PhaseSep® Coalescer Effectively Separates Liquid / Liquid Dispersion

In der Öl-, Gas- und Chemie-Industrie kann die unzureichende Trennung von flüssig/flüssig Emulsionen sehr kostspielig werden. Eine Verunreinigung von Flüssigkeiten kann zu nicht spezifikationsgerechten Produkten, schneller Deaktivierung von Downstream-Katalysatoren, Korrosion von Downstream-Speicheranlagen sowie zu höheren Kosten für die Abwasserbehandlung führen.

Die Trennung von flüssig/flüssig Dispersionen kann je nach den physikalischen Eigenschaften der beiden flüssigen Phasen schwierig sein. Das spezifische Gewicht, die Viskosität und die Grenzflächenspannung der beiden flüssigen Phasen bestimmen, wie leicht bzw. wie schwer die Trennung der beiden Flüssigkeiten ist. Herkömmliche Koaleszer verlieren an Effizienz, wenn die Grenzflächenspannung unter 20 dyn/cm liegt. Des Weiteren ist eine effiziente Trennung von der Kompatibilität der Flüssigkeiten mit dem Koaleszermedium abhängig. Ein gutes Koaleszierungsmedium ist nicht zwangsläufig mit den Flüssigkeiten kompatibel und ein kompatibles Medium ist nicht unbedingt ein gutes Koaleszierungsmedium.

Pall’s PhaseSep® coalescer is available in several types of high efficiency coalescing media which ensures that a Pall coalescer can be specified for virtually any liquid/liquid separation application in the oil, gas, and chemical industries.

Typische Anwendungen für PhaseSep Koaleszer:

· Removal of carried-over caustic from refinery fuels downstream of caustic treating processes.
· Separation of oil from water.
· Removal of water and caustic from on-line analyzer sampling systems.
· Separation of water from hydrogen peroxide working solutions.
· Separation of hydrogen peroxide working solutions from hydrogen peroxide.
· Removal of carried-over amine from hydrocarbon downstream of a liquid/liquid amine contactor.
· Removal of oil from ammonia.
· Separation of pyrolysis gas from quench water in ethylene plants.

The Pall PhaseSep system is a multiple stage system starting with filtration to remove particulate matter*, followed by either a one stage or two stage coalescer stack to separate the two liquid phases. PhaseSep Koaleszer entfernen eine flüssige Verunreinigung bis zu einem Wert von 15 ppmv und geringer unter vielen verschiedenen Bedingungen, wie z. B.:
- Inlet liquid contaminant concentration as high as 10%.
- Interfacial tension greater than 0.5 dyne/cm.

*Pall recommends using Pall Ultipleat® High Flow filters with Ultipor® III medium (12µm = 5000) or Pall filters with Epocel® medium (10µm = 5000) as a prefilter to extend the life of the PhaseSep coalescer. Erfragen Sie bei Ihrem Pall-Fachhändler die Beständigkeit gegenüber bestimmten Flüssigkeiten.

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Beschreibung

Das PhaseSep-System von Pall ist in zwei verschiedenen Konfigurationen erhältlich. Bei beiden Konfigurationen werden zunächst Feststoffverunreinigungen durch Filtration entfernt.

Vorfiltration
Da das Koaleszermedium eine feine Porenstruktur besitzt, empfiehlt Pall die Installation eines Vorfilters vor dem Koaleszer. Das Entfernen von Feststoffen erfüllt die folgenden wichtigen Funktionen:
1) Extends significantly the life of the coalescer.
2) Reduces particulate concentration meeting fluid specifications.
3) Decreases stability of the liquid/liquid emulsion, thereby making liquid/liquid separation easier.

Es stehen zwei verschiedene Gehäusekonfigurationen für PhaseSep-Koaleszer zur Verfügung. Tabelle 1 dient als Auswahlhilfe.

Tabelle 1: Koaleszer-Auswahlhilfe
Prozessbedingung Empfohlenes Produkt
Die disperse Phase ist wässrig und besitzt eine Grenzflächenspannung von > 3 dyn/cm PhaseSep-Koaleszer/Separator-Stack in einem vertikalen Gehäuse
Die disperse Phase ist wässrig und besitzt eine Grenzflächenspannung von < 3 dyn/cm PhaseSep-Koaleszer ohne Separator in horizontalem Gehäuse
Beide Flüssigkeiten sind nicht wässrig PhaseSep-Koaleszer ohne Separator
Die disperse Phase ist ölig, die kontinuierliche Phase ist wässrig PhaseSep-Koaleszer ohne Separator in horizontalem Gehäuse

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Pall PhaseSep-Koaleszer/Separator-Stapel in einem vertikalen Gehäuse

Der PhaseSep-Koaleszer/Separator-Stapel von Pall sollte verwendet werden, wenn es sich bei der Verunreinigung um eine wässrige Flüssigkeit wie Wasser, Ätzmittel oder eine Aminlösung handelt und die Grenzflächenspannung über 3,0 dyn/cm liegt (Abbildung 2). Erfüllt ein Gemisch aus zwei Flüssigkeiten die oben genannten Kriterien, kann ihre Trennung am effizientesten mit dem Pall-Koaleszer/Separator-Stapel in Kombination mit dem einzigartigen vertikalen Pall-Gehäusedesign erreicht werden. Das flüssig/flüssig Gemisch gelangt in das koaleszierende Element und fließt von innen nach außen. Hier treffen kleine Tröpfchen aufeinander, die in der kontinuierlichen Phase fein verteilt sind, d. h. sie koaleszieren, während die Mischung durch das patentrechtlich geschützte Koaleszermedium von Pall geleitet wird.

Kontaminationsfreie Flüssigkeit und große Tröpfchen der dispersen Phase fließen in Richtung Separator, der sich direkt unterhalb der Koaleszerphase befindet. Die Fließrichtung ist von außen nach innen. Das Separatormedium ist hydrophob und verhindert, dass die wässrige Phase in den Separator gelangt. Nur nicht wässrige flüssige kontinuierliche Phasen fließen durch den Separator. Die beiden Flüssigkeiten werden durch separate Ablaufanschlüsse abgeleitet.




Abbildung 2: Pall PhaseSep Liquid/Liquid Separation System with Coalescer/Separator Stack in a Vertical Housing


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Pall PhaseSep-Koaleszer in einem horizontalen Gehäuse

Im Allgemeinen wird ein PhaseSep Koaleszer ohne Separator in ein horizontales Gehäuse gesetzt (siehe Abbildung 3). Der Pall PhaseSep-Koaleszer sollte in Anwendungen zum Einsatz kommen, die der Trennung von nicht wässrigen flüssigen Verunreinigungen dienen, wie z. B. dem Entfernen von Öl aus Wasser oder der Trennung von zwei nicht wässrigen Flüssigkeiten. Für Flüssigkeiten mit einer extrem niedrigen Grenzflächenspannung (unter 3,0 dyn/cm) bietet ein PhaseSep Koaleszer, installiert in einem horizontalen Gehäuse, maximale flüssig/flüssig Separationseffizienz.

In einem horizontalen Gehäuse gelangt das flüssig/flüssig Gemisch in das koaleszierende Element und fließt von innen nach außen. Wie beim Koaleszer/Separator-Stack treffen kleinen Tröpfchen der dispersen Phase, die in der kontinuierlichen Phase fein verteilt sind, aufeinander oder koaleszieren, während die Mischung durch den PhaseSep Koaleszer geleitet wird. Die großen koaleszierten Tröpfchen der dispersen Phase werden im horizontalen Gehäuse durch Schwerkraft getrennt und entfernt. Die Größe des Gehäuses richtet sich nach Grenzflächenspannung, Viskosität und spezifischem Gewicht der Flüssigkeiten.


Abbildung 3: Pall PhaseSep Liquid/Liquid Separation System with Coalescer in a Horizontal Housing


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Vorteile

Vorteile
· Improved Fluid Quality and Value: The superior liquid and particulate removal efficiency reduces incidents of off-spec product thereby saving reprocessing, downgrade, and transportation costs. In addition, carried over liquid contaminants can cause costly corrosion problems in downstream equipment and can rapidly deactivate
expensive catalysts in downstream processes.

· Low Cost Liquid and Solids Removal: Due to the PhaseSep coalescer’s long life and superior liquid removal efficiency, the overall cost of contaminant removal is low even when compared to other less efficient methods like salt driers, electrostatic separators, and sand filters. In Kombination mit diesen Abscheidungstechniken senkt das PhaseSep-System erheblich die Betriebskosten.

· High Performance Stack Design Results in Smaller Assembly Size: Der Stackaufbau des hochleistungsfähigen PhaseSep-Systems fördert eine gleichmäßige Flussverteilung und somit eine hohe Durchflussrate. As a result, fewer
separator cartridges are required and this results in a small economic assembly size.

· Lower Disposal and Maintenance Costs: Durch die lange Lebensdauer der PhaseSep-Filterelemente, die durch die speziell von Pall entwickelten Medien und Vorfilter erreicht wird, ist ein Austausch der Filterelemente seltener notwendig und werden Wartungs- und Austauschkosten sowie Entsorgungskosten gesenkt.

· Quick Recovery from Process Upsets: Der vertikale Behälter-/Stapelaufbau von Pall verzeiht Änderungen an den Prozessbedingungen weitaus besser. Dank des hydrophoben Separators im PhaseSep-Systemstack hat eine höhere Konzentration von Kontaminanten in Flüssigkeiten wenig oder gar keinen Effekt auf die Abwasserqualität.

· Separation of Ultra-Low IFT Emulsions: PhaseSep Koaleszer besitzen herausragende Koaleszierungseigenschaften und können Flüssigkeiten trennen, die eine extrem niedrige Grenzflächenspannung aufweisen und aufgrund dessen nicht mit herkömmlichen Koaleszern getrennt werden können. Durch die Kombination des PhaseSep-Koaleszers mit dem speziell von Pall entwickelten Gehäuse konnte das PhaseSep-System schon Flüssig/flüssig-Emulsionen mit einer GFS von über 0,5 dyn/cm trennen. Herkömmliche Koaleszer verlieren an Effizienz, wenn die Grenzflächenspannung unter 20 dyn/cm liegt.

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Eigenschaften

· Unique Stack Design: Das Pall-Koaleszerelement wird oben auf ein Separatorelement gesetzt. Diese einzigartige Konfiguration optimiert die Flussverteilung vom Koaleszer zum Separator und stellt sicher, dass jeder Separator mit einem gleichmäßigen Fluss versorgt wird. In herkömmlichen zweiphasigen Systemen befinden sich die Separatoren in unterschiedlichen Abständen zum Koaleszer, wodurch es zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Strömung zum Separator kommt. Diese herkömmlichen zweiphasigen Systeme erfordern verschiedene Koaleszerelemente für jeden Separator. Dank des Stapelaufbaus des Pall-Koaleszers kann die Baugruppe insgesamt kleiner gehalten und die Lebensdauer von Koaleszer und Separator verlängert werden.

· Fluid Compatibility: Der PhaseSep-Koaleszer von Pall ist in verschiedenen Materialien erhältlich, um die Beständigkeit gegenüber nahezu jedem Flüssig/flüssig-Gemisch zu gewährleisten.

· Non-Disarming Medium: Das Disarming-freie Medium von Pall sorgt für eine maximale Lebensdauer. Das von Pall speziell entwickelte Medium enthält keine Glasfasern, sodass es bei Vorhandensein von Tensiden nicht zu Disarming kommt. Es kommt zum Disarming, wenn Tenside (natürliche oder Additive) eine Schicht auf der Oberfläche des Mediums bilden und so die Koaleszierungseigenschaften des Mediums und die Separationseffizienz beeinträchtigen. In high disarming service and with a properly specified prefilter, PhaseSep coalescers will last as much as ten times longer than conventional coalescers.

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Kompatibilität

The PhaseSep coalescer is compatible with many corrosive chemicals encountered in the chemical and petrochemical industries like strong mineral and oxidizing acids, alkalies, metal etchants, liquid oxygen, and essentially all organic solvents. Informationen zur Beständigkeit gegenüber bestimmten Chemikalien erhalten Sie von Ihrem Pall-Fachhändler oder -Anwendungstechniker.

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Leistungsansprüche und Spezifikationen

Maximale Temperatur: 300°F
Anfangsdruckabfall: 2 psid
Empfohlener Wechsel: 15 psid

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Bestellinformationen

Artikel-Nr. Beschreibung Außendurchmesser Länge
LCS2H1AH PhaseSep Koaleszer 3 3/4" 20"
LCS4H1AH PhaseSep Koaleszer 3 3/4" 40"
LSS2F1H Separator 3 3/4" 20"

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