WO2001051165A1

WO2001051165A1 - Decanter for separating two liquid phases having different densities

Info

Publication number: WO2001051165A1
Application number: PCT/EP2000/013081
Authority: WO
Inventors: Rainer Frische; Bernd Best; Karlheinz Brunner
Original assignee: Dr Frische GmbH
Current assignee: Dr Frische GmbH
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2002-07-11
Also published as: AU2001228431A1; DE10000789A1

Abstract

The invention relates to a decanter for separating two liquid phases of an initial mixture optionally containing solid matter. Said phases have different densities. The inventive decanter comprises an inlet (6) for leading the initial mixture into the area of a screw (2), an immersion disc (3) upstream in relation to the outlet for the liquid phase of higher density, whereby said phase is situated radially outside. Said decanter also comprises a weir (4) that is arranged downstream in relation to the immersion disc and is used for said heavier phase and an additional weir (5) on the outlet of the lighter phase of lower density. Mechanic means (7, 8, 9, 10, 11) are provided in or between the spiral paths (2a) of the screw (2) and in the area of an intermediate layer (Z) that corresponds to the phase mixture layer in the separating zone between the lighter and the heavier liquid phase in the centrifugal field. Said means are provided at least in the area of the intermediate layer (Z) and in front of the immersion disc and prevent the phase mixture from flowing from the intermediate layer (Z) and passing through under the immersion disc.

Description

Dekanter zum Trennen zweier flüssiger Phasen unterschiedlicher DichteDecanter for separating two liquid phases of different densities

Zweiphasentrenndekanter, im folgenden als Zweiphasendekanter bezeichnet, sind in der Lage, nicht mischbare Flüssigkeiten, die unterschiedliche Dichten aufweisen, in eine leichte Phase und eine schwere Phase zu trennen und kontinuierlich getrennt auszutragen. Soweit das zu trennende Flüssigkeitsgemisch feinverteilte Feststoffe enthält, können diese zusammen mit einer der beiden Phasen abgetrennt und ausgetragen werden. Dreiphasendekanter sind hierzu ebenfalls imstande, wobei sie allerdings den abgetrennten Feststoff separat abziehen.Two-phase separating decanters, hereinafter referred to as two-phase decanters, are able to separate immiscible liquids, which have different densities, into a light phase and a heavy phase and to continuously discharge them separately. If the liquid mixture to be separated contains finely divided solids, these can be separated off and discharged together with one of the two phases. Three-phase decanters are also capable of this, although they separate the separated solids.

Zweiphasen- und Dreiphasendekanter sind für die unterschiedlichsten Nnwendungsgebiete und in verschiedensten Ausführungen vorgeschlagen worden, wobei Zweiphasendekanter in zahlreichen Fällen nicht zur Flüssig-Flüssig- Trennung, sondern standardmäßig zur Flüssig- Fest-Trennung eingesetzt werden. Verwiesen sei hier auf die folgenden Schriften: DE 42 05 885 Cl, DE 44 20 760 Cl, US 47 29 830, K EILL, Walter: Dreiphasentrennung mit Schneckenzentriήigen, Die Chemische Produktion, März 1985, Seite 6, DE 43 24 770 AI , in der zur Trennung von Öl-Wassergemischen aus CΝC-Maschinen eine oberflächenprofilierte Schnecke vorgeschlagen wird, und die DE 2 257 467 A, in der Mittel zum Verschieben der Trennungsgrenze zwischen einer schweren und leichten Flüssigkeit und zum Verhindern des Mitreißens der abgetrennten festen Phase durch die leichtere Flüssigkeit offenbart sind. Ein Strahlablenker verhindert, daß die zugeführte zu trennende Suspension in die auf der selben Dekanterseite sitzenden Abzugskanäle für die schwere flüssige Phase gerät.Two-phase and three-phase decanters have been proposed for a wide variety of uses and in a wide variety of designs, with two-phase decanters being used in many cases not for liquid-liquid separation, but as standard for liquid-solid separation. Reference is made here to the following documents: DE 42 05 885 Cl, DE 44 20 760 Cl, US 47 29 830, K EILL, Walter: Three-phase separation with screw centers, Die Chemische Produktion, March 1985, page 6, DE 43 24 770 AI, in which a surface-profiled screw is proposed for the separation of oil-water mixtures from CΝC machines, and DE 2 257 467 A, in which means for shifting the boundary between a heavy and light liquid and for preventing the separated solid phase from being carried away by the lighter liquid are disclosed. A beam deflector prevents the suspension to be separated from being fed into the discharge channels for the heavy liquid phase located on the same decanter side.

Ein typisches Beispiel für den Einsatz von Zweiphasendekantern stellt ferner die Gewinnung von Olivenöl aus feinvermahlenen Oliven dar. Im Schwerefeld des Dekanters wird der wäßrige Olivenbrei in eine reine Ölphase als leichte Phase und eine Feststoffpartikel enthaltende Fruchtwasserphase als schwerere Phase getrennt. Der Dekanter trägt diese beiden Phasen getrennt kontinuierlich aus. Damit die schwere wässrige, Feststoffe enthaltende Phase und leichte Olphase kontinuierlich getrennt ausgetragen werden können, enthält ein Zweiphasendekanter als Förderelement eine Förderschnecke mit einem Schneckenkörper 2. Dieser ist gemäß der schematischen Darstellung in FIG.l innerhalb einer Zentrifugentrommel 1 beziehungsweise eines Zentrifugalzylinders angeordnet. Die Förderschnecke hat eine geringfügig höhere Drehzahl als die Trommel, so daß sie eine ihrer Drehrichtung entsprechende Förderwirkung ausübt. Eine äquivalente alternative Maßnahme hierzu besteht darin, die Förderschnecke für eine entgegengesetzte Förderrichtung auszulegen und mit geringfügig niedrigerer Drehzahl als die der Trommel laufen zu lassen. Auf der Förderschnecke ist zwischen Eintrittsstelle E des ungetrennten Breis und der Austrittsstelle der schweren, feststoffhaltigen Flüssigphase eine sogenannte Tauchscheibe 3 angebracht. Diese Tauchscheibe 3 ist radial und dicht auf dem Schneckenkörper 2 angebracht. Der Durchmesser der Scheibe 3 ist so dimensioniert, daß zwar die entölte Feststoffe F enthaltende, schwere Phase W, von der Schnecke gefordert, durch den Ringspalt zwischen Tauchscheibe 3 und Zentrifugentrommel 1 durchtreten kann, nicht jedoch die im Zentrifugal-feld aufschwimmende, innen liegende leichte Olphase O.A typical example of the use of two-phase decanters is the extraction of olive oil from finely ground olives. In the decanter's gravity field, the aqueous olive pulp is separated into a pure oil phase as the light phase and an amniotic fluid phase containing solid particles as the heavier phase. The decanter continuously carries out these two phases separately. So that the heavy aqueous phase containing solids and light oil phase can be continuously discharged separately, a two-phase decanter contains a screw conveyor with a screw body 2 as the conveying element. According to the schematic representation in FIG. 1, this is arranged within a centrifuge drum 1 or a centrifugal cylinder. The screw conveyor has a slightly higher speed than the drum, so that it exerts a conveying effect corresponding to its direction of rotation. An equivalent alternative measure to this is to design the screw conveyor for an opposite conveying direction and to run it at a slightly lower speed than that of the drum. A so-called immersion disk 3 is attached to the screw conveyor between the entry point E of the undivided pulp and the exit point of the heavy, solid-containing liquid phase. This immersion disk 3 is mounted radially and tightly on the screw body 2. The diameter of the disc 3 is dimensioned such that the heavy phase W containing deoiled solids F, as required by the screw, can pass through the annular gap between the immersion disc 3 and the centrifuge drum 1, but not the light, floating inside, in the centrifugal field Olphase O.

Der Austritt der Olphase auf der einen Seite und der Austritt der wässrigen, entölte Feststoffe F enthaltenden, schweren Phase (Wasserphase W) erfolgt über sogenannte Wehre 4, 5. Diese stellen im wesentlichen Lochscheibenverschlüsse der Zentrifugentrommel 1 dar, wobei der Öffnungsdurchmesser des Ölwehres 5 einige Millimeter enger gestellt ist als der des Wehres 4 für die schwere Phase. Entsprechend dieser Differenz im Öffnungsdurchmesser des Wehres 5 auf der Ölseite und des Wehres 4 auf der Wasserseite stellt sich an der oben erwähnten Tauchscheibe 3 auf der Ölseite ein höherer Flüssigkeitsspiegel als auf der Wasserseite ein. Durch die Wahl des Öffiiungsunterschiedes des Wehres 5 für die leichte Phase und des Wehres 4 für die schwere Phase kann der Betrieb des Dekanters so eingestellt werden, daß die Trennzone zwischen schwerer Phase und leichter Phase einen geringeren Radius aufweist als die Tauchscheibe 3. In diesem Fall fließt unter der Tauchscheibe lediglich die Feststoffe enthaltende schwere Phase (Wasserphase) durch, wohingegen sich die leichte Phase (Olphase) an der Tauchscheibe staut. Im Betrieb aufschwimmendes und sich als leichte Phase abtrennendes Öl fließt dann entgegen der Förderrichtung der Schnecke in Richtung des Ölwehres 5 und tritt über dieses aus. Die Förderrichtung der Schnecke für den Feststoff ist hier durch die lediglich schematisch angedeuteten Schnecken wendel 2a angezeigt. Zweiphasendekanter, die im Prinzip so aufgebaut sind, wie schematisch in FIG.l dargestellt ist, werden beispielsweise von der Westfalia Separator AG angeboten (Typenbezeichnung CA 226, CA 366, CA 450 und CA 505). Diese Dekanter sind als Dekanter mit im allgemeinen horizonal liegender Trommel ausgeführt. Es gibt jedoch auch Dekanter, die z.B. mit vertikal stehender Trommel arbeiten, wobei infolge der hohen Drehzahlen die Verhältnisse im Zentrifugalbetrieb sich nicht von denen bei horizontal oder schräg stehender Trommel unterscheiden. Es sind inzwischen zahlreiche unterschiedliche Schneckenformen und Einlaufmittel für den noch nicht getrennten Brei realisiert worden. In der gezeigten Ausführungsfrom ist ein durch den Schneckenkörper 2 gefühltes Einlaufrohr 6 mit nachgeschaltetem, am Schneckenköφer 2 befestigten Verteiler (nicht dargestellt) als Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung des Einlaufmittels vorgesehen. Das oder die Einlaufmittel können auch noch in den Raum zwischen den Wendelgängen der Schnecke hineinragende Einlaufrohrteile beinhalten. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf andere Ausführungen angewandt werden, wie dem Fachmann in der folgenden Beschreibung deutlich wird.The exit of the oil phase on the one hand and the exit of the aqueous heavy phase containing deoiled solids F (water phase W) takes place via so-called weirs 4, 5. These essentially represent perforated disk closures of the centrifuge drum 1, the opening diameter of the oil weir 5 being a few Is set millimeter narrower than that of weir 4 for the difficult phase. In accordance with this difference in the opening diameter of weir 5 on the oil side and weir 4 on the water side, a higher liquid level is established on the above-mentioned immersion disk 3 on the oil side than on the water side. By selecting the opening difference of weir 5 for the light phase and weir 4 for the heavy phase, the operation of the decanter can be set so that the separation zone between the heavy phase and the light phase has a smaller radius than the immersion disk 3. In this case only the heavy phase (water phase) containing solids flows through under the immersion disk, whereas the light phase (oil phase) accumulates on the immersion disk. Oil floating during operation and separating as a light phase then flows in the direction of the oil weir 5 against the direction of conveyance of the screw and exits through it. The direction of conveyance of the screw for the solid is indicated here by the screw spirals 2a, which are only indicated schematically. Westfalia Separator AG, for example, offers two-phase decanters, which are basically constructed as shown schematically in FIG. 1 (type designations CA 226, CA 366, CA 450 and CA 505). These decanters are designed as decanters with a generally horizontal drum. However, there are also decanters that work, for example, with the drum standing vertically, whereby, due to the high speeds, the conditions in centrifugal operation do not differ from those with the drum standing horizontally or at an angle. In the meantime, numerous different screw shapes and enema agents have been implemented for the porridge which has not yet been separated. In the embodiment shown, an inlet pipe 6, felt by the screw body 2, with a downstream distributor (not shown) attached to the screw body 2 is provided as an example of a possible embodiment of the inlet means. The inlet means or the inlet means can also include inlet tube parts protruding into the space between the spiral flights of the screw. However, the present invention can be applied to other implementations, as will become apparent to those skilled in the art from the following description.

hi vielen praktischen Fällen eines nach dem obigen Prinzip arbeitenden Zweiphasendekanters hat sich nun gezeigt, daß trotz der durch die Tauchscheibe bewirkten Sperre für das Öl abschleuderbares Öl unter der Tauchscheibe hindurch auf die Seite der schweren entölten Phase übertritt. Obwohl versucht wurde, mit einer Reihe von technischen Maßnahmen diesen Übertritt des Öls zu verhindern, konnten bisher nur Teilerfolge erzielt werden. Offensichtlich ist eine Reihe unterschiedlicher Phänomene für den durch den Ölübertritt bewirkten Ölaus- beuteverlust verantwortlich. Dabei gelten die Phänomene im wesentlichen für Zwei- und Dreiphasendekanter, der lediglich die Feststoffphase getrennt austrägt, in gleicher Weise.In many practical cases of a two-phase decanter operating according to the above principle, it has now been shown that, despite the lock for the oil that can be thrown off by the immersion disk, oil that can be thrown off passes under the immersion disk to the side of the heavy, deoiled phase. Although attempts have been made to prevent this transfer of the oil with a number of technical measures, only partial success has so far been achieved. Obviously, a number of different phenomena are responsible for the loss of oil yield caused by the oil spill. The phenomena apply essentially to two- and three-phase decanters, which only discharge the solid phase separately, in the same way.

Nach Meinung der Fachwelt tritt der Ölverlust dadurch auf, daß auf der Trommelwand zentrifugal abgeschiedene Feststoffe abschleuderbares Öl mit einfangen und dieses Öl mit den Feststoffen durch die Förderschnecke unter der Tauchscheibe 3 hindurch in die Austragszone der entölten Masse gelangen. Eine gängige Gegenmaßnahme gegen diesen Ölverlust besteht darin, die abgeschleuderten Feststoffe in der entölten Zone des Dekanters, z. B. durch eine spezielle Form der Förderschnecke, umzuwälzen und so zumindest Teile des mit einge- schlossenen Öls freizusetzen. In etlichen Fällen konnte durch derartige Maßnahmen die Ölausbeute auch deutlich verbessert werden.According to experts, the oil loss occurs due to the fact that on the drum wall centrifugally separated solids capture oil which can be spun off and this oil and the solids get through the screw conveyor under the plunger 3 into the discharge zone of the deoiled mass. A common countermeasure against this oil loss is to remove the spun off solids in the de-oiled zone of the decanter, e.g. B. by a special shape of the screw conveyor, to circulate and so at least parts of the release closed oil. In a number of cases, such measures have also significantly improved the oil yield.

Auch in der DE-PS 933 380 wird auf den abgetrennten Feststoff mechanisch eingewirkt. Diese Schrift beschreibt eine spezielle in ihrem inneren Trennraum mit einem Tellersatz bestückte Zentrifuge. Die konzentrisch durchlochte Trommel trägt an ihrer Außenwand unterschiedlich geformte und ausgerichtete Schaufeln, die sich in den durch die Trommellöcher bewegten Schlamm aus abgetrennten Feststoffen erstrecken und diesen bearbeiten und in Richtung zur Schlammaustragungsstelle fordern.DE-PS 933 380 also acts mechanically on the separated solid. This document describes a special centrifuge equipped with a set of plates in its inner separation space. The concentrically perforated drum carries on its outer wall differently shaped and aligned blades which extend into the sludge from separated solids moving through the drum holes and process them and request them towards the sludge discharge point.

Trotz der jahrzehntelangen Bemühungen an Tellerzentrifugen und Dekantern besteht nach wie vor ein Bedarf an einem Dekanter, d.h. einer Vollmantelschneckenzentrifuge mit kontinuierlichem Feststoffaustrag, der zwei flüssige Phasen aus einem gegebenenfalls Feststoffe enthaltenden Ausgangsgemischs trennt und bei dem die Qualität und Ausbeute der im Zentrifugalfeld aufschwimmenden leichteren Phase noch weiter dem theoretisch möglichen Wert angenähert bzw. verbessert werden können.Despite decades of efforts in plate centrifuges and decanters, there is still a need for a decanter, i.e. a solid-bowl screw centrifuge with continuous solids discharge, which separates two liquid phases from a starting mixture which may contain solids and in which the quality and yield of the lighter phase floating in the centrifugal field can be further approximated or improved to the theoretically possible value.

Die im Anspruch 1 gekennzeichnete, diese Aufgabenstellung bewältigende Lösung beruht darauf, daß ein Hauptgrund für den dargelegten Verlust an der leichteren Phase und auch eine wirksame Gegenmaßnahme gegen den Ausbeuteverlust gefunden werden konnten. Entgegen der landläufig verbreiteten Meinung ist das Austragen von mitgerissenen Teilen der leichten Phase bzw. Olphase im Feststoff offenbar nicht der allein dominierende Grund für den zu bekämpfenden Ausbeuteverlust.The solution to this task, characterized in claim 1, is based on the fact that a main reason for the loss described in the easier phase and also an effective countermeasure against the loss of yield could be found. Contrary to popular belief, the removal of entrained parts of the light phase or oil phase in the solid is obviously not the only dominant reason for the loss of yield to be combated.

So wurde von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung gefunden, daß Einbauten, die mechanisch auf eine Mischschicht zwischen leichter, aufschwimmender Phase (Olphase) und schwererer Phase (wäßrige feststoffbeladene Phase) einwirken, eine erhebliche Steigerung der Ausbeute hervorrufen. Besonders wirksam sind dabei solche Einbauten, die die Mischschicht entgegen der Schneckenforderrichtung von der Tauchscheibe wegfordern und damit die Verweilzeit der Mischphase der Zwischenschicht im Dekanter erhöhen, wie weiter unten dargelegt. Diese Misch- oder Zwischenschicht beider flüssigen Phasen bildet sich abhängig von der Entfernung zur Eintragungsstelle mehr oder weniger stark aus. An der Eintragungsstelle ist die Schicht in der Regel dicker und sollte mit wachsendem Abstand zur Austra- gungsstelle dünner werden. Wie weiter unten dargelegt, kommt es jedoch sowohl in Dekalitern mit Förderschnecke als auch in Trennzentrifugen ohne Förderschnecke zu einer unerwünschten Verbreiterung der Zwischenschicht.It was found by the inventors of the present application that internals which act mechanically on a mixed layer between the light, floating phase (oil phase) and heavier phase (aqueous solids-laden phase) cause a considerable increase in the yield. In particular, internals are particularly effective in this case which urge the mixing layer away from the immersion disk in the opposite direction to the screw and thus increase the residence time of the mixing phase of the intermediate layer in the decanter, as explained below. This mixed or intermediate layer of both liquid phases is more or less strongly formed depending on the distance to the entry point. At the entry point, the layer is usually thicker and should increase as the distance from the thinning point. As explained below, however, there is an undesirable widening of the intermediate layer both in decaliters with a screw conveyor and in centrifuges without a screw conveyor.

Prinzipiell erbringen alle Maßnahmen eine Verbesserung, die dafür sorgen, daß die an der Tauchscheibe liegende Zwischenschicht entgegen der obigen Regel nicht wieder breiter wird und sich vor allem nicht so verbreitert, daß ein Übertritt der Mischphase dieser Zwischenschicht und damit auch der leichteren Phase bzw. des Öls unter der Tauchscheibe hindurch in die abgezogene schwerere Phase stattfindet. Die Zwischenschicht entsteht, am Beispiel eines zu trennenden ölhaltigen Breis aufgezeigt, folgendermaßen: Wird der zu trennende ölhaltige Zustrom in die rotierende Zylindertrommel des Dekanters eingespeist, so wandern Feststoff und schwere wässrige Phase zur Zylinderaußenwand, Öltröpfchen dagegen schwimmen auf und bilden die innen in der Zentrifugentrommel liegende Olphase. Zumindest zeitweise befindet sich zwischen der entölten Wasserphase und der wasserfreien Olphase die aus beiden Phasen bestehende Mischschicht Z (FIG.l). Diese besteht im wesentlichen aus Öltröpfchen in Wasser auf der Wasserphasenseite und Wassertröpfchen in Öl auf der Ölphasenseite. Dieses Phasengemisch verhält sich allerdings bezüglich seines Fließverhaltens aufgrund der äußerst hohen Grenzfläche und der daraus resultierenden Wechselwirkungen offenbar nicht wie eine Flüssigkeit, sondern vielmehr wie ein Feststoffbrei, wie die Erfinder ermittelten. Dies fuhrt dazu, daß die Zwischenschicht Z durch die Förderwirkung der Schnecke vor die Tauchscheibe geschoben wird, an der die Zwischenschicht gestaucht wird und sich nach oben und unten entsprechend verbreitert. Diese Verbreiterung kann so weit erfolgen, daß Teile dieser Zwischenschicht mit der schweren Wasseφhase unter der Tauchscheibe hindurchgedrückt werden und mit dieser entölten schweren Phase ausgetragen werden. Dieses bisher nicht erkannte und in einem Dekanter auch kaum nachzuverfolgende Verhalten läßt sich an einer Labor-Becherzentrifuge demonstrieren. Trennt man mit der Becherzentrifuge den besagten ölhaltigen Feststoffbrei auf, so ergibt sich das Phasenbild: wäßrige Phase mit am Becherboden liegenden Feststoffen, Zwischenschicht aus Wasser- und Ölphasengemisch und darüber liegende Olphase. Sticht man nun von oben mit einem Spatel in die Zwischenschicht und bewegt den Spatel parallel zur Schicht in Richtung gegen die Becherwand, löst sich die Zwischenschicht wie eine zusammenhängende Scheibe vom gegenüberliegenden Wandbereich ab und wird auf der anderen Becherwandseite einseitig deformiert und verbreitert. Eine Maßnahme, die aufgezeigte Förderung der Zwischenphase Z gegen die Tauchscheibe zu unterdrücken, besteht darin, die Schneckenwendel im Bereich der zu erwartenden Zwischenschicht und damit gerade nicht oder nicht nur im weiter außen liegenden Bereich des abgeschleuderten Feststoffs, zu verändern. So kann man im Bereich der Zwischenphase Z die Schneckenwendel aussparen und damit in diesem ausgesparten Bereich die Förderleistung auf die Zwischenschicht vermindern. Der Übertritt abschleuderbaren Öls unter der Tauchscheibe hindurch kann allerdings speziell dadurch ganz erheblich reduziert werden, daß auf dem Schneckenköφer vor der Tauchscheibe Einbauten befestigt sind, deren Förderelemente gegen die Förderrichtung der Schneckenwendel wirken und die ferner eng begrenzt im zu erwartenden Trennzonenbereich zwischen flüssiger schwerer Phase und flüssiger Olphase diese Förderleistung erbringen. Solche Einbauten können nicht nur zwischen den Wendeln vorgesehen werden, sondern auch in den genannten Aussparungen der Wendel angebracht werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Einbauten turbinenflügel- ähnlich ausgelegt. Mechanische Einbauten, die speziell auf die Zwischenschicht wirken, erhöhen ferner deren Verweilzeit im Zentrifugalfeld, so daß auch hierdurch das Trennungsergebnis verbessert wird.In principle, all measures bring an improvement, which ensure that the intermediate layer lying on the immersion disk does not become wider again, contrary to the above rule, and above all does not widen so much that the mixed phase of this intermediate layer and thus also the lighter phase and / or Oil takes place under the plunger in the heavier phase. The intermediate layer is created as shown in the example of an oil-containing pulp to be separated: If the oil-containing inflow to be separated is fed into the rotating cylinder drum of the decanter, solid and heavy aqueous phase migrate to the outer wall of the cylinder, while oil droplets float up and form the inside in the centrifuge drum lying oil phase. At least at times the mixed layer Z (FIG. 1) consisting of both phases is located between the deoiled water phase and the anhydrous oil phase. This essentially consists of oil droplets in water on the water phase side and water droplets in oil on the oil phase side. However, due to the extremely high interface and the resulting interactions, this phase mixture apparently does not behave like a liquid, but rather like a slurry of solids, as the inventors determined. This leads to the fact that the intermediate layer Z is pushed by the conveying action of the screw in front of the immersion disk, on which the intermediate layer is compressed and widens accordingly upwards and downwards. This broadening can take place to such an extent that parts of this intermediate layer with the heavy water phase are pushed under the immersion disk and are carried out with this heavy oil-de-oiled phase. This previously unrecognized behavior, which can hardly be traced in a decanter, can be demonstrated in a laboratory cup centrifuge. If one separates the said oil-containing solid pulp with the cup centrifuge, the result is the phase pattern: aqueous phase with solids lying on the cup bottom, intermediate layer of water and oil phase mixture and oil phase above. If you prick the spatula from above with a spatula and move the spatula parallel to the layer towards the cup wall, the spacer separates from the opposite wall area like a cohesive disc and is deformed and widened on one side on the other cup wall side. One measure to suppress the indicated conveyance of the intermediate phase Z against the immersion disk is to change the screw helix in the area of the intermediate layer to be expected and thus not at all, or not only in the area of the spun off solid that lies further away. In this way, the screw spiral can be left out in the area of the intermediate phase Z and the conveying capacity on the intermediate layer can be reduced in this area. The transfer of oil that can be thrown off under the immersion disk can, however, be significantly reduced in particular by the fact that internals are attached to the screw body in front of the immersion disk, the conveying elements of which act against the conveying direction of the screw helix and which are also narrowly limited in the expected separation zone area between the liquid heavy phase and liquid oil phase provide this output. Such internals can not only be provided between the coils, but can also be installed in the mentioned recesses in the coil. According to a preferred embodiment, these internals are designed similar to turbine blades. Mechanical internals, which act specifically on the intermediate layer, also increase their dwell time in the centrifugal field, so that the separation result is also improved as a result.

Beispielsweise sind die Förderelemente ringförmig um den Schneckenköφer angeordnet. Sie sind so gebaut, daß die entgegen der Schneckenförderung fließende leichte Phase (Öl) ohne Störung ausgetragen werden kann. Ebenso wird die im Fall des Zweiphasendekanters in Förderrichtung der Schnecken wendel fließende schwere (wässrige) Phase in ihrer Fließrichtung nicht behindert. Dasselbe gilt für die beim Dreiphasendekanter in der Regel entgegen dieser Förderrichtung strömende schwerere (wässrige) Phase. Der äußere Radius der erfindungsgemäßen Einbauten ist kleiner bevorzugt gleich dem Außenradius der Tauchscheibe. Er sollte zumindest so dimensioniert sein, daß zwischen ihm und dem von der Zentrifuge abgeschleuderten und vom Schneckenköφer geförderten Feststoff stets eine fließfähige schwere flüssige (wässrige) Zone vorhanden ist.For example, the conveyor elements are arranged in a ring around the screw body. They are built in such a way that the light phase (oil) flowing against the screw conveyor can be discharged without disturbance. Likewise, in the case of the two-phase decanter, the heavy (aqueous) phase flowing helically in the conveying direction of the screws is not impeded in its flow direction. The same applies to the heavier (aqueous) phase that usually flows against this direction of conveyance in the three-phase decanter. The outer radius of the internals according to the invention is preferably less than the outer radius of the immersion disk. It should at least be dimensioned in such a way that a flowable, heavy liquid (aqueous) zone is always present between it and the solid thrown off by the centrifuge and conveyed by the screw body.

Ein derartiger Einbau kann im einfachsten Fall aus einem dünnen Stab oder Rohr bestehen, das im Schneckenköφer befestigt ist und radial in die Zentrifugentrommel ragt, wobei am Ende dieses Rohr oder dieser Stab eine schräggestellte Metallplatte als Flügelelement aufweist. Das Flügelelement dreht sich ebenso wie der Schneckenköφer im Vergleich zur Zentrifugentrommel mit um die Differenzdrehzahl zwischen Trommel und Schneckenköφer höherer bzw. niedrigerer Geschwindigkeit. Von derartigen Flügeln lassen sich mehrere radial am Schneckenköφer befestigen, wobei sie ein oder mehrere Förderräder um den Schneckenköφer herum bilden. Sie können auch wie die Schnecke spiralförmig zwischen die Wendel eingebaut sein.In the simplest case, such an installation can consist of a thin rod or tube which is fastened in the screw body and projects radially into the centrifuge drum, at the end of this tube or rod having an inclined metal plate as the wing element. The wing element, like the screw body, rotates in comparison to the centrifuge drum with the difference in speed between the drum and the screw body higher or lower speed. Several of these blades can be radially attached to the screw body, forming one or more feed wheels around the screw body. Like the screw, they can also be installed in a spiral between the helix.

Zur Verbesserung des Ölablaufs können zusätzlich zwischen Einlaufrohr und Wehr für die leichte Phase (Olphase) entsprechende Einbauten eingesetzt werden, wobei jedoch deren Förderrichtung im Fall eines Zweiphasendekanters mit der des Schneckenköφers übereinstimmt und somit vom Wehr für die leichte Phase weg fördert. Sind diese Einbauten zusätzlich zu denen im Bereich vor der Tauchscheibe vorhanden, ist die Förderrichtung der Einbauten vorzugsweise jeweils zum Mittelpunkt der Zentrifugentrommel ausgerichtet. Damit wird die Zwischenschicht nicht nur von der Tauchscheibe, sondern auch vom Wehr für die leichtere Phase weg gefördert. Auch hierdurch verbessert sich die Ölqualität weiter.To improve the oil drainage, appropriate internals can also be inserted between the inlet pipe and weir for the light phase (oil phase), but their direction of conveyance in the case of a two-phase decanter coincides with that of the screw body and thus conveys away from the weir for the light phase. If these internals are present in addition to those in the area in front of the immersion disk, the conveying direction of the internals is preferably aligned with the center of the centrifuge drum. This means that the intermediate layer is not only conveyed away from the immersion plate, but also from the weir for the easier phase. This also further improves the oil quality.

Durch Wahl der Geometrie der Flügel, insbesondere durch Wahl der Steilheit, bzw. des Anstellwinkels der Flügelblätter, läßt sich die Wirkung der Einbauten optimieren. So kann man die Flügel bzw. Einbauten im Bereich der Tauchscheibe so schräg nach oben stellen, daß die Zwischenschicht zur leichten Phase hin angehoben wird. Im Bereich des Wehres für die leichtere Phase wählt man hingegen die Ausrichtung der Flügel bzw. Einbauten so, daß die Zwischenschicht etwa entsprechend der Anhebung abgesenkt wird, um das gewünschte Entmischungsgleichgewicht nicht zu stören.The effect of the internals can be optimized by choosing the geometry of the blades, in particular by choosing the slope or the angle of attack of the blades. So you can set the wings or internals in the area of the plunger so that the intermediate layer is raised towards the light phase. In the area of the weir for the lighter phase, on the other hand, the orientation of the wings or internals is selected such that the intermediate layer is lowered approximately in accordance with the elevation, in order not to disturb the desired separation equilibrium.

Von entscheidender Bedeutung bei der Auslegung der Einbauten ist grundsätzlich, daß die Einbauten den Fluß der leichten und schweren flüssigen Phase nicht behindern. Wenn man diese Bedingung einhält, kann der Fachmann eine Vielzahl von verschiedenen Einbauten zwischen oder auch an den Schnecken wendein im Bereich der Zwischenschicht wählen, die deren Übertritt unter der Tauchscheibe hindurch verhindern.It is of fundamental importance when designing the internals that the internals do not hinder the flow of the light and heavy liquid phase. If this condition is observed, the person skilled in the art can choose a large number of different internals between or on the screws in the area of the intermediate layer, which prevent them from passing under the immersion disk.

Die oben beschriebenen Einbauten lösen nicht nur in Zwei- und Dreiphasendekantern zur Trennung der besagten Ausgangsgemische mit gegebenenfalls enthaltenen Feststoffen die erfindungsgemäße Aufgabe. Die erfindungsgemäßen Merkmale sind ferner mit Vorteil speziell auch auf Extraktionsdekanter anwendbar, in denen ebenfalls eine schwere zumeist wässrige mit Feststoffen beladene Phase (das Raffinat) von einer leichten, normalerweise organischen Phase (dem Extrakt) getrennt werden soll. Die Vermischung der beiden zugefühiten Phasen erfolgt vor oder beim Eintritt in den Dekanter, der wieder eine Trennung in zwei Phasen bewirkt. In Dekantem, in denen die Vermischung in einer Mischzone des Dekanters stattfindet, hat man zur besseren Vermischung speziell in diesem Dekantermisch- zonenabschnitt zwischen den Schnecken wendein mechanische Verwirbelungselemente vorgesehen, um den Stoffaustausch in der Dekantermischzone zu verbessern. In den Klärzonen des Extraktionsdekanters bildet sich wie beim reinen Trenndekanter wiederum die oben erläuterte Zwischenschicht, die je nach Phasensystem unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann. Eine Gegenmaßnahme zur Reduzierung der Zwischenschichtdicke wäre, den Zufluß zu drosseln und/oder die Drehzahl des Dekanters zu erhöhen. Eine wesentlich vorteilhaftere und wirksamere Lösung bieten allerdings die erfindungsgemäßen Förderelemente, die im Gegensatz zu den möglichen Verwirbelungselementen der Mischzone in den Klärzonen bzw. in der Klärzone des Extraktionsdekanters vor der Tauchscheibe vorgesehen sind. Durch diese Förderelemente wird die Verweilzeit der Mischphase in der sich in den Klärzonen bildenden Zwischenschicht im Zentrifugalfeld erhöht und eine Annäherung an das theoretisch zu erzielende Mischphasenpro fil mit Ausbauchung an der Eintragungsstelle und stetiger Schichtdickenabnahme zu den Rändern hin erzielt.The internals described above achieve the object of the invention not only in two- and three-phase decanters for separating said starting mixtures with any solids present. The features according to the invention can also advantageously be used especially for extraction decanters, in which also a heavy, usually aqueous phase loaded with solids (the raffinate) of a light, normally organic phase (the extract) should be separated. The mixing of the two supplied phases takes place before or when entering the decanter, which in turn causes a separation into two phases. In decanters in which the mixing takes place in a mixing zone of the decanter, mechanical intermingling elements have been provided between the screws for better mixing, especially in this decanter mixing zone section, in order to improve the mass transfer in the decanter mixing zone. In the clarification zones of the extraction decanter, as in the case of the pure separating decanter, the intermediate layer explained above is again formed, which can vary in strength depending on the phase system. A countermeasure for reducing the intermediate layer thickness would be to restrict the inflow and / or to increase the speed of the decanter. However, the conveyor elements according to the invention offer a much more advantageous and effective solution, which, in contrast to the possible swirling elements of the mixing zone, are provided in the clarification zones or in the clarification zone of the extraction decanter in front of the immersion disk. These conveying elements increase the dwell time of the mixing phase in the intermediate layer in the centrifugal field that forms in the clarification zones, and an approximation to the theoretically achievable mixing phase profile with bulging at the entry point and a constant decrease in layer thickness towards the edges is achieved.

Im Stand der Technik sind zwar bereits zusätzliche mechanische Mittel in Dekantertrommeln oder Tellerzentrifugen eingesetzt worden, die jedoch nicht in der erfindungsgemäßen Weise auf eine Zwischenschicht oder Mischphase zweier zu trennender flüssiger Phasen einwirken.In the prior art, additional mechanical means have already been used in decanter drums or plate centrifuges, but they do not act on an intermediate layer or mixed phase of two liquid phases to be separated in the manner according to the invention.

h der DE-PS 9 13 880 soll ein Stärke-Kleber-Gemisch in die Feststoffphase Stärke und eine flüssige Phase in Form einer schlammigen Maiskleberschicht getrennt werden. Diese Schlammschicht bildet sich bei der Trennung des zugeführten Stärke-Kleber-Gemisches als Phase geringerer Nbsetzfähigkeit und behindert durch ihre langsame Bewegung zur Nustra- gungsstelle die Trennung des zugeführten Gemisches. Um dieses Problem zu bewältigen, wird mit zwei Bandschnecken gearbeitet, von denen die sich bis angenähert zur Trommelwand erstreckende Schnecke zwei Stränge entgegengesetzter Steigung aufweist. Mit dem einen Strang wird die Stärke ausgeräumt, mit dem anderen Strang wird der Schlamm aus Kleber und Wasser in entgegengesetzter Richtung ausgeräumt. Die zusätzliche innere Schnecke, deren vergleichsweise kürzere Gänge in die Schlammschicht bzw. Maiskleberschicht greifen, sorgt nun lediglich dafür, daß die Schlammschicht schneller zu ihrer Austragungsstelle bewegt wird, als sie sich sonst zu dieser Austragungsstelle bewegen würde. Damit wird der Bildung der Schlammschicht durch deren beschleunigte Ableitung entgegengewirkt.h DE-PS 9 13 880 a starch-adhesive mixture is to be separated into the solid phase starch and a liquid phase in the form of a muddy corn adhesive layer. This layer of sludge forms during the separation of the supplied starch-adhesive mixture as a phase of lower settling capacity and, due to its slow movement to the point of application, hinders the separation of the supplied mixture. In order to overcome this problem, two band screws are used, of which the screw, which extends approximately to the drum wall, has two strands of opposite pitch. The starch is cleared out with one strand, the adhesive and water sludge with the other strand in the opposite direction. The additional inner screw, the comparatively shorter courses of which engage in the mud layer or corn glue layer, now only ensures that the mud layer is quicker to theirs Host location is moved than it would otherwise move to this host location. The formation of the sludge layer is counteracted by its accelerated discharge.

In der vorliegenden Erfindung wird hingegen mit den speziell auf die Zwischenschicht zwischen zwei zu trennenden flüssigen Phasen einwirkenden mechanischen Mitteln verhindert, daß die Zwischenschicht sich unter dem Wem- für die schwerere flüssige Phase hindurch schiebt, und dafür gesorgt, daß die Zwischenschicht im Dekanter verbleibt, so daß auch sie noch getrennt wird. Hierzu wird die Zwischenschicht, die z.B. sowohl Öl als auch die schwerere flüssige Wasser Phase enthält und sich wie ein Feststoffbrei verhält, nicht etwa zu einer Austragungsstelle befördert, in deren Richtung sie sich sonst auch bewegen würde, sondern entgegen dieser Richtung, durch die sie sonst von der Schnecke in Richtung zum Austrag für Wasser und Feststoff gefördert wird.In the present invention, on the other hand, the mechanical means which act specifically on the intermediate layer between two liquid phases to be separated prevent the intermediate layer from sliding under the who for the heavier liquid phase and ensure that the intermediate layer remains in the decanter, so that it is still separated. For this, the intermediate layer, e.g. contains both oil and the heavier liquid water phase and behaves like a slurry of solid, not transported to a discharge point in the direction of which it would otherwise move, but against this direction, through which it would otherwise move from the screw towards the discharge for water and solids.

hi der DE 33 01 099 AI ist neben Vollmantelzentrifugen zur Schlammentfeuchtung ein Dekanter für diesen Zweck, d.h. zur Abtrennung einer festen von einer flüssigen Phase (Wasser) beschrieben. Zwischen den Schneckengängen des Dekanters sind alternierend unterschiedliche mechanische Mittel vorgesehen, die einen Seher-Effekt in dem zu entwässernden Schlamm hervorrufen sollen, in dem sie zusätzliche Bewegungsenergie in den Schlamm einbringen. Der Schlamm wird hierzu abwechselnd in einer Richtung und vor- sowie auch zurückbewegt und zwar über den gesamten radialen Schneckenbereich.hi the DE 33 01 099 AI is in addition to solid bowl centrifuges for sludge dehumidification a decanter for this purpose, i.e. described for the separation of a solid from a liquid phase (water). Different mechanical means are provided alternately between the decanter's screw flights, which are intended to produce a seer effect in the sludge to be dewatered by introducing additional kinetic energy into the sludge. For this purpose, the sludge is moved alternately in one direction and back and forth over the entire radial screw area.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert: Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings: It shows

FIG.l einen charakteristischen Ausschnitt eines üblichen Zweiphasendekanters in sche- matischer Darstellung zur Veranschaulichung des prinzipiellen Aufbaus;FIG. 1 shows a characteristic section of a conventional two-phase decanter in a schematic representation to illustrate the basic structure;

FIG.2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zweiphasendekanter nach FIG.1 und FIG.3 ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ein einem Dreiphasendekanter.2 shows an embodiment of the invention in a two-phase decanter according to FIG. 1 and FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the invention in a three-phase decanter.

Im Zweiphasendekanter der FIG. l und 2 wird ein ölhaltiger auf übliche Weise malaxierter Brei (z.B. aus zerkleinerten Oliven und Wasser) über das Einlaufrohr 6 in den radialen Bereich des Dekanters zugeführt, in dem sich die Öl/Wasserzwischenschicht Z an der Trennzone zwischen den getrennten flüssigen Phasen unterschiedlicher Dichte ausbildet. Die Schicht Z ist nur skizziert, ohne die oben erläuterte variierende Dicke der Schicht bzw. Trennzone darzustellen. Gemäß FIG.2 sind im Bereich der Zwischenschicht Z mehrere entgegengesetzt schräg angestellte Flügel 7, 8, 10, 11 gezeigt, die jeweils an einem Stab 9 befestigt sind, der zwischen zwei Wendelgängen 2a am Schneckenköφer 2 angebracht ist. Der Flügel 7,10 fördern entgegen der Förderrichtung der Schnecke die Zwischenschicht im Bereich vor der Tauchscheibe 3 von dieser weg. Sie sind vorzugsweise schräg nach oben angestellt, um die Zwischenschicht in diesem Bereich auch noch in Richtung der Ölschicht anzuheben. Hierdurch wird der Ölaustrag nicht beeinträchtigt, die Wirkung auf die Zwischenschicht im Hinblick auf deren Nichtdurchtritt unter der Tauschscheibe 3 jedoch verbessert. Die Flügel 8, 1 1 zwischen Einlaufrohr 6 und Ölwehr 5 sind entgegengesetzt angestellt und fördern die Zwischenschicht Z zur Einlaufstelle E hin. Sie sind entsprechend der Stellung des Flügels 7 vorzugsweise schräg nach unten gestellt, um die Zwischenschicht in diesem Bereich des Dekanters entsprechend der Anhebung auf der Tauchscheibenseite hier abzusenken. Wie weiter oben dargelegt, sind vorzugsweise mehrere Flügel zu einem Flügelrad um den Schneckenköφer herum angeordnet. Auch ist es möglich, die Flügel nach Art einer Schneckenwendel in diesem Bereich zwischen den Wendelgängen 2a des Schneckenköφers 2 anzuordnen.In the two-phase decanter of FIG. 1 and 2, an oil-containing pulp malaxed in the usual way (eg from chopped olives and water) is fed via the inlet pipe 6 into the radial area of the decanter, in which the oil / water intermediate layer Z forms at the separation zone between the separated liquid phases of different densities , The layer Z is only outlined without the varying thickness of the layer or To show separation zone. According to FIG. 2, a plurality of oppositely inclined blades 7, 8, 10, 11 are shown in the region of the intermediate layer Z, each of which is attached to a rod 9 which is attached to the screw body 2 between two helical threads 2a. The vanes 7, 10 convey the intermediate layer in the area in front of the immersion disk 3 away from the latter, counter to the conveying direction of the screw. They are preferably inclined upwards in order to also lift the intermediate layer in this area in the direction of the oil layer. As a result, the oil discharge is not impaired, but the effect on the intermediate layer with regard to its non-passage under the exchange disk 3 is improved. The wings 8, 1 1 between the inlet pipe 6 and the oil weir 5 are set in opposite directions and promote the intermediate layer Z to the inlet point E. They are preferably placed obliquely downward in accordance with the position of the wing 7 in order to lower the intermediate layer in this area of the decanter in accordance with the elevation on the immersion plate side here. As explained above, a plurality of vanes are preferably arranged to form an impeller around the screw body. It is also possible to arrange the blades in the manner of a helix in this area between the helical flights 2a of the screw body 2.

Sind die beschriebenen Einbauten oder ähnlich wirkende, konstruktiv andere Einbauten im Zwischenbereich Z zwischen wässriger Phase und Olphase vorhanden, so fördern sie die Zwischenschicht entsprechend ihrer Förderkraft von der Tauchscheibe weg. Vor der Tauchscheibe besteht daher, anders als im Zentrum des Dekanters, durch die Nbförderung der Zwischenschicht eine verarmte Zone an Zwischenschicht. Diese gegenüber dem Zustand ohne Einbauten dünnere Zwischenschicht ist nicht mehr in der Lage, die Tauchscheibe zu überwinden. Da die Beständigkeit der Zwischenschicht zeitabhängig ist, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen neu gebildeter Zwischenschicht und Abnahme der Zwischenschicht durch wirkende Zentrifugalkraft ein. Ohne Einbauten stellt sich dieses Gleichgewicht praktisch über den gesamten Zentrifugenzylinder gleich verteilt ein.If the described internals or similar internally acting internally existing internals are present in the intermediate area Z between the aqueous phase and the oil phase, they convey the intermediate layer away from the immersion disk according to its conveying force. In contrast to the center of the decanter, there is an impoverished zone of the intermediate layer in front of the immersion plate due to the conveyance of the intermediate layer. This intermediate layer, which is thinner than the condition without internals, is no longer able to overcome the immersion plate. Since the durability of the intermediate layer is time-dependent, a balance is established between the newly formed intermediate layer and the decrease in the intermediate layer due to acting centrifugal force. Without fittings, this balance is practically evenly distributed over the entire centrifuge cylinder.

Mit den als Fördereinrichtungen wirkenden Einbauten wird die Verweilzeit der Zwischenschicht im Zentrifugalfeld erhöht und somit kann pro Zeiteinheit eine deutlich bessere Entmischung der Zwischenschicht, insbesondere im Bereich der Tauchscheibe und im Bereich des Ölwehrs erfolgen. Die erfindungsgemäßen Einbauten fördern zusätzlich den Abbau der Zwischenschicht durch Koaleszenz der in der Schicht enthaltenen Öl- und Wassertröpfchen. Dies geschieht dadurch. daß die Flügelblätter oder auch anders geformte Teile der Einbauten Oberflächen anbieten, an denen Öl bzw. Wasser koaleszieren und somit beschleunigt im Zentrifugalfeld getrennt werden können.With the internals acting as conveying devices, the dwell time of the intermediate layer in the centrifugal field is increased and thus a significantly better separation of the intermediate layer can take place per unit of time, in particular in the area of the immersion disk and in the area of the oil weir. The internals according to the invention additionally promote the degradation of the intermediate layer by coalescence of the oil and water droplets contained in the layer. This is what happens. that the blades or other shaped parts of the internals offer surfaces on which oil or water coalesce and can thus be separated more quickly in the centrifugal field.

Prinzipiell können die erfindungsgemäßen Einbauten auch in Trennzentrifugen ohne Schnecke wie Röhrenzentrifugen eingebaut werden, wobei sie an einer entsprechend einer Schnecke vorgesehenen und sich entsprechend einer Schnecke drehenden Welle befestigt würden und auf die sich bildende Zwischenschicht zwischen zwei zu trennenden flüssigen Phasen einwirken würden.In principle, the internals according to the invention can also be installed in separating centrifuges without a screw, such as tube centrifuges, whereby they would be attached to a shaft provided for a screw and rotating according to a screw and would act on the intermediate layer that forms between two liquid phases to be separated.

Wie weiter oben ausgefühlt, sind die erfindungs gemäßen Förderelemente auch in einem Dreiphasendekanter mit Erfolg einsetzbar, in dem, wie aus Figur 3 hervorgeht, infolge des getrennten Austrags der festen Phase auf der in der Zeichnung linken Seite des Dekanters und des Austrags der beiden flüssigen Phasen auf der entgegengesetzten Seite die Tauchscheibe 3 in der gezeigten Weise nun hinter dem Wehr 5 für die leichtere Phase (Olphase) und vor dem Überlaufwehr 4 für die schwerere flüssige Phase (wässrige Phase) angeordnet ist. Das Wehr 5 ist hier als Abzugsrohr ausgebildet. Die Anordnung und Wirkung der erfindungsgemäßen Förderelemente entspricht dem Ausführungsbeispiel der Figur 2, wobei die Elemente 9, 11 die Zwischenschicht weg von der Tauchscheibe 3 und den beiden Wehren 4, 5 fördern und die Elemente 7, 10 die Zwischenschicht weg von der Austragungsstelle des Feststoffs und zurück in den Eintragungsabschnitt fördern.As outlined above, the conveyor elements according to the invention can also be used successfully in a three-phase decanter, in which, as can be seen from FIG. 3, due to the separate discharge of the solid phase on the left side of the decanter in the drawing and the discharge of the two liquid phases on the opposite side, the immersion disk 3 is now arranged in the manner shown behind the weir 5 for the lighter phase (oil phase) and in front of the overflow weir 4 for the heavier liquid phase (aqueous phase). The weir 5 is designed here as an exhaust pipe. The arrangement and effect of the conveyor elements according to the invention corresponds to the exemplary embodiment in FIG. 2, elements 9, 11 conveying the intermediate layer away from the immersion disk 3 and the two weirs 4, 5 and elements 7, 10 promoting the intermediate layer away from the discharge point of the solid and Promote back to the registration section.

In den erf ndungsgemäß modifizierten Dekantern wurden verschiedene vermahlene und mit einem Gemisch aus Alkohol und Wasser angemaischte und in bekannter Weise malaxierte Ölsaaten aus Traubenkernen, geschälter Sesamsaat und ungeschälter High-Oleic-Sonnenblu- mensaat getrennt.In the decanters modified according to the invention, various oil seeds which were ground and mashed with a mixture of alcohol and water and malaxed in a known manner were separated from grape seeds, peeled sesame seeds and unshelled high oleic sunflower seeds.

Ausführliche Versuchsreihen wurden an einem Dekanter des Typs CA 226 der Firma Westfalia Separator AG durchgeführt, dessen Schneckenköφer mit insgesamt 16 Förderelementen in der in der Figur 2 prinzipiell aufgezeigten Weise bestückt wurde. Die Flügel der Elemente waren 40 x 32 mm groß und zur Längsachse der Förderschnecke in einem Winkel von 45° so angestellt, daß sich die besagte Förderwirkung für die Zwischenschicht jeweils zur axialen Mitte der Schnecke ergab. Im weiteren wurde die Anstellung der Flügelelemente geändert. Der Dekanter wurde mit einer Drehzahl von etwa 5100 U/min und einer Differenzdrehzahl von 30 U/min betrieben.Detailed test series were carried out on a decanter of the type CA 226 from Westfalia Separator AG, the screw body of which was equipped with a total of 16 conveyor elements in the manner shown in principle in FIG. The wings of the elements were 40 x 32 mm in size and at an angle to the longitudinal axis of the screw conveyor of 45 ° so that the said conveying effect for the intermediate layer resulted in each case to the axial center of the screw. Furthermore, the position of the wing elements was changed. The decanter was operated at a speed of approximately 5100 rpm and a differential speed of 30 rpm.

Zunächst erfolgte die Phasentrennung in die spezifisch leichtere Olphase und die schwere wässrige Feststoffsuspension ohne die Verwendung der Förderelemente nach üblicher optimierter Einstellung der einstellbaren Dekanterwehrscheibe. Bei einer Maischezulaufleistung am Dekantereintritt von 900 1/h enthielt das abgetrennte Öl etwa 3 bis 4 Vol. % abschleuderbares Wasser und etwa 1 Vol. % abschleuderbare Feststoffe. Der entölte Feststoff enthielt am Dekanteraustrag in allen Fällen noch kleine aufschwimmende Öltröpfchen. Unter dem Mikroskop waren ferner noch weitere zahlreiche Öltröpfchen zu beobachten, die freigesetztes und damit abschleuderbares Öl darstellten.First, the phase was separated into the specifically lighter oil phase and the heavy aqueous solid suspension without the use of the conveying elements after the usual optimized setting of the adjustable decanter weir disc. With a mash feed rate at the decanter inlet of 900 l / h, the separated oil contained about 3 to 4% by volume of water that can be flung off and about 1% by volume of solid that could be flung off. The de-oiled solid still contained small floating oil droplets at the decanter discharge. A large number of other oil droplets were also observed under the microscope, which represented the oil released and thus capable of being thrown off.

Nach Einsatz der erfindungsgemäßen Förderelemente war bei ansonsten gleichen Bedingungen kein freies Öl auf dem Feststoff am Dekanteraustrag mehr zu sehen. Die abschleuderbare Wassermenge im abgetrennten Öl ging auf deutlich geringere Werte als ohne die erfindungsgemäßen Einbauten zurück.After the conveying elements according to the invention had been used, no free oil could be seen on the solid at the decanter discharge under otherwise identical conditions. The amount of water that can be thrown off in the separated oil decreased to significantly lower values than without the internals according to the invention.

So wurde insgesamt ein verbessertes Trennergebnis erzielt, bei dem mehr freigesetztes Öl im Dekanter abgeschieden werden konnte und ebenso wesentlich weniger Wasser im Ölablauf mitgerissen wurde.Overall, an improved separation result was achieved, in which more oil released could be separated in the decanter and significantly less water was entrained in the oil drain.

Die erläuterten Dekanter sind mit Wehren für die abzuziehenden flüssigen Phasen ausgestattet. Der Fachmann weiß, daß er eines oder auch beide Wehre als Drosselstelle gestalten könnte. Hierzu würde er den geschlossenen Ablauf der jeweiligen flüssigen Phase mit einem bestimmten Gegendruck beaufschlagen und somit die Funktion eines Ablaufwehres simulieren. Erfindungsgemäß werden jedoch die technisch einfacher zu realisierenden Überlauf- wehre bzw. Abzugsrohre bevorzugt.The decanters explained are equipped with weirs for the liquid phases to be removed. The expert knows that he could design one or both weirs as a throttling point. For this purpose, he would apply a certain back pressure to the closed drain of the respective liquid phase and thus simulate the function of a drain weir. According to the invention, however, the technically simpler to implement overflow weirs or discharge pipes are preferred.

Das Ausgangsmaterial kann im übrigen eine nur mit Wasser angemaischte Masse sein. Dies gilt z.B. im Falle der Gewinnung von Olivenöl. Femer ist die Erfindung nicht nur zur Gewinnung der genannten Öle einsetzbar, sondern für ein breites Spektrum von Pflanzenölen und auch tierischen Ölen und Fetten, die mit einem Dekanter gewinnbar sind wie Fette aus der Verarbeitung von Schlachtabfällen, Fischöl, Palmöl, Rapsöl, Euphorbia Lathyris, Traubenkernöl, Nußöl, Senföl, Öl der Kerne von Kernobst, Korianderöl und Nachkerzenöl. Ein weiteres Einsatzgebiet ist femer die Lösungsmittelextraktion von Fermentationsbrühen (z.B. Antibiotika), wobei ebenfalls ein Phasensystem aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten im Zentrifugalfeld aufzutrennen ist. The starting material can also be a mass mashed only with water. This applies, for example, in the case of olive oil extraction. Furthermore, the invention can be used not only to obtain the oils mentioned, but also for a broad spectrum of vegetable oils and also animal oils and fats which can be obtained with a decanter, such as fats from the processing of slaughterhouse waste, fish oil, palm oil, rapeseed oil, Euphorbia lathyris, Grape seed oil, nut oil, mustard oil, pome fruit oil, coriander oil and post-candle oil. Another area of application is the solvent extraction of fermentation broths (eg antibiotics), whereby a phase system consisting of two immiscible liquids can also be separated in the centrifugal field.

Claims

Expectations

1. Decanter for separating two liquid phases of different densities from a starting mixture which may contain solids, with a screw (2) in a decanter drum (1). an inlet (6) for introducing the not yet separated starting mixture into the area of the screw, a plunger (3) in front of the outlet for the liquid phase of higher density lying radially outside in the centrigugal field, and a weir (4) downstream of the plunger this heavier liquid phase at its exit point and a further weir (5) at the exit point of the lighter liquid phase of lower density, characterized in that mechanical means (7, 8, 9, 10, 11) are provided in the radial drum area of an intermediate layer (Z) which arises during operation and which corresponds to the phase mixture layer at the separation zone between heavier and lighter liquid phase in the centrifugal field, that these mechanical means in the intermediate layer (Z) at least in the area before Immersion plate (3), seen in the axial direction of the drum from the inlet, are provided and so are formed in such a way that they prevent the phase mixture from passing from the intermediate layer (Z) under the exchange disc (3) to the exit point of the heavier liquid phase.

2. Decanter according to claim 1, characterized in that the decanter is a two-phase separating decanter, in which the solids which may be present are discharged together with the heavier liquid phase, or a three-phase decanter in which the existing solids are discharged separately as the third phase.

3. Decanter according to claim 1 or 2, characterized in that the mechanical means (7, 8, 9, 10, 1 1) are attached to the screw body (2) and in the area of the intermediate layer (Z) in front of the immersion disk (3) have conveying elements (7, 10) aligned with the conveying direction of the heavier liquid phase, which are on the intermediate layer (Z) opposite to the conveying direction of the heavier liquid phase Act phase, this conveying direction corresponds to the conveying direction of the screw in the case of the two-phase decanter, and the conveying elements are correspondingly oriented opposite to the screw rotating direction.

4. Decanter according to claim 3, characterized in that the conveying elements (7, 8, 10, 1 1) are inclined conveying surfaces, which are preferably designed like turbine blades.

5. Decanter according to claim 3 or 4, characterized in that the conveying elements (7, 10) aligned opposite to the conveying direction of the heavier liquid phase are arranged in the region between the immersion disk (3) and the inlet (6) and are preferably aligned in this way, that they not only promote the intermediate layer (Z) away from the immersion disk (3), but also radially inwards.

6. Decanter according to one of claims 3 to 5, characterized in that further in the direction of the screw rotation and in the conveying direction of the heavier liquid phase conveying conveying elements (8, 11) are provided in the area in front of the overflow weir (5) and the exit point of the lighter phase are, which are optionally arranged up to the inlet (6).

7. Two-phase decanter according to claim 6, characterized in that the further conveyor elements (8, 11) are aligned so that they promote the intermediate layer (Z) not only in the conveying direction, but also radially outwards.

8. Two-phase decanter according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical means (7, 8, 9, 10, 11) are designed so that they the discharge and the flow of the two liquid phases forming in the centrifugal field from or in not affect the decanter.

9. Two-phase decanter according to one of claims 6 to 8, characterized in that the further conveying elements (8, 11) are inclined conveying surfaces, which are preferably designed like turbine blades, and that the conveying elements (7, 10) and further conveying elements (8, 11) are attached to rods (9) which are attached to the screw body.

10. Two-phase decanter according to one of claims 3 to 9, characterized in that the conveying elements (7, 10) and optionally further conveying elements (8, 1 1) are arranged in a ring around the body (2) of the screw.