SE523630C2

SE523630C2 - Separator cartridge for liquid fractions with different densities, has low density fraction flow channels formed in between stacked open grooves for high density fraction

Info

Publication number: SE523630C2
Application number: SE0102708A
Authority: SE
Inventors: Henric Lind
Original assignee: Polyproject Sweden Ab
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2004-05-04
Also published as: SE0102708D0; SE0102708L

Abstract

Flow channels for the low density fraction are formed in between the open grooves for the high density fraction in the sideways direction. The open grooves are arranged side by side and one above the other. A cartridge (1) for separating a first liquid fraction from a higher density second liquid fraction in a liquid mixture has an inlet (14) for the mixture and flow channels and outlets (15, 16) for the two fractions, the flow channels for the second fraction being formed by open grooves sloping down from the cartridge inlet. The cartridge contains a number of these grooves arranged side by side and one above the other, the spaces in between these grooves in the sideways direction being used to form the flow channels for the first fraction. Independent claims are also included for (a) a separation method and (b) a separator device using this cartridge.

Description

30 525 650 2 och som fungerar effektivt även när den tyngre fraktionen har slamartad form. And which works effectively even when the heavier fraction has a sludge-like form.

Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet erhålls enligt uppfinnlngens första aspekt genom att en avskiljningskassett av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget innefattar de speciella särdragen att kassetten innefattar ett flertal av nämnda rännor, vilka är anordnade bredvid varandra och ovanför varandra, att rännorna är anordnade med mellanrum mellan varandra i sidled och att nämnda första strömningskanalorgan bildas av nämnda mellanrum.Disclosure of the invention The object set out is obtained according to the first aspect of the invention in that a separation cassette of the type stated in the preamble of claim 1 comprises the special features that the cassette comprises a plurality of said gutters, which are arranged next to each other and above each other, that the gutters are arranged with spaces between each other laterally and that said first flow channel means are formed by said spaces.

Tack vare att ett flertal rännor är anordnade bredvid och ovanför varandra så att en tvådimensionell matris av rännor bildas blir kassetten mycket kapacitets- effektiv med bibehållande av måttliga dimensioner. Genom att rännorna vidare är anordnade med mellanrum mellan varandra i sidled åstadkommes på ett enkelt sätt strömningsbanor för den lättare mediefraktionen, så att denna med minsta möjliga konflikt med den tunga mediefraktionen kan strömma uppåt genom dessa mellanrum.Thanks to the fact that a plurality of grooves are arranged next to and above each other so that a two-dimensional matrix of grooves is formed, the cassette becomes very capacity-efficient while maintaining moderate dimensions. Because the grooves are further arranged at intervals between each other laterally, flow paths for the lighter media fraction are easily provided, so that this can flow upwards through these spaces with the least possible conflict with the heavy media fraction.

Enligt en föredragen utföringsform är stag anordnade i mellanrummen.According to a preferred embodiment, struts are arranged in the spaces.

Stagen medför att hela kassettkonstruktionen på ett enkelt sätt får stadga och styvhet och bidrar även till att säkert stadga upp rännorna.The struts mean that the entire cassette construction in a simple way gets stability and rigidity and also contributes to securely securing the gutters.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform har vardera ränna i tvärsnitt en V-profil. En sådan profil är gynnsam ur strömnings- och avskiljningssynpunkt och bidrar till att säkerställa att det tyngre mediet följer respektive ränna i sin strömning.According to a further preferred embodiment, each gutter has a V-profile in cross section. Such a profile is favorable from a flow and separation point of view and helps to ensure that the heavier medium follows the respective gutter in its flow.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform har flertalet av rännorna i tvärsnitt en profil med ett vertikalt avsnitt vid vardera kant av rännan. Med sådana sidovägar säkerställes ytterligare att det tyngre mediet hålls på plats i sin ström- ning i rännan. De vertikala avsnitten bidrar även till att skapa tydligare och säkrare strömningskanaler i vertikalriktningen för den lättare mediefraktionen.According to a further preferred embodiment, the plurality of the gutters in cross section have a profile with a vertical section at each edge of the gutter. Such side roads further ensure that the heavier medium is kept in place in its flow in the gutter. The vertical sections also help to create clearer and safer flow channels in the vertical direction for the lighter media fraction.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar inloppet en vägg med en öppning belägen mitt för vardera ränna. Genom att tilldela en inlopps- 15 20 25 30 523 630 3 öppning till vardera ränna blir medieblandningen redan i initialskedet effektivt distribuerad till vardera ränna och separeringen startar därvid individuellt i vardera ränna redan vid dess inloppsände och framskrider kontinuerligt vid flödet längs rännan.According to a further preferred embodiment, the inlet comprises a wall with an opening located in the middle of each gutter. By assigning an inlet opening to each gutter, the medium mixture is already in the initial stage efficiently distributed to each gutter and the separation then starts individually in each gutter already at its inlet end and progresses continuously in the flow along the gutter.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsfrom är flertalet av öppningarna försedda med på underkanten av öppningen anordnade ﬂänselement, vilka flänselement är bildade av från väggen utstansat och nedvikt material varvid intilliggande ränna med sin ena ände vilar pà respektive flänselement. Därmed erhålles på ett enkelt sätt en infästning av rännorna under utnyttjande av inloppsväggen som stativ för detta.According to a further preferred embodiment, the plurality of the openings are provided with end elements arranged on the lower edge of the opening, which flange elements are formed from material punched out and folded down from the wall, the adjacent gutter resting with its one end on the respective flange element. Thus, a fastening of the gutters is obtained in a simple manner while using the inlet wall as a stand for this.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsfrom år uppvärmningsorgan anordnat för uppvärmning av genom kassetten strömmande media. En sådan uppvärmning är i många applikationer nödvändig för att medieblandningen skall kunna separeras i sina fraktioner. Tack vare uppvärmningsorganet blir kassetten därför mångsidigt utnyttjningsbar.According to a further preferred embodiment, heating means are provided for heating media flowing through the cassette. Such heating is in many applications necessary for the media mixture to be able to be separated into its fractions. Thanks to the heating means, the cassette therefore becomes versatile.

Ovan angivna föredragna utföringsformer av den uppfunna avskiljnings- kassetten anges i de av patentkravet 1 beroende patentkraven.The above-mentioned preferred embodiments of the invented separation cassette are set out in the claims dependent on claim 1.

Det uppställda ändamålet uppnås ur uppfinningens andra aspekt genom att ett förfarande för avskiljning av det i patentkravets 8 ingress angivna slaget innefattar den speciella åtgärden att avskiljningen genomföres med en kassett av det slag som anges i något av patentkraven 1-7. Med ett sådant förfarande upp- nås fördelar av motsvarande slag som uppnås med den uppfunna avskiljnings- kassetten och de föredragna utföringsformerna av densamma och som redogjorts för närmare ovan.The object set out is achieved from the second aspect of the invention in that a method for separating the type stated in the preamble of claim 8 comprises the special measure that the separation is carried out with a cassette of the type stated in any one of claims 1-7. With such a method, advantages of the corresponding kind are achieved which are achieved with the invented separation cassette and the preferred embodiments thereof and which have been described in more detail above.

Enligt en föredragen utföringsfrom av det uppfunna förfarandet utgörs den första mediefraktionen av ett förhållandevis lågvisköst flytande medium och den andra mediefraktionen utgörs av ett förhållandevis högvisköst flytande medium.According to a preferred embodiment of the invented method, the first media fraction consists of a relatively low-viscosity liquid medium and the second media fraction consists of a relatively high-viscosity liquid medium.

Vid utövande av förfarandet vid en dylik tillämpning blir de fördelar som vinnes med att utnyttja den uppfunna avskiljningskassetten speciellt framträdande.When practicing the method in such an application, the advantages gained from utilizing the invented separation cassette become particularly prominent.

Enligt en speciellt föredragen utföringsform av förfarandet innefattar medieblandningen palmolja, vatten och fasta partiklar, varvid den första medie- 20 25 30 523 650 4 fraktionen i huvudsak består av palmolja och den andra mediefraktionen av slam som i huvudsak innefattar vatten och fasta partiklar.According to a particularly preferred embodiment of the process, the media mixture comprises palm oil, water and solid particles, wherein the first media fraction consists essentially of palm oil and the second media fraction of sludge which essentially comprises water and solid particles.

Vid en sådan tillämpning är det uppfunna förfarandets fördelar speciellt värdefulla och möjliggör en kommersiellt konkurrenskraftig utvinning av palmolja från lnitialblandningen med hög effektivitet och renhet.In such an application, the advantages of the invented process are particularly valuable and enable a commercially competitive extraction of palm oil from the initial mixture with high efficiency and purity.

Ovan angivna föredragna utföringsformer av det uppfunna förfarandet anges i de av patentkravet 8 beroende patentkraven.The above-mentioned preferred embodiments of the invented method are set out in the claims dependent on claim 8.

Ur uppfinningens tredje aspekt uppnås det uppställda ändamålet genom att en avskiljningsanläggning utrustas med en avskiljningskassett av det uppfunna slaget. Därmed tillgodogörs de ovan beskrivna fördelarna i en sådan anläggning.From the third aspect of the invention, the object set is achieved by equipping a separation plant with a separation cassette of the type invented. This takes advantage of the advantages described above in such a facility.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av fördelaktiga utföringsexempel av densamma under hänvisning till medföljande ritningsfigurer.The invention is explained in more detail by the following detailed description of advantageous embodiments thereof with reference to the accompanying drawing figures.

Kort beskrivning av ﬁgurerna Fig. 1 är en schematisk vy från sidan av en del av en avskiljnings- anläggning med en kassett enligt uppfinningen.Brief description of the Fig gures Fig. 1 is a schematic side view of a part of a separation plant with a cassette according to the invention.

Fig. 2 är ett snitt längs linjen ll-ll ifig. 1.Fig. 2 is a section along the line ll-ll in fig. 1.

Fig. 3 är en vy från ovan av kassetten ifig. 1.Fig. 3 is a top view of the cassette of FIG. 1.

Fig. 4 är ett snitt längs linjen IV-IV i fig. 2 Fig. 5 är en delförstoring av fig. 2.Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 2. Fig. 5 is a partial enlargement of Fig. 2.

Fig. 6 är en perspektivvy av en detalj av en avskiljningskassett enligt uppfinningen.Fig. 6 is a perspective view of a detail of a separation cassette according to the invention.

Beskrivning av föredraget utföringsexempel Fig. 1 visar i en schematisk vy från sidan en del av en avskiljnings- anläggning med en avskiljningskassett 1 enligt uppfinningen. Den medieblandning som skall separeras införs genom en intagsanordning 2 begränsad av väggar 3, 5.Description of the preferred embodiment Fig. 1 shows in a schematic side view a part of a separation plant with a separation cassette 1 according to the invention. The media mixture to be separated is introduced through an intake device 2 bounded by walls 3, 5.

Medieblandningen i det illustrerade exemplet är palmolja, vatten och fasta partiklar kan typiskt innehålla ca 60 % vatten, 36 % olja och 4 % fasta partiklar och har en slamartad konsistens. Blandningen leds att strömma ned mot avskiljnings- kassetten 1 i ett tillförselsteg begränsat av väggar 3, 4. I tillförselsteget kan en viss 20 25 30 525 630 s separering av oljan ske i det att den stiger upp mot ytan i tillförselsteget varifrån den kan dekanteras. Ett antal ledskenor 6 avlänkar medieblandningen in mot avskiljningskassettens 1 inlopp 14. Medieblandningen strömmar sedan genom avskiljningskassetten 1 som lutar ca 25° från horisontalplanet. lavskiljningskasset- ten separeras den lättare palmoljan från resten av blandningen i det att den stiger uppåt och ut genom ett utlopp 15 såsom markeras med pilen A och dekanteras från ytan med en dekanteringsanordning 7. Resterande mediefraktion, som är tyngre än palmoljan, är i form av slam, i huvudsak innehållande vatten och fasta partiklar men även en viss kvarvarande mängd palmolja. Detta slam strömmar snett nedåt genom kassetten och lämnar denna genom ett utlopp 16 i ﬁgurens vänstra ände av avskiljningskassetten, såsom markeras med pilen B. l anslutning till avskiljningskassetten är anordnade utvändiga värmeslingor 8 för uppvärmning av medieblandningen. Viddet beskrivna exemplet kan en uppvärmning till ca 90° vara lagom. Värmeslingoma kan exempelvis utgöras av elslingor eller ånggenom- strömmade rör.The media mixture in the illustrated example is palm oil, water and solid particles can typically contain about 60% water, 36% oil and 4% solid particles and has a sludge-like consistency. The mixture is led to flow down towards the separation cassette 1 in a supply stage limited by walls 3, 4. In the supply stage a certain separation of the oil can take place in that it rises towards the surface in the supply stage from which it can be decanted. A number of guide rails 6 deflect the media mixture towards the inlet 14 of the separation cassette 1. The media mixture then flows through the separation cassette 1 which is inclined approximately 25 ° from the horizontal plane. the lichen separation cassette separates the lighter palm oil from the rest of the mixture in that it rises upwards and out through an outlet 15 as marked by the arrow A and is decanted from the surface with a decanting device 7. The remaining media fraction, which is heavier than the palm oil, is in the form of sludge, mainly containing water and solid particles but also a certain residual amount of palm oil. This sludge flows obliquely downwards through the cassette and leaves it through an outlet 16 in the left end of the separation cassette, as marked by the arrow B. In connection with the separation cassette external heating loops 8 are arranged for heating the media mixture. The width described in the example can be heated to about 90 °. The heating coils can, for example, consist of electric coils or steam-flowing pipes.

Avskiljningskassetten 1 har i huvudsak formen av en låda och kan exem- pelvis ha en längd av ca 2 m, en höjd av ca 1,2 m och en bredd av ca 0,8 m. I fig. 1 visas ett snitt av avskiljningskassetten 1 längs linjen ll-ll i ﬁg. 1. Avskiljnings- kassetten är uppbyggd av ett lamellpaket som bildas av ett stort antal rännor 9 som förlöperi kassettens längdriktníng. I fig. 2 syns således rännorna 9 i tvärsnitt.The separation cassette 1 is mainly in the form of a box and can, for example, have a length of about 2 m, a height of about 1.2 m and a width of about 0.8 m. Fig. 1 shows a section of the separation cassette 1 along the line ll-ll in ﬁ g. 1. The separation cassette is made up of a lamella package which is formed by a large number of grooves 9 which extend in the longitudinal direction of the cassette. Fig. 2 thus shows the gutters 9 in cross section.

Endast några av rännorna är utritade i ﬁguren. Det torde dock förstås att hela kas- setten är fylld med rännor fördelade i sidled och höjdled. Antalet rännor i höjdled kan vara ca 20 i vardera rad och antalet rännor i sidled kan vara ca 8 i vardera rad för en kassett av den ovan angivna storleken. Antalet rännori den visade kasset- ten uppgår då totalt till ca 160 stycken. Vardera ränna har en i huvudsak V-formad tvärsnittsproﬁl. Den understa raden av rännor 9a är förbundna med varandra genom falsning vid sidokanterna. Lämpliga cJc-avstànd för rännorna är 120 mm i sidled och 60 mm i höjdled och vardera ränna har en bottenvinkel av ca 70°.Only some of the gutters are drawn in the ﬁ clock. It should be understood, however, that the entire cassette is filled with gutters distributed laterally and vertically. The number of vertical gutters can be about 20 in each row and the number of lateral gutters can be about 8 in each row for a cassette of the above size. The number of gutters in the cassette shown then amounts to a total of about 160 pieces. Each gutter has a substantially V-shaped cross-sectional profile. The bottom row of grooves 9a are connected to each other by folding at the side edges. Suitable cJc distances for the gutters are 120 mm laterally and 60 mm vertically and each gutter has a bottom angle of approx. 70 °.

Alla ovanförliggande rännor 9 har mindre utsträckning i sidled och är ej förbundna med varandra. Därmed bildas mellan varje vertikal rad av rännor ett mellanrum 10, som utgör strömningskanaler för den avskiljda palmoljan. l fig. 3 visas kassetten från ovan där några av de överst belägna rännorna 9 är utritade. Med streckade linjer markeras respektive rännas bottenvinkel, I var- dera mellanrum 10 mellan de vertikala raderna av rännor är ett antal stag 11 an- 15 20 25 30 523 630 6 ordnade. Dessa kan exempelvis utgöras av U-proﬁlbalkar och förlöper i huvudsak vinkelrätt mot rännoma. Syftet med dessa är att styva upp lamellpaketet. Det kan vara tillräckligt att stagen endast är inklämda mellan rännorna men altemativt kan dessa fästas vid rännorna.All the above-mentioned gutters 9 have a smaller lateral extent and are not connected to each other. Thus, a gap 10 is formed between each vertical row of grooves, which constitute flow channels for the separated palm oil. Fig. 3 shows the cassette from above where some of the gutter 9 located at the top are drawn. The bottom angle of the respective gutter is marked with dashed lines. In each space 10 between the vertical rows of gutters, a number of struts 11 are arranged. These can, for example, consist of U-profile beams and run substantially perpendicular to the gutters. The purpose of these is to stiffen the lamella package. It may be sufficient that the struts are only clamped between the gutters, but alternatively these can be attached to the gutters.

Fig. 4 illustrerar ett snitt genom avskiljningskassetten längs linjen lV-IV i fig. 2, varvid endast en del av rännoma utritats. l vardera ränna 9 har även marke- rats med prickat fält den slam som strömmar i rännan och som fyller nedre delen av denna.Fig. 4 illustrates a section through the separation cassette along the line IV-IV in Fig. 2, only a part of the gutters being drawn. In each gutter 9, the sludge that flows into the gutter and fills the lower part of it has also been marked with a dotted field.

I ﬁg. 5 illustreras rännorna mer i detalj i ett tvärsnitt genom nägra av dem.I ﬁ g. 5, the grooves are illustrated in more detail in a cross section through some of them.

Med 9a betecknas här den understa rännan i en rad. Rännan 9a äri detta utföran- de förbunden med intilliggande ränna med en falsning 12. Rännoma 9a kan alter- nativt vara bildade av en gemensam veckad plåt. Den ovanförliggande rännan 9 och alla övriga som är belägna ovanför har kortare utsträckning i sidled än den understa 9a genom att dess ytterkant 13 är uppvikt och vertikalt riktad. Med det prickade fältet i vardera ränna markeras det slam som flyter i denna och som strömmar i en riktning vinkelrät mot ritningens plan. Den lättare palmoljan stiger upp såsom markeras med pilarna A mot undersidan av den ovanförliggande ränn- an där oljan på grund av V-formen leds snett uppåt ät sidan ut till den i mellan- rummet 10 mellan rännoma 9 bildade strömningsbanan. Palmoljan strömmar sedan upp genom denna till utloppet 15. l tig. 6 illustreras hur avskiljningskassettens inlopp är utformat. Figuren är en vy sedd snett från insidan av kassetten mot inloppet, varvid ﬂertalet av rännor- na är utelämnade för àskàdlighetens skull. lnloppet 14 innefattar en plàtvägg 17 av ca 2 mm tjocklek och med ett stort antal öppningar 18, av vilka endast några är ut- ritade i ﬁguren. Vid varje ränna 9, 9a är en öppning anordnad, vilken är belägen mitt för respektive ränna. Vardera öppning 18 har en profil i överensstämmelse med rännorna och är i det visade exemplet således triangulära. Vardera öppning har en utsträckning i höjdled som är mindre än respektive rännas höjd så att öpp- ningen vetter endast mot respektive rännas centrala nederdel. Vardera öppning 9 har en höjd av 45 mm och en bredd av 62 mm, varvid det inbördes avståndet i sid- led mellan rännorna är 58 mm. Öppningarna 18 är utstansade i plåten och åtminstone en del av det ut- stansade materialet är vikt nedåt längs triangelns båda nedre sidor så att det 523 630 7 sticker ut som en fläns 19 på respektive triangelsida. Dessa ﬂänsar 19 utgör stöd för rännorna 9, 9a som läggs pà dessa och eventuellt svetsas fast vid dem. Även vid rännomas andra ändar, dvs. vid utloppet för slammet, är en mot- svarande hålförsedd plåt anordnad och ger stöd àt rännorna. l vardera av de fyra längsgående hörnkanterna av kassetten är en L-balk 20 anordnad.9a here denotes the lowest gutter in a row. The groove 9a in this embodiment is connected to an adjacent groove with a fold 12. The grooves 9a can alternatively be formed by a common pleated plate. The upper gutter 9 and all the others located above have a shorter lateral extent than the bottom 9a in that its outer edge 13 is folded up and vertically directed. With the dotted field in each gutter, the sludge that flows in it and that flows in a direction perpendicular to the plane of the drawing is marked. The lighter palm oil rises as marked by the arrows A towards the underside of the upper channel where the oil due to the V-shape is led obliquely upwards and the side out to the flow path formed in the space 10 between the channels 9. The palm oil then flows up through it to the outlet 15. l tig. 6 illustrates how the inlet of the separation cassette is designed. The figure is a view seen obliquely from the inside of the cassette towards the inlet, whereby the number of the gutters is omitted for the sake of convenience. The inlet 14 comprises a plate wall 17 of about 2 mm thickness and with a large number of openings 18, of which only a few are drawn in the clock. At each gutter 9, 9a an opening is arranged, which is located in the middle of each gutter. Each opening 18 has a profile in accordance with the gutters and is thus in the example shown triangular. Each opening has an extension in height which is less than the height of the respective gutter so that the opening faces only the central lower part of each gutter. Each opening 9 has a height of 45 mm and a width of 62 mm, the mutual lateral distance between the gutters being 58 mm. The openings 18 are punched in the plate and at least a part of the punched material is folded downwards along both lower sides of the triangle so that it protrudes as a flange 19 on the respective triangular side. These grooves 19 form support for the gutters 9, 9a which are laid on them and possibly welded to them. Also at the other ends of the gutters, ie. at the outlet for the sludge, a corresponding perforated plate is arranged and provides support to the gutters. In each of the four longitudinal corner edges of the cassette an L-beam 20 is arranged.

Claims

15 20 25 523 630 PATE NTKRAV

Separation cassette (1) for separating from a liquid media mixture a first liquid media fraction from a second liquid media fraction having a higher density than the first media fraction, which cassette (1) comprises an inlet (14) for the liquid media mixture, first flow channel means (10) and first outlets (15) for the first media fraction and second flow channel means (9) and second outlets (16) for the second media fraction, said second flow channel means (9) comprising upwardly open channels (9), which gutters (9) are inclined downwards from the inlet (14), characterized in that the cassette (1) comprises a plurality of said gutters (9), which are arranged next to each other and above each other, in that the gutters (9) are arranged at intervals ( 10) laterally to each other and that said first flow channel means (10) are formed by said gaps.

Separation cassette according to Claim 1, characterized in that at least one strut (11) is arranged in each space (10).

Separation cassette according to one of Claims 1 to 2, characterized in that each gutter (9) has a V-shaped profile in cross section.

Separation cassette according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the plurality of gutters (9) have a profile in cross section with a vertical section (13) at each edge of the gutter.

Separation cassette according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the inlet (14) comprises a wall (17) with an opening (18) located in the middle of each chute (9).

Separation cassette according to claim 5, characterized in that the plurality of the openings (18) are provided with flange elements (19) arranged on the lower edge of the opening, which flange elements (19) are formed of material punched out and folded down from the wall (17) and that adjacent gutters (9) with one end resting on the respective flange element. 20 525 630 9

Separation cassette according to one of Claims 1 to 6, characterized in that heating means (8) are provided for heating media flowing through the cassette.

Method for separating a first liquid media fraction from a second liquid media fraction with a higher density than the first media fraction, characterized in that the separation is carried out with a cassette according to any one of claims 1-7.

Process according to Claim 8, characterized in that the first media fraction consists of a relatively low-viscosity liquid medium and the second media fraction consists of a relatively high-viscosity liquid medium.

10. comprises the palm media, water and solid particles, the first media fraction in the main process according to claim 9, characterized in that the media mixture essentially consists of palm oil and the second media fraction consists of sludge which essentially comprises water and solid particles.

Separation plant, characterized in that it comprises a separation cassette according to any one of claims 1-7.