DE311986C - - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN
AM 7. MAI 1919

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, in beschränktem Raum fortlaufend die Scheidung und Rückgewinnung zweier ineinander unlöslicher Flüssigkeiten oder die Abscheidung der leichten Festkörper aus einer trägen Flüssigkeit zu bewirken.

Die Erfindung beruht in der besonderen Art, auf die man das Gemisch fließen, läßt zwecks Begünstigung und Beschleunigung der Trennung, die auf bekannte Weise, erfolgt durch die Verschiedenheit der Dichte der Flüssigkeiten od.er der Flüssigkeit einerseits und der leichten Teile anderseits, und zwecks Rückgewinnung der einzelnen Flüssigkeiten nach ihrer völligen Trennung.

Zu diesem Zweck läßt man die gesamte der Scheidung zu unterziehende Masse leicht ansteigend ausfließen, so daß sie sich allmählich immer mehr wagerecht ausbreitet und die leichten Teile zunächst durch die allgemeine Strömung der ausfließenden Masse einen weiteren Anstoß zum Aufsteigen empfangen, der ihren eigenen Auftrieb unterstützt und sie so schneller an die Oberfläche bringt. Ajif diese Weise wird die leichte Flüssigkeit oder werden die zusätzlich.beschleunigten leichten Teile ihrer Austrittsöffnung zugeführt, -wäh-

^s rend man durch fortwährendes Vergrößern des Vertikal-Querschnittes nach unten hin die

Abwärtsbewegung der trägen Flüssigkeit genügend verringert, damit der ,!,leichte Teil trotzdern, eine aufsteigende Richtung nimmt.

Um an der Oberfläche der fließenden Flüssigkeit den leicht zu sammelnden Teil anzusammeln, läßt man die Wände;; des .Durchtrittsquerschnittes sich nach oben hin einander nähern, so daß sie an der Oberfläche der Flüssigkeit einen engen Kanal oder eine ■Leitung mit dreieckigem Querschnitt bilden, in dem sich die leichte Flüssigkeit ansammeln· und ihrer Austrittsöffnung zugeleitet werden kann, während der träge Teil des Stromes in , nach unten ständig wachsende !-.Querschnitte gelangt, die seine Geschwindigkeit verringern und ihn seiner unteren Austrittsöffnung, zu- ,45 führen. ;<;

Durch das beschriebene Verfahren erreicht man, daß der trägste Teil des Gemisches von ■ dem anderen Teil der Flüssigkeit, worin die leichten Teile verdichtet sind, geschieden wird. Auf diese fraktionierte Trennung kann man eine weitere Verdichtung, nötigenfalls' mehrmals, folgen lassen, um arh^N Schlüsse die leichte Flüssigkeit allein zu erhalten.

In bestimmten Fällen wird man am Ende des Verfahrens noch ein Filter oder andere Trennungsmittel anwenden. ';

Das Verfahren läßt sieh in Becken und in

Rinnen oder in tragbaren Vorrichtungen ausführen. Es läßt sich zur Trennung des Rohpetroleums vom Wasser, zur Rückgewinnung von Fetten und ölen, sowie von Fasern und anderen leichten Stoffen, die in Fabrikabwässern , enthalten sind, verwenden.

Das Verfahren gestattet die Behandlung großer Flüssigkeitsmengen in ununterbrochenem Arbeitsgang in sehr beschränktem Raum. ίο Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene zur Ausführung der Erfindung geeignete Vorrichtungen.

Fig. ι ist der Grundriß einer Anlage zum Scheiden von Flüssigkeiten die in einem Becken oder Teich gesammelt sind;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Anlage nach Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein'Längsschnitt nach Linie B-B der Fig.: 1; .

Fig. 4 und 5 sind Querschnitte nach C-C bzw. D-D der Fig. 2;

Fig. 6 ist ein Querschnitt nach F-F der Fig. 1;

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt einer Vor-'richtung zur Rückgewinnung des Öles aus dem Kondensat von Dampfmaschinen;

Fig. 8 ist ein wagerecht' geführter Schnitt durch diese Vorrichtung nach der gebrochenen Linie G-G der Fig. 7;

Fig. 9 ist ein lotrechter Schnitt nach H-H in Fig. 7 und. zeigt sowohl die Öffnung zum Einlaufen des Gemisches in den eigentlichen Abscheider .als auch die Reinigungsöffnung; Fig. 10 zeigt den Schieber zum Verschlie-

35. ßen der Reinigungsöffnung; ^r

Fig. 11 bis 14 sind aufeinanderfolgende Querschnittsformen des .Abscheidekanals nach den Schnitten I-I, K-K, L-L und M-M der Fig. 7;

' Fig. 15 zeigt eine besondere Ausführungsform der Öffnung für den Eintritt in-den Abscheidetopf ■ nach der lotrechten Schnittebene I-I.

Bei der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform ist angenommen, daß die Gesamtmasse der Flüssigkeiten mit verringerter Geschwindigkeit auf die Verdichtungsanlage hin strömt, d. h., daß diese Masse z. B. einen Teich ι ausfüllt, in dem die trägeren Körperchen sich aus der Flüssigkeit absetzen können. Auf diese Weise wird das Verschlammen der Anlagen verhindert und das Aufsteigen der leichteren Teilchen zur Oberfläche unterstützt.

Um die Scheidung der beiden flüssigen ' ■ Teile herbeizuführen, bietet marl ihnen zunächst bei 2 unter den Schützen 3 einen Durchgang am trägsten Teil der Flüssigkeit dar. Sie tritt unter dem auf ihr lastenden hydrostatischen Druck unter den Schützen 3 hindurch, erreicht jenseits derselben wieder den gleichen Höhenstand und läuft durch den Kanal 4, 5 ab. Die Schützen werden nach Bedarf immer, so eingestellt, daß der Teich 1 stets . gleiche Wasserhöhe hat. Der leichtere Teil fließt in den Kanal 6 ab, dessen Sohle zunächst steigt und der dann breiter wird. In diesem Kanal 6 empfangen die vom Strom mitgenommenen leichten Teile einen Antrieb zum Aufsteigen und streben der Oberfläche zu. Bei ihrer Ankunft am Ende des Kanals 6 bis 7 ist die Flüssigkeit zu einer wagerechten Schicht geringer Stärke verbreitert, was die Scheidung der Flüssigkeiten auf Grund ihrer verschiedenen Dichte begünstigt. Schließlich bekommt bei 8 der Oberflächenstrom einen immer mehr abnehmenden Querschnitt, wodurch die leichten Teile verdichtet werden, um dann in einen engen Kanal 9 zu gelangen, der unten bei 10 stark verbreitert ist. 'Die träge Flüssigkeit gelangt bei ihrem Weg über das Gefälle 8, das zum Kanal 10 führt, in stetig wachsende Räume, dann tritt sie mit ständig abnehmender Geschwindigkeit langsam in den Kanal 10 ein, wo sie weiter die bis dahin immer noch mitgeführten leichten Teile abgibt. Wenn die abnehmende Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes ^; geringer ist als die Steiggeschwindigkeit infolge der Leichtigkeit der Teilchen, bewegen sich diese im aufsteigenden Ast einer Parabel und gelangen auf diesem Weg in verhältnismäßig kurzer Zeit nach oben.

Die Wände des Kanales.io bilden zusammen fast ein Dreieck oder ein anderes sich nach oben hin verjüngendes Profil, das die leichten Teile dem. Kanal 9, der gewissermaßen ohne Sohle auf dem Kanal 10 entlangläuft, zustreben läßt. _:

Eine erste Ableitung leichter Flüssigkeit findet durch den abzweigenden Kanal 11 statt; und zwar in einer Standhöhe, die durch einen Überfall geregelt wird. Eine zweite Ableitung erfolgt durch die ebenfalls mit einem Überfall versehene Abzweigung 12. Diese beiden Abzweigungen laufen zu einem Kanal 13 zusammen,¹ der den vereinigten Strom nach 14 bringt, wo er einen Anstieg und wachsende Querschnitte findet, bis er einen Durchgang 15 erreicht, der die Flüssigkeit sich in einer Schicht geringer Höhe ausbreiten läßt. Von da zieht die oben befindliche leichte Flüssigkeit durch die engen Kanäle 16 und 17 zum Kanal 18, der ein hochwertiges Endprodukt führt, während die träge Flüssigkeit, das Abwasser, unter dem Schützen 19 hindurch zum Kanal 20 fließt, der sie dem Kanal 5 zuführt. Der Abfluß dahin wird durch den Schützen 21 geregelt. -

Derjenige Teil der Flüssigkeit, der nicht durch die Kanäle 11 und 12 abgeleitet ist, . setzt seinen Weg durch den Kanal 10 fort

' und tritt unter der Wand 22 hindurch, worauf er sich in wagerechter Schicht geringer Höhe ausbreitet, deren Oberfläche beim Durchgang der Flüssigkeit unter der Wand 22 durch deren Vorsprung 23 zurückgehalten wird. Die leichten Teile, die in diesem Augenblick vielleicht noch abgetrennt sein könnten, steigen längs der Wand 22 empor, da sie von dem aufsteigenden Strom mitgenommen werden, der durch die Wand 22 verursacht wird und auf den Kanal 9 hin gerichtet ist, um durch den Kanal 12 abgeschieden zu werden, während die träge Flüssigkeit durch den Kanal 24 nach Kanal 5 strömt. Die Strömungsgeschwindigkeit dieser trägen Flüssigkeit wird in der ganzen Anlage vom Schützen 25 geregelt.

Die Schützen 11 und 12 haben auf der Seite des Abflusses eine geneigte Ebene 26 (Fig. 5), die an der Schützenoberkante angelenkt ist k und mit ihrem anderen Ende auf der Kanal- W sohle gleitet. Diese geneigte Ebene soll das harte Aufstoßen der Flüssigkeit verhindern. W^enn die zu trennenden Flüssigkeiten ge-nügend verschiedene Dichte haben, wie Petroleum und Wasser, braucht man nicht soviel Einrichtungen zum Scheiden einzubauen, wie in dem beschriebenen Beispiel.

Die in Fig. 7 bis 15 dargestellte Vorrichtung zum Scheiden zweier Flüssigkeiten besteht in der Hauptsache aus einem Behälter, in dem sich die Scheidung vollzieht, und aus zwei Standrohren geeigneter Höhe, deren eines zum Ableiten der leichten und deren anderes zum Ableiten. der tragen Flüssigkeit dient.

Das verhältnismäßig enge Standrohr 27

dient zur Zuführung des Wasserölgemisches in den Behälter. Dieses Rohr, ist auf den Rohrstutzen 28 geschraubt, dessen Quer-■ schnitt an der Stelle 42, wo die Flüssigkeit in

»die Vorrichtung eintritt, so verflacht ist, daß das Gemisch in wagerechtem Strahl geringer Höhe austritt. Die Fig. 8, 9 und 11 zeigen diesen Querschnitt. Diese Ausbildung begünstigt, wie in dem obigen Beispiel, die Scheidung der leichten Flüssigkeit von der anderen; denn der Weg, den die erstere zurückle'gen muß, um an den oberen Teil der Schicht zu gelangen, wird so sehr klein. Der obere Teil der Scheidevorrichtung bildet einen Kanal 29, dessen Querschnittsänderungen durch Fig. 12, 13 und 14 veranschaulicht werden. Die Geschwindigkeit des Gemisches wird dann dadurch verringert, daß es auf einer schrägen Ebene 30 aufsteigen muß, und daß der ihm dargebotene Durchtrittsquer-. schnitt ständig wächst. Die Wand 30 endet etwa in der Mitte des Gefäßes unterhalb des Standrohres 31 für das Öl, das oben an diesem Gefäß abzweigt, mit einem nach oben

zurückgebogenen Stück, das dem Ausfließen '

"der Flüssigkeit einen wagerechten Damm in den Weg stellt, der diese Flüssigkeit zu einer Schicht ,verteilt, welche die ganze Breite des Gefäßes einnimmt. Diese Geschwindigkeits- ■

verringerung hat besonderen Einfluß auf die träge Flüssigkeit, die noch Teilchen der leichten Flüssigkeit enthält, und begünstigt so die Befreiung dieser leichten Teile durch den Unterschied der Dichte, indem sie deren Mitreißgeschwindigkeit immer mehr verringert.

Das Abfließen der leichten Flüssigkeit nach dem ersten Standrohr 31 wird durch den dachartigen oder dreieckigen Querschnitt des Kanals 29 begünstigt, der die leichte'Flüssigkeit sammelt und sie am Scheitel fortfließen läßt.

Die träge Flüssigkeit verliert, nachdem sie in dieser Weise nach oben gedrängt worden ist, immer mehr an Steigkraft und fällt schließlich infolge ihrer Schwere über die ■ Scheidewand 30 herab. In de/tn Augenblick, wo dieses Niederfallen beginnt, d. h. bei Erreichung dieses Gleichgewichtszustandes., verlassen die letzten leichten Teile, die bis dahin noch mitgeführt wurden, die träge Flüssigkeit, um für sich allein ihren Weg nach oben fortzusetzen. .

Die träge Flüssigkeit wird .vom Standrohr 34 aufgenommen, das vom unteren Teil 41 des Scheidegefäßes abzweigt, und zwar zunächst als flacher Kanal 43, der oben von dem Vorsprung 32 begrenzt wird. Dieser Vor- ;

sprung scheidet noch die Flüssigkeit derart, daß die Teilchen leichter Flüssigkeit, die sonst mitgerissen werden könnten, zurückgehalten werden. v
. Der leichteste Teil. der Flüssigkeit gelangt in das erste Standrohr, von wo er in einer Höhe 33 abgezogen wird, welche die übrige Flüssigkeit nicht erreichen kann. Diese findet durch die obere öffnung 35 des letzten Standrohres 34, das weniger hoch ist, als das erstere, einen Weg von geringerem Widerstand. Bekanntlich halten sich zwei Flüssig- ^; keiten verschiedener Dichte in kommunizierenden Gefäßen das Gleichgewicht, wenn ihre Höhen im umgekehrten Verhältnis ihrer Dich- , ten stehen. . ■ Ί"

Um die Ausgußhöhe des Wassers zu verringern, kann man es auf dem ganzen Umfang der oberen Öffnung 35 des Standrohres 34 abfließen lassen. In diesem Falle ergießt sich das Wasser in die Rinne 37 des Rohres 38 und unmittelbar in dieses, selbst, das sie nach außen abführt.

Die Reinigungsöffnung 39 ermöglicht das Herausnehmen der im Wasser enthaltenen Fremdstoffe, die sich am Boden 40 der Ab-Scheidevorrichtung abgesetzt haben.

Der Eintrittsöffnung des Gemisches an der

Claims (8)

1. Scheidevorrichtung kann man einen anderen Querschnitt ..geben als den aus Fig. 12 ersichtlichen abgeflachten; dieser Querschnitt kann z.B. rund oder dreieckig sein oder die Form eines umgekehrten V haben (Fig. 15). In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, mittels einer ersten Vorrichtung die Anreicherung des Gemisches in" der einen der Flüssigkeiten, zu bewirken und dann die Scheidung dieser Flüssigkeit mittels einer ähnlichen, kleineren Vorrichtung zu beendigen. Man . verfährt auf diese Weise, um eine vollständigere Eindickung zu erhalten, oder um eine beträchtlich größere Menge gemischter Flüs-, sigkeiten behandeln zu können, oder auch zunächst die eine der Flüssigkeit in großem Überschuß gegen die anderen abzuscheiden.

   ■Ρα τ ε ν τ - A κ S ρ r ü c η ε :

   ι. Verfahren zum fortlaufenden Trennen und Rückgewinnen ineinander unlöslicher Flüssigkeiten verschiedener Dichte und zum Abscheiden leichter Festkörper aus einer trägen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse unter wagerechter Ausbreitung leicht ansteigend

   • ■ ausfließen läßt, so daß die leichten Teile zunächst durch die allgemeine Strömung ,einen weiteren Anstoß zum Emporsteigen bekommen, der sie schneller an die Oberfläche der Masse bringt, von der sie nach ihrer Abflußleitung hin gelenkt werden, während man die Geschwindigkeit der trägeren Flüssigkeit oder Flüssigkeiten durch Vergrößerung der Durchtrittsquerschnitte der Kanäle vermindert, welche sie einer unterhalb jener Kanäle liegenden Abflußleitung zuführen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch 40. gekennzeichnet, daß die Masse oder Mischung mehrere Male nacheinander in gleichartiger Weise behandelt wird.
3. 3. Einrichtung zur Ausführung des ■ Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein System von Kanälen (4), welche die flüssige Masse aus ^: einem Teich oder aus einem anderen Behälter mittels einstellbarer Schützen (3), welche den Überschuß an träger Flüssigkeit ausscheiden, erhalten, wogegen die übrige Masse einen aufsteigenden Kanal (6) wachsenden Querschnittes durchfließt, der diese Masse zu einer Schicht geringer Stärke ausbreitet, um das Aufsteigen und Abscheiden der leichten Flüssigkeit zu begünstigen, die sich in einem engen oberen Kanal (9) sammelt, wogegen die trägere Flüssigkeit oder ,Flüssigkeiten mit verringerter Geschwindigkeit den unteren, erweiterten Teil (10) desselben Kanals durchfließen, worauf sie in ein dem ersteren (4) ähnliches Kanalsystem (24) geleitet werden können, während, die in dem engen Kanal (9) gesammelten leichteji Flüssigkeiten einer weiteren Reihe Abscheidekanäle zugeführt werden können. ■ '
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der verschiedenen Flüssigkeiten geregelt wird durch Kanäle (4, 9, 10) und Schützen (3, 11, 12), die in solchen Höhen angeordnet sind, daß sie den Lauf der tragen und der leichten Flüssigkeiten bestimmen.
5. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ein Λ aufrechtes Standrohr (27) in das Abschei- " degefäß übergeführten leichten Teile des Gemisches einen weiteren Anstoß zum Aufsteigen durch eine ablenkende oder sonst geeignete ,Wand (30) erhalten, welche das Emporsteigen dieser leichten Teile sowie ihr Abfließen nach dem oben auf das ' Gefäß aufgesetzten Abflußrohr (31) begünstigt, während die träge Flüs- , sigkeit, deren Geschwindigkeit durch Vergrößerung ihres Leitungsquerschnittes verringert wird, durch ein unten am Gefäß abzweigendes Rohr (34) abgeleitet wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (28) für den Eintritt des Gemisches in das Abscheidegefäß und ebenso die Austrittsöffnung (41) der trägen Flüssigkeit oder Flüssigkeiten mit je einem wagerechten Stutzen (42 bzw. 43) versehen sind und nur geringe Höhe haben. ^
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben weisende Abwender (30) die Masse einer Leitung mit wachsenden Querschnitten zuführt, so daß diese Masse zu einer dünnen Schicht unter dem die leichte Flüssigkeit aufnehmenden Standrohr (31.) ; ausgebreitet wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten hin. verbreiterte obere Teil (29) des Kanals ein winkelförmiges oder dachförmiges Profil besitzt. .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.