DE69307604T2 - Centrifuge for separating oil from oil sludge without adding drinking water - Google Patents
Centrifuge for separating oil from oil sludge without adding drinking waterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine horizontale Zentrifuge oder einen "Dekanter" zum Abscheiden von Öl aus einem Ölschlamm, der aus den Früchten des Ölbaums oder möglicherweise von anderen ölhaltigen Produkten erhalten wurde, und insbesondere auf eine Art von Zentrifugalabscheider, in welchem es nicht erforderlich ist, dem Schlamm trinkbares Wasser zuzugeben.The invention relates to a horizontal centrifuge or "decanter" for separating oil from an oily sludge obtained from the fruits of the olive tree or possibly from other oil-containing products, and in particular to a type of centrifugal separator in which it is not necessary to add potable water to the sludge.
Es sind einige Jahre vergangen, seit horizontale Zentrifugen der obigen Art zuerst bekannt geworden und der Ölindustrie zur Verfügung gestellt worden sind.Several years have passed since horizontal centrifuges of the above type first became known and made available to the oil industry.
Solche als "Dekanter" bekannten Zentrifugenarten weisen im wesentlichen die folgenden Teile auf: eine Trommel mit zwei oder mehreren Abschnitten und mit einem zylindrischen oder konischen Ende; eine in der Trommel angeordnete rotierende schraubenförmige Schnecke zur Förderung von Feststoffen zum Auslaß, wobei der letztere am Endabschnitt des zylindrischen oder konischen Endes vorgesehen ist; einen Einlaßkopf mit Düsen, die einen Auslaßweg für Flüssigkeiten, d.h. Öl und Wasser, bilden; einen Verschlußkopf mit Düsen, welche einen Auslaßweg für feuchte Feststoffe bilden, der im Endabschnitt des zylindrischen oder konischen Endes angeordnet ist; ein Einlaßrohr für den Ölschlamm, aus dem das Öl abgeschieden werden soll; mechanische Einrichtungen zum Starten und Steuern der unabhängigen Drehbewegung sowohl der Trommel als auch der schraubenförmigen Schnecke.Such types of centrifuges, known as "decanters", essentially comprise the following parts: a drum with two or more sections and with a cylindrical or conical end; a rotating helical screw arranged in the drum for conveying solids to the outlet, the latter being provided at the end portion of the cylindrical or conical end; an inlet head with nozzles forming an outlet path for liquids, i.e. oil and water; a closure head with nozzles forming an outlet path for wet solids, arranged in the end portion of the cylindrical or conical end; an inlet pipe for the oil sludge from which the oil is to be separated; mechanical means for starting and controlling the independent rotation of both the drum and the helical screw.
In einer ersten Anwendungsstufe umfasste der äußere Körper des "Dekanters", der von der Trommel mit einem konischen (oder zylindrischen) Ende gebildet war, nur zwei Düsensysteme, von denen eines zur Bildung des Auslaßweges für die Öl-Wasser-Mischung und das andere zur Bildung des Aulaßweges für feuchte Feststoffe diente.In a first stage of application, the external body of the "decanter", formed by the drum with a conical (or cylindrical) end, comprised only two nozzle systems, one of which was used to form the outlet path for the oil-water mixture and the other served to form the outlet path for wet solids.
Eine zweite Generation von Zentrifugalabscheidern wies drei Düsensysteme auf, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, von denen eines den Auslaßweg für Öl, das zweite zur Ableitung des im Schlamm enthaltenen Wassers und das letzte zur Bildung des Auslaßweges für feuchte Feststoffe diente.A second generation of centrifugal separators had three nozzle systems to achieve higher efficiency, one of which served as the outlet path for oil, the second to drain the water contained in the sludge and the last to form the outlet path for wet solids.
Beide Generationen von horizontalen Zentrifugen erforderten jedoch die Zugabe einer beträchtlichen Menge von trinkbarem Wasser, um auf einem hohen Niveau zu arbeiten. Diese dem Ölschlamm zugegebene beträchtliche Wassermenge erhöht das Volumen des Abwassers so stark, daß Probleme entstehen, da das Abwasser dieser Arten von Zentrifugalabscheidern als Industrieabfall eingestuft wird und den jeweiligen Gesetzen unterworfen ist, und infolgedessen werden die Kosten erhöht. Ferner veranlaßt Abwasser sowohl vom technischen als auch wirtschaftlichen Standpunkt große Schwierigkeiten, da keinerlei geeignete Wasseraufbereiter zur Verfügung stehen.Both generations of horizontal centrifuges, however, required the addition of a significant amount of potable water to operate at a high level. This significant amount of water added to the oil sludge increases the volume of the waste water to such an extent that problems arise, since the waste water from these types of centrifugal separators is classified as industrial waste and is subject to the relevant legislation, and as a result the costs are increased. Furthermore, waste water causes great difficulties from both a technical and economic point of view, since no suitable water treatment systems are available.
Die Anmeldung EP-A-0 488 086 beschreibt einen Dekanter, der für die Entwässerung eines Schlammes verwendet wird. Dieser Dekanter weist Blenden oder Trennscheiben auf, deren Durchmesserabmessungen zur Auslaßöffnung des Dekanters hin größer werden. Dies ermöglicht eine Verfestigung des Schlammes, der schrittweise entwässert wird. Alle Trennscheiben enthalten Überlauföffnungen, um den Durchtritt von Wasser zur vorangehenden Zentrifugierstufe zu ermöglichen.Application EP-A-0 488 086 describes a decanter used for dewatering a sludge. This decanter has baffles or separating discs whose diameters increase towards the outlet opening of the decanter. This allows the sludge to solidify and be dewatered gradually. All separating discs contain overflow openings to allow water to pass through to the preceding centrifugation stage.
JP-A-59 169 551 beschreibt eine Dekanterzentrifuge, die mit einer Wehrplatte versehen ist, die an der Trommel befestigt und nahe den Feststoff-Auslaßdüsen angeordnet ist.JP-A-59 169 551 describes a decanter centrifuge provided with a weir plate attached to the drum and located close to the solids outlet nozzles.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Aufhebung der oben erwähnten Nachteile, indem ein horizontaler Zentrifugalabscheider geschaffen wird, der mit größerem Wirkungsgrad arbeiten kann im Vergleich zu den bekannten Zentrifugalabscheidern und der die Zugabe von Trinkwasser nicht erfordert.The aim of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages by creating a horizontal centrifugal separator that can operate with greater efficiency compared to the known centrifugal separators and which does not require the addition of drinking water.
Ferner wird die Abscheidung von Öl aus den Feststoffrückständen am besten erzielt, indem nur das in den Steinfrüchten oder Ölfrüchten enthaltene Wasser verwendet wird, und dieses Wasser wird zusammen mit den Feststoffrückständen ohne Erzeugung von wesentlichen Mengen an Verunreinigungsstoffen nach außen befördert.Furthermore, the separation of oil from the solid residues is best achieved by using only the water contained in the stone fruits or oil fruits and this water is transported to the outside together with the solid residues without generating significant quantities of contaminants.
Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es zeigt:The invention will now be described in detail with reference to the accompanying figures, which illustrate a particular embodiment of the invention. It shows:
Fig.1 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines bekannten horizontalen Zentrifugalabscheiders;Fig.1 is a partially sectioned longitudinal view of a known horizontal centrifugal separator;
Fig.2 einen Querschnitt des Verschlußkopfes des bekannten Zentrifugalabscheiders gemäß Fig.1, wobei die Düsen A-B-C und A'-B'-C', die den Auslaßweg für das Öl bzw. Wasser bilden, dargestellt sind;Fig.2 is a cross-section of the closure head of the known centrifugal separator according to Fig.1, showing the nozzles A-B-C and A'-B'-C', which form the outlet path for the oil and water, respectively;
Fig.3 eine teilweise geschnittene Längsansicht des erfindungsgemäßen horizontalen Abscheiders;Fig.3 is a partially sectioned longitudinal view of the horizontal separator according to the invention;
Fig.4 einen Querschnitt des Verschlußkopfes des Zentrifugalabscheiders gemäß Fig.3, der in dem Bereich mit dem größten Durchmesser genommen ist; undFig.4 a cross-section of the closure head of the centrifugal separator according to Fig.3, taken in the area with the largest diameter; and
Fig.5 eine Schrägansicht der schraubenförmigen Schnecke, welche die Trennung der in den Frucht-Feststoffrückständen enthaltenen verschiedenen "Phasen" Öl-Wasser bewirkt.Fig.5 is an oblique view of the helical screw, which causes the separation of the different "phases" oil-water contained in the fruit solid residues.
In den Figuren sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, corresponding parts are provided with the same reference symbols.
In Fig.1 ist mit dem Bezugszeichen 1 der Außenkörper oder die Trommel der bekannten Zentrifuge bezeichnet, die aus einem zylindrischen Teil 1a und einem konischen Ende 1b besteht. Eine schraubenförmige Schnecke ist innerhalb des Außenkörpers 1 angebracht, die von schraubenförmigen Windungen 2 und einem Hohlkörper 2a gebildet ist, der mit einer Anzahl von im wesentlichen rechteckigen Öffnungen versehen ist.In Fig.1, reference numeral 1 designates the outer body or drum of the known centrifuge, which consists of a cylindrical part 1a and a conical end 1b. A helical screw is mounted inside the outer body 1, which is formed by helical turns 2 and a hollow body 2a provided with a number of substantially rectangular openings.
Diese rechteckigen Öffnungen sind in regelmäßigen Abständen auf der Oberfläche des Hohlkörpers 2a angeordnet und sie bilden verschiedene Reihen 8a,8b,8c und 8d von Öffnungen, wobei die Reihen einen gegenseitigen Winkelabstand von 90º besitzen. Die Reihe 8d von Öffnungen ist in Fig.1 nicht gezeigt, da sie auf der entgegengesetzten Seite der schraubenförmigen Schnecke bezüglich der Reihe von Öffnungen 8a angeordnet ist.These rectangular openings are arranged at regular intervals on the surface of the hollow body 2a and they form different rows 8a, 8b, 8c and 8d of openings, wherein the rows have a mutual angular distance of 90º. The row 8d of openings is not shown in Fig.1 since it is arranged on the opposite side of the helical screw with respect to the row of openings 8a.
Der Zentrifugalabscheider gemäß Fig.1 ist ferner mit zwei Verschlußköpfen 14,15 versehen, deren erster 14 am linken Ende (in Fig. 1) des Außenkörpers 1 angeordnet und deren zweiter 15 am rechten Ende desselben angeordnet ist. Der Zentrifugalabscheider wird mit dem Ölschlamm, der durch die Verarbeitung von Olivenfrüchten oder anderer ölhaltiger Produkte erhalten wurd, durch die Einspeisleitung 9 gefüllt, die in das Zufuhrrohr 3 mündet. Das Zufuhrrohr 3 verläuft innerhalb des Hohlkörpers 2a über mehr als die Hälfte von dessen Länge, und der Ölschlamm erreicht den Bereich, der durch die Oberfläche des Hohlkörpers 2a und durch den inneren Teil der Trommel 1 begrenzt ist, indem er durch die Öffnungen 8a,8b,8c,8d strömt.The centrifugal separator according to Fig. 1 is further provided with two closure heads 14, 15, the first 14 of which is arranged at the left end (in Fig. 1) of the outer body 1 and the second 15 of which is arranged at the right end thereof. The centrifugal separator is filled with the oil sludge obtained by the processing of olive fruits or other oil-containing products through the feed line 9, which opens into the feed pipe 3. The feed pipe 3 runs inside the hollow body 2a for more than half of its length, and the oil sludge reaches the area delimited by the surface of the hollow body 2a and by the inner part of the drum 1 by flowing through the openings 8a, 8b, 8c, 8d.
Diese Art von bekannter Zentrifuge ist mit Ölauslaßdüsen 4a, 4b,4c (Figuren 1 und 2) und mit Wasserauslaßdüsen 5a,5b,5c versehen, wobei die Richtung der Öl- und Wasserströmung durch die Pfeile a,b,c bzw.a',b',c' angegeben ist. Die Düsen 4a,b,c und 5a,b,c sind am Verschlußkopf 14 vorgesehen, während der Verschlußkopf 15 Düsen 6 zum Abführen von Feststoffrückständen aufweist.This type of known centrifuge is provided with oil outlet nozzles 4a, 4b,4c (Figures 1 and 2) and with water outlet nozzles 5a,5b,5c, where the direction of the oil and water flow is indicated by the arrows a,b,c and a',b',c' respectively. The nozzles 4a,b,c and 5a,b,c are provided on the closure head 14, while the closure head 15 has nozzles 6 for discharging solid residues.
Der Zentrifugalabscheider weist ferner eine Motoruntersetzung 7 auf, um eine unabhängige Drehung des Außenkörpers 1 und der schraubenförmigen Schnecke 2,2a zu bewirken.The centrifugal separator further comprises a motor reduction 7 to effect independent rotation of the outer body 1 and the helical screw 2,2a.
Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße horizontale Zentrifuge. Sie ist mit einem Zufuhrrohr 3 sehr kurzer Länge versehen, das am linken Ende des Hohlkörpers 2a (bezüglich der Figur) endet. Dieses Merkmal ist auch in EP-A-0 140 672 beschrieben.Fig.3 shows the horizontal centrifuge according to the invention. It is provided with a feed pipe 3 of very short length, which ends at the left end of the hollow body 2a (with respect to the figure). This feature is also described in EP-A-0 140 672.
Ferner sind die Wasserauslaßdüsen 5 nicht vorgesehen, sondern nur solche Düsen 4 sind vorhanden, die zum Ableiten des Öls nach außen dienen, wie auch aus Figur 4 ersichtlich.Furthermore, the water outlet nozzles 5 are not provided, but only nozzles 4 are present which serve to drain the oil to the outside, as can also be seen from Figure 4.
Figuren 3, 4 und 5 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die schraubenförmige Schnecke zwei oder mehrere Blenden oder Trennscheiben aufweist. Diese Blenden oder Trennscheiben, die in den Figuren mit 11 und 12 bezeichnet sind, haben unterschiedliche Abmessungen, wobei insbesondere die Blende 12 einen kleineren Durchmesser hat als die Blende 11.Figures 3, 4 and 5 show the device according to the invention, in which the helical screw has two or more diaphragms or separating disks. These diaphragms or separating disks, which are designated 11 and 12 in the figures, have different dimensions, with diaphragm 12 in particular having a smaller diameter than diaphragm 11.
Die Blende 11 ist mit mittigen Durchlässen 16 versehen.The aperture 11 is provided with central openings 16.
Eine weitere Blende oder Trennscheibe 13 ist mit der Trommel 1 fest verbunden und nahe den Düsen angeordnet, welche den Auslaßweg für die Olivenmasse und das in den Früchten enthaltene Wasser bilden.Another screen or separating disc 13 is firmly connected to the drum 1 and arranged near the nozzles which form the outlet path for the olive mass and the water contained in the fruit.
Der horizontale Zentrifugalabscheider weist ferner eine motorische Planetenuntersetzung 7 auf, welche die unterschiedliche Drehzahl von Trommel und schraubenförmiger Schnecke erzeugt.The horizontal centrifugal separator also has a motor-driven planetary reduction gear 7, which generates the different speeds of the drum and the helical screw.
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Blenden oder Trennscheiben 11,12, von denen 12 einen kleineren Durchmesser besitzt als 11, in Verbindung mit der Blende oder Trennwand 13 und einem kürzeren Zufuhrrohr 3 ermöglicht die Durchführung einer hervorragenden Trennung des Öls (das durch die Düsen 4 abgeleitet wird) von den Feststoffrückständen und vom ursprünglich in den Früchten enthaltenen Wasser (die beide durch die Düsen 6 abgeleitet werden) ohne jede Zugabe von Trinkwasser. Die Zentrifuge ist auch wirkungsvoller, da kein Trinkwasser zugegeben wird und daher das Gesamtvolumen des ins Innere eingeleiteten Materials viel geringer ist.The device according to the invention with the baffles or separating discs 11, 12, of which 12 has a smaller diameter than 11, in conjunction with the baffle or separating wall 13 and a shorter feed pipe 3, enables an excellent separation of the oil (which is discharged through the nozzles 4) from the solid residues and from the water originally contained in the fruit (both of which are discharged through the nozzles 6) to be carried out without any addition of drinking water. The centrifuge is also more efficient because no drinking water is added and therefore the total volume of material introduced into the interior is much lower.
Die Gründe, warum die Erfindung so wirksam ist, sind die folgenden:The reasons why the invention is so effective are the following:
- die kurze Länge des Zufuhrrohrs 3 erhöht den für die Abscheidung des Öls von den feuchten Feststoffen verwendeten Zentrifugierbereich;- the short length of the feed pipe 3 increases the centrifugation area used for separating the oil from the wet solids;
- die Blende oder Trennscheibe 11 ermöglicht die Bildung einer Ölsäule, die sich im zylindrischen Teil der Trommel 1 entwickelt, und sie ermöglicht gleichzeitig, daß das am konischen Ende der Trommel 1 gebildete Öl die Ölsäule erreicht, welche die mittigen Durchführungen durchsetzt, wobei das Öl der Ölsäule durch die Düsen 4 abgeleitet wird;- the orifice or separating disc 11 allows the formation of an oil column which develops in the cylindrical part of the drum 1 and, at the same time, allows the oil formed at the conical end of the drum 1 to reach the oil column which passes through the central passages, the oil of the oil column being discharged through the nozzles 4;
- die Blende oder Trennscheibe 13 stabilisiert das Wasserniveau innerhalb der Trommel 1, wobei das Wasser zu deren Außenseite geleitet wird, indem es durch die Düsen 6 zusammen mit den Feststoffrückständen treten kann;- the baffle or separating disc 13 stabilizes the water level inside the drum 1, directing the water to the outside of the drum by allowing it to pass through the nozzles 6 together with the solid residues;
- die Düsen 4, die einstellbar sind, d.h. die auf- oder zugeschraubt werden können, ermöglichen die Erzielung einer nahezu vollständigen Trennung der Ölsäule von der Wassersäule durch Einstellung der Abmessungen der Ölsäule.- the nozzles 4, which are adjustable, i.e. which can be screwed on or off, make it possible to achieve an almost complete separation of the oil column from the water column by adjusting the dimensions of the oil column.
Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind drei einstellbare Düsen 4 zum Ableiten des Öls nach außen vorgesehen, und sie sind voneinander um einen Winkelabstand von 120º getrennt (Fig.4), jedoch könnte ihre Anzahl offensichtlich auch anders gewählt sein oder sie könnten in einer anderen Weise angeordnet sein.In the embodiment shown in the figures, three adjustable nozzles 4 are provided for discharging the oil to the outside and they are separated from each other by an angular distance of 120º (Fig. 4), but their number could obviously be chosen differently or they could be arranged in a different way.
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| CN109731700A (en) * | 2019-01-29 | 2019-05-10 | 山东理工大学 | A kind of horizontal centrifuge with pre-locked safe organ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0574364A1 (en) | 1993-12-15 |
| EP0574364B1 (en) | 1997-01-22 |
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| ITRM920439A1 (en) | 1993-12-11 |
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| ES2098714T4 (en) | 1997-06-16 |
| DE69307604D1 (en) | 1997-03-06 |
| ATE148008T1 (en) | 1997-02-15 |
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