EP0018474A2 - Centrifuge for the continuous separation of mixtures of solids and liquids - Google Patents

Centrifuge for the continuous separation of mixtures of solids and liquids Download PDF

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EP0018474A2
EP0018474A2 EP80101039A EP80101039A EP0018474A2 EP 0018474 A2 EP0018474 A2 EP 0018474A2 EP 80101039 A EP80101039 A EP 80101039A EP 80101039 A EP80101039 A EP 80101039A EP 0018474 A2 EP0018474 A2 EP 0018474A2
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EP
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centrifuge
partition
chamber
phases
phase
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Robert Edward High
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
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    • B04B—CENTRIFUGES
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    • B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2041—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl with baffles, plates, vanes or discs attached to the conveying screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2083—Configuration of liquid outlets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S494/00—Imperforate bowl: centrifugal separators
    • Y10S494/901—Imperforate bowl: centrifugal separators involving mixture containing oil

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures and mixtures of liquids of different densities, which is provided with an inlet chamber for the phases to be separated and with outlets for the discharge of the separated phases.
  • the known centrifuges which are normally used for the separation of such feed mixtures, are tubular shell-plate centrifuges and three-phase solid shell screw centrifuges. All of these known centrifuge types are only equipped with two main chambers, namely a liquid or water chamber and a separation chamber into which the feed mixture is introduced. Both chambers are formed by a baffle plate or a dividing wall arranged in the discharge area of the centrifuge, the outer edge of which protrudes approximately into the boundary layer region of the liquid phases to be separated from one another.
  • the object of the invention is to provide a centrifuge design which, in spite of changes in the liquid density, the viscosity and the flow rate of one or the other phase, enables the phases which are separated from one another in the centrifuge to be obtained in as pure a form as possible.
  • This object is thereby achieved that in the discharge area of the centrifuge are spaced from each other, which form separate chambers for the individual phases, which are in open connection with the corresponding outlets or overflow weirs.
  • the individual phases can collect undisturbed in these chambers formed by the partition walls according to the invention, in which the level of the liquid phases is established in the manner of communicating vessels, from where they are discharged to the outside through corresponding outlets.
  • the outlets are very advantageously overflows.
  • the measures according to the invention are therefore very advantageous - in spite of deviations in the liquid density, the viscosity and the flow rate of one or the other liquid phase that occur during operation of the centrifuge - a relatively stable position of the boundary layers between the liquid phases is achieved, as a result of which the mixtures in the separating chamber are already mixed phases of the centrifuge are largely avoided.
  • the depth of the partitions is arranged to be adjustable in the phases to be separated from one another.
  • the partitions can very advantageously the interfacial layers of the phases to be separated from one another which are established during operation are set. This is particularly advantageous if large deviations in the liquid density, the viscosity and / or the flow rate of one or the other liquid phase of the feed material are to be expected.
  • the partition is provided with recesses on the periphery. In this way, the passage of the respectively separated phase from one chamber into the collecting chamber is favored.
  • the partition walls are arranged in the screw flights and / or on the screw spirals.
  • tubes are provided as outlets for the discharge of the individual phases, said tubes leading outward from the chambers, approximately radially and / or axially.
  • outlets or overflow weirs can also be very advantageously adjusted in height.
  • centrifuges shown schematically in FIGS. 1, 2, 3A and 3B are known, different embodiments for the continuous separation of mixtures of liquids of different densities, for example oil and water.
  • These centrifuges essentially consist of a rotary container 1, to which the liquid mixture to be separated is supplied from the outside in the direction of the arrow 2.
  • the interior of the rotating container 1 is divided in the discharge area into a chamber A and an inlet chamber C by an annular disk-shaped partition 3.
  • the outer or lower edge of the partition 3 extends below the interface layer 3 'which arises during operation.
  • the chambers A and C are openly connected with outlets 4 pointing upwards for the heavier and 5 for the lighter liquid phase.
  • the outlets 4 and 5 are provided at their ends with ring-shaped overflow weirs 6 and 7.
  • the outlet 5 with the weir 7 is adapted to the surface 3 "of the lighter phase, while the outlet 4 with the weir 6 is adapted to the liquid surface of the heavier phase.
  • centrifuge parts and chambers shown in the figures are provided with the same reference numbers and letters.
  • one or more tubes are provided as outlets 4 for the heavier liquid and 5 for the lighter phase Lead outwards.
  • the outlet 5 for the lighter phase is designed as a tube, while the discharge for the heavier liquid takes place via an overflow weir 6 arranged on the centrifuge.
  • FIG. 6 shows, an additional dividing wall 8, which extends beyond the liquid surfaces, is installed in the chamber C of the separating container 1 shown in FIG. 4, so that an additional chamber B is created.
  • the partition 8 separates the chamber C from the chambers A and B, so that separate chambers are formed for the different liquid phases, in which the liquid phases can collect undisturbed, and from where they are discharged to the outside via the outlets 4 and 5 will.
  • the level of the light phase rises in it and the liquid interface 3 'falls until it has reached the lower edge of the partition 8, from where the light phase passes from the chamber C into the chamber B.
  • the liquid level in the chamber B and the liquid level in the chamber A remain unchanged by the use of the partition 8. The same also applies to the liquid interface in the chamber B.
  • this device shown in Figure 6, is capable of maintaining both a constant liquid interface and a relatively constant volume of the lighter phase in chamber C, regardless of the changes in densities between the lighter and heavier phases, and also regardless of Effects of the overflow heights at the outlets.
  • the separating device shown in FIG. 6 can be very easily improved by installing a further partition 9 in the chamber C.
  • the partition 9 is arranged in the chamber C in such a way that the upper edge ends at a short distance below the surface, while its lower edge projects beyond the phase interface surface 3 'into the layer of the heavier phase.
  • the partition 9 is arranged at a relatively short distance from the partition 8, so that an overflow channel D is formed between the two walls for the easier phase.
  • this intermediate phase can be an emulsion of oil and water, plastic or wood particles, and other solids that float at the interface between oil and water.
  • This interface material referred to as the intermediate phase, can lead to a displacement of the interface between the oil phase or the water phase, such that this interface material flows together with the oil phase over the partition 9 or together with the water phase under the partition 9.
  • An accumulation of interface material in the centrifuge leads to a considerable deterioration in the separation performance.
  • the interface material cannot accumulate too much in the chamber C and can be discharged either with the oil, with the water separately or with the solids.
  • the interface material flows with the oil flow from the chamber C under the partition 8 or under the partition 9 into the chamber B, it is discharged together with the oil. In this case, a pure water phase and an oil phase mixed with interface material are obtained, which can optionally be subjected to a subsequent separation.
  • the liquid interface in chamber C is determined by the immersion depth of partition 8, which separates channel D from chamber B.
  • the partition 9 is here provided with a bottom part 9 'which, starting from the bottom edge, runs obliquely upwards in the direction of the partition 3 and is connected to it or protrudes slightly beyond it.
  • the lower part of the partition 9 is a little lower than the lower edge of the partition 8.Dää accumulating in the chamber C interface material flows under the bottom wall 9 'and from there to the chamber A, from where it with the liquid through Pipe 4 is carried out.
  • the separation performance in chamber C is not impaired by the comparatively small accumulation of interface material, so that a very pure oil phase free of interface material can be discharged from chamber B through discharge tube 5 and obtained.
  • the partition 3 is provided with an opening a through which pure water, however no interface material can penetrate into the chamber B, so that the interface layer can form undisturbed in this chamber.
  • the interface material are also very beneficial discharged separated from the liquid phase, particularly b .EI solid floating substances is very advantageous.
  • a pipe socket 15 which completely surrounds the liquid discharge pipe 4 at a certain distance to a certain depth, the interface material that accumulates in the chamber A can be discharged in the direction of the arrow 16, for example with the screw conveyor or in some other way.
  • Interface material that accumulates in the chamber C can be carried into the chamber A under the partition 9a.
  • this interface material cannot enter the channel D or the chamber B because the bottom edges of the partitions 9b and 3 are considerably lower than the lower edge of the partition 9a.
  • FIGS. 10A and 10B can be used particularly advantageously in solid bowl centrifuges.
  • the partition walls as shown in FIG. 11, are simply mounted between the screw augers Fn and Fn + 1 which are spaced apart from one another.
  • FIGS. 12 and 13 show the special arrangement of the measures according to the invention in a tubular jacket centrifuge and in a plate centrifuge. While the lighter phase here passes from chamber C into channel D and from there under partition 8 into chamber B, it must flow through the liquid layer of the heavier phase in the lower part of chamber B before it reaches the phase layer in the upper region of the Chamber B reached. During this run, the lighter phase can take some of the heavier liquid with it. However, as shown in FIGS. 14A and 14B, this process can be reduced by arranging recesses 10 on the periphery of the partition 8. The lighter phase can very advantageously pass through these recesses 10 in the form of a compact stream, as a result of which the remixing of liquids is largely avoided.
  • the partition 9 can also be very advantageously U-shaped. In the lower area of this partition 9, however, a small opening 11 is to be provided in order to ensure that the hydrostatic equilibrium can develop undisturbed in chamber B.
  • each partition or baffle plate according to the invention is shown in the figures shown in the drawings essentially as flat plates. It is understood, however, that the shape of each partition or baffle can be adapted to the corresponding requirements of the centrifuge shape. This means that accessories for the centrifuge can also be included in the partitions.
  • the partition walls 3 shown in the figures, which are already installed in existing centrifuges, can take over the function of the partition wall 8 and a new partition wall according to the invention can be added.
  • the centrifuges shown in FIGS. 15 and 16 are three-phase solid-bowl screw centrifuges with a screw conveyor located inside the rotating centrifuge drum and arranged coaxially in the centrifuge drum.
  • the speed of rotation of the screw conveyor differs a little from the speed of rotation of the centrifuge drum 12, whereby the sedimented solids are caught by the screw spirals 12 'and transported along the inner wall of the centrifuge drum to the conical discharge end 12A. 15, the solids on the cone are moved upward by the screw spirals 12 ′ over the liquid surface in the chamber A and are discharged through the outlet 14.
  • liquid phases for example oil and water
  • solids corresponding recesses are provided in the coils 12 'of the screw conveyor in the area of the discharge pipes 4 and 5.
  • other discharge options known per se can also be used for the removal of the liquid phases.
  • the liquid phases can also be discharged from the inside of the centrifuge with the help of channels or pipes arranged on the screw conveyor, or by means of suitable gripper devices.
  • a new chamber E can also be formed very advantageously between the chambers C and A in a three-phase solid-bowl screw centrifuge by installing a further partition 15 ', specifically for the separate discharge of the intermediate phase, e.g. in the form of an emulsion in chamber C under the oil layer.
  • the intermediate phase is guided here under the partition 9, from where it enters the chamber E and is discharged to the outside through the pipe 4 '.
  • the water is discharged with the sedimented solids through the solids discharge opening 14.
  • FIGS. 17A, 17B and 17C show further preferred arrangements of the partition walls according to the invention, as are already shown in FIGS. 10A, 10B, 11 and 16.
  • the outlets 4 'and 5 or their overflow weirs are set so that they are slightly above the effective height of the solids discharge opening 14'. stand.
  • the upper edge of the partition 9b is set a little below the effective height of the overflow weir 5.
  • the lower edge of the partition 8 is used as deep as the oil layer in the separation chamber C requires.
  • the lower edge of the partition 9a (FIG. 17A) is set a little below the lower edge of the partition 8.
  • the centrifuge Before introducing the liquid-solid mixture, the centrifuge must be supplied with enough water until it almost reaches the solids discharge opening 14 '.
  • the water is displaced by feeding the oil-emulsion-water and solid mixture into chamber C. flows out under the partition walls via the solids discharge opening 14 '.
  • the solids that settle on the bottom of the container are caught by the screw spirals 12 'and transported to the end of the solids discharge, where they exit together with the water phase.
  • the oil collects in the chamber C until it has reached a sufficient hydraulic level to wash the partition 8.
  • the oil then flows from the chamber C via the partition 9b into the channel D and from there under the partition 8 into the chamber B, from where it enters the discharge pipe 5 and is discharged.
  • the depth of the oil layer in the chamber C is determined mechanically by the depth of the partition 8.
  • the layer depth of the oil in chamber B is the result of the effective height difference between the overflow weir of the pipe 5 and weir height of the solids discharge opening 14 'and the result of the density relationships between the oil phase and the water phase.
  • the emulsion collects in chamber C directly under the oil layer until it has reached a certain layer height and enters chamber E under partition 9a.
  • the emulsion accumulating in the chamber E then exits through the overflow weir of the tube 4 '.
  • the depth of the emulsion layer in the chamber E is the result of the effective height difference from the overflow weir of the discharge pipe 4 'and the solids discharge opening 14' and the result of the density ratio between the emulsion phase and the water phase.
  • the advantages of the three-liquid phase centrifuge designed according to the invention can best be understood by comparing an oil extraction process using this centrifuge with existing processes, in which two centrifuges connected in series are often required. For a better illustration, a comparison is made when extracting oil from tar sand.
  • the use of the Of course, the three-liquid solid-bowl screw centrifuge designed according to the invention is not limited to these comparative examples, but the centrifuge according to the invention is also suitable for any other multi-phase liquid-solid separation.
  • the mixture of oil, emulsion, water and fine solids (sludge) is subjected to intensive shear stresses in the centrifuge at high speed and leads to increased emulsion products, which make a subsequent separation of the oil and water phases more difficult.
  • the oil, emulsion, water and residual sludge mixture is then centrifuged in a nozzle plate centrifuge which carries out three phases, namely sludge, water and a mixture of oil and emulsion.
  • the clay and the fine solid accompanying substances in the feed material lead to high maintenance costs for this second centrifugation stage.
  • the nozzles of this disc centrifuge must be relatively large in order to prevent blocking by remaining coarse particles after the first spin stage. The large nozzles require a significant increase in performance as well as a correspondingly voluminous increase in the water flow through the nozzle.
  • the solids transport capacity of the centrifuge according to the invention is higher than the centrifuges known to date.
  • the centrifuges designed according to the invention enable an oil phase to be obtained in the purest form possible.
  • the emulsion phase also contains only a low solids content.
  • the emulsion phase can be treated with a demulsifier to remove the remaining water without the need for large amounts of demulsifier, which would be necessary if all of the oil were mixed with the emulsion.
  • the plate centrifuge emulsion could be applied, which can be much smaller than that required for the existing processes, since it would not be necessary to process the large volumes of oil and water that are available with the existing processes accumulate, and most of the abrasive particles would already have been removed.
  • the invention is not restricted to the embodiments shown in the drawings.
  • the invention can be used in the same way for plate centrifuges with circumferentially arranged nozzles for the continuous discharge of the solids as well as for plate centrifuges in an open jacket design.
  • the invention can also be used advantageously in any other type of centrifuge with one or more centripetal pumps or stripping devices and separate discharges for the liquid phases.
  • centripetal pumps or stripping devices separate discharges for the liquid phases.

Abstract

Bei einer Zentrifuge (1) zur kontinuierlichen Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen sowie Gemischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, sind eine Einlaßkammer (C) für die zu trennenden Phasen und Auslässe (4,5) für den Austrag der getrennten Phasen vorgesehen. Zwecks Gewinnung der in der Zentrifuge voneinander getrennten Phasen in möglichst reiner Form sind im Austragsbereich der Zentrifuge (1) mit Abstand voneinander Trennwände (3,8); (3,8,15') angeordnet, die für die einzelnen Phasen eigene Kammern (A, B); (A,B,E) bilden, welche mit den entsprechenden Auslassen (4,4',5,14,14') in offener Verbindung stehen.In a centrifuge (1) for the continuous separation of solid-liquid mixtures and mixtures of liquids of different densities, an inlet chamber (C) for the phases to be separated and outlets (4, 5) for the discharge of the separated phases are provided. In order to obtain the phases that are separated from one another in the centrifuge in as pure a form as possible, there are partition walls (3, 8) in the discharge area of the centrifuge (1); (3,8,15 ') arranged, the separate chambers (A, B) for the individual phases; Form (A, B, E), which are in open connection with the corresponding outlets (4,4 ', 5,14,14').

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge zur kontinuierlichen Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen sowie Gemischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, die mit einer Einlaßkammer für die zu trennenden Phasen sowie mit Auslässen für den Austrag der getrennten Phasen versehen ist.The invention relates to a centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures and mixtures of liquids of different densities, which is provided with an inlet chamber for the phases to be separated and with outlets for the discharge of the separated phases.

Bei den bekannten Zentrifugen, die normalerweise für die Abscheidung derartiger Aufgabemischungen eingesetzt werden, handelt es sich um Rohrmantel-Tellerzentrifugen und Dreiphasen-Vollmantel-Schneckenzentrifugen. Alle diese bekannten Zentrifugentypen sind nur mit zwei Hauptkammern ausgestattet, und zwar mit einer Flüssigkeits- bzw. Wasserkammer und einer Trennkammer, in die die Aufgabemischung eingeführt wird. Beide Kammern werden durch ein im Austragsbereich der Zentrifuge angeordnetes Ablenkblech bzw. eine Trennwand gebildet, die mit dem äußeren Rand bis etwa in den Grenzschichtbereieh der voneinander zu trennenden Flüssigkeitsphasen hineinragt. Im Betrieb dieser bekannten Zentrifugen ist jedoch nicht zu vermeiden, daß aufgrund von Abweichungen im Niveau der Grenzschichten zwischen den Flüssigkeitsphasen sowie aufgrund von Veränderungen der Flüssigkeitsdichten bzw. Viskositäten es im Austragsbereich der Zentrifuge zu einer Vermischung der im Trennraum der Zentrifuge bereits voneinander getrennten Phasen kommt, und zwar durch Umgehung bzw. Umströmung der Trennwand, die die beiden Kammern bildet. Mit diesen bekannten Zentrifugen können daher die einzelnen, in den Zentrifugen voneinander getrennten Phasen nicht in schwankenden Betriebszuständen immer in reiner Form aus den Zentrifugen abgeführt und gewonnen werden.The known centrifuges, which are normally used for the separation of such feed mixtures, are tubular shell-plate centrifuges and three-phase solid shell screw centrifuges. All of these known centrifuge types are only equipped with two main chambers, namely a liquid or water chamber and a separation chamber into which the feed mixture is introduced. Both chambers are formed by a baffle plate or a dividing wall arranged in the discharge area of the centrifuge, the outer edge of which protrudes approximately into the boundary layer region of the liquid phases to be separated from one another. In the operation of these known centrifuges, however, it cannot be avoided that, due to deviations in the level of the boundary layers between the liquid phases and due to changes in the liquid densities or viscosities, mixing of the phases already separated from one another in the separation area of the centrifuge occurs, in fact by bypassing or flowing around the partition that forms the two chambers. With these known centrifuges, the individual phases separated from one another in the centrifuges cannot always be removed and obtained in pure form from the centrifuges in fluctuating operating states.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zentrifugenkonstruktion zu schaffen, die trotz Veränderungen in der Flüssigkeitsdichte, der Viskosität und der Durchflußmenge der einen oder anderen Phase die Gewinnung der in der Zentrifuge voneinander getrennten Phasen in möglichst reiner Form ermöglicht..Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Austragsbereich der Zentrifuge mit Abstand voneinander Trennwände angeordnet sind, die für die einzelnen Phasen eigene Kammern bilden, welche mit den entsprechenden Auslässen bzw. Überlaufwehren in offener Verbindung stehen. In diesen von den erfindungsgemäßen Trennwänden gebildeten Kammern, in denen sich der Spiegel der flüssigen Phasen nach Art kommunizierender Gefäße einstellt, können sich die einzelnen Phasen ungestört sammeln, von wo sie durch entsprebhende Auslässe nach außen abgeführt werden. Bei den Auslässen handelt es sich hierbei sehr vorteilhaft um Überläufe. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird daher sehr vorteilhaft - trotz von im Betrieb der Zentrifuge auftretenden Abweichungen in der Flüssigkeitsdichte, der Viskosität und der Durchflußmenge der einen oder anderen Flüssigkeitsphase - eine verhältnismäßig stabile Lage der Grenzschichten zwischen den Flüssigkeitsphasen erreicht, wodurch bereits im Trennraum Vermischungen der in der Zentrifuge voneinander getrennten Phasen weitgehend vermieden werden.The object of the invention is to provide a centrifuge design which, in spite of changes in the liquid density, the viscosity and the flow rate of one or the other phase, enables the phases which are separated from one another in the centrifuge to be obtained in as pure a form as possible. This object is thereby achieved that in the discharge area of the centrifuge are spaced from each other, which form separate chambers for the individual phases, which are in open connection with the corresponding outlets or overflow weirs. The individual phases can collect undisturbed in these chambers formed by the partition walls according to the invention, in which the level of the liquid phases is established in the manner of communicating vessels, from where they are discharged to the outside through corresponding outlets. The outlets are very advantageously overflows. The measures according to the invention are therefore very advantageous - in spite of deviations in the liquid density, the viscosity and the flow rate of one or the other liquid phase that occur during operation of the centrifuge - a relatively stable position of the boundary layers between the liquid phases is achieved, as a result of which the mixtures in the separating chamber are already mixed phases of the centrifuge are largely avoided.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Trennwände in ihrer Eintauchtiefe in die voneinander zu trennenden Phasen verstellbar angeordnet. Auf diese Weise können sehr vorteilhaft die Trennwände auf die im Betrieb sich jeweils einstellenden Grenzflächenschichten der voneinander zu trennenden Phasen eingestellt werden. Dies ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn mit starken Abweichungen in der Flüssigkeitsdichte, der Viskosität und/oder der Durchflußmenge der einen oder anderen Flüssigkeitsphase des Aufgabegutes zu rechnen ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the depth of the partitions is arranged to be adjustable in the phases to be separated from one another. In this way, the partitions can very advantageously the interfacial layers of the phases to be separated from one another which are established during operation are set. This is particularly advantageous if large deviations in the liquid density, the viscosity and / or the flow rate of one or the other liquid phase of the feed material are to be expected.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Trennwand an der Peripherie mit Ausnehmungen versehen. Auf diese Weise wird der Übertritt der jeweils abgetrennten Phase von der einen Kammer in die Sammelkammer begünstigt.In a further advantageous embodiment of the invention, the partition is provided with recesses on the periphery. In this way, the passage of the respectively separated phase from one chamber into the collecting chamber is favored.

Bei einer Zentrifuge mit Schneckenaustrag sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Trennwände in den Schneckengängen und/oder an den Schneckenwendeln angeordnet. Hierdurch können sehr vorteilhaft sowohl Feststoff-Flüssigkeitsgemische als auch Gemische von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gleichzeitig voneinander getrennt werden.In the case of a centrifuge with a screw discharge, according to a further advantageous embodiment of the invention, the partition walls are arranged in the screw flights and / or on the screw spirals. As a result, both solid-liquid mixtures and mixtures of liquids of different densities can be separated from one another very advantageously.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind für den Austrag der einzelnen Phasen als Auslässe Rohre vorgesehen, die von den Kammern ausgehend, etwa radial und/oder axial nach außen geführt sind. Auf diese Weise wird ein besonders störungsfreier Austrag der flüssigen Phasen aus der Zentrifugentrommel erreicht. Auch können sehr vorteilhaft die Auslässe bzw. Überlaufwehre in ihrer Höhe verstellbar angeordnet sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, tubes are provided as outlets for the discharge of the individual phases, said tubes leading outward from the chambers, approximately radially and / or axially. In this way, a particularly trouble-free discharge of the liquid phases from the centrifuge drum is achieved. The outlets or overflow weirs can also be very advantageously adjusted in height.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

  • Figuren 1. 2. 3A und 3B
    schematische Darstellungen von an sich bekannten Zentrifugentypen im Längsschnitt,
  • Figuren 4 und 5
    zum besseren Verständnis der Wirkungsweise trog- und U-förmig ausgebildete Vorrichtungen im Längsschnitt,
  • Figuren 6 bis 9
    schematische Darstellungen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung in unterschiedlichen Ausführungsstufen im Längsschnitt,
  • Figuren 10A und 10B
    eine perspektivische Darstellung sowie eine Draufsicht auf die in Figur 7 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung,
  • Figur 11
    die Anordnung von erfindungsgemäßen Trennwänden zwischen den Wendeln eines Schneckenförderers einer Schneckenzentrifuge,
  • Figuren 12 und 13
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Rohrmantelzentrifuge und eine Tellerzentrifuge,
  • Figuren 14A und 14B
    Trennwände mit an der Peripherie angeordneten Ausnehmungen gemäß der Erfindung,
  • Figur 14C
    eine weitere trogförmige Ausführungsform gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
  • Figuren 15 und 16
    weitere bevorzugte Ausgestaltungen gemäß der Erfindung bei im Längsschnitt dargestellten Schneckenzentrifugen zur Trennung von zwei flüssigen Phasen und einer Feststoffphase,
  • Figur 17A
    die Anordnung von Trennwänden gemäß der Erfindung zwischen den Wendeln der in Figur 16 dargestellten Schneckenzentrifuge,
  • Figuren 17B und 17C
    einen Schnitt nach der Linie X - X und Y - Y gemäß Figur i7A.
Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of the exemplary embodiments shown schematically in the drawings. Show it:
  • Figures 1. 2. 3A and 3B
    schematic representations of known centrifuge types in longitudinal section,
  • Figures 4 and 5
    for better understanding of the mode of operation trough-shaped and U-shaped devices in longitudinal section,
  • Figures 6 to 9
    schematic representations of devices according to the invention in different design stages in longitudinal section,
  • Figures 10A and 10B
    2 shows a perspective illustration and a top view of the device according to the invention shown in FIG. 7,
  • Figure 11
    the arrangement of partition walls according to the invention between the spirals of a screw conveyor of a screw centrifuge,
  • Figures 12 and 13
    2 shows a longitudinal section through a tubular jacket centrifuge designed according to the invention and a plate centrifuge,
  • Figures 14A and 14B
    Partitions with recesses arranged on the periphery according to the invention,
  • Figure 14C
    another trough-shaped embodiment according to the invention in longitudinal section,
  • Figures 15 and 16
    further preferred configurations according to the invention in the case of screw centrifuges shown in longitudinal section for the separation of two liquid phases and one solid phase,
  • Figure 17A
    the arrangement of partitions according to the invention between the spirals of the screw centrifuge shown in Figure 16,
  • Figures 17B and 17C
    a section along the line X - X and Y - Y according to Figure i7A.

Bei den in den Figuren 1, 2, 3A und 3B schematisch dargestellten Zentrifugen handelt es sich um an sich bekannte, unterschiedliche Ausführungsformen zur kontinuierlichen Trennung von Gemischen aus Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, zum Beispiel Öl und Wasser. Diese Zentrifugen bestehen im wesentlichen aus einem Rotationsbehälter 1, dem das zu trennende Flüssigkeitsgemisch in Pfeilrichtung 2 von außen zugeführt wird. Der Innenraum des Rotationsbehälters 1 ist im Austragsbereich durch eine ringscheibenförmig ausgebildete Trennwand 3 in eine Kammer A und eine Einlaßkammer C aufgeteilt. Die äußere bzw. untere Kante der Trennwand 3 reicht bis unterhalb der sich im Betrieb einstellenden Grenzflächenschicht 3' hinein.The centrifuges shown schematically in FIGS. 1, 2, 3A and 3B are known, different embodiments for the continuous separation of mixtures of liquids of different densities, for example oil and water. These centrifuges essentially consist of a rotary container 1, to which the liquid mixture to be separated is supplied from the outside in the direction of the arrow 2. The interior of the rotating container 1 is divided in the discharge area into a chamber A and an inlet chamber C by an annular disk-shaped partition 3. The outer or lower edge of the partition 3 extends below the interface layer 3 'which arises during operation.

Bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zentrifugentypen stehen die Kammern A und C mit nach obenhin gerichteten Auslässen 4 für die schwerere und 5 für die leichtere Flüssigkeitsphase in offener Verbindung. Die Auslässe 4 und 5 sind an ihren Enden mit ringförmig ausgebildeten Überlaufwehren 6 und 7-versehen. Der Auslaß 5 mit dem Wehr 7 ist hierbei der Oberfläche 3" der leichteren Phase angepaßt, während der Auslaß 4 mit dem Wehr 6 der Flüssigkeitsoberfläche der schwereren Phase angepaßt ist.In the centrifuge types shown in FIGS. 1 and 2, the chambers A and C are openly connected with outlets 4 pointing upwards for the heavier and 5 for the lighter liquid phase. The outlets 4 and 5 are provided at their ends with ring-shaped overflow weirs 6 and 7. The outlet 5 with the weir 7 is adapted to the surface 3 "of the lighter phase, while the outlet 4 with the weir 6 is adapted to the liquid surface of the heavier phase.

Der Einfachheit halber sind die in den Figuren dargestellten Zentrifugenteile und Kammern mit gleichen Bezugsziffern und Buchstaben versehen.For the sake of simplicity, the centrifuge parts and chambers shown in the figures are provided with the same reference numbers and letters.

Bei der in Figur 3A dargestellten Zentrifuge sind als Auslässe 4 für die schwerere Flüssigkeit und 5 für die leichtere Phase ein oder mehrere Rohre vorgesehen, die in radialer Richtung nach außen führen. Bei dem in Figur 3B dargestellten Zentrifugentyp ist nur der Auslaß 5 für die leichtere Phase als Rohr ausgebildet, während der Austrag für die schwerere Flüssigkeit über ein an der Zentrifuge angeordnetes Überlaufwehr 6 erfolgt.In the centrifuge shown in FIG. 3A, one or more tubes are provided as outlets 4 for the heavier liquid and 5 for the lighter phase Lead outwards. In the centrifuge type shown in FIG. 3B, only the outlet 5 for the lighter phase is designed as a tube, while the discharge for the heavier liquid takes place via an overflow weir 6 arranged on the centrifuge.

Der Betrieb der in den Figuren 1, 2, 3A und 3B dargestellten bekannten Zentrifugen ist am verständlichsten, wenn man sich einen gravimetrischen Trennbehälter i gemäß Figur 4 sowie ein U-Rohr 1' gemäß Figur 5 vorstellt. Die Funktion der Trennung einer Öl- und Wassermischung wird nachfolgend beschrieben, wobei die Dichte des Öls niedriger liegt als die des Wassers. Das Öl-Wassergemisch wird in Pfeilrichtung 2 der Einlaßkammer C des Trennbehälters 1 aufgegeben. Die Ölphase mit der geringeren Dichte schwimmt in dieser Kammer auf der Wasserphase und wird durch den als Rohr ausgebildeten Auslaß 5, der gleichzeitig als Überlaufwehr dient, ausgetragen. Das Wasser fließt unter der Trennwand 3 in die Austragskammer A, von wo es über ein ebenfalls als Überlaufwehr dienendes Wasseraustragsrohr-4 ausgetragen wird. Die Tiefe der Ölschicht Ho (Figuren 4,5) in der Kammer C ist von den Höhen bzw. Höhendifferenzen der Öl- und Wasser- überlaufwehre abhängig. Das Gleichgewicht der Öl- und Wasserphase entspricht nachfolgender Gleichung:

Figure imgb0001
oder
Figure imgb0002

  • Ho = Höhe der Ölschicht über der Öl-Wasser-Grenzfläche in der Kammer C,
  • D = Öldichte 0
  • Hw = Höhe der Wasserschicht in der Kammer A über dem Niveau der Öl-Wasser-Grenzfläche in der Kammer C
  • DW = Wasserdichte
  • ΔH = Höhenunterschied zwischen der Oberfläche des Wassers in der Kammer A und der Oberfläche des Öls in der Kammer C.

Ho darf nicht so groß sein, daß das Öl unter dem unteren Rand der Trennwand 3 in die Wasserkammer A einfließt. Die Höhe der Auslässe 4, 5 wird üblicherweise mechanisch eingestellt, und zwar durch Änderung des Ringdammes der Wehrplatte oder der radialen Tiefe des Ablaufrohrs. Die Tiefe der Ölschicht und die örtliche Lage der Öl-Wasser-Grenzfläche können jedoch nicht direkt kontrolliert werden. Die örtliche Lage der Öl-Wasser-Grenzfläche ändert sich, wenn sich das Verhältnis der Flüssigkeitsdichten zueinander . ändert. Beim Betrieb der Zentrifugen ändert sich die effektive Höhe der Austragswehre in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstrom, der über das Wehr fließt.The operation of the known centrifuges shown in FIGS. 1, 2, 3A and 3B is most understandable if one imagines a gravimetric separation container i according to FIG. 4 and a U-tube 1 'according to FIG. 5. The function of separating an oil and water mixture is described below, the density of the oil being lower than that of the water. The oil-water mixture is fed in the direction of arrow 2 of the inlet chamber C of the separation container 1. The oil phase with the lower density floats on the water phase in this chamber and is discharged through the outlet 5, which is designed as a tube and also serves as an overflow weir. The water flows under the partition 3 into the discharge chamber A, from where it is discharged via a water discharge pipe-4, which also serves as an overflow weir. The depth of the oil layer H o (FIGS. 4, 5) in the chamber C depends on the heights or height differences of the oil and water overflow weirs. The equilibrium of the oil and water phase corresponds to the following equation:
Figure imgb0001
 or
Figure imgb0002
  • H o = height of the oil layer above the oil-water interface in chamber C,
  • D = oil density 0
  • H w = height of the water layer in chamber A above the level of the oil-water interface in chamber C
  • D W = waterproof
  • ΔH = height difference between the surface of the water in chamber A and the surface of the oil in chamber C.

H o must not be so large that the oil flows into the water chamber A under the lower edge of the partition 3. The height of the outlets 4, 5 is usually set mechanically, namely by changing the ring dam of the weir plate or the radial depth of the drain pipe. However, the depth of the oil layer and the location of the oil-water interface cannot be controlled directly. The location of the oil-water interface changes as the ratio of liquid densities to one another changes. changes. When the centrifuges are operated, the effective height of the discharge weirs changes depending on the liquid flow that flows over the weir.

Gemäß der Erfindung wird, wie Figur 6 zeigt, eine zusätzliche, bis über die Flüssigkeitsoberflächen reichende Trennwand 8 in die Kammer C des in Figur 4 dargestellten Trennbehälters 1 eingebaut, so daß eine zusätzliche Kammer B entsteht.According to the invention, as FIG. 6 shows, an additional dividing wall 8, which extends beyond the liquid surfaces, is installed in the chamber C of the separating container 1 shown in FIG. 4, so that an additional chamber B is created.

Die Trennwand 8 trennt die Kammer C von den Kammern A und B, so daß hierdurch für die verschiedenen flüssigen Phasen eigene Kammern gebildet werden, in denen sich die flüssigen Phasen ungestört sammeln können, und von wo sie über die Auslässe 4 und 5 nach außen abgeführt werden. Wenn das Flüssigkeitsgemisch in die Kammer C eintritt, steigt in dieser der Spiegel der leichten Phase und die Flüssigkeitsgrenzfläche 3' fällt, bis sie die untere Kante der Trennwand 8 erreicht hat, von wo die leichte Phase aus der Kammer C in die Kammer B übertritt. Der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer B und der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer A bleiben hierbei durch den Einsatz der Trennwand 8 unverändert. Das gleiche gilt auch für die Flüssigkeitsgrenzfläche in der Kammer B. Bei Änderungen der Dichte zwischen den Flüssigkeiten ändert sich entsprechend auch die Höhe des Spiegels in der Kammer C, um die hydraulische Balance zwischen der leichteren Schicht in der Kammer C und der Flüssigkeitssäule in der Kammer A wieder herzustellen. Diese Dichteänderungen zwischen der leichteren und der schwereren Flüssigkeit in der Kammer C führen auch zu einer Änderung der Flüssigkeitsgrenzfläche in der Kammer B, und zwar im entsprechenden Verhältnis zu den veränderten Flüssigkeitsdichten, da die Spiegel der Schichten in den Kammern B und A durch die Überlaufwehre der Auslässe 4 und 5 bestimmt werden. Andererseits führen Änderungen der effektiven Höhe der Austragswehre der Auslässe 4 und 5 auch zu Veränderungen in der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Kammer C. Nicht verändert wird die Lage der Flüssigkeitsgrenzfläche, da die leichtere Phase immer unter der Trennwand 8 hindurch in die Kammer B überfließt. Daher ist diese in Figur 6 dargestellte Vorrichtung in der Lage, sowohl eine konstante Flüssigkeitsgrenzfläche als auch ein verhältnismäßig konstantes Volumen der leichteren Phase in der Kammer C aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig von den Änderungen der Dichten zwischen der leichteren und der schwereren Phase und auch unabhängig von Auswirkungen der Überlaufhöhen an den Auslässen.The partition 8 separates the chamber C from the chambers A and B, so that separate chambers are formed for the different liquid phases, in which the liquid phases can collect undisturbed, and from where they are discharged to the outside via the outlets 4 and 5 will. When the liquid mixture enters the chamber C, the level of the light phase rises in it and the liquid interface 3 'falls until it has reached the lower edge of the partition 8, from where the light phase passes from the chamber C into the chamber B. The liquid level in the chamber B and the liquid level in the chamber A remain unchanged by the use of the partition 8. The same also applies to the liquid interface in the chamber B. When the density between the liquids changes, the height of the level in the chamber C changes accordingly, to the hydraulic balance between the lighter layer in the chamber C and the liquid column in the chamber A restore. These changes in density between the lighter and heavier liquids in chamber C also lead to a change in the liquid interface in chamber B, in proportion to the changed liquid densities, since the levels of the layers in chambers B and A are caused by the overflow weirs of the Outlets 4 and 5 can be determined. On the other hand, changes in the effective height of the discharge weirs of the outlets 4 and 5 also lead to changes in the height of the liquid level in the chamber C. The position of the liquid interface is not changed, since the lighter phase always overflows into the chamber B under the partition 8. Therefore, this device, shown in Figure 6, is capable of maintaining both a constant liquid interface and a relatively constant volume of the lighter phase in chamber C, regardless of the changes in densities between the lighter and heavier phases, and also regardless of Effects of the overflow heights at the outlets.

Die in Figur 6 dargestellte Abscheidvorrichtung kann jedoch, wie Figur 7 zeigt, sehr leicht durch den Einbau einer weiteren Trennwand 9 in der Kammer C verbessert werden. Die Trennwand 9 ist hierbei in der Kammer C so angeordnet, daß die obere Kante mit geringem Abstand unter der Oberfläche endet, während ihre Unterkante über die Phasen-Grenzschichtfläche 3' hinaus in die Schicht der schwereren Phase hineinragt.However, as shown in FIG. 7, the separating device shown in FIG. 6 can be very easily improved by installing a further partition 9 in the chamber C. The partition 9 is arranged in the chamber C in such a way that the upper edge ends at a short distance below the surface, while its lower edge projects beyond the phase interface surface 3 'into the layer of the heavier phase.

Ferner ist die Trennwand 9 mit einem relativ geringen Abstand von der Trennwand 8 angeordnet, so daß zwischen diesen beiden Wänden ein Überströmkanal D für die leichtere Phase gebildet wird. Dies ermöglicht-sehr vorteilhaft ein Überströmen von sehr reiner Phase über die obere Kante der Trennwand 9 in den Kanal D und von dort unter der Trennwand 8 in die Kammer B, von wo die leichte Phase zum Überlaufwehr gelangt und durch das Austragsrohr 5 ausgetragen wird. Während die leichte Phase hierbei vom Kanal D unter der unteren Kante der Trennwand 8 in die Kammer B fließt, wird sie aufgrund der Oberflächenspannung kaum mit der schwereren Phase vermischt, die sich im unteren Teil der Kammer B befindet und durch die die leichtere Phase hindurchfließen muß.Furthermore, the partition 9 is arranged at a relatively short distance from the partition 8, so that an overflow channel D is formed between the two walls for the easier phase. This very advantageously allows a very pure phase to flow over the upper edge of the partition 9 into the channel D and from there under the partition 8 into the chamber B, from where the light phase reaches the overflow weir and is discharged through the discharge pipe 5. While the light phase flows from the channel D below the lower edge of the partition 8 into the chamber B, it is hardly mixed due to the surface tension with the heavier phase, which is located in the lower part of the chamber B and through which the lighter phase must flow .

In vielen Fällen, in denen z.B. eine Mischung von Öl, Wasser und Feststoffen vorliegt, die voneinander in die einzelnen Phasen getrennt werden müssen, existiert wenigstens eine Phase in dieser Aufgabemischung, deren Dichte zwischen der des Öls und der des Wassers liegt. Hierbei handelt es sich also um eine Phase, die.sich zwischen der Öl- und Wasserschicht ausbildet und die aus verschiedenen Substanzen bestehen kann. So kann es sich bei dieser Zwischenphase zum Beispiel um eine Emulsion von Öl und Wasser, um Kunststoff-oder Holzteilchen sowie um sonstige Feststoffe handeln, die an der Grenzfläche zwischen Öl und Wasser schwimmen. Dieses als Zwischenphase bezeichnete Grenzflächenmaterial kann zu einer Verlagerung der Grenzschicht der Ölphase oder auch der Wasserphase führen, derart, daß dieses Grenzflächenmaterial zusammen mit der Ölphase über die Trennwand 9 oder zusammen mit der Wasserphaseunter der Trennwand 9 hindurchströmt. Eine Anhäufung von Grenzflächenmaterial in der Zentrifuge führt zu einer erheblichen Verschlechterung der Trennleistung.In many cases where e.g. If there is a mixture of oil, water and solids, which must be separated from one another into the individual phases, there is at least one phase in this feed mixture, the density of which is between that of the oil and that of the water. This is a phase that forms between the oil and water layers and that can consist of different substances. For example, this intermediate phase can be an emulsion of oil and water, plastic or wood particles, and other solids that float at the interface between oil and water. This interface material, referred to as the intermediate phase, can lead to a displacement of the interface between the oil phase or the water phase, such that this interface material flows together with the oil phase over the partition 9 or together with the water phase under the partition 9. An accumulation of interface material in the centrifuge leads to a considerable deterioration in the separation performance.

Aufgrund weiterer erfindungsgemäßer Maßnahmen kann sich jedoch das Grenzflächenmaterial in der Kammer C nicht zu stark ansammeln und wahlweise mit dem Öl, mit dem Wasser separat oder mit den Feststoffen ausgetragen werden.Due to further measures according to the invention, however, the interface material cannot accumulate too much in the chamber C and can be discharged either with the oil, with the water separately or with the solids.

Fließt das Grenzflächenmaterial mit dem Ölstrom aus der Kammer C unter der Trennwand 8 oder unter der Trennwand 9 in die Kammer B, so wird es zusammen mit dem Öl ausgetragen. In diesem Fall wird eine reine Wasserphase und eine mit Grenzflächenmaterial vermischte Ölphase gewonnen, die gegebenenfalls einer nachfolgenden Trennung unterworfen werden kann.If the interface material flows with the oil flow from the chamber C under the partition 8 or under the partition 9 into the chamber B, it is discharged together with the oil. In this case, a pure water phase and an oil phase mixed with interface material are obtained, which can optionally be subjected to a subsequent separation.

Wenn dagegen ein reines Ölprodukt gewonnen werden soll, kann dies sehr leicht durch den Einbau einer entsprechend geformten Trennwand 9, gemäß Figur 8, bewerkstelligt werden.If, on the other hand, a pure oil product is to be obtained, this can be accomplished very easily by installing a correspondingly shaped partition 9, as shown in FIG. 8.

Die Flüssigkeitsgrenzfläche in der Kammer C wird hierbei von der Eintauchtiefe der Trennwand 8 bestimmt, die den Kanal D von der Kammer B trennt. Die Trennwand 9 ist hierbei mit einem Bodenteil 9' versehen, der von der untersten Kante ausgehend, schräg nach oben in Richtung zur Trennwand 3 hin verläuft und mit dieser verbunden ist oder etwas darüber hinausragt. Der untere Teil der Trennwand 9 liegt ein wenig tiefer als die untere Kante der Trennwand 8.Dää sich in der Kammer C ansammelnde Grenzflächenmaterial fließt unter der Bodenwandung 9' entlang und gelangt von dort in die Kammer A, von wo es mit der Flüssigkeit durch das Rohr 4 ausgetragen wird. Die Trennleistung in der Kammer C wird durch die verhältnismäßig geringe Ansammlung von Grenzflächenmaterial nicht beeinträchtigt, so daß eine sehr reine, von Grenzflächenmaterial freie Ölphase aus der Kammer B durch das Austragsrohr 5 ausgetragen und gewonnen werden kann. Die Trennwand 3 ist hierbei mit einer Öffnung a versehen, durch die zwar reines Wasser, jedoch kein Grenzflächcnmaterial in die Kammer B eindringen kann, damit sich in dieser Kammer die Grenzflächenschicht ungestört ausbilden kann.The liquid interface in chamber C is determined by the immersion depth of partition 8, which separates channel D from chamber B. The partition 9 is here provided with a bottom part 9 'which, starting from the bottom edge, runs obliquely upwards in the direction of the partition 3 and is connected to it or protrudes slightly beyond it. The lower part of the partition 9 is a little lower than the lower edge of the partition 8.Dää accumulating in the chamber C interface material flows under the bottom wall 9 'and from there to the chamber A, from where it with the liquid through Pipe 4 is carried out. The separation performance in chamber C is not impaired by the comparatively small accumulation of interface material, so that a very pure oil phase free of interface material can be discharged from chamber B through discharge tube 5 and obtained. The partition 3 is provided with an opening a through which pure water, however no interface material can penetrate into the chamber B, so that the interface layer can form undisturbed in this chamber.

Falls erwünscht, kann, wie Figur 9 zeigt, das Grenzflächenmaterial auch sehr vorteilhaft getrennt von der flüssigen Phase ausgetragen werden, was besonders b.ei festen Schwimmstoffen sehr vorteilhaft ist. Durch den Einbau eines Rohrstutzens 15, der das Flüssigkeitsaustragsrohr 4 mit Abstand bis in eine bestimmte Tiefe vollständig umgibt, kann das sich in der Kammer A ansammelnde Grenzflächenmaterial in Pfeilrichtung 16, z.B. mit der Förderschnecke oder in anderer Weise ausgetragen werden.If desired, as FIG 9 shows, the interface material are also very beneficial discharged separated from the liquid phase, particularly b .EI solid floating substances is very advantageous. By installing a pipe socket 15, which completely surrounds the liquid discharge pipe 4 at a certain distance to a certain depth, the interface material that accumulates in the chamber A can be discharged in the direction of the arrow 16, for example with the screw conveyor or in some other way.

Eine bevorzugte Ausführung der in Figur 9 dargestellten Abscheidevorrichtung zeigen die Figuren 10A (in perspektivischer Darstellung) und 10B (in Draufsicht). Bei dieser in den Figuren 10A und 10B dargestellten Vorrichtung ergibt sich folgende Wirkungsweise:

  • Die sich in der Kammer C ansammelnde leichtere Phase fließt über die Oberkante der Trennwand 9b in den Kanal D und von dort unter der Trennwand 8 hindurch in die Kammer B, von wo sie in vorbekannter Weise.ausgetragen wird. Die Höhe der Flüssigkeitsgrenzfläche in der Kammer C wird von der Tiefe des Bodens der Trennwand 8 bestimmt. Die Trennwand 3 ist hierbei deutlich tiefer gesetzt, bzw. reicht tiefer in die Flüssigkeit hinein als die Trennwand 8, um dadurch ein Entweichen der leichteren Phase aus dem Kanal D oder der Kammer B in die Kammer A zu verhindern. Die schwerere Phase fließt aus der Kammer C unter der Bodenkante der Trennwand 9a, die tiefer als die Bodenkante der Trennwand 8 gesetzt ist hindurch und gelangt in die Kammer A.
A preferred embodiment of the separating device shown in FIG. 9 is shown in FIGS. 10A (in a perspective view) and 10B (in a top view). The following mode of operation results in this device shown in FIGS. 10A and 10B:
  • The lighter phase accumulating in chamber C flows over the upper edge of partition 9b into channel D and from there under partition 8 into chamber B, from where it is discharged in a known manner. The height of the liquid interface in the chamber C is determined by the depth of the bottom of the partition 8. The partition 3 is set significantly lower, or extends deeper into the liquid than the partition 8, in order to prevent the lighter phase from escaping from the channel D or the chamber B into the chamber A. The heavier phase flows out of chamber C below the bottom edge of partition 9a, which is set lower than the bottom edge of partition 8, and enters chamber A.

Grenzflächenmaterial, das sich in der Kammer C ansammelt, kann unter die Trennwand 9a in die Kammer A getragen werden. Dieses Grenzflächenmaterial kann jedoch nicht in den Kanal D oder in die Kammer B eintreten, weil die Bodenkanten der Trennwände 9b und 3 erheblich tiefer liegen als der untere Rand der Trennwand 9a.Interface material that accumulates in the chamber C can be carried into the chamber A under the partition 9a. However, this interface material cannot enter the channel D or the chamber B because the bottom edges of the partitions 9b and 3 are considerably lower than the lower edge of the partition 9a.

Diese in den Figuren 10A und 10B dargestellte Ausführungsform kann besonders mit Vorteil bei Vollmantelschneckenzentrifugen angewandt werden. Bei Schneckenzentrifugen werden die Trennwände, wie Figur 11 zeigt, einfach zwischen den mit Abstand nebeneinanderliegenden Förderschneckenwendeln Fn und Fn + 1 montiert.This embodiment shown in FIGS. 10A and 10B can be used particularly advantageously in solid bowl centrifuges. In the case of screw centrifuges, the partition walls, as shown in FIG. 11, are simply mounted between the screw augers Fn and Fn + 1 which are spaced apart from one another.

Die Figuren 12 und 13 zeigen die spezielle Anordnung der erfindungsgemäßen Maßnahmen bei einer Rohrmantelzentrifuge und bei einer Tellerzentrifuge. Während die leichtere Phase hierbei aus der Kammer C in den Kanal D und von dort unter der Trennwand 8 in die Kammer B gelangt, muß es durch die Flüssigkeitsschicht der schwereren Phase im unteren Teil der Kammer B fließen, bevor es die Phasenschicht im oberen Bereich der Kammer B erreicht. Während dieses Durchlaufs kann die leichtere Phase etwas von der schwereren Flüssigkeit mitnehmen. Dieser Vorgang kann jedoch, wie die Figuren 14A und 14B zeigen, durch die Anordnung von Ausnehmungen 10 an der Peripherie der Trennwand 8 reduziert werden. Durch diese Ausnehmungen 10 kann die leichtere Phase sehr vorteilhaft in Form eines kompakten Stromes hindurchtrcten, wodurch die Wiedervermischung von Flüssigkeiten weitest- gehend vermieden wird. Alternativ zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen kann, wie Figur 14C zeigt, die Trennwand 9 auch sehr vorteilhaft U-förmig ausgebildet werden. Im unteren Bereich dieser Trennwand 9 ist jedoch eine kleine Öffnung 11 vorzusehen, um zu gewährleisten, daß sich das hydrostatische Gleichgewicht in der Kammer B ungestört ausbilden kann.FIGS. 12 and 13 show the special arrangement of the measures according to the invention in a tubular jacket centrifuge and in a plate centrifuge. While the lighter phase here passes from chamber C into channel D and from there under partition 8 into chamber B, it must flow through the liquid layer of the heavier phase in the lower part of chamber B before it reaches the phase layer in the upper region of the Chamber B reached. During this run, the lighter phase can take some of the heavier liquid with it. However, as shown in FIGS. 14A and 14B, this process can be reduced by arranging recesses 10 on the periphery of the partition 8. The lighter phase can very advantageously pass through these recesses 10 in the form of a compact stream, as a result of which the remixing of liquids is largely avoided. As an alternative to the above-described embodiments, as shown in FIG. 14C, the partition 9 can also be very advantageously U-shaped. In the lower area of this partition 9, however, a small opening 11 is to be provided in order to ensure that the hydrostatic equilibrium can develop undisturbed in chamber B.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Trennwände bzw. Umlenkbleche gemäß der Erfindung in den in den Zeichnungen aufgeführten Figuren im wesentlichen als ebene Bleche dargestellt. Es versteht sich, daß jedoch die Form einer jeden Trennwand bzw. eines jeden Umlenkbleches den entsprechenden Anforderungen der Zentrifugenform angepaßt werden kann. So können auch Zubehörteile der Zentrifuge mit in die Trennwände einbezogen werden. Beispielsweise können die in den Figuren dargestellten Trennwände 3, die bereits in bestehenden Zentrifugen eingebaut sind, die Funktion der Trennwand 8 übernehmen und eine neue Trennwand gemäß der Erfindung kann hinzugefügt werden.For reasons of clarity, the partitions or baffle plates according to the invention are shown in the figures shown in the drawings essentially as flat plates. It is understood, however, that the shape of each partition or baffle can be adapted to the corresponding requirements of the centrifuge shape. This means that accessories for the centrifuge can also be included in the partitions. For example, the partition walls 3 shown in the figures, which are already installed in existing centrifuges, can take over the function of the partition wall 8 and a new partition wall according to the invention can be added.

Bei den in den Figuren 15 und 16 dargestellten Zentrifugen handelt es sich umDreiphasen-Vollmantelschneckenzentrifugen mit innerhalb der rotierenden Zentrifugentrommel liegender Förderschnecke, die koaxial in der Zentrifugentrommel angeordnet ist. Die Drehgeschwindigkeit der Förderschnecke weicht hierbei ein wenig von der Drehgeschwindigkeit der Zentrifugentrommel 12 ab, wodurch die sedimentierten Feststoffe von den Schneckenwendeln 12' erfaßt und an der Innenwandung der Zentrifugentrommel entlang zum konischen Austragsende 12A transportiert werden. Gemäß Fig. 15 werden die Feststoffe auf dem Konus von den Schneckenwendeln 12' über die Flüssigkeitsoberfläche in der Kammer A nach oben bewegt und durch den Auslaß 14 ausgetragen. Um den Austrag der flüssigen Phasen (beispielsweise Öl und Wasser) und der Feststoffe zu bewerkstelligen, sind in den Wendeln 12' der Förderschnecke im Bereich der Austragsrohre 4 und 5 entsprechende Ausnehmungen vorhanden. Wahlweise können hierbei auch andere an sich bekannte Austragsmöglichkeiten für den Abzug der flüssigen Phasen benutzt werden. So können beispielsweise die flüssigen Phasen auch mit Hilfe von an der Förderschnecke angeordneten Kanälen oder Rohrleitungen, oder durch geeignete Greifervorriohtungen aus dem Zentrifugeninneren nach außen abgeführt werden.The centrifuges shown in FIGS. 15 and 16 are three-phase solid-bowl screw centrifuges with a screw conveyor located inside the rotating centrifuge drum and arranged coaxially in the centrifuge drum. The speed of rotation of the screw conveyor differs a little from the speed of rotation of the centrifuge drum 12, whereby the sedimented solids are caught by the screw spirals 12 'and transported along the inner wall of the centrifuge drum to the conical discharge end 12A. 15, the solids on the cone are moved upward by the screw spirals 12 ′ over the liquid surface in the chamber A and are discharged through the outlet 14. In order to carry out the discharge of the liquid phases (for example oil and water) and the solids, corresponding recesses are provided in the coils 12 'of the screw conveyor in the area of the discharge pipes 4 and 5. Optionally, other discharge options known per se can also be used for the removal of the liquid phases. For example, the liquid phases can also be discharged from the inside of the centrifuge with the help of channels or pipes arranged on the screw conveyor, or by means of suitable gripper devices.

Wie ferner die Figur 16 zeigt, kann bei einer Dreiphasen-Vollmantelschneckenzentrifuge durch Einbau einer weiteren Trennwand 15' auch sehr vorteilhaft eine neue Kammer E zwischen den Kammern C und A gebildet werden, und zwar für den getrennten Austrag der Zwischenphase, die sich z.B. in Form einer Emulsion in der Kammer C unter der Ölschicht ansammelt. Die Zwischenphase wird hier unter der Trennwand 9 entlanggeführt, von wo sie in die Kammer E gelangt und dort durch das Rohr 4' nach außen abgeführt wird. Das Wasser wird hierbei mit den sedimentierten Feststoffen durch die Feststoffaustragsöffnung 14 ausgetragen. Die Figuren 17A, 17B und 17C zeigen weitere bevorzugte Anordnungen der erfindungsgemäßen Trennwände, wie sie bereits in den Figuren 10A, 10B, 11 und 16 dargestellt sind.As further shown in FIG. 16, a new chamber E can also be formed very advantageously between the chambers C and A in a three-phase solid-bowl screw centrifuge by installing a further partition 15 ', specifically for the separate discharge of the intermediate phase, e.g. in the form of an emulsion in chamber C under the oil layer. The intermediate phase is guided here under the partition 9, from where it enters the chamber E and is discharged to the outside through the pipe 4 '. The water is discharged with the sedimented solids through the solids discharge opening 14. FIGS. 17A, 17B and 17C show further preferred arrangements of the partition walls according to the invention, as are already shown in FIGS. 10A, 10B, 11 and 16.

In diesem Beispiel sind im Betrieb der Dreiphasen-Vollmantelschneckenzentrifuge zur kontinuierlichen Trennung von Öl, Emulsion, Wasser und Feststoffen aus einer Mischung derselben die Auslässe 4' und 5 bzw. ihre Überströmwehre so eingestellt, daß sie ein wenig über die effektive Höhe der Feststoffaustragsöffnung 14' stehen. Die Oberkante der Trennwand 9b wird ein wenig unterhalb der effektiven Höhe des Überströmwehres 5 eingestellt. Die Unterkante der Trennwand 8 wird so tief eingesetzt, wie es die Ölschicht in der Abscheidekammer C erfordert. Die Unterkante der Trennwand 9a (Figur 17A) wird ein wenig unter der Unterkante der Trennwand 8 eingestellt. Die Unterkanten der Trennwände 3, 9b und 15' werden tiefer gesetzt als die Unterkante der Trennwand 9a. Vor Einführung des Flüssigkeits-Feststoffgemisches ist der Zentrifuge so viel Wasser zuzuführen, bis es nahezu die Feststoffaustragsöffnung 14' erreicht. Durch Zufuhr der Öl-Emulsion-Wasser- und Feststoff mischung in die Kammer C wird das Wasser verdrängt und fließt unter den Trennwänden entlang über die Feststoffaustragsöffnung 14' aus. Die Feststoffe, die sich am Behälterboden absetzen, werden von den Schneckenwendeln 12' erfaßt und zum Feststoffaustragsende hin transportiert, wo sie zusammen mit der Wasserphase austreten. Das Öl sammelt sich in der Kammer C, bis es eine ausreichende hydraulische Höhe erreicht hat, um die Trennwand 8 zu unterspülen. Das Öl fließt dann aus der Kammer C über die Trennwand 9b in den Kanal D und von dort unter der Trennwand 8 hindurch in die Kammer B, von wo es in das Austragsrohr 5 gelangt und ausgetragen wird. Die Tiefe der Ölschicht in der Kammer C wird mechanisch durch die Tiefe der Trennwand 8 bestimmt. Die Schichttiefe des Öls in der Kammer B ist das Ergebnis der effektiven Höhendifferenz von Überströmwehr des Rohres 5 und Wehrhöhe der Feststoffaustragsöffnung 14' sowie das Ergebnis der Dichteverhältnisse zwischen der Ölphase und der Wasserphase. Die Emulsion sammelt sich in der Kammer C direkt unter der Ölschicht, und zwar so lange, bis daß sie eine bestimmte Schichthöhe erreicht hat und unter der Trennwand 9a in die Kammer E eintritt. Die sich in der Kammer E ansammelnde Emulsion tritt dann über das Überströmwehr des Rohres 4' aus. Die Tiefe der Emulsionsschicht in der Kammer E ist das Ergebnis der effektiven Höhendifferenz vom Überlaufwehr des Austragsrohres 4' und der Feststoffaustragsöffnung 14' sowie das Ergebnis des Dichteverhältnisses zwischen der Emulsionsphase und der Wasserphase.In this example, in operation of the three-phase solid-bowl screw centrifuge for the continuous separation of oil, emulsion, water and solids from a mixture thereof, the outlets 4 'and 5 or their overflow weirs are set so that they are slightly above the effective height of the solids discharge opening 14'. stand. The upper edge of the partition 9b is set a little below the effective height of the overflow weir 5. The lower edge of the partition 8 is used as deep as the oil layer in the separation chamber C requires. The lower edge of the partition 9a (FIG. 17A) is set a little below the lower edge of the partition 8. The lower edges of the partition walls 3, 9b and 15 'are set lower than the lower edge of the partition wall 9a. Before introducing the liquid-solid mixture, the centrifuge must be supplied with enough water until it almost reaches the solids discharge opening 14 '. The water is displaced by feeding the oil-emulsion-water and solid mixture into chamber C. flows out under the partition walls via the solids discharge opening 14 '. The solids that settle on the bottom of the container are caught by the screw spirals 12 'and transported to the end of the solids discharge, where they exit together with the water phase. The oil collects in the chamber C until it has reached a sufficient hydraulic level to wash the partition 8. The oil then flows from the chamber C via the partition 9b into the channel D and from there under the partition 8 into the chamber B, from where it enters the discharge pipe 5 and is discharged. The depth of the oil layer in the chamber C is determined mechanically by the depth of the partition 8. The layer depth of the oil in chamber B is the result of the effective height difference between the overflow weir of the pipe 5 and weir height of the solids discharge opening 14 'and the result of the density relationships between the oil phase and the water phase. The emulsion collects in chamber C directly under the oil layer until it has reached a certain layer height and enters chamber E under partition 9a. The emulsion accumulating in the chamber E then exits through the overflow weir of the tube 4 '. The depth of the emulsion layer in the chamber E is the result of the effective height difference from the overflow weir of the discharge pipe 4 'and the solids discharge opening 14' and the result of the density ratio between the emulsion phase and the water phase.

Die Vorteile der erfindungsgemäß ausgebildeten Dreiflüssigkeitsphasen-Zentrifuge sind am besten durch den Vergleich eines Ölgewinnungsverfahrens unter Einsatz dieser Zentrifuge mit bestehenden Verfahren zu verstehen, bei denen oftmals zwei in Reihe geschaltete Zentrifugen benötigt werden. Zur besseren Veranschaulichung wird ein Vergleich bei der Gewinnung von Öl aus Teersand herangezogen. Der Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Dreiflüssigkeits-Vollmantelschneckenzentrifuge beschränkt sich natürlich nicht auf diese Vergleichsbeispiele sondern die Zentrifuge gemäß der Erfindung eignet sich auch für jede andere Mehrphasen-Flüssigkeits-Feststoff-Trennung.The advantages of the three-liquid phase centrifuge designed according to the invention can best be understood by comparing an oil extraction process using this centrifuge with existing processes, in which two centrifuges connected in series are often required. For a better illustration, a comparison is made when extracting oil from tar sand. The use of the Of course, the three-liquid solid-bowl screw centrifuge designed according to the invention is not limited to these comparative examples, but the centrifuge according to the invention is also suitable for any other multi-phase liquid-solid separation.

Bei den bisher bekannten Verfahren wurde eine Mischung aus Öl, Emulsion, Wasser,Ton und feinem Sand in eine normale Vollmantelschneckenzentrifuge gegeben, die den IIauptanteil an feinem Sand entfernt. Dieser Sand ist mit einem erhebliehen Anteil an wertvollem Öl behaftet, das damit verloren geht. Obwohl es wünschenswert ist, den maximal mögliehen Anteil an Ton und Schlamm in der Vollmantelschnekkenzentrifuge zu entfernen, um die anschließende Trennung der Flüssigkeitsphasen zu vereinfachen, würde das intensive Ausschleudern weiterer feiner Feststoffpartikel in der Standardzentrifuge den Ölverlust in der Wasserphase erhöhen. Die Mischung von Öl, Emulsion, Wasser und feinen Feststoffen (Schlamm) wird in der Zentrifuge bei hoher Drehzahl intensiven Schubbeanspruchungen ausgesetzt und führt zu vermehrten Emulsionsprodukten, die eine anschließende Trennung der Öl- und Wasserphasen erschweren. Die Öl-, Emulsions-, Wasser- und Restschlamm-Mischung wird dann in einer Düsentellerzentrifuge zentrifugiert, welche drei Phasen austrägt, nämlich Schlamm, Wasser und eine Mischung von Öl und Emulsion. Der Ton und die feinen festen Begleitstoffe im Aufgabematerial führen zu hohen Wartungs- kosten dieser zweiten Zentrifugationsstufe. Die Düsen dieser Tellerzentrifuge müssen verhältnismäßig groß sein, um ein Blockieren durch zurückbleibende grobe Partikel nach der ersten Schleuderstufe zu verhindern. Die großen Düsen erfordern eine erhebliche-Erhöhung der Leistung wie auch eine entsprechende voluminöse Erhöhung der Wasserdurchströmung durch die Düse.In the previously known processes, a mixture of oil, emulsion, water, clay and fine sand was placed in a normal solid bowl screw centrifuge, which removes the majority of fine sand. This sand is contaminated with a substantial amount of valuable oil, which is lost as a result. Although it is desirable to remove the maximum possible amount of clay and sludge in the solid-bowl screw centrifuge in order to simplify the subsequent separation of the liquid phases, the intensive ejection of further fine solid particles in the standard centrifuge would increase the oil loss in the water phase. The mixture of oil, emulsion, water and fine solids (sludge) is subjected to intensive shear stresses in the centrifuge at high speed and leads to increased emulsion products, which make a subsequent separation of the oil and water phases more difficult. The oil, emulsion, water and residual sludge mixture is then centrifuged in a nozzle plate centrifuge which carries out three phases, namely sludge, water and a mixture of oil and emulsion. The clay and the fine solid accompanying substances in the feed material lead to high maintenance costs for this second centrifugation stage. The nozzles of this disc centrifuge must be relatively large in order to prevent blocking by remaining coarse particles after the first spin stage. The large nozzles require a significant increase in performance as well as a correspondingly voluminous increase in the water flow through the nozzle.

Beim Einsatz der Dreiflüssigkeitsphasen-Vollmantelschnekkenzentrifuge gemäß der Erfindung werden viele der obengenannten Nachteile verringert oder vollständig ausgeschaltet. Es bildet sich bei dieser Konstruktion keine Ölschicht am Feststoffaustragsende der Zentrifuge, die eine erneute Verschmutzung der bereits sedimentierten Feststoffe verursachen würde. Die Feststoffe werden aus einer Wasserphase ausgetragen und nicht mit einer Oberschicht von viskosem Öl gesättigt. Da die Feststoffe im allgemeinen mit Abwasser wieder aufgeschlämmt und in Schlammteiche gepumpt werden, ist es unter Umständen nicht erforderlich, sie zu entwässern. In diesem Falle ist es wünschenswert, Feststoffe und Wasser zusammen auszutragen, um das Pumpen in den Schlammteich-zu erleichtern. Die mechanische Belastung des Schneckenförderers der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge wird reduziert, wenn die Feststoffe nicht über die Flüssigkeitsoberfläche hinaus gehoben und zur Entfernung der Oberflächenflüssigkeit entlang einer Trockenstrecke transportiert werden.When using the three-liquid solid bowl centrifuge according to the invention, many of the above-mentioned disadvantages are reduced or completely eliminated. With this design, no oil layer forms at the solids discharge end of the centrifuge, which would cause renewed contamination of the already sedimented solids. The solids are discharged from a water phase and not saturated with a top layer of viscous oil. Since the solids are generally reslurried with wastewater and pumped into mud ponds, it may not be necessary to dewater them. In this case, it is desirable to discharge solids and water together to facilitate pumping into the mud pond. The mechanical load on the screw conveyor of the centrifuge designed according to the invention is reduced if the solids are not raised above the surface of the liquid and are transported along a drying section to remove the surface liquid.

Aus diesem Grunde ist die Feststoff-Transportleistung der Zentrifuge gemäß der Erfindung höher als die bisher bekannter Zentrifugen. Ferner ermöglichen die erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifugen die Gewinnung einer Ölphase in möglichst reiner Form. Auch die Enulsionsphase enthält nur einen geringen Feststoffgehalt. Die Emulsionsphase kann mit einem Demulgator behandelt werden, um das restliche Wasser zu entfernen, ohne große Mengen an Demulgator zu benötigen, was erforderlich wäre, wenn das gesamte Öl mit der Enulsion vermischt wäre. Als Alternativlösung könnte jedoch die Emulsion einer Teller-Zentrifuge aufgegeben werden, die viel kleiner sein kann als die, die für die bisher bestehenden Verfahren benötigt wird, da es nicht erforderlich wäre, die großen Volumen an Öl und Wasser aufzubereiten, die bei den bestehenden Verfahren anfallen, und die abrasiven Partikel wären zum allergrößten Teil bereits entfernt.For this reason, the solids transport capacity of the centrifuge according to the invention is higher than the centrifuges known to date. Furthermore, the centrifuges designed according to the invention enable an oil phase to be obtained in the purest form possible. The emulsion phase also contains only a low solids content. The emulsion phase can be treated with a demulsifier to remove the remaining water without the need for large amounts of demulsifier, which would be necessary if all of the oil were mixed with the emulsion. As an alternative solution, however, the plate centrifuge emulsion could be applied, which can be much smaller than that required for the existing processes, since it would not be necessary to process the large volumes of oil and water that are available with the existing processes accumulate, and most of the abrasive particles would already have been removed.

Schwankungen im Verhältnis zwischen leicht verdünnbarem Öl und Rohbitumen verursachen Unterschiede in der Dichte von Öl- und Emulsionsphasen. Die Dichte der Emulsionsphase hängt ebenfalls vom Verhältnis der Anteile von verdünntem Bitumen und Wasser ab. Änderungen im Dichteverhältnis der verschiedenen Phasen haben nachteilige Auswirkungen auf die Leistung der vorhandenen Tellerzentrifugen. Diese nachteiligen Auswirkungen können in starkem Maße durch Einbau zusätzlicher Trennwände bzw. Ablenkbleche, wie beispielsweise in Figur 13 dargestellt, reduziert werden.Fluctuations in the ratio between easily dilutable oil and raw bitumen cause differences in the density of oil and emulsion phases. The density of the emulsion phase also depends on the ratio of the proportions of diluted bitumen and water. Changes in the density ratio of the different phases have an adverse effect on the performance of the existing disc centrifuges. These adverse effects can be greatly reduced by installing additional partitions or baffles, such as shown in Figure 13.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt. So kann die Erfindung beispielsweise in gleicher Weise bei Tellerzentrifugen mit am Umfang angeordneten Düsen für den kontinuierlichen Austrag der Feststoffe als auch bei Tellerzentrifugen in offener Mantelausführung angewandt werden. Darüberhinaus läßt sich die Erfindung auch bei jedem anderen Zentrifugentyp mit einer oder mehreren zentripetalen Pumpen oder Abstreifvorrichtungen und getrennten Austrägen für die Flüssigkeitsphasen vorteilhaft anwenden. Auch für den getrennten Austrag der entwässerten Feststoffe gibt es noch verschiedene Möglichkeiten, die innerhalb der erfindungsgemäßen Maßnahmen liegen.The invention is not restricted to the embodiments shown in the drawings. For example, the invention can be used in the same way for plate centrifuges with circumferentially arranged nozzles for the continuous discharge of the solids as well as for plate centrifuges in an open jacket design. In addition, the invention can also be used advantageously in any other type of centrifuge with one or more centripetal pumps or stripping devices and separate discharges for the liquid phases. There are also various possibilities for the separate discharge of the dewatered solids, which lie within the measures according to the invention.

Claims (13)

1. Zentrifuge zur kontinuierlichen Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen sowie Gemischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, die mit einer Einlaßkammcr (C) für die zu trennenden Phasen sowie mit Auslässen (4,5) für den Austrag der getrennten Phasen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Austragsbereich der Zentrifuge (1) mit Abstand voneinander Trennwände (3,8); (3,8,15') angeordnet sind, die für die einzelnen Phasen eigene Kammern (A,D); (A,B,E) bilden, welche mit den entsprechenden Auslässen (4,4',5,14,14') in offener Verbindung stehen.1. Centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures and mixtures of liquids of different densities, which is provided with an inlet comb (C) for the phases to be separated and with outlets (4, 5) for the discharge of the separated phases, characterized in that in the discharge area of the centrifuge (1) at a distance from each other partition walls (3,8); (3,8,15 ') are arranged, the separate chambers (A, D) for the individual phases; Form (A, B, E), which are in open connection with the corresponding outlets (4,4 ', 5,14,14'). 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (3,8,15') scheibenförmig ausgebildet und vom Zentrifugeninneren etwa radial nach außen gerichtet .sind und bis in die jeweilige Grenzflächenschicht der voneinander zu trennenden Phasen hineinragen.2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the partitions (3, 8, 15 ') are disc-shaped and are directed approximately radially outwards from the inside of the centrifuge and protrude into the respective interface layer of the phases to be separated. 3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (3,8,15') in ihrer Eintauchtiefe in die voneinander zu trennenden Phasen verstellbar angeordnet sind.3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the partition walls (3,8,15 ') are arranged adjustable in their immersion depth in the phases to be separated. 4. Zentrifuge nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (B) für die leichtere Phase und der Einlaßkammer (C) eine zusätzliche Trennwand (9) zur Bildung eines Überströmkanals (D) angeordnet ist.4. Centrifuge according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an additional partition (9) for forming an overflow channel (D) is arranged between the chamber (B) for the lighter phase and the inlet chamber (C). 5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Wandbereiche der Trennwände (3,9) durch eine Bodenplatte (9') miteinander verbunden sind.5. Centrifuge according to claim 4, characterized in that the lower wall regions of the partitions (3,9) are connected to one another by a base plate (9 '). 6. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3) mit wenigstens einer Öffnung (a) versehen ist.6. Centrifuge according to one of the preceding claims, in particular according to claim 5, characterized in that the partition (3) is provided with at least one opening (a). 7. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (9) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und die Trennwand (8) mit Abstand umgibt.7. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the partition (9) is U-shaped in cross section and surrounds the partition (8) at a distance. 8. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (9) mit wenigstens einer Öffnung (11) versehen ist.8. Centrifuge according to one of the preceding claims, in particular according to claim 7, characterized in that the partition (9) is provided with at least one opening (11). 9. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (8) an der Peripherie mit Ausnehmungen (10) versehen ist.9. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the partition (8) is provided on the periphery with recesses (10). 10. Zentrifuge mit Schneckenaustrag nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (3,8,15') in den Schneckengängen und/oder an den Schneckenwendeln angeordnet sind.10. Centrifuge with screw discharge according to one of the preceding claims, characterized in that the partitions (3, 8, 15 ') are arranged in the screw flights and / or on the screw flights. 11. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Austrag der einzelnen Phasen als Auslässe Überlaufwehre und/oder Rohre (4,4',5,14,14') vorgesehen sind, die von den Kammern (A,B,E) ausgehend etwa radial und/oder axial nach außen geführt sind.11. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that overflow weirs and / or pipes (4,4 ', 5,14,14') are provided for the discharge of the individual phases, which from the chambers (A, B , E) are led outward approximately radially and / or axially. 12. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (4,4',5,14,14') in ihrer Höhe verstellbar angeordnet sind.12. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the outlets (4,4 ', 5,14,14') are arranged adjustable in height. 13. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsrohr (4) der Kammer (A) mit Abstand von einem in die schwere Flüssigkeitsphase eintauchenden Rohr (15) umgeben ist.13. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge tube (4) of the chamber (A) is surrounded at a distance from a tube (15) immersed in the heavy liquid phase.
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