CN118019567A - 含油的水性液体混合物的分离 - Google Patents
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Abstract
本公开内容涉及用于在分离系统(32)中使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物连续地分离为水性重相以及轻相的方法。方法包括:‑将液体混合物从储箱(34)经由入口导管(36)传导到离心分离器(2)的入口通路(22),‑在离心分离器(2)中使液体混合物分离为水性重相以及轻相,‑确定轻相的油浓度参数,以及响应于油浓度参数超过阈值,‑将轻相从轻相出口通路(24)传导到用于轻相的容器(38),以及响应于油浓度参数下降至低于阈值,‑将轻相从轻相出口通路(24)再循环到入口通路(22)。
Description
技术领域
本发明涉及用于分离含油的水性(aqueous)液体混合物的方法,且涉及配置成用于分离含油的水性液体混合物的分离系统。
背景技术
使含油的水性液体混合物分离为水性重相和含油轻相可在高速离心分离器中执行。如果含油的水性液体混合物具有低的油含量,以及此外如果油含量随着时间变化,则这可能在轻相与重相的分离中造成特定的问题。
例如在船上所谓的舱底水的分离中,情况可能就是这样。非常低的剩余油含量是对分离的水性重相的要求,以便于将它处置到船外。在另一方面,要避免大量的水随轻相分离,以便最大限度地减少废(slop)液的产生和用于其处置的成本。
US2016/0339452公开分离含油的水性液体混合物的示例,其中,测量轻相以便自动地调节通过分离器的流。US 7635328公开分离含油的水性液体混合物的示例,其中没有返回导管示为用于轻相的再循环。
发明内容
使低油含量的水性液体混合物分离为重相和轻相并能够处理含油的水性液体混合物的油含量上的变化将是有利的。
特别地,将期望处理当分离的轻相还包含液体混合物的水性重相部分的大部分时的操作条件。为更好地解决这些担忧中的一个或多个,提供具有独立权利要求中限定的特征的方法和/或分离系统。
根据本发明的方面,提供一种用于在分离系统中使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物连续地分离为水性重相以及轻相的方法,该分离系统包括用于含油的水性液体混合物的储箱、离心分离器、导引到离心分离器的入口导管以及用于轻相的容器。离心分离器包括可围绕旋转轴线旋转的筒、布置在由筒的主体界定的分离空间中的多个分离部件、连接到入口导管的用于含油的水性液体混合物的入口通路、轻相出口通路以及重相出口通路。方法包括以下步骤:
-使含油的水性液体混合物从储箱经由入口导管供给到离心分离器的入口通路,
-在离心分离器中使含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相,
-确定轻相的油浓度参数,以及
响应于油浓度参数超过阈值,
-将轻相从轻相出口通路传导到用于轻相的容器,以及
响应于油浓度参数下降至低于阈值,
-将轻相从轻相出口通路再循环到离心分离器的入口通路。
供给含油的水性液体混合物、分离含油的水性液体混合物以及将轻相从轻相出口通路传导到用于轻相的容器的方法步骤可连续地执行。
根据本发明的另外的方面,提供一种分离系统,该分离系统配置成用于使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物连续地分离为水性重相以及轻相。分离系统包括用于含油的水性液体混合物的储箱、离心分离器、导引到离心分离器的入口导管、用于轻相的容器以及控制布置。离心分离器包括可围绕旋转轴线旋转的筒、布置在由筒的主体界定的分离空间中的分离部件、用于含油的水性液体混合物的导引到分离空间中的入口通路、来自分离空间的轻相出口通路以及来自分离空间的重相出口通路。控制布置包括传感器和可控轻相阀布置。轻相阀布置流体地连接到轻相出口通路、轻相导管(其连接到用于轻相的容器)以及返回导管(其连接到离心分离器的入口通路)。控制布置在分离系统的使用期间配置成:
-确定轻相的油浓度参数,以及
响应于油浓度参数超过阈值,
-控制轻相阀布置来将轻相从轻相出口通路传导到轻相导管,以及
响应于油浓度参数下降至低于阈值,
-控制轻相阀布置来将轻相从轻相出口通路再循环到返回导管。
因为响应于所确定的油浓度参数,轻相传导到用于轻相的容器或者再循环到离心分离器的入口通路,故操作条件确定所分离的轻相的目的地,且因此,方法和/或分离系统避免当轻相主要包含水时以水填充用于轻相的容器。当含油的水性液体混合物的油含量在0-5%的范围内变化时,以及相应地当在轻相中存在大的水性部分的高风险时,这是特别有利的。
在分离器中,油与水的界面的径向水平可能变化,其可能导致重相出口通路包含过多的油量。当含油的水性液体混合物包含具有高密度(诸如,在15℃下,高于980kg/m3的密度)的油时,这可能尤其成问题。本发明可通过提供具有足够大的轻相流(其总是包含水)的分离器来降低该风险。如果轻相主要地包含水,则可将轻相返回到入口或返回到供给物储箱。如果轻相包含较高的油量,则可将轻相传导到废物储箱。
在它最宽泛的意义上,方法和/或分离系统配置成用于连续地分离具有低油浓度的任何含油的水性液体混合物。特别地,含油的水性液体混合物中的油浓度可能随着时间变化。方法和/或分离系统的应用的一个示例是船上的舱底水的处理,该舱底水随着时间可能具有在0-5%或0-2%或0-0.5%之间变化的油含量。方法和/或分离系统的备选应用是甲板排出物的处理,例如在船上或离岸平台上,以及在原油生产领域中的生产水的去油中。
在方法应用时(即,在分离系统的操作期间),液体混合物的油含量可在0-5%的范围内变化。
可注意到,在实际操作中,液体混合物的油含量可能变化和达到高于且甚至显著高于5%的水平。在此类高的油含量的条件下,分离的轻相将主要包含水的风险不存在。当液体混合物的油含量下降至≤5%时,再次应用本发明。
百分比可为体积%。用语“油含量”涉及(诸如在液体混合物、轻相以及重相中)包含的油的量(诸如油的比例或浓度)。对应地适用于涉及水量的用语“水含量”。
离心分离器配置成用于使含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相。含油的水性液体混合物是到离心分离器的供给物,且在本文中可备选地简称为液体混合物。液体混合物还可包含固体和/或液体粒子。
分离的水性重相主要包含水。仅少量油可保留在重相中,诸如<0.1%或<50ppm或<15ppm。在舱底水处理的情况下,如果分离的重相(即,水)要处置到相关船外,则重相必须包含<15ppm。在一些区域中可应用甚至更严格的要求,诸如≤5ppm。
轻相可包含油和/或水。取决于液体混合物的油含量,轻相的油含量可能变化。
油浓度参数的阈值确定轻相被认为包含足够低量的水以传导到用于轻相的容器所处的水平。油浓度参数的阈值可取决于待分离的液体混合物。在一些应用(诸如舱底水清洁)中,阈值可为25%或50%的油含量。在其它应用中,阈值可更高,诸如,例如75%的油或90%的油含量。
油浓度参数可与轻相的油含量直接相关。备选地,油浓度参数可与轻相的油含量间接相关。
油浓度参数可例如通过测量轻相中的油量或通过测量轻相中的水量或通过测量任何适合的间接参数(诸如,例如轻相的水含量、传导率或透明度或密度)来确定。确定油浓度参数可包括与测量数据相关的计算。
淤泥相也可在离心分离器中分离。此类淤泥相可包含水,其具有比水更重的固体和/或液体粒子悬置于其中。淤泥相在分离空间的周边部分中分离,且可以以已知的方式(例如,经由可间歇地打开的排放端口)从分离空间排放。
分离在离心分离器的分离空间中执行。分离空间包括分离部件,其可为围绕旋转轴线径向或轴向布置的盘。分离盘可例如包括截头锥形分离盘的堆叠。
液体混合物沿着旋转轴线导引到分离空间中。分离的轻相沿着旋转轴线或径向接近旋转轴线导引到分离空间外。分离的重相可沿着旋转轴线或径向接近旋转轴线导引到分离空间外。根据一些实施例,淤泥相可从液体混合物中分离且可从筒的径向外周边排出。
在离心分离器的使用期间,筒可以以每分钟几千转(诸如以3000-12000rpm)旋转。相应地,离心分离器可为高速离心分离器。
筒可布置在离心分离器的静止壳体内侧。筒可由驱动布置来驱动以围绕竖直的旋转轴线旋转,该驱动布置包括例如电动马达。
在本文中,轴向方向、径向方向、周向方向以及旋转方向是相对于旋转轴线限定的。轴向方向与筒的旋转轴线平行地延伸,且径向方向垂直于旋转轴线延伸。周向方向和旋转方向围绕旋转轴线延伸。
在将轻相从轻相出口通路传导到用于轻相的容器的步骤与将轻相从轻相出口通路再循环到离心分离器的入口通路的步骤之间,从离心分离器经由轻相出口通路的轻相流可不同。例如,在将轻相传导到用于轻相的容器的步骤期间,轻相流可比在再循环到入口通路的步骤期间更大。
在再循环步骤期间的轻相流可具有足以执行确定轻相的油含量的步骤的量值。即,流可具有足以使控制布置的传感器能够可靠地感测与轻相的油含量相关的参数的量。适合的流取决于所使用的特定的传感器。然而,大体上,过低的流量可能产生不可靠的测量结果,且过高的流量可能减少分离系统的容量。
根据方法的实施例,再循环轻相的步骤可包括以下步骤:将轻相传导到储箱。以该方式,具有低于阈值的油浓度的轻相可引导到储箱并引导到其中的液体混合物中,以便从那里再次供给到离心分离器的入口通路。再循环的轻相可与储箱中的液体混合物混合和/或在供给到入口通路之前的时间段内保持在储箱中。
对应地,根据分离系统的实施例,返回导管可连接到用于含油的水性液体混合物的储箱。
根据方法的实施例,再循环轻相的步骤可包括以下步骤:将轻相直接传导到入口导管。以该方式,具有低于阈值的油浓度的轻相可直接在入口导管中与从储箱供给的液体混合物混合,而不保持在储箱中。
对应地,根据分离系统的实施例,返回导管可直接连接到入口导管。
控制布置可包括连接到重相出口通路的重相阀布置。根据方法的实施例,它可包括以下步骤:将水性重相从重相出口通路经由重相阀布置再循环到储箱。以该方式,如果水性重相的油含量将高于期望的或要求的水平,则水性重相可返回到离心分离器的入口通路上游的储箱。因此,可保证分离系统不产生具有过高的油含量的水性重相。
分离系统的控制布置可包括在重相阀布置上游的油含量计量器,OCM。因此,可测量水性重相的油含量以便控制重相阀布置。
根据实施例,分离部件可包括分离盘的堆叠,其中,分离盘设有分配孔,且其中,分配孔布置在分离盘的径向内半部处。以该方式,离心分离器可配置为浓缩器,且因此特别地布置成用于分离低油含量的水性液体混合物。
当研究所附权利要求和以下详细描述时,本发明的另外的特征和优点将变得清晰明了。
附图说明
包括它特定的特征和优点的本发明的各种方面和/或实施例将容易从在以下详细描述和附图中论述的示例性实施例中理解,在附图中:
图1示意性地示出根据实施例的通过离心分离器的横截面,
图2a和图2b示意性地示出分离系统的示例性实施例,
图3示出根据实施例的控制布置,以及
图4示出根据实施例的方法。
具体实施方式
现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。在各处,相似的编号指代相似的元件。为了简洁和/或清楚,众所周知的功能或构造将不必详细描述。
图1示意性地示出根据实施例的通过离心分离器2的横截面。离心分离器2可形成根据本文中论述的方面和/或实施例的分离系统的部分。离心分离器2可在本文中论述的用于分离含油的水性液体混合物的方法的方面和/或实施例中使用。
离心分离器2包括筒4。筒4可围绕旋转轴线6旋转。筒4悬置在心轴8上。心轴8形成用于使筒4围绕旋转轴线6旋转的驱动布置的部分。心轴8支承在离心分离器2的壳体10中,例如经由两个或更多个轴承。壳体10可包括多于一个的单独部分,且相应地可由几部分组装。
在这些实施例中,驱动布置的电动马达12包括心轴8的部分。即,心轴8和筒4由电动马达12直接驱动。在备选的实施例中,驱动布置可改为包括经由传动装置连接到心轴的电动马达,该传动装置包括例如嵌齿轮或带传动。
筒4的主体14在其中界定分离空间16。在分离空间16内侧,在离心分离器2的操作期间发生液体混合物的连续的离心分离。在分离空间16内侧布置有分离部件18。在示出的实施例中,分离部件包括截头锥形分离盘20的堆叠。截头锥形分离盘20的堆叠居中地且与旋转轴线6同轴地适配,并与筒4一起旋转。
分离部件18提供用于液体混合物的有效分离,在当前的情况下是使含油的水性液体混合物分离为轻相和水性重相。
离心分离器2包括用于液体混合物的入口通路22、用于轻相的轻相出口通路24以及用于水性重相的重相出口通路26。入口通路22导引到分离空间16中。轻相出口通路24从分离空间16导引,且重相出口通路26也从分离空间16导引。
在示出的实施例中,在离心分离器2的操作期间,待分离的液体混合物经由入口通路22从上方居中地供给到筒4中,它从筒4分配到分离空间16中。分离的轻相从分离空间16的径向最内部部分向上经由轻相出口通路24导引。分离的水性重相从分离空间16的在分离空间16的最内部部分径向外侧的一部分(诸如分离空间16的周边部分或接近周边部分)向上经由重相出口通路26导引。
该种离心分离器是已知的且具有多个不同的类型和尺寸。本发明大体上适用于不同类型和尺寸的该种离心分离器。本发明不限于入口通路、轻相出口通路以及重相出口通路的类型和布置。入口通路和出口通路可为例如打开的和/或机械气密密封的和/或设有分界(parring)盘。如图1中示出的,它们可设在筒的上端处。备选地,它们中的一个或多个可设在筒的下端处,例如经由心轴。
提到几个示例:入口通路22可机械气密密封在筒4与离心分离器2的静止部分之间。轻相出口通路24可机械气密密封在筒4与离心分离器2的静止部分之间。重相出口通路26可机械气密密封在筒4与离心分离器2的静止部分之间。机械气密密封包括两个密封部件,一个布置成连接到可旋转筒4以随它旋转,且一个布置成相对于相关的静止部分静止。两个密封部件布置成彼此密封邻接,以便在离心分离器的操作期间在旋转筒4与静止部分之间提供密封。作为机械气密密封的重相出口通路26的备选,重相出口通路26可包括连接到静止部分且布置在筒4的重相分界室中的分界盘。作为机械气密密封的轻相出口通路24的备选,轻相出口通路24可包括连接到静止部分且布置在筒4的轻相分界室中的分界盘。作为机械气密密封的入口通路22的备选,入口通路22可为打开的,且可选地,入口通路22可设有由水平布置的(一个/多个)堰和/或(一个/多个)凸缘形成的所谓的水密(hydrohermetic)入口。
如上文提到的,分离部件18可包括分离盘20的堆叠。分离盘20可设有分配孔28,其形成通过分离盘20的堆叠的基本上竖直延伸的分配通道。通过分配通道,供给到分离空间16中的液体混合物的至少一部分分配在分离盘20的堆叠内。分配孔20可布置在分离盘20的径向内半部处。以该方式,离心分离器2可配置为浓缩器,且可特别地设计成用于从低油含量的水性液体混合物(诸如具有≤5%的油含量的混合物)中分离含油轻相。
分配孔28可为圆形的或椭圆形的。分配通道的数量可在4-12个分配通道的范围内。
根据一些实施例,分配孔可在径向方向上伸长。因此,分离盘的堆叠和分配通道可设计成用于良好地分离具有变化的还处于高到5%之上的水平的油含量的液体混合物。在此类实施例中,伸长的分配孔也可在分离盘的径向外半部中延伸。
液体混合物可包括比水更重的固体和/或液体粒子,这些粒子可作为淤泥相的部分从液体混合物中分离。
根据一些实施例,离心分离器2可包括布置在筒4的径向外周边处的淤泥出口通路30。下文参照图2a-2b和分离系统的描述所见的控制布置可配置成间歇地打开淤泥出口通路30以用于通过其排出所分离的淤泥相。
在图1中仅示出一个淤泥出口通路30。筒4可包括另外的淤泥出口通路30。
图2a和图2b示意性地示出分离系统32的示例性实施例。通路和导管中的流动方向用箭头指示。
参照图2a和图2b两者,分离系统32配置成用于使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相。分离系统32包括用于含油的水性液体混合物的储箱34、离心分离器2、导引到离心分离器2的入口导管36、用于轻相的容器38以及控制布置40。入口导管36布置在储箱34的下游。
离心分离器2可为如上文参照图1所论述的离心分离器2,且包括可围绕旋转轴线旋转的筒、布置在由筒的主体界定的分离空间中的分离部件、导引到分离空间中的用于含油的水性液体混合物的入口通路22、来自分离空间的轻相出口通路24以及来自分离空间的重相出口通路26。
控制布置40包括传感器42和可控轻相阀布置44。相应地,分离系统32包括可控轻相阀布置44。
轻相阀布置44流体地连接到轻相出口通路24、轻相导管46(其连接到用于轻相的容器38)以及返回导管48(其连接到离心分离器2的入口通路22)。相应地,经由轻相阀布置44,来自轻相出口通路24的分离的轻相可引导到用于轻相的容器38或引导到入口通路22。
控制布置40在分离系统32的使用期间配置成:
-确定轻相的油浓度参数。确定油浓度参数可至少部分地由传感器42执行。控制布置的计算单元50可有助于油浓度参数的确定。
-响应于油浓度参数超过阈值,控制轻相阀布置44来将轻相从轻相出口通路24传导到轻相导管46。相应地,当轻相具有高于阈值的油浓度时,轻相经由轻相导管46引导到用于轻相的容器38。计算单元50可调节轻相阀布置44。
-响应于油浓度参数下降至低于阈值,控制轻相阀布置44来将轻相从轻相出口通路24再循环到返回导管48。相应地,当轻相具有低于阈值的油浓度时,轻相经由返回导管48引导到离心分离器2的入口通路22。再次,计算单元50可调节轻相阀布置44。
因此,保证轻相具有某一油浓度来用于将它引导到用于轻相的容器。相应地,避免将液体混合物的水性部分非必要地引导到用于轻相的容器38。阈值水平可在控制系统中设定以控制引导到用于轻相的容器38的水性部分的量。
传感器42可包括传导率传感器、电容(介电)传感器、声学传感器或者能够有助于确定所分离的轻相中的油含量的任何其它适合的传感器中的一者或多者。
返回导管48可设有流限制,例如,特定的流限制元件49,或者返回导管48的至少一部分具有小直径以便保持适合用于传感器42和计算单元50的流来建立油浓度参数并执行与油浓度参数阈值的比较。与为了该目的所要求的轻相流相比更大的轻相流可能使非必要大量的轻相再循环到入口通路22。
相应地,取决于分离的轻相是引导到用于轻相的容器38还是再循环到入口通路22,从离心分离器2经由轻相出口通路24的轻相流可不同。通过轻相导管46并到用于轻相的容器38的轻相流比通过返回导管48的轻相流更大可为有益的,以便保证具有高于阈值的油含量的分离的轻相容易传导到用于轻相的容器38。
在示出的实施例中,轻相阀布置44包括可控三通阀。备选地,轻相阀布置44可包括例如两个可控双阀,每个阀布置在轻相导管46和返回导管48中。
根据实施例,含油的水性液体混合物可为舱底水。
根据此类实施例,用于油的储箱34可为船上的舱底水储箱,船的舱底水收集在该舱底水储箱中,且舱底水从该舱底水储箱供给到离心分离器2以用于去除油以及可选地用于去除淤泥。用于轻相的容器38可为废油储箱。
在图2a的实施例中,返回导管48直接连接到入口导管36。即,在分离系统32的操作期间,在油浓度参数低于阈值时,轻相经由返回导管48直接地再循环到入口导管36和入口通路22。在入口导管36中,再循环的轻相添加到从储箱34供给的液体混合物。
在图2b的实施例中,返回导管48连接到用于含油的水性液体混合物的储箱34。即,在分离系统32的操作期间,在油浓度参数低于阈值时,轻相再循环到储箱34。在储箱中,轻相与液体混合物互混(blend),且如此互混物经由入口导管36供给到入口通路22。
以下特征参照图2b论述,但它们中的一个或多个也可在图2a的实施例中实施。
分离系统32可包括泵52,其用于使含油的水性液体混合物从储箱34泵送到离心分离器2的入口通路22。
在轻相通路24和重相通路26中的一者或两者的下游,控制布置40可包括恒压阀43、45,以便提供适合用于离心分离器2的操作的背压,例如,对于具有机械气密密封的出口通路24、26的离心分离器,恒压阀43、45是必需品。恒压阀43、45可由计算单元50控制。
控制布置40(以及相应地,分离系统32)可包括连接到重相出口通路26的重相阀布置54。重相阀布置54配置成使在离心分离器2中分离的重相引导回到储箱34或者远离分离系统32引导到重相导管56。
在重相阀布置54上游的控制布置40可包括OCM或其它适合的传感器58。OCM/传感器58确定在离心分离器2中分离的水性重相的油含量,计算单元50也可在该确定中使用。所确定的油含量用于控制重相阀布置54。
因此,如果水性重相的油含量过高而不从系统32传导,则水性重相可从重相出口通路26经由重相阀布置54再循环到储箱34。水性重相在储箱34中与液体混合物混合,且最后供给到离心分离器2的入口通路22。
在示出的实施例中,重相阀布置54包括可控三通阀。备选地,重相阀布置54可包括例如两个可控双阀,每个阀布置在重相导管46和返回导管48中。
在示出的实施例中,重相阀布置54连接到用于轻相的返回导管48。在此类实施例中,止回阀47可设在返回导管48中以防止重相与分离的轻相混合。作为备选,重相阀布置54可连接至导引到储箱34的单独导管。
在其中离心分离器2包括淤泥出口通路30的实施例中,如图1中指示的,控制布置40可配置成控制所分离的淤泥相经由淤泥出口通路的排出。
分离系统32可包括油过滤器51和另外的阀布置53,该另外的阀布置53配置成用于引导所分离的重相通过油过滤器51或者用于绕过油过滤器51。油过滤器51可为膜过滤器或者用于从水性重相中减少/去除少的剩余量的油的任何其它适合的过滤器。例如,油过滤器51可用于减少重相的油含量,例如从15ppm减少至≤5ppm,如在某些区域中对于将水处置到船外所要求的。
另外的阀布置53可由计算单元50和/或由OCM 58控制。在示出的实施例中,另外的阀布置53包括两个二通阀。备选地,另外的阀布置53可包括三通阀。
图3示出根据实施例的控制布置40。控制布置40配置成结合本发明的不同方面和/或实施例来使用。在图1-2b中也指示控制布置40。
控制布置40包括计算单元50,该计算单元50可采取基本上任何适合类型的处理器电路或微型计算机的形式,例如,用于数字信号处理的电路(数字信号处理器DSP)、中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器或者可解析和执行指令的其它处理逻辑。本文中使用的表述计算单元可表示处理电路,其包括多个处理电路,诸如,例如上文提到的那些中的任何、一些或全部。控制布置40可包括存储器单元60。计算单元50连接到存储器单元60,该存储器单元60为计算单元50提供例如存储的程序代码和/或存储的数据(计算单元50需要其来使它能够进行计算)。计算单元50还可适于使计算的部分结果或最终结果存储在存储器单元60中。存储器单元60可包括用来暂时或持久地存储数据或程序(即,指令序列)的物理装置。
控制布置40还包括一个或多个传感器和/或计量器42、58以及一个或多个可控阀43、44、45、53、54。控制布置40经由从线缆、数据总线(例如CAN(控制器局域网)总线、MOST(面向媒体的系统传输)总线或一些其它总线配置)或者无线连接之中的一者或多者来与一个或多个传感器和/或计量器以及一个或多个可控阀通信。在描绘的实施例中,仅示出一个计算单元50和存储器60,但控制布置40可备选地包括多于一个的计算单元和/或存储器。
传感器可为提供用于确定油浓度参数和/或轻相的油含量的数据的传感器42,且计量器可为油含量计量器58。可控阀可形成可控轻相阀布置44和可控重相阀布置54的部分。
计算单元50可配置成基于来自传感器42的数据来确定所分离的轻相的油浓度参数和/或油含量。计算单元50可配置成确定重相的油含量或接收基于来自油含量计量器58的数据的油含量数字。计算单元50可配置成将油浓度参数和/或油含量数字与阈值比较。
控制布置40可配置成执行根据本文中论述的方面和/或实施例中的任一个的方法100,例如下文参照图4所见。
图4示出用于分离含油的水性液体混合物的方法100的实施例。方法100的执行可由如上文参照图3所论述的控制布置40控制。在下文中,还参照图1-3。
方法100适用于在分离系统中使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相。分离系统可为如上文参照图2a和图2b所论述的分离系统32。相应地,分离系统32包括用于含油的水性液体混合物的储箱34、离心分离器2、导引到离心分离器2的入口导管36以及用于轻相的容器38。离心分离器可为如上文参照图1-2b所论述的离心分离器2。相应地,离心分离器2包括连接到入口导管36的用于含油的水性液体混合物的入口通路22、轻相出口通路24以及重相出口通路26。
方法100包括以下步骤:
-使含油的水性液体混合物从储箱经由入口导管36供给102到离心分离器2的入口通路22,
-在离心分离器2中使含油的水性液体混合物分离104为水性重相以及轻相,
-确定106轻相的油浓度参数,以及
响应于油浓度参数超过阈值,
-将轻相从轻相出口通路24传导108到用于轻相的容器38,以及
响应于油浓度参数下降至低于阈值,
-将轻相从轻相出口通路24再循环110到离心分离器2的入口通路22。因此,操作条件确定所分离的轻相的目的地,且避免当轻相主要包含水时以水填充用于轻相的容器38。
轻相的油浓度参数是轻相的油含量的当前值。
再循环110轻相的步骤可包括以下步骤:将轻相传导112到储箱34,还见图2b。以该方式,当分离的轻相具有高的水含量时,它可引导到储箱34且它可从那里再次供给到入口通路22。
备选地,再循环110轻相的步骤可包括以下步骤:将轻相直接传导114到入口导管36,还见图2a。以该方式,当分离的轻相具有高的水含量时,其可在入口导管36中与从储箱34供给的液体混合物混合。
根据实施例,含油的水性液体混合物可为舱底水。
根据实施例,在使含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相的步骤104中,水性重相可具有<15ppm的油含量。以该方式,方法100可适于从舱底水中分离水性重相,该水性重相适于处置到船外。
根据实施例,传导102的步骤可包括以下步骤:
-使含油的水性液体混合物从储箱34泵送116到离心分离器2的入口通路22。以该方式,液体混合物可从储箱34转移到离心分离器2。
如上文论述的,分离系统32可包括连接到轻相出口通路24的轻相阀布置44。根据方法100的实施例,传导108轻相的步骤可包括以下步骤:
-将轻相经由轻相阀布置44引导118到用于轻相的容器38,且再循环110轻相的步骤可包括以下步骤:
-将轻相经由轻相阀布置44引导120到离心分离器2的入口通路22。以该方式,分离的轻相流可方便地引导。
分离系统32可包括连接到重相出口通路26的重相阀布置54。根据实施例,方法100可包括以下步骤:
-将水性重相从重相出口通路26经由重相阀布置54再循环122到储箱34。以该方式,如果水性重相的油含量将高于期望的或要求的水平,则水性重相可返回到储箱34。
再循环122水性重相的步骤之前可为(例如以如上文参照图2b所论述的方式)确定所分离的水性重相的油含量的步骤。
如上文论述的,离心分离器2可包括布置在离心分离器2的筒4的分离空间16的周边处的淤泥出口通路30。方法100可包括以下步骤:
-从含油的水性液体混合物中分离124淤泥相,以及
-经由淤泥出口通路30间歇地排出126淤泥相。以该方式,含油的水性液体混合物可除去包含粒子的淤泥相。
根据另外的方面,提供一种计算机程序,该计算机程序包括指令,其当程序由计算机执行时促使计算机执行根据本文中论述的方面和/或实施例中的任一个的方法100。
本领域技术人员将了解,用于在分离系统32中使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物分离为水性重相以及轻相的方法100可通过分离系统32的控制布置40中的编程指令来实施。这些编程指令典型地由计算机程序构成,当其在计算机或计算单元50中执行时,保证计算机或计算单元50执行期望的控制,诸如根据本发明的方法步骤102-126。计算机程序通常是计算机可读存储介质的部分,该计算机可读存储介质包括在其上存储计算机程序的适合的数字存储介质。
要理解的是,前文示出各种示例性实施例,且本发明仅由所附权利要求限定。本领域技术人员将认识到,在不脱离如由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可修改示例性实施例,且可组合示例性实施例的不同特征来产生除了本文中描述的那些之外的实施例。
Claims (15)
1.一种用于在分离系统(32)中使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物连续地分离为水性重相以及轻相的方法(100),所述分离系统(32)包括用于所述含油的水性液体混合物的储箱(34)、离心分离器(2)、导引到所述离心分离器(2)的入口导管(36)以及用于轻相的容器(38),其中
所述离心分离器(2)包括可围绕旋转轴线(6)旋转的筒(4)、布置在由所述筒(4)的主体(14)界定的分离空间(16)中的多个分离部件(18)、连接到所述入口导管(36)的用于所述含油的水性液体混合物的入口通路(22)、轻相出口通路(24)以及重相出口通路(26),且其中
所述方法(100)包括以下步骤:
-使所述含油的水性液体混合物从所述储箱(34)经由所述入口导管(36)传导(102)到所述离心分离器(2)的入口通路(22),
-在所述离心分离器(2)中使所述含油的水性液体混合物分离(104)为所述水性重相以及所述轻相,
-确定(106)所述轻相的油浓度参数,以及
响应于所述油浓度参数超过阈值,
-将所述轻相从所述轻相出口通路(24)传导(108)到用于轻相的所述容器(38),以及
响应于所述油浓度参数下降至低于所述阈值,
-将所述轻相从所述轻相出口通路(24)再循环(110)到所述离心分离器(2)的入口通路(22)。
2.根据权利要求1所述的用于分离的方法(100),其中,再循环(110)所述轻相的步骤包括以下步骤:
-将所述轻相传导(112)到所述储箱(34)。
3.根据权利要求1所述的用于分离的方法(100),其中,再循环(110)所述轻相的步骤包括以下步骤:
-将所述轻相直接传导(114)到所述入口导管(36)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,在使所述含油的水性液体混合物分离(104)为所述水性重相以及所述轻相的步骤中,所述水性重相具有≤15ppm的油含量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,所述含油的水性液体混合物是舱底水。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,传导(102)的步骤包括以下步骤:
-使所述含油的水性液体混合物从所述储箱(34)泵送(116)到所述离心分离器(2)的入口通路(22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,所述分离系统(32)包括连接到所述轻相出口通路(24)的轻相阀布置(44),其中,传导(108)所述轻相的步骤包括以下步骤:
-将所述轻相经由所述轻相阀布置(44)引导(118)到用于轻相的所述容器(38),且其中,再循环(110)所述轻相的步骤包括以下步骤:
-将所述轻相经由所述轻相阀布置(44)引导(120)到所述离心分离器(2)的入口通路(22)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,所述分离系统(32)包括连接到所述重相出口通路(26)的重相阀布置(54),其中,所述方法(100)包括以下步骤:
-将所述水性重相从所述重相出口通路(26)经由所述重相阀布置(54)再循环(122)到所述储箱(34)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于分离的方法(100),其中,所述离心分离器(2)包括布置在所述离心分离器(2)的筒(4)的分离空间(16)的周边处的淤泥出口通路(30),且其中
所述方法(100)包括以下步骤:
-从所述含油的水性液体混合物中分离(124)淤泥相,以及
-经由所述淤泥出口通路(30)间歇地排出(126)所述淤泥相。
10.一种分离系统(32),所述分离系统(32)配置成用于使具有≤5%的油含量的含油的水性液体混合物连续地分离为水性重相以及轻相,所述分离系统(32)包括
用于所述含油的水性液体混合物的储箱(34)、离心分离器(2)、导引到所述离心分离器(2)的入口导管(36)、用于轻相的容器(38)以及控制布置(40),其中
所述离心分离器(2)包括可围绕旋转轴线(6)旋转的筒(4)、布置在由所述筒(4)的主体(14)界定的分离空间(16)中的分离部件(18)、用于所述含油的水性液体混合物的导引到所述分离空间(16)中的入口通路(22)、来自所述分离空间(16)的轻相出口通路(24)以及来自所述分离空间(16)的重相出口通路(26),其中
所述控制布置(40)包括传感器(42)和可控轻相阀布置(44),其中,
所述轻相阀布置(44)流体地连接到所述轻相出口通路(24)、轻相导管(46)以及返回导管(48),所述轻相导管(46)连接到用于轻相的所述容器(38),所述返回导管(48)连接到所述离心分离器(2)的入口通路(22),且其中
所述控制布置(40)在所述分离系统(32)的使用期间配置成:
-确定所述轻相的油浓度参数,以及
响应于所述油浓度参数超过阈值,
-控制所述轻相阀布置(44)来将所述轻相从所述轻相出口通路(24)传导到所述轻相导管(46),以及
响应于所述油浓度参数下降至低于所述阈值,
-控制所述轻相阀布置(44)来将所述轻相从所述轻相出口通路(24)再循环到所述返回导管(48)。
11.根据权利要求10所述的分离系统(32),其中,所述返回导管(48)连接到用于所述含油的水性液体混合物的所述储箱(34)。
12.根据权利要求10所述的分离系统(32),其中,所述返回导管(48)直接连接到所述入口导管(36)。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的分离系统(32),其中,所述含油的水性液体混合物是舱底水。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的分离系统(32),其中,所述离心分离器(2)包括布置在所述筒(4)的径向外周边处的淤泥出口通路(30),且其中,所述控制布置(40)配置成间歇地打开所述淤泥出口通路(30)以用于排出所分离的淤泥相。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的分离系统(32),其中,所述分离部件(18)包括分离盘(20)的堆叠,其中,所述分离盘(20)设有分配孔(28),且其中,所述分配孔(28)布置在所述分离盘(28)的径向内半部处。
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