183911. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olaj-víz tipusú emulziók bontására
1 183 911 2 zióbontást eredményez, mint a felszín alatt előállított nagy sebességű hártya Kísérleteink azt mutatták hogy a felszín alatt előállított hártya mellett levő felszín alatti adagolásával sem lehet elősegíteni a golyócskák ilotalodasat, sót a levegőadagolás tovább rontja az egyébként is minimális emulzióbontási hatásfokot. Azt is megállapítottuk, hogy két nagy sebeségű folyadékhártya egymást keresztező elrendezése mellett sem elég hatékony az emulzióbontás, mivel az ütközési valószínűség kicsi. A fenti felismerések alapján elsődleges feladatunk megoldása olyan eljárás zsír-víz és/vagy olaj -v íz emulziók bontására, amelynek során az emulzióban zsír- és/vagy olajcseppeket körülvevő vízburkot mesterségesen felszakítjuk, ezáltal a zsír- és/vagy olajcseppeket egyesítjük, majd felúsztatjuk az emulzió felszínére, ahonnan — célszerűen lefölözéssel — eltávolítjuk azokat, és amelynél a találmány értelmében az emulzió egy részét a fennmaradó rész szabad felszínén át behatolni képes sebességű összefüggő folyadékhártyává alakítjuk, amelyet — célszerűen hegyes szög alatt — a fennmaradó rész szabad felszínére lövellünk. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál az emulzió fennmaradó részét áramlásban tartjuk, célszerűen a felszínére lövellt folyadékhártya sebességénél legalább egy nagyságrenddel kisebb sebességgel. Egy másik előnyös foganatosítási módnál az emulzió fennmaradó részének szabad felszíne felé kúppalástszerűen szétnyíló folyadékhártyát alkalmazunk. Végül egy további előnyös foganatosítási módnál a folyadékhártyát képező emulziórészt rotálással gyorsítjuk fel a kívánt sebességre. A másodlagos feladat megoldása olyan berendezés zsírvíz és/vagy olaj-víz emulziók bontására, amelynek a bontandó emulziót befogadó nyűt felszínű tartálya, az emulzió zsír- és vagy olajcseppjei vízburkának felszakadását előidéző eszköze, valamint a felszínre felúszó zsír- és/vagy olajcseppeket eltávolító eszköze van, és amelynél a találmány értelmében az emulzió zsír és/vagy olajcseppjei vízburkának felszakadását előidéző eszköz a felszín felett elrendezett rotátor, amelynek hengeres, üreges felső része, ehhez csatlakozó kerület menti beömlőnyílása, a felső részhez alulról csatlakozó, lefelé szűkülő — célszerűen kúpos —alsó része, valamint az alsó rész alsó végéhez csatlakozó, lefelé táguló kilépőeleme van. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a felső rész központi hengeres betéttel van ellátva, amelynek alsó vége részovoidként van kialakítva. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a beömlőnyílás recirkuláltató szivattyún át össze van kötve a tartály felszín alatti részével. Végül egy további előnyös kiviteli alaknál a berendezésnek több, egymással párhuzamosan kapcsolt rotátora van, amelyek a felszín felett egymás mellett vannak elrendezve. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt példák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra nagy sebességű emulzióhártya és befogadó emulziórész találkozási helyének erősen nagyított metszeti képe, a 2. ábra nagy sebességű emulzióhártyát előállító rotátor hosszmetszete, a 3. ábra a 2. ábrán jelölt ül—ül síkban vett metszet, a 4. ábra a 2. és 3. ábra szerinti rotator szabad Idszínű emulziótartály feletti elrendezését szemléltető vázlat, az 5. ábra a 2. és 3. ábra szerinti rotátort tartalmazó emulzióbontó berendezés elvi vázlata, a 6. ábra több rotátort tartalmazó emulzióbontó berendezés vázlatos oldalnézete, és a 7. ábra a 6. ábra szerinti berendezés vázlatos felülnézete. Az 1. ábra szerinti elrendezésben nyílt felszínű 13 tartályban bontandó zsír-víz és/vagy olaj-víz emulzió van. amelyben a vonalkázott körökkel jelölt zsír- és/vagy olajcseppek vízburokkal vannak körülvéve. A bontandó emulzió egy részét (nem ábrázolt) szivattyú segítségével kivéve (ugyancsak nem ábrázolt) rotátor segítségével nagy sebességű összefüggő 12 folyadékhártyává alakítjuk, amelyet hegyes szög alatt a 13 tartályban levő emulziórészbe lövellünk, annak szabad felszínén át. A 12 folyadékhártya v sebességét úgy választjuk meg, hogy a hártya összefüggő maradjon (ne kerüljön porlasztóit állapomba). A 13 tartályban levő emulziórészt a v sebességnél lényegesen (legalább cg) nagyságrenddel; kisebb sebességgel szembeáramoltatjuk a 12 folyadékhártyával. A 12 folyadékhártyát (emulzióhártyát) alkotó nagy sebességű cseppek behatolása után lassan mozgó cseppekkel ütköznek Az ütközés következtében mindkét csepp vízburka felszakad, és a cseppek egymáshoz tapadnak. Az összetapadt cseppek továbbpattannak, cs újabb cseppekkel ütközve mindaddig növekednek, amíg energiájukat el nem vesztik. A nagy sebességű 12 folyadékhártyát például a 2. és 3. ábra szerinti 11 rotátorral állíthatjuk elő. A 11 rotátomak hengeres, üreges felső 2 része és ehhez alulról csatlakozó lefelé kúposán szűkülő, üreges alsó 3 része van. A felső 2 résznek kerület menti 1 beömlőnyílása van. Az alsó 3 rész alsó végéhez lefelé táguló 7 kilépőelem van csatlakoztatva. A felső 2 rész központi hengeres 4 betéttel van ellátva, amelynek alsó vége az alsó 3 részbe nyúló 5 részovoidként van kialakítva. A 11 rotátor belső felülete kopásálló, rugalmas, lágygumiból vagy műanyagból készült 6 béléssel van ellátva. A 2. és 3. ábra szerinti 11 rotátorba az 1 beömlőnyíláson át nyomás alatt belépő emulziórész a hengeres felső 2 részben lefelé haladva rotációs mozgásra kényszerül a 2 rész falának belső oldala mentén. Az alsó 3 részben lefelé haladva rotációja mindaddig növekszik, amíg el nem éri a 7 kilépőelemet. A 4 betét megakadályozza, hogy az emulzióban felesleges és egyben energiaveszteséget okozó energiaátalakulások jöjjenek létre. Az alsó 3 részben rotálva áramló emulzió a 4 betétet elhagyva már nem tölti ki a rendelkezésre álló teljes teret, mert a geometriai tengely mentén rotációs sebességének végtelennek kellene lennie, hanem csak egy olyan sugárig hatol be, ameddig az energiaátalakulásokat az emulzió összenergiája még fedezni tudja. Ily módon a tengely mentén emulzióval ki nem töltött hengeres tér keletkezik, amelyben a levegő felveszi az emulzió mindenkori rotációs sebességét, azaz a levegő örvénycsövet képez, amely az áramlási törvényeknek eleget téve csak saját közegén vagy saját közegével megegyező nyugvó, nem áramló közegben végződhet. így egyik vége a 4 betét 5 részovoidjának csúcsán foglal helyet (amely célszerűen fémből, műanyagból, gumiból stb. lehet), másik vége viszont nem lehet a legszűkebb keresztmetszetnél, mert az emulzió itt végzi legnagyobb rotációs sebességű mozgását, tehát ezt a keresztmetszetet sem tudja kitölteni teljes egészében. A légörvénycső a 11 rotátorból kinyúlva mindaddig él, amíg energiáját a külső levegő súrlódása fel nem emészti, vagy amíg más közeggel nem érintkezik. A légörvénycső tehát az u sebességgel áranrióemulzióiész szabad felszínén végző dúc (4. ábra). 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
