[发明专利]旋风分离器

说明书

本发明涉及一种旋风分离器，其用于分离流体的至少两相，该旋风分离器具有基座壳体(2)，流体可以以基本螺旋形的方式流过该基座壳体，该基座壳体具有带有上端和下端的分离室，其中上端和下端分别具有壁和在两端之间延伸的中心轴线，并且还具有布置在圆锥形分离室内部的中心分离管(5)，该中心分离管与基座壳体的中心轴线同心，并且具有基本上呈圆柱形的壁，该壁具有面对具有第一表面轮廓的内横截面的表面，以及背离内横截面的第二表面轮廓的表面。根据本发明的旋风分离器的特征在于，基座壳体(2)在其上端具有头部(6)，该头部具有内半径并且具有至少一个基本切向连接的流体入口(7)和具有横截面的至少一个轻馏分出口，和在其下端具有至少一个膨胀室(9)和至少一个重馏分出口(10)。根据本发明的旋风分离器的特征在于，分离室在下端的方向上锥形地逐渐地变细，优选以恒定的锥角α。

技术领域

本发明关注一种用于分离流体中至少两相的旋风分离器，和用于制造旋风分离器的基座壳体、膨胀室和稳定器的注射模具，以及本发明的用于分离流体中至少两相的旋风分离器的应用。

背景技术

流体，固体和气体经常被与待清洁介质的密度不同的污染物污染。

这些污染物可以是，例如：

-废水处理厂，工艺用水和/或废水中的微塑料颗粒和/或轻和/或重颗粒；

-作为含盐水脱盐过程中的纯化步骤中的盐水或微咸水中的微塑料颗粒和/或轻和/或重颗粒；

-造纸和纸浆工业的纤维悬浮液和工艺用水中的微塑料颗粒和/或轻和/或重颗粒；

-用于常规清洁的液体中的微塑料颗粒和/或轻和/或重颗粒；

-气体混合物(例如气溶胶，粉尘)中的重颗粒；

-来自石油或石油化学污染水中的石油成分的分阶段污染物。

世界各地进行的大量研究表明，海洋，沉积物以及河流和内陆水域中越来越多地堆积着微塑料物质。这已经导致几乎所有水生动植物受到微塑料污染。

这种污染的存在不仅由于存在对于生物体而言是外来的聚合物颗粒而带来了问题，而且由于这些颗粒的不利的化学性质而更加严重。它们具有与材料相关的疏水特性以及较大的比表面积，使它们能够吸附各种有机污染物，药物残留物和激素。这使它们成为对人体潜在有害物质的最佳载体。可能积聚的物质可能包括致癌毒素，这些毒素可以通过食物链最终进入人类，并被怀疑会导致人类疾病。

工业过程用水和废水处理厂废水中的微塑料颗粒分离面临着目前的过程工程，实际上是无法解决的问题。尽管可以使用废水处理厂通过现有工艺在很大程度上分离出尺寸大于1mm的微塑料馏分，但尺寸小于1mm的颗粒显然对这些工艺提出了无法解决的问题。大量研究表明，河流，湖泊和海洋中大量的微塑料负荷是由废水处理厂在废水排放之前无法从废水中分离出来的馏分组成的。这些部分主要包括化妆品和清洁剂的磨料颗粒，以及在洗涤过程中进入废水的合成纤维的细纤维。在受影响的水域中，微塑料颗粒占总负担的很大一部分。

根据我们目前的知识水平，此类颗粒主要通过主动或被动加工塑料的行业的废水处理厂进入水域。这些行业之一是造纸行业的废纸加工部门。塑料是被处理废纸中的伴随物质。尽管塑料在纸浆处理过程中大部分被分离出来，但很大的馏分(在处理步骤中被粉碎)进入工艺用水，然后进入工业公司的废水处理厂。

除了其尺寸之外，所存在的微塑料颗粒的一个特殊特征是其比密度，无一例外地都非常接近水的密度。水与其中存在的微塑料颗粒之间的比重的最小差异以及它们的大小反映了特定的问题，即使用常规废水处理不可能或仅有不足以从废水中去除微塑料颗粒。这里的标准方法是应用粗清洁，生物分解，浮选，沉淀和精细过滤的原理。由于这些过滤方法的现有缺点和高工艺工程复杂性，以这种方式进行废水处理非常耗费成本，因此很少有利可图。