CS249169B1

CS249169B1 - A method for purifying petroleum-containing liquids and apparatus

Info

Publication number: CS249169B1
Application number: CS809084A
Authority: CS
Inventors: Jiri Cervenka; Josef Hamernik; Artur Brodsky
Original assignee: Jiri Cervenka; Josef Hamernik; Artur Brodsky
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1987-03-12

Abstract

Způsob čištění kapalin, obsahujících ropné látky filtrací přes materiál s aktivním povrchem vůči látkám v kapalině a zařízení k prováděni způsobu pro úpravu vod je určen pro odstraňování rozpuštěných látek z kapalin sorpei nebo jiným chemickým nebo fyzikálně-chemickým dějem. Zařízení sestává z horního klenutého dna na kterém je umístěn zcelovací orgán spolu s ostatními armaturami. Na klenuté dno navazuje válcová část zařízení s kuželovým dnem a vyprazdňovacím hrdlem. Zařízení je provozováno průtokem kapaliny od zdola nahoru, přičemž pracovní náplň je oddělena od zcelovacího roštu vrchní vrstvou plovoucí náplně a fixována ve válcové části spodní vrstvy plovoucí náplně. Po ukončení sorpčního cyklu je vyčerpaná náplň z filtru vyprazdňována pneumaticky tlakovým rázem plynu.The method of cleaning liquids containing petroleum substances by filtration through a material with an active surface with respect to the substances in the liquid and the device for carrying out the method for water treatment are intended for removing dissolved substances from liquids by sorption or other chemical or physico-chemical processes. The device consists of an upper domed bottom on which the solidification organ is placed together with other fittings. The cylindrical part of the device with a conical bottom and a discharge neck is connected to the domed bottom. The device is operated by the flow of liquid from the bottom up, while the working filling is separated from the solidification grate by the upper layer of the floating filling and fixed in the cylindrical part of the lower layer of the floating filling. After the sorption cycle is completed, the exhausted filling is emptied from the filter pneumatically by a gas pressure shock.

Description

Vynález se týká způsobu čištění kapalin obsahujících ropné látky filtrací přes materiál s aktivním povrchem vůči látkám v kapalině a zařízení k provádění způsobu pro úpravu průmyslových kondenzátů a odpadních vod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for purifying liquids containing petroleum substances by filtration through a material having an active surface to substances in a liquid and to an apparatus for carrying out a method for treating industrial condensates and waste water.

Odstraňování ropných látek z průmyslových kondenzátů za účelem recirkulace kondenzátu a tepelné energie a odstraňování ropných a jiných látek schopných chemické nebo fyzikálně-chemické vazby se sorbentem z odpadních a jiných vod je prováděno filtrací kapaliny přes sorpční náplň, která je umístěna ve filtrech. Náplň filtrů je často používána jednorázově nebo je regenerována mimo filtrační zařízení. Za tímto účelem je vyprazdňována ze zařízení. Současné typy filtračních zařízení nedovolují mechanizované vyložení náplní. Ve filtračních zařízeních s průtokem shora dolů, jejichž náplň tvoří např. expandovaný perlit, je třeba zajišťovat fixaci sorpčního lože u zcezovacího dna přítlačnými elementy. Způsob uložení náplně a přítlačných elementů zapříčiňuje vznik zkratových proudů a odvozené neúplné vyčerpání sorpční náplně. Stávající uspořádání nedovoluje jiné než ruční vyložení vyčerpané náplně.The removal of petroleum substances from industrial condensates for the purpose of recirculating condensate and thermal energy and removing petroleum and other substances capable of chemical or physicochemical bonding with the sorbent from waste and other waters is accomplished by filtering the liquid through the sorption charge located in the filters. The filter cartridge is often used once or is recovered outside the filter device. For this purpose, it is emptied from the device. Current types of filter devices do not allow mechanized unloading of the cartridges. In top-down filtration devices whose contents consist of, for example, expanded perlite, it is necessary to secure the sorption bed at the trench bottom with pressure elements. The method of storing the filling and thrust elements causes short-circuit currents and derived incomplete exhaustion of the sorption charge. The existing arrangement does not allow for other than manual discharge of the spent cartridge.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob čištění kapalin, s obsahem ropných látek, filtrací přes materiál s aktivním povrchem vůči látkám v kapalině, při kterém se kapalina k čištění vede ke dnu zařízení a vyčištěná kapalina se odvádí z horní části zařízení, přičemž Čištěná kapalina prochází všemi vrstvami plovoucího lože. Podstata způsobu čištění kapalin podle vynálezu spočívá v tom, že se při přípravě filtračního lože do pracovního stavu do prázdného filtru upraví nejprve vrstva ma249 189 teriálu s nižší měrnou hmotností než je měrná hmotnost čištěné kapaliny a na ní se uloží vrstva materiálu s aktivním povrchem vůči látkám v kapalině a po vyčerpání aktivity lože vůči látkám z kapaliny se filtrace přeruší, z prostoru s ložem se kapalina vypustí a prostor nad filtračním ložem a v mezerách filtračního lože se natlakúje plynem na tlak 50 kPa až 150 kPa, načéž se podpůrná přepážka uzavírající vyprazdňovací otvor mechanicky naruší a vyčerpaný filtrační materiál pod tlakem plynu způsobí proražení podpůrné přepážky a vzniklý tlakový ráz vytlačí vyčerpaný filtrační materiál uvolněným vyprazdňovacím étvorem z filtru.The above disadvantages are eliminated by a method of purifying liquids containing petroleum substances by filtration through an active surface material to the substances in the liquid, in which the liquid to be cleaned leads to the bottom of the device and the purified liquid is discharged from the top of the device. floating bed. The principle of the liquid cleaning process according to the invention is to first prepare a filter bed into an empty filter into an empty filter by first treating the ma249 189 material layer with a lower specific gravity than the density of the purified liquid and depositing a layer of material with active surface in the liquid and after exhaustion of the bed activity towards the substances from the liquid, filtration is interrupted, the liquid is drained from the bed space and the space above the filter bed and in the gaps of the filter bed is pressurized to 50 kPa to 150 kPa. it mechanically disrupts and the exhausted filter material under gas pressure causes the support baffle to puncture, and the resulting pressure surge forces the exhausted filter material out of the filter through a loose discharge port.

Podstata zařízení, které sestává ze stojaté válcové nádrže s horním klenutým dnem s uzavíratelným plnicím otvorem, spočívá podle vynálezu v tom, že je opatřeno dolním dnem tvaru komolého kužele s uzavíratelným vyprazdňovacím otvorem ve vrcholu, na horním klenutém dnu je upevněno zcezovací ústrojí napojené na potrubí do něhož je zaústěno potrubí na odvod vyčištěné kapaliny ze zařízení, potrubí na přívod proplachové vody, potrubí na přívod tlakového plynu a odvzdušňovací potrubí a na kuželové dno je připojeno potrubí na přívod kapaliny k čištění , potrubí k vypouštění kapaliny z nádrže a potrubí pro zavzdušnění kuželového dna a y prostoru nádrže zaplněném kapalinou k čištění je uložen v plovoucích vrstvách filtrační materiál, přičemž spodní vrstva a vrchní vrstva sestává z materiálů s nižší měrnou hmotností než kapalina a střední vrstva sestává z materiálů s aktivním povrchem vůči látkám z kapaliny.The principle of the device, which consists of a vertical cylindrical tank with an upper arched bottom with a closable filling opening, is according to the invention in that it is provided with a truncated cone-shaped bottom with a closable discharge opening at the top. into which the cleaned liquid outlet from the device, the flushing water supply line, the pressure gas supply line and the venting line are connected and the conical bottom is connected to the liquid supply line for cleaning, the liquid discharge line from the tank and the conical air line the bottom and y of the tank space filled with the liquid to be cleaned, the filter material is stored in the floating layers, the bottom layer and the top layer consisting of materials of lower density than the liquid and the middle layer consisting of materials with active to the substances from the liquid.

Způsob a zařízení podle vynálezu přináší řadu výhod. Dokonalejší rozvod kapaliny v celé- ploše filtru dává předpoklad pro rovnoměrné vyčerpání náplně v celé její ploše. Snadná manipulace s vyčerpanou náplní při vyprazdňování zařízení dovolí podstatně častější obměnu náplně, což rozšíří použitelnost zařízení pro čištění více znečištěných kapalin než dosud. Pneumatický způsob vyprazdňování umožní snadnou manipulaci s náplní, vyčerpanou např, i zdraví škodlivými látkami např. radioaktivnímiThe method and apparatus of the invention bring a number of advantages. Improved fluid distribution throughout the filter area provides a prerequisite for evenly draining the cartridge across its entire area. Easy handling of the spent cartridge while emptying the device will allow the cartridge to be changed more frequently, extending the applicability of the device to clean more contaminated liquids than hitherto. The pneumatic emptying method enables easy handling of the contents, which are exhausted eg by harmful substances eg radioactive

- 3 249 169 odpady· Způsob provozu zařízení dovoluje konstruovat zařízení v celé potřebné škále volených průtoků, od nej menších filtrů až po velkokapacitní jednotky·- 3,249,169 wastes · The operating mode of the plant allows the plant to be constructed over the full range of selected flow rates, from the smallest filters to large capacity units ·

Příkladný způsob a zařízení podle vynálezu je zobrazen na přiloženém obrázku, který představuje schematický řez zařír zením v pracovní fázi filtrace kapaliny·An exemplary method and apparatus of the invention is illustrated in the accompanying drawing, which is a schematic cross-sectional view of the apparatus during the working phase of the liquid filtration.

Na obr. je znázorněno zařízení sestávající ze stojaté válcové nádrže JL s horním klenutým dnem 2, ve kterém je uzavíratelný plnicí otvor 18. Ke klenutému dnu 2 je upevněno zcezovací ústrojí 6 napojené na potrubí 7, do něhož je zaústěno potrubí 8 na odvod vyčištěné kapaliny ze zařízení, potrubí 9 na přívod proplachové vody, potrubí 10 na přívod tlakového plynu a odvzdušňovací potrubí 11 a ve spodní části je válcová nádrž 1. opatřena kuželovým dnem 4 s uzavíratelným vyprazdňovacím otvorem 5, který je ve vrcholu kuželového dna, kam je také připojeno potrubí 12 na přívod kapaliny k sorpci, potrubí 13 k vypouštění kapaliny ze zařízení a potrubí 17 pro zavzdušnění kuželového dna 4. V prostoru nádrže JL, zaplněném kapalinou je uložen v plovoucích vrstvách filtrační materiál, přičemž spodní vrstva 14 a vr^chní vrstva 16 sestává z materiálů s nižší měrnou hmotností než kapalina a střední vrstva 15 sestává z materiálů s aktivním povrchem vůči látkám z kapaliny.In the figure there is shown a device consisting of a standing cylindrical tank 11 with an upper vaulted bottom 2, in which there is a closable filling opening 18. To the vaulted bottom 2 a trimming device 6 is connected connected to a pipe 7 into which a pipe 8 from the device, flushing water supply line 9, pressurized gas supply line 10 and venting line 11, and at the bottom, the cylindrical tank 1 is provided with a conical bottom 4 with a closable discharge opening 5, which is at the top of the conical bottom where it is also connected sorption supply line 12, liquid discharge line 13 from the device, and cone bottom air line 17 4. In the liquid-filled tank area 11, filter material is stored in the floating layers, the bottom layer 14 and the top layer 16 consisting of of materials with a lower specific gravity than liquid and center The backing layer 15 consists of materials having an active surface towards the substances of the liquid.

Zařízení podle obr. pracuje ve třech návazných cyklech, tj. plnění filtru náplní, sorpce látek z kapalin v loži s aktivním povrchem a vyloženi vyčerpané náplně.The device according to FIG. Operates in three consecutive cycles, ie filling of the filter of fillings, sorption of substances from liquids in the bed with active surface and discharge of exhausted filling.

I. Plnění filtruI. Filling the filter

Při uzavřeném potrubí 12 na přívod kapaliny vyprazdňovacím otvoru 5, potrubí 13 na vypouštění kapaliny z nádrže, potrubí 17 pro zavzdušnění kuželového dna 4, potrubí 9 na přívod proplachové vody, odvzdušňovacíro potrubí 11, potrubí 10 na přívod tlakového plynu a potrubí 8 na odvod vyčištěné kapaliny je do zařízeníWith the liquid supply line 12 of the discharge opening 5, the liquid discharge line 13 of the tank, the cone bottom air line 17, the flushing water line 9, the bleed air line 11, the pressurized gas supply line 10 and the cleaned waste line 8 the liquid is into the device

249 169 plněna plnicím otvorem 18 nejprve spodní vrstva 14, potom hlavní objem střední vrstvy 15. která je převrstvena vrchní vrstvou 16. Tím je plnění filtru ukončeno.249 169 filled by the filling opening 18 firstly the bottom layer 14, then the main volume of the middle layer 15, which is overlaid with the top layer 16. This completes the filling of the filter.

II, Sorpce látek z kapalinyII, Sorption of substances from liquid

Po uzavření plnícího otvoru 18 se otevře odvzdušňovací potrubí 11 a potrubí 12 na přívod kapaliny a zařízení se plní kapalinou při sníženém průtoku tak dlouho, dokud tato nezačne vytékat pdvzdušňovacím potrubím 11. V průběhu plnění zařízení kapalinou dojde k pístovému posunu náplně tak, že vrchní vrstva 16 se opírá o horní klenuté dno 2 a tvoří filtrační vrstvu oddělující střední vrstvu 15 od zcezovacího ústrojí 6. Střední vrstva 15 je fixována k vrchní vrstvě 16 vztlakem spodní vrstvy 14.After closing the filling opening 18, the vent line 11 and the liquid supply line 12 are opened and the device is filled with liquid at a reduced flow rate until it starts to flow through the vent line 11. During the liquid filling the piston is shifted so that the top layer 16 rests on the top vaulted bottom 2 and forms a filter layer separating the middle layer 15 from the trimming device 6. The middle layer 15 is fixed to the top layer 16 by buoyancy of the bottom layer 14.

Po té se otevře potrubí 8 na odvod vyčištěné kapaliny, uzavře se odvzdušňovací potrubí 11 a při pracovním průtoku kapaliny je kontinuálně nebo diskontinuálně provozováno zařízení v pracovním cyklu až do indikace vyčerpání náplně nebo zvýšené tlakové ztrátyThereafter, the line 8 for discharging the cleaned liquid is opened, the breather line 11 is closed and, at the working flow of the liquid, the device is operated continuously or discontinuously in the duty cycle until the indication of filling exhaustion or increased pressure loss is indicated.

III, Vyložení vyčerpané náplněIII, Unloading the spent cartridge

Po ukončení pracovního cyklu se uzavře potrubí 12 na přívod kapaliny a potrubí 8 na odvod vyčištěné kapaliny. Otevře se odvzduš ňóvaeí potrubí 11. potrubí 13 k vypouštění kapaliny z nádrže a potrubí 17 pro zavzdušnění kuželového dna 4. Po vypuštění kapaliny z prostorů vrchní vrstvy 16, střední vrstvy 15. spodní vrstvy 14 a kuželového dna 4 se uzavřou potrubí 17, 13 a 11 a potrubím 10 na přívod tlakového plynu se zařízení doplní plynem na předepsaný tlak. Okamžitým otevřením vyprazdňovacího otvoru 5 se vlivem hydraulického rázu vyprázdní obsah filtru. Eventuelní zbytky náplně se ze zařízení vyplaví po otevření potrubí 9 na přívod proplachové vody. Po uzavření potrubí všech potrubních tras a vyprazdňovacího otvoru 5 je po otevření plnicího otvoru 18 zařízení připraveno k dalšímu plnění náplně.Upon completion of the operating cycle, the liquid supply line 12 and the cleaned liquid line 8 are closed. The breather line 11 for discharging the liquid from the tank and the line 17 for venting the conical bottom 4 is opened. After the liquid has been discharged from the spaces of the top layer 16, the middle layer 15 of the bottom layer 14 and the conical bottom 4, the lines 17, 13 and 11 and the pressure gas supply line 10, the apparatus is filled with gas to the prescribed pressure. Immediately by opening the discharge opening 5, the filter contents are emptied due to the hydraulic shock. Possible residual fillings are washed out of the device after opening the flushing water supply line 9. After closing the piping of all the piping lines and the discharge opening 5, after opening the filling opening 18, the device is ready for further filling of the filling.

Způsob a zařízení podle vynálezu najde uplatnění při úpravě průmyslových kapalin a odpadních vod, konkrétně např. při odstraňování ropných látek z kapalin sorpcí a při dekontaminaci radioaktivních kapalin.The method and apparatus according to the invention find application in the treatment of industrial liquids and waste water, in particular in the removal of petroleum substances from liquids by sorption and in the decontamination of radioactive liquids.

Claims

CLAIMS 1. A method for purifying liquids containing petroleum substances by filtering through a material having an active surface to the substances in the liquid by passing the cleaning liquid to the bottom of the apparatus and draining the cleaned liquid from the top of the apparatus, the purified liquid passing through all layers of a floating bed. that when preparing the filter bed for the working state, a layer of material with a lower specific weight than the density of the purified liquid is first introduced into the empty filter and a layer of material with an active surface towards the substances in the liquid is deposited thereon the filtration is interrupted, the liquid is drained from the bed space and the space above the filter bed and in the gaps of the filter bed is pressurized with a gas to a pressure of 50 kPa to 150 kPa, whereupon the support partition closing the discharge opening the material under gas pressure causes the support baffle to pierce and the resulting pressure surge forces the exhausted filter material out of the filter through a loose discharge opening.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, comprising a vertical cylindrical tank with an upper arched bottom with a fillable opening, characterized in that the cylindrical tank (1) is provided with a truncated cone bottom (4) with a closable discharge opening (5). at the top, on the upper vaulted bottom (2), a trimming device (6) is connected, connected to a pipe (7), into which a pipe (8) for the discharge of purified liquid from the device, a pipe (9) for the flushing water supply, 10 / to the pressure gas supply and the air duct (11), and to the cone bottom (4), a duct (12) is connected to the liquid inlet, duct (13) to discharge liquid from the tank and duct (Y7) to vent the conical bottom / 4 (a) in the space of the tank (1) filled with liquid, filter material is deposited in the floating layers, of which the lower layer (14) and the upper layer (16) consist of materials with lower specific gravity and the middle layer (15) consists of materials with an active surface to the substances of the liquid.