DE1139816B - Vorrichtung und Verfahren zum Inberuehrungbringen einer fluessigen Phase mit zwei oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Inberuehrungbringen einer fluessigen Phase mit zwei oder mehreren weiteren Phasen im GegenstromInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
N16597 IVa/12g
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. NOVEMBER 1962
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. NOVEMBER 1962
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Inberührungbringen von einer flüssigen Phase
mit zwei oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom mit einem vorzugsweise senkrechten Rohr und
einer darin angeordneten Welle, an der axial im Abstand und rechtwinkelig zur Welle Schleuderscheiben
angeordnet sind.
Bei den in gegenseitige Berührung zu bringenden Phasen handelt es sich um strömungsfähige Phasen,
insbesondere in beiden Fällen um flüssige Phasen oder einerseits um flüssige und andererseits um gasförmige
Phasen. Eine der Phasen kann auch ein feinverteilter bzw. -zerteilter fester Stoff sein oder einen
solchen Stoff enthalten.
Es sind bereits Mischvorrichtungen bekannt, bei denen zwei Phasen zu einem Produkt vermischt werden
sollen; bei diesen bekannten Vorrichtungen ist innerhalb eines Rohres eine Stange vorgesehen, an
der in axialem Abstand und rechtwinkelig zur Stange Netzscheiben angeordnet sind, die mittels der Stange
axial auf und ab bewegbar sind.
Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Inberührungbringen von einer flüssigen Phase mit zwei
oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom bekannt, bei der die Innenwand des Rohrs mit Statorringen
versehen ist, die etwa in der Mitte zwischen zwei benachbarten Rotorscheiben angeordnet sind.
Diese Statorringe führen die Strömung in einer solchen Weise, daß der Strom des in dem Rohr enthaltenen
Mediums seine Bewegungsrichtung nahe der Rohrwand umkehrt und zur Achse des Rohrs zurückströmt.
Auf diese Weise wird der gewünschte Verlauf der Wirbel aufrechterhalten, und außerdem wird eine
unmittelbare bzw. ungehinderte Weiterförderung des Mediums über eine bemerkbare Strecke in Richtung
der Rohrachse verhindert. Diese bekannte Vorrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß die Statorringe
in genau bestimmter Lage angeordnet werden müssen.
Es sind an sich bereits Füllkörperkolonnen mit bis an die Kolonnenwand reichenden gelochten Scheiben
bekannt, bei denen diese Scheiben jedoch nur so bewegt werden, daß keine Schleuderwirkung auftritt.
Dadurch soll bei diesen bekannten Füllkörperkolonnen, bei denen die Packung einen wesentlichen Teil
der Kolonne ausmacht, erreicht werden, daß die herabrieselnde Flüssigkeit bei Gaswaschung oder die
Flüssigkeit bei Extraktion mehr oder weniger gleichmäßig über den Querschnitt verteilt wird und die
Flüssigkeiten sich nicht stets dieselben Wege mit dem geringsten Widerstand bahnen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine im Aufbau einfache und wirksame Vorrichtung zum Inberührung-
Vorrichtung und Verfahren
zum Inberührungbringen einer flüssigen
Phase mit zwei oder mehreren weiteren
Phasen im Gegenstrom
Anmelder:
Bataafse Petroleum Maatschappij N.V.,
Den Haag
Den Haag
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 23. April 1958 (Nr. 227 128)
Niederlande vom 23. April 1958 (Nr. 227 128)
Frederik Johannes Zuiderweg,
Amsterdam (Niederlande),
ist alls Erfinder genannt worden
ist alls Erfinder genannt worden
bringen von einer flüssigen Phase mit zwei oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom zu schaffen.
Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung zum Inberührungbringen von einer flüssigen Phase mit
zwei oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom mit einem vorzugsweise senkrechten Rohr und einer
darin angeordneten Welle, an der axial im Abstand und rechtwinklig zur Welle Schleuderscheiben angeordnet
sind, werden erfindungsgemäß die Schleuderscheiben derart bemessen, daß sie bis nahezu an die
Innenwand des Rohres reichen und zwischen Scheiben und Rohrwand ein schmaler Ringspalt besteht
und die Schleuderscheiben Öffnungen von mindestens 1 bis 2 cm2 aufweisen, deren Gesamtfläche 30
bis 50 % der Gesamtfläche der Schleuderscheiben beträgt, wobei das Rohr einen Durchmesser von mindestens
15 cm aufweist. Trotz des Fehlens der Statorringe zeigt es sich, daß keine unerwünschte bzw. unmittelbare
oder ungehinderte Weiterförderung des Mediums in dem Rohr über bemerkbare axiale Strekken
stattfindet. Im übrigen bilden sich die Wirbel allgemein in ähnlicher Weise aus wie bei der obenerwähnten
bekannten Vorrichtung. Durch den Fortfall der Statorringe wird der Zusammenbau der Vorrichtung
wesentlich vereinfacht.
In der Praxis entspricht der Flächeninhalt des Schlitzes oder Spaltes bei Vorrichtungen großer Abmessungen
gewöhnlich etwa 10fl/o oder weniger der
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Querschnittsfläche des Rohres. Bei großen Einrich- Phase mit einer oder mehreren weiteren Phasen im
tungen beträgt der Rohrdurchmesser etwa 100 bis Gegenstrom in einer Vorrichtung gemäß der Erfinetwa
300 cm. Der kleinste Durchmesser beträgt etwa dung wird1 vorzugsweise den Schleuderscheiben
15 cm; im allgemeinen läßt sich bei kleineren Durch- eine solche Drehgeschwindigkeit erteilt, daß eine
messern keine gute Dispersion erzielen. 5 oder mehrere der Phasen über die ganze Länge des
Die Öffnungen in einer Rotorscheibe können samt- die Schleudersdheiben enthaltenden Abschnitts des
iich die gleiche Form und Größe besitzen, doch kön- Rohrs in Form einer Dispersion verteilt bleibt bzw.
nen sie sich auch hinsichtlich ihrer Form und/oder bleiben.
Größe unterscheiden. Das gleiche gilt für die Öff- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es,
nungen in den verschiedenen Schleuderscheiben. Die io zwei Phasen in innige Berührung miteinander zu
Gesamtfläche der in einer Schleuderscheibe vorge- bringen, um z. B. Flüssigkeitsgemische mit Hilfe
sehenen Öffnungen braucht nicht bei sämtlichen selektiver Lösungsmittel zu extrahieren. Eine solche
Scheiben die gleiche zu sein, sondern die Flächen- Extraktion kann bei atmosphärischem Druck durch-
inhalte der Öffnungen in den einzelnen Scheiben kön- geführt werden; ein Beispiel hierfür ist die Extraktion
nen sich z. B. entsprechend der örtlichen Flüssigkeits- 15 von Schmieröl mit Furfurol zum Zwecke des Entfer-
belastung an verschiedenen Punkten des Rohres nens der aromatischen Stoffe. Die Extraktion läßt
unterscheiden. Ferner können die Öffnungen inner- sich jedoch auch bei erhöhtem Druck durchführen,
halb der Fläche der betreffenden Scheibe regelmäßig was z. B. notwendig ist, wenn aromatische Stoffe aus
oder unregelmäßig verteilt sein. Leuchtpetroleum mit HiMe von Schwefeldioxyd
Die einzelnen Öffnungen in den Scheiben sollen so 2° entfernt werden. Unter diesen Umständen kann die
groß sein, daß die Tropfen der dispergierten Phase Rotorwelle an Stelle unmittelbar wirkender mechadann,
wenn die Scheiben gedreht werden, die Öff- nischer Vorrichtungen auf magnetischem Wege angenungen
passieren können; das Hindurchleiten der trieben werden, wie es z. B. bei einem Motor mit
flüssigen oder gasförmigen nicht dispergierten Phase einem umschlossenen Läufer der Fall ist. Ferner
bietet keine Schwierigkeiten. Der mittlere Durch- 25 kann man die Welle mit Hilfe einer in das Rohr
messer der Öffnungen beträgt daher mindestens meh- eingebauten Turbine antreiben, welche ihre Antriebsrere
Millimeter und im allgemeinen sogar mehrere energie einer der zugeführten Phasen entnimmt.
Zentimeter. Ferner ist der Durchmesser der Öffnun- Allerdings ist es auch bei mit erhöhtem Druck arbeigen
vorzugsweise größer als die Dicke der betreffen- tenden Einrichtungen im allgemeinen zweckmäßig,
den Schleuderscheibe und beträgt gewöhnlich sogar 30 die Welle unmittelbar anzutreiben, z. B. mit HiKe
mindestens ein Mehrfaches dieser Dicke. eines Elektromotors.
Jede Schleuderscheibe besitzt vorzugsweise in der Die Einrichtung läßt sich außerdem in vorteilhaf-Nähe
ihres äußeren Randes im Durchschnitt eine ter Weise zum Durchführen chemischer Reaktionen
kleinere Öffnungsfläche als in der Nähe der Rotor- benutzen, z. B. zur Herstellung von Isopropylalkohol
welle. Dies läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß 35 aus Propylen und Schwefelsäure,
man sämtliche Öffnungen in der Nähe der Rotorwelle Ferner läßt sich die Einrichtung bei Verfahren bekonzentriert,
so daß die Rotorscheibe in der Nähe nutzen, bei denen in den zugeführten Phasen feste
ihres äußeren Randes durch einen nicht mit Öffnun- Stoffe enthalten sind. Dies gilt z. B. für die Abtrengen
versehenen Ring gebildet wird. nung einer oder mehrerer Komponenten aus einem
Es kann gelegentlich zweckmäßig sein, die Schlitze 40 Gemisch mit Hilfe der Adsorption; in diesem Falle
zwischen der Rohrwand und den Rotorscheiben bei bildet das Gemisch die eine Phase, während ein
den verschiedenen Scheiben verschieden breit zu feinverteiltes Adsorptionsmittel die andere Phase
machen; beispielsweise kann die Breite der Schlitze bildet. Ein Beispiel für diese Anwendungsweise ist
oder Spalte bei den aufeinanderfolgenden Rotor- die Trennung eines Gemisches von Paraffinen und Isoscheiben
abwechselnd größer und kleiner sein. In- 45 paraffinen oder eines Alkohol-Wasser-Gemisches mit
folgedessen wird die Stärke der Wirbelströmung ort- Hilfe molekularer Siebe, z. B. in Form von Zeolithen,
lieh größer sein, so daß sich unter bestimmten Be- Ferner kann man die Einrichtung in ähnlicher Weise
dingungen ein besserer Austausch der Komponenten bei lonenaustauschprozessen benutzen,
zwischen den Phasen erzielen läßt. Eine der Phasen kann aus einer Suspension eines
In der Praxis ist der Querschnitt des Rohrs und 50 festen Stoffes in einer Flüssigkeit bestehen. Dies ist
die Umrißform der Rotorscheiben kreisrund oder z.B. beim Auswaschen und gegebenenfalls beim
annähernd kreisrund. Der Durchmesser des Rohres Neutralisieren von Mutterlauge aus einer kristallinen
braucht nicht über die ganze Länge des Rohres ein- Masse der Fall. Beispielsweise bildet sich bei der
heitlich zu sein, doch wird man im allgemeinen ein Herstellung von Kaliumnitrat aus Kaliumchlorid und
Rohr mit gleichmäßigem Durchmesser vorsehen. 55 Salpetersäure eine Suspension von Kaliumnitrat-
Die Abstände zwischen je zwei aufeinanderfolgen- kristallen in einer sauren Mutterlauge; diese Kristalle
den Rotorscheiben brauchen nicht sämtlich gleich können im Wege einer Gegenstrombehandlung mitgroß
zu sein. Es wird jedoch vorgezogen, mindestens tels einer ein Alkalihydroxyd enthaltenden Hilfseinige
der Scheiben in gleichen Abständen vonein- flüssigkeit gereinigt werden. Die Suspension wird am
ander längs der Rohrachse anzuordnen. Geeignete 60 oberen Ende der Einrichtung zugeführt, während die
Werte für diese Abstände Hegen z. B. zwischen 5 und Zufuhr der Hilfsflüssigkeit am unteren Ende erfolgt;
50% des Rohrdurchmessers. Die Rotorwelle kann die gereinigten Kristalle werden am unteren Ende der
einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben; Einrichtung in Form einer Suspension in der Hilfsihre
Querschnittsfläche macht nicht mehr als 10% flüssigkeit abgegeben.
und im allgemeinen nicht mehr als etwa 5% der 65 Die in der erfindungsgemäßen Einrichtung in gefreien
Querschnittsfläche des Rohres aus. genseitige Berührung zu bringenden Phasen sollen
Bei der Ausführung eines Verfahrens zum Inbe- sich bezüglich, ihres spezifischen Gewichtes unter-
rührungshringen einer kontinuierlichen flüssigen scheiden. Die leichtere Phase wird am unteren Ende
der Einrichtung zugeführt, während die schwerere Phase am oberen Ende eingeleitet wird. Während der
Berührung erfolgt ein Materialaustausch zwischen den Phasen; gelegentlich, d. h. bei einer chemischen
Reaktion, werden neue Substanzen gebildet. Während der Berührung wird eine der Phasen kontinuierlich in
der anderen Phase dispergiert, so daß es bei der erfindungsgemäßen
Einrichtung nicht darauf ankommt, ob ein Satz von aufeinanderfolgenden Misch- und
Absetzräumen vorhanden ist. Die Tropfen der dispergierten Phase schließen sich entweder am oberen
oder am unteren Ende des Rohrs erneut zusammen, so daß sie eine zusammenhängende Phase bilden, und
zwar je nachdem, ob die dispergierte Phase leichter oder schwerer ist als die nicht dispergierte Phase.
Dieses Zusammenfließen kann sich jedoch auch ausschließlich oder im wesentlichen ausschließlich außerhalb
des Rohrs in einem gesonderten Trenngefäß abspielen. In vielen Fällen ist es vorteilhaft, ein festes
Gitter oder eine gelochte Platte od. dgl, die gewöhnlich durch einen Ring unterstützt ist, im oberen Teil
des Rohrs oberhalb des Einlasses für die schwere Phase und/oder im unteren Teil des Rohrs unterhalb
des Einlasses für die leichtere Phase anzuordnen, um ein besseres Zusammenfließen der dispergierten Phase
zu erreichen oder um ein unerwünschtes Vermischen der eingeleiteten, zu dispergierenden Phase und der
abzuführenden nicht dispergierten Phase zu verhindern.
Weiterhin kann man die erfindungsgemäße Einrichtung benutzen, um eine Extraktion mit Hilfe von
zwei Lösungsmitteln durchzuführen. In diesem Falle wird das zu trennende Gemisch an einem bestimmten
Punkt zwischen dem oberen Ende der Einrichtung und deren unterem Ende zugeführt; die Extraktionslösungsmittel
werden an den entgegengesetzten Enden der Einrichtung eingeleitet. Ein Beispiel für
einen solchen Extraktionsvorgang ist die Behandlung von ätherischen Ölen mit Pentan und Alkohol.
Wenn mehr als zwei Phasen behandelt werden, ist eine Phase vorhanden, in welcher die anderen Phasen
dispergiert sind.
Am unteren Ende der Einrichtung läuft die Rotorwelle in einem Lager oder sie wird durch das Lager
in ihrer Lage gehalten. Es kann vorkommen, daß das Lager von einem korrodierend wirkenden Medium
umgeben ist, das möglicherweise außerdem ein schlechtes Schmiermittel ist, während eine der einzuleitenden
Phasen diese Nachteile nicht aufweist. Unter diesen Umständen ist es zweckmäßig, der Einrichtung
durch das Lager hindurch einen vorzugsweise kleinen Strom der nicht korrodierenden bzw.
weniger stark korrodierenden oder als besseres Schmiermittel wirkenden Phase zuzuführen. Dieser
Strom kann je nach den Umständen von dem Strom der leichteren oder der schwereren Phase abgezweigt
werden.
Beim Extrahieren von Schmieröl mit Furfurol kann man z. B. einen Teil des zu extrahierenden
Schmieröls, das die leichte Phase darstellt, als Schmiermittel verwenden, da die das Lager umgebende
Extraktphase korrodierend wirkt. Beim Entfernen von Asphalt aus Schweröl mit Hilfe von Propan
kann man einen kleinen Teil des die schwere Phase bildenden Schweröls zu dem Lager leiten, da
es bessere Schmiereigenschaften besitzt als die im unteren Teil der Einrichtung befindliche Asphaltphase.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die ein senkrecht angeordnetes
Rohrl umfaßt, das mit einer Zuführungsleitung 2 für die schwerere Phase versehen ist, die im
Gegenstrom mit der leichteren Phase in Berührung gebracht werden soll, welche über eine Rohrleitung 3
ίο zugeführt wird. Jede dieser Leitungen 2 und 3 kann
in das Rohr 1 über eine mehrere Einlasse aufweisende Verteilerleitung münden. Ferner besitzt das Rohrl
eine Austrittsleitung 4 für die leichte Phase und eine Austrittsleitung 5 für die schwere Phase. Längs der
Mittellinie des Rohrs 1 erstreckt sich eine verhältnismäßig dünne Rotorwelle 6. Diese Welle ist mit ihrem
oberen Ende in einem Lager 7 aufgehängt und läuft mit ihrem unteren Ende in einem Lager 8. Die Rotorwelle
6 trägt mehrere Rotorscheiben 9, die jeweils mit Öffnungen 10 versehen sind; bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen mehr oder weniger gleichmäßig über die Fläche der betreffenden
Scheibe verteilt. Bei den Scheiben handelt es sich allgemein um flache Platten, die an der Welle
befestigt sind und sich rechtwinklig zur Mittellinie der Welle erstrecken. Zwischen jeder Rotorscheibe 9
und der Innenwand des Rohrs 1 ist ein verhältnismäßig enger Schlitz 11 vorhanden. Das Rohr 1 kann
mit Heiz- oder Kühlmitteln versehen sein, z. B. mit einem geeigneten Mantel oder einer hohlen Rotorwelle
sowie mit hohl ausgebildeten Rotorscheiben; diese Ausbildungsform ist jedoch in der Zeichnung
nicht dargestellt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Einrichtung in Verbindung mit einem Extraktionsverfahren
zum Entfernen aromatischer Stoffe aus Schmieröl mit Hilfe von Furfurol beschrieben. Das, hier die
schwere Phase bildende Furfurol wird über die Leitung 2 zugeführt, während das die leichte Phase bildende
Schmieröl über die Leitung 3 zugeführt wird. Ein kleiner Teil des Schmierstoffstroms wird über
eine Leitung 12 abgezweigt und dem unteren Lager 8 zugeführt, um es zu schmieren. Im Hinblick hierauf
ist an der Rotorwelle eine Haube 13 befestigt, die das Lager 8 umschließt. D©r abgezweigte Schmierstoffstrom
wird natürlich möglichst klein gehalten.
Bei dem Furfurol handelt es sich um die dispergierte Phase, die sich durch die Säule in Form von
Tröpfchen nach unten bewegt; die Tröpfchen, bei denen es sich um Furfurol handelt, in dem die aromatischen Stoffe gelöst sind, sammeln sich am Boden
der Säule und bilden dort eine zusammenhängende flüssige Phase, die die Einrichtung über die
Leitung 5 verläßt. Die Trennfläche zwischen den Phasen befindet sich im unteren Teil des Rohrs 1
bei 14, und sie wird dadurch auf der angedeuteten Höhe gehalten, daß die Geschwindigkeit des Zuführens
und Entnehmens der einzelnen Phasen in geeigneter Weise gewählt wird.
Zwischen der Einlaßöffnung 3 und der Trennfläche 14 ist ein weitmaschiges Gitter 15 angeordnet,
das an einem Ring 16 befestigt ist und durch ihn gehalten wird. Hierdurch wird das Auftreten von Turbulenz
an der Trennfläche der Phasen verhindert, und das ungestörte Zusammenfließen der Tröpfchen
wird unterstützt. Eine ähnliche Kombination eines Gitters 17 mit einem Ring 18 ist zwischen der Einlaßöffnung
2 und der Austrittsleitung 4 angeordnet,
Gesamtfläche der Öffnungen betrug 50% der gesamten
Sicheibenfläche.
Um die maximal zulässige Belastung der Einrichtung zu ermitteln, wurden zwei Phasen, die sich nicht
oder nur in einem geringen Ausmaß miteinander mischen lassen, und zwar im vorhegenden Falle
Wasser und Leuchtpetroleum, im Gegenstrom durch die Einrichtung geleitet. In diesem Falle bildete das
Wasser die schwere Phase, in der das leichtere
um ein ungestörtes Austreten der leichten Phase zu unterstützen. Das von den aromatischen Stoffen befreite
extrahierte Schmieröl wird bei 4 entnommen und die Extraktphase, d. h. das die aromatischen
Stoffe enthaltende Furfurol, wird bei 5 aus der Einrichtung abgezogen.
ESe Drehgeschwindigkeit der Rotorscheiben wird so eingestellt, daß eine der Phasen, im vorliegenden
Falle die Furfurolphase, in Form einer Dispersion
innerhalb der ganzen Säule, jedoch natürlich mit i& Leuchtpetroleum dispergiert war.
Ausnahme des oberen und des unteren Abschnitts, Bei einer Belastung mit einer Wassermenge von
verteilt bleibt. Infolgedessen ergeben sich keine 1 m3 je Stunde und einer Leuchtpetroleummenge von
Im3 je Stunde sowie einer Drehzahl der Rotorwelle
von 100 Umdrehungen in der Minute fand immer noch keine Überflutung statt. Die Größe der Tröpfchen
der dispergierten. Phase betrug etwa 1 bis 2 mm. Die Überflutungsgrenze wurde bei einer Drehzahl
von 125 Umdrehungen in der Minute erreicht Bei einer Belastung mit einer Wassermenge von
zeugt werden kann, wie es in Fig 1 angedeutet ist; zo 2 m3 je Stunde und, einer Leuchtpetroleummenge von
diese Wirbelbildung ist auf die Drehbewegung der 2 m3 je Stunde wurde die Überflutungsgrenze bei
Schwierigkeiten aus einem abwechselnden Vermischen der Phasen, auf das ein Absetzen der dispergierten
Phase folgt.
Bezüglich der allgemeinen Arbeitsweise der Einrichtung sei bemerkt, daß in jeder Abteilung, die
von zwei einander benachbarten Scheiben begrenzt wird, ein System von zwei torusförmigen Wirbeln erScheiben
zurückzuführen. Die Wirbel laufen beide in der gleichen Richtung um die Rotorwelle um, und
zwar auf der rechten Seite von Fig. 1 nach hinten, wie es jeweils durch ein Kreuz angedeutet ist, und as
auf der linken Seite nach vorn, wie es jeweils durch einen Punkt angedeutet ist. Ferner drehen sich die
Wirbel in die Rotorwelle enthaltenden Ebenen. Diese Drehbewegung der Wirbel, die z. B. auch in der
Zeichnungsebene auftritt, ist in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet, und man erkennt, daß diese Drehbewegungen entgegengesetzt gerichtet sind.
Die beiden Phasen bewegen sich im Gegenstrom durch die Einrichtung, und während dieser Bewegung
gehen ständig Teile der vergleichsweise schweren Phase, bei denen es sich im vorliegenden Falle der
Extraktion von Schmieröl mit Furfurol um Furfuroltröpfchen handelt, von einem höher liegenden Wirbel
in einen darunterliegenden Wirbel über, während Teile der vergleichsweise leichten Phase in diesem
Falle kontinuierlich jeweils von einem auf geringerer Höhe befindlichen Wirbel in einen darüberliegenden
Wirbel übertreten.
Die Überführung des Materials, d. h. im vorliegenden
Falle der Austausch von Komponenten, zwischen den Phasen wird hauptsächlich durch die innige Berührung
zwischen den Phasen in den Wirbeln uud beim Passieren der Öffnungen in den Rotorscheiben bewirkt.
Eine besondere Ausbildungsform einer Rotorscheibe 9 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Diese
Scheibe besitzt vier Öffnungen 10, die sämtlich in der Mitte des Rohrs angeordnet sind; nahe dem Rand
der Scheibe 9 sind keine Öffnungen vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Öffnungen
die Form von Kreissektoren. Es ist jedoch auch möglich, eine andere Zahl von öffnungen sowie
Öffnungen von anderer Gestalt vorzusehen.
Um ein Beispiel zu geben, sei erwähnt, daß bei einer gemäß Fig. 1 ausgeführten Einrichtung der
Durchmesser des Rohrs 1 30 cm betrug. In dem Rohr waren neun Scheiben mit einer Dicke von etwa
mm und einem Durchmesser von 29 cm in gleichmäßigen Abständen von 12 cm angeordnet. Jede
Scheibe besaß vierundfünfzig Öffnungen mit einem einer Drehzahl von 75 Umdrehungen in der Minute
erreicht; in diesem Falle betrug die Größe der Tröpfchen der dispergierten Phase weniger als 3 mm.
In sämtlichen oben angeführten Fällen war das abgegebene Wasser von Leuchtpetroleum im wesentlichen
frei, und das entnommene Leuchtpetroleum war ebenfalls im wesentlichen frei von Wasser.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Inberührungbringen einer flüssigen Phase mit zwei oder mehreren weiteren
Phasen im Gegenstrom mit einem senkrechten Rohr und einer darin angeordneten Welle, an der
axial im Abstand und rechtwinkelig zur Welle Schleuderscheiben angeordnet sind, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schleuderscheiben (9) derart bemessen sind, daß sie bis nahezu an die
Innenwand des Rohres (1) reichen und zwischen Scheiben (9) und Rohrwand (1) ein schmaler
Ringspalt (11) besteht und die Schleuderscheiben (9) Öffnungen (10) von mindestens 1 bis 2 cm2
aufweisen, deren Gesamtfläche 30 bis 5O°/o der
Gesamtfläche der Schleuderscheiben (9) beträgt, wobei das Rohr (1) einen Durchmesser von mindestens
15 cm aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleuderscheibe (9) in
der Nähe ihres äußeren Randes im Durchschnitt eine geringere Öffnungsfläche besitzt als in der
Nähe der Welle (6).
3. Verfahren, um im Gegenstrom eine kontinuierliche flüssige Phase in einer Einrichtung
nach Ansprach 1 und 2 mit einer oder mehreren weiteren Phasen in Berührung zu bringen, dadurch
gekennzeichnet, daß den Schleuderscheiben eine solche Drehgeschwindigkeit erteilt wird, daß
eine oder mehrere der Phasen über die ganze Länge des die Schleuderscheiben enthaltenden
Abschnitts des Rohrs in Form einer Dispersion verteilt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 521541, 566 945,
Durchmesser von 2,5 cm- Diese Öffnungen waren 65 877136;
über die Scheibenflächen gleichmäßig verteilt. Die USA.-Patentschriften Nr. 2223 348, 2391110.
über die Scheibenflächen gleichmäßig verteilt. Die USA.-Patentschriften Nr. 2223 348, 2391110.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 708/322 11.62
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1231247X | 1958-04-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1139816B true DE1139816B (de) | 1962-11-22 |
Family
ID=19872349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN16597A Pending DE1139816B (de) | 1958-04-23 | 1959-04-21 | Vorrichtung und Verfahren zum Inberuehrungbringen einer fluessigen Phase mit zwei oder mehreren weiteren Phasen im Gegenstrom |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1139816B (de) |
FR (1) | FR1231247A (de) |
NL (2) | NL106856C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1619756B1 (de) * | 1967-02-03 | 1970-04-30 | Baskirskij Naucno-Issledovat | Vorrichtung zur Flüssig-flüssig-Extraktion |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE521541C (de) * | 1927-02-20 | 1931-03-23 | Masch Und Appbau Ges Martini | Gegenstromkolonne |
DE566945C (de) * | 1929-06-02 | 1932-12-28 | Masch Und Appbau Ges Martini | Gegenstromkolonne |
US2223348A (en) * | 1936-07-03 | 1940-12-03 | Walther H Duisberg | Apparatus for introducing gases into liquids |
US2391110A (en) * | 1944-07-03 | 1945-12-18 | Standard Oil Dev Co | Mixing device |
DE877136C (de) * | 1948-06-18 | 1953-05-21 | Bataafsche Petroleum | Vorrichtung zum innigen Inberuehrungbringen von zwei oder mehr nicht oder nur teilweise miteinander mischbaren Fluessigkeiten, vorzugsweise fuer Extraktionsanlagen |
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0
- NL NL227128D patent/NL227128A/xx unknown
- NL NL106856D patent/NL106856C/xx active
-
1959
- 1959-04-21 DE DEN16597A patent/DE1139816B/de active Pending
- 1959-04-21 FR FR792680A patent/FR1231247A/fr not_active Expired
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE521541C (de) * | 1927-02-20 | 1931-03-23 | Masch Und Appbau Ges Martini | Gegenstromkolonne |
DE566945C (de) * | 1929-06-02 | 1932-12-28 | Masch Und Appbau Ges Martini | Gegenstromkolonne |
US2223348A (en) * | 1936-07-03 | 1940-12-03 | Walther H Duisberg | Apparatus for introducing gases into liquids |
US2391110A (en) * | 1944-07-03 | 1945-12-18 | Standard Oil Dev Co | Mixing device |
DE877136C (de) * | 1948-06-18 | 1953-05-21 | Bataafsche Petroleum | Vorrichtung zum innigen Inberuehrungbringen von zwei oder mehr nicht oder nur teilweise miteinander mischbaren Fluessigkeiten, vorzugsweise fuer Extraktionsanlagen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1619756B1 (de) * | 1967-02-03 | 1970-04-30 | Baskirskij Naucno-Issledovat | Vorrichtung zur Flüssig-flüssig-Extraktion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL106856C (de) | |
FR1231247A (fr) | 1960-09-27 |
NL227128A (de) |
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