CS209956B1

CS209956B1 - Separator of the petroleum hydrocarbons

Info

Publication number: CS209956B1
Application number: CS467779A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Houzim; Jaroslav Zak
Original assignee: Vladimir Houzim; Jaroslav Zak
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1981-12-31

Abstract

Předmětem vynálezu je separátor ropných uhlovodíků, zvláště olejů, emulgovaných, dispergovaných a rozpuštěných ve vodě. Vynález náleží do oboru hydrogeologie, přesněji do oboru sanace podzemních vod a čištění odpadních vod, Jeho podstatou je, že přívodní trubka, která zasahuje clo vodotěsné skříně separátoru je perforována a opatřena koalesctnční vložkou. Vodotěsná skříň je uvnitř rozdělena vnitrní přepážkou s průtokovým otvorem, krytým přepážkovým sítem. Mezi vnitřní přepážkou a víkem je uspořádáno nepolární adsorpční lože, které je v těsném styku s koalescenční vložkou. Mezi vnitřní přepážkou a dnem je uspořádáno polární adsorpční lože, přitom ke dnu je upevněna výstupní trubka s výstupním sítem, Separátor podle vynálezu lze využít k sanaci kontaminovaných vod, obsahujících ropné uhlovodíky, a to jak v mobilních sanačních zařízeních, tak ve stabilních úpravnách znečištěných odpadních vod.The object of the invention is an oil separator hydrocarbons, especially oils, emulsified, dispersed and dissolved in water. The invention belongs to the field of hydrogeology, more specifically in the field of groundwater remediation and wastewater treatment, its essence is that the supply pipe, which interferes with the waterproof duty the separator housing is perforated and provided with a coalescing pad. Waterproof the housing is divided inside by an internal partition with flow opening, covered partition sieve. Between the inner partition a a non-polar adsorption cap is provided by the lid a bed that is in close contact with the coalescing insert. Between inner partition and bottom a polar adsorption bed is provided; the outlet pipe s is fixed to the bottom output sieve, The separator according to the invention can be used to clean up contaminated water containing petroleum hydrocarbons, both in mobile remediation facilities and in stable treatment plants polluted waste water.

Description

Vynález se týká separátoru ropných uhlovodíků, zvláště olejů, emulgovaných, dispergovaných a rozpuštěných ve vodě. Je vhodný zejména pro sanaci podzemních vod, kontaminovaných ropnými produkty a odčerpávaných pod objekty petrochemického průmyslu, pod skladišti a překladišti ropných produktů, pod letišti, a pod..The invention relates to a petroleum hydrocarbon separator, in particular oils, emulsified, dispersed and dissolved in water. It is particularly suitable for the remediation of groundwater contaminated with petroleum products and pumped under the petrochemical industry, under oil product warehouses and reloaders, under airports, etc.

Je známý víceúčelový separátor pro oddělování nemisitelných kapalin, např. dispergovaných vodních částic z tekutých paliv nebo dispergovaných olejových částic z vody (US patent č. 3 229 817). Sestává z koalescenční sekce a sorpční sekce, vytvořených ze skla nebo keramiky, asbestu, umělých vláken, celulózy, mikroporézní pryskyřice, granulovaných syntetických pryskyřic a podobných materiálů, volených podle účelu použití.A multi-purpose separator is known for separating immiscible liquids, e.g., dispersed aqueous particles from liquid fuels or dispersed oil particles from water (US Patent No. 3,229,817). It consists of a coalescing section and a sorption section made of glass or ceramic, asbestos, man-made fibers, cellulose, microporous resin, granulated synthetic resins and the like selected for the purpose of use.

Je také známý separátor směsi vody s leteckým palivem {US patent č. 3 019 404) a separátor oleje z vody (US patent č. 3 645 398). U prvého je koalescenční vložka vytvořena z plsti, druhý obsahuje sekci lipofilní a sekci hydrofilní. Obě sekce jsou vytvořeny z tkaniny, s výhodou impregnované hydrofilní nebo hydrofobní látkou, podle vlastnosti tkaniny. Účinnost tohoto separátoru je 82 - 95 % pří separaci oleje z vody, přitom výstupní koncentrace olejů je 10 - 20 mg . 1Also known is a water / aviation fuel mixture separator (US Patent No. 3,019,404) and an oil-water separator (US Patent No. 3,645,398). In the first, the coalescing pad is formed of felt, the second comprises a lipophilic section and a hydrophilic section. Both sections are formed of a fabric, preferably impregnated with a hydrophilic or hydrophobic material, depending on the fabric's properties. The efficiency of this separator is 82-95% when separating oil from water, while the output oil concentration is 10-20 mg. 1

Jiný známý separátor oleje ze směsi vody s olejem (US patent č. 3 794 583) obsahuje kartáčovou vložku z polypropylenových vláken pro adsorpci větší h částic oleje a vložku z textilních vláken impregnovaných fluorouhlíkem, zachycující zbytky olejových částic.Another known oil-water-oil separator (U.S. Pat. No. 3,794,583) comprises a polypropylene fiber brush insert for adsorption of larger oil particles and a fluorocarbon impregnated textile fiber insert retaining oil particle residues.

Je známý i způsob stanovení optimální tlouštky vrstvy polypro^-ylenových netkaných textilií pro separaci oleje z vody (US patent č. 3 960 719).It is also known to determine the optimum layer thickness of a polypro-ylene nonwoven fabric for oil-water separation (US Patent No. 3,960,719).

Nevýhodou dosud známých separátorů je nedostatečná účinnost a přitom jsou výrobně složité a nákladné. Nejsou způsobilé separovat'- z vody ropné uhlovodíky tak dokonale, aby ze separátoru odtékala voda obsahující menší koncentraci ropných uhlovodíků něž 0,1 mg . Γ^, kterou by bylo možno vypouštět do veřejných toků. Je nutno ji dopravovat do speciálních úpraven, kde se zbavuje zbytků ropných produktů v ní obsažených.A disadvantage of the prior art separators is the lack of efficiency, yet they are complicated and expensive to manufacture. They are not capable of separating petroleum hydrocarbons from the water to the extent that water containing less than 0.1 mg of petroleum hydrocarbon flows out of the separator. Γ ^, which could be released into public flows. It has to be transported to special treatment plants, where it is disposed of residues of petroleum products contained in it.

Předmětem vynálezu, který odstraňuje uvedené nedostatky dosud známých separátorů, je separátor ropných uhlovodíků, zvláště olejů, emulgovaných, dispergovaných a rozpuštěných ve vodě, do jehož skříně zasahuje přívodní trubka. Podstata vynálezu spočívá v tom, že přívodní trubka je uvnitř vodotěsné skříně uzavřena okrajovým kotoučem, perforována a opatřena koalescenčí vložkou, která je v těsném styku s nepolárním adsorpčnim ložem, ohraničeným ve vodotěsné skříni víkem a vnitřní přepážkou s průtokovým otvorem, krytým přepážkovým sítem, přitom mezi vnitřní přepážkou a dnem vodotěsné skříně, opatřeným výstupní trubkou s výstupním sítem, je uspořádáno polární adsorpční lože,The object of the invention, which removes the mentioned drawbacks of the prior art separators, is a separator of petroleum hydrocarbons, in particular oils, emulsified, dispersed and dissolved in water, into the housing of which the inlet pipe extends. SUMMARY OF THE INVENTION The inlet pipe is enclosed within the watertight casing by an edge disc, perforated and provided with a coalescing insert which is in close contact with the apolar adsorption bed enclosed in the watertight casing by a lid and an internal partition with flow opening covered by a screen. a polar adsorption bed is provided between the inner partition and the bottom of the watertight box provided with an outlet tube with an outlet screen,

Z hlediska účinného využití polárního adsorpčního lože je výhodné, když průtokovýFrom the point of view of efficient use of the polar adsorption bed, it is preferable to have a flow-through

209 956 otvor ve vnitřní přepážce a výstupní trubka ve dně jsou umístěny excentricky, v poloze vzájemně rozdílné o 180°.209 956 the opening in the inner partition and the outlet tube in the bottom are located eccentrically, in a position different from each other by 180 °.

Separátor podle vynálezu je výrobně jednoduchý a jeho účinnost je tak vysoká, že zbaví kontaminovanou vodu ropných produktů natolik, aby ji bylo možno vypouštět přímo do veřejných vodních toků. Odpadá nutnost dodatečné úpravy separované vody. Je proto vhodný pr© využití v mobilních sanačních zařízeních. Vysoké účinnosti se dosahuje interakcí koalescenčni vložky s adsorpčními loži a interakci adsorpčních loží vzájemně. Vynález vychází z poznatku, že ropné produkty, kterými je podzemní voda kontaminována obsahují nejen nepolární látky, které se zachycují v nepolárním adsorpčním loži, ale i polární látky, např. emulgátory, které dosud známé saparátory bez polárního adsorpčního lože nezachycují, a které s®parátor podle vynálezu spolehlivě odstraní.The separator according to the invention is simple to manufacture and its efficiency is so high that it frees the contaminated water of the petroleum products enough to be discharged directly into the public watercourses. There is no need for additional treatment of separated water. It is therefore suitable for use in mobile remediation facilities. High efficiency is achieved by the interaction of the coalescing insert with the adsorption beds and the interaction of the adsorption beds with each other. The present invention is based on the discovery that petroleum products contaminated with groundwater contain not only non-polar substances that are trapped in the non-polar adsorption bed, but also polar substances, such as emulsifiers, which are not yet retained by known parkers without a polar adsorption bed. the steamer according to the invention reliably removes.

Konkrétní příklad separátoru podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde je zobrazen se;arátor v podélném řezu.A particular example of a separator according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which a longitudinal section is shown.

Vodotěsná skříň 1 separátoru podle vynálezu, je uzavřena víkem 20, upevněným víkovými šroub? lP a dnem 21, upevněným přírubovými šrouby 1|. Pod víkem 20 je prvé těsnění 8 a mezi dnem 21 a vodotěsnou skříni .1 druhé těsnění 9. Uvnitř je vodotěsná skříň 2 rozdělena vnitřní přepážkou 18, v niž je upraven průtokový otvor 22· umístěný excentricky a opatřený přepážkovým sítem 6, Vodotěsná skříň 1 je zevně mezí víkem 20 a vnitřní přepážkou 18 opatřena krytem 16, podloženým třetím těsněním J_5 a upevněným krytovými šrouby 17. Do vodotěsné skříně 1, do prostoru vymezeného víkem 20 a vnitřní přepážkou 18 zasahuje přívodní trubka 2, která je uzavřena okrajovým kotoučem 4, perforována a opatřena okrajovým prstencem 3. Me2í okrajovým prstencem 3 a okrajovým kotoučem 4 je přívodní trubka 2 ovinuta koalescenčni vložkou 5, vytvořenou z filtrační netkané polypropylénové textilie, vyztužené po jedné stra ně vlákennou vrstvou. Je hydrofobní, její hmotnost činí 500 g . m, hustota 0,13 g . cm a obsahuje 89 % pórů. Koalescenčni vložka 5 je v těsném styku s nepolárním adsorpčním ložemThe watertight separator housing 1 according to the invention is closed by a lid 20 fastened by a lid screw? 1P and bottom 21, fastened with flange bolts 1 |. Below the lid 20 there is a first seal 8 and between the bottom 21 and the watertight housing 11 a second seal 9. Inside the watertight housing 2 is divided by an inner partition 18 in which the flow opening 22 is located eccentrically and provided with a partition screen 6. externally between the lid 20 and the inner partition 18, it is provided with a cover 16 supported by a third seal 15 and fastened with cover screws 17. The water-tight housing 1, into the space defined by the lid 20 and the inner partition 18, extends provided with an edge ring 3. With an edge ring 3 and an edge disc 4, the lance 2 is wrapped with a coalescing insert 5 formed of a filter nonwoven polypropylene fabric reinforced on one side with a fiber layer. It is hydrophobic and weighs 500 g. m, density 0.13 g. cm and contains 89% of pores. The coalescing pad 5 is in close contact with the non-polar adsorption bed

13. které tvoří granulovaný expandovaný hydrofobizovaný perlit, obsahující tři frakce.13. which consists of granulated expanded hydrophobized perlite containing three fractions.

Prvá frakce,menší než 0,3 mm, tvoři 2 % z celkového objemu, druhá frakce 0,3 - 0,5 mm tvoří 20 % a třetí frakce, v rozmezí 0,5 - 1,6 mm tvoří 78 % celkového objemu nepolárního adsorpěního lože 13. Jeho měrná hmotnost je 50 - 250 kg . m a sorpční kapacita ropné látkyThe first fraction, less than 0.3 mm, constitutes 2% of the total volume, the second fraction 0.3 - 0.5 mm makes up 20% and the third fraction, in the range 0.5 - 1.6 mm makes up 78% of the total volume of the non-polar adsorption bed 13. Its specific weight is 50 - 250 kg. m and sorption capacity of oil

OO

100 - 120 1 . m , Mezi vnitřní přepážkou 18 a dnem 21, opatřeným výstupní trubkou 12 s výstupním sítem 7„ umístěnou v poloze rozdílné o 180° proti průtokovému otvoru 19, je uspořádáno polární adsorpčni lože 14, tvořené granulovaným aktivním uhlím o zrnitosti 0,4 až 2,0 mm.100 - 120 1. A polar adsorption bed 14, consisting of granular activated carbon of a particle size of 0.4 to 2, is arranged between the inner partition 18 and the bottom 21 provided with an outlet tube 12 with an outlet screen 7 'positioned 180 ° opposite the flow opening 19, 0 mm.

Kontaminovaná voda,' obsahující dispergované, emulgované a rozpuštěné uhlovodíky je přiváděna do separátoru podle vynálezu přívodní trubkou 2, v níž vlivem okrajového kotouče 4 mění směr toku a prostupuje perforaci přívodní trubky 2 v radiálním směru přes koalescenčni vložku 5 a dále do nepolárního adsorpčního lože 13. Koalescenčni vložka 5 z filtračníContaminated water containing dispersed, emulsified and dissolved hydrocarbons is fed to the separator according to the invention through a feed tube 2 in which, due to the edge disc 4, it changes the flow direction and permeates the feed tube 2 in radial direction through the coalescing insert 5 Coalescing insert 5 of filter

209 95Β netkané polypropylénové textilie shlukuje částice ropných produktů do kapének o velikosti větší než 10 4101, zachytí je a prodlouží tím životnost adsorpčních loží 13, 14. Na styčné ploáe mezi koalescenční vložkou 5 a nepolárním adsorpčním ložem 13. jeho jemnou frakíi, se vytvoří asi 2 až 3 mm silná kontaktní vrstva, kde se zachycují částice ropných produkmění tů menší než 10 jum. V nepolárním adsorpčním loži 13 přiváděná kontaminovaná voda opět směr aby její dráha průtoku byla maximální a přitom se v něm zachycuje zbytek koagulovaných nepolárních částic ropných uhlovodíků, proniklých přes koalescenční vložku 5, Průtokovým otvorem 9 protéká přiváděná kontaminovaná voda do polárního adsorpčniho lože 14. kde opět mění směr toku. Přepážkové síto 6 bráni směšování granulí, z nichž jsou adsorpční lože 13, 14 vytvořena. V polárním adsorpčním loži 14 je kontaminovaná voda zbavena rozpuštěných ropných produktů a hlavně pak polárních látek, např. emulgátorů. Způsobilá pro vypouštění do veřejných toků vytéká ze separátoru podle vynálezu výstupní trubkou 12.A 209 95Β nonwoven polypropylene fabric aggregates petroleum product particles into droplets larger than 10,401, trapping them and thereby extending the life of the adsorption beds 13, 14. On the interface between the coalescing insert 5 and the non-polar adsorption bed 13, its fine fraction forms about A 2 to 3 mm thick contact layer where particles of less than 10 µm are collected. In the non-polar adsorption bed 13, the contaminated feed water is again directed to maximize its flow path while retaining the remainder of the coagulated non-polar petroleum hydrocarbon particles penetrating the coalescing insert 5 through the through hole 9 the contaminated water feed into the polar adsorbent bed 14. changes the flow direction. The baffle screen 6 prevents mixing of the granules from which the adsorption beds 13, 14 are formed. In the polar adsorbent bed 14, the contaminated water is freed from dissolved petroleum products and, in particular, polar substances, e.g., emulsifiers. Capable of being discharged into the public streams, it flows from the separator according to the invention through the outlet pipe 12.

Účinnost separátoru podle vynálezu a interakce koalescenční vložky 5 jak s nepolárním adsorpčním ložem 13. tak s polárním adsorpčním ložem 14 byla prokázána laboratorními pokusy.The effectiveness of the separator according to the invention and the interaction of the coalescing insert 5 with both the non-polar adsorption bed 13 and the polar adsorption bed 14 has been demonstrated by laboratory experiments.

PokusíHe will

Kontaminovaná voda s obsahem ropných uhlovodíků protéká separátorem, v němž byla pou ze koalescenční vložka 5, tvořená filtrační netkanou polypropylénovou textilií. Adsorpční lože 13. 14 byla odstraněna.Petroleum hydrocarbon contaminated water flows through a separator in which only a coalescing insert 5, consisting of a filter nonwoven polypropylene fabric, was used. The adsorption bed 13, 14 was removed.

Pokus 2Experiment 2

Kontaminovaná voda s obsahem ropných uhlovodíků protéká separátorem, v němž bylo pou ze nepolární adsorpční lože 13. Koalescenční vložka 5 a polární adsorpční lože 14 byly odstraněný.Petroleum hydrocarbon contaminated water flows through a separator in which only the non-polar adsorption bed 13 was used. The coalescing pad 5 and the polar adsorption bed 14 were removed.

Pokus 3Experiment 3

Kontaminovaná voda s obsahem ropných uhlovodíků protékala separátorem, v němž bylo pouze polární adsorpční lože 14. Nepolární adsorpční lože 13 a koalescenční vložka 5 byly odstraněny.The contaminated oil containing petroleum hydrocarbons flowed through a separator in which there was only a polar adsorption bed 14. The non-polar adsorption bed 13 and the coalescing pad 5 were removed.

PokuSLáTry

Kontaminovaná voda s obsahem ropných uhlovodíků protékala separátorem, obsahujícím koalescenční vložku 5 a nepolární adsorpční lože 13. Polární adsorpční lože 14 bylo odstraněno.Petroleum hydrocarbon contaminated water was passed through a separator comprising a coalescing insert 5 and a non-polar adsorption bed 13. The polar adsorption bed 14 was removed.

Pokus 5Experiment 5

Kontaminovaná voda s obsahem ropných uhlovodíků protékala separátorem podle vynálezu obsahujícím vložku 5 í obě adsorpční lože 13» 11«Petroleum hydrocarbon contaminated water flowed through a separator according to the invention comprising an insert 5 and both adsorbent beds 13 '

209 956209 956

Vstupní koncentrace ropných uhlovodíků v kontaminované vodě přiváděné do separátoru podle vynálezu, výstupní koncentrace ropných uhlovodíků a účinnost v procentech je uvedena souhrnně v tabulce 1,The inlet concentration of petroleum hydrocarbons in the contaminated water fed to the separator according to the invention, the outlet concentration of petroleum hydrocarbons and the percentage efficiency are summarized in Table 1,

Pokus Try Vstupní koncentrace Input concentration Výstupní koncentrace Output concentration Účinnost Efficiency č. C. ropných uhlovodíků petroleum hydrocarbons ropných uhlovodíků petroleum hydrocarbons mg . 1*^J mg. 1 * ^J mg . I¹ mg. I ¹ % % Rozmezí Range Rozmezí Range 6 6 1 1 77,8 - 134,0 77.8 - 134.0 110 110 2,8 - 12,8 2.8 - 12.8 10,0 10.0 90,6 90.6 2 2 72,6 - 128,0 72.6 - 128.0 101 101 1,8 - 18,0 1.8 - 18.0 4.3 4.3 95,8 95.8 3 3 - - 101 101 0,07 - 4,0 0.07 - 4.0 1.4 1.4 98,6 98.6 4 4 390 - 533 390-533 450 450 0,7 - 1,0 0.7 - 1.0 0,84 0.84 99,8 99.8 5 5 146 - 312 146-312 209 209 0,04 - 0,09 0.04 - 0.09 0,06 0.06 99,97 99.97

tab. 1tab. 1

Při vyčerpání sorpčni kapacity obou adsorpčních loží 13. lá se vymění jejich náplň.When the sorption capacity of both adsorption beds 13a is exhausted, their contents are replaced.

Pro výměnu nepolárního adsorpčního lože 13 slouží kryt 16, který se sejme odšroubováním krytových šroubů 17, Výměna polárního adsorpčního lože 14 se provádí odšroubováním přírubových šroubů 11 a sejmutím ^)na 21. Koalescenční vložku 5 lze vyměnit uvolněním vlkových šroubů 10 a sejmutím ví! a 20 s přívodní trubkou 2.The non-polar adsorption bed 13 is replaced by a cover 16, which is removed by unscrewing the cover screws 17. The polar adsorption bed 14 is replaced by unscrewing the flange screws 11 and removing them 21). and 20 with inlet pipe 2.

Síparátor ropných uhlovodíků podle vynálezu je zvláště vhodný pro mobilní sanační zařízení, které se používá při průzkumných, jednorázových, relativně krátkodobých hydrogeologických akcích. Dále je vhodný pro úpravu vody z malých zdrojů pro místní zásobování.The petroleum hydrocarbon separator according to the invention is particularly suitable for mobile remediation equipment used in exploratory, one-off, relatively short-term hydrogeological events. It is also suitable for water treatment from small sources for local supply.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A separator of petroleum hydrocarbons, in particular oils, emulsified, dispersed and dissolved in water, into a water-tight housing of a lance, characterized in that the lance (2) is closed by an edge disc (4), perforated and provided with a coalescing insert (5) which is in close contact with the non-polar adsorption bed (13) bounded in the watertight housing (1) by a lid (20) and an inner partition (18) with a flow opening (19) covered by a screen a polar adsorption bed (14) is provided between the inner partition (18) and the bottom (21) of the watertight housing (1) provided with the outlet pipe (12) with the outlet screen (7).

209 956

Separator according to claim 1, characterized in that the flow opening (19) in the inner partition (18) and the outlet pipe (12) in the bottom (21) are arranged eccentrically, in a position different from each other by 180 °,