-.
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stärken von 0,75 bis 1,5 pn eine gute Wirksamkeit bei
ausreichender Durchströmungsgeschwindigkeit erzielbar. Bei Verwendung dünnerer Fasern würde sich die Durchströmungsgeschwindigkeit
verringert, es sei denn, das Filterrohr hätte eine gerungere Wandstärke und/oder Packungsdichte.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Filterrohr aus feinen Borsilikatglasfasern und einem verfestigten
Silikonharz, welches die Fasern überzieht und dem Filterrohr damit hydrophobe Eigenschaften verleiht. Es sind
auch andere Arten von Fasern verwendbar, sofern sie den erforderlichen Durchmesser sowie die notwendige Adhäsionsenergie aufweisen. Das Silikonharz-Bindemittel dient dem
doppelten Zweck, das Rohr zu versteifen und die Oberfläche der Glasfasern zu modofizieren, so daß sie die
notwendige Adhäsionsenergie erhalten. Geeignet sind
ferner Polypropylen-, Silikon- und Nylonfasern, sofern sie den erforderlichen Durchmesser haben. Die Oberfläche
von an sich ungeeigneten Fasern kann durch die Verwendung
geeigneter Bindemittel modifiziert werden. Anstelle eines Silikonharzes kann hierfür ein Polypropylen- oder Nylonbindemittel
verwendet werden.
Ein geeignetes Material für den koaleszierenden Mantel ist ein offenzelliger, poröser Schaumstoff oder auch ein
Fasermaterial, insbesondere ein offenzelliger, poröser Polyurethanschaum mit einer großen Porengröße von z.B.
80 bis 100 p.p.i.. Geeignet ist ein ca. 4.76 mm starker
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zylindrischer Mantel aus Polyurethanschaum.
Für die äußere Verstärkung eignen sich beispielsweise aus Kunststoff, etwa Polypropylen, geformte poröse Rohre
oder poröse Metallrohre. Derartige Verstärkungen sind mit hinsichtlich des Innendurchmessers ziemlich weiten
Toleranzen im Handel erhältlich. Je nach der erforderlichen Berstfestigkeit kann auch eine Art Grobgewebe
verwendet werden, etwa in Form eines geschlossenen Zylinders aus einem Netz- oder Gitterwerk.
Angesichts seiner hohen chemischen Widerstandsfähigkeit verdient Polypropylen den Vorzug als äußere Verstärkung.
Die genannte US-PS 4- 058 456 beschreibt Einzelheiten
eines Verfahrens zum Herstellen eines Filterrohrs der vorstehend genannten Art mit einer äußeren Verstärkung.
Die Abstützung zum Festhalten des Vorfilters ist vorzugsweise ein Gitter- oder Netzwerk aus Polypropylen, insbesondere
wenn auch die Vorbehandlungseinrichtung und/oder
das Filterrohr aus Polypropylen sind bzw. ist.
Das Grobgewebe ist ein netzartiges Flächenmaterial mit Löchern, welche von Strängen aus Endlosfasern oder an
den Kreuzungspunkten stoffschlüssig miteinander verbundenen Fäden begrenzt sind. Das Grobgewebe kann aus anorganischen
oder organischen, gewebten oder ungewebten Fasern gebildet sein und hat einen größtmöglichen Anteil
an offenen Flächen, um die Strömung möglichst wenig zu stören. Das Grobgewebe kann beispielsweise aus den gleichen
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Fasern sein, wie sie für das !Filterrohr verwendet sind.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum
Abscheiden von öl aus einem Öl-Wassergemisch, bei welchem das Gemisch durch die Wandung einer ein Filterrohr
der vorstehend genannten Art sowie eine in der Bohrung desselben angeordnete Vorbehandlungseinrichtung gemäß
der Erfindung aufweisende Filterpatrone geleitet wird, wobei es die Wandung der Filterpatrone von innen nach
außen durchströmt, wobei das öl beim Durchtritt durch die Wand der Patrone koalesziert und anschließend gesammelt
wird.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Abscheiden von Öl aus einem Öl-Wassergemisch, bei welchem das Gemisch
durch die Wandung einer eine erfxndungsgemaße Vorbehandlungseinrichtung aufweisenden Filteranordnung hindurchgeleitet
und das beim Durchtritt des Gemischs durch die Wandung der Filteranordnung koaleszierende öl gesammelt
wird.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein öl und/oder
auf eine wässrige Flüssigkeit, welche unter Anwendung eines Verfahrens der vorstehenden Art aus einem Gemisch
eines Öls und einer wässrigen Flüssigkeit ausgeschieden wurden.
Mit einer koaleszierenden Filterpatrone gemäß der Erfindung ist es selbst bei Vorhandensein von Detergentien
möglich, den ölgehalt einer wässrigen flüssigkeit von
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500 ppm auf weniger als 15 ppm zu verringern. Die Wasser-Ölemulsion wird von innen nach außen durch die
Patrone hindurchgeleitet. Dabei werden die öltröpfchen zurückgehalten und zum Zusammenfließen gebracht, so
daß an der Außenseite der Patrone größere öltropfen austreten. Um öl und Wasser voneinander trennen zu können,
kann die Filterpatrone abdichtend in einem Gehäuse untergebracht sein, welches im unteren Teil einen Auslaß hat.
Die öltropfen steigen auf und sammeln sich in einer Ruhezone im oberen Teil des Gehäuses, während das Wasser
unten durch den Auslaß abfließt. Das Aufsteigen der öltropfen beruht auf ihrem niedrigeren spezifischen Gewicht
und setzt voraus, daß das Wasser mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit abwärts strömt.
Ist das spezifische Gewicht des Öls höher als das der wässrigen Flüssigkeit, so wird das Gehäuse überkopf angeordnet
und das öl an seinem Boden gesammelt, etwa mit Tetrachlorkohlenstoff. Die Strömungsgeschwindigkeit der
aus dem Gehäuse austretenden wässrigen Flüssigkeit ist in Abhängigkeit von der Differenz der spezifischen Gewichte
des Öls und der wässrigen Flüssigkeit zu bestimmen.
Die Erfindung bezieht sich somit ferner auf eine Kombination einer erfindungsgemäßen Filterpatrone oder einer
eine erfindungsgemäße Vorbehandlungseinrichtung aufweisenden Filteranordnung mit einem Gehäuse, welches Einrichtungen
zum Sammeln des abgeschiedenen Öls und einen Auslaß für die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit aufweist.
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In dem vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren findet vorzugsweise eine derartige Kombination Verwendung
-
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer koaleszierenden Filterpatrone
und
Fig. 2 eine Kombination einer erfindungsgemäßen Filterpatrone mit einem Gehäuse.
Eine in Fig. 1 dargestellte Filterpatrone 1 enthält ein Filterrohr 2, beispielsweise aus mit einem Silikonharz
imprägnierter Glasfaser. Ein geeignetes, bei 150 0C
verfestigbares Harz ist unter der Bezeichnung General Electric SE 240 bekannt. Das Filterrohr kann beliebige
Abmessungen haben, in einer typischen Ausführungsform
einen Innendurchmesser von ca. 50,8 mm bei einer Länge von 4-76,25 mm. Das Filterrohr 2 hat eine äußere Verstärkung
3 vorzugsweise aus einem Polypropylen-Gitteroder Netzwerk. Die Verstärkung 3 ist von einem beispielsweise
ca. 4,76 mm starken koaleszierenden Mantel 4- vorzugsweise aus Polyurethanschaum umgeben. Im Filterrohr
ist ein damit koaxiales Vorfilter 5 angeordnet, welches aus sechs übereinandergewickelten Lagen eines nicht
gewebten Stoffs aus Polypropylen geformt sein kann und
von einer Abstützung 6 aus einem Polypropylen-Gitteroder Netzwerk festgehalten ist.
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Die Enden der Patrone sitzen in Endkappen, welche eine
beliebige Form entsprechend anderen damit zusammenwirkenden Teilen haben.
In der Anordnung nach Fig. 2 ist die Patrone 1 mittels einer in einem Gehäuse-Bodenstück 10 sitzenden Zugschraube
9 und einer auf diese geschraubten Einspannmutter 12 in einem Filtergehäuse 8 befestigt. Das Gehäuse
hat einen Einlaß 11 für eine öl-Wasseremulsion und einen
Auslaß 13 für das Wasser nach dessen Durchtritt durch die Wandung der Patrone 1. Am oberen Ende hat das Gehäuse
8 einen Auslaß 15 für das abgeschiedene öl.
Im Betrieb strömt eine Öl-Wasseremulsion unter Druck
durch den Einlaß 11 in die Patrone 1. Beim Durchtritt durch die Wandung der Patrone 1 fließen die kleinen öltröpfchen
zusammen, so daß das öl in Form größerer Tropfen 14 in das Gehäuse 8 gelangt. In dem in Fig. 2
gezeigten Beispiel ist das öl leichter als die wässrige Flüssigkeit und steigt im Gehäuse 8 auf, so daß es sich
in einer Schicht 16 sammelt und von Zeit zu Zeit über den Auslaß 15 abgeführt werden kann. Das Wasser strömt
inzwischen abwärts und fließt durch den Auslaß 13 ab.
Hat das öl ein höheres spezifisches Gewicht als die wässrige
Flüssigkeit, so kann die gesamte Anordnung überkopf gestellt werden, so daß sich die ölschicht dann im unteren
Teil des Gehäuses sammelt.
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Die folgenden Beispiele zeigen den Aufbau und die Wirkungsweise verschiedener Filter- und Vorfilteranordnungen
der vorstehend beschriebenen Art in bezug auf ein ein Detergens enthaltendes Gemisch aus Öl und Wasser. In den
Beispielen wurde Shell Talpa 20 öl in einer Ausgangskonzentration
von 500 ppm verwendet, und als Detergens Röhm & Haas Triton x100 in einer Konzentration von 100 ppm.
Gemessen wurde der ölgehalt nach der Filterung sowie die Zunahme des Druckabfalls nach einer Betriebsstunde.
Filterrohr: Mit Silikonharz gebundene Glasfaser mit
einem Faserdurchmesser von 1,0 um und
einer Packungsdichte von 0,2 g/cm , Wandstärke ca. 3*175 rom
Vorfilter; nicht vorhanden
ölgehalt: 4-5 ppm
ölgehalt: 4-5 ppm
Druckabfall: von 0,0703 at auf 0,352 at Die Wirksamkeit der Ölabscheidung ist sehr niedrig, die
Zunahme des Druckabfalls dagegen sehr groß. Ein Vorfilter wäre notwendig.
Filterrohr: wie in Beispiel 1
Vorfilter: Glasfaserpapier, Faserdurchmesser 2 um,
Stärke 3 mm, Hohlraumanteil 92%, Adhä-
sionsenergie <£ 1 erg/cm
öl-gehalt: 30 ppm
Druckabfall: von 0,0703 at auf 0,141 at
Druckabfall: von 0,0703 at auf 0,141 at
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Dank kleinem Faserdurchmesser und großem Hohlraumanteil geringe Zunahme des Druckabfalls bei guter Vorfilterung.
Wirksamkeit der ölabscheidung wegen zu geringer Adhäsionsenergie unbefriedigend.
Filterrohr: wie in Beispiel 1
Vorfilter: ungewebter Stoff aus Polypropylen, mittlerer Faserdurchmesser 5 um, Stärke 6 mm
Hohlraumanteil 90%, Adhäsionsenergie ca. 20 erg/cm
ölgehalt: 5 ppm
ölgehalt: 5 ppm
Druckabfall: von 0,0703 at auf 0,105 at Optimales Vorfiltern und Koaleszieren. Die Adhäsionsenergie ist groß genug, und der große Hohlraumanteil
ermöglicht die Wanderung des koaleszierten Öls.
Filterrohr: wie in Beispiel 1
Vorfilter: Stoff aus Polytetrafluoräthylenfaser,
mittlerer Faserdurchmesser 250 um, Stärke
2 mm, Hohlraumanteil 55 %,Adhäsionsenergie ca. 20 erg/cm
ölgehalt: 7 ppm
Druckabfall: von 0,0703 at auf 1,41 at Die vor-koaleszierende Wirkung ist ausreichend, wegen
hoher Adhäsionsenergie und niedrigen Hohlraumanteil kann das koaleszierte Öl jedoch nicht wandern. Daher unzulässig
hohe Zunahme des Druckabfalls.
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Filterrohr: wie in Beispiel 1 Vorfilter: Nylongewebe, mittlere Faserstärke 40 Jim,
Stärke 2,5 mm, Hohlraumanteil 72%,
Adhäsionsenergie ca. 20 erg/cm ölgehalt: 10 ppm Druckabfall: von 0,0703 at auf 0,176 at
Vorfilterung befriedigend, wegen größerem Faserdurchmesser jedoch geringeres Kückhaltevermögen als in Beispiel
3i jedoch noch ausreichend.
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Leerse ite
Claims (31)
1. Vorfilter für die Verwendung in einem koaleszierenden Filter zum Trennen von öl und Wasser, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vorfilter (5) aus einem gewebten oder ungewebten Fasermaterial ist, in
bezug auf welches öle Adhesxonsenergien von 2 bis 50 erg/cm
haben, und daß die Abmessungen der Fasern, ihre Packungsdichte und die Dicke des Vorfilters so gewählt sind,
daß beim Durchtritt einer Öl-Wasseremulsion durch das Vorfilter Öltröpfchen mit einem Durchmesser von wenigstens
10 um zurückgehalten und zum Zusammenfließen gebracht und größere öltropfen freigegeben werden.
2. Vorfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial Polypropylen,
Nylon und/oder beschichtete Glasfaser ist.
3- Vorfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zylindrische Form
hat und/oder aus wenigstens einer Wicklung des Fasermaterials geformt ist.
4·. Filterpatrone, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Filterrohr (2) und ein in dessen Bohrung angeordnetes Vorfilter (5) nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 3 aufweist.
5· Filterpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterrohr (2) aus ungewebten,
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willkürlich angeordneten Fasern mit dazwischen vorhandenen Zwischenräumen geformt ist.
6. Filterpatrone nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Filterrohr (2) aus Polypropylen-,
Nylon-, Kieselerde-, Tonerde-, Zirkonerde- und/oder Glasfasern ist.
7. Filterpatrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Borsilikatglasfasern sind.
8. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche 5
bis 7 j dadurch gekennzeichnet, daß das Filterrohr (2) mit einem Binder in Form eines gehärteten
Harzes, eines Silikonharzes, Kieselerde, Zirkonerde oder eines quartären Ammoniumsilikats imprägniert ist.
9. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche 4-bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterrohr (2) eine Wandstärke von ca. 5 mm und eine Faserdichte von ca. 0,2 g/cnr bei einem Faserdurchmesser
von 0,75 bis 1,5 fim hat.
10. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterrohr (2) durch ein innerhalb seiner Wandung angeordnetes Grobgewebe verstärkt ist, welches sich im wesentlichen
über seine Länge und mit einander überlappenden Rändern wenigstens einmal um seinen Umfang herum erstreckt.
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11. Filterpatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Grobgewebe aus dem
gleichen Fasermaterial ist wie das Filterrohr (2).
12. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterrohr (2) außen von einem koaleszierenden Mantel (4) umgeben ist.
13. Filterpatrone nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der koaleszierende
Mantel (4) aus offenzelligem Polyurethanschaum ist.
14. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterrohr (2) innerhalb des koaleszierenden Mantels (4), sofern dieser vorhanden, von einer äußeren Verstärkung
in Form eines porösen Kunststoffrohrs, eines porösen Metallrohrs oder eines geschlossenen zylindrischen Grobgewebes
in Form eines Netzes oder Gitters umgeben ist.
15. Filterpatrone nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere Verstärkung (3) aus Polypropylen ist.
16. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche bis 15» dadurch ι gekennzeichnet, daß das
Vorfilter (5) durch eine Abstützung (6) in der Bohrung des Filterrohrs (2) gehalten ist.
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17· Filterpatrone nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (6) aus
einem Polypropylengewebe oder -gitter ist.
18. Filterpatrone nach wenigstens einem der Ansprüche 4-bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie
wenigstens eine Endkappe (7) aufweist oder durch Einspannen über die Enden des Filterrohrs (2) abgedichtet ist.
19· Verfahren zum Abscheiden von öl aus einer wässrigen
Flüssigkeit, bei welchem ein Gemisch aus dem öl und der wässrigen Flüssigkeit von innen nach außen durch die
Wandung einer Filterpatrone geleitet und beim Durchtritt des Gemischs durch die Wandung der Patrone koalesziertes
öl gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpatrone ein Filterrohr aufweist, sowie ein
in dessen Bohrung angeordnetes Vorfilter aus einem gewebten oder ungewebten Fasermaterial, in bezug auf
welches das abzuscheidende öl eine Adhäsionsenergie von
2 bis 50 erg/cm hat, wobei die Faserstärken, die Packungsdichte und die Dicke des Vorfilters so gewählt
sind, daß beim Durchtritt des Gemischs durch die Filteranordnung öltröpfchen mit einem Durchmesser von wenigstens
10 μπι zurückgehalten und zum Zusammenfließen
gebracht und größere öltropfen freigegeben werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfilter aus Polypropylen-,
Nylon- und/oder beschichteten Glasfasern ist.
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21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennz eichnet, daß das Vorfilter zylindrische Form hat und/oder wenigstens eine Wicklung aus dem
Fasermaterial aufweist.
22. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es mit
einer Filterpatrone der in wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 18 bezeichneten Art durchgeführt wird.
23. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Filterpatrone in einem Gehäuse angeordnet ist.
24-. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das öl eine geringere Dichte hat als
die wässrige Flüssigkeit und daß das Gehäuse im unteren Teil einen Auslaß für die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit
hat.
25· Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß das öl eine größere Dichte hat als
die wässrige Flüssigkeit und daß das Gehäuse im oberen Teil einen Auslaß für die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit
aufweist.
26. Verfahren zum Abscheiden von öl aus einer wässrigen
Flüssigkeit, bei welchem ein Gemisch aus dem öl und der wässrigen Flüssigkeit durch die Wandung einer Filteranordnung
hindurchgeleitet und das beim Durchtritt des
809832/0898
d 2804963
Gemische durch die Wandung der Filteranordnung koaleszierende öl gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die J1Uteranordnung ein Vorfilter
nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält.
27· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 19
bis 26, dadurch gekennz ei chnet, daß die wässrige Flüssigkeit ein Detergens enthält.
28. Filteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Filterpatrone (1·) nach
wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 18 und ein Gehäuse (8) für diese aufweist.
29· Filteranordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) einen
Auslaß (15) für das koaleszierte öl (16) und einen Auslaß (13) für die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit hat.
30. JiIteranordnung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslaß (13) für die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit in einem unteren
Teil des Gehäuses (8) angeordnet ist.
31. Filteranordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß für die
abgeschiedene wässrige Flüssigkeit in einem oberen Teil des Gehäuses (8) angeordnet ist.
809832/0898
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8814236U1 (de) * | 1988-11-14 | 1989-02-23 | Franken Filtertechnik oHG, 5030 Hürth | Phasentrennelement |
DE3902155A1 (de) * | 1989-01-25 | 1990-07-26 | Zapf Werner Kg | Abwasserreinigungsvorrichtung |
EP2506947A1 (de) * | 2009-11-30 | 2012-10-10 | John Andrew Timmins | Filtriermaschine |
DE102018004096A1 (de) * | 2018-05-19 | 2019-11-21 | Hydac Process Technology Gmbh | Phasentrennvorrichtung |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57113810A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-15 | Japan Exlan Co Ltd | Dewatering filter and dewatering method for water-containing oil |
US4471163A (en) * | 1981-10-05 | 1984-09-11 | Donald Thomas C | Software protection system |
GB2126497A (en) * | 1982-09-09 | 1984-03-28 | Domnick Hunter Filters Ltd | Coalescing filter element |
US4618423A (en) * | 1983-06-24 | 1986-10-21 | Stanadyne, Inc. | Disposable fuel filter/water separator element |
EP0190012B1 (de) * | 1985-01-25 | 1993-01-07 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Nichtgewobene Stoffbahn, Öl-Wasser-Trennungsfilter und Verfahren zur Öl-Wasser-Trennung |
MX170594B (es) * | 1985-12-06 | 1993-09-01 | Memtec Ltd | Sistema y metodo de filtracion para tratar una emulsion que contiene agua, aceite o grasa, un detergente anionico y material solido insoluble |
EP0613394B1 (de) * | 1992-08-31 | 1998-07-08 | Porous Media Corporation | Konischer koaleszierfilter |
US5454945A (en) * | 1992-08-31 | 1995-10-03 | Porous Media Corporation | Conical coalescing filter and assembly |
US5750024A (en) * | 1992-11-12 | 1998-05-12 | Porous Media Corporation | Conical coalescing filter |
GB9301520D0 (en) * | 1993-01-26 | 1993-03-17 | Camplas Technology | Improvements relating to filters |
JPH07106283B2 (ja) * | 1993-10-07 | 1995-11-15 | 有限会社ゼオテック | 荷電コアレッサー型油水分離装置 |
AU2085095A (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-23 | Eiichi Sugiura | Washing device and oily water separator and filtration device which are optimal for use with the washing device |
US5851510A (en) * | 1994-05-16 | 1998-12-22 | The Board Of Regents Of The University Of Michigan | Hepatocyte-selective oil-in-water emulsion |
US6422396B1 (en) | 1999-09-16 | 2002-07-23 | Kaydon Custom Filtration Corporation | Coalescer for hydrocarbons containing surfactant |
KR100542338B1 (ko) * | 2002-01-07 | 2006-01-10 | 박광주 | 눈금판 필터 모듈이 구비된 유수분리장치 |
WO2006087575A2 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Conder Products Limited | Improved oil/water separator |
CA2592190A1 (en) | 2007-06-18 | 2008-12-18 | Torr Canada Inc. | Coalescing agent |
GB201005535D0 (en) | 2010-04-01 | 2010-05-19 | Timmins John A | Filtering machine |
US9688921B2 (en) | 2013-02-26 | 2017-06-27 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Oil quality using a microporous hollow fiber membrane |
US9782726B2 (en) | 2010-01-15 | 2017-10-10 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Non-dispersive process for oil recovery |
US9643127B2 (en) | 2010-01-15 | 2017-05-09 | Board Of Regents Of The University Of Texas System | Simultaneous removal of oil and gases from liquid sources using a hollow fiber membrane |
US9149772B2 (en) | 2010-01-15 | 2015-10-06 | Board Of Regents, The University Of Texas Systems | Enhancing flux of a microporous hollow fiber membrane |
CA2874012C (en) * | 2012-06-14 | 2017-12-05 | Frank Seibert | Non-dispersive process for insoluble oil recovery from liquid sources |
EP2861330A4 (de) * | 2012-06-14 | 2015-07-15 | Univ Texas | Nichtdispersive ölrückgewinnung aus flüssigen quellen in der ölindustrie |
DE102015013351A1 (de) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Mann + Hummel Gmbh | Koaleszenzelement und Filterelement mit einem Koaleszenzelement |
US10953352B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-03-23 | Baleen Process Solutions | Fluid treatment system and method of use utilizing a membrane |
DE102018214725A1 (de) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Filtration Group Gmbh | Entölungseinrichtung mit Entölungsvorfilter |
CN113546474B (zh) * | 2020-04-26 | 2022-12-09 | 淄博东森石油技术发展有限公司 | 一种用于分离乳化聚四氟乙烯体系的分离材料及其装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3767054A (en) * | 1970-06-15 | 1973-10-23 | W R Balston Ltd | A filter tube containing a self-sealing filter tube |
GB1566264A (en) * | 1976-04-23 | 1980-04-30 | Whatman Reeve Angel Ltd | Inside-to-outside flow filter tube and method of manufacturing same |
-
1978
- 1978-01-31 GB GB5008/77A patent/GB1600371A/en not_active Expired
- 1978-02-02 CA CA296,168A patent/CA1093478A/en not_active Expired
- 1978-02-06 JP JP1222978A patent/JPS53137474A/ja active Pending
- 1978-02-06 DE DE19782804969 patent/DE2804969A1/de not_active Withdrawn
-
1980
- 1980-03-07 US US06/128,138 patent/US4309289A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8814236U1 (de) * | 1988-11-14 | 1989-02-23 | Franken Filtertechnik oHG, 5030 Hürth | Phasentrennelement |
DE3902155A1 (de) * | 1989-01-25 | 1990-07-26 | Zapf Werner Kg | Abwasserreinigungsvorrichtung |
EP2506947A1 (de) * | 2009-11-30 | 2012-10-10 | John Andrew Timmins | Filtriermaschine |
DE102018004096A1 (de) * | 2018-05-19 | 2019-11-21 | Hydac Process Technology Gmbh | Phasentrennvorrichtung |
US11325056B2 (en) | 2018-05-19 | 2022-05-10 | Hydac Process Technology Gmbh | Phase separation device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4309289A (en) | 1982-01-05 |
JPS53137474A (en) | 1978-11-30 |
CA1093478A (en) | 1981-01-13 |
GB1600371A (en) | 1981-10-14 |
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