JPH03501576A - 液体分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体分離器 本発明は混合物の分離用であって、詳しくかつ非限定的に述べれば液体混合物に おける液体成分の分離用の液体分離器に関する。

本発明の目的は流体サイクロンの働きを改善することにあり、それにより特に、 ただし限定はしないが、分離しようとする液体が水が優勢を占める油水混合物か ら成るような場合にその分離効率を向上させることにある。

本発明はその一態様において、流体サイクロンと、分離しようとする液体混合物 の流入口及び排出口を備えた混合及び／又は滞留槽とを具備する液体分離器であ って、この槽の排出口が流体サイクロンの吸入口に連結し、かつ流体サイクロン が、分離する混合物の高密度及び低密度の各液体成分のそれぞれに排出口を備え ているような液体分離器を提供する。

一般に浮選装置は、分散相から成るような一成分の分離率を高めるために誘導ガ ス又は溶解ガスを利用するあらゆる装置を包含する。

本発明はさらに、流体サイクロン内で液体混合物の液体成分を互いに分離する方 法であって、該混合物が流体サイクロンに移動する前に混合及び／又は滞留槽を 通されるような方法を提供する。

流体サイクロンの性能は、混合及び／又は滞留槽の使用により実質的に改善され ることがわかっている。

本発明を、例として以下の添付図面を参照の上でさらに説明する。

第１図は本発明に係る装置を示し、第２図は本発明で有用な流体サイクロンの略 図で、第３図は本発明で有用な浮選セルの略図である。

第１図に示される装置は、混合及び／又は滞留槽９０を具（＋ｆｉし水優位の油 水混合物がライン９２でこの槽に導かれる。槽９０からの流出液体はライン４２ により流体サイクロン１０に運ばれる。

流体サイクロン１０は、排出ライン４４に分離された油を、そして排出ライン４ ６に分離された水をもたらすが、この水はいくらかの残留油を依然として含有す る。水成分は、ライン４６により減圧装置５０を通過し、そこからライン５２に より浮選セル５４へと移動する。ここで、さらに分離が行なわれて水成分が浮選 セルからライン５８で得られかつ油成分がライン６０で得られる。

流体サイクロンｌＯは、例えば米国特許公報第４２３７００６号、オーストラリ ア特許出願第８４７１３／７９号、又は我々の国際出願ＰＣＴ／ＡＩＪ８３１０ ００２８もしくはＰＣＴ／　ＡＵ８５／　０００１０の内容に従って、公知の方 式で構成可能である。第２図はこの一般型の分離器を概略で図示する。この分離 器は、円形断面から戊るテーパ状の伸長分離室２５を持つように図示される。こ の分離室はその長径端部に、第一の円筒部分１２と、吸入開口３０を備えた接線 方向吸入口２６と、排出開口３２に通じる軸方向溢流排出口３４とを具備する。

分離室２５のテーパ部１２ａは第一の部分１２に隣接して設けられ、このテーバ 部が分離室２５のわずかにテーパ状である第二の部分１４へと通じ、そしてこの 第二の部分は分離室の伸長円筒部１６へと通じて分離器の軸方向下流排出口２３ へ開口する。

分離しようとする油水混合物は、吸入口２６により吸入開口３０を通って分離室 内に渦流を発生させるように分離室２５の第一の部分１２へと進入する。油成分 は開口３２を経て排出口３４から現われ、水成分は下流排出口２３から現われる 。

図に示すように、第一の部分１２は長さ！、と直径ｄ、を持ち、第二の部分は長 さβ２と長径部の直径ｄ２を持ち、円筒部１６は長さＩ２３と直径ｄ、を持ち、 そして溢流排出口は直径ｄ０を持つ。オーストラリア特許出願８４７１３／７９ に開示されるように、例えば正確に接線方向を為す二個の吸入口２６を設けても 良いし、あるいは国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８５１０００１０に開示されるように、 −個のらせん形設入口２６を設けても良い。

サイクロン分離器は、以下の寸法制約式のいずれか一個ないしそれ以上もしくは 全てに従って構成し得る。

Ｃ／ｄ２≧１０、例えば１０≦ｊ２２　／　ｄ　２≦２５ａ　ｏ　／　ａ　２≦ ０．２５、例えばｄｏ／ｄｚ＜０．１ここで、Ａ＋は全てめ吸入開口を合わせた 総吸入口面積か、又は開口が一個だけの場合はその吸入開口の面積である。βは 、第二の部分のテーバ部の半角であり、これは２０′〜２°、例えば１°である 。テーバ部１２ａは任意である。規定する場合は、１０°の半角αを備えても良 い。

流体サイクロン１０の他の適切な構造は、例えばオーストラリア特許出願７７６ １０／８７、及び国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８７１００４０２゜ＰＣＴ／Ａｔ１８６ １００３１３．　ＰＣＴ／ＡＩＪ８６１００１７３．　ＰＣＴ／Ａｌ１８５１０ ０１８１の明細書に開示される。

第２図に示す構造において、下流排出口２３は分離器の第四の部分１８に通じる 。この第四の部分は、分離作用を促進させる背圧を与える効果を持つ。このよう な第四の部分は、国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８３１０００２８に開示され、そして図 示のように、排出口２３から通じており第二の円筒部１８ｂに連結する第一の円 錐台部分１８ａから成る。第一図の装置内で使用される場合に、この装備は減圧 作用をもたらしかつ減圧装置５０の省略を可能にする。この場合、ライン４６は ライン５２に直接つながり、分離器１０からの材料を直接浮選セルに導く。

浮選セル５４はやはり従来の慣例に従って構成することができ、これは溶解ガス 型かあるいは誘導空気ないしガス型から成る。第３図は図解的に誘導空気型から なる一形式を示す。

ここで、分離材料を取り入れるように槽７０が設けられる。ロータ７２は槽７０ の内部に設置され、そして使用の際に鉛直軸に関して羽根車と一体に回転する羽 根７４を備える。その構造は、空気が、矢印８０で図示されるようにロータ７２ の上方部に吸い込まれ、そののちロータの穿孔をそこから外向き横方向に通り抜 けて分離しようとする材料に浸入できるようになっている。同時にロータは、槽 内の材料をロータの上方へ吸い込み、そしてやはり前記の穿孔を外側へ通り抜け るようにさせる。

このように導かれる材料は矢印８２で図示する。この装置において、ロータの側 孔でロータから発生する空気は気泡状で、あり、この気泡が所望の一分離成分を 効果的に軽くするようにその成分に付着し、そしてこれにより所望の一成分は槽 ７０内の材料の表面に浮上する。この作用は、例えば界面活性剤等の適切な化学 物資の添加によって促進させることもできる。

分離しようとする混合物を取り入れまた取り出す手段及びその結果分離された成 分は図には示されないが、ライン５２が槽７０の内部に直接連絡しても良く、こ の際槽７０は、下方に沈降してセルの底部に位置した成分が所望により流出する ための出口を備える。表面に浮上する成分はセルの側面から容易に溢流し、適切 な周辺流路内に排出のために集合する。この状況では、セル５４は槽の上方に浮 上する成分が油で、沈降する成分が水であるように調整される。

上記の装置において、混合ないし滞留槽は特に流体サイクロンの働きを強化する 補助として要求を満たしており、それによって流体サイクロンが非常に純粋なア ウトプットを産出できると考えられている。特に油混合水の分離器として使用さ れる場合に、排出口２３から流出する水は格別純粋であり、浮選セル５４を通過 することによりさらに純粋さが増大する。

流体サイクロン１０は、上記のように、油水混合物を取り入れた際にそこから油 成分を除去するように作用する。一般に分離器１０は、取り入れる混合物におい て油が水よりも実質的に少量である場合に使用するよう設計されている。しかし ながら油の濃度は例えば数パーセントの状態であっても良い。

流体サイクロン１０は、その排出口から流出する水成分内の油濃度をかなりな低 レベル、例えば５００ｐｐｍ以下まで減少させることができる。その後、減圧装 置５０又は上記の流体サイクロンの第四部分を通過した後に浮選セルに移される 油混合水は、油成分がいっそうの低レベルまで減少するようさらに分離される。

したがって、ライン５８から流出する水はまさしく非常に純粋であり、例えば油 濃度はごくわずかな百方分率濃度になる。

流体サイクロン１０の配備は分離作用の提供に加え、実質的圧力降下が一般に吸 入ライン４２と分離器からの排出口２３との間で発生することに対して補助的役 割りを果たす。この減圧そしてこの油成分がより迅速に一体に集結するかさもな けれは浮選セル内で最終的分離を果たすためにより迅速に気泡バ付着′ｆ＋るｅ ｋｌ＼の効果を持つ。

減圧装置５０は、使用に値するが、場合によっては指摘したように省略すること もできる。減圧装置としてさらに、適切な弁、あるいは所望によりもう一台の流 体サイクロン、特にそれに取り入れた液体から固体を除去するように設計された 流体サイクロンの使用も可能である。

第１図に示したような装置は、分離された水の純度に対して厳格な要求が存在す る場合、例えば沖合の油井で、浄化した水を海に戻さなければならない場合や、 通常厳格な環境保護によりあらゆる重大な油成分の内在する水の帰還鷺゛排除！ 収る場合での利用に適している。

前述の混合及び／又は滞留槽は、被圧力槽として構成されても良い。これは、流 体サイクロン１０に送られる流入混合物（例えば油水混合物）の中にその上流で 化学物質を混合するために配置され、かつ化学物質が混合物を集合させるに十分 な液体滞留時間を許容するように備えられる。この槽は、例えば一工程遠心分離 機又は他の高度剪断ポンプ等のポンプの下流に設置され、それによって前記の集 合を遂行するように作用することも可能である。さらにこの槽は、予備コアレッ サとして作用する大型サイクロン式装置の形状でも良く、この際には流人材料に 対して化学添加物を持つかあるいは持たないかのいずれかである。これは横設仮 型介挿式スキマー（ｓｋｉｍｍｅｒ）が好適であると考えられている。場合によ っては、低剪断圧力増加装置の設置によって機能を促進させることもできる。こ の装置は例えば適切なポンプであって、流入混合物が槽９０に入る前に該混合物 に作用するようにライン９２上に設けるか、あるいは槽９０を通過した混合物が 流体サイクロンに入る前に該混合物に作用するようにライン４２上に設けるかし たものである。「低剪断圧力増加装置」という用語はあらゆる圧力増加装置を意 味し、例えば液体に実質的剪断応力を誘発させずに液体圧力を増加させるのに有 効なポンプ等を指す。

槽９０への流入口は、ライン９２において例えば熱処理装置等からの加熱された 水又は他の流体から成る液体に個別に、又は混合状態で準備されても良い。この ような装置は、加熱水を周期的に放出することができる。

ここに述べた装置において、浮選セルは状況によっては省略しても良い。

ここに開示した装置は、単に説明のために述べられたものであり、添付の請求の 範囲に規定される本発明の精神及び範囲に背くことなく多くの修正が為し得るも のである。

浄書（内容に変更なし） 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／ＡｔＪ８８１００１８５ ２、発明の名称 液体分離器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　コノコ　スペシャルティ　プロダクツインコーホレイティド ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号：１ 」と ５、補正命令の日付 ２・、 〕゛ ン ６　補正の対象 （１）特許法第１８４祭の５第１項の規定による（４）特許出願人名義変更届 ７　補正の内容 ８　添付書類の目録 （１）　訂正した特許法第１８４条の ５第１項の規定による書面　１通 （２）委任状及びその翻訳文　各１通 （３）　図面の翻訳文（Ｆｉｇ、１）　１通（４）特許出願人名義変更届　１通 国際調査報告 し＋ｎ＋ｎ＋’・＋”””、ｃ”””’ＰＣＴ／ＡＩＪＦｌ！ｌ／ｌ’１ｏＩＦ ＩＦＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲ ＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．流体サイクロンと、分離しようとする液体混合物の流入口と排出口を持つ混 合及び／又は滞留槽とを具備する液体分離器において、前記排出口は流体サイク ロンの吸入口に連結され、かつ前記流体サイクロンは分離しようとする混合物の 高密度液体成分と低密度液体成分のそれぞれに対して排出口を持つ液体分離器。
2. ２．前記流体サイクロンからの分離成分の一つを取り入れるように連結された浮 選装置を具備する請求項１記載の液体分離器。
3. ３．流体サイクロンから浮選装置へ移動する液体の圧力を減じるために減圧装置 が設けられている請求項２記載の液体分離器。
4. ４．前記混合及び／又は滞留槽が横設板型介挿式スキマーを具備する請求項１， ２、又は３記載の液体分離器。
5. ５．前記混合及び／又は滞留槽には、槽内の混合物に該混合物を集合させるよう な化学物質を注入する手段が設けられている請求項１から４までのいずれか一項 記載の液体分離器。
6. ６．前記混合及び／又は滞留槽において、槽内の液体混合物への加熱された水又 は他の流体用入口が設けられている請求項１から５までのいずれか一項記載の液 体分離器。
7. ７．液体混合物の液体成分を流体サイクロン内で互いに分離する方法において、 該混合物は流体サイクロンに流入する前に混合及び／又は滞留槽を通る方法。
8. ８．前記流体サイクロンによって分離される少なくとも一つの前記成分を含有し た液体が、浮選装置又は追加分離器に移される請求項７記載の方法。
9. ９．少なくとも一つの成分が前記混合物のうちでより高密度な成分である請求項 ８記載の方法。
10. １０．流体サイクロンから取り出される前記液体が、前記浮選セルに流入する前 に減圧装置を通過する請求項８又は９記載の方法。
11. １１．前記混合及び／又は滞留槽は横設板型介挿式スキマーを含んで成る請求項 ７から１０までのいずれか一項記載の方法。
12. １２．前記混合及び／又は滞留槽内の混合物に、該混合物を集合させるような化 学物質を注入することを具備する請求項７から１１までのいずれか一項記載の方 法。
13. １３．前記混合及び／又は滞留槽内に、その中の混合材料と混ざり合う加熱した 液体ないし他の流体を注入することを具備する請求項７から１２までのいずれか 一項記載の方法。
14. １４．前記液体成分は油と水を具備する請求項７から１３までのいずれか一項記 載の方法。