CA1135634A - Appareil pour la separation d'emulsions par coalescence - Google Patents
Appareil pour la separation d'emulsions par coalescenceInfo
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- CA1135634A CA1135634A CA000336722A CA336722A CA1135634A CA 1135634 A CA1135634 A CA 1135634A CA 000336722 A CA000336722 A CA 000336722A CA 336722 A CA336722 A CA 336722A CA 1135634 A CA1135634 A CA 1135634A
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Abstract
appareil pour la séparation d'émulsions par coalescence Appareil pour la séparation d'émulsions organiques par coalescence, constitué par une enceinte close dans laquelle se trouvent superposées trois zones, une zone de déstabilisation de l'émulsion à la partie inférieure de laquelle est amenée l'eau contenant l'émulsion à séparer, une zone de filtration-coalescence, et une zone de flottation, caractérisé en ce que cette dernière se prolonge latéralement de part et d'autre de l'ensemble des zones superposées, les zones latérales de flottation ainsi créées étant séparées par un cloisonnement de ces zones superposées.
Description
La présente invention est relative a un appareil pour la separation d'emulsions par coalescence d'une phase dispersee dans une phase de dispersion, plus particulierement des emulsions d'eau et d'huile.
On connalt deja un procede pour la separation d'emulsions organiques par coalescence, dans un appareil comportant trois zones superposees dans une même enceinte, l'eau brute contenant l'emulsion prealablement destabili-see etant amenee a passer en continu de bas en haut a travers ces trois zones: l'une, de destabilisation de l'emulsion, l'autre, de filtration-coalescence, la troisieme, de flottation des gouttes de substances orga-niques provenant de l'emulsion. Le lavage du materiau de coalescence est declenche automatiquement en fonction de l'encrassement de ce matériau et effectue de bas en haut par soufflage d'un liquide de lavage, a travers les deux zones de destabilisation et de filtration-coalescence, puis par rincage par le liquide de lavage, l'eau de lavage étant soustraite au-dessus de la surface du matériau de filtration-coalescence hors de la zone de flottation dans laquelle l'eau traitée est collectée et à la partie supérieure de laquelle la substance organique est récupérée.
L'appareil pcur l'exécution de ce procédé com-porte une zone de flottation située verticalement au-dessus de la zone de filtration-coalescence, la zone de séparation de i'huile et de l'eau traitee presentant une surface-égale à la surface de la zone de coalescence~
En cas de pointe de pollution, cette surface de flotta-tion peut s'avérer insuffisante et la zone de flottation est rapidement saturée d'huile.
Le but de la présente invention est d'augmen-ter la capacité de flottation de cet appareil, sans en augmenter la hauteur.
- 1 - ~
~13S63~
En effet, pour traiter des pollutions impor-tantes, on est amene a construire des appareils du type ci-dessus pouvant atteindre 7 metres de haut et presen-tant une charge au sol de 8 t/m2, ce qui rend l'utilisa~
tion difficile, sur les plateformes off-shore en parti-culier.
Par ailleurs, il est connu d'utiliser des appareils de filtration-coalescence horizontaux dans les-quels la percolation de l'emulsion huile-eau a traiter est réalisée soit verticalement de bas en haut soit trans-versalement. Ces appareils presentent des inconvénients:
~ es filtres à percolation de bas en haut n'em-pechent pas la présence d'huile libre dans l'eau traitée;
Les filtres à percolation transversale ne pré-sentent pas de possibilité de lavage.
Selon la revendication principale annexée,l'invention vise essentiellement un appareil pour le traitement d'émulsions organiques par séparation par coalescence d'une phase dispersée dans une phase de dis-persion d'une émulsion, appareil comportant: une enceinteunique close dans laquelle se trouve une zone inférieure de déstabilisation, une zone centrale de filtration-coalescence et une zone supérieure de flottation et de séparation; des moyens pour introduire une émulsion à
traiter dans la zone inférieure de déstabilisation de telle sorte que ladite émulsion traverse verticalement et successivement la zone de déstabilisation, où elle est déstabilisée, la zone filtration-coalescence et la zone de flottation et de séparation; un materiau de filtration-coalescence disposé dans la zone filtration-coalescence et destiné à filtrer la matière en suspension dans l'é-mulsion et à agglomérer la phase dispersee de l'émulsion en gouttelettes allant en grossissant à mesure que l'é-mulsion s'élève dans la zone filtration-coalescence; la zone de flottation et de séparation comportant: une partie centrale, disposée verticalement au-dessus de la
On connalt deja un procede pour la separation d'emulsions organiques par coalescence, dans un appareil comportant trois zones superposees dans une même enceinte, l'eau brute contenant l'emulsion prealablement destabili-see etant amenee a passer en continu de bas en haut a travers ces trois zones: l'une, de destabilisation de l'emulsion, l'autre, de filtration-coalescence, la troisieme, de flottation des gouttes de substances orga-niques provenant de l'emulsion. Le lavage du materiau de coalescence est declenche automatiquement en fonction de l'encrassement de ce matériau et effectue de bas en haut par soufflage d'un liquide de lavage, a travers les deux zones de destabilisation et de filtration-coalescence, puis par rincage par le liquide de lavage, l'eau de lavage étant soustraite au-dessus de la surface du matériau de filtration-coalescence hors de la zone de flottation dans laquelle l'eau traitée est collectée et à la partie supérieure de laquelle la substance organique est récupérée.
L'appareil pcur l'exécution de ce procédé com-porte une zone de flottation située verticalement au-dessus de la zone de filtration-coalescence, la zone de séparation de i'huile et de l'eau traitee presentant une surface-égale à la surface de la zone de coalescence~
En cas de pointe de pollution, cette surface de flotta-tion peut s'avérer insuffisante et la zone de flottation est rapidement saturée d'huile.
Le but de la présente invention est d'augmen-ter la capacité de flottation de cet appareil, sans en augmenter la hauteur.
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En effet, pour traiter des pollutions impor-tantes, on est amene a construire des appareils du type ci-dessus pouvant atteindre 7 metres de haut et presen-tant une charge au sol de 8 t/m2, ce qui rend l'utilisa~
tion difficile, sur les plateformes off-shore en parti-culier.
Par ailleurs, il est connu d'utiliser des appareils de filtration-coalescence horizontaux dans les-quels la percolation de l'emulsion huile-eau a traiter est réalisée soit verticalement de bas en haut soit trans-versalement. Ces appareils presentent des inconvénients:
~ es filtres à percolation de bas en haut n'em-pechent pas la présence d'huile libre dans l'eau traitée;
Les filtres à percolation transversale ne pré-sentent pas de possibilité de lavage.
Selon la revendication principale annexée,l'invention vise essentiellement un appareil pour le traitement d'émulsions organiques par séparation par coalescence d'une phase dispersée dans une phase de dis-persion d'une émulsion, appareil comportant: une enceinteunique close dans laquelle se trouve une zone inférieure de déstabilisation, une zone centrale de filtration-coalescence et une zone supérieure de flottation et de séparation; des moyens pour introduire une émulsion à
traiter dans la zone inférieure de déstabilisation de telle sorte que ladite émulsion traverse verticalement et successivement la zone de déstabilisation, où elle est déstabilisée, la zone filtration-coalescence et la zone de flottation et de séparation; un materiau de filtration-coalescence disposé dans la zone filtration-coalescence et destiné à filtrer la matière en suspension dans l'é-mulsion et à agglomérer la phase dispersee de l'émulsion en gouttelettes allant en grossissant à mesure que l'é-mulsion s'élève dans la zone filtration-coalescence; la zone de flottation et de séparation comportant: une partie centrale, disposée verticalement au-dessus de la
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-zone filtration-coalescence, ét au moins une partie laterale communiquant avec la partie centrale et se prolongeant lateralement et vers le bas le long d'un côté de la zone filtration-coalescence et de la zone de déstabilisation; cette partie laterale de la zone de flottation et de separation etant separee laterale-ment de la zone de filtration-coalescence et de la zone de destabilisation par une cloison; les goutellettes agglomerees de laphase dispersee se separant de la phase de dispersion de l'émulsion et flottant sur cette dernière, dans les parties centrale et latérale de la zone de flottation et de separation; des premiers moyens de récupération destinés à retirer la phase aggloméree des parties centrale et latérale de la zone de flotta-tion et de separation; et des seconds moyens de recupe-ration, distincts des premiers moyens, destines à
récupérer la phase de dispersion de la partie latérale de la zone de flottation et de separation.
La description qui va suivre, en reférence aux dessins annexés, permettra de mieux comprendre l'invention. Il est bien précisé qu'il s'agit en l'espèce d'une réalisation particulière n'offrant aucun caractère limitatif. Au cours de cette description, on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels:
La figure 1 représente un schéma général de l'appareil.
La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 1.
L'appareil est constitué par une enceinte a, cylindrique dans l'exemple traité.
L'émulsion à traiter, préalablement condi-tionnée, est amenée par une tuyauterie 1 à la partie inférieure de l'appareil. Après passage a travers la A.
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première zone dite de déstabilisation b, l'émulsion traverse la zone c de filtration-coalescence. Les grosses gouttes d'huile formees penètren* alors dans la premiare zone d de flottation disposee au-dessus du lit de coalescence et dans les zones laterales e, e' de flottation disposees de part et d'autre des zones pré-cedentes et séparées de celles-ci par un cloisonnement 2.
L'eau epurée est recueillie par des rampes de récupéra-tion 3 dans un collecteur 4 faisant office de canalisa-tion d'équilibrage, entre les deux zones latérales deflottation, et peut être directement utilisée pour le lavage du matériau de coalescence, les séparateurs laté-raux représentant des capacités suffisantes de stockage d'eau traitée.
L'huile séparée est récupérée en continu par la tuyauterie 5 située a la partie supérieure de l'enceinte.
Un détecteur d'interface 6 huile-eau permet l'extraction automatique de llhuile au niveau des zones de flottation.
Le lavage du matériau de coalescence est déclen-ché automatiquement, comme dans les appareils connus, enfonction de la perte de charge mesurée sur la hauteur du lit de matériau de coalescence. Ce lavage est réalisé
par l'introduction d'eau brute ou d'eau traitée a la base de l'appareil. Les zones latérales e de flottation constituent des réserves d'eau traitée qui permettent r l'introduction de quantités importantes d'eau de lavage, ce qui présente un interet considérable.
Le gaz de lavage est introduit sous le plancher de la zone de filtration-coalescence par une canalisation 7 débouchant dans une rampe de distribution 8, conçue de façon ~ permettre son équi-répartition.
Les matières en suspension retenues sur le matériau de coalescence sont éliminées par les eaux de lavage extraites par les goulottes 9 prévues au-dessus de la surface du matériau de filtration-coalescence, .
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1~35634 regroupées dans un compartiment 10 et recyclées en tête de l'installation ou rejetées à l'égout.
La collecte et l'évacuation des eaux de lavage en dehors de la zone de flottation permettent de recueillir une eau traitée exempte de toute matière en suspension.
L'appareil suivant la présente invention pré-sente une zone de séparation de l'huile et de l'eau traitée dont la surface est double de la surface de coalescence, ce qui permet de traiter des émulsions contenant une forte proportion d'huile, de 5 à 10% d'huile dans l'eau.
La hauteur maximale d'un tel appareil est de 4 m; sa charge au sol est de 4 t/m2.
On a obtenu dans un appareil suivant la pré-sente invention, de diamètre 4 m, de longueur 10 m,comportant une surface de filtration de 20 m2, avec un débit d'eau brute de 800 m3/h, des résultats identiques à ceux obtenus avec l'appareil du type mentionné di-dessus.
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récupérer la phase de dispersion de la partie latérale de la zone de flottation et de separation.
La description qui va suivre, en reférence aux dessins annexés, permettra de mieux comprendre l'invention. Il est bien précisé qu'il s'agit en l'espèce d'une réalisation particulière n'offrant aucun caractère limitatif. Au cours de cette description, on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels:
La figure 1 représente un schéma général de l'appareil.
La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 1.
L'appareil est constitué par une enceinte a, cylindrique dans l'exemple traité.
L'émulsion à traiter, préalablement condi-tionnée, est amenée par une tuyauterie 1 à la partie inférieure de l'appareil. Après passage a travers la A.
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L'eau epurée est recueillie par des rampes de récupéra-tion 3 dans un collecteur 4 faisant office de canalisa-tion d'équilibrage, entre les deux zones latérales deflottation, et peut être directement utilisée pour le lavage du matériau de coalescence, les séparateurs laté-raux représentant des capacités suffisantes de stockage d'eau traitée.
L'huile séparée est récupérée en continu par la tuyauterie 5 située a la partie supérieure de l'enceinte.
Un détecteur d'interface 6 huile-eau permet l'extraction automatique de llhuile au niveau des zones de flottation.
Le lavage du matériau de coalescence est déclen-ché automatiquement, comme dans les appareils connus, enfonction de la perte de charge mesurée sur la hauteur du lit de matériau de coalescence. Ce lavage est réalisé
par l'introduction d'eau brute ou d'eau traitée a la base de l'appareil. Les zones latérales e de flottation constituent des réserves d'eau traitée qui permettent r l'introduction de quantités importantes d'eau de lavage, ce qui présente un interet considérable.
Le gaz de lavage est introduit sous le plancher de la zone de filtration-coalescence par une canalisation 7 débouchant dans une rampe de distribution 8, conçue de façon ~ permettre son équi-répartition.
Les matières en suspension retenues sur le matériau de coalescence sont éliminées par les eaux de lavage extraites par les goulottes 9 prévues au-dessus de la surface du matériau de filtration-coalescence, .
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La collecte et l'évacuation des eaux de lavage en dehors de la zone de flottation permettent de recueillir une eau traitée exempte de toute matière en suspension.
L'appareil suivant la présente invention pré-sente une zone de séparation de l'huile et de l'eau traitée dont la surface est double de la surface de coalescence, ce qui permet de traiter des émulsions contenant une forte proportion d'huile, de 5 à 10% d'huile dans l'eau.
La hauteur maximale d'un tel appareil est de 4 m; sa charge au sol est de 4 t/m2.
On a obtenu dans un appareil suivant la pré-sente invention, de diamètre 4 m, de longueur 10 m,comportant une surface de filtration de 20 m2, avec un débit d'eau brute de 800 m3/h, des résultats identiques à ceux obtenus avec l'appareil du type mentionné di-dessus.
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Claims (7)
1. Appareil pour le traitement d'émulsions organiques par séparation par coalescence d'une phase dispersée dans une phase de dispersion d'une émulsion, appareil comportant:
une enceinte unique close dans laquelle se trouve une zone inférieure de déstabilisation, une zone cen-trale de filtration-coalescence et une zone supérieure de flottation et de séparation;
des moyens pour introduire une émulsion à trai-ter dans la zone inférieure de déstabilisation de telle sorte que ladite émulsion traverse verticalement et successivement la zone de déstabilisation, ou elle est déstabilisée, la zone filtration-coalescence et la zone de flottation et de séparation;
un matériau de filtration-coalescence disposé
dans la zone filtration-coalescence et destiné à filtrer la matière en suspension dans l'émulsion et à agglomérer la phase dispersée de l'émulsion en gouttelettes allant en grossissant à mesure que l'émulsion s'élève dans la zone filtration-coalescence;
la zone de flottation et de séparation com-portant: une partie centrale, disposée verticalement au-dessus de la zone filtration-coalescence, et au moins une partie latérale communiquant avec la partie centrale et se prolongeant latéralement et vers le bas le long d'un côté de la zone filtration-coalescence et de la zone de déstabilisation;
cette partie latérale de la zone de flottation et de séparation étant séparée latéralement de la zone de filtration-coalescence et de la zone de déstabilisation par une cloison;
les goutellettes agglomérées de la phase dis-persée se séparant de la phase de dispersion de l'émul-sion et flottant sur cette dernière, dans les parties centrale et latérale de la zone de flottation et de séparation;
des premiers moyens de récupération destinés à retirer la phase agglomérée des parties centrale et latérale de la zone de flottation et de séparation; et des seconds moyens de récupération, distincts des premiers moyens, destinés à récupérer la phase de dispersion de la partie latérale de la zone de flotta-tion et de séparation.
une enceinte unique close dans laquelle se trouve une zone inférieure de déstabilisation, une zone cen-trale de filtration-coalescence et une zone supérieure de flottation et de séparation;
des moyens pour introduire une émulsion à trai-ter dans la zone inférieure de déstabilisation de telle sorte que ladite émulsion traverse verticalement et successivement la zone de déstabilisation, ou elle est déstabilisée, la zone filtration-coalescence et la zone de flottation et de séparation;
un matériau de filtration-coalescence disposé
dans la zone filtration-coalescence et destiné à filtrer la matière en suspension dans l'émulsion et à agglomérer la phase dispersée de l'émulsion en gouttelettes allant en grossissant à mesure que l'émulsion s'élève dans la zone filtration-coalescence;
la zone de flottation et de séparation com-portant: une partie centrale, disposée verticalement au-dessus de la zone filtration-coalescence, et au moins une partie latérale communiquant avec la partie centrale et se prolongeant latéralement et vers le bas le long d'un côté de la zone filtration-coalescence et de la zone de déstabilisation;
cette partie latérale de la zone de flottation et de séparation étant séparée latéralement de la zone de filtration-coalescence et de la zone de déstabilisation par une cloison;
les goutellettes agglomérées de la phase dis-persée se séparant de la phase de dispersion de l'émul-sion et flottant sur cette dernière, dans les parties centrale et latérale de la zone de flottation et de séparation;
des premiers moyens de récupération destinés à retirer la phase agglomérée des parties centrale et latérale de la zone de flottation et de séparation; et des seconds moyens de récupération, distincts des premiers moyens, destinés à récupérer la phase de dispersion de la partie latérale de la zone de flotta-tion et de séparation.
2. Appareil selon la revendication 1, com-portant en outre des moyens pour injecter une substance de lavage et de rinçage dans la zone de déstabilisation et, par la suite, au travers du matériau de filtration-coalescence pour y retirer la matière en suspension, et au moins une goulotte essentiellement horizontale dis-posée au-dessus du niveau supérieur du matériau de fil-tration-coalescence mais sous la partie centrale de la zone de flottation et de séparation pour recueillir la substance de lavage et de rinçage contenant en suspension la matière extraite et pour retirer de ladite enceinte la substance de lavage et de rinçage et la matière en suspension ainsi recueillie.
3. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens de récupération comportent une tuyauterie disposée aux points les plus élevés des parties centrale et latérale de la zone de flottation et de séparation.
4. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les seconds moyens de récupération comportent des moyens de cueillette prévus au fond de la partie latérale de la zone de flottation et de séparation, et une tuyauterie partant de ces moyens de cueillette et traversant le fond de l'enceinte.
5. Un appareil selon la revendication 1, dans lequel la zone de flottation et de séparation comporte plusieurs parties latérales distinctes, chacune de ces parties étant située latéralement à une cloison de la zone filtration-coalescence et de la zone de déstabilisa-tion, ces parties latérales distinctes étant ainsi isolées de ces dernières zones.
6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel l'enceinte comporte un cylindre horizontal ayant deux sections terminales et une section centrale, lesdites cloisons séparant la section centrale des sections ter-minales; la zone de filtration-coalescence, la zone de déstabilisation et la partie centrale de la zone de flottation et de séparation étant situées dans ladite section centrale du cylindre, et les parties latérales de la zone de flottation et de séparation étant situées dans les sections terminales dudit cylindre.
7. Appareil selon la revendication 5, dans lequel les seconds moyens de récupération comportent une tuyauterie reliée aux niveaux les plus bas desdites parties latérales de la zone de flottation et de sépara-tion, cette dernière tuyauterie étant construite pour maintenir l'équilibre d'écoulement au travers des diffé-rentes parties latérales'.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR7828058 | 1978-10-02 | ||
| FR7828058A FR2437860A2 (fr) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Procede et appareil pour la separation d'emulsions par coalescence |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1135634A true CA1135634A (fr) | 1982-11-16 |
Family
ID=9213215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000336722A Expired CA1135634A (fr) | 1978-10-02 | 1979-10-01 | Appareil pour la separation d'emulsions par coalescence |
Country Status (10)
| Country | Link |
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| BR (1) | BR7906232A (fr) |
| CA (1) | CA1135634A (fr) |
| DE (1) | DE2939449C2 (fr) |
| FR (1) | FR2437860A2 (fr) |
| GB (1) | GB2032295B (fr) |
| MX (1) | MX152559A (fr) |
| NL (1) | NL7907303A (fr) |
| RO (1) | RO78286A (fr) |
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| DE9002232U1 (de) * | 1990-02-26 | 1990-05-10 | Winkelhorst Trenntechnik GmbH, 5000 Köln | Ringkammer-Abscheider |
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| US8360251B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-01-29 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Multi-layer coalescing media having a high porosity interior layer and uses thereof |
| US8590712B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-11-26 | Cummins Filtration Ip Inc. | Modular filter elements for use in a filter-in-filter cartridge |
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| WO2010132785A2 (fr) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Coalesceur de surface |
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| US3948767A (en) * | 1974-02-06 | 1976-04-06 | Chapman Willis F | Method and apparatus for separating oil from aqueous liquids |
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