DK146355B - Fremgangsmaade og apparat til koalescering af meget smaa draaber af en vaeske i en blanding med en anden vaeske - Google Patents

Description

(19) DANMARK Γφτ |j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ud 146355 Β

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 1626/76 (51) Int.CI.3: B 01 D 17/02 (22) Indleveringsdag: 06 apr 1976 (41) Aim. tilgængelig: 11 okt 1976 (44) Fremlagt: 19 sep 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 10 apr 1975 US 566926 (71) Ansøger: JAY LININGER *MCGREW; Littleton, US.

(72) Opfinder: Samme.

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude_ (54) Fremgangsmåde og apparat til koalescering af meget små dråber af en væske i en blanding med en anden væske

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat til koalescering af meget små dråber af en væske i en ublandbar blanding med en anden væske, som angivet i indledningen til henholdsvis krav 1 og 3. Opfindelsen er f. eks. særlig anvendelig til koalescering og separering af olie, som er fint di-spergeret i vand.

Anstrengelser i retning af at beskytte omgivelserne, som har fundet sted i de senere år, har resulteret i talrige forslag 0 til at separere olie fra vand. De fleste teknikker arbejder g på basis af den forudsætning, at olie allerede er i lag, som g enten flyder som et lag på vandfladen eller eksisterer i form ί af gribbare småkugler, som let kan skilles ud af suspensionen ^ og let kan komme i kontakt med overfladen af et filterelement.

^ De fleste flydende olier, som eksisterer i denne tilstand, kan let genvindes ved hjælp af de kendte teknikker, såsom skumning, dekantering, afstrygning, kontaktfiltrering, kontaktabsorbering osv.

2 146365 I mange tilfælde forekommer der imidlertid olieforureninger i vand, hvor olien er dispergeret i form af- så små bitte dråber, at bulkseparering eller separering efter lagteknikken ikke Isengere er effektiv. Sypisk for den slags forureningsmiljøer er affaldsvand eller biproduktvand, som slipper ud fra fabriksmæssige anlæg, såsom olieraffinaderier, olie/vand-blandinger, som ved hjælp af centrifugalpumper er pumpet op mod betydelige tryk, og som derfor går over i oliedispersioner, motorkølevandsudslip, udslipsvand fra kommercielle virksomheder, hvor olie er til stede, lænsevand fra skibe og ballastvand fra skibe. Pnder de stadigt øgede krav fra industriens autoriteter og myndigheder er selv det mindste spor af olie genstand for indvending. Det kan f.eks. være så lidt som 10 dele olie pr. million dele vand. Dette gælder ikke bare oliespild i åbent vand, men også i faste installationer, hvor store vandmængder indeholder små spor af olie og ma renses økonomisk. Kemisk behandling til udfældning af olie eller til omdannelse til et brugeligt materiale er sædvanligvis ikke økonomisk. Gennemstrømningsfiltre yirker for langsomt og er heller ikke effektive nok til at koalescere meget små oliepartikler.

Det kan nævnes, at f.eks. i tilsyneladende stille bundfældningsdamme eller tanke bevirker den naturlige termiske konvektion eller andre forstyrrelser, selv om de er små, at småpartikler eller smådråber stadig holdes i bevægelse. De,som vil samle sig ved vandets overflade, er yderst langsomme, når det gælder at koalescere. Den relativt store overfladespænding, som virker på sådanne små oliedråber, søger også at holde smådråberne fra hinanden og forhindre koalescens.

Gennemstrømningsfiltre af den koalescerende type har også begrænset virkning. De lette, meget små oliedråber er yderst "mobile",dvs. svært bevægelige og bevægelsesreaktive lige over fer de svageste trykgradienter i det omgivende vand og undgår derved berøring med overflader. Kræfter i viskose grænselag, som medfølger strømning, nen langsomt, langs filtermatricens overflader søger at holde oliedråberne borte fra overfladerne på grund af håstighedsgradisnterne^og-__ medfølgende trykgradienter. Endvidere vil matriceoverfladeujævnheder, som forårsager udbuling eller krumning af den tilstødende strømningsbane, tvinge de lettere oliesmådråber på grund af centrifugalkraftvirkningen bort fra de flader, som det var meningen skulle virke koalescerende. Da disse virkninger begge er hastighedsafhængige, viser 3 146355 det sig, at forsøg med at forøge blandingens behandlingshastighed i sædvanlige gennemstrømningsfiltre af den koalescerende type har virket mod hensigten. Øgning af kapaciteten frembragt ved forøget dimensionering af filterelementernes tværsnit eller ved tilsætning af flere filterbatterier bidrager uønsket til, at anlægget som helhed bliver mere voluminøst og kostbart. Gennemstrømningsfiltre med matricekanaler, som er mindre end oliedråbernes diameter, kan koalesce-re olien effektivt, men har let ved at tilstoppes, således at de kræver hyppig rengøring eller udskiftning af filterelementerne.

Brugen af porøst materiale i forbindelse med opsamling af en blanding af olie og vand, hvor olien hovedsaligt flyder i vandfladen, er kendt fra U.S.A. patentskrift nr. 3.578.585. En roterende tromle er dækket med en bane af polyurethanskum med åbne porer og samvirker med en over vandfladen anbragt trykvalse, som presser væske udfra skumplastbanen.Olien opsamles langs en hovedsalig vandret zone i det væsentlige i toplagspartiet eller på overfladen af banen og uden mulighed for koalescering af oliedråber før udpresningen af væsken fra banen.

Et andet apparat, som også tjener til opsamling af olie fra vandfladen, er beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 3.617.552. Appara-tet virker på lignende måde som apparatet ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.578.585, men tillader et vist afløb af vandet, før olie-vand-blandingen presses ud af polyurethanbanen. Optagning af olie og udpresning af samme foregår langs en stort set vandret zone. Det er en fordel, at vandet løber af under banens bevægelse mod udpresningsstedet, men vandbevægelsen i banen forstyrrer henholdsvis tillader ikke koalescering af oliedråber i porerne. Når det gælder selve apparatet, så er det at betragte som en ulempe, at den porøse bane er fuldstændigt ekspanderet, når den nedsænkes i olie-vand-blandingen, som skal optages, fordi opsugningsvirkningen bliver tilsvarende formindsket.

Formålet med opfindelsen er at afhjælpe de oven for omtalte vanskeligheder, og dette er opnået ved, at man har anvist en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, som er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne txa&. Scan nævnt emfatter opfindelsen også et apparat, og dette apparat er ejendommeligt ved det,som fremgår af krav 3's kendetegnende del.

4 146355 I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor fig, 1 yiser et processkexoa for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen set i perspektiy, fig« 3 apparatet set fra oven, delvis i snit, fig. 4 apparatet set fra siden, delvis i snit, fig. 5 apparatet set fra en anden side, delvis i snit, fig. 6 et matricebånd til et apparat ifølge opfindelsen, set i perspektiv, delvis i snit, fig. 7 et diagram over oliedråbernes udfældningshastighed, fig. 8 et diagram over udfældnings- (koalescens-) tiden og fig. 9 en ændret udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen, set i perspektiv.

Skemaet i fig. 1 viser hovedprocessens trin i rækkefølge tilligemed forholdene .mellem den mindste dråbediameter, udfældningsbevægelsernes hastighed, maksimale poredimensioner og minimale udfældningstider, som kan opnås under idealiserede betingelser. Pig. 7 viser et diagram, som illustrerer dråbehastigheden (under bundfældningsbevæ-gelsen som følge af tyngdekraften) som en funktion af dråbernes radius. Pig. 8 angår udfældningstiden for dråber med forskellig størrelse i skummatricer med porer med forskellig diameter, idet det antages, at hele skummatricen består af netværk, og at matricens porer har i det væsentlige ensartet størrelse. Sammenligning af de numeriske værdier i fig. 7 og 8 vil vise, at den virkelige udfældningstid er bestemt under forudsætning af, at gennemsnitsdråben må bevæge sig et stykke, som er større end en pores diameter eller tværdimension, før dråben trækkes sammen og udfældes på en porestreng, hvilket skyldes åbningsfaktoren af en fuldstændig netværkagtig udført skummatrice benyttet som udfældningsmedium.

5 146355

Fig. 2 og'efterfølgende figurer viser et koalesceringsapparat, som har en ydre tank eller beholder 10 med kubisk form. Tankbunden 12 er forstærket med kanalformede stivere 14. En hul cylindrisk tromle 16 er lejret i tanken på en bæreaksel 18, som er fastholdt i lodret stilling af øvre og nedre bærelejer 20 og 22, således at tromlen kan rotere om en lodret akse. Tromlen 16 er lukket ved hjælp af top- og bundvægge 24 og 26 og har forstærkende mellemvægge eller skillevægge 28. Tromlen er fra top til bund omgivet af en kappe 30 af polyvinyl= chlorid, som er forbundet med tromlens yderflade. PYC-kappen er omgivet af et skumhylster eller en skamkappe 32 af polyurethan og med netværkstruktur, som er bundet til PYC-kappen. Kappen 32 tjener som koalesceringsmatrice ifølge opfindelsen. Tromleakselen 18's øvre ende bærer en fast anbragt drivskive 34, som drives fra en drivrem 36, der er ført omkring en drivskive 38, som er drevet af en motor 40.

Netværkskummaterialet af polyurethan i matricen har ca. 60-100 porer pr. 2,5 cm, og motoren 40 driver tromlen med et omdrejningstal på op til ca. 4 omdrejninger pr. minut, hvilket indebærer et nedfældningsinterval på ca. 15 sekunder eller mere.

Pen nedre kant af tromlen 16 bevæger sig i glidende og i det væsentlige tætnende anlæg med en sko eller plade af polyvinylchlorid 42, som understøttes på en platformplade 44» der er løftet fra tankbunden på en bæreramme 46, fig. 3. Det nedre tromleakselle.je 22 er anbragt indenfor denne bæreramme 46. Pladen 44 har cirkulær form og indbefatter bæregrundfladen til en cylindrisk skærm 48, som strækker sig mellem tankbunden 12 og tankens top 50. Matricen 32 er glidende indført i bøsningen, således at den eftergivende sammenpresselige skummatrice af polyurethan er under svag sammentrykning fra skærmen 48. Sidstnævnte er åben i omkredsretningen over ca. 60° begyndende ved den lodrette kant 52 og forløbende til den udadvendte lodrette kant 54. Mellem kanterne 52 og 54 findes der en pressevalse 64 i indgreb med et tætnende afstrygeblad eller skrabeblad 56, som er anbragt på en skillevæg 58, der strækker sig fra tankens top til bunden og rager til siden ind over fra den tilstødende sidevæg af tanken. Under samvirken med andre elementer, som yil bliye beskrevet, vil skillevæggen 58 og bladet 56, som er i anlæg med pressevalsen, dele det tilstødende område af tanken i et tilgangskammer 60, som modtager blanding, og et afgangskammer 62, sgm udleverer blanding.

6 146355

Pressevalsen 64 er ved toppen og bunden anbragt på svingarme 66, således at den kan svinge frit om en lodret akse ved enderne af de nævnte arme. irmenes basisender er fastgjort på en opretstående aksel 68, der er lejret i et bundleje 70 og et topleje 72. En snekkeudveksling 74 drevet med et håndtag 76 (eller eventuelt ved hjælp af en kraftdrevet mekanisme) kan drejes for bevægelse af pressevalsen 64 hen imod og bort fra den tilstødende side af tromlens matricebøsning 32 mellem valsens stillinger, som henholdsvis er vist med fuld-trukne linier og med stiplede linier i fig. 3. £ den med stiplede linier viste tilbagetrukne stilling er pressevalsen 64 ude af anlæg med matricekappen 32, medens pressevalsen i den med fuldtrukne linier viste stilling presser kappen 32 kraftigt imod den modsatte faste væg af matricens bæretromle 16, således som det fremgår af fig.

3. I den sidstnævnte stilling af pressevalsen presser afstrygeren 56 mod valsens PYC-belagte flade og danner en fluidumtæt tætning mod denne flade, som strækker sig mellem bundvægpladen 42 og tankens top.

De øvrige lukkeelementer, som tætner eller aflukker tilgangskammeret 60, således at ubehandlede blandingsvæsker ikke kan sive ind i udleveringskammeret eller afgangskammeret 62, indbefatter selve presseval·'· sen 64, matricekappen 32, som presses imod tromlen 16 ved hjælp af pressevalsen, den tætnende friktionsanlægsflade mellem skærmen 48 beliggende ved og forløbende i omkredsretningen ud fra skærmens indløbskant 54, og en rammekanalprofil 7 0T, som bærer skærmen 48 og strækker sig mellem denne og den tilstødende sidevæg af beholderen, som vist.

Et indføringsrør 73 leverer blanding ind i indløbskammeret eller tilgangskammeret 60 for behandlig i apparatet.

Bar tromlen roterer i pilens retning, som vist i fig. 3, idet den drives nf motoren 4Q, og presseyalsen 64 befinder sig i den med fuldtrukne linier viste stilling, udvider den eftergivende sammen-trykkelige polyurethanmatrice 32 sig gradvis, eftersom den kommer ind i tilgangskammeret 60 og bevæger sig mod skærmindløbet ved 54 og optager derved blandingsvæskerne i sine porer eller hulrum. På det tidspunkt, da et bestemt parti af matricen, som var sammenpresset på forhånd, når indløbskanten 54 på skærmen 48, er matricen fuldstændig ekspanderet og fuld af blandingsvæsker. De optagne væsker holdes i de små matriceceller eller -porer under stort set rolige stationære 7 · 146355 forhold, medens matricen fortsætter med at bevæge sig indenfor skærmen 48. Mr disse forhold opretholdes i et tilstrækkelig langt tidsinterval, får de små oliedråber eller andre væskepartikler, som er suspenderet i den oprindelige blanding, mulighed for at blive udfældet på matricestrengene eller porefladerne og derved koalescere.

Mr matricekappen har fuldført sit omløb indenfor skærmen 48 og er kommet tilbage til pressevalsen 64, vil sammenpresningen af matricen ved hjælp af valsen drive blandingsvæskerne ud af matricen og ind i afgangs kammer et 62, nemlig gennem spalten i skærmen mellem kanten 52 og valsen 64. En sådan sammenpresning af matricekappen tjener derfor den dobbelte funktion at frigøre matricen fra væskerne og samtidig gøre matricen klar til optagelse og behandling af yderligere mængder væske, når matricen derefter påny kommer ind i tilgangskam-r meret 60.

I tilfælde af at et olievand-separeringssystem, hvor opfindelsen benyttes til koalescering af meget små oliedråber til en lagdelt tilstand eller bulktilstand, som egner sig til fraseparering ved hjælp af andre indretninger, vil blandingsvæsker, som tømmes ud i kammeret 62, indbefatte det samme vand og den samme olie, som fandtes i den oprindelige blanding. På dette tidspunkt vil imidlertid den udløbende olie have koalesceret til større kugler eller dråber, som hurtigt vil stige op til vandlegemets overflade i kammeret 62. Medens olien, som kommer op til overfladen, kan fjernes med en hvilken som helst passende indretning, vil olien ifølge det foreliggende eksempel, så snart olieniveauet har nået en bestemt højde i kammeret 62, rinde over og ud gennem et udløb 80. Det vand, som opsamles i afgangsføun-meret 62, passerer under den nedre kant 84a af en væg 84, som strækker sig på tværs af den ende af kammeret 62, som ligger modsat pressevalsen, og strømmer ud gennem et udløb 86, så snart driftniveauet er nået, og opretholdes under normal drift af systemet. Hvis udsepa-rering af den koalescerede olie fra vand skal ske i kammeret 62, bør kammeret være dimensioneret således, at den koalescerede olie kan samle sig ved overfladen og danne et lag, før vandet når udløbet 86. Hvis kammeret har lille størrelse, kan det være anbragt afskærmet eller på lignende måde for at formindske hvirvleeffekt, således at separeringen vil ske lettere. Alternativt kan blandingen som helhed fjernes umiddelbart og de to væsker separeres udenfor. Eventuelt kan andre separator-indretninger med specielle udførelsesformer benyttes i kammeret eller i fysisk forbindelse med dette.

8 146355

Mr apparatet er i drift, roterer tromlen 16, som bærer koalescerings-matrioen 32, med en sådan hastighed, der sædvanligvis er den maksimalt tilladelige hastighed, således at oliepartiklerne får mulighed for at nedfælde sig og koalescere på matricens strenge eller cellevægge, medens rotationscyklen foregår. Ved rigtig dimensionering af matricen med hensyn til diameter tykkelse og højde vil forholdsvis store mængder blandingsvæske kunne blive behandlet i en given tidsperiode, idet matricen stort set virker som en pumpe, hvis volumetriske kapacitet er proportional med matricens volumen og rotationshastighed. Matricevolumenet svarer i dette tilfælde hovedsageligt til hele det geometriske volumen af matricelegemet, fordi det faste materiale, som danner strengene og knuderne, som forbinder strengene, udgør ca.

5<fo af matricevolumenet i et legeme af polyurethanskum med fuldstændig gennemført celleagtig eller netagtig struktur. Pumpningen af blandingsvæskerne ved hjælp af den roterende matrice resulterer i, at det hydrauliske tryk eller væskeniveauet i afgangskammeret 62 bliver noget højere end i modtage- eller tilgangskammeret 60. Indløbet og udløbet i tankkamrene er derfor anbragt tilsvarende. Apparatet kan forsynes med passende strømningsafbrydere, styreindretninger, alarmindretninger etc., som sikrer, at de ønskede driftsforhold opretholdes, og der kan også anvendes forskellige ydre styreindretninger til indstilling og regulering af apparatets drift. Apparatet er stort set selvkonditionerende og behøver lidt eller intet tilsyn i lange tidsperioder. Ben eftergivende sammentrykkelige matrice af ekspanderet polyurethan i form af skum med netstruktur eller cellestruktur er i sig selv temmelig holdbar, og selv om der findes små porer, er der ingen tendens til tilstopning med olierester eller fremmede materialer. I denne henseende tilvejebringer den her benyttede aspirationsteknik med indføring og uddrivning af olie og vand en selvrensende virkning, som skyldes indsprøjtningen, der sker ved matricens ene side, og uddrivningen af olie og vand sammen med eventuelle medfølgende urenheder fra den anden side.

. Ba matricen med åbne porer forløber mellem tilgangs^· og afgangskamme-ret under væskeniveauerne i disse kamre, forbliver matricen i det væsentlige nedsænket under hele drejningscyklen. Ben er derfor med hensyn til hydraulisk tryk i forbindelse med væskerne både i kammeret 60 og kammeret 62, medens den udfører sin omløbsbevægelse, således at blandingen i matricens porer kun underkastes meget små varia- 9 146355 tioner i den hydrauliske trykhøjde, medens koalescensen finder sted under holde- og transportcyklen. Hydrauliske trykforandringer, som kunne resultere i strømningsdannelser og forårsage turbulens eller forstyrrelser i den stillestående tilstand af blandingsvæskerne under nedfældningen, vil ikke optræde i apparatet ifølge opfindelsen.

Sammenpresning af matricekappen 32 mellem pressevalsen 64 og tromlevæggen 16, som er illustreret i fig. 3, presser først vandet ud og derefter den mere faste eller sejagtige indelukkede olie, som må tvinges ud af cellerne eller porerne mellem kappens cellestrenge.

Ikke desto mindre forbliver et meget tyndt lag af olie på matricestrengene som en slags grunding, der sikrer maksimal tiltræknings evne overfor oliepartiklerne i den efterfølgende cyklus. En ikke vist foring af polyvinylchlorid eller et andet passende materiale på skærmen 48's indervæg vil også grundes med olie og vil på sin side hjælpe til at holde matricens ydervæg grundet eller forbehandlet, hvilket også er tilfældet med et polyvinylchloridlag på ydersiden af presse-valsen 64.

Yed udførelsesformen ifølge fig. 9 er tanken 100 udformet med aflang grundflade, og matricen 1Q2 er i dette tilfælde i form af et endeløst bånd, som er lagt rundt om en drivvalse 104 og en løs valse 106. En indre skærm eller kappe 107, som optager det indre rum, der er optaget af båndet 102 og valserne 104 og 106, trykker båndet med et svagt tryk imod tankens ydervægge for tilvejebringelse af en tætning mod væggen, således som det var tilfældet med skærmen i den forrige beskrevne udførelsesform.

Yalsen 104 driver matricebåndet 102. Yalsen drives af en motor 110 ved hjælp af en remskive 108 og en rem. Pressevalsen 112 trykkes mod matricen for oppresning imod valsen 104. Pressevalsens stilling er bestemt af en betjeningsindretning 112 af snekketypen, som i den foregående udførelsesform. Blandingsvæskerne føres ind i et tilgangs-kammer 114 gennem et indløb 116. Blandingsvæskerne drives ud fra matricebåndet 102 ved hjælp af valsen 112 ind i et afgangskammer 118, og olien, der flyder som et lag, tappes fra gennem et udløb 120, medens vandet efter at have passeret filterskillevægge 122 og under den nedre kant af en væg 124, strømmer ud gennem røret 126, således som det tidligere er beskrevet. Et apparat af denne aflange smalle type 10 146355 kan anbringes på steder, der ikke egner sig særlig til et apparat med samme kapacitet, men med en mere voluminøs udformning, f .eks. på sådanne steder som lænserum i skibe.

Passende matricematerialer, der kan fremstilles som netværkskum, og - som både er oleofile og hydrofobe, indbefatter et antal syntetiske polymere, såsom polyurethan, propylen, polystyren og polyvinylchlo-rid. Som allerede nævnt bidrager grunding af overfladerne indenfor disse skummaterialer ved fugtning med olie til forbedring af deres oleofile, hydrofobe egenskaber.

Det vil forstås, at gravitationsudfældning kan opnås, uanset om de suspenderede væskedråber har større eller mindre massefylde end suspensionsmediet, idet i det ene tilfælde dråberne vil stige op, og i det andet tilfælde dråberne vil synke ned til berøring med matricens netværkelementer. Dråbernes størrelse og massefylde samt viskositet og endvidere massefylden og temperaturen af suspensionsvæsken påvirker udfældningshastigheden. Den aktuelle koa-lescenshastighed i matricen er en funktion af udfældningshastigheden, væskefladespændinger, fugtekarakteristikker for matricens poreoverflader og åbningsgrader af matricens porer, f.eks. gennemsnitsforholdet mellem de åbne arealer, som liggende dråber kan passere ved mellemfladerne mellem tilstødende porer og det faste areal optaget af netværkets strenge og knuder, som danner mellemfladerne. Der bliver her tale om et kompromis, eftersom åbningsgraden er en funktion af forholdet mellem hulrumsvolumenet og det faste volumen indenfor matricen og også bestemmer matricens volumetriske optagningskapacitet eller holdekapacitet. Derfor forøger åbningsgraden indenfor porernes labyrint den volumetriske holdekapaeitet, men nedsætter udfældnings-hastigheden og i en vis udstrækning den opnåelige stilheds- eller rolighedsgrad ved fuldstændig isolering af de små lommer i den fastholdte blanding. Ideelt set er total isolering af disse små blandingsmængder fastholdt indenfor de respektive individuelle porerum ganske ønskelig for opnåelse af maksimal udfældning af de små partikler af olie eller andre væsker, som skal udfældes fra blandingen. I praksis har det imidlertid vist sig, at et polyurethanskum med fuldstændig gennemført netstruktur tilvejebringer et godt kompromis med hensyn til praktisk brugbare udfældningshastigheder, effektiv total udfældning og stor volumetrisk kapacitet indenfor matricelegemet.

146355 11

Ved hjælp af det forbedrede og nye koalesceringssystem ifølge opfindelsen opnås, at små oliedråber, som er for små til og har for stor bevægelsesevne og overfladespænding til at koaleseere under anvendelse af tidligere kendt teknik, let vil bringes til koalescering på matrice overfladerne af den her beskrevne art som følge af disse overfladers effektive ’’katalytiske" eller koalescensfremskyndende egenskaber. Hver smådråbe får på grund af porerummenes små størrelser mulighed for at komme i berøring med en overflade i løbet af et forholdsvis kort tidsinterval og vil da absorberes på og spredes ud over en sådan overflade, og dermed vil den forenes med andre på lignende måde påvirkede smådråber. Processen fortsætter under det stille eller stationære holdeinterval i matricen, indtil opsamling af koalesce-rede smådråber af olie eller små kugler af olie vil danne sig på strengene og de knudesteder, som forbinder strengene med hinanden.

Hår matricen sammenpresses til et betydeligt formindsket volumen, vil først vandet og siden den sejagtigt fastholdte olie tvinges ud af porerne. Som allerede nævnt forbliver matricens strenge og knudepunkter fugtet svagt med en oliefilm, dvs. grundet for en efterfølgende operationscyklus.

Denne opfindelse er i hovedsagen anvendelig til koalescens af olie eller andre væskesmådråber med radiusstørrelse fra ca. 5 til ca. 100 micron. Det vil forstås, at olie i smådråber med større størrelse og også småkugler eller lag af olie, der er sluppet ud i tilgangskammeret i apparatet, vil blive ført ind i matricen og til slut fortyndet med blandingsvand i optagekammeret sammen med olie, som er koalesceret fra små dråber, som fandtes i den oprindelige blanding. Således er systemet ikke kritisk, når det drejer sig om tilstanden af olien i blandingen, som behandles i apparatet, da dette vil bringe de små suspenderede oliepartikler, som er af interesse her, til at koalesce-re, selv om disse optræder under nærværelse af større partikler eller småkugler. Por effektiv og virkningsfuld behandling af blandingen er det ønskeligt, at matriceporerne er i størrelsesområdet fra ca. 100 porer pr. 2,5 cm ned til ca. 10 porer pr. 2,5 cm som maksimal porestørrelse. Fortrinsvis er porestørrelsen omtrent den samme over hele matricen, således at produktionskapaciteten i systemet bliver størst mulig.

12 146355

Det er Hevet nævnt, at de rolige forhold i matriceporerne opnås i holdeintervallet, medens den indførte blanding transporteres fra indføringsstedet til udløbsstedet, henne tilstand opnås ved hjælp af måtriceporemes virkning på grund af deres lille størrelse og isolerende virkning, opretholdelsen af stort set konstant hydraulisk tryk over hele transportintervallet, medens matricen er nedsænket i blandingsmediet, og hvor den omgivende skærm 48 fortrinsvis isolerer den roterende matrice fra påvirkning fra ydre forstyrrelser eller temperaturgradienter. Sådanne rolige holdetilstande og den lille størrelse af holdeporerne tilvejebringer en kort udfældningsstrækning for partiklerne, som skal behandles under et kort holdeinterval, samt sikrer i det væsentlige fuldstændig udfældning og koalescering af oliepartiklerne i løbet af kort tid, og at udløbsvandet kan sendes ud med stor pumpehastighed og vil være i det væsentlige rent eller fri for oliepartikler, f.eks. indeholde så lidt som 5 dele ikke koalesceret olie pr. million dele vand udfra en oprindelig blanding med 500 dele pr. million.

Det vil også forstås, at koalesceringsapparatet ifølge opfindelsen kan gives forskellige former og størrelser for tilpasning til varierende anvendelsesforhold, het at udføre apparatet større eller mindre påvirker ikke apparatets virkemåde under drift i ufordelagtig retning, fordi faktorerne, som tilvejebringer den effektive koalescens-virkning, er i det væsentlige uafhængige af størrelsen. F.eks. kan store apparater med et tykt og bredt matricebånd, og som har et forholdsvis større tværsnitsareal og dermed volumen pr. længdeenhed, behandle blandingen med større "pumpe"-kapacitet for at give bevægelseshastighed af båndet. Yed at forlænge båndet og dermed dermed den fysiske bevægelsesstrækning mellem stedet for indføring og udføring af blandingsvæskerne er det også muligt direkte at forøge den volumetri-ske behandlingskapacitet, fordi båndet kan bevæges med større lineær hastighed uden reduktion af den totale cykliske holdeintervallængde, hvorunder koalescens kan finde sted i matricen.

Claims (3)

13 146355

1. Fremgangsmåde til koalescering af meget små dråber af en første væske med diameter i det væsentlig ikke mindre end "d" suspenderet i en ublandbar blanding med en anden væske med anden massefylde, f.eks. til påfølgende separering, hvor blandingen indføres i porerne af en porøs tredimensional matrice med elementer, hvis overflade tiltrækker fortrinsvis den første væske, og hvilke elementer er forbundet med hinanden til dannelse af en labyrint af hulrum eller porer med en tværdimension overvejende i det væsentlige ikke større end "D" i retning af udfældningen af smådråberne, og hvor indføringen af blandingen sker ved ekspansion af matricen fra en komprimeret tilstand, medens den er nedsænket i blandingen, kendetegnet ved, at den indførte blanding holdes i matricen i en tidsperiode i det væsentlige ikke kortere end "t" under forhold, som hindrer tømning af matricen eller gennemstrømning af samme, medens matricen holdes i det væsentlige i samme orienteringsstilling i forhold til tyngdekraftens retning, idet matricen bevæges som en bane med sin breddedimension forløbende i det væsentlige lodret for at bevirke bevægelse af smådråberne mod elementoverfladen med en nedfældningshastighed "r", hvor . > D-d r hvorved de nævnte smådråber nedfældes og koalesceres på nævnte elementflader, hvorefter matricen frigøres fra den koalescerede første væske og den anden væske.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at matricebanen, der benyttes, er et endeløst bånd, som har stor bredde i forhold til tykkelsen,og som i det væsentlige vandret cirkuleres kontinuerligt gennem væskeblandingen.

3. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 eller 2 til koalescering af meget små dråber af en væske, suspenderet i en ublandbar blanding med en anden væske med en anden massefylde, og som omfat-