JP2007268380A - Oil/water separation system - Google Patents
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Description
本発明は油水分離システムに関し、詳しくは、含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムに関する。 The present invention relates to an oil / water separation system, and more particularly, to an oil / water separation system that can collect oil from an oil-containing solid and obtain a clean dry powder.
製油所の原油タンクなどは、消防法の定めるところにより定期的に解放検査が行われる。この際には、タンク内の原油を抜き取って内部の清掃が行われるが、その結果、大量の含油スラッジが排出される。この含油スラッジは焼却処分されるのが通常であるが、その経費は莫大であり、各製油所の大きな負担となっている。 Refinery crude oil tanks are regularly inspected for release as required by the Fire Service Act. At this time, crude oil in the tank is extracted and the inside is cleaned, and as a result, a large amount of oil-containing sludge is discharged. This oil-impregnated sludge is usually disposed of by incineration, but the cost is enormous and is a heavy burden on each refinery.
従来、焼却処分に代えて、容器やフィルターを回転させる遠心分離機や、スチーム加熱方式の分離機を用いて、含油スラッジから油水を除去する手法が開発されている。 Conventionally, instead of incineration, a method of removing oil and water from oil-containing sludge using a centrifuge that rotates a container or a filter or a steam heating type separator has been developed.
容器やフィルターを回転させる遠心分離機を用いる手法では、分離機の構造上、回転数を制限して安全な運転を配慮する必要があり、油や水と特に親和性の高い物質(含油物質)の場合は、分離能力が十分でない欠点があり、そのため特許文献1では遠心分離機で固形分を機械的に分離除去した後、アクリル系の高分子凝集剤を用い、排水中の懸濁物を凝集沈殿させる方法が開示されている。しかし、高分子凝集剤の使用によってコスト上昇を招く欠点がある。 In the method using a centrifuge that rotates a container or a filter, it is necessary to consider the safe operation by limiting the rotation speed due to the structure of the separator, and a substance that has a particularly high affinity with oil and water (oil-containing substance) In this case, there is a drawback that the separation ability is not sufficient, so in Patent Document 1, after the solid content is mechanically separated and removed by a centrifugal separator, an acrylic polymer flocculant is used, and the suspension in the waste water is removed. A method of coagulating and precipitating is disclosed. However, the use of the polymer flocculant has a drawback of increasing the cost.
一方、特許文献2には、含油スラッジを溶剤と接触させてスラッジに含有された油分を溶剤に抽出する抽出槽と、抽出槽中の混合物を固相Rと油相Lとに分離する第一遠心分離機と、分離された固相Rを水洗して残留する油分を水相に移行させる水洗槽と、水洗槽中の混合物を固相Dと水相Mとに分離する第二遠心分離機とから構成された油水分離システムが開示されている。この抽出槽は加熱用のジャケットと攪拌機とを備え、ジャケットには、ボイラからスチームが導入され、抽出槽の内容物を加熱するようになっている。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a first extraction tank in which oil-containing sludge is brought into contact with a solvent to extract oil contained in the sludge into a solvent, and a mixture in the extraction tank is separated into a solid phase R and an oil phase L. A centrifuge, a water washing tank for washing the separated solid phase R with water and transferring the remaining oil to the aqueous phase, and a second centrifuge for separating the mixture in the water washing tank into the solid phase D and the water phase M The oil-water separation system comprised from these is disclosed. The extraction tank includes a heating jacket and a stirrer, and steam is introduced from the boiler into the jacket to heat the contents of the extraction tank.
この抽出槽にスチームを供給する必要があるので、消費エネルギーコストが高くなる欠点がある。
そこで、本発明の課題は、油水分の分離コストを抑制しつつ含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムを提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the oil-water separation system which can collect | recover an oil component from oil-containing solid and can obtain a clean dry powder, suppressing the separation cost of oil moisture.
本発明の他の課題は以下の記載によって明らかとなる。 The other subject of this invention becomes clear by the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
(請求項1)
内部空間を有するチャンバ内の底部中央近傍に回転軸が竪設され、該回転軸にブレード又は鎖若しくはそれらの両方からなる回動要素が取り付けられ、該回動要素の先端は100m/sec以上250m/sec以下の速度で水平に回転するように制御された破砕乾燥機を備え、該破砕乾燥機の上部よりチャンバ内に水分と油分を含有する被処理物を投入して、該被処理物中の水分と油分を含むミスト状物を分離生成し、水分及び油分が分離された被処理物をサイクロンに導入して乾燥粉末を得、前記ミスト状物を油水分離機に送り水と油を分離回収することを特徴とする油水分離システム。
(Claim 1)
A rotating shaft is provided near the center of the bottom in the chamber having an internal space, and a rotating element consisting of a blade and / or a chain is attached to the rotating shaft, and the tip of the rotating element is at least 100 m / sec and 250 m. A crusher / dryer controlled to rotate horizontally at a speed of / sec or less, and a workpiece containing water and oil is introduced into the chamber from the top of the crusher / dryer. A mist-like product containing water and oil is separated and produced, and a processed material from which moisture and oil are separated is introduced into a cyclone to obtain a dry powder, and the mist is sent to an oil-water separator to separate water and oil. An oil-water separation system characterized by collecting.
(請求項2)
前記被処理物は、含油鉱石、含油スラッジ、タールサンド又はオイルシェールの1種又は2種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の油水分離システム。
(Claim 2)
The oil-water separation system according to claim 1, wherein the object to be treated is one or a combination of two or more of oil-containing ore, oil-containing sludge, tar sand, or oil shale.
(請求項3)
前記油水分離機は、水分と油分を含むミスト状物を導入して充填物に接触して分離除去する充填塔と、該充填塔で分離除去されたミスト状物を導入して水と油に分離するオイルセパレータとからなることを特徴とする請求項1又は2記載の油水分離システム。
(Claim 3)
The oil / water separator includes a packed tower that introduces a mist-like material containing moisture and oil, contacts and separates the packed material, and introduces the mist-like material separated and removed by the packed tower into water and oil. The oil-water separation system according to claim 1 or 2, comprising an oil separator for separation.
(請求項4)
前記充填塔上方の排気通路に、ろ布又は活性炭からなるフィルターを配設してなることを特徴とする請求項3記載の油水分離システム。
(Claim 4)
The oil-water separation system according to claim 3, wherein a filter made of filter cloth or activated carbon is disposed in the exhaust passage above the packed tower.
本発明によると、油水分の分離コストを抑制しつつ含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the oil-water separation system which can collect | recover an oil component from oil-containing solid and can obtain a clean dry powder can be provided, suppressing the separation cost of oil moisture.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る油水分離システムの一例を示すフロー図であり、同図において、1は破砕乾燥機、2はサイクロン、3は充填塔、4はオイルセパレータである。 FIG. 1 is a flow diagram showing an example of an oil / water separation system according to the present invention, in which 1 is a crushing dryer, 2 is a cyclone, 3 is a packed tower, and 4 is an oil separator.
破砕乾燥機1は、内部空間を有するチャンバ100内の底部中央近傍に回転軸101が竪設され、該回転軸101の先端に形成された取付部102に鎖からなる回動要素103が取り付けられている。
In the crusher / dryer 1, a rotating
本発明では、回動要素の一例として鎖を用いているが、かかる鎖は遠心力が作用しない場合は重力方向に垂れ下がった状態にあるが、遠心力が作用すると水平方向を維持して回動するような部材を指称しており、鎖と同等な作用を呈するチェーンも含まれる。 In the present invention, a chain is used as an example of the rotating element. However, when the centrifugal force does not act, the chain hangs down in the direction of gravity. However, when the centrifugal force acts, the chain maintains the horizontal direction and rotates. Such a member is designated, and a chain that exhibits the same action as a chain is also included.
104は駆動源となるモータである。 Reference numeral 104 denotes a motor serving as a drive source.
回動要素103は鎖に代えてブレードであってもよく、また鎖とブレードを併用してもよい。鎖あるいはブレードの材質は、強度や耐摩耗性に優れる金属や樹脂などを用いることができる。
The rotating
鎖の本数は格別限定されるわけではないが、取付部102の周囲に放射状に4本乃至8本、好ましくは4本乃至6本配置する。
The number of chains is not particularly limited, but four to eight, preferably four to six are arranged radially around the
図2には鎖103Aを取付部102の周囲に6本放射状に配置した例が示されている。この例ではチャンバ100の周囲形状は円筒状に構成されているが、角筒状であってもよい。
FIG. 2 shows an example in which six
また図3には鎖103Aを4本とブレード103Bを4枚交互に放射状に配置した例が示されている。
FIG. 3 shows an example in which four
本発明において、回動要素103の先端103aは100m/sec以上250m/sec以下の速度で水平に回転するように制御される。100m/sec未満では油分の分離効率が低く、本発明の目的を達成できない。ここで「水平に回転する」というのは、実質的に水平であればよい。
In the present invention, the tip 103a of the rotating
破砕乾燥機1に投入される被処理物は、水分と油分を含有するものであればよいが、中でも含油固形物が本発明では好ましく、例えば含油鉱石、含油スラッジ、タールサンド又はオイルシェールの1種又は2種以上の組み合わせであることがより好ましい。 The material to be treated to be fed into the crushing / drying machine 1 may be anything as long as it contains moisture and oil, but among them, oil-containing solids are preferable in the present invention. More preferably, it is a seed or a combination of two or more.
チャンバ100内に設置される回動要素103は、その先端103aが100m/sec以上250m/sec以下の速度で水平に回転するように制御されている。かかる制御によって、回動要素103には強力な遠心力が作用している。遠心力は被処理物の性状によって変えることができるが、例えば親油性の高いスラッジなどの場合には、数千(例えば3000〜5000)G程度の遠心力が必要である。
The rotating
被処理物が破砕乾燥機1の上部よりチャンバ100内に投入されると、高速回転して強力な遠心力が作用している回動要素103に衝突する。
When the object to be processed is put into the
例えば被処理物に固形物と、油分と、水分が含まれる場合、かかる被処理物が高速回転する回動要素に衝突すると、水分と油分を含むミスト状物と、固形物とに分離される。 For example, when the object to be processed includes solid matter, oil, and moisture, when the object to be treated collides with a rotating element that rotates at a high speed, it is separated into a mist-like substance that contains moisture and oil and a solid matter. .
固形物は回動要素との衝突により粉末状になり、排出管200からサイクロン2に導入される。導入エネルギーはブロワ201の吸引力に依存する。この実施形態ではブロワ201はサイクロン2と破砕乾燥機1とを結ぶ配管202に設けられている。
The solid matter is powdered by collision with the rotating element, and is introduced into the cyclone 2 from the
チャンバ100内で生成した固形物粉末はブロワ201の吸引によってサイクロン2に送られ、サイクロン2の作用で固形物粉末は空気と分離され、サイクロン2の下方に取り出される。固形物粉末が除去された空気は破砕乾燥機1に送られる。この固形物粉末は水分や油分を含まないので、乾燥粉末として取り出される。
The solid powder generated in the
一方、ミスト状物は排出管300から充填塔3に送られる。充填塔3は充填層301を有しており、充填層301には金属製、セラミック製又は樹脂製(例えばポリプロピレン製など)の充填材が充填されている。充填材の形状は特に限定されないが、円筒、リング状、球状などのいずれでもよく、円筒の場合には外形10〜50mmの範囲が好ましい。市販の各種形状のラシヒリングなどを用いることもできる。充填層301の高さは被処理物中の水分や油分の含量によっても変わるが、例えば固形物20〜90重量%、油分4〜15重量%、水分5〜80重量%では、1〜3mの範囲がミスト状物を効果的に分離をする上で好ましい。
On the other hand, the mist is sent from the
充填層301の上方には、フィルター302を設けることが排気空気中のミスト成分を削減し、白煙を発生させることを防止する上で好ましい。303は排気管である。フィルター302としては、ろ布、活性炭などを使用できる。
It is preferable to provide a
なお、排出管300から排気管303に至る過程に排気ファン(図示せず)を設けることもできる。
An exhaust fan (not shown) may be provided in the process from the
ミスト状物が充填塔3に送られると、充填層301の充填材に当接し、付着して、自重で落下する。落下したミスト状物は、オイルセパレータ4に送られ、比重によって分離される。上層からは油が得られ、下層からは水が得られる。オイルセパレータ4は比重分離方式でもよいし、API方式でもよい。
When the mist-like material is sent to the packed tower 3, it comes into contact with and adheres to the packing material of the packed
以下、実施例によって本発明の効果を例証する。 The effects of the present invention are illustrated below by examples.
実施例1
1t(トン)当たり約40ガロンの油を含有するオイルシェールを図1に示す装置で処理した。毎時7.5tの処理速度において、消費電力は160kwhであった。
Example 1
An oil shale containing about 40 gallons of oil per ton was processed with the apparatus shown in FIG. At a processing speed of 7.5 t / h, the power consumption was 160 kwh.
比較のために、上記のオイルシェールからスチーム加熱によってオイルを回収する場合、所要蒸気量は1t/t−オイルシェールであった。 For comparison, when oil was recovered from the oil shale by steam heating, the required steam amount was 1 t / t-oil shale.
従って、本発明では、1tのスチームから100kwhの電力が回収できるとすると、本発明では7.5×100/160(t/t−スチーム)の処理が可能である。 Therefore, in the present invention, assuming that 100 kwh of electric power can be recovered from 1 t steam, the present invention can process 7.5 × 100/160 (t / t-steam).
実施例2
重油汚染スラッジ(砂礫)を図1に示す装置で重油を除去した。鎖回転数と重油除去率の関係を調べたところ、以下の表のような結果が得られた。
Example 2
Heavy oil was removed from the heavy oil-contaminated sludge (sand gravel) using the apparatus shown in FIG. When the relationship between the number of chain rotations and the heavy oil removal rate was examined, the results shown in the following table were obtained.
実施例3
表2に示す成分の被処理物(含油土砂)を図1に示す装置で処理した。充填塔内の充填層高さを約2mとし、充填材は外径約3.5cmの金属管を用いた。またフィルターはポリエチレンろ布を使用した。さらにオイルセパレータはAPI方式を採用した。
Example 3
The to-be-processed object (oil-containing earth and sand) of the component shown in Table 2 was processed with the apparatus shown in FIG. The packed bed height in the packed tower was about 2 m, and a metal tube having an outer diameter of about 3.5 cm was used as the packing material. The filter used was a polyethylene filter cloth. Furthermore, an API system was adopted for the oil separator.
処理結果は表2に示すとおりである。 The processing results are as shown in Table 2.
実施例4
表3に示す成分の被処理物(含油スラッジ)を図1に示す装置で処理した。充填塔内の充填層高さを約2mとし、充填材は外径約3.5cmの金属管を用いた。またフィルターはポリエチレンろ布を使用した。さらにオイルセパレータはAPI方式を採用した。
Example 4
An object to be treated (oil-containing sludge) having the components shown in Table 3 was treated with the apparatus shown in FIG. The packed bed height in the packed tower was about 2 m, and a metal tube having an outer diameter of about 3.5 cm was used as the packing material. The filter used was a polyethylene filter cloth. Furthermore, an API system was adopted for the oil separator.
処理結果は表3に示すとおりである。 The processing results are as shown in Table 3.
1:破砕乾燥機
100:チャンバ
101:回転軸
102:取付部
103:回動要素
104:モータ
103A:鎖
103B:ブレード
103a:先端
2:サイクロン
200:排出管
201:ブロワ
202:配管
3:充填塔
300:排出管
301:充填層
302:フィルター
303:排気管
4:オイルセパレータ
1: Crusher / Dryer 100: Chamber 101: Rotating shaft 102: Mounting portion 103: Rotating element 104:
Claims (4)
The oil-water separation system according to claim 3, wherein a filter made of filter cloth or activated carbon is disposed in the exhaust passage above the packed tower.
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