DE69307604T2

DE69307604T2 - Ohne Zugabe von Trinkwasser arbeitende Zentrifuge zum Abscheiden von Öl aus Ölschlämmen

Info

Publication number: DE69307604T2
Application number: DE69307604T
Authority: DE
Inventors: Ezio Rapanelli
Original assignee: RAPANELLI FIORAVANTE SpA
Current assignee: RAPANELLI FIORAVANTE SpA
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: EP0574364A1; ITRM920439A0; ITRM920439A1; IT1255667B; ATE148008T1; ES2098714T4; EP0574364B1; ES2098714T3; DE69307604D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine horizontale Zentrifuge oder einen "Dekanter" zum Abscheiden von Öl aus einem Ölschlamm, der aus den Früchten des Ölbaums oder möglicherweise von anderen ölhaltigen Produkten erhalten wurde, und insbesondere auf eine Art von Zentrifugalabscheider, in welchem es nicht erforderlich ist, dem Schlamm trinkbares Wasser zuzugeben.
Es sind einige Jahre vergangen, seit horizontale Zentrifugen der obigen Art zuerst bekannt geworden und der Ölindustrie zur Verfügung gestellt worden sind.
Solche als "Dekanter" bekannten Zentrifugenarten weisen im wesentlichen die folgenden Teile auf: eine Trommel mit zwei oder mehreren Abschnitten und mit einem zylindrischen oder konischen Ende; eine in der Trommel angeordnete rotierende schraubenförmige Schnecke zur Förderung von Feststoffen zum Auslaß, wobei der letztere am Endabschnitt des zylindrischen oder konischen Endes vorgesehen ist; einen Einlaßkopf mit Düsen, die einen Auslaßweg für Flüssigkeiten, d.h. Öl und Wasser, bilden; einen Verschlußkopf mit Düsen, welche einen Auslaßweg für feuchte Feststoffe bilden, der im Endabschnitt des zylindrischen oder konischen Endes angeordnet ist; ein Einlaßrohr für den Ölschlamm, aus dem das Öl abgeschieden werden soll; mechanische Einrichtungen zum Starten und Steuern der unabhängigen Drehbewegung sowohl der Trommel als auch der schraubenförmigen Schnecke.
In einer ersten Anwendungsstufe umfasste der äußere Körper des "Dekanters", der von der Trommel mit einem konischen (oder zylindrischen) Ende gebildet war, nur zwei Düsensysteme, von denen eines zur Bildung des Auslaßweges für die Öl-Wasser-Mischung und das andere zur Bildung des Aulaßweges für feuchte Feststoffe diente.
Eine zweite Generation von Zentrifugalabscheidern wies drei Düsensysteme auf, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, von denen eines den Auslaßweg für Öl, das zweite zur Ableitung des im Schlamm enthaltenen Wassers und das letzte zur Bildung des Auslaßweges für feuchte Feststoffe diente.
Beide Generationen von horizontalen Zentrifugen erforderten jedoch die Zugabe einer beträchtlichen Menge von trinkbarem Wasser, um auf einem hohen Niveau zu arbeiten. Diese dem Ölschlamm zugegebene beträchtliche Wassermenge erhöht das Volumen des Abwassers so stark, daß Probleme entstehen, da das Abwasser dieser Arten von Zentrifugalabscheidern als Industrieabfall eingestuft wird und den jeweiligen Gesetzen unterworfen ist, und infolgedessen werden die Kosten erhöht. Ferner veranlaßt Abwasser sowohl vom technischen als auch wirtschaftlichen Standpunkt große Schwierigkeiten, da keinerlei geeignete Wasseraufbereiter zur Verfügung stehen.
Die Anmeldung EP-A-0 488 086 beschreibt einen Dekanter, der für die Entwässerung eines Schlammes verwendet wird. Dieser Dekanter weist Blenden oder Trennscheiben auf, deren Durchmesserabmessungen zur Auslaßöffnung des Dekanters hin größer werden. Dies ermöglicht eine Verfestigung des Schlammes, der schrittweise entwässert wird. Alle Trennscheiben enthalten Überlauföffnungen, um den Durchtritt von Wasser zur vorangehenden Zentrifugierstufe zu ermöglichen.
JP-A-59 169 551 beschreibt eine Dekanterzentrifuge, die mit einer Wehrplatte versehen ist, die an der Trommel befestigt und nahe den Feststoff-Auslaßdüsen angeordnet ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Aufhebung der oben erwähnten Nachteile, indem ein horizontaler Zentrifugalabscheider geschaffen wird, der mit größerem Wirkungsgrad arbeiten kann im Vergleich zu den bekannten Zentrifugalabscheidern und der die Zugabe von Trinkwasser nicht erfordert.
Ferner wird die Abscheidung von Öl aus den Feststoffrückständen am besten erzielt, indem nur das in den Steinfrüchten oder Ölfrüchten enthaltene Wasser verwendet wird, und dieses Wasser wird zusammen mit den Feststoffrückständen ohne Erzeugung von wesentlichen Mengen an Verunreinigungsstoffen nach außen befördert.
Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es zeigt:
Fig.1 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines bekannten horizontalen Zentrifugalabscheiders;
Fig.2 einen Querschnitt des Verschlußkopfes des bekannten Zentrifugalabscheiders gemäß Fig.1, wobei die Düsen A-B-C und A'-B'-C', die den Auslaßweg für das Öl bzw. Wasser bilden, dargestellt sind;
Fig.3 eine teilweise geschnittene Längsansicht des erfindungsgemäßen horizontalen Abscheiders;
Fig.4 einen Querschnitt des Verschlußkopfes des Zentrifugalabscheiders gemäß Fig.3, der in dem Bereich mit dem größten Durchmesser genommen ist; und
Fig.5 eine Schrägansicht der schraubenförmigen Schnecke, welche die Trennung der in den Frucht-Feststoffrückständen enthaltenen verschiedenen "Phasen" Öl-Wasser bewirkt.
In den Figuren sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig.1 ist mit dem Bezugszeichen 1 der Außenkörper oder die Trommel der bekannten Zentrifuge bezeichnet, die aus einem zylindrischen Teil 1a und einem konischen Ende 1b besteht. Eine schraubenförmige Schnecke ist innerhalb des Außenkörpers 1 angebracht, die von schraubenförmigen Windungen 2 und einem Hohlkörper 2a gebildet ist, der mit einer Anzahl von im wesentlichen rechteckigen Öffnungen versehen ist.
Diese rechteckigen Öffnungen sind in regelmäßigen Abständen auf der Oberfläche des Hohlkörpers 2a angeordnet und sie bilden verschiedene Reihen 8a,8b,8c und 8d von Öffnungen, wobei die Reihen einen gegenseitigen Winkelabstand von 90º besitzen. Die Reihe 8d von Öffnungen ist in Fig.1 nicht gezeigt, da sie auf der entgegengesetzten Seite der schraubenförmigen Schnecke bezüglich der Reihe von Öffnungen 8a angeordnet ist.
Der Zentrifugalabscheider gemäß Fig.1 ist ferner mit zwei Verschlußköpfen 14,15 versehen, deren erster 14 am linken Ende (in Fig. 1) des Außenkörpers 1 angeordnet und deren zweiter 15 am rechten Ende desselben angeordnet ist. Der Zentrifugalabscheider wird mit dem Ölschlamm, der durch die Verarbeitung von Olivenfrüchten oder anderer ölhaltiger Produkte erhalten wurd, durch die Einspeisleitung 9 gefüllt, die in das Zufuhrrohr 3 mündet. Das Zufuhrrohr 3 verläuft innerhalb des Hohlkörpers 2a über mehr als die Hälfte von dessen Länge, und der Ölschlamm erreicht den Bereich, der durch die Oberfläche des Hohlkörpers 2a und durch den inneren Teil der Trommel 1 begrenzt ist, indem er durch die Öffnungen 8a,8b,8c,8d strömt.
Diese Art von bekannter Zentrifuge ist mit Ölauslaßdüsen 4a, 4b,4c (Figuren 1 und 2) und mit Wasserauslaßdüsen 5a,5b,5c versehen, wobei die Richtung der Öl- und Wasserströmung durch die Pfeile a,b,c bzw.a',b',c' angegeben ist. Die Düsen 4a,b,c und 5a,b,c sind am Verschlußkopf 14 vorgesehen, während der Verschlußkopf 15 Düsen 6 zum Abführen von Feststoffrückständen aufweist.
Der Zentrifugalabscheider weist ferner eine Motoruntersetzung 7 auf, um eine unabhängige Drehung des Außenkörpers 1 und der schraubenförmigen Schnecke 2,2a zu bewirken.
Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße horizontale Zentrifuge. Sie ist mit einem Zufuhrrohr 3 sehr kurzer Länge versehen, das am linken Ende des Hohlkörpers 2a (bezüglich der Figur) endet. Dieses Merkmal ist auch in EP-A-0 140 672 beschrieben.
Ferner sind die Wasserauslaßdüsen 5 nicht vorgesehen, sondern nur solche Düsen 4 sind vorhanden, die zum Ableiten des Öls nach außen dienen, wie auch aus Figur 4 ersichtlich.
Figuren 3, 4 und 5 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die schraubenförmige Schnecke zwei oder mehrere Blenden oder Trennscheiben aufweist. Diese Blenden oder Trennscheiben, die in den Figuren mit 11 und 12 bezeichnet sind, haben unterschiedliche Abmessungen, wobei insbesondere die Blende 12 einen kleineren Durchmesser hat als die Blende 11.
Die Blende 11 ist mit mittigen Durchlässen 16 versehen.
Eine weitere Blende oder Trennscheibe 13 ist mit der Trommel 1 fest verbunden und nahe den Düsen angeordnet, welche den Auslaßweg für die Olivenmasse und das in den Früchten enthaltene Wasser bilden.
Der horizontale Zentrifugalabscheider weist ferner eine motorische Planetenuntersetzung 7 auf, welche die unterschiedliche Drehzahl von Trommel und schraubenförmiger Schnecke erzeugt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Blenden oder Trennscheiben 11,12, von denen 12 einen kleineren Durchmesser besitzt als 11, in Verbindung mit der Blende oder Trennwand 13 und einem kürzeren Zufuhrrohr 3 ermöglicht die Durchführung einer hervorragenden Trennung des Öls (das durch die Düsen 4 abgeleitet wird) von den Feststoffrückständen und vom ursprünglich in den Früchten enthaltenen Wasser (die beide durch die Düsen 6 abgeleitet werden) ohne jede Zugabe von Trinkwasser. Die Zentrifuge ist auch wirkungsvoller, da kein Trinkwasser zugegeben wird und daher das Gesamtvolumen des ins Innere eingeleiteten Materials viel geringer ist.
Die Gründe, warum die Erfindung so wirksam ist, sind die folgenden:
- die kurze Länge des Zufuhrrohrs 3 erhöht den für die Abscheidung des Öls von den feuchten Feststoffen verwendeten Zentrifugierbereich;
- die Blende oder Trennscheibe 11 ermöglicht die Bildung einer Ölsäule, die sich im zylindrischen Teil der Trommel 1 entwickelt, und sie ermöglicht gleichzeitig, daß das am konischen Ende der Trommel 1 gebildete Öl die Ölsäule erreicht, welche die mittigen Durchführungen durchsetzt, wobei das Öl der Ölsäule durch die Düsen 4 abgeleitet wird;
- die Blende oder Trennscheibe 13 stabilisiert das Wasserniveau innerhalb der Trommel 1, wobei das Wasser zu deren Außenseite geleitet wird, indem es durch die Düsen 6 zusammen mit den Feststoffrückständen treten kann;
- die Düsen 4, die einstellbar sind, d.h. die auf- oder zugeschraubt werden können, ermöglichen die Erzielung einer nahezu vollständigen Trennung der Ölsäule von der Wassersäule durch Einstellung der Abmessungen der Ölsäule.
Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind drei einstellbare Düsen 4 zum Ableiten des Öls nach außen vorgesehen, und sie sind voneinander um einen Winkelabstand von 120º getrennt (Fig.4), jedoch könnte ihre Anzahl offensichtlich auch anders gewählt sein oder sie könnten in einer anderen Weise angeordnet sein.

Claims

1. Horizontale Zentrifuge zum Abscheiden von Öl aus Ölschlämmen, bestehend aus einer Trommel (1) mit einem konischen und einem zylindrischen Teil und zwei Verschlußköpfen (14,15), einem Zufuhrrohr (3) für den Ölschlamm, der sich durch den ersten (14) der beiden Verschlußköpfe erstreckt und nahe dem ersten Verschlußkopf (14) innerhalb eines Hohlkörpers (2a) mündet, welcher zusammen mit den schraubenförmigen Windungen (2) die Zentrifugalschnecke bildet, einer Reihe von Durchbrüchen (8a,8b,8c,8d) längs des Hohlkörpers (2a), Düsen (6) zur Wasser- und Festkörperentnahme, und mechanischen Mitteln, die eine unabhängige Rotation der Trommel (1) und der Schnecke (2,2a) erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: verstellbare Düsen (4) für den Ölabfluß, eine Blende bzw. Trennscheibe (13), die fest mit der Trommel (1) verbunden ist und nahe der Düsen (6) für den Wasser- und Festkörperabfluß angeordnet ist, wobei letztere Düsen ihrerseits an dem zweiten Verschlußkopf (15) angebracht sind, zwei weitere Blenden bzw. Trennscheiben (11,12), die mit dem Hohlkörper (2a) fest verbunden sind, von denen die erste (11) zentrale Durchgänge (16) und eine größere Ausdehnung als die zweite (12) aufweist, wobei die genannte erste Blende (11) in der Übergangszone liegt, wo die Form der Trommel (1) von der zylindrischen in die kegelstumpfartige Form übergeht, während die zweite Trennscheibe bzw. Blende (12) zwischen der ersten Trennscheibe (11) und der mit der Trommel (1) fest verbundenen Trennscheibe (13) liegt.