NO132531B

NO132531B -

Info

Publication number: NO132531B
Application number: NO368971A
Authority: NO
Inventors: Loyd Wardwell Jones
Original assignee: Amoco Prod Co
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1975-08-18
Also published as: JPS5120028B1; IT942210B; NO132531C

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til å fjerne olje fra vann The invention relates to a method for removing oil from water

som oljen er dispergert i, ved å bringe det oljeholdige vann i kontakt med svovel for derved å få oljen til å koalescere eller agglomerere. Nærmere angitt går oppfinnelsen ut på en fremgangs- in which the oil is dispersed, by bringing the oily water into contact with sulfur to thereby cause the oil to coalesce or agglomerate. In more detail, the invention is based on a progress

måte ved hvilken vannet som inneholder dispergert olje, føres gjennom et sjikt av kornformet svovel i fast tilstand for å manner in which the water containing dispersed oil is passed through a bed of solid granular sulfur to

bringe den dispergerte olje til å koalescere. Oppfinnelsen angår videre apparat i hvilket det oljeholdige vann bringes i kontakt med gult svovel for å bringe oljen til å koalescere. bring the dispersed oil to coalesce. The invention further relates to apparatus in which the oily water is brought into contact with yellow sulfur to cause the oil to coalesce.

I senere år er såvel myndigheter som publikum i økende grad In recent years, both authorities and the public are increasingly

blitt oppmerksom på nødvendigheten av å fjerne forurensninger fra vann og luft. Industrien søker å redusere disse forurensnings-problemer både av hensyn til sine forpliktelser overfor almen- became aware of the necessity to remove pollutants from water and air. The industry seeks to reduce these pollution problems both out of consideration for its obligations towards the general

heten og av hensyn til lovbestemmelser. Foreliggende oppfin- heat and for reasons of legal provisions. Present invention

nelse angår en spesiell type av vannforurensning. nelse concerns a special type of water pollution.

Det finnes mange former for vannforurensning, og det er ikke alltid.lett å finne noen løsning på disse problemer. Et særlig vanskelig problem gjelder forurensning av vann med dispergert olje. Dette problem foreligger nesten alltid om- There are many forms of water pollution, and it is not always easy to find a solution to these problems. A particularly difficult problem concerns the contamination of water with dispersed oil. This problem almost always exists if

kring oljeraffinerier og oljeproduksjonssteder. Det er selv- around oil refineries and oil production sites. It is self-

følgelig kjent fremgangsmåter til å fjerne i det vesentligste all olje.fra slikt oljeholdig vann. Disse kjente fremgangs- accordingly known methods for removing substantially all oil from such oily water. These known progress-

måter og midler er imidlertid enten for kostbare eller ikke egnet til bruk i stor målestokk. Noen systemer for fjerning av olje frembringer dessuten store mengder oljeslam, som det er vanskelig å bli kvitt. however, ways and means are either too expensive or not suitable for use on a large scale. Some oil removal systems also produce large amounts of oil sludge, which is difficult to get rid of.

Vann omkring mange oljefelt inneholder opptil 100 til 500 ppm olje. Hvis vannet skal slippes ut i et vassdrag, må oljeinnholdet reduseres tilnærmet til 0 ppm. Hvis vannet skal sprøytes inn i et undergrunnsbasseng for å medvirke til utdrivning av oljen, som er vanlig ved sekundære gjenvinningsoperasjoner, Water around many oil fields contains up to 100 to 500 ppm oil. If the water is to be discharged into a watercourse, the oil content must be reduced to approximately 0 ppm. If the water is to be injected into an underground basin to help expel the oil, which is common in secondary recovery operations,

bør oljeinnholdet reduseres til mindre enn-ca. 10 ppm. En økonomisk tilfredsstillende måte til å fjerne slik dispergert ol.je fra vann ville være av stor betydning. Foreliggende opp- " finnelse angår en slik fremgangsmåte. '' should the oil content be reduced to less than approx. 10 ppm. An economically satisfactory way of removing such dispersed oil from water would be of great importance. The present invention relates to such a method.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fjerning av oljen fra vann i hvilket oljen er dispergert, er karakterisert ved at man bringer det- oljeholdige vann' i "kontakt med svovel'i-fast form, idet vannet inneholdende den'dispergerte oljeh:føres gjennom et sjikt av kornformet materiale som har et overflatebelegg av svovel i fast form, hvorved den dispergerte oljen koalescéres og deretter separeres fra vannet. Foretrukne ut-førelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er prési-sert i patentkravene. %' The method according to the invention for removing the oil from water in which the oil is dispersed is characterized by bringing the oil-containing water into "contact with sulphur" in solid form, the water containing the "dispersed oil" being passed through a layer of granular material which has a surface coating of sulfur in solid form, whereby the dispersed oil is coalesced and then separated from the water. Preferred embodiments of the method according to the invention are specified in the patent claims.

Apparatet ifølge oppfinnelsen til bruk ved fjernihgrav dispergert olje fra vann i henhold til ovennevnte fremgangsmåte er karakterisert ved en beholder (10) med et innløp (12,120) for oljeholdig vann, et utløp- (i4;) for oljen og et utløp (16) for vann, alternativt et fellesutløp - (128) for oljen og vann, samt et sjikt (24,122) av kornformet materiale i beholderen (10), hvilket sjikt har en stor overflate av gult-svovel i fast form, ' som f.eks. svovelbelagt sand eller svovel med liten partikkel-størrelse. "Foretrukne utførelsesformer av apparatet ifølge oppfinnelsen er presisert i patentkravene. The apparatus according to the invention for use in removing dispersed oil from water according to the above-mentioned method is characterized by a container (10) with an inlet (12,120) for oily water, an outlet (i4;) for the oil and an outlet (16) for water, alternatively a common outlet - (128) for the oil and water, as well as a layer (24,122) of granular material in the container (10), which layer has a large surface of yellow-sulphur in solid form, 'which e.g. sulfur-coated sand or sulfur with a small particle size. "Preferred embodiments of the device according to the invention are specified in the patent claims.

For at oppfinnelsen lettere skal forstås skal den i det-følgende beskrives nærmere i forbindelse med tegningen. Figur 1 er et skjematisk vertikalsnitt gjennom et apparat ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser i oppriss en modifikasjon av apparatet på figur 1. Figur 3 viser skjematisk delvis i snitt og delvis i sideriss et apparat for påføring av svovel som et overflatebelegg på sand eller et annet kornformet medium. Figur 4 illustrerer en utførelsesform ved hvilken det anvendes en nedadgående strøm av oljeholdig vann. Figur 1 viser en opprettstående sylindrisk beholder 10 som har et nedre innløp 12 for oljeholdig vann, et utløp 14 for olje ved toppen av beholderen og et utløp 16 for vann under oljeutløpet. En vaeskefordelingsplate 18 med hull 20 er anordnet nær den nedre ende av beholderen 10. Hensikten med denne plate er selvfølgelig å bevirke en sideveis fordeling av den oljeholdige væske. Inn-løpet 12 er forbundet med en tilførselsledning 46. forsynt med en strømreguleringsventil 44, som styres av en måler 42 på kjent måte, slik at oljeholdig vann med en forutbestemt hastighet kan føres gjennom beholderen. In order for the invention to be more easily understood, it will be described in more detail below in connection with the drawing. Figure 1 is a schematic vertical section through an apparatus according to the invention. Figure 2 shows in elevation a modification of the apparatus in Figure 1. Figure 3 shows schematically, partly in section and partly in side view, an apparatus for applying sulfur as a surface coating on sand or another granular medium. Figure 4 illustrates an embodiment in which a downward flow of oily water is used. Figure 1 shows an upright cylindrical container 10 which has a lower inlet 12 for oily water, an outlet 14 for oil at the top of the container and an outlet 16 for water below the oil outlet. A liquid distribution plate 18 with holes 20 is arranged near the lower end of the container 10. The purpose of this plate is of course to effect a lateral distribution of the oily liquid. The inlet 12 is connected to a supply line 46, provided with a flow control valve 44, which is controlled by a meter 42 in a known manner, so that oily water can be passed through the container at a predetermined rate.

Umiddelbart over fordelingsplaten 18 befinner seg et grus-sjikt 22. Oppå sjiktet 22 er det et kornformet svovelmateriale 24, som tjener som koalesceringsmedium 24. Hvis det ønskes, kan en sikt anbringes over sjiktet 24 for å medvirke til å holde sjiktet 24 på plass. Gruslaget er bestemt til å understøtte det overliggende lag av svovelmateriale og for å bevirke en jevn fordeling av oljeholdig vann til svovelmaterialet. Kornstørrelsen av grusen er større enn kornstørrelsen av svovelpartiklene og kan hensiktsmessig ligge i området på fra 6 til omkring 20 mm. Grussjiktet 22 kan passende ha en høyde på fra 30 til 60 cm. Tykkelsen skal bare være tilstrekkelig til å medvirke til en jevn fordeling av vannet og til å bære svovelmaterialet over fordelingsplaten 18. Grussjiktet er ikke ubetinget nødvendig,, idet svovelmaterialet eventuelt kan hvile direkte på fordelingsplaten, på perforerte rør, dyser eller andre anordninger for fordeling av det innkommende vann. Immediately above the distribution plate 18 is a gravel layer 22. On top of the layer 22 is a granular sulfur material 24, which serves as coalescing medium 24. If desired, a screen can be placed over the layer 24 to help keep the layer 24 in place. The gravel layer is intended to support the overlying layer of sulfur material and to effect an even distribution of oily water to the sulfur material. The grain size of the gravel is larger than the grain size of the sulfur particles and can suitably be in the range of from 6 to around 20 mm. The gravel layer 22 can suitably have a height of from 30 to 60 cm. The thickness must only be sufficient to contribute to an even distribution of the water and to carry the sulfur material over the distribution plate 18. The gravel layer is not absolutely necessary, as the sulfur material can possibly rest directly on the distribution plate, on perforated pipes, nozzles or other devices for distribution of the incoming water.

Oppå grussjiktet 22 befinner der seg, som allerede nevnt, et kornformet medium 24 som tjener til å bevirke koalescering av oljen. On top of the gravel layer 22 there is, as already mentioned, a granular medium 24 which serves to effect coalescence of the oil.

Det er funnet at overflaten av svovel er særlig effektiv for å It has been found that the surface of sulfur is particularly effective for

bevirke en slik koalescering av olje. Overflaten av gult svovel er mange ganger, minst tre ganger, mer effektiv i denne henseende enn andre former for svovel, som f.eks. hvitt svovel* Gult svovel er likeledes mange ganger, minst tre ganger, mer effektivt enn andre stoffer som f.eks. karbon og halm. Kontaktvinkelen mellom olje og gult svovel er åpenbart meget liten for de fleste uraffinerte oljer og adhesjonskraften sterk. Visuelle iakttagelser antyder at en oljefilm på svovel kan øke til en forbausende tykkelse i nærvær av strømmende oljeholdig vann, som f.eks. vann som inneholder ned til 1 ppm olje. I kontakt med svovel synes oljefilmén å være abnormt kohesiv. Selv om det ikke kan sies med sikkerhet, antas det at spor av svovel oppløses i oljen og bevirker en øket olje-kohesjon; det er mulig at dette kan skyldes reduserte frastøtende polare krefter ved de umettedé bindinger i hydrokarbonmolekylene. ;På grunn av denne erkjennelse utføres sjiktet 24 med en ^overflate ;av gult svovel i fast tilstand for å frembringe, koalescering av den dispergerte olje. En særlig hensiktsmessig fremgangsmåte for fremstilling av kornsjiktet 24 er å forsyne tilnærmet kuleformede sandkorn med et overtrekk av gult svovel. Fortrinnsvis skal sandkornene ha en diameter på fra 0,5 til 8 mm, helst 2 til 4 mm. Svovelbelegget på sandkornene gir svovelsjiktet 24 større mekanisk styrke enn om det besto av rene svovelkorn. Svovelbelegget kan lettvint frem-stilles på mange forskjellige måter, f.eks. kan sand og smeltet svovel blandes og deretter bringes til å stivne. Den .svovelbelagte sand kan deretter brekkes opp og siktes til ønsket størrelse. F.eks. kan pulverisert svovel og sandpartikler på fra 1 til 8 mm blandes mekanisk under oppvarming (i et vektsforhold på omkring 10-15% svovel og 90-85% sand). Når svovelet smelter ved ca. 116°C flyter det ut over sandkornene. Ved dette punkt tillates blandingen å avkjøles. Den avkjølte masse blir deretter knust mekanisk for å adskille de<*> belagte sandkorn. Knusing og sikting kan unngås ved rask omrøring av massen mens den kjøles. Fine svovelpartikler som herunder dannes og likeledes små mengder større klumper, siktes fra. Sluttproduktet skal inneholde omkring 8-12 vektsprosent svovel, men 5 vektsprosent vil være tilstrekkelig. Svovelbelegget bør( ha en gjennomsnittlig tykkelse på omkring 0,1 til 3 mm. cause such a coalescence of oil. The surface of yellow sulfur is many times, at least three times, more effective in this respect than other forms of sulphur, such as white sulphur* Yellow sulfur is likewise many times, at least three times, more effective than other substances such as e.g. carbon and straw. The contact angle between oil and yellow sulfur is obviously very small for most unrefined oils and the adhesion force is strong. Visual observations suggest that an oil film on sulfur can grow to an astonishing thickness in the presence of flowing oily water, such as water containing up to 1 ppm oil. In contact with sulphur, the oil film appears to be abnormally cohesive. Although it cannot be said with certainty, it is believed that traces of sulfur dissolve in the oil and cause an increased oil-cohesion; it is possible that this may be due to reduced repulsive polar forces at the unsaturated bonds in the hydrocarbon molecules. Because of this realization, layer 24 is provided with a surface of solid yellow sulfur to bring about coalescence of the dispersed oil. A particularly suitable method for producing the grain layer 24 is to provide approximately spherical grains of sand with a coating of yellow sulphur. Preferably, the sand grains should have a diameter of from 0.5 to 8 mm, preferably 2 to 4 mm. The sulfur coating on the sand grains gives the sulfur layer 24 greater mechanical strength than if it consisted of pure sulfur grains. The sulfur coating can be easily produced in many different ways, e.g. sand and molten sulfur can be mixed and then allowed to solidify. The sulphur-coated sand can then be broken up and sieved to the desired size. E.g. powdered sulfur and sand particles of 1 to 8 mm can be mixed mechanically during heating (in a weight ratio of about 10-15% sulfur and 90-85% sand). When the sulfur melts at approx. At 116°C, it flows over the grains of sand. At this point the mixture is allowed to cool. The cooled pulp is then mechanically crushed to separate the<*> coated sand grains. Crushing and sieving can be avoided by rapidly stirring the mass while it cools. Fine sulfur particles which are formed below and likewise small amounts of larger lumps are sieved out. The final product should contain around 8-12% by weight of sulphur, but 5% by weight will be sufficient. The sulfur coating should have an average thickness of around 0.1 to 3 mm.

Figur 3 illustrerer en utførelsesform for et apparat som er egnet for påføring av et svovelbelegg på sandkorn. Her er vist en trakt 60 hvis nedre ende er forbundet med den ene ende av et horisontalt Figure 3 illustrates an embodiment of an apparatus suitable for applying a sulfur coating to sand grains. Shown here is a funnel 60 whose lower end is connected to one end of a horizontal

hus 62. I huset 62 er der en skruetransportør som drives av en motor 66. En oppvarmningsseksjon 68 omgir en større del av huset 62. Sand og svovel anbringes i trakten 60, og mates gjennom opp-varmningsseks jonen. Denne seksjon skal ha tilstrekkelig lengde og temperatur til at svovelet som passerer gjennom seksjonen, housing 62. In the housing 62 there is a screw conveyor driven by a motor 66. A heating section 68 surrounds a larger part of the housing 62. Sand and sulfur are placed in the hopper 60 and fed through the heating sex ion. This section must be of sufficient length and temperature so that the sulfur passing through the section,

smelter og påføres som et belegg på de omtumlende sandkorn. melts and is applied as a coating to the tumbling grains of sand.

En kappe 74 med nedadrettet utløp er forbundet med utmatnings-enden for huset 62. Transportøren i huset 62 på nedstrømsiden av oppvarmningsseksjonen 68 skal være lang nok til å tillate avkjøling av svovelet. Denne seksjon kan være omgitt av en kjølekveil, hvis dette ønskes. Mens blandingen holdes i beveg-else, samtidig som svovelet begynner å stivne, vil massen be-stående av svovel og sand, ikke stivne til et sammenhengende fast legeme. Det foretrekkes imidlertid å gjøre bruk av en eller annen anordning for rask kjøling av svovelet idet det begynner å stivne. En slik anordning er vist på figur 3. En luftstrøm blåses inn i kappen 74 gjennom et innløp 70. Luft-strømmen både kjøler og har tendens til å bryte opp blandingen av svovel og sand. Som et videre hjelpemiddel for en slik opp-brytning, er det i kappen 74 anordnet en med skovler forsynt om-rører 72. Denne bryter i stykker de små klumper som kan dannes når blandingen kjøles i luftstrømområdet. Det skal bemerkes at A jacket 74 with a downwardly directed outlet is connected to the discharge end of the housing 62. The conveyor in the housing 62 on the downstream side of the heating section 68 should be long enough to allow cooling of the sulphur. This section can be surrounded by a cooling coil, if desired. While the mixture is kept in motion, at the same time as the sulfur begins to solidify, the mass consisting of sulfur and sand will not solidify into a coherent solid body. However, it is preferred to use some device for rapid cooling of the sulfur as it begins to solidify. Such a device is shown in Figure 3. An air stream is blown into the jacket 74 through an inlet 70. The air stream both cools and tends to break up the mixture of sulfur and sand. As a further aid for such breaking up, a stirrer 72 equipped with paddles is arranged in the jacket 74. This breaks up the small lumps that can form when the mixture is cooled in the air flow area. It should be noted that

hvis luftdysen 70 anvendes, er det ikke nødvendig med noen lang forlengelse av transportørseksjonen i huset 62 på nedstrømssiden av oppvarmningsseksjonen 68, idet luftstrålen vil bevirke en if the air nozzle 70 is used, there is no need for any long extension of the conveyor section in the housing 62 on the downstream side of the heating section 68, since the air jet will cause a

effektiv avkjøling. Den svovelbelagte sandmasse skal ha en temperatur på ikke over 93°C for å unngå eventuell antennelse av svovelet ved det tidspunkt luftstrålen kommer i berøring med blandingar. Laboratorieforsøk viser at oppvarmningsseksjonen 6 8 skal oppvarme blandingen av svovel og sand til omkring 132°C efficient cooling. The sulfur-coated sand mass must have a temperature of no more than 93°C to avoid possible ignition of the sulfur at the time the air jet comes into contact with mixtures. Laboratory tests show that the heating section 6 8 should heat the mixture of sulfur and sand to around 132°C

- 11°C. Disse forsøk antyder videre at vektforholdet mellom svovel og sand som fylles i trakten 60 skal være omkring 1:9, men. forhold på 1:5 til 1:20 vil allikevel gi brukbart materiale. Det skal nå på ny vises til figur 1. Over det kornformede svovelsjikt 24 er det et vertikalt rom 26 som vann og dråper av koalescert olje strømmer gjennom. 15 er en skråttstillet skjerm som strekker seg omkring 2/3 eller så tvers over beholderen 10 slik at det forblir en åpning for gjennomstrømning av vann og olje. Skjermen er fastsveiset til innsiden av beholderen 10 méd sin nedre kant under vannutløpet 16, mens over-kanten ender i høyde over vanninnløpet 16, men under oljeutløpet 14. Avstanden mellom skjermen og svovelsjiktet er gjerne fra 15 til 91 cm. Når det oljeholdige vann strømmer opp gjennom det koalescerende medium 24, bringes den dispergerte olje i vannet til å løpe sammen i form av store dråper, f.eks. av en diameter på omkring 6,3 mm. Disse dråper er betegnet 28, og disse dråper stiger forholdsvis raskt opp, i likhet med bobler, til toppen av beholderen 10, hvor de samler seg som et oljekonsentrat 30. Den oppsamlede olje kan deretter tappes ut gjennom utløpet 14. Dette utløp kan være forsynt med en reguleringsventil 32, som regulerer utstrømningen av oljen gjennom utløpet 14. Ventilen kan styres ved hjelp av en flottør 34, som flyter på grenseflaten 36 mellom olje og vann. Hensikten med dette er å holde grenseflaten 36 mellom olje og vann under underkanten av utløpsrøret 38. Her-ved oppnås at bare oljen vil kunne tre ut gjennom utløpet 14. Utløpet 16 for vann er gjennom en ledning 17 eventuelt forbundet med et filter 40 for filtrering. Ledningen 17 er forsynt med en ventil 48 som kan styres av en v&nn-nivå-flottør 19, slik at hvis toppflaten av %ainet synker under et visst nivå, stenges ventilen 48.. Dette hindrer olje i å strømme ut gjennom vann-utløpet 16. Vannet fra utløpet 16 er i det vesentligste fritt for dispergert olje. - 11°C. These experiments further suggest that the weight ratio between sulfur and sand that is filled in the funnel 60 should be around 1:9, but. ratios of 1:5 to 1:20 will still provide usable material. Reference must now again be made to figure 1. Above the granular sulfur layer 24, there is a vertical space 26 through which water and droplets of coalesced oil flow. 15 is an inclined screen which extends about 2/3 or so across the container 10 so that there remains an opening for the flow of water and oil. The screen is welded to the inside of the container 10 with its lower edge below the water outlet 16, while the upper edge ends at a height above the water inlet 16, but below the oil outlet 14. The distance between the screen and the sulfur layer is usually from 15 to 91 cm. When the oily water flows up through the coalescing medium 24, the dispersed oil in the water is caused to run together in the form of large drops, e.g. of a diameter of about 6.3 mm. These drops are designated 28, and these drops rise relatively quickly, like bubbles, to the top of the container 10, where they collect as an oil concentrate 30. The collected oil can then be drained out through the outlet 14. This outlet can be provided with a control valve 32, which regulates the outflow of the oil through the outlet 14. The valve can be controlled by means of a float 34, which floats on the interface 36 between oil and water. The purpose of this is to keep the interface 36 between oil and water below the lower edge of the outlet pipe 38. Hereby it is achieved that only the oil will be able to exit through the outlet 14. The outlet 16 for water is connected through a line 17 to a filter 40 for filtration . The line 17 is provided with a valve 48 which can be controlled by a water level float 19, so that if the top surface of the %aine drops below a certain level, the valve 48 is closed. This prevents oil from flowing out through the water outlet 16 The water from the outlet 16 is essentially free of dispersed oil.

Det er ønskelig å regulere den oppadrettede strømning av vann gjennom sjiktet 24. Strømningshastigheten kan lett reguleres ved bruk av en strømmåler 42 og en reguleringsventil 44 i ledningen 46 som fører til innløpet 12. Når det anvendes svovelbelagt sand, skal strømningshastigheten prinsipielt reguleres slik at hastigheten gjennom tverrsnittet av sjiktet 24 .ikke over-stiger omkring 9,8 liter/min/dm 2. Lave strømningshastigheter, f.eks. på under 2,45 liter/min/dm 2er ikke skadelig, men redu-serer på en uheldig måte kapasiteten av apparatet. Strømningshastigheten skal imidlertid være under grensen for fluidisering av sjiktet. Typisk f or; apparatets virkemåte er at oljen skal strømme opp gjennom sjiktet med en hastighet av en størrelsesorden på omkring 4,9 liter/min/dm av tverrsnitts- It is desirable to regulate the upward flow of water through the layer 24. The flow rate can be easily regulated using a flow meter 42 and a control valve 44 in the line 46 leading to the inlet 12. When sulfur-coated sand is used, the flow rate must in principle be regulated so that the rate through the cross-section of the layer 24 does not exceed about 9.8 litres/min/dm 2 . Low flow rates, e.g. of less than 2.45 litres/min/dm 2 is not harmful, but reduces the capacity of the device in an unfortunate way. However, the flow rate must be below the limit for fluidization of the bed. Typical f or; the way the device works is for the oil to flow up through the layer at a speed of the order of magnitude of about 4.9 litres/min/dm of cross-section

arealet av sjiktet 24. Det har vist seg at denne, hastighet bevirker koalescering av det meste av oljen som befinner seg i det oljeholdige vann. For eventuelle opprensningsoperasjoner må den mest effektive hastighet bestemmes eksperimentelt ved analyse av dispergert olje som.forblir i vannet som strømmer gjennom utløpet 16 ved forskjellige strømningshastigheter. the area of the layer 24. It has been shown that this speed causes coalescence of most of the oil which is in the oily water. For any cleaning operations, the most effective rate must be determined experimentally by analysis of dispersed oil remaining in the water flowing through the outlet 16 at different flow rates.

Kornstørrelsen av dét kornformede materialet i sjiktet 24 kan varieres. Generelt vil en liten kornstørrelse (for oppnåelse av maksimalt overflateareal) øke.den koalescerende effekt. Hvis - imidlertid kornstørrelsen er for liten, vil sjiktet være tilbøye-lig til å bli gjentettet av fine, faste partikler og tunge hydrokarboner. En hensiktsmessig størrelse i praksis er på 0,5 til 4,0 mm. Hvis det anvendes.sand med en kornstørrelse innenfor det foretrukne området, som er 2 - 4 mm, vil sjiktet 24 bare sjelden bli gjentettet med faste partikler for de fleste bruksformål. Dette skyldes at fine partikler vil.passere opp gjennom sjiktet og derfor ikke bevirker ^tilstopping. Fine partikler som er fuktet av olje, vil være tilbøyelige til,å strømme ut sammen med oljen. En analyse av. de faste partikler i dét oljeholdige vann som skal behandles, vil gi en antydning av den ønskede kornstørrelse i sjiktet-24 og nød-vendigheten av et grovfilter. før innføringen i apparatet. Ved passende valg av kornstørrelse vil det bare s jelden være - nødvendig å vaske sjiktet. Hvis det imidlertid oppsamles store faste partikler samt tunge hydrokarboner i løpet av en viss tid, kan sjiktet 24 og gruslaget -22 rengjøres ved en rask tilbakeføring av vann gjennom apparatet. Dette kan lettvint oppnås ved å stenge ventilen 48 The grain size of the granular material in layer 24 can be varied. In general, a small grain size (to achieve maximum surface area) will increase the coalescing effect. If, however, the grain size is too small, the layer will tend to be re-sealed by fine, solid particles and heavy hydrocarbons. An appropriate size in practice is 0.5 to 4.0 mm. If sand with a grain size within the preferred range of 2-4 mm is used, the bed 24 will only rarely be resealed with solid particles for most applications. This is because fine particles will pass up through the layer and therefore do not cause clogging. Fine particles wetted by oil will tend to flow out with the oil. An analysis of. the solid particles in the oily water to be treated will give an indication of the desired grain size in layer 24 and the necessity of a coarse filter. before introduction into the device. If the grain size is chosen appropriately, it will only be necessary to wash the layer. If, however, large solid particles as well as heavy hydrocarbons are collected during a certain time, the layer 24 and the gravel layer -22 can be cleaned by a rapid return of water through the apparatus. This can easily be achieved by closing the valve 48

og åpne ventilen .50.. Denne siste, -ventil 50 er forbundet med en kilde for vaskevann som ikke. er vist på tegningen. Ventilen 32 i oljeutløpet skal likeledes;stenges, . og utløpet 12 åpnes til en kum eller annet vannreservoar. Vannet presses gjennom sjiktene 24 og 22 med en tilstrekkelig høy hastighet til å fjerne opp- and open the valve .50.. This last valve 50 is connected to a source for washing water which does not. is shown in the drawing. The valve 32 in the oil outlet must also be closed. and the outlet 12 is opened to a sump or other water reservoir. The water is forced through layers 24 and 22 at a sufficiently high speed to remove up-

samlede forurensninger. En rask oppadrettet utvasking kan oppnås total pollutants. A rapid upward washout can be achieved

ved å øke strømningshastigheten til omkring 14,7 liter/min/dm<2>by increasing the flow rate to about 14.7 litres/min/dm<2>

for å oppnå en utvidelse av sjiktet 24. to achieve an expansion of layer 24.

Et filter 41 kan anbringes i ledningen 46 for tilført oljéholdig A filter 41 can be placed in the line 46 for supplied oily

vann for å fjerne store faste partikler og "fremmedlegemer som er fuktet a<y> olje (f■. eks. ? 30yum) . Et etterbéhandlingsf ilter 40 kan forbindes méd renvannsutløpet 16 for å fjerne fine partikler som er fuktet av vann. water to remove large solid particles and "foreign bodies that are wetted with oil (eg ? 30yum). A post-treatment filter 40 can be connected to the clean water outlet 16 to remove fine particles that are wetted by water.

Som et resultat av forsøk paténtsøkerné har foretatt, foretrekkes bruken av sand e.l. belagt med gult svovel som oljekoalescerende medium ved utførelse av foreliggéndé oppfinnelse. Ved en forsøks-serie ble vann som inrieholt dispergert olje (40^um og mindre) ved en konsentrasjon på 200 ppm tilført til bunnen av en sammenpakket søyle med en oppadrettet hastighet svarende til 8,14 liter/min/dm<2 >tverrsnittsareal av sjiktet med gult>svovel. Materialet i den sammenpakkede søylen besto av sand med en kornstørrelse-på fra 0,8 til 2,0 mm belagt med svovel. Tykkelsen av svovelbelegget ut-gjorde omkring 0,1 mm. Sjiktet fastholdt til å begynne med en As a result of trials the patent applicant has carried out, the use of sand or the like is preferred. coated with yellow sulfur as an oil coalescing medium when carrying out the present invention. In a series of experiments, water as finely dispersed oil (40 µm and less) at a concentration of 200 ppm was fed to the bottom of a packed column at an upward velocity corresponding to 8.14 liters/min/dm<2 >cross-sectional area of layered with yellow>sulphur. The material in the packed column consisted of sand with a grain size of 0.8 to 2.0 mm coated with sulphur. The thickness of the sulfur coating was about 0.1 mm. The layer initially retained one

mengde svarende til 53 voliimenheter olje /volumenhet av mediet før oljen trengte gjennom. Ved en lignende prøve fastholdt et kommer-sielt varmebéhandlet ahtrasit-filter- bare 13 volumdeler. olje/1000 volumdeler filtermateriale. Etter gjennbmtrengning forble oljen i avløpet f ra ' antra~sit-f ilteiret finfordelt (40 ^um og mindre). amount corresponding to 53 volume units of oil / volume unit of the medium before the oil penetrated. In a similar test, a commercial heat-treated ahtrasite filter retained only 13 parts by volume. oil/1000 parts by volume filter material. After permeation, the oil in the effluent from the anthracite filter remained finely divided (40 µm and less).

Olje i avløpet fra sjiktet med svovelbelagt sand var i form av store dråper med en diameter på omkring 6,3 mm som steg opp til toppen av gjenhomløpsvannet og lett kunne oppsamles og fjernes. Oil in the effluent from the layer of sulphur-coated sand was in the form of large droplets with a diameter of about 6.3 mm which rose to the top of the recirculation water and could be easily collected and removed.

Et lignende forsøk ble foretatt under anvendelse av eh blanding av sand med en kornstørrelse på 2-4 mm og 10 vektsprosent pulverisert svovel med en kornstørrelse på 1-2 mm. Denne blanding koalescerte omkring 30-40%-av oljen til dråper av en størrelse på 3,2 til 6,3 mm, men omkring 20% passerte gjennom sjiktet i deri opprinnelige -fin-r fordelte tilstand. Dette viser at den tilgjengelige overflate av svovelet ikke var tilstrekkelig. A similar experiment was carried out using a mixture of sand with a grain size of 2-4 mm and 10% by weight of powdered sulfur with a grain size of 1-2 mm. This mixture coalesced about 30-40% of the oil into droplets of a size of 3.2 to 6.3 mm, but about 20% passed through the bed in its original finely divided state. This shows that the available surface of the sulfur was not sufficient.

Ifølge figur 1 blir oljen fjernet fra toppen av beholderen lo According to Figure 1, the oil is removed from the top of the container

og vannet fra .et lavereliggende utløp 16. Dette kan imidlertid endres som vist på.figur 2. Det indre av beholderen 10 kan være utført svarende til det som er vist på figur 1,. bare med den unn-tagelse at skjermplaten 21 ikke trenges ved utførelsen ifølge figur 2. Ifølge denne figur er det bar ett utløp fra beholderen, og dette er utløpet 52 ved toppen. Blandingen av olje og vann ledes til en skummetank 54, hvor oljen skummes av fra vannet. Denne skumningsprosess er mulig fordi oljen ved at det oljeholdige vann ledes gjennom det koalescerende medium, koalescerer i form. av store dråper med en diameter f.eks. på 6,3 mm og .større, og olje i form av dråper av en slik størrelse Ka. r Lett i-jernas ved en mekanisk skumningsprosess.. Strømningsretningen for det oljeholdige vann gjennom det koalescerende sjikt 24, er ikke kritisk. and the water from a lower outlet 16. However, this can be changed as shown in figure 2. The interior of the container 10 can be made similar to what is shown in figure 1. only with the exception that the screen plate 21 is not needed in the design according to Figure 2. According to this figure, there is only one outlet from the container, and this is the outlet 52 at the top. The mixture of oil and water is led to a foam tank 54, where the oil is skimmed off from the water. This foaming process is possible because the oil, by passing the oily water through the coalescing medium, coalesces in form. of large drops with a diameter e.g. of 6.3 mm and .larger, and oil in the form of drops of such a size Ka. r Easily ironed in by a mechanical foaming process. The direction of flow of the oily water through the coalescing layer 24 is not critical.

Selv om de foretatte forsøk alle er utført med oljeholdig vann Although the experiments carried out were all carried out with oily water

med en temperatur på 21 - 27°C, . antas det at systemet vil funk-sjonere ved i det vesentligste enhver temperatur mellom vannets frysepunkt og kokepunkt. with a temperature of 21 - 27°C, . it is assumed that the system will function at essentially any temperature between the freezing point and boiling point of water.

Figur 4 viser en særlig fordelaktig, modifikasjon av oppfinnelsen for nedadrettet strømning av det oljeholdige vann gjennom svovelsjiktet.for koalescering av den dispergerte olje. Figur 4 viser beholderen 10 med innløp 120 for oljeholdig vann ved toppen av beholderen 10.og et utløp 128 ved bunnen, hvilket utløp er for-, bundet med en skummetank 130. Et koalescerende sjikt 122 er anordnet i.beholderen.10 og er utført i likhet med sjiktet 24, Figure 4 shows a particularly advantageous modification of the invention for downward flow of the oily water through the sulfur layer for coalescing the dispersed oil. Figure 4 shows the container 10 with an inlet 120 for oily water at the top of the container 10 and an outlet 128 at the bottom, which outlet is connected to a foam tank 130. A coalescing layer 122 is arranged in the container 10 and is made similar to layer 24,

som beskrevet ovenfor i forbindelse med figur 1.. Det foretrekkes at kornstørrelsen av materialet i dette sjikt er på 1-4 mm. Sjiktet 122 hviler på et bære-medium 126 med lignende funksjoner som og eventuelt utført av lignende materiale som grus-sjiktet 22 ifølge figur 1. Plassert direkte på toppen.av sjiktet 122 er et annet sjikt 124 som fortrinnsvis har en kornstørrelse på 4-8 mm. Partiklene i sjiktet 124 kan være forholdsvis store partikler av gult svovel eller bestå av svovelbelagt sand. Sjiktet kan eventuelt også bestå av karbon eller andre partikler med liten spesi-fikk vekt, men det foretrekkes å anvende svovel, da dette bidrar til oppnåelse av den koalescerende virkning. Ved anvendelse av apparatet ifølge utførelsesformen som er vist på figur 4 inn-føres oljeholdig vann gjennom innløpet 120 og fordeles sideveis av toppsjiktet 124. Etterhvert som det oljeholdige vann strøm- as described above in connection with Figure 1. It is preferred that the grain size of the material in this layer is 1-4 mm. The layer 122 rests on a carrier medium 126 with similar functions to and possibly made of similar material as the gravel layer 22 according to Figure 1. Placed directly on top of the layer 122 is another layer 124 which preferably has a grain size of 4-8 etc. The particles in the layer 124 can be relatively large particles of yellow sulfur or consist of sulfur-coated sand. The layer may optionally also consist of carbon or other particles with a low specific weight, but it is preferred to use sulphur, as this contributes to achieving the coalescing effect. When using the device according to the embodiment shown in Figure 4, oily water is introduced through the inlet 120 and distributed laterally by the top layer 124. As the oily water flows

mer ned gjennom sjiktet 122, koalescerer oljepartiklene på samme måte som beskrevet ovenfor, hvor en oppadrettet strømning gjennom sjiktet 22 går videre gjennom sjiktet 24. Vannet og store.olje-dråper føres gjennom utløpet 128 til en skummetank 130 eller further down through the layer 122, the oil particles coalesce in the same way as described above, where an upward flow through the layer 22 continues through the layer 24. The water and large oil droplets are passed through the outlet 128 to a foam tank 130 or

annen anordning for separering av olje og vann. Da den dispergerte olje nå er koalescert, kan den lett fjernes.fra skumme-tanken. other device for separating oil and water. As the dispersed oil is now coalesced, it can be easily removed from the skimming tank.

Den mekaniske anordning som er illustrert på figur 4, tillater en ytterligere, men ikke foretrukket, modifikasjon av oppfinnelsen. Hvis det oljeholdige vann som skal behandles, inneholder forholdsvis små mengder (f.eks. under 100 ppm) av olje, men dessuten inneholder mer enn omkring 10 ppm av suspenderte faste partikler, vil det kunne være ønskelig å oppfange både oljen og de faste partikler samtidig i samme beholder. Dette kan oppnås ved å utføre det øvre sjikt 124 av svovel eller svovelbelagt sand (kornstørrelse 1-4 mm), mens det mellomliggende sjikt 122 er sand med en kornstørrelse på omkring 0,5 mm med eller uten svovelbelegg. Den nedadrettede strømning fort-settes inntil det øvre sjikt 124 er mettet med olje, eller det mellomliggende sjikt 122 er tilstoppet med ufiltrerte faste partikler. Ifølge denne modifikasjon stoppes strømningen av det oljeholdige vann før sjiktet 124 er mettet, slik at det ikke komme noe olje fra sjiktet 124. Dette metningspunkt kan bestemmes ved iakttagelse og ved eksperimenter. Når dette punkt er nådd, blir det samlede sjikt vasket ved tilbakestrøm-ning i oppadrettet retning med en hastighet (i almindelighet større enn 6 liter/min/dm ) tilstrekkelig til å utvide begge sjikt 122 og 124 og frigi oppfangede faste partikler og olje. Vaskevannet som er ladet med de faste partikler og koalescert olje, ledes oppad gjennom utløpet 128 til en séparatorbeholder, som kan bestå av en skummetank 130. The mechanical device illustrated in figure 4 allows a further, but not preferred, modification of the invention. If the oily water to be treated contains relatively small amounts (e.g. less than 100 ppm) of oil, but also contains more than about 10 ppm of suspended solid particles, it may be desirable to capture both the oil and the solid particles simultaneously in the same container. This can be achieved by making the upper layer 124 of sulfur or sulfur-coated sand (grain size 1-4 mm), while the intermediate layer 122 is sand with a grain size of about 0.5 mm with or without sulfur coating. The downward flow continues until the upper layer 124 is saturated with oil, or the intermediate layer 122 is clogged with unfiltered solid particles. According to this modification, the flow of the oily water is stopped before the layer 124 is saturated, so that no oil comes from the layer 124. This saturation point can be determined by observation and by experiments. When this point is reached, the combined bed is backwashed in an upward direction at a rate (generally greater than 6 litres/min/dm) sufficient to expand both beds 122 and 124 and release trapped solid particles and oil. The wash water, which is charged with the solid particles and coalesced oil, is directed upwards through the outlet 128 to a separator container, which may consist of a foam tank 130.

Claims

1. Process for removing oil from oily water in which the oil is dispersed, characterized by bringing the oily water into contact with sulfur in solid form, the oily water being passed through a layer of granular material which has a surface coating of sulfur in solid form, whereby the dispersed oil is coalesced and then separated from the water.

2. Method according to claim 1, characterized in that the sulfur coating has an average thickness of 0.1-3 mm.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the layer of granular material consists of sand coated with yellow sulphur, where the sand has a grain size of at least 0.5 mm.

4. Method according to claim 2 or 3, characterized in that the water containing the dispersed oil is led through the aforementioned granular material at a flow rate lower than the rate necessary for fluidizing the layer, preferably at a rate of no more than 8 litres/min/dm 2 of the cross-sectional area of the layer of granular material.

5. Apparatus for the removal of. oil from oily water by the method according to claim 1, characterized by a container (10) with an inlet (12,120) for oily water, an outlet (14) for the oil and an outlet (16) for water, alternatively a common outlet (128) ) for oil and water, as well as a layer (24,122) of granular material in the container (10), which layer has a large total surface area of yellow sulfur in solid form, such as a layer of sulfur-coated sand or of fine particulate sulfur.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that an inclined shield plate (21) is arranged in the container (10) which is in contact with the inner wall of the container below the water outlet (16) and ends above the water outlet (16) but below the oil outlet (14) at a distance from the inner wall of the container on the opposite side in relation to the water outlet (16).

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the container (10) is an upright container and has an oil outlet (14) at the top and a water outlet (16) at an intermediate position between the oil outlet (14) and the aforementioned layer (24) ).

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the container (10) is an upright container comprising a distribution plate (18) at the lower end at the inlet (12) for oily water, and a layer (22) of uncoated granular material arranged on the distribution plate (18) immediately below the layer (24) of granular material and with a larger grain size than this.

9. Apparatus according to one of the claims 5-8, characterized in that it comprises a foam tank (54) and devices (52) which connect the foam tank with the container's water outlet (16).

10. Apparatus according to one of claims 5-8, characterized in that it comprises a filter (40) and devices (17) which connect the filter to the water outlet (16).

11. Apparatus according to one of claims 5-10, characterized in that it comprises a filter (41) for the inlet water and devices (46) which connect the filter (41) to the inlet (12) of the container (10) for oily water.

12. Apparatus according to claim 5 for downward liquid flow, characterized in that the container (10) has an inlet (120) for oily water at the top and an outlet (128) at the bottom, a layer (122) of granular material with a diameter between 0 .5 and 4 mm in the container (10) with a large total surface of yellow sulfur in solid form, such as a layer of sulfur-coated sand or of small-particle sulfur, for coalescing the oil, means (124) for distributing incoming water over the cross-section of said layer (122), a porous material (126) for supporting said layer (122) in the container above the outlet (128), as well as devices (130) for separating coalesced oil from the water.

13. Apparatus according to claim 12 for simultaneous separation of oil and solid particles, characterized in that said layer (122) consists of granular material with a grain size within the range 0.5-4.0 mm, either coated or uncoated with sulphur, and that a second layer (124) of granular material is arranged over the first layer (122), where the second layer (124) has a surface of yellow sulfur in solid form substantially without any other form of sulfur.