DE2127323B2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung eines Fluidstroms durch Adsorption oder Ionenaustausch - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung eines Fluidstroms durch Adsorption oder IonenaustauschInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung eines
Fluidstroms mittels Entfernung einer Kompo-
„te aus dem Fluidstrom durch Kontakt mit und un-Relativbewegung
zu einem die zu entfernende t mponente aufnehmenden körnigen Adsorptions-
^;hX und/oder Ionenaustauscher-Feststoffstrorn in
"!, Arbeitszone, an deren einem Ende ein laufender
Xschub an frischem bzw. regeneriertem Adsorber- S Austauschmaterial und an deren anderem Ende
J ^ifende Entfernung von erschöpftem, mit der
Entfernenden Komponente beladenem Adsorber-
^A^uschmater^l erfolgen.
°dSisimf werden unterschiedliche Verfahren zum
InSrungbringen von Fluidströmen mit festen Ma-
^S zur Herbeiführung von Transportphänome-X
R train. Adsorption, Absorption, Ionenh,
Wärmetransport, Katalyse u. dgl. ange-St
Bei allen diesen Verfahren muß das feste Teüchenmaterial üblicherweise erneuert werden,
len« die gewünschte Aktivität zwischen festem Ma- *S und Fluidstrom so weit abnimmt, d~ß die wirk-
d ili Vfh ί
Schiffen oft abgelassen un: den Sicherheitsregeln bezüglich
der Menge des erforderlichen Ballastwassers zur Erfüllung der Stabilitätsforderungen auf See zu
genügen.
Öliges Ballastwasser kann verschiedene Arten von Rückständen, wie beispielsweise Leichtole von geringer
Viskosität mit einem spezifischen Gewicht im Bereich
von 0,8 bis ü,9, Brennöl hoher Viskosität w.e
»Bunker-O-Öl, mit einem spezifischem Gewicht von
- 0,95 bis 1,1 oder eine Mischung verschiedener öle
enthalten. Eine erhebliche Menge an öligem BaHas wasser
ist mit Bunker-C-Öl verschmutzt, das im \\ asser
normalerweise in suspendierter Form vorliegt Seine Abtrennung wird üblicherweise as-jdiwKng*
«5 betrachtet als die Jre™^"^^^S^sl
personen. Irgendwelche Mehrzweck-Plussig best
Kontaktoperationen zur Trennung waßngerOlsus-Pensionen
oder -dispersionen sollten daher furane
wirksame Abtrennung, von Bunker-C-Ö) aus öl-Was
rKon takt zwischen Fluidstrom und festem MasowTe
die Erneuerung des Feststoffes erfolgen nach verschiedenen Methoden. Gemäß einer
z. B. USA.-Patentschrift 3215623) is Bett des festen Materials mit dem
Berührung gebracht. Für eine geeh fng bzw. Wiederauffüllung des fe-
Materials wird der Fluidstrom unterbrochen und
^SSTSJiSSe Anstrengungen
Entwicklung einer Öl-Wassertrennung,und: msbe»ndere
eine Abtrennung von Bunker-C-Ö, von Wasser
unternommen wurden, konnte bislang keine fur den
praktiscnenGeorauchgeeignete V°^un8des.P™b'e™;
gefunden werden. F^here Entwicklungen haben au
lange Sicht nicht zu einem Effluenten gefuhrt der m«
den Kriterien der Abwasserabgabe w.e sie durch eh.
öffentlichen Gesetze festgelegt sind rr E'nWang
e,
Gemäß einer zweiten Verlahrenswei«, wi« sie em
" Sd^ingf5rEn"
Öl d- iniert. Typisches ÖUge, Ballastwasse, enthalt ,m
JIiS S 2L» Schwerkraft-Separatcen.
Lntaktzone be»egt. Derartige Verfahren
, wie
durcn scniiic uiiu »»a^.i^.^.u.^ e_
last- und Schmutzwasser abgeben, ist - bedingt durch die starke Zunahme des Erdölfrachtvolumens - zu einem
ernsthaften Problem geworden. Obgleich zahlreiche Gesetzgebungen den Ablaß von öligen Wässern
in Häfen, Küstengewässern oder inländischen Wasserstraßen verbieten und dem Verletzer hohe Strafen
androhen, wird solches Wasser trotzdem von vielen gem ^
^ernden
^ernden
, die Unfähigkeit der koagulation* hohen momentanen Steige
entsprechen und Schwierig
Keiten nei uci /Auiaamuilung bzw. Anlagerung viii
Bunker-C-Ölen verschiedener spezifischer Gewichte Filter, wie Stahlwolle. Glasfasern u. dgl., haben siel
auch als erfolgreich bezüglich der Trennung von Leicht- oder Schweröl-Wasser-Mischungen durch
Zurückhalten der Verunreinigungen erwiesen. Die Anwendung von Filtern in breiterem Maße ist jedoch
nicht praktikabel, da ein rascher Druckanstieg in den Filtern eine häufige Regenerierung derselben nötig
macht.
Kiesbetten wurden auch zur Abtrennung von Öl mit geringerem spezifischen Gewicht als Wasser von
letzterem angewandt. Obgleich sich ihre Arbeitsweise als ölseparatoren als erfolgreich erwies, wurde ihre
Benutzung jedoch wegen des häufigen Bettwechsels und der erforderlichen Bettreinigung aufgegeben.
Es ist auch noch eine Vorrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten mit körnigen Feststoffen, z. B. Ionenaustauschern
bekannt (USA.-Patentschrift 3 503 510), die mit periodischem Betrieb arbeitet und
bei der eine Festkonisäule durch einen Trägerfluidstrom, der in der Mitte der Säule abgezogen wird,
schubweise in gewissen Zeitabständen in der Trennsäule vorgeschoben wird, während intermittierend
zwischen den einzelnen Vorschüben der Säule ein Durchtritt der mit den körnigen Feststoffen zu behandelnden
Flüssigkeit möglich ist, die im Gegenstrom zur Vorschubrichtung der Festkornsäule durch die
Trennsäule geschickt wird.
Andererseits ist ein Verfahren zum Regenerieren von übereinander angeordneten Anionen- und Kationenaustauscherschichten
bekannt (deutsche Patentschrift 947066), bei dem eine Gleichstromelektrolyse
erfolgt und eine Salzlösung in Schichtrichtung zwischen den Austauscherschichten geführt wird. Solange
diese Ionenaustauscher zum Entfernen einer Komponente aus einer Flüssigkeit zwecks deren Reinigung
verwendet werden, wird die zu reinigende Flüssigkeit dagegen in vertikaler Richtung durch die mit einem
stationären Ionenaustauscherbett gefüllte vertikale Säule geführt.
Schließlich isl ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten mit einer körnigen Ionenaustauschermasse
bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1442491), gemäß dem bei kontinuierlichem Durchstrom
der zu behandelnden Flüssigkeit durch die Austauschermasse und laufendem Auswechseln des beladenen
Teils derselben gegen regenerierte die Austauschermasse durch Fliehkraft in ihrer Lage gehalten
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine zu
dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu entwickeln, womit eine verbesserte Reinigungswirkung
auf den Fluidstrom erreichbar ist und insbesondere die Trennung von öl-Wasser-Mischungen, vor allem
die Abtrennung von Bunker-C-Öl von Wasser im gesetzlich
vorgeschriebenen Rahmen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das frische bzw. regenerierte
Adsorber- oder Austauschmaterial zusammen mit einer Trägerflüssigkeit zugeführt wird, daß der zu
reinigende Fluidstrom von der Trägerflüssigkeit gesondert zugeführt und quer zum Feststoffstrom gerichtet
wird und daß ein Teil der Trägerflüssigkeit zusammen mit dem gereinigten Fluidstrom an einem
Punkt mitten zwischen den Enden des körnigen Feststoffstroms
abgeleitet wird.
Weitere Ausgestaltungen dieses Verfahrens im Rahmen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis
10 gekennzeichnet.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer länglichen Trennsäule mit einem Teilcheneinlaßende
für den Einlaß festen, körnigen Adsorptionsmittel- und/oder Ionenaustauscher-Fest-Stoffmaterials
und einem Teilchenauslaßende für die Entfernung des festen Materials, einem in der Trennsäule
zwischen deren Enden angeordneten Bett des Feststoffmaterials und einer Einlaßöffnung für die
Einführung des Fluidstroms in die Trennsäule und die Kontaktierung des Fluidstroms mit dem Feststoffmaterial
ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer
auf das Bett in einer Richtung vom Teilcheneinlaßende zum Teilchenauslaßende wirkenden hydrau-
»5 lischen Kraft zur Konsolidierung und kontinuierlichen
Förderung des Feststoffmaterials durch die Trennsäule in dieser Richtung auf Basis der Förderung einer
Trägerflüssigkeit durch das Adsorber- oder Austauschmaterial in dieser Richtung und deren Ableitung
an einem mitten zwischen den Enden der Trennsäule liegenden Punkt, eine Auslaßsieböffnung mitten
zwischen dem Teilcheneinlaßende und dem Teilchenauslaßende zur Ableitung eines Ausgangsfluidstroms
vom Adsorber- oder Austauschmaterial und die An-Ordnung der Einlaßöffnung des zu reinigenden Fluidstroms
in Ausrichtung auf die Auslaßsieböffnung.
Weitere Ausgestaltungen dieser Vorrichtung im Rahmen der Erfindung sind in den Ansprüchen 12
bis 16 gekennzeichnet.
In der weiteren Beschreibung wird das körnige Adsorber-
oder Austauschmaterial einfachheitshalber auch als Filtermaterial bezeichnet, obwohl damit
keine Filtration im engeren Sinne erfolgt.
Eine Beschreibung der Erfindung erfolgt an Hand der angefügten zeichnungen; es zeigen schematisch:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Trennsäule mit zugehörigen Leitungskreisen,
Fig. 2 eine Anordnung zur Aufarbeitung verbrauchten Filtermaterials,
Fig. 3 eine weitere Anordnung zur Regenerierung von Filtermaterial durch Abtrennung von OI in einem
rotierenden Korb und
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Anlage mit Trennsäule zur Trennung einer Öl-Wassermischung und
Regeneriervorrichtungen zur Regenerierung des beladenen Filtermaterials durch Auspressen des darin
enthaltenen Öls.
Gemäß der Erfindung wird festes Filtermaterial für eine selektive Entfernung einer ersten Komponente
aus einem Fluidstrom kontinuierlich durch eine längliche Trennsäule mit einem Teilcheneinlaßende und
einem Teilchenauslaßende durch einen durch das Filtermaterial in einer ersten Richtung fließenden Trägerflüssigkeitsstrom
kontinuierlich bewegt, der vom Filtermaterial an einem mittleren Punkt zwischen den
Ein- und Auslaßenden der Säule wieder entfernt wird, wodurch das Filtermaterial durch hydraulische Kräfte
konsolidiert und durch die Säule in einer ersten Richtung vom Teilcheneinlaß zum Teilchenauslaß bewegt
wird.
Das gemäß der Erfindung verwendete Filtermaterial ist teilchenförmig und wird so ausgewählt, daß es
für die zu entfernende Komponente des Fluidstroms spezifisch ist und es kann je nach Fluidstrom und abzutrennender
Komponente durch Adsorption, Absorption, Agglomeration, Ionenaustausch, physikalischen
Einfang u. dgl. wirken Das verwendete Filtermaterial ist üblicherweise nur einer Komponente
des F auch den, strorr selbs
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des Fluidstroms gegenüber spezifisch, es kann jedoch
auch unter geeigneten Umständen so ausgewählt werden, daß es für mehr als eine Komponente des Fluidstroms
spezifisch ist. Ebenso kann das Filtermaterial selbst zwei oder mehrere Komponenten umfassen.
Die Entfernung der ersten Komponente aus dem Fluidstrom kann entweder zur Behandlung des Stroms
oder zur Abtrennung einer unerwünschten Komponente desselben oder auch zum Zwecke der Behandlung
des Feststoffs bzw. Filtermaterials durch Kontakt mit einer im Fluidstrom enthaltenen Komponente
dienen.
Wenn der zu behandelnde Fluidstrom eine Öl-Wasser-Mischung ist, wird als Filtermaterial vorzugsweise
ein absorbierendes festes Material zur Entfernung des Öls und zur Klärung des Wassers verwendet.
Zu geeigneten Filtermaterialien für Öl-Wasser-Mischungen gehören poröse leicht komprimierbare Materialien,
wie Polyurethanschaum oder Filzmassen (feit stock), keramische oder metallische Materialien,
Polystyrolschaumperlen, Polyäthylenkügelchen
u. dgl. Die spezielle Zusammensetzung der einzelnen Filterteilchen wird teilweise durch die gewünschte
»Postfiltrationstechnik« diktiert, die sich an die Entfernung des Öls vom Wasser anschließt. Beispiele für
geeignete Postfiltrationstechniken werden weiter unten angegeben.
Gemäß der vorliegenden Durchführungsweise und wie in Fig. 1 gezeigt wird, ist das feste Filtermaterial
ein festes absorbierendes Material, das allgemein mit 10 bezeichnet und durch eine allgemein mit 12 bezeichnete
vertikale zylindrische Trennsäule durch die Erzeugung einer hydraulischen Kraft aufwärts bewegt
wird, welche das absorbierende Material 10 zusammenhält und durch die Trennsäule aufwärts treibt.
Absorbierendes Material 10 wird beim allgemein mit 14 bezeichneten Teilcheneinlaßende am Boden der
Säule in die Trennsäule eingeführt. Ein allgemein mit 16 bezeichnetes Teilchenauslaßende befindet sich am
Kopf der Säule 12. Absorbierendes Material 10 wird in einem offenen Tank 20 mit Trägerflüssigkeit 18
unter Bildung eines »Schlammes« gemischt, der über eine Schlammleitung 22 durch eine Schlammpumpe
24 mitgenommen wird, welche die festes absorbierendes Material 10 enthaltende Trägerflüssigkeit kontinuierlich
am Teilcheneinlaßende 14 in die Trennsäule 12 hineintreibt.
Wenn der zu behandelnde Fluidstrom eine Flüssig-Flüssigmischung
von öl und Wasser ist, wird die Trägerflüssigkeit vorzugsweise durch frisches oder
bereits behandeltes Wasser gebildet. Als Trägerflüssigkeit kann jedoch irgendeine Flüssigkeit verwendet
werden, die das Filtermaterial nicht kontaminiert oder in irgendeiner anderen Weise in die Trennung eingreift.
Die Trennsäule 12 hat einen zylindrischen Kern 26 und einen den Kern umgebenden äußeren Ringraum
28. Der Kern 26 wird vom Ringraum 28 durch eine zylindrische Kernwand 30 getrennt, die sich über die
Länge der Säule 12 erstreckt. In ihrer Mitte hat die Kernwand 30 ein Rückhaltesieb 32, das für eine strömungsmäßige Verbindung zwischen Ringraum und
Kern sorgt und als Auslaßöffnung zur Abtrennung des Fluids vom absorbierenden Filtermaterial dient, während letzteres an einem Übertritt in den Kern 26 gehindert wird.
Das Teilcheneinlaßende 14 der Säule 12 befindet sich am Bodenende des Ringraums 28. wo zwei etwa
um 180" gegeneinander versetzte Einlasse 34 vorgesehen sind, die mit der Schlammleitung 22 über
Schlamrneinlaßleitungen 36 verbunden sind.
Die Schlammpumpe 24 wirkt als Antriebsmittel, das die Trägerflüssigkeit 18 und das feste absorbierende
Mittel 10 durch die Schlammleitung 22 in die Schlammeinlaßleitungen 36 und von dort am Boden
in den Ringraum 28 der Säule treibt. Obgleich das Teilcheneinlaßende der hier beschriebenen Trennsäule
als am Boden der Säule befindlich gezeigt wird, kann es natürlich auch irgendwo anders angeordnet
sein.
Während der Inbetriebnahme wird zunächst eine zusammenhängende Masse von absorbierendem Material
in der Trennsäule durch herkömmliche Mittel, wie ein übliches Packen der Säule gebildet. Hydraulische
Kräfte, die das zusammenhängende absorbierende Material durch die Säule treiben, werden dadurch
erzeugt, daß man einen kontrollierten Anteil
*° der in die Säule eintretenden Trägerflüssigkeit 18
durch den unteren Abschnitt des zusammenhängenden absorbierenden Materials fließen läßt und durch
das Rückhaltesieb 32 abzieht, das als Auslaß für die Trägerflüssigkeit dient.
»5 Die abgezogene Trägerflüssigkeit muß jedoch zumindest
teilweise in der gleichen Richtung mit der gewünschten Bewegung des festen absorbierenden Materials
durch die Trennsäule strömen, um zu gewährleisten, daß sich das absorbierende Material in
der gewünschten Richtung bewegt. Der Druck am Teilcheneinlaßende der Säule, der durch denjenigen
Anteil der Trägerflüssigkeit erzeugt wird, der durch den unteren Abschnitt des Bettes strömt, tendiert zu
einer Konsolidierung des frischen, festen absorbierenden Materials des (zutretenden) »Schlamms« zu
einer Filtermasse oder Matrix mit gewünschter Permeabilität. Der Druck am Teilcheneinlaßende 14 bewirkt
weiter eine Bewegung der konsolidierten Masse von festem absorbierendem Material in einer vorbestimmten
Aufwärtsrichtung vom Teilcheneinlaßende 14 zum Teilchenauslaßende 16 hin. Da am Boden der
Säule kontinuierlich zusätzliches festes absorbierendes Material hinzugefügt und Trägerflüssigkeit kontinuierlich
durch die Säule bewegt wird, treibt die auf die konsolidierte Feststoff masse am Teilcheneinlaßende
14 der Säule wirkende Kraft festes absorbierendes Material 10 aufwärts durch die Säule, wo es gegebenenfalls
wieder abgegeben wird.
Obgleich, wie weiter oben angegeben wurde, eine weite Vielfalt von Filtermaterialien zur Anwendung
kommen kann, gibt es zusätzlich zu seiner Selektivität eine Eigenschaft des Filtermaterial*, die bei der Festlegung des zu verwendenden Teilchenmaterials maßgeblich ist: Das Filtermaterial sollte zur Bildung einer
Filtermatrix oder eines Filterbettes von solcher Steifigkeit geeignet sein, daß die Porosität des Bettes unter
Last und Strömungsbedingungen aufrechterhalten wird, d. h. die Eigenschaften des Bettes sollten dann
derart sein, daß es weder zu einem Aufreißen bzw.
einer Lückenbildung tendiert, noch in sich zusammenfällt, wenn der Druck des Bettes übermäßig hoch
wird. Danach ist die Anwendung von Filtermaterial aus diskreten rundlichen Teilchen zur Bildung eines
Filterbetts mit einer kontrollierten, der Strömung zur
«5 Verfügung stehenden Hohlraumfraktion günstig. Das
Filtermaterial besteht somit bevorzugt aus pillenförrnigen Teilchen. Körne-n, Kieseln, kugelförmigen
Teilchen u. dgl
509 541 /384
Wie dem Fachmann ohne weiteres verständlich sein wird, kann das exakte Ausmaß der hydraulischen
Kräfte und damit die Geschwindigkeit der Bewegung des Filterbetts durch die Trennsäule bei der praktischen
Durchführung der Erfindung variieren, abhängig von Faktoren, wie dem dem Schlamm aufgeprägten
Druck, dem Ablaßdruck der Trägerflüssigkeit, dem Abstand zwischen Schlammaufnahme und Trägerflüssigkeitsabgabe,
den Strömungsgeschwindigkeiten der Trägerflüssigkeit und des absorbierenden Feststoffs u. dgl. Diese Variablen sind untereinander
abhängig und können so gewählt werden, daß irgendeine gewünschte hydraulische Kraft und damit Wanderungsgeschwindigkeit
des Betts durch die Trennsäule erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Bewegung von Filtermaterial durch eine Trennsäule vermittels
hydraulischer Kräfte sind Mittel zur Veränderung der in der Trennsäule erzielbaren hydraulischen
Kräfte vorgesehen. Wie hier ausgeführt und in Fig. 1 gezeigt ist, umfassen diese Mittel eine Trägerflüssigkeitskontrolleitung
38 zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit durch das konsolidierte Feststoffbett. Menge und Strömungsgeschwindigkeit
der Trägerflüssigkeit, die für die Einführung einer gewünschten Menge an absorbierendem
Material in die Trennsäule erforderlich sind, weichen oft von der Menge und Strömungsgeschwindigkeit der
Trägerflüssigkeit ab, die iur Erzeugung einer gewünschten hydraulischen Kraft benötigt werden. Mit
Hilfe der Trägerflüssigkeitskontrolleitung kann man nun einen kontrollierten Anteil der ankommenden
Trägerflüssigkeit zur Erzeugung einer gewünschten hydraulischen Kraft durch das zusammenhängende
Absorberbett strömen lassen und - davon unabhängig - Menge und Strömungsgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit
wählen, die zur Einführung der gewünschten Absorbermaterialmenge in die Trennsäule benötigt
wird.
Die Trägerflüssigkeitskontrolleitung 38 verbindet das TeilcheneinlaDende 14 mit dem Schlammtank 20
und ermöglicht eine kontinuierliche Mitnahme von Trägerflüssigkeit 18 vom Einlaßende 14 her zum
Schlammtank 20 hin, wo kontinuierlich frischer Schlamm gebildet wird. Ein einstellbares Steuerventil
39 in der Kontrolleitung 38 dient zur Kontrolle der Strömungsgeschwindigkeit der Trägerfiüssigkeit
durch diese Leitung vom Einlaßende 14 her 7um Schlammtank 20 hin. Bei einer Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit
der Trägerflüssigkeit durch die Kontrolleitung 38 wird die Strömungsgeschwindigkeit
des in die Trennsäule eintretenden Schlamms gegenläufig verändert, was zu einer Veränderung des Einlaßdrucks
und damit der in der Trennsäule erhaltenen hydraulischen Kräfte führt. Die hydraulischen Kräfte
oder die Geschwindigkeit des Filterbetts können auf diese Weise gesteuert werden, was für die Behandlung
von Öl-Wasser-Mischungen besonders wichtig ist. Durch Kontrolle der Geschwindigkeit des Filterbetts
kann die Trennsäule stoßweisen Änderungen des ölgehalts
der öl-Wasser-Mischung angepaßt werden:
Wenn der ölgehalt steigt, kann die Geschwindigkeit des Filtermaterials zur Anpassung an die steigende
ölabscheidung erhöht werden
Gemäß der Erfindung wird ein (zu behandelnder) 1 luidstrom in die Säule eingeführt und zur Entfernung
einer ersten Komponente (und gegebenenfalls weiterer Komponenten) aus diesem Strom mit dem festen
Filtermaterial zusammengebracht.
Der erfindungsgemäß zu behandelnde Fluidstrom ist ein Strom mit zumindest zwei verschiedenen Komponenten,
die durch ein Filtermedium oder allgemein ein festes Material voneinander getrennt werden können.
Der Fluidstrom besitzt eine Komponente, die ein Fluid wie ein Gas oder eine Flüssigkeit ist, und zumindest
eine andere Komponente, die ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein kann. Die vom Fluidstrom
durch das Filtermedium abgetrennte Komponente kann gasförmig, flüssig oder fest sein. Gemäß
der Erfindung kann der Fluidstrom auch Ionen als abzutrennende erste Komponente enthalten, die aus
dem Strom durch Ionenaustausch im Filtermaterial
1S bzw. Feststoff wie bei herkömmlichen lonenaustauschverfahren
abgetrennt werden können.
Gemäß der vorliegenden Durchführung ist der Fluidstrom eine Flüssig-Flüssig-Mischung und insbesondere
eine Mischung von öl und Wasser, wie beispielsweise öliges Ballastwasser von Schiffen, das im
Mittel 1100 ppm öl enthält. Das im öligen Ballastwasser
enthaltene öl kann ein niedrigviskoses Leichtöl mit einem spezifischen Gewicht im Bereich
von 0.8 bis 0,9 sein, ein hochviskoses Brennstofföl,
»5 wie Bunker-C-Öl mit einem spezifischen Gewicht von
0,95 bis 1,1 oder eine Mischung von unterschiedlichen
ölen.
Wie Fig. 1 zeigt, wird das ölige Ballastwasser in die Trennsäule 12 an einem mittleren Punkt zwischen
Teilcheneinlaßende 14 und Teilchenauslaßende 16 durch einen allgemein mit 64 bezeichneten ringförmigen
Teilcheneinlaßmantel eingeführt, der den mittleren Außenteil des Ringraumes 28 zwischen Teilcheneinlaßende
14 und Teilchenauslaßende 16 der Säule umgrenzt. Der Mantel 64 steht mit dem Innern des
Ringraums 28 über ein Rückhaltesieb 68 der Ringraumaußenwand 66 in Verbindung. Das Rückhaltesieb
68 der Außenwand 66 befindet sich auf gleicher Höhe mit dem Rückhaltesieb 32 der Kernwand 30
bzw. ist mit diesem ausgerichtet zur Festlegung einer Kontaktzone 70 zwischen beiden Sieben, wo das ölige
Ballastwasser mit dem festen Absorber 10 in Kontakt kommt.
Das ölige Ballastwasser gelangt durch einen Einlaß
72 in den Einlaßmantel 64 unter einem Druck Pn, der
das Ballastwasser quer durch die Säule 12 treibt. Das in den Mantel 64 eintretende ölige Ballastwasser
strömt durch das Rückhaltesieb 68 der Außenwand 66 in den Ringraum 28. wo es mit der aufwärtsbewegten
konsolidierten Masse des festen Absorbermaterials 10 in Berührung kommt. Bei diesem Zusammentreffen
des öligen Ballastwassers mit dem fester Absorber 10 wird das in der Mischung enthaltene ö
selektiv vom Absorbermaterial absorbiert und/odei angelagert und vom Wasser der Mischung getrennt
Wie Fig. 1 zeigt, wird der als Bett aufwärtswan
dernde feste Absorber in einer Kontaktzone 70 mi öltröpfchen beladen. Am oberen Ende der Kontakt
zone 70 enthält der feste Absorber also mehr öl al der am Boden der Kontaktzone zutretende Absorber
und dieses Öl setzt die lokale Permeabilität des Ab sorbers herab und damit die Strömung von Ballast
wasser durch diese Zone. Während die Säule aus fe stern Absorbermaterial durch diese Zone aufwärts
wandert, verliert der feste Absorber, der näher ar Rückhaltesieb 68 der Außenwand 66 ist, seine Fähig
keit, öl aus dem Ballastwasser aufzunehmen, so da das ölige Ballastwasser eine größere Strecke que
durch die Kontaktzone vordringen muß, bevor das Öl vom Wasser getrennt ist. Diese Verhältnisse werden
in Fig. 1 durch eine Frontlinie 74 veranschaulicht, welche die Entfernung angibt, die das zutretende Ballastwasser
durchlaufen muß, bevor das öl entfernt ist. Wenn der feste Absorber die Kontaktzone 70 verläßt
und zum Teilchenauslaßende 16 hinwandert, wird der Absorber nicht mehr länger mit der zutretenden Öl-Wasser-Mischung
in Kontakt gebracht und gelangt in einen Drainageabschnitt 75, wo auf dem Absorbermaterial
verbliebenes Wasser von diesem abgezogen wird.
Der Druck P0 des in die Kontaktzonc eintretenden
öligen Ballastwassers ist ausreichend größer als der Druck P1 am Rückhaltesieb 32 der Kernwand, so daß
eine hohe laterale Fluidströmungsgeschwindigkeit zwischen dem äußeren Rückhaltesieb und dem Kernrückhaltesieb
existiert, die es gestattet, eine große Menge öligen Ballastwassers in einer relativ kurzen
Zeit zu behandeln.
ölreste enthaltendes Ballastwasser kann entweder in Form einer stabilen Emulsion vorliegen, bei der
das öl in Form von kleinsten Tröpfchen in der zusammenhängenden wäßrigen Phase fest verhaftet ist oder
in Form einer Suspension, bei der die öltröpfchen größer sind und vom Wasser leichter getrennt werden
können.
Mischungen von Ballastwassern mit niederviskosem leichten Öl liegen häufig als stabile Emulsionen
vor. Die Abtrennung des Öls von solchen Emulsionen oder das »Brechen« der Emulsion wird vorzugsweise
unter Mitwirkung von Emulsionsbrechern vorgenommen. Bevorzugte Emulsionsbrecher sind üblicherweise
Chemikalien, die der Emulsion zu irgendeinem Zeitpunkt, bevor diese in die Kontaktzone eintritt
oder direkt in der Kontaktzone zugesetzt werden können. Faserige Materialien, wie beispielsweise Baumwoll-
oder Dynelfasern, können ebenfalls in dem teilchenförmigen Filtermaterial dispergiert werden, um
das Brechen der Öl-Wasser-Emulsion zu unterstützen.
Auf der anderen Seite bleiben Mischungen von hochviskosem öl und Wasser, wie beispielsweise
Bunker-C-Öl-Wassermischungen im allgemeinen als Suspension bestehen und bilden keine Emulsionen.
Bei der Behandlung von Bunker-C-Öl-Wassermischungen ist es daher nicht notwendig, einen Emulsionsbrecher
zur Unterstützung der Entfernung des Bunker-C-Öls aus dem Ballastwasser zuzusetzen.
Obgleich hier der Fluidstrom quer zur Absorberbewegung
strömend gezeigt wird, kann die Trennsäule nach Wunsch so gestaltet werden, daß ein Gegenstrom
von Fluidstrom und Absorber erreicht wird.
Gemäß der Erfindung werden das die erste Komponente des Fluidstroms enthaltende Filtermaterial
und der behandelte Fluidstrom getrennt von der Säule entfernt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
und wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Ansorbermaterial
am Teilchenauslaßende 16 am Kopf der Trennsäule 12 durch einen rotierenden Abstreifer 76 entfernt,
der die bewegte Masse des Absorbermaterials in kleine Teilchen aufbricht und rur Postfiltrationsbehandlung
schickt.
Das gereinigte Ballastwasser, das unter einem Transversaldruck steht, strömt durch den festen Absorber
und gelangt durch das Rückhaltesieb 32 der Kernwand in den Kern 26, wo es sich mit der Trägerflüssigkeit
18 vereinigt, die ebenfalls durch das Rückhaltesieb 32 der Kernwand in den Kern 26 strömt,
beide bilden gemeinsam einen abgehenden Fluidstrom. Ballastwasser und Trägerflüssigkeit strömen
danach zusammen unter der Wirkung der Schwerkraft abwärts durch den Kern 26, verlassen die Säule bei
der Ablaßöffnung 78 und gelangen in die Ablaßleitung 79. Wie Fig. 1 zeigt, kann ein Teil dieses vereinigten
Stromes zur Bildung eines Teils der Trägerflüssigkeit durch eine Rückführungsleitung 80 zum
»° Schlammtank 20 rückgeführt werden. Die Wassermenge,
die dabei rückgeführt wird, ist vorzugsweise gleich der Menge an Trägerflüssigkeit, die man zur
Erzeugung der hydraulischen Kräfte durch den unteren Abschnitt des konsolidierten Absorbermaterials
»5 strömen läßt.
Gemäß der Erfindung wird kontinuierlich gearbeitet, und das dabei anfallende kontaminierte Filtermaterial
muß kontinuierlich von der Trennsäule entfernt und beseitigt oder regeneriert und rückgeführt wer-
ao den. Die Behandlung für eine Rückführung oder
letztliche Verarbeitung unter Beseitigung des Filtermaterials hängt von Faktoren, wie den Eigenschaften
des verwendeten Filtermaterials, der Art der vom Fluidstrom abgetrennten Komponente und den physics
kaiischen Möglichkeiten zur Behandlung des Filtermaterials ab.
Gemäß einer Ausführungsart einer Postfiltrationsbehandlung für billiges und verbrauchbares Filtermaterial
wird dieses nur einmal durch die Trennsäule geschickt. Nach seiner Entfernung aus der Säule wird
es nach bekannten Verfahren, wie durch Abbrennen, beseitigt. Gemäß der gezeigten Durchführungsform
ist das Filtermaterial ein verbrauchbarer Absorber und besteht beispielsweise aus Polystyrolschaumperlen;
es wird nach der Entfernung aus der Trennsäule 12 in heißem öl gelöst und verbrannt. Wie Fig. 2
zeigt, werden die vom Kopf der Trennsäule herkommenden mit öl bcladenen Polystyrolschaumperlen
durch eine Rutsche oder Fallrinne 86 unter der Wir-
*o kung der Schwerkraft zu einer Koniaktsäule 88 geleitet.
Die Kontaktsäule hat an ihrem oberen Ende einen Einlaß für den Zutritt von heißem Öl. in dem die Perlen
gelöst werden können. Bunker-C-Öl ist für die Auflösung von Polystyrolschaumperlen geeignet und
wird am Kopf der Säule zugeführt. Ein Dampfrohrsystem 90 am Boden der Kontaktsäule 88 dient zur Erwärmung
der Säule.
Bei Betrieb fallen die am oberen Ende der Kontaktsäule 88 zutretenden ölbeladencn Perlen unter dei
Wirkung der Schwerkraft auf eine Reihe voi: geneigten
»Blechen« bzw. Hürden 92. die über die Langt der Säule verteilt sind. Gleichzeitig mit dem Eintrit
der Perlen in die Säule wird heißes Bunker-C-Ö durch den Einlaß am Kopf der Säule zugelassen, da:
mit den ölbeladenen Perlen zusammentrifft und dies« auflöst. Die durch die Säule abwärtswandernden Per
len werden so im Bunker-C-Öl gelöst, so daß der Bo den der Säule eine L ösung von Perlenmaterial in Bun
ker-C-Öl enthält. Diese wird vom Boden de Kontaktsäule abgezogen und zu Brennern geleitet. Ύ
denen die Mischung von Bunker-C-Öl und Pcrlcnma terial verbrannt wird. Wie Fig. 2 zeigt, kann ein Te
des heißen Bunker-C-Öls vom Boden der Säule abge zogen und für die Auflösung der am Kopf der Säul
zutretenden ölbeladenen Perlen zum Kopf der Säul ruckgeführt werden. Weiteres Bunker-C-Aufbere
tungsöl kann nach Bedarf zu dem rückgeführte Strom zugesetzt werden.
Statt die Polystyrolperleii zunächst in heißem Bunker-C-ö!zu
lösen und dann zu verbrennen, kann man die Perlen auch direkt in einem Ofen bei einer Temperatur
von zumindest 66° C auflösen, der sich direkt an den Austrag der Perlen aus der Trennsäule anschließt.
Die Anwesenheit des abgetrennten Öls in den Perlen kann für ihre Auflösung bei Temperaturen
im oben angegebenen Bereich als wesentlich angesehen werden, da sich Polystyrolperlen, die kein Öl enthalten,
auch bei höheren Temperaturen weder lösen noch zersetzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer Postfiltrationsbehandlung wird das Filtermaterial
durch Abtrennung der abgeschiedenen Komponente regeneriert und zur Wiederverwendung in die Trennsäule
zurückgegeben. Bei einem speziellen Verfahren zur Regenerierung von Filtermaterial ist letzteres porös
und leicht komprimierbar und die abgeschiedene Komponente wird durch Zusammenpressen des Filtermaterials
»ausgedrückt« bzw. abgetrennt. Beispielsweise kann das Filtermaterial ein Absorbermaterial
aus Polyuiethanschaum oder Filzmasse, wie Dynelfasern, sein. Wie Fig. 4 zeigt, wird das mit Öl
kontaminierte Absorbermaterial vom Kopf der Trennsäule 12 entfernt, wo es in eine Ausdrückvorrichtung
in Form einer Förderschnecke 84 eintritt. Die innere Schraube 82 der Förderschnecke 84 bewegt
das vom Kopf der Trennsäule herkommende Absorbermaterial zum Auslaß 94, wo das Absorbermaterial
in eine Fallrinne 95 fällt, die zum Schlammtank 20 führt.
Die Förderschnecke 84 hat ein sich verjüngendes Siebende 96, durch welches das von der Trennsäule
kommende Absorbermaterial vor dem Auslaß bei 94 hindurchgepreßt wird. Dabei wird das Absorbermaterial
allmählich durch die Wirkung der inneren Schraube 82 komprimiert. Das auf Grund seiner porösen
Natur aufgenommene öl wird dadurch aus dem Absorbermaterial herausgetrieben und fließt durch
die öffnungen der siebförmigen Verjüngung in einen ölbehälter 97. Das die Förderschnecke verlassende
Absorbermaterial ist dann praktisch von kontaminierendem öl gereinigt, so daß in den Schlammtank ein
Material eintritt, das erneut in die Trennsäule geschickt werden kann.
Obgleich das Auspressen des Öls aus dem komprimierbaren Absorbermaterial zu der Abtrennung eines
Hauptteils des Öls führt, bleibt noch restliches öl darin enthalten. Das Filtermaterial behält so seinen
oleophilen Charakter und kann daher wieder in der Trennsäule verwendet werden. Die »■Rückfederungslebensdauer« des auspreßbaren Filtermaterials bestimmt,
wie oft das Filtermaterial ersetzt werden muß und die Materialmenge, die hinzuzugeben ist, um die
Säule in einem kontinuierlichen Gleichgewichtszustand zu halten. Obgleich hier als Auspreßvorrichtung
eine Art Schneckenpresse verwendet wird, können selbstverständlich diverse andere Auspreßvorrichtungen,
wie beispielsweise Walzengruppen, zum Auspressen des Öls aus dem Filtermaterial verwendet
werden. Auch kann das Filtermaterial nach Wunsch vorgeheizt werden, um den Auspreßvorgang zu erleichtern.
Eine weitere Ausführun^sform zur Regenerierung des Filtermaterials umfaßt die Extraktion des enthaltenen
Öls durch Auswaschen oder Abstreifen des Öls vom Filtermaterial mit einem Lösungsmittel. Nach
Zusammenbringen des Filtermaterials mit dem Lösungsmittel kann letzteres wieder abgetrennt werden
indem man das Filtermaterial einer Zentrifugalkraf aussetzt.
Wenn das Absorbermaterial mit ölrückständer und insbesondere Bunker-C-Öl kontaminiert ist, bil
det normales Dieselöl derzeit ein bevorzugtes Lö sungsmittel für die Extraktion und es ist an Bord vor
Schiffen besonders geeignet, da nahezu alle Schifft ein solches öl für ihre Behelfsdieselgeneratoren mi
ίο sich führen. Bei Verwendung von Dieselöl wird ein«
Menge, die näherungsweise gleich der Menge des irr Absorbermaterial enthaltenen Bunker-C-Öls ist, mi
dem Absorbermaterial zusammengebracht.
Gemäß dieser Ausführung und wie in Fig. 3 gezeig
is ist, erfolgt das Waschen des Filtermaterials mit Lö
sungsmittel durch Aufsprühen des letzteren aul die Oberfläche des bewegten Filtermaterial. Wie ir
Fig. 3 gezeigt ist, wird öltröpfchen enthaltender Iester
Absorber 10 unter der Wirkung der Schwerkraft durch eine Falhinne oder Rutsche 98 in ein Rohr 10(!
innerhalb eine·· allgemein mit 102 bezeichneten rotierenden
Korbes geschickt. Der Korb 102 hat ein offenes Ende 104, ein geschlossenes Ende 106 und eint
perforierte Seitenwand 108, die öffnungen besitzt
welche groß genug sind, um die Flüssigkeit aus dem Korb austreten zu lassen, aber klein genug sind, se
daß das teilchenförmige Filtermaterial nicht austreter kann. Das offene Ende 104 des Korbes ist mit einer
Schlammrutsche 110 verbunden, die zum Schlammtank 112 führt. Ein Antriebsmittel, wie der gezeigte
Motor 114, dreht den Korb 102 um seine horizontale Achse.
Die Leitung 100 hat benachbart zum geschlossener Ende 106 des Korbes 102 ein offenes Ende 116 unc
eine Speise- oder Förderschraube 118, die durch einer Motor 120 angetrieben wird und für die Zuführung
des Filtermaterials von der Fallrinne 98 durch das offene Ende 116 der Leitung in den Korb 102 dient
Eine Sprühleitung 122 ist benachbart zur Seitenwand
108 des Korbes angeordnet und dient zum Versprühen des Lösungsmittels auf die Oberfläche des Filtermaterials. Die Sprühleitung 122 ist mit einer Lösungsmittelleitung
124 verbunden, die durch eine Heizung 126 erwärmt wird. Das Lösungsmittel wird mit Hilfe
einer Pumpe 128 durch die Lösungsmittelleitung 124 in die Sprühleitung 122 getrieben. Durch eine Lösungsmitteleinlaßleitung
130 kann zusätzliches Lösungsmittel in die Leitung 124 eingelassen werden, während durch eine Auslaßleitung 132 Lösungsmittel
abgezogen werden kann.
Bei Betrieb wird fester Absorber 10 von der Trennsäule durch die Fallrinne 98 und die Leitung 100 in
den rotierenden Korb 102 eingeführt. Dieser Korb 102 wird durch den Motor 114 in Rotation versetzt
und der in den Korb eintretende Absorber 10 wird durch Zentrifugalkräfte gegen die Korbseitenwand
108 gedruckt und zum offenen Ende 104 des Korbes hinbewegt. Dabei wird Lösungsmittel zur Mitnahme
von öl aus der Sprühleitung 122 auf die Oberfläche des Absorbers gesprüht, das zusammen mit dem Lösungsmittel
vom Absorbermaterial entfernt wird. Die durch die Rotation des Korbes 102 erzeugte Zentrifugalkraft
treibt das Lösungsmittel nach außen durch die öffnungen der Korbseitenwand 108, während das
regenerierte feste Material zum offenen Ende 104 hin bewegt wird und in die Schlammrutsche gelangt, durch
die es unter der Wirkung der Schwerkraft in den Schlammlank 112 fällt und zur Wiederverwendunn
der Trennsäule zur Verfugung steht.
Gemäß einer anderen Ausführungsart zur Abtrennung des Öls vom Absorbermaterial 10 kann dieses
durch eine Lösungsmitteisäule geschickt werden, in der es mit Lösungsmittel in Kontakt gebracht und
am Kopf der Säule gesammelt wird. Von dort aus gelangt das Absorbermaterial in einen rotierenden
Korb, wo das Lösungsmittel durch Zentrifugalkraft abgetrennt wird. Diese Anordnung für die Regene-,rierung
mit Hilfe eines Lösungsmittels wird jedoch "> derzeit als am brauchbarsten betrachtet, wenn das
erfindungsgemäße Verfahren an Land durchgeführt wird.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsart des Verfahrens zur Regenerierung des Filtermaterials
wird das kontaminierende öl vom Absorbermaterial durch Aufheizen der Perlen mit Heizluft oder Dampf
zur Erhöhung der Fließfähigkeit des Öls extrahiert, das dann vom Absorbermaterial heruntergetrieben
wird. Bei der anschließenden Entfernung des Öls vom festen Absorber kann nach Wunsch unter Anwendung
von Zentrifugalkräften in einem rotierenden Korb gearbeitet werden. Der befreite Absorber wird dann zur
Trennsäule rückgeführt.
Noch eine andere Regenerierung des Filtermaterials kann vorgesehen werden, wenn das Absorbermateri«!
keramisch oder metallisch und in der Lage ist, den Verbrennungstemperaturen des Öls zu widerstehen,
das vom Fluidstrom abgetrennt und auf dem Filtermaterial abgeschieden wurde. Bei diesem Ver- 3<>
fahren wird das ölhaltige Filtermaterial einem Brenner zugeführt, wo das auf dem Filtermaterial befindü ■
ehe öl verbrannt wird. Nach Befreiung vom Öl wird das Filtermaterial dann zum Schlanmtank zurückgeführt
und erneut zur Bildung von Schlamm verwendet, der in die Trennsäule eingespeist wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung folgt, hängt der Betrieb der Trennsäule nicht von Unterschieden
der spezifischen Gewichte der verschiedenen zu trennenden Komponenten des Fluidstroms ab, so
daß Suspensionen von Leichtöl und/oder Schweröl in Wasser kontinuierlich geklärt werden können. Das
Verfahren ist starken Schwankungen des ölgehalts im Wasser gut anpaßbar. Die Trennsäule gemäß der Erfindung
kann zur Klärung von Wasser verwendet werden, das höhere ölgehalte, als gewöhnlich in Ballastwasser
gefunden werden, enthält und es ist nicht empfindlich in bezug auf schmutziges Seewasser oder
Abwasser im Ölkontaminationsbereich.
Ein wichtiges und einzigartiges Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß eine stetige Bildung und
fortlaufende erneute Aufteilung des Filterbetts eine kontinuierliche Arbeitsweise selbst mit Schwerölen
gewährleistet. Das Bett wird kontinuierlich mit frischem Filtermaterial aufgefüllt, während kontaminiertes
oder erschöpftes Filtermaterial kontinuierlich abgezogen wird. Die kontinuierliche Durchführung
dieses Verfahrens ist in der Weise vorteilhaft, daß sie die physikalische Größe der erforderlichen Ausrüstung
zur Trennung von Öl-Wassermischungen herabsetzt, die so entweder an Bord von Schiffen oder
an Land vorgenommen werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung eines Fluidstroms mittels Entfernung einer Kornponente aus dem Fluidstrom durch Kontakt mit und unter Relativbewegung zu einem die zu entfernende Komponente aufnehmenden körnigen Adsorber- und/oder Ionenaustauscher-Feststoffstrom in einer Arbeitszone, an deren einem Ende *° ein laufender Nachschub an frischem bzw. regeneriertem Adsorber und/oder Austauscher und an deren anderem Ende eine laufende Entfernung von erschöpftem, mit der zu entfernenden Komponente beiadenen Adsorber bzw. Austauscher 1S erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß der frische bzw. regenerierte Adsorber bzw. Austauscher zusammen mit einer Trägerflüssigkeit zugeführt wird, daß der zu reinigende Fluidstrom von der Trägerflüssigkeit gesondert zugeführt und ao quer zum Feststoffstrom gerichtet wird und daß ein Teil der Trägerflüssigkeit zusammen mit dem gereinigten Fluidstrom an einem Punkt mitten zwischen den Enden des körnigen Feststoffstroms abgeleitet wird. »52. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu entfernende Komponente ein Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas ist.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 3<> kennzeichnet, daß der zu behandelnde Fluidstrom an einem mittleren Punkt der Arbeitszone zwischen den Feststoffeinlaß- und -auslaßenden eingeführt und mit dem Feststoffstrom in Kontakt gebracht wird.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Säule entfernte Adsorber bzw. Austauscher durch Abtrennung der darin enthaltenen Fluidstrom-Komponente regeneriert und in die Arbeitszone rückgeführt wird.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu entfernende Komponente eine Flüssigkeit ist und vom Adsorber bzw. Austauscher durch oder unter Aufheizen zur Erhöhung ihrer Fließfähigkeit entfernt wird.6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu entfernende Komponente eine Flüssigkeit ist und vom Feststoffmaterial durch Zusammenbringen mit einem Lösungsmittel für diese Flüssigkeit entfernt wird.7. Verfahren nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Flüssigkeit vom Adsorber bzw. Austauscher durch Zentrifugalkräfte unterstützt wird.8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dte zu entfernende Komponente Bunker-C'-Öl enthält und als Lösungsmittel Dieselöl verwendet wird.9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorber bzw. Austauscher ein löslicher Kunststoff verwendet und der erschöpfte Adsorber bzw. Auslauscher in einem Lösungsmittel gelöst wird.K). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Fluidstrom eine insbesondere Bunker-C-Öl enthaltende Öl-Wassermischung ist und ein Adsorber verwendet wird, das zur Abtrennung des Öls aus dieser Mischung geeignet ist.11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer länglichen Trennsäule mit einem Teilcheneinlaßende für den Einlaß körnigen Adsorptionsmittels und/oder Ionenaustauschers und einem Teiichenauslaßende für die Entfernung des festen Materials, einem in der Trennsäule zwischen deren Enden angeordneten Bett des Feststoffmaterials und einer Einlaßöffnung für die Einführung des Fluidstroms in die Trennsäule und die Kontaktierung des Fluidstroms mit dem Adsorber bzw. Austauscher, gekennzeichnet durch Einrichtungen (18 bis 24; 36) zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer auf das Bett in einer Richtung vom Teilcheneinlaßende zum Teilchenauslaßende wirkenden hydraulischen Kraft zur Konsolidierung und kontinuierlichen Förderung des Feststoffmaterials durch die Trennsäule in dieser Richtung auf Basis der Förderung einer Trägerflüssigkeit (18) durch den Adsorber bzw. Austauscher (10) in dieser Richtung und deren Ableitung an einem mitten zwischen den Enden der Trennsäule liegenden Punkt, eine Auslaßsieböffnung (32) mitten zwischen dem Teilcheneinlaßende und dem Teilchenauslaßende zur Ableitung eines Ausgangsfluidstroms vom Adsorber- oder Austauscher und die Anordnung der Einlaßöffnung (68, 72) des zu reinigenden Fluidstroms in Ausrichtung auf die Auslaßsieböffnung (32).12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zusätzliche Einrichtungen für die Regenerierung des aus der Trennsäule entfernten Adsorbers oder Austauschers durch Abtrennung der darin enthaltenen Fluidstrom-Komponente, insbesondere durch Zusammenbringen des beiadenen Adsorbers bzw. Austauschers mit einem Lösungsmittel.13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Einrichtungen (102) für die Aufprägung von Zentrifugalkräften auf den Adsorber oder Austauscher zur Unterstützung der Abtrennung der Fluidstrom-Komponente von diesem Material.14. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen (24, 38, 39) zur Kontrolle der Strömungsgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit zur Steuerung der in der Trennsäule erzeugten hydraulischen Kräfte.15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Trennsäule (12) einen inneren Kern (26) und einen äußeren Ringraum (28) aufweist, welch letzterer mit einem Teilcheneinlaßende (14) und einem Teilchenauslaßende (16) versehen ist.16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen fur den zu behandelnden Fluidstrom durch mittlere Siebteile (68, 32) der Außen- und Innenwand (66, 30) des Ringraumes (28) gebildet sind.
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---|---|---|---|
US5422670A | 1970-07-13 | 1970-07-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2127323A1 DE2127323A1 (de) | 1972-01-20 |
DE2127323B2 true DE2127323B2 (de) | 1975-10-09 |
Family
ID=21989599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2127323A Pending DE2127323B2 (de) | 1970-07-13 | 1971-06-02 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung eines Fluidstroms durch Adsorption oder Ionenaustausch |
Country Status (12)
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---|---|
US (1) | US3674684A (de) |
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CH (1) | CH540055A (de) |
DE (1) | DE2127323B2 (de) |
ES (1) | ES393210A1 (de) |
FR (1) | FR2100483A5 (de) |
GB (1) | GB1324836A (de) |
IL (2) | IL36739A0 (de) |
NL (1) | NL7109532A (de) |
NO (1) | NO131661C (de) |
SE (1) | SE379650B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9304454U1 (de) * | 1993-03-24 | 1993-08-12 | Hessabi, Iradj, Dipl.-Ing., 33813 Oerlinghausen, De |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2190741A2 (en) * | 1972-06-30 | 1974-02-01 | Anvar | Removing emulsified oil from water - using fluidised oleophilic resin and by mechanical disaggregation |
US3965004A (en) * | 1972-11-10 | 1976-06-22 | Sun Shipbuilding & Drydock Company | Removal of contaminants from water |
JP2947314B2 (ja) * | 1992-12-24 | 1999-09-13 | 株式会社クボタ | 吸着・反応装置 |
GB0022013D0 (en) * | 2000-09-07 | 2000-10-25 | Earth Canada Corp | Polyurethane oil de-emulsification unit |
US7662468B2 (en) * | 2000-10-06 | 2010-02-16 | Brock Usa, Llc | Composite materials made from pretreated, adhesive coated beads |
US8071055B2 (en) | 2002-12-04 | 2011-12-06 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment techniques |
WO2004050561A1 (en) | 2002-12-04 | 2004-06-17 | Idaho Research Foundation, Inc. | Reactive filtration |
US7445721B2 (en) * | 2003-12-03 | 2008-11-04 | Idaho Research Foundation, Inc. | Reactive filtration |
US8080163B2 (en) * | 2002-12-04 | 2011-12-20 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment method |
US7244477B2 (en) * | 2003-08-20 | 2007-07-17 | Brock Usa, Llc | Multi-layered sports playing field with a water draining, padding layer |
US7713426B2 (en) * | 2008-01-11 | 2010-05-11 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment |
WO2009144388A1 (fr) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | Novad Sas | Procede de traitement d'effluents liquides charges en hydrocarbures |
US8741154B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-06-03 | Remembrance Newcombe | Water denitrification |
FR2959677B1 (fr) * | 2010-05-06 | 2012-05-18 | Inst Francais Du Petrole | Paniers amovibles contenant des particules de filtration pour reacteur a lit fixe. |
WO2013162396A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Separating a liquid phase from an emulsion |
EP3487814B1 (de) * | 2016-07-20 | 2023-12-27 | Abs Materials, Inc. | Verfahren zur extraktion organischer gelöster stoffe aus wasser |
DE102018119432A1 (de) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Hydroisotop GmbH | Aufbereitungsvorrichtung zur Aufbereitung eines Fluids, mit Hilfe eines umlaufenden Aufbereitungsmediums |
CN113144996A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-23 | 任水阳 | 一种工程设计用石膏加工搅拌除杂设备 |
CN113461215A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-01 | 华东理工大学 | 连续流高级氧化处理高浓度有机废水评测装置和评测方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL22919C (de) * | 1925-02-11 | |||
US2863829A (en) * | 1956-08-09 | 1958-12-09 | Gulf Research Development Co | Process and apparatus for selective adsorption |
US3070969A (en) * | 1960-07-11 | 1963-01-01 | Carrier Corp | Separation systems |
US3049888A (en) * | 1960-08-04 | 1962-08-21 | Carrier Corp | Separation systems |
US3215623A (en) * | 1962-01-02 | 1965-11-02 | Phillips Petroleum Co | Removal of immiscible liquid contaminants from fluids |
US3424674A (en) * | 1966-05-10 | 1969-01-28 | Ritter Pfaudler Corp | Upflow filtration of fluids |
US3400549A (en) * | 1966-08-10 | 1968-09-10 | Blaw Knox Co | Methods and means for producing potable waters |
US3494862A (en) * | 1969-01-21 | 1970-02-10 | Polymer Research Corp Of Ameri | Recovery of hydrocarbon liquids |
-
1970
- 1970-04-28 IL IL36739A patent/IL36739A0/xx unknown
- 1970-07-13 US US54226A patent/US3674684A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-04-27 GB GB1161471*[A patent/GB1324836A/en not_active Expired
- 1971-04-28 IL IL36739A patent/IL36739A/xx unknown
- 1971-05-26 NO NO1976/71A patent/NO131661C/no unknown
- 1971-05-27 CA CA114011A patent/CA922822A/en not_active Expired
- 1971-06-02 DE DE2127323A patent/DE2127323B2/de active Pending
- 1971-06-07 SE SE7107378*3A patent/SE379650B/xx unknown
- 1971-07-09 NL NL7109532A patent/NL7109532A/xx unknown
- 1971-07-09 FR FR7125222A patent/FR2100483A5/fr not_active Expired
- 1971-07-12 BE BE769853A patent/BE769853A/xx unknown
- 1971-07-13 CH CH1030471A patent/CH540055A/de not_active IP Right Cessation
- 1971-07-13 ES ES393210A patent/ES393210A1/es not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9304454U1 (de) * | 1993-03-24 | 1993-08-12 | Hessabi, Iradj, Dipl.-Ing., 33813 Oerlinghausen, De |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH540055A (de) | 1973-08-15 |
DE2127323A1 (de) | 1972-01-20 |
FR2100483A5 (de) | 1972-03-17 |
BE769853A (fr) | 1971-11-16 |
ES393210A1 (es) | 1975-05-16 |
IL36739A (en) | 1975-03-13 |
NL7109532A (de) | 1972-01-17 |
CA922822A (en) | 1973-03-13 |
IL36739A0 (en) | 1971-06-23 |
SE379650B (sv) | 1975-10-20 |
NO131661B (de) | 1975-04-01 |
GB1324836A (en) | 1973-07-25 |
NO131661C (de) | 1975-07-09 |
US3674684A (en) | 1972-07-04 |
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