DE388362C

DE388362C - Process and device for the separation of three liquid or partly liquid and partly solid substances

Info

Publication number: DE388362C
Application number: DES55038D
Authority: DE
Original assignee: Sharples Specialty Co
Current assignee: Sharples Specialty Co
Priority date: 1920-12-16
Filing date: 1920-12-16
Publication date: 1924-01-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Trennung dreier flüssiger oder teils flüssiger und teils fester Stoffe. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung dreier flüssiger oder teils flüssiger und teils fester Stoffe mit voneinander verschiedenen spezifischen Gewichten durch Ausschleudern mittels einer Trommel, welche mit Entleerungskanälen und zu diesen in verschiedenen Entfernungen von der Drehungsachse führenden Einlaßöffnungen für die beim Schleudern entstehenden Schichten versehen ist, und besteht darin, daB durch am Austrittsende der Kanäle angebrachte einstellbare Überläufe die Abstände der Berührungsflächen der Schichten von der Drehungsachse derart geregelt werden, daß der Abstand der Berührungsfläche der Bestandteile niederen und mittleren spezifischen Gewichtes sowohl von dem Abstande der Berührungsfläche der Bestandteile mittleren und höheren spezifischen Gewichtes als auch von Veränderungen in der Dichte des letzteren Bestandteiles unbeeinfluBt bleibt. Hiermit wird der Zweck verfolgt., eine vollkommene Trennung zwischen den beiden spezifisch leichteren Anteilen zu erreichen. Es können dabei die Bestandteile mittleren und höheren spezifischen Gewichtes nach der Trennung wieder vereinigt und gemeinsam aus der Trommel entleert werden.Method and device for the separation of three liquid or partial liquid and partly solid substances. The present invention relates to a method for the separation of three liquid or partly liquid and partly solid substances with one another different specific weights by centrifuging by means of a drum, which with drainage channels and to them at different distances from the Inlet openings leading to the axis of rotation for the layers produced during spinning is provided, and consists in that through attached at the outlet end of the channels adjustable overflows the distances of the contact surfaces of the layers from the Axis of rotation can be controlled such that the distance between the contact surface of the components low and medium specific gravity both from the distance of the contact surface the components of medium and higher specific gravity as well as changes remains unaffected in the density of the latter component. This is the Purpose pursued., A complete separation between the two specifically easier To achieve proportions. It can be the components middle and higher specific Weight reunited after separation and emptied together from the drum will.

Beispielsweise wird bei der Trennung des Paraffins von Petroleumöl, wobei das Öl zwecks - Abscheidung des Paraffins abgekühlt wird, das abgekühlte Gemisch von Öl und Paraffin zusammen mit einer anderen uninischbaren, spezifisch schwereren Flüssigkeit, z B. Salzlösung, der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen, und es werden hierbei die am Austrittsende der Entleerungskanäle angebrachten Überläufe zwecks Regelung der Abstände zwischen den Berührungsflächen der einzelnen Schichten und der Drehungsachse, der Dichte des Öles, des Paraffins und der unmischbaren Flüssigkeit entsprechend eingestellt.For example, when separating paraffin from petroleum oil, the oil being cooled for the purpose of separating the paraffin, the cooled mixture of oil and paraffin together with another uninisable, specifically heavier one Liquid, e.g. saline solution, subjected to the action of centrifugal force, and the overflows attached to the outlet end of the emptying channels are thereby used for the purpose of regulating the distances between the contact surfaces of the individual layers and the axis of rotation, the density of the oil, paraffin and immiscible liquid adjusted accordingly.

Die mit Entleerungskanälen versehene Schleudertrommel zur Ausführung des Verfahrens besitzt Überläufe, die am Austrittsende der Entleerungskanäle sich befinden und als auswechselbare, konzentrisch zur Trommelachse gelagerte Ringe gestaltet sind. Diese Überläufe verursachen keine merklichen Änderungen oder Störungen in den Oberflächenabständen der in Schichten geteilten Flüssigkeiten des Gefäßes, d. h. der Abstand zwischen der Drehungsachse und den Oberflächen der verschiedenen Schichten im Gefäß bleibt im wesentlichen der gleiche trotz der Schwankungen im Betriebe, wie solche z. B. durch Änderungen in der ;Drehungsgeschwindigkeit oder in der Menge des zugeführten Materials herbeigeführt werden.The centrifugal drum with emptying channels for execution of the process has overflows that are located at the outlet end of the drainage channels and designed as exchangeable rings mounted concentrically to the drum axis are. These overflows do not cause any noticeable changes or disturbances in the surface distances of the liquids of the vessel divided into layers, d. H. the distance between the axis of rotation and the surfaces of the various Layers in the vessel remains essentially the same despite the fluctuations in the Establishments such as B. by changes in the; rotation speed or be brought about in the amount of the supplied material.

Wie der Trennungsvorgang sich gestaltet, soll an Hand der Zeichnung näher erläutert «=erden.How the separation process takes place should be based on the drawing explained in more detail «= ground.

Abb. i ist ein abgebrochener senkrechter Schnitt des Oberteiles einer Trommel. Die Abb. z, 3 und 4. sind Schnitte nach den Linien 2j'-2x,-3x-3x, 4F-4? der Abb. i. Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie 511-5T der Abb. 6.Fig. I is a broken vertical section of the top of a Drum. Figs. Z, 3 and 4. are sections along the lines 2j'-2x, -3x-3x, 4F-4? of fig. i. Fig. 5 is a section along line 511-5T of Fig. 6.

Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6x-6"7 der Abb. 5.Fig. 6 is a section along line 6x-6 "7 of Fig. 5.

Abb. 7 bis 9a sind Schnitte von Behältern zur schematischen Darstellung der Schichtlagen.Figs. 7 to 9a are sections of containers for schematic representation of the layers.

Wie aus den Abb. i bis .4 ersichtlich ist, hat der Behälter i einen Hals 2, der durch eine Muffe 3 mit der Spindel 4. verbunden ist, durch die der Behälter aufgehängt und gedreht wird.As can be seen from Figs. I to .4, the container i has one Neck 2 connected to the spindle 4 by a sleeve 3 through which the container is hung and rotated.

Der Behälter hat an seinem Oberteil die Kanäle 5. 6. C; und ; für die zu entleerenden Stoffe.The container has the channels 5. 6. C; and ; for the substances to be emptied.

Die Entleerungskanäle 5 kommunizieren an ihren Einlässen mit dein Behälter durch clie konzentrische zylindrische Kammer-8, in welche der leichteste Stoff. z. B. Öl, über den Damm 9 fließt. Die Kanäle 5 münden in den Kanal io, der finit der Rotationsachse konzentrisch ist und den als Überlauf wirkenden, konzentrisch gelagerten Ring i i hat, über welchen die Flüssigkeit abfließt. Der Ring ist :nit anderen Ringen, bei denen die inneren Durchmesser verschiedene Größen aufweisen, austauschbar mittels -Ilr lltttte 12, die mit dein Hals 2 lösbar verbunden ist, angeordnet.The emptying channels 5 communicate with your at their inlets Containers by the concentric cylindrical chamber-8, into which the lightest Material. z. B. Oil, over the dam 9 flows. The channels 5 open into the channel io, the finite the axis of rotation is concentric and that acting as an overflow is concentric stored ring i i through which the liquid flows off. The ring is: nit other rings where the inner diameters are different sizes, exchangeable by means of -Ilr lltttte 12, which is detachably connected to your neck 2, arranged.

Die Entleerungskanäle C) und 6' sind durch (lie zylindrische Kammer 13 miteinander verbunden, die konzentrisch mit dein Behälter in dessen Hals angeordnet ist und den V-berlauf 14. hat. Die Kaniniern 8 und 13 sind durch ,lie Scheidewand 15 getrennt.The emptying channels C) and 6 ' are connected to one another by a cylindrical chamber 13, which is arranged concentrically with the container in its neck and has the V-overflow 14. The channels 8 and 13 are separated by a partition 15.

Die 1-,-ntleerungsl:.niäle ; führen von dein Innern des Behälters i durch den Hals 2 zu dem ringförmigen .Kanal 16, der über den als Überlauf wirkenden Ring 17 entladen wird. Dieser kann mittels der :1-Iuffe i8 ausgewechselt werden.The 1 -, - nleerungsl: .niäle; lead from inside the container i through the neck 2 to the annular .Kanal 16, which acts as an overflow Ring 17 is discharged. This can be changed using the: 1-Iuffe i8.

In den .111. 5 und 6 hat der Behälter i9 Kanäle 21 Und 22, die durch die Kammer 23 miteinander verbunden sind, für die Entfeerung des leichtesten Stoffes, wie z. B. Öl, fiter ,len Damm 2,1. Die Kanäle 25 dienen zur Entleerung der zwei schwereren Stoffe, wie z. B. Paraffin und Salzlesung, in den Kanal 26 und sodann nach außen über den Cberlauf 27, welcher durch die Muffe 28 gehalten wird. Der Danim 29 dient ztuii Entleeren cles schwersten Stoffes, wie z. B. (ler Salzlösung, während das Paraffin über den Dannn 24. flurch die Nebenkanäle 3o abfließt.In the .111. 5 and 6 the container i9 has channels 21 and 22 which pass through the chambers 23 are connected to each other for the removal of the lightest material, such as B. Oil, fiter, len dam 2.1. The channels 25 are used to drain the two heavier materials, such as B. paraffin and salt reading, into channel 26 and then to the outside via the overflow 27, which is held by the sleeve 28. The Danim 29 is used to empty the heaviest material, such as B. (ler saline solution, while the paraffin flows off via the channel 24 through the secondary channels 3o.

Zur Erläuterung der bei der Trennung von Öl, Paraffin und Salzlösung entstehenden Schichtlagen soll angenommen werden, @laß der Behälter 3 i (vgl. Alb. ; und 8) zwei Überläufe 3a und 33 hat, die so eingestellt sind, daß beispielsweise die Berührungsfläche von Salzlösung und paraffinfreiem Öl zwischen dem oberen und unteren Rand des Überlaufes 32 liegt, wenn die Oberfläche des üles in gleicher Höhe mit der oberen Überlaufkante sich befindet oder das i71 überfließt, und die Oberfläche der Salzlösung zwischen den Überläufen 32 und 33 bzw. in gleicher Höhe mit dem Überlauf 33 liegt oder die Salzlösung überfließt (vgl. Abb.7). Wenn jetzt 0l, welches ausgefälltes Paraffin enthält, in das 01 des Behälters 3i gegossen wird, so wird sich das Paraffin an die Oberfläche der Salzlösung begeben und sich in einer Schicht zwischen 01 und Salzlösung sammeln mit einer Oberfläche b-b über der Oberfläche a-a und einer Bodenfläche c-c, «-elche tiefer .liegt als die Fläche a-a (vgl. Abb. 8). Das Paraffin wird daher über den Überlauf 33 entweichen, während das paraffinfreie, leichtere Öl über den Überlauf 32 fließt. Eine lnderung in der Höhe des Überlaufes 33 würde die Höhe der Salzlösungsschicht ändern und damit die Berührungsebene zwischen den Schichten des Öles und des Paraffins. Eine kleine Erhöhung des Überlaufes wird auch diese Berührungsfläche erhöhen, so daß das Paraffin den Abscheideraum für das Öl einnehmen wird, und es wird infolgedessen das Öl über den Überlauf 32 abgeschieden, ohne daß .las Paraffin abgeschieden wird. Eine kleine Tieferlegung des Überlaufes 33 wird diese Berührungsfläche niedriger machen und ermöglichen, daß das 01 mit dem Paraffin unter dem Überlauf 32 :,hinweg über den Überlauf 33 entweichen kann, so daß die Trennung- verhindert würde. Ebenso würde, wenn bei richtig eingestellten Überläufen eine :Änderung in der Dichte der Salzlösung eintreten sollte, das c`71 mit dem Paraffin entweichen im Falle einer verminderten Dichte der Salzlösung, und das Paraffin mit dein 01 entleert werden im Falle einer erhöhten Salzlösungsdichte. Daraus folgt, daß die Wirksamkeit der Abscheidung der zwei leichteren Stoffe von der Dichte des schwersten Stoffes bzw. von der Einstellung der Überläufe abhängig ist.In order to explain the layers resulting from the separation of oil, paraffin and salt solution, it should be assumed that the container 3 i (cf. Alb.; And 8) has two overflows 3a and 33 which are set so that, for example, the contact surface of Salt solution and paraffin-free oil lies between the upper and lower edge of the overflow 32 when the surface of the oil is at the same level as the upper overflow edge or the i71 overflows, and the surface of the salt solution between the overflows 32 and 33 or at the same level with the overflow 33 or the saline solution overflows (see Fig.7). If now 01, which contains precipitated paraffin, is poured into the 01 of the container 3i, the paraffin will go to the surface of the salt solution and collect in a layer between 01 and the salt solution with a surface bb above the surface aa and a bottom surface cc, "-which is lower than the surface aa (see Fig. 8). The paraffin will therefore escape via the overflow 33, while the paraffin-free, lighter oil flows via the overflow 32. A change in the height of the overflow 33 would change the height of the salt solution layer and thus the plane of contact between the layers of oil and paraffin. A small increase in the overflow will also increase this contact area, so that the paraffin will occupy the separating space for the oil, and as a result the oil will be separated out via the overflow 32 without separating out the paraffin. A small lowering of the overflow 33 will make this contact area lower and allow the oil with the paraffin under the overflow 32 to escape over the overflow 33, so that the separation would be prevented. Likewise, if, with correctly set overflows, a change in the density of the salt solution should occur, the c'71 with the paraffin would escape in the case of a reduced density of the salt solution, and the paraffin with the 01 would be emptied in the case of an increased salt solution density. It follows that the effectiveness of the separation of the two lighter substances depends on the density of the heaviest substance or on the setting of the overflows.

Es soll nun angenommen werden, daß der Behälter 34 der Abb. g und ga in den Abb. i bis 5 entsprechenderweise die Überläufe 35, 36, 37 besitzt. Der Behälter 34 der Abb. 9 ist für die getrennte Abscheidung von 01, Paraffin und Salzlösung geeignet, während der Behälter der Abb. ga für die Entleerung des abgeschiedenen Öles auf der einen Seite und für die Abscheidung des Paraffins und der Salzlösung zusammen auf der anderen Seite .bestimmt ist. Die Berührungsebene d-d der 01- und Paraffinschicht befindet sich zwischen der höchsten und der tiefsten Stelle des Überlaufes.35, während die Berührungsebene e..e des Paraffins und der Salzlösung zwischen den tiefsten Stellen der Überläufe 35 und 36 liegt. Wie leicht ersichtlich ist, ist bei dieser Anordnung .die Lage der Berührungsebene des Paraffins und des Öles innerhalb gewisser Grenzen unabhängig von der Höhe des Überlaufes 37 und der Dichte der Salzlösung.It should now be assumed that the container 34 of Figs. G and ga in Figs. I to 5 has the overflows 35, 36, 37, respectively. The container 34 of Fig. 9 is suitable for the separate separation of oil, paraffin and saline solution, while the container of Fig.ga for emptying the separated oil on one side and for separating the paraffin and the saline solution together on the other Side. Is determined. The plane of contact dd of the oil and paraffin layer is located between the highest and lowest point of the overflow. 35 , while the plane of contact e..e of the paraffin and the salt solution lies between the lowest points of the overflows 35 and 36. As can be easily seen, with this arrangement, the position of the plane of contact of the paraffin and the oil is within certain limits independent of the height of the overflow 37 and the density of the salt solution.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei dem Überlauf 37 verhältnismäßig beträchtliche Abänderungen in der Höhenlage der überfließkante getroffen werden können, ohne daß dabei die Berührungsfläche zwischen Öl und Paraffin geändert, oder die Trennung und die getrennte Entleerung nachteilig beeinflußt wird. Infolgedessen ist auch bei den Vorrichtungen gemäß Abb. i bis 5 die Trennung des Paraffins vom Öl innerhalb gewisser Grenzen unabhängig von Veränderungen in der Dichte der Salzlösung und von der Einstellung des Überlaufes für die Salzlösung.In practice it has been shown that in the overflow 37 relatively considerable changes in the height of the overflow edge can be made can without changing the contact surface between oil and paraffin, or the separation and the separate evacuation is adversely affected. Consequently is also in the devices according to Fig. i to 5, the separation of the paraffin from Oil, within certain limits, is independent of changes in the density of the salt solution and the setting of the overflow for the saline solution.

So sind in der Abb. i drei Überläufe 11, 1q. und 17 gezeichnet, über welche leichte, mittelschwere und schwere Flüssigkeiten, wie z. B. (5l, Paraffin und Salzlösung, entladen werden. Der Überlauf 1q., über welchen das Paraffin fließt, ist nicht verstellbar. Die Entfernung der Berührungsfläche zwischen Öl und Paraffin von der Drehungsachse wird durch die Benutzung von Ringen ii von verschiedenen inneren Durchmessern geregelt. Wenn ein Überlauf mit einem größeren inneren Durchmesser benutzt wird, so wird die Berührungsfläche zwischen ÖL und Paraffin näher an die Drehungsachse verlegt werden, während ein Überlauf mit einem kleineren inneren Durchmesser die Berührungsfläche zwischen Öl und Paraffin von der Drehungsachse entfernen wird.Thus in Fig. I there are three overflows 11, 1q. and 17 drawn, over which light, medium and heavy liquids, such as B. (5l, paraffin and saline, are discharged. The overflow 1q., Over which the paraffin flows, is not adjustable. The removal of the interface between oil and paraffin of the axis of rotation is made by the use of rings ii of various inner Regulated diameters. If an overflow with a larger inner diameter is used, the interface between the oil and paraffin becomes closer to the Rotation axis can be relocated while an overflow with a smaller inner diameter will remove the interface between oil and paraffin from the axis of rotation.

In einer ähnlichen Weise wird die Lage der Berührungsfläche zwischen Paraffin und Salzlösung durch die Benutzung von Überläufen 17 mit verschiedenen inneren Durchmessern geregelt. So wird ein Überlauf mit einem größeren inneren Durchmesser die Berührungsfläche zwischen Paraffin und Salzlösung von der Drehungsachse entfernen, während ein Überlauf mit kleinerem inneren Durchmesser die Berührungsfläche zwischen Paraffin und Salzlösung der Drehungsachse näher bringen wird.In a similar way, the location of the interface between Paraffin and saline solution through the use of overflows 17 with different internal diameters regulated. This creates an overflow with a larger inner diameter remove the contact surface between paraffin and saline solution from the axis of rotation, while an overflow with a smaller inner diameter forms the interface between Paraffin and saline will bring the axis of rotation closer.

An Stelle von Öl, Paraffin und Salzlösung können auch andere Flüssigkeiten mit voneinander verschiedenen spezifischen Gewichten getrennt werden.Instead of oil, paraffin and saline solution, other liquids can also be used be separated with different specific weights.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the separation of three liquid or partly liquid and partly solid substances with different specific weights by centrifuging by means of a drum which is provided with emptying channels and inlet openings leading to these at different distances from the axis of rotation for the layers formed during centrifuging, characterized in that The distances between the contact surfaces of the layers and the axis of rotation are regulated by adjustable overflows at the outlet end of the channels in such a way that the distance between the contact surface of the components of low and medium specific gravity and the distance between the contact surface of the components of medium and higher specific gravity as well as Changes in the density of the latter component remain unaffected for the purpose of achieving a perfect separation between the two specifically lighter components.

2. Amendment of the Process according to claim i, characterized in that the constituents are medium and higher specific gravity reunited and shared after the separation emptied from the drum.

3. The method according to claim i and 2 for separation the paraffin from the petroleum oil, the oil being cooled for the purpose of separating the paraffin is characterized in that the cooled mixture of oil and paraffin together with another immiscible specific heavier liquid, e.g. B. Saline; is subjected to the action of centrifugal force, and that at the outlet end of the Drainage channels installed overflows for the purpose of regulating the distances between the Contact surfaces of the individual layers and the axis of rotation, the density of the Oil, paraffin and the immiscible liquid can be adjusted accordingly. ¢. Centrifugal drum provided with emptying channels for carrying out the process according to claims i to 3, characterized in that the at the outlet end of the emptying channels located adjustable overflows as exchangeable, concentric to the drum axis mounted rings (11, 1 [, 17) are designed.