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DE2354596C3 - Elektrostatische Trennvorrichtung - Google Patents

Elektrostatische Trennvorrichtung

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Publication number
DE2354596C3
DE2354596C3 DE2354596A DE2354596A DE2354596C3 DE 2354596 C3 DE2354596 C3 DE 2354596C3 DE 2354596 A DE2354596 A DE 2354596A DE 2354596 A DE2354596 A DE 2354596A DE 2354596 C3 DE2354596 C3 DE 2354596C3
Authority
DE
Germany
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water
layer
container
solvent
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2354596A
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English (en)
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DE2354596B2 (de
DE2354596A1 (de
Inventor
Toshiyuki Nara Tokumoto (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Priority claimed from JP47109971A external-priority patent/JPS513941B2/ja
Priority claimed from JP47112339A external-priority patent/JPS5123742B2/ja
Priority claimed from JP11508172A external-priority patent/JPS513942B2/ja
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2354596A1 publication Critical patent/DE2354596A1/de
Publication of DE2354596B2 publication Critical patent/DE2354596B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2354596C3 publication Critical patent/DE2354596C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0214Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/047Breaking emulsions with separation aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06Separation of liquids from each other by electricity

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Lasers (AREA)

Description

äußerer Seitenwand liegenden Zwischenraum, während das geklärte Wasser über die Oberkante der äußeren Seitenwand auf die Außenseite des Behälters fließt. Dadurch werden bei Abziehen des Wassers und der Fremdkörper keine störenden Turbulenzen zwischen der Wasserschicht und der Fremdkörperschicht hervorgerufen. Das Austreten des Wassers und der Fremdkörper erfolgt durch im wesentlichen laminares überfließen über die obere Kante der zugeordneten Seitenwand.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Trennvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform,
Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht der unteren Elektrode,
Fig.3 eine vergrößerte Draufsicht, teilweise im Schnitt, des Schmutzflüssigkeitseinlasses,
Fig. 1 eine vergrößerte Draufsicht auf eine planare Elektrodenfläche und
Fig.5 einen Seitenschnitt längs der Linie V-V in Fig. I
In Fig. I ist ein Behälter 10 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der Mitte des Bodens 12 des Behälters 10 ist ein Einlaß 14 für die zu behandelnde Schmutzflüssigkeit angeordnet. Der Einlaß 14 besteht aus einem halbzylindrischen Körper, der in einem Abstand oberhalb des Bodens 12 waagrecht angeordnet ist und mehrere verhältnismäßig kleine Löcher 16 (Fig.3) in seiner zylindrischen Umfangswand aufweist. Unmittelbar oberhalb des Körpers 14 befindet sich eine Platte 18 mit einem V-förmigen Querschnitt, die mehrere kleine porenförmige Löcher 20 aufweist. Am Boden ist ferner ein Einlaß 22 für die Trennflüssigkeit angeordnet, der seitlich gegenüber dem Körper 14 versetzt ist. Der Einlaß für die Trennflüssigkeit bzw. das Lösungsmittel ist über eine Leitung 24 mit einem entsprechenden Vorratsbehälter verbunden. Es wird ein Lösungsmittel mit hoher Dielektrizitätskonstante verwendet, in dem öl oder ölhaltige Substanzen löslich sind und das ein größeres spezifisches Gewicht als Wasser hat. Organische Lösungsmittel wie Perchloräthylen (Tetrachloräthylen) oder Trichlorethylen sind bevorzugt. Das Lösungsmittel bildet im Behälter eine Schicht, die mit 26 bezeichnet ist. Innerhalb der Schicht 26 liegen zwei Elektroden, nämlich ein Anodenpaar 28 und eine Kathode 30. Die Kathode ist etwa mittig im Behälter in der Schicht 26 angeordnet und besteht aus zwei ebenen Flächen 30a und 3Ob1 die einen nach unten zeigenden V-förmigen Querschnitt aufweisen, wie in F i g. 1 gezeigt. Das Anodenpaar 28 besteht aus zwei Anoden 28a und 2Sb mit ebenen Flächen 32a und 326. Die Anoden 28a und 2Sb sind unterhalb der Kathode 30 angeordnet, wobei die Flächen 32a und 32b parallel zu den Flächen 30a und 306 der Kathode verlaufen. Gemäß F i g. 1 sind die Flächen 32a und 326 im Abstand von den Flächen 30a und 30b der Kathode so weit voneinander entfernt, daß eine Lichtbogenentladung zwischen den Elektroden vermieden ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Anoden 28a und 2Sb voneinander im Abstand angeordnet und bilden eine längliche öffnung 34, deren Breite etwas größer ist als die des halbzylindrischen Körpers 14. Die einander zugekehrten Flächen 30a, 30b und 32a, 32b sind mit vielen kleinen spitzen Elektroden 36 und 38 versehen. Die Elektrodenspitzen sind vorzugsweise in gleichseitigen Dreiecken angeordnet und haben beispielsweise eine Seitenlänge von etwa 1 cm. Sie sind in der ir: Fig.4 dargestellten Weise in Reihen angeordnet. Für einen später erläuterten Zweck sind die Elektrodenspitzen 36 so innerhalb der Flächen 30a und 30£> der Kathode angeordnet, so daß sie sich leicht nach oben erstrecken und von der längsseitigen Scheitellinie der Kathode nach auswärts weisen. Ebenso sind die Elektrodenspitzen 38 auf den Anodenflächen 32a und 32b so angeordnet, daß sie etwas nach oben weisen und von dem Zwischenraum 34 weg gerichtet
ίο sind. In der Ausführungsform bildet die Kathode eine obere Elektrode und die Anode eine untere Elektrode. Dies kann jedoch auch umgekehrt sein.
Zur elektrischen Verbindung der Kathode 30 an die Gleichspannungsquelle 40 ist ein Stromkabel 42
ι ϊ vorgesehen, das aus einem Strom führenden Körper mit einer isolierenden Umhüllung besteht, die gegen Wasser und Lösungsmittel beständig ist und beispielsweise aus Polyäthylen besteht. Ein Ende des Stromkabels 42 ist an die Kathode 30 angeschlossen, und das andere Ende
2n erstreckt sich nach oben durch ein Schutzrohr 44 durch den Deckel 46 und führt zur Gleichspannungsquelle 40. Das Schutzrohr 44 dient außerder als Kathodenschalter. Die geerdete Anode 28 wird so gehauen, daß ihre senkrechte Lage gegenüber der Kathode gegebenenfalls einstellbar ist Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, sind deshalb zwei Tragstangen 48 mit einem Tragrahmen 50 für dir Anodenanordnung verbunden und erstrecken sich nach oben durch den Deckel 46. An den oberen Enden .sind die Tragstangen 48 mit einer Verzahnung
in versehen, welche mit Zahnrädern 52 am Deckel kämmen. Die Zahnräder 52 sind durch ein Rad 54 drehbar. Durch Betätigen des Rades 54 läßt sich die Einstellung der Anodenanordnung 28 in senkrechter Richtung gegenüber der gehäusefesten Kathodenan-
r> Ordnung 30 leicht einstellen. Diese Einstellung der Anodenanordnung ist erforderlich, wenn der Zwischenraum 56 zwischen den einander zugekehrten Elektrodenflächen 30a und 30b bzw. 32a und 326 in der nachstehend beschriebenen V/eise geändert werden soll. Jede Anode 28a und 286 ist an dem Tragrahmen derart befestigt, daß der Neigungswinkel der Anoden einstellbar ist. Gemäß Fig. 2 ist die Anode 28a am oueren Ende des Tragrahmens 50 mittels eines Bolzens 52 schwenkbar angeordnet. Am unteren Ende ist die
-r> Anode 28a mit dem Tragrahmen durch einen lösbaren Bolzen und eine Mutter 54 verbunden, die sich seitlich der Anode durch einen etwa senkrecht ausgerichteten Schlitz 55 in der Rahmenverlängerung 50a erstreckt. Zur Einstellung der Neigung der Anode 28 wird die
".(ι Schraubverbindung 54 gelöst und innerhalb des Schlitzes 55 verstellt, bis man die gewünschte Neigung der Anode erhält, worauf die Schraubverbindung wieder angezogen wird. In F i g. 2 ist die Schraubverbindung auf einer Seite der Anode 28a dargestellt. Eine
V) weivro Schraubverbindung ist vorzugsweise am gegenüberliegenden Ende der Anode angeordnet. In gleicher Weise ist auch die andere Anode 28b am T rzgrahmen 50 einstellbar befestigt. Somit können die Neigungswinkel der Anoden in einem bestimmten Bereich leicht
wi eingestellt werden, der von der senkrechten Länge des Schlitzes 55 abhangt. Dies ermöglicht eine Feineinstellung des Zwischenraumes 56 zwischen der Anode und der Kathode, in dem das elektrostatische F^Id wirksam ist.
nr> Ein Rohr 58 umgibt einen wesentlichen Teil des Stromkabels 52, 'im Kriechströme an der äußeren Isolierung des Kabels infolge des Ansetzens von abgelagerten Verunreinigungen zu vermeiden. So ist
das Rohr 58 an der Unterseite des Deckels 56 derarl befestigt, daß es einen wesentlichen Teil des Stromkabels 42 im Behälter im Abstand umgibt. Das Rohr ist mit einem inerten Gas, wie Luft, gefüllt: sein unteres Ende reicht in die Lösungsmittelschicht 26 im Behälter. Eine Speiseleitung 60 für die Schmutzflüssigkeit verbindet einen nicht dargestellten Vorratsbehälier mil dem halbzylindrischen Einlaßkörper 14. Damit die Schmutzflüssigkeit unter einem bestimmten Druck in den Behälter gelangt, kann der Speicherbehälter höher als der Boden 12 des Behälters angeordnet sein. Eine Abzugsleitung 62 ist an den Behälterboden 12 angeschlossen, um feste Bestandteile zu entfernen, die sich von der Schmutzflüssigkeit absetzen und am Behälterboden ablagern. Zum Reinigen des Behälters werden die Flüssigkeilen zusammen mit Reinigungsmitteln durch eine weitere am Behälterboden angeschlossene Leitung 64 entfernt.
Erfindungsgemäß sind die Seilenwände des Behälters 1 doppelwandig ausgeführt. Gemäß Fig. I besteht die Seitenwand aus einer inneren Seitenwand 66 und einer äußeren Seitenwand 68. die voneinander im Abstand angeordnet sind und damit einen sich senkrecht erstreckenden Zwischenraum 70 bilden. Wie nachstehend noch erläutert ist, wird die in den Tank eingeführte Schmutzflüssigkeit in Wasser, öl und schwimmfähige Schmutzteilchen infolge der lösenden Wirkung des Lösungsmittels vor allem in dem Zwischenraum 56 getrennt. Während das abgeschiedene Öl in dem Lösungsmittel 26 gelöst ist, setzen sich das abgeschiedene Wasser und die schwimmfähigen Schmutzteilchen in Schichten ab. Infolge ihrer verschiedenen spezifischen Gewichte lagern sich die Schmutzteilchen in einer Schicht 72 unmittelbar über dem ölhaltigen Lösungsmittel 26 und das abgeschiedene Wasser in einer Schicht 74 oberhalb der Schmutzteilchenschicht ab. Somit ist die innere Seitenwand 66 des Behälters so ausgebildet, daß ihre obere Kante 66a einen Abstand oberhalb einem vorbestimmten Füllstand des Lösungsmittels 26 aufweist, so daß die Verunreinigungen der Schicht 72 über der Lösungsmittelschicht über die obere Kante 66a in Gleiches gilt für die nicht dargestellte Vorderwand. Auch die länglichen Auslässe 78 und die angeschlossenen Leitungen können innerhalb der doppelwandigen Seitenwände des Behälters angeordnet sein. Wie insbesondere aus F i g. 5 hervorgeht, ist eine senkrechte Stauplatte 80 auf der Innenseite der einwandigen Rückwand 79 angeordnet, die parallel und im Abstand zu den Auslassen 78 liegt. Die Stauplatte 80 verhindert ein Abziehen von Wasser und Fremdkörpern durch die Auslässe 78 zusammen mit dem ölhaltigen Lösungsmit tel, wenn das vom öl abgeschiedene Wasser und Frcmdpartikel in der Lösungsmittelschicht nach oben strömen. Zwei Abzugseinrichtungen 82 sind an der Außenseite der Rückwand 79 in Verbindung mit den Auslässen 78 vorgesehen. Gemäß Fig. 5 besteht die Ab/.ugseinrichtung 82 aus einem Überströmrohr 84 und einem Abflußrohr 86. die durch mehrere Zweigleitungen 88;). 88t) und 88c miteinander verbunden sind. Das Überströmrohr 84 steht in unmittelbarer Verbindung mit dem Auslaß 78 und erstreckt sich nach oben über den Füllstand der Lösungsmitlelschicht 26. Die Zweigleitungen 88a, 886 und 88c verbinden das Überströmrohr und das Abflußrohr in drei verschiedenen Höhen oberhalb der Lösungsmittelschicht. Dies ist nachstehend erläutert. Die untere und mittlere Zweigleitung 88a und 88bsind mit Absperrschiebern 90a und 90b versehen.
Ferner ist erfindungsgemäß eine Kühlschlange 92 wendelförmig innerhalb des Behälters an der unteren Hälfte der inneren Seitenwand 66 und den abgeschrägten Bodenwandungen 12a angeordnet. Die Kühlschlangen 92 haben einen Einlaß und einen Auslaß für ein Kühlmittel, z. B. Wasser, das von einer Kühleinrichtung geliefert wird. Die Kühlschlange 92 dient zum Kühlen des die Kühlschlange umfließenden Lösungsmittels in dem Behälter.
F i g. 3 zeigt Einzelheiten des halbzylindrischen Einlaßkörpers 14 und der oberhalb angeordneten Platte 18. Der Einlaßkörpcr 14 mehrere verhältnismäßig kleine Öffnungen 16 an seiner Umfangswand auf. Die Platte 18 hat viele kleine öffnungen 20, deren Durchmesser kleiner und deren Anzahl größer ist als der der
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äußeren Seitenwänden 66 und 68 abfließen. Erreicht die Menge der Fremdkörper in dem Zwischenraum 70 einen vorbestimmten Füllstand, so wird ein Auslaß 70a am Boden des Zwischenraums geöffnet und so für einen Abfluß gesorgt. Damit wird die Schicht 72 der schwimmfähigen Fremdkörper im wesentlichen auf einer festen Höhe gehalten, die der Höhe der oberen Kante 66a entspricht. Andererseits ist die äußere Seitenwand 68 des Behälters so angeordnet, daß ihre obere Kante 68a sich oberhalb der Fremdkörperschicht 72 erstreckt, so daß das abgeschiedene Wasser aus der Wasserschicht 74 oberhalb der Fremdkörperschicht 72 über die obere Kante 68a abfließt. Längs der oberen Kante 68a ist auf der Außenseite eine Wasserrinne 76 vorgesehen, aus der das überfließende geklärte Wasser abgezogen werden kann. Somit bilden die oberen Kanten 66a und 68a eine Überströmvorrichtung für das abgeschiedene Wasser und die Fremdkörper.
Ferner sind erfindungsgemäß ein oder mehrere Auslässe für das in Lösungsmittel gelöste öl in der Vorderwand und/oder der Rückwand des Behälters vorgesehen. In der erläuterten Ausführungsform sind zwei Auslässe in Form von länglichen öffnungen 78 in der Rückwand 79 des Behälters vorgesehen. Obwohl in der Darstellung die Rückwand 79 nur einwandig ist, kann sie ebenfalls doppelwandig ausgeführt werden.
Speiseleitung 16 gelangende Schmutzflüssigkeit fließt zunächst nach oben durch die öffnungen 16 und dann
**> durch die feinen öffnungen 20, aus denen sie in Form von vielen sehr kleinen Tröpfchen austritt. Die Schmutzflüssigkeit gelangt also in den Behälter nicht in der Form von Düsenstrahlen oder in dampfförmigen Zustand.
Fig.4 zeigt in Einzelheiten die Anordnung der Elektrodenspitzen an der ebenen Elektrodenfläche der Kathode und Anode. Die Elektrodenflächen 30a, 306 und 32a, 326 sind dicht mit vielen Elektrodenspitzen 36 und 48 versehen, die alle die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen. Die dreiecksförmigen Elektrodenspitzen 36 und 38 sind in mehreren Reihen gegeneinander versetzt angeordnet Wie bereits erwähnt, sind die Elektrodenspitzen gegen die gegenüberliegende Elektrode in einer Richtung geneigt, die leicht von der Längsachse der Elektrode wegzeigt Vorzugsweise werden die Elektrodenspitzen auf den Elektrodenflächen so angeordnet daß der Abstand zwischen den spitzen Enden der Elektrodenspitzen der Anode und der Kathode etwa gleich ist
Im folgenden ist der Trennvorgang im Behälter im einzelnen näher erläutert
Ein elektrisch isolierendes bzw. dielektrisches Lösungsmittel, das zum Lösen von Öl geeignet ist und ein
spezifisches Gewicht schwerer als Wasser aufweist, z. B. Perchlorathylen, wird durch die öffnung 22 in den Behälter eingefüllt, bis der vorbestimmte Füllstand erreicht ist. Perchloräthylen hat ein spezifisches Gewicht von 1,62 bei Temperaturen zwischen > 20—24°C, eine Löslichkeit von 0,015% Lösungsmittel in Wasser bei 25°C und 0,01% Wasser in Lösungsmittel bei Ju15C, eine Dielektrizitätskonstante von 2,365 bei 25°C, einen spezifischen Widerstand von 1,8 χ 1013 Ohm/cm, einen Gefrierpunkt von -22,4°C κι und eine Viskosität von 0,88 centipoise. in Kontakt mit Wasser ist das lösungsmittel außerordentlich beständig. Nach dem Füllen des Behälters wird eine hohe Cileichspannung an die Anode 28 und die Kathode 30 eingelegt und damit ein elektrostatisches Feld in dem ι '< Zwischenraum 56 in der Lösungsmittelschicht 26 erzeugt. Das erwünschte Gleichspannungspotential an den Elektroden hängt von mehreren Faktoren ab.
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sungsmittel und dem Zustand der zu behandelnden ·>» Schmutzflüssigkeit. Für Perchloräthylen als Lösungsmittel wird der Elektrodenabstand von etwa 10 cm eingestellt, und das Gleichspannungspotential beträgt etwa 50 kV zwischen den Elektroden 28 und 30.
Als vorbereitende Maßnahme vor dem Einfüllen von -'ί Schmutzflüssigkeit in den Behälter wird vorzugsweise die Schmutzflüssigkeit mit dem gleichen Lösungsmittel in einem bestimmten Verhältnis vermischt, um das spezifische Gewicht der Mischung auf einen Wert einzustellen, der zwischen den spezifischen Gewichten s" vo:, Wasser und Lösungsmittel im Behälter liegt. Die Mischung gelangt unter Druck durch die Speiseleitung 60. den halbzylindrischen Einlaßkörper 14 und die Verteilerplatte 18 in die Lösungsmittelschicht 26. Wie bereits erwähnt, sorgt die Verteilerplatte für das )"> Austreten der Mischung in vielen kleinen Tröpfchen. Diese Tröpfchen wandern in der Lösungsmittelschicht nach oben durch die längliche öffnung 34 in Richtung auf den Scheitel der Kathode 30, da die Schmutzflüssigkeit ein kleineres spezifisches Gewicht als das Lösungsmittel hat.
Der Abstand der Kathode 30 von dem EinlaßkörDer 14 ist so groß, daß dazwischen ein dielektrischer Kurzschluß vermieden wird. Diesem dielektrischen Kurzschluß zwischen der Kathode und dem Einlaßkörper wird auch durch die Tröpfchenform der Schmutzflüssigkeit entgegengewirkt.
Die aufsteigenden Tröpfchen der Schmutzflüssigkeit sammeln sich in Form einer Schicht an dem Scheitel der V-förmigen Kathode 30. Die Schmutzwasserschicht sucht sich jedoch nach oben längs der schrägen Elektrodenflächen 30a und 306 infolge ihres geringeren spezifischen Gewichtes gegenüber dem Lösungsmittel 26 auszubreiten. Breitet sich der Schmutzflüssigkeitsfilm aus, so wandert er längs der vielen Elektrodenspitzen 36 und wird wiederum in kleine Tröpfchen aufgeteilt, die endlich die spitzen Enden der Elektrodenspitzen erreichen. Diese Tröpfchen an den Kathodenspitzen 36 werden negativ aufgeladen. Durch das zwischen der Anode und Kathode angelegte Gleichspannungspotential wandern die negativ geladenen Flüssigkeitstropfen mit hoher Geschwindigkeit auf die Anodenflächen 32a und 32b durch den Elektrodenzwischenraum 56 unter der Wirkung der Elektrophorese. Die Flüssigkeitstropfen an den Anodenflächen werden nach oben gegen die spitzen Enden der Eiektrodenspitzen 38 in der gleichen Weise wie an der Kathode geleitet und werden positiv aufgeladen. Sie wandern dann mit hoher Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung auf die Kathodenflächen 30a und 306 unter der Wirkung der Elektrophorese. Auf diese Weise wandern die Tröpfchen mit hoher Geschwindigkeit in dem elektrostatischen Feld zwischen der Anode und der Kathode hin und her und gelangen während ihrer fortgesetzten Bewegung von der Mitte des Zwischenraums 56 nach oben und auswärts zu den äußeren Enden. Infolge der sehr schnellen Hin- und Herbewegung im elektrostatischen Feld des Lösungsmittels bei der Wanderung von der Mitte nach den äußeren Enden werden die Tröpfchen fortschreitend in kleinere Partikel aufgetrennt, bis das öl und die Fremdkörper vom Wasser abgeschieden werden. Das abgeschiedene öl löst sich im wesentlichen in dem Lösungsmittel innerhalb des Zwischenraums 56, während das abgeschiedene Wasser und die Fremdkörper in der Lösungsmittelschicht 26 langsam nach oben steigen und über der Lösungsmittelschicht im wesentlichen diskrete Schichten ausbilden ΐπίΓ|!σρ d**r "πιργ-schiedlichen spezifischen Gewichte bilden die Fremdkörper die Schicht 72 unmittelbar über der Lösungsmittelschicht 26, während das geklärte Wasser eine im wesentlichen diskrete Schicht 74 oberhalb der Fremdkörperschicht 72 bildet, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Da das Lösungsmittel im Zwischenraum 56 eine im Verhältnis größere seitliche Ausdehnung hat, werden die Flüssigkeitstropfen der Elektrophorese-Wanderung über längere Zeiträume unterworfen. Dies ermöglicht eine vollständige und wirksame Abscheidung des Öls und der Fremdkörper aus dem Wasser sowie ein vollständiges Lösen des abgeschiedenen Öls in dem Lösungsmittel. Perchloräthylen mit einem spezifischen Gewicht größer als Wasser ist schwerer als das abgeschiedene öl. Deshalb ist das spezifische Gewicht des mit Öl angereicherten Lösungsmittels innerhalb des Zwischenraums 56 kleiner als der Rest des frischen Lösungsmittels außerhalb des Elektrodenabstandes. Dieser Teil des mit öl versehenen Lösungsmittels steigt in dem Zwischenraum nach oben zur oberen Fläche der Lösungsmittelschicht 26.
Wird die Kühlschlange 92 mit Kühlwasser beaufschlagt, so kühlt sich die Lösungsmittelschicht 26 in Berührung mit der Kühlschlange ab, so daü die Temperatur des Lösungsmittels geringer ist als die der Schmutzflüssigkeit, die in den Behälter durch den Boden gelangt. Andererseits wird die Wärme der Schmutzflüssigkeit, die in Tropfenform nach oben durch die längliche öffnung 34 in den Raum 56 strömt, von dem Lösungsmittel absorbiert, das in Kontakt mit den Tropfen der Schmutzflüssigkeit gelangt. Mit anderen Worten werden die Mengen des Lösungsmittels oberhalb des Einlaßkörpers 14 und in dem Zwischenraum 56 auf eine höhere Temperatur erwärmt in bezug auf die umgebenden Mengen des Lösungsmittels nahe der Kühlschlange 9Z Dieser Temperaturunterschied im Lösungsmittel unterstützt das Aufsteigen des mit Öl angereicherten Lösungsmittels in dem Elektrodenzwischenraum zur oberen Räche der Lösungsmittelschicht. Lagert sich das Lösungsmittel mit dem gelösten öl im oberen Teil der Lösungsmittelschicht 26 ab, so steigt das Verhältnis von gelöstem öl im oberen Teil der Lösungsmittelschicht fortschreitend ab. Das mit öl versehene Lösungsmittel fließt dann durch die länglichen Auslässe 78 in der Rückwand in die Standrohre 84 der Abzugseinrichtungen 82.
Die Lösungsmiitelauslässe und Abzugseinrichtungen dienen zum Einstellen des Füllstandes der Lösungsmittelschicht 26 auf eine im wesentlichen konstante Höhe
ohne Rücksicht auf das Einströmen von Schmutzflüssigkeit in den Behälter. So erstreckt sich das Überströmrohr 84 nach oben über den gewünschten Füllstand der Lösungsmittelschicht. Ebenso sind die Zweigleitungen 88a, 886 und 88c in vertikaler Richtung über dem Füllstand der Lösungsmittelschicht angeordnet. Werden so beispielsweise die Absperrschieber 906 in den mittleren Zweigleitungen 886 geöffnet und die Absperrschieber 90a in den unteren Zweigleitungen 88a geschlossen, so tritt das ölhaltige Lösungsmittel in die Überströmrohre 84 durch die länglichen Lösungsmittelauslässe 78 ein, steigt auf die Höhe der mittleren Zweigleitungen 886 und fließt durch diese in die Abflußrohre 86 nach außen ab. Deshalb wird die Oberfläche des ölhaltigen Lösungsmittels in den Überströmrohren 84 im wesentlichen auf der Höhe der mittleren Zweigleitung 886 gehalten. Da ein nach unten gerichteter Druck auf die Lösungsmittelschicht 26 infolge der Fremdkörperschicht 72 und der Klärwasser-5Cr IfCi ii /τ dü5gCÜLft WiPu, liegt uic v^ucüiaClic üci" Lösungsmittelschicht im Behälter etwas tiefer als die Flüssigkeitsschicht in den Überströmrohren 84. Der Füllsland der Flüssigkeitsschicht soll unter dieser Bedingung als Bezugshöhe angesehen werden. Bei der fortschreitenden Trennwirkung des Schmutzwassers im Elektrodenzwischenraum 56 sammelt sich das vom Wasser abgeschiedene und im Lösungsmittel gelöste öl in zunehmendem Maße in der obersten Schicht des Lösungsmittels an. Das sehr stark ölhaltige Lösungsmittel unmittelbar an der Oberfläche der Lösungsmittelschicht strömt in natürlicher Weise in die Überströmrohre 84 und verringert somit das spezifische Gewicht des ölhaltigen Lösungsmittels in den Überströmrohren. Es ist deshalb ersichtlich, daß eine Verringerung des spezifischen Gewichtes des ölhaltigen Lösungsmittels in den Überströmrohren das Druckgleichgewicht zwischen der Lösungsmittelschicht 26 und den Schichten 72 und 74 verändert, so daß sich der Füllstand der Lösungsmittelschicht zu verringern sucht, obwohl der Flüssigkeitsstand in den Überströmrohren unverändert auf der Höhe der mittleren Zweigleitung 886 bleibt. Ein starkes Absinken der Flüssigkeitshöhe der Lösungsmittelschicht 26 im Behälter ist unerwünscht, da dadurch die Möglichkeit gegeben ist, daß die Fremdpartikel oberhalb der Lösungsmittelschicht in die Überströmrohre 84 durch die Lösungsmittelauslässe 78 gelangen können, während es außerordentlich wichtig ist, daß das Wasser, die Fremdkörper und das abgeschiedene öl durch verschiedene Auslässe getrennt entfernt werden. Um diesen unerwünschten Zustand wirksam zu vermeiden, ist es nur notwendig, die Schieber 90a in den unteren Zweigleitungen 88a zu schließen. Schließt man die untersten Absperrschieber 90a, wobei die Schieber 906 in der geschlossenen Stellung verbleiben, so wird der Flüssigkeitsstand in den Überströmrohren 84 auf die Höhe der obersten Zweigleitungen 88c ansteigen. Dieser Anstieg des Füllstandes in den Überströmrohren begleitet einen entsprechenden Anstieg der Lösungsmittelschicht 26 im Behälter. Damit wird die oben erwähnte Verringerung des Füllstandes der Lösungs-
ι ff I* A\n CVn ti
körperschicht 72 stets oberhalb der Lösungsmittelauslässe 78 liegt.
Andererseits sollte für das getrennte Abziehen des Klärwassers, der Fremdkörper und des ölhaltigen Lösungsmittels die Höhe der Lösungsmittelschicht 26 nicht bis zur oberen Kante 66a der inneren Seitenwand 66 ansteigen. Erfindungsgemäß sind beide Absperrschieber 90a und 906 in den Zweigleitungen 88a und 886 offen gehalten, um einen solchen außerordentlichen Anstieg der Lösungsmittelschicht zu vermeiden. Das Schließen der Schieber 90a und 906 gestattet das Ausfließen der ölhaltigen Flüssigkeit in den Überströmrohren durch die Zweigleitungen 88a und 886 in die Abzugsrohre 86 nach außen. Dann sinkt der Flüssigkeitsstand in den Überströmrohren 84 bis zu den untersten Zweigleitungen SSa ab, so daß auch der Stand der Lösungsmittelschicht 26 im Behälter absinkt. Es ist somit vermieden, daß das Lösungsmittel im Behälter über die obere Kante 66a der inneren Seitenwand in den Zwischenraum 70 ausströmt.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Elektrostatische Trennvorrichtung, bestehend aus einem mit einem elektrisch isolierenden bzw. dielektrischen Lösungsmittel gefüllten Behälter, wobei das Lösungsmittel öl lösen kann und ein spezifisches Gewicht schwerer als Wasser aufweist, mit einem im Boden des Tanks angeordneten Einlaß zum Einführen von Schmutzflüssigkeit und Auslässen für abzuscheidendes öl, schwimmfähige Fremdkörper und Wasser, mit einem Elektrodeneinbau in der Lösungsmittelschicht, an dessen Elektroden ein hohes Gleichspannungspotential zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes in einem Elektrodenzwischenraum anlegbar ist, wobei unter dem Elektrophorese-Effekt in dem elektrostatischen Feld die Schmutzflüssigkeit in Wasser, schwimmfähige Körper und im Lösungsmittel gelöste öle soweit getrennt wird, bis sich oberhalb der Lösungsmittelschicht eine Fremdkörperschicht und oberhalb der Fremdkörnerschicht eine Wasserschicht ausbildet, dadurch, gekennzeichnet, daß die Wandung des Behälters (10) doppelwandig mit einem sich senkrecht erstreckenden Zwischenraum (70) zwischen einer dicht mit dem Boden (12a^ verbundenen inneren Seitenwand (66) und einer äußeren Seitenwand (68) ausgebildet ist, daß sich die obere Kante {66a) der inneren Wand um einen Abstand über den Füllstand der Lösungsmittelschicht (26) erstreckt und daß die obere Kante (68a^ der äußeren Wand (68) sich über die Fremdkörperschicht (72) erstreckt.
    Die Erfindung betrifft eine elekt -^statische Trennvorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs I genannten Art.
    Aus der GB-PS 9 57 640 ist eine solche Trennvorrichtung bekannt, bei der überschüssiges Wasser aus der Wasserschicht und die schwimmfähigen Körper aus der Fremdkörperschicht jeweils über unmittelbar an Leitungen angeschlossene Leitungen abziehbar sind. Bei einem derartigen Abzug des Wassers und tier schwimmfähigen Körper treten in der Wasserschicht bzw. in der Fremdkörperschicht Strömungsturbulenzen und Wirbel auf. Beim Behandeln von Schmutzflüssigkeiten, insbesondere industriellen Abwässern, können gesundheitsgefährdende chemische Substanzen, wie Polyvinylalkohol, Chrom usw. vom Wasser und Öl als Fremdkörper abgeschieden werden, die eine Schicht über der Lösungsmittelschicht bilden. Diese abgeschiedenen Substanzen können wasserlöslich sein, so daß sie sich in dem geklärten Wasser der über der Lösungsmittelschicht liegenden Wasserschicht lösen können; wenn sich das Wasser in einem störungsfreien Zustand befindet, findet keine Lösung statt, wenn aber zwischen der Wasserschicht und der die schwimmfähigen Körper umschließenden Fremdkörperschicht Turbulenzen auftreten, wird das Inlösunggehen erheblich unterstützt. Ferner können die gefährlichen Substanzen leicht zusammen mit dem abgezogenen Wasser in das Abwasserkanalsystem gelangen, so daß eine Gewässerverschmutzung die Folge ist. Mit zunehmender Viskosität der Fremdkörper wird die Menge der durch die Auslaßleitung abgeführten Fremdkörper verringert, so daß sich größere Mengen von Fremdkörpern im Behälter ansammeln. Dann kann die Fremdkörperschicht im Behälter so stark ansteigen, daß sie den Auslaß für das geklärte Wasser erreicht. Dies ist unerwünscht, da die Fremdkörper einschließlich giftiger chemischer Substanzen zusammen mit dem geklärten Wasser abgezogen werden.
    Aus der US-PS 16 47 344 ist ein Ölabscheider bekannt, bei dem in einem zylindrischen Behälter ein weiterer Zylinder angeordnet ist, wobei in dem auf dem Boden de? äußeren Behälters aufsitzenden Randbereich
    Ό des inneren Zylinders Durchlässe vorgesehen . ind. Die aus öl. Wasser und Fremdkörpern bestehende Schmutzflüssigkeit wird von oben in den inneren Zylinder eingeführt; der Einsatz eines Lösungsmittels ist nicht vorgesehen. Das in der Schmutzflüssigkeit
    enthaltende öl steigt im inneren Zylinder nach oben, wobei das in der Schmutzflüssigkeit enthaltene Wasser entsprechend der Ausbildung der ölschicht im inneren Zylinder durch die in seinem unteren Rand vorgesehenen Öffnungen in einen Ringraum verdrängt wird, der durch die Innenfläche des äußeren Behälters und die Außenfläche des inneren Behälters bestimmt ist. Das überschüssige Wasser und das überschüssige öl werden durch entsprechend plazierte Leitungen abgezogen, wobei die Abzugsleitung für öl mit einer Überlaufrinne
    2ϊ am oberen Ende des inneren Zylinders in Verbindung steht.
    Bei dem aus der DE-PS 1 26 672 bekannten Ölabscheider ist ebenfalls zwischen einem Behälter und einem Innenzylinder ein ringförmiger Raum begrenzt, in
    «ι den das aus dem Innenzylinder (Fettgefäß) nach unten verdrängte Wasser abströmt, wenn sich im Innenzylinder eine Fettschicht ausbildet. Die Fettschicht kann durch öffnen eines dem Innenzylinder zugeordneten Deckels entfernt werden. Die Kante des Behälters ist als
    ir> überdachte Überlaufrinne ausgebildet. Die Schmutzflüssigkeit wird in den Innenzylinder im oberen Bereich durch ein die Wandung des Behälters, den Ringraum und die Wandung des Innenzylinders durchsetzende Rohrleitung eingeführt.
    Bei der aus der DE-PS 3 28 825 bekannten Vorrichtung wird die Schmutzflüssigkeit durch eine im unteren Bereich des äußeren Behälters angeordnete öffnung in diesen eingeleitet. Im Inneren dieses Behälters ist ein zweites Gefäß derart angeordnet, daß das in dem nicht
    r> von dem zweiten Gefäß eingenommenen Innenraum des Behälters innerhalb der Schmutzflüssigkeit aufsteigende öl über eine in einzelne Abschnitte zerlegte Überströmkante in das zweite Gefäß einströmen kann. Das in der Schmutzflüssigkeit enthaltene Wasser wird
    vi durch ein fast bis zum Boden des äußeren Behälters reichendes Steigrohr abgezogen, während das öl durch eine in der Nähe des Bodens des zweiten Gefäßes angeordnete öffnung abgezogen wird. Bei der Vorrichtung gemäß der DE-PS 3 28 825 handelt es sich um eine
    Vi Umkehrung der Anordnung gemäß der US-PS 16 47 344 und der DE-PS 1 26 672.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrostatische Trennvorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei der durch das Entfernen des
    ho abgeschiedenen Wassers und der Fremdkörper keine störenden Turbulenzen zwischen der Wasserschicht und der Ffemdkörpersehicht hervorgerufen werden.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale
    hr) gelöst.
    Die in der Fremdkörperschicht enthaltenen Fremdkörper treten über die Oberkante der inneren Seitenwand und gelangen in den zwischen innerer und
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