BE848519A

BE848519A - Werkwijze en inrichting voor het scheiden van een mengsel,

Info

Publication number: BE848519A
Application number: BE1007776A
Authority: BE
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1976-11-19
Publication date: 1977-05-20
Also published as: NL164751B; JPS5363666A; NL164751C; NL7611378A

Description

Werkwijze en inrichting voor het scheiden van een mengsel

De uitvinding betreft een werkwijze voor het scheiden van een mengsel van een dragermedium en ten minste één daarin onoplosbare stof, zoals water en olie, waarbij ten minste één eerste filterelement en ten minste één tweede filterelement beurtelings in een spoelfase en elk filterelement achtereenvolgens door het mengsel in een op de spoelfase volgende filtreerfase wordt doorstroomd, en waarbij telkens in de spoelfase uit het filterelement verwijderde stof wordt verzameld.

Een dergelijke werkwijze.is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 2.742.157. Daarbij wordt, terwijl het mengsel in één of meer filtrerende filterelementen van de stof wordt ontdaan, een filterelement schoongespoeld met een spoelvloeistof die tezamen met de uit dit filterelement tredende stof wordt afgevoerd. Deze met stof bezoedelde spoelvloeistof wordt geloosd of moet op de een of andere wijze gereinigd worden.

De uitvinding heeft.ten doel verontreinigde filterelementen op eenvoudige wijze te zuiveren.

Daartoe stroomt het mengsel achtereenvolgens in een spoelfase door ten minste één filterelement, langs ten minste één verzamelruimte naar ten minste één ander filterelement en in een filtreerfase door dit andere filterelement. Bij deze werkwijze wordt in feite het mengsel dat van de stof ontdaan moet worden, eerst gebruikt voor het regenereren van een filterelement. Men zou verwachten, dat het mengsel daardoor aanmerkelijk moeilijker van de stof te ontdoen zou zijn, doch gebleken is, dat de stof in de filtreerfase in het filterelement coalesceert, waardoor tijdens de spoelfase het mengsel de in hoofdzaak tot grote druppels en/of vlokken gecoalesceerde stof uit het filterelement meeneemt, welke druppels en/of vlokken zich door zwaartekrachtsegregatie in de verzamelruimte gemakkelijk afscheiden.

Tevens verschaft de uitvinding een inrichting, die speciaal bestemd is voor het onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding scheiden van een mengsel, omvattende ten minste één eerste filterelement en ten minste één tweede filterelement, een mengseltoevoer, een dragermediumafvoer en ten minste één verzamelruimte voor de stof.

Deze inrichting heeft het kenmerk, dat het eerste en het tweede filterelement onderling communiceren via een langs de verzamelruimte lopende leiding, de mengseltoevoer' via omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de ingang van het eerste en die van het tweede gespoelde filterelement aansluitbaar is, en de dragermediumafvoer via omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de uitgang van het eerste en die van het tweede filtrerende filterelement aansluitbaar is.

De genoemde en andere kenmerken van de uitvinding zullen aan de hand van de tekening worden verduidelijkt. In de tekening stellen schematisch voor:
figuren 1 en 2 een vertikale doorsnede door een inrichting volgens de uitvinding tijdens het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding in twee verschillende fasen, figuren 3, 4, 5, 6, 7, 8 en 10 elk een vertikale doorsnede door een telkens andere variant van de inrichting van de figuren 1 en 2, figuur 9 een bovenaanzicht van de inrichting van figuur 8, figuur 11 een bovenaanzicht van de inrichting van figuur 10, en figuur 12 een zijaanzicht van de inrichting van figuur 10.

De inrichting 3 van de figuren 1 en 2 voor het scheiden van dragermedium, bijvoorbeeld water met lichte stof 7, zoals lichte olie, en zware stof 8, zoals zware olie, omvat een eerste filterelement 1 en een tweede filterelement 2, een mengseltoevoer 4, een dragermediumafvoer 5,

ruimte 9 voor de zware stof 8, welke verzamelruimten 6 en 9 deel uitmaken van een reservoir 10. De filterelementen 1 en

2 communiceren onderling middels een leiding 11, waarin het reservoir 10 is opgenomen. De op een pomp 12 aangesloten mengseltoevoer 4 is afwisselend aansluitbaar op de ingangen
13 of 14 van de gespoelde filterelementen 1 respektievelijk

2 via omschakelbare verbindingsmiddelen, bestaande uit afsluiters 15 en 16 die met een gemeenschappelijke bedieningsstang 17 worden bediend. De dragermediumafvoer 5 is aansluitbaar op de uitgangen 19 en 20 van de filtrerende filterelementen 1 respektievelijk 2 via omschakelbare verbindingsmiddelen, bestaande uit de afsluiters 21 respektievelijk 22 die eveneens en gelijktijdig met de bedieningsstang 17 worden bediend. De filterelementen 1 en 2 bestaan elk uit een houder 23, 24 die met vezels 25, 26 zijn gevuld, die op een rooster 18 steunen. De verzamelruimten 6 en 9 zijn van een afsluiter 27, 28 voorzien.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt in elk filterelement 1 en 2 in twee fasen uitgevoerd, die in de figuren 1 en 2 schematisch zijn aangegeven. In figuur 1 verkeert het filterelement 1 in de spoelfase en het filterelement 2 in de filtreerfase. De stroming van het mengsel is in de figuren 1 en 2 met pijlen aangegeven en de omkering van de stromingsrichting geschiedt met de bedieningsstang
17. In figuur 1 stroomt het mengsel via de pomp 12, de geopende afsluiter 15, de ingang 13 en het rooster 18 opwaarts door het pakket vezels 25 die daarbij onderling los van elkaar komen en ruime doorgang voor het mengsel tezamen met de in de vezels opgenomen stoffen 7 en 8 bieden. Dit filterelement 1 is dan in de spoelfase. Het met extra stoffen 7 en 8 bezwangerde mengsel stroomt via leiding 11 en het reservoir 10 en aldus langs de verzamelruimten 6 en 9 naar het tweede filterelement 2.

In het reservoir 10 scheiden de grote vlokken en/of druppels van de stoffen 7 en 8 zich af door zwaartekrachtsegregatie, terwijl de kleine partikels van deze stoffen met het dragermedium naar het filterelement 2 worden meegenomen. Het filterelement 2 verkeert in de filtreerfase, waarbij het mengsel neerwaarts de vezels 26 doorstroomt, die daardoor worden samengedrukt. De kleine partikels van de stoffen 7 en 8 zetten zich af welke vervuiling 29 van het filterelement 2 is aangegeven. De stoffen 7 en 8 coalesceren tussen de vezels tot grote vlokken en/of druppels. Via het rooster 18, de uitgang 20, de geopende afsluiter 22 en de dragermediumafvoer 5 verlaat het zuivere dragermedium de inrichting 3. In figuur 1 zijn de afsluiters 21 en 16 gesloten. In de filtreerfase verzamelt zich in het filterelement 2 stof die coalesceert.

Deze stof dringt steeds verder tot in het filterelement 2, naarmate de filtreerfase langer voortduurt. Bij voorkeur wordt de filtreerfase in het filterelement 2 beëindigd en wordt er omgeschakeld, voordat het filterelement 2 tot

aan het rooster 18 gecoalesceerde stof bevat, ten einde

te vermijden, dat gecoalesceerde.stof in de dragermediumafvoer 5 treedt.

In figuur 2 is de stand van de afsluiters 15, 16, "21 en 22 precies omgekeerd, waarbij dan filterelement 1 in de filtreerfase en filterelement 2 in de spoelfase verkeert. Voor het aftappen van de stoffen 7 en 8 worden de afsluiters
27 respektievelijk 28 geopend.

Figuur 3 onderscheidt zich slechts van figuur 1, doordat de uitgang van elk filtrerend filterelement 1, 2 via een afsluiter 30, 31 op de mengseltoevoer 4 aansluitbaar is. De afsluiters 30, 31 zijn via een bedieningsstang 32, 33 gekoppeld met een afsluiter 34, 35 van de dragermediumafvoer 5. Slechts in het eerste deel van de filtreerfase van filterelement 2 (in figuur 3) wordt de afsluiter 31 geopend en de afsluiter 35 gesloten, zodat het dragermedium niet door de dragermediumafvoer 5 uittreedt, maar tot in de mengseltoevoer 4 treedt. Aldus wordt voorkomen, dat mengsel, dat in de voorgaande spoelfase in het filterelement 2 onder het rooster 18 en in de vezels 26 terecht is gekomen en daar nog is op het tijdstip van omschakelen, in de dragermediumafvoer 5 terecht komt.

In figuur 4 wordt aan het einde van de spoelfase van filterelement 2 zuiver dragermedium gebruikt voor het spoelen. Daartoe wordt middels een door een motor 37 aangedreven pomp 36 dragermedium vanuit de dragermediumafvoer 5 via een geopende afsluiter 38 tot in de ingang 20 van het gespoelde filterelement 2 gebracht, terwijl de pomp
12 met zijn motor 40 stilstaat en de invoer 14 met een afsluiter 41 is afgesloten.

Het gelijktijdig doen stoppen van de motor 40, aanzetten van motor 37, het sluiten van afsluiter 41, en het openen van afsluiter 38 geschiedt middels een gemeenschappelijke bedieningsstang 42. Evenzo verstelt een gemeenschappelijke bedieningsstang 43 tegelijkertijd de afsluiters 39 en
44 tezamen met de motoren 40 en 37, ten einde gedurende het laatste deel van de spoelfase .van filterelement 1 met dragermedium uit de dragermediumafvoer 5 te spoelen.

De inrichting 3 van figuur 5 onderscheidt zich van die van figuur 1, doordat de filterelementen 1 en 2 compact in een gemeenschappelijk huis 77 zijn ingebouwd, en in plaats van uit vezels uit een pakket korrelig materiaal, in het bijzonder zand, ilmenite of garnite, bestaan, waarbij op het rooster 18 een laag grote zandkorrels 45, bijvoorbeeld 1 - 2 mm, en daarboven een laag kleine korrels 46, bijvoorbeeld 0,1 -0,5 mm ligt. Het huis 77 is door een schot 48 verdeeld. De met pijlen 47 aangegeven wag, waarlangs het mengsel van filterelement 1 naar filterelement 2 stroomt, is S-vormig en leidt het mengsel langs de verzamelruimten 6 en 9 voor lichte stof 7 en zware stof 8. Het schot 48 laat aan de bovenzijde slechts een nauwe doorgang 49 vrij. Een stof-

taster 50 bedient de afsluiter 27 voor het tijdig aftappen van stof 7.

In figuur 6 zijn de omschakelmiddelen, zoals de afsluiters 15, 16, 21 en 22 niet getekend, doch die mengselrichtingen zijn uiteraard ook van dergelijke middelen voorzien. De inrichting 3 van figuur 6 komt in principe overeen met die van figuur 5 met dien verstande, dat deze is omgekeerd en het korrelige materiaal van de filterelementen 1 en 2 uit grote en kleine, tegen het rooster 18 opdrijvende korrels 45, 46 van kunststof bestaan. In de spoelfase is de stroming daardoor neerwaarts en in de filtreerfase is zij opwaarts. De nauwe doorgang 49 is nu aan de onderzijde van het schot 48 aanwezig.

De inrichting 3 van figuur 7 komt in principe overeen met die van figuur 5 met dien verstande, dat de inrichting 3 van-figuur 7 ingebouwd is in een omvangrijke waterzuiveringsinstallatie 51, omvattende een tank 52 met een daarin uitkomende mengseltoevoer 4. Het mengsel circuleert volgens pijlen 53, zodat de grote partikels van lichte stof 7 kunnen segregeren en tot in een verzamelruimte 54 kunnen opstijgen. Het mengsel treedt dan door een ingang 13 die door een schuif 55 wordt vrijgelaten, tot in het filterelement 1, terwijl de uitgang 19 wordt afgesloten door deze schuif 55, die met een stang 56 wordt bediend. De ingang 14 van het filterelement 2 is in figuur 7 door een soortgelijke, middels een stang 58 bediende schuif 57 afgesloten, terwijl de uitgang 20 daardoor is vrijgelaten.

De geopende uitgang 19 of 20 sluit via een extra platenscheider 59 aan op een dragermediumafvoer 5, waardoor het mogelijk is om met een filterelement 1 respektievelijk 2 door te filtreren, zelfs wanneer het dragermedium gecoalesceerde stof met zich meevoert, welke wordt opgevangen in de platenscheider 59.

De verzamelruimte 6 en de scheider 59 communiceren via nauwe kanalen 60 respektievelijk 61 met de verzamelruimte 54.

De inrichting 3 van de figuren 8 en 9 bestaat in hoofdzaak uit een rond huis 77, waarin meer dan twee, bijvoorbeeld vier filterelementen 1, 2, 74 en 75 zijn opgenomen. Voor het afwisselend in de spoelfase en in de filtreerfase brengen zijn omschakelmiddelen aanwezig, bestaande uit een op de mengseltoevoer 4 aangesloten, met bedieningsmiddelen 62 te verdraaien centrale buis 63 die aansluit op

en vast verbonden is met een onderschotel 64. Deze schotel

64 is in vier standen te stellen, waarbij de een ingang van het filterelement vormende schotel zijdelings afdichtend op een rooster 18 van één van de filterelementen 1, 2, 74, 75 aansluit. Een de uitgang van hetzelfde filterelement 1 vormende omgekeerde bovenschotel 65, die eveneens vast met

de centrale buis 63 is verbonden, sluit via een neerwaartse leiding 11 die het mengsel via een S-vormige weg 47 langs

een verzamelruimte 6 voor lichte stof 7 en een verzamelruimte 9 voor zware stof 8 leidt, aan op een gemeenschappelijke ruimte 66 die de ingangen vormt van de in de figuren 8 en 9 resterende andere drie filterelementen 2, 74 en 75 die in de filtreerfase verkeren. Via deze drie filterelementen

2, 74 en 75 komt het mengsel in hoofdzaak van alle stoffen ontdaan tot in een ruimte 67 met een dragermediumafvoer 5.

De ruimten 66 en 67 zijn naast de filterelementen 1, 2, 74,

75 gescheiden door een plaat 68. Deze inrichting 3 heeft het voordeel, dat het spoelen met een driemaal zo hoge stroom- snelheid geschiedt als het filteren.

De inrichting 3 van de figuren 10 - 12 toont een iets andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding dan die van de andere figuren. Daarbij bestaan de omschakelmiddelen uit driewegkraneh 69 en 70. De mengseltoevoer 4 sluit in figuur 10 via driewegkraan 70 aan op de ingang 14 van het filterelement 2, welke ingang 14 uit een buis 79 met een sleuf 80 bestaat. Deze buis 79 vormt in figuur 10 de uitgang van het filtrerende filterelement 1, die via de driewegkraan 69 op de dragermediumafvoer 5 aansluit.

Opgemerkt zij, dat in de filterelementen 1 en 2 van de inrichting 3 volgens de uitvinding ook gassen kunnen coalesceren. De door het dragermedium gedragen stof kan uit gas, vloeistof en/of gas bestaan, welke stof of stoffen elk liefst lichter of zwaarder dan het dragermedium zijn. In figuur 5 is een gas, bijvoorbeeld perslucht, blazende leiding onder de filterelementen 1 en 2 aangebracht, die elk van een afsluiter 71, 72 zijn voorzien. In de spoelfase kan een afsluiter 71 respektievelijk 72 worden geopend. Dit kan <EMI ID=2.1>

om na lange tijd, bijvoorbeeld eenmaal per jaar een extra zuivering van het filtermateriaal mogelijk te maken. In figuur 6 is nog een verwarmingsspiraal 73 voor elk rooster
18 geplaatst.

Voor bijzonder intensieve reiniging van het filterelement 1, 2, 74, 75 kan in de figuren 8 en 9 bij verwijderd deksel 76 elk filterelement dat in hoofdzaak uit een losse huls 78 met daaraan bevestigd rooster 18 met filtermateriaal
45 en 46 bestaat uit het huis 77 worden genomen, bijvoorbeeld ter vervanging van het materiaal.

De inrichting 3 volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het scheiden van olie uit water, doch voldoet ook zeer goed voor het scheiden van water uit olie die dan het dragermedium vormt.

Opgemerkt zij, dat het dragermedium, behalve uit een vloeistof ook uit een gas, bijvoorbeeld lucht kan bestaan. De uitvinding is namelijk ook goed toepasbaar voor het filtreren van lucht, die als verontreinigingen vaste stof of dampen bevat.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het scheiden van een mengsel van

een dragermedium en ten minste één daarin onoplosbare stof,

zoals water en olie, waarbij ten minste één eerste filterelement en ten minste één tweede filterelement beurtelings in een spoelfase en elk filterelement achtereenvolgens door het

mengsel in een op de spoelfase volgende filtreerfase worden doorstroomd, en waarbij telkens in de spoelfase uit het filterelement verwijderde stof wordt verzameld, met het kenmerk, dat het mengsel achtereenvolgens in een spoelfase door ten minste één filterelement, langs ten minste één verzamelruimte naar ten minste één ander filterelement en in een filtreerfase door dit andere filterelement stroomt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk,

dat de stof in een filterelement wordt gecoalesceerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het

kenmerk, dat de stof in een in hoofdzaak uit vezels bestaand filterelement wordt gecoalesceerd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het

kenmerk, dat de stof in een in hoofdzaak uit korrelig materiaal bestaand filterelement wordt gecoalesceerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4,

met het kenmerk, dat tijdens de spoelfase de mengselrichting opwaarts en tijdens de filtreerfase de mengselrichting

neerwaarts is.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4,

met het kenmerk, dat het mengsel in de spoelfase opwaarts en

met grote snelheid en in de filtreerfase eveneens opwaarts

met lage snelheid het filterelement doorstroomt.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het einde van de spoelfase

in plaats van mengsel voornamelijk dragermedium door het filterelement stroomt. 8. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-7,

met het kenmerk, dat het mengsel, dat zich bij het begin van

een filtreerfase aan de uitgangzijde van het filterelement bevindt, naar de mengseltoevoer terug wordt geleid.

9. Inrichting voor het scheiden van een mengsel

onder toepassing van de werkwijze volgens één van de conclusies 1-8, omvattende ten minste één eerste filterelement

en ten minste één tweede filterelement, een mengseltoevoer,

een dragermediumafvoer, en ten minste één verzamelruimte

voor de stof, met het kenmerk, dat het eerste en het tweede filterelement onderling communiceren via een langs de verzamelruimte lopende leiding, de mengseltoevoer via omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de ingang van het eerste en die van het tweede gespoelde filterelement aansluitbaar is, en de dragermediumafvoer via omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de uitgang van het eerste

en die van het tweede filtrerende filterelement aansluitbaar is.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk,

dat elk filterelement in hoofdzaak uit een pakket vezels

bestaat.

11. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk,

dat elk filterelement in hoofdzaak uit een pakket korrel-

vormig materiaal bestaat.

12. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk,

dat elk filterelement in hoofdzaak uit een pakket korrels

van de stof aantrekkende kunststof bestaat.

13. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat elk filterelement in hoofdzaak uit een pakket zand

bestaat.

14. Inrichting volgens conclusie 11, 12, of 13, .

met het kenmerk, dat het pakket korrelig materiaal in hoofdzaak uit twee soorten korrels met verschillende korrel-

grootten bestaat.

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het pakket korrelig materiaal uit korrels met een korrelgrootte van 0,1 - 0,5 mm respektievelijk 1 - 2 mm bestaat. 16. Inrichting volgens één van de conclusies 9-15, met het kenmerk, dat de mengseltoevoer via de omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de ingang van een klein aantal, bijvoorbeeld één, spoelend filterelement aansluitbaar is, terwijl de dragermediumafvoer via omschakelbare verbindingsmiddelen afwisselend op de uitgang van een groot aantal, althans meer dan één, filtrerende filterelementen aansluitbaar is.

17. Inrichting volgens één van de conclusies 9-16,. met het kenmerk, dat de ingang van elk gespoeld filterelement via afsluitmiddelen op de dragermediumafvoer aansluitbaar is.

18. Inrichting volgens één van de conclusies 9-16, met het kenmerk, dat de uitgang van elk filtrerend filterelement via afsluitmiddelen op de mengseltoevoer aansluitbaar is.