NO140330B

NO140330B - DEVICE FOR SEPARATION OF OIL FROM A MIXTURE OF OIL AND WATER

Info

Publication number: NO140330B
Application number: NO750986A
Authority: NO
Inventors: Kenneth Herman Toft
Original assignee: Hartley Simon Ltd
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1979-05-07
Also published as: ES435837A1; AU7912175A; DE2512291A1; NO140330C; DE2512291C2; JPS50160872A; NL7503195A; CA1042819A; ZA751513B; JPS5523082B2; GB1469833A; NO750986L; IT1034538B

Description

Oppfinnelsen vedrører separering og fjerning av olje fra olje- og vannblandinger. The invention relates to the separation and removal of oil from oil and water mixtures.

Det er idag meget vanlig at vannet i sjøen, i havner, elver dreneringssystemer og avløpssystemer blir forurenset med olje» Særlig alvorlig er forurensningen av sjøen ved utilsik-tet eller tilsiktet lensing av olje fra oljetankskip, som f.eks» som et resultat av kollisjoner, tankrengjøring osv» It is very common today for the water in the sea, in ports, river drainage systems and sewage systems to be contaminated with oil" Particularly serious is the pollution of the sea by accidental or intentional discharge of oil from oil tankers, for example" as a result of collisions , tank cleaning, etc.»

Det er kjent separatorer hvor en blanding av olje og vann bringes til å strømme oppover i en skrå retning over an-ordninger som har en stor overflate, hvorved oljen separeres fra blandingen ved at oljen får kontakt med flaten. Slike kjente innretninger har den ulempe at fjerningen av den sepa-rerte olje fra resten innbefatter intim kontakt mellom de to, slik at en fullstendig separering av oljen hindres, som følge av en mulig sammenblanding av den oppsamlede olje med det ustrømmende vann» Separators are known where a mixture of oil and water is caused to flow upwards in an inclined direction over devices which have a large surface, whereby the oil is separated from the mixture by the oil coming into contact with the surface. Such known devices have the disadvantage that the removal of the separated oil from the rest involves intimate contact between the two, so that a complete separation of the oil is prevented, as a result of a possible mixing of the collected oil with the non-flowing water.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en innretning for separering av olje fra en blanding av olje og vann med unngåelse av de nevnte ulemper, The purpose of the present invention is to provide a device for separating oil from a mixture of oil and water while avoiding the aforementioned disadvantages,

ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en innretning for separering av olje fra en blanding av olje og vann, innbefattende en beholder med et innløp i den nedre del for innfø-ringen av blandingen og med et utløp for fraseparert olje i den øvre del, samt med et utløp for fraseparert vann, og med en skilleanordning av flex^e lag oppover skrånende omvendte, parallelt forløpne kanalelementer, hvilken skilleanordning er anordnet i beholderen og strekker seg fra beholderens nedre inn-løpsområde og skrått opp mot oljeutløpet, og det som kjenneteg-ner innretningen ifølge oppfinnelsen er at kanalelementene ut-gjøres av enløpskanalelementer og er anordnet i innbyrdes av- according to the invention, a device for separating oil from a mixture of oil and water is provided, including a container with an inlet in the lower part for the introduction of the mixture and with an outlet for separated oil in the upper part, as well as with a outlet for separated water, and with a separation device of flex^e layers upwardly sloping inverted, parallel running channel elements, which separation device is arranged in the container and extends from the lower inlet area of the container and obliquely up towards the oil outlet, and which characterizes the device according to the invention is that the channel elements consist of single-flow channel elements and are arranged in mutually

stander i de enkelte lag. stands in the individual teams.

Som følge av den spesielle anordning av kanalelementene vil det mellom dem dannes spalter hvor fraseparert vann kan strømme ned uten motstrømskontakt med den oppstrømmende olje i de omvendte kanalelementer. Slike motstrømmer er uøn-sket, fordi de bevirker medriving av olje. As a result of the special arrangement of the channel elements, gaps will form between them where separated water can flow down without countercurrent contact with the upflowing oil in the inverted channel elements. Such countercurrents are undesirable, because they cause entrainment of oil.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av underkravene som vedrører fordelaktige utførelser. Further features of the invention will emerge from the sub-claims relating to advantageous embodiments.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene som viser et utførelseseksempel. The invention shall be described in more detail with reference to the drawings which show an exemplary embodiment.

Figur 1 viser et sideriss med en sidevegg fjernet, figur 2 viser et snitt etter linjen 11-11 i figur 1, figur 3 viser et snitt etter linjen III-III i figur 1 og figur k viser en detalj av konstruksjonen i figur-ene 2 og 3, i større målestokk. Figure 1 shows a side view with a side wall removed, figure 2 shows a section along line 11-11 in figure 1, figure 3 shows a section along line III-III in figure 1 and figure k shows a detail of the construction in figures 2 and 3, on a larger scale.

Som det går frem av tegningene innbefatter innretningen en.beholder. Størstedelen av denne beholderen er i form av en oppover skrånende beholder 10 med rektangulært tverrsnitt. Denne beholder 10 munner ut i et kammer 11 ved sin øvre ende, og dette kammer utgjør resten av hele beholderen. Opp gjennom den skrå beholder 10 er anordnet en skillekonstruksjon 12 som består av flere innbyrdes avstandsplasserte og parallelt forløpende, omvendte kanalprofiler 13» Den nedre enden til skilleanordningen 12 har en avstand over bunnen av beholderen 10, og den øvre enden rager inn i kammeret 11, As can be seen from the drawings, the device includes a container. The majority of this container is in the form of an upwardly sloping container 10 with a rectangular cross-section. This container 10 opens into a chamber 11 at its upper end, and this chamber forms the rest of the entire container. Up through the inclined container 10 is arranged a separating structure 12 which consists of several mutually spaced and parallel running inverted channel profiles 13". The lower end of the separating device 12 has a distance above the bottom of the container 10, and the upper end projects into the chamber 11,

Hver av profilene 13 har L-form og de er anordnet i lag over hverandre. Profilene 13 i hvert lag er montert på flere i lengderetningen avstandsplasserte bærestenger lk„ De enkelte profiler 13 har innbyrdes avstand sideveis i hvert lag og det forefinnes også en avstand mellom hosliggende påhver-andre liggende lag. Hensiktsmessig er profilene 13 anordnet slik at de i tverrsnitt ligger i et mønster som vist i figur kB J. alternerende lag er da anordnet elementer 13a som fullfører skilleanordningen 12 og danner omvendte kanaler sammen med sideveggene i beholderen 10. Each of the profiles 13 is L-shaped and they are arranged in layers above each other. The profiles 13 in each layer are mounted on several longitudinally spaced supporting rods lk„ The individual profiles 13 are spaced laterally in each layer and there is also a distance between adjacent layers. Appropriately, the profiles 13 are arranged so that in cross-section they lie in a pattern as shown in figure kB J. Alternating layers are then arranged elements 13a which complete the separation device 12 and form inverted channels together with the side walls of the container 10.

Bunnveggen i beholderen 10 strekker seg oppover og The bottom wall of the container 10 extends upwards and

inn i kammeret 11 og danner en skjermplate 18 som avsluttes litt under den øverste enden til skilleanordningen 12. into the chamber 11 and forms a shield plate 18 which terminates slightly below the upper end of the separating device 12.

Et innløpsrør 15 for en blanding av olje og vann munner ut i flere dyser 16. Hver dyse har en plate 17 som sikrer at den væske som går inn i bunnen av beholderen 10 be-roliges før væsken strømmer oppover gjennom skilleanordningen 12. An inlet pipe 15 for a mixture of oil and water opens into several nozzles 16. Each nozzle has a plate 17 which ensures that the liquid entering the bottom of the container 10 is calmed before the liquid flows upwards through the separation device 12.

Bunnen av kammeret 11 er forsynt med et utløpsrør 19 for vannet. The bottom of the chamber 11 is provided with an outlet pipe 19 for the water.

Toppen av kammeret 11 er åpent mot atmosfæren, slik The top of the chamber 11 is open to the atmosphere, like this

at det dannes et lite reservoar 20 for oppsamling av olje. Oljen forlater reservoaret 20 over et overløp 21 og går inn i et kammer 22 hvorfra den kan gå ut gjennom et rør 23. that a small reservoir 20 is formed for the collection of oil. The oil leaves the reservoir 20 over an overflow 21 and enters a chamber 22 from where it can exit through a pipe 23.

Ved bruk av innretningen går oljen og vannblandingen inn i beholderen 10 og strømmer oppover gjennom de omvendte kanaler i skilleanordningen 12. Innretningens geometri er be-stemt under hensyntagen til den påtenkte strømningshastighet for væsken, slik at man er sikret laminær strømning. Etter som blandingen strømmer oppover vil oljedråper danne seg og flyte opp og få kontakt med undersidene av profilene 13. Oljedråpene vil fanges opp i profilenes toppunkter (sett i tverrsnitt) og vil på denne måten separeres fra resten av strøm-men. Lengden til skilleanordningen 12 er slik at man er sikret at i det vesentlige all oljen i blandingen vil være separert som nevnt foran når blandingen når frem til den øvre enden av skjermplaten 18. When using the device, the oil and water mixture enters the container 10 and flows upwards through the inverted channels in the separating device 12. The geometry of the device is determined taking into account the intended flow rate for the liquid, so that laminar flow is ensured. As the mixture flows upwards, oil droplets will form and float up and make contact with the undersides of the profiles 13. The oil droplets will be captured at the top points of the profiles (seen in cross-section) and will in this way be separated from the rest of the stream. The length of the separation device 12 is such that it is ensured that essentially all the oil in the mixture will be separated as mentioned above when the mixture reaches the upper end of the screen plate 18.

Den oljen som er fanget opp i profilene 13 strømmer oppover langs profilene, helt opp til den øverste enden av skilleanordningen 12, hvorfra oljen flyter opp og samles i reservoaret 20. Resten av strømmen, i det vesentlige oljefritt vann, vil falle ned og ut fra de omvendte kanaler som dannes av profilene 13. The oil that is captured in the profiles 13 flows upwards along the profiles, right up to the top end of the separation device 12, from where the oil floats up and collects in the reservoir 20. The rest of the flow, essentially oil-free water, will fall down and out from the inverted channels formed by the profiles 13.

Vann som faller ut av en omvendt kanal i et øvre lag, kan falle ned gjennom de underliggende lag uten å få kontakt med oljestrømmene som beveger seg oppover i disse lag. Alt vannet som kommer fra skilleanordningen 12 går nedover og gjennom kammeret 11 og ut i utløpet 19»Water falling out of a reverse channel in an upper layer can fall down through the underlying layers without making contact with the oil flows moving upwards in these layers. All the water coming from the separation device 12 goes down and through the chamber 11 and out into the outlet 19"

Sedimenter i blandingen som eventuelt utskilles fra den oppadgående strøm vil" falle ned til bunnen av beholderen 10, idet sedimentene da beveger seg langs de øvre flater av profilene 13» Slikt materiale kan lett fjernes fra bunnen av beholderen 10 ved normale vedlikeholdstiltak. Sediments in the mixture that are possibly separated from the upward flow will "fall down to the bottom of the container 10, as the sediments then move along the upper surfaces of the profiles 13". Such material can be easily removed from the bottom of the container 10 by normal maintenance measures.

Strømningshastigheten til blandingen gjennom innretningen begrenses av kravet om ikke-turbulent eller laminær strømning. Ønsker man økede hastigheter for å få større gjen-nomstrømningsmengde må man derfor øke størrelsen til innretningen. Man behøver ikke nødvendigvis øke lengden til kanal-profilene 13» men kan i stedet øke deres antall, slik at man altså øker tverrsnittsarealet til skilleanordningen 12 0 I større innretninger kan man ha parvis anordning av skillean-ordninger 12, anordnet rygg mot rygg. The flow rate of the mixture through the device is limited by the requirement for non-turbulent or laminar flow. If you want increased speeds to get a larger flow rate, you must therefore increase the size of the device. One does not necessarily need to increase the length of the channel profiles 13", but can instead increase their number, so that the cross-sectional area of the separating device 12 is thus increased. In larger devices, one can have paired arrangements of separating devices 12, arranged back to back.

Innretningen er særlig godt egnet for bruk ombord i skip for fjerning av oljeflekker på overflaten. Oljeflekken kan pumpes ombord i skipet og føres gjennom innretningen. Den fraseparerte oljen lagres ombord i skipet eller føres over til et annet skip mens vannet går ut i sjøen igjen. Da innretningen i det vesentlige er lukket, vil innretningens funksjon ikke i vesentlig grad forstyrres av bevegelser som man må regne med når innretningen er montert ombord i et skip. Under spesielt vanskelige forhold kan det være nødvendig å lade toppen av kammeret 11 med en oljemengde som en sikkerhet mot overstrøm-ning av vann over overløpet 21 og inn i oljerøret 23. The device is particularly suitable for use on board ships for the removal of oil stains on the surface. The oil slick can be pumped on board the ship and passed through the facility. The separated oil is stored on board the ship or transferred to another ship while the water goes back into the sea. As the device is essentially closed, the function of the device will not be disturbed to a significant extent by movements that must be expected when the device is mounted on board a ship. Under particularly difficult conditions, it may be necessary to fill the top of the chamber 11 with a quantity of oil as a safeguard against overflow of water over the overflow 21 and into the oil pipe 23.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til de overnevnte eksempler0 Eksempelvis kan rommet under skilleanordningen 12 og dysene 16 være pakket med labyrintanordninger, f.eks såkalte Raschig-ringer eller lignende fyllmaterialer. The invention is of course not limited to the above-mentioned examples0 For example, the space under the separating device 12 and the nozzles 16 can be packed with labyrinth devices, for example so-called Raschig rings or similar filling materials.

Innretningen kan være anordnet i en beholder med ho-vedsakelig konisk eller pyramideform. Flere samlinger av profiler kan være anordnet inne i beholderen, og deres øvre ender kan da konvergere mot tankens topp. The device can be arranged in a container with a mainly conical or pyramidal shape. Several sets of profiles can be arranged inside the container, and their upper ends can then converge towards the top of the tank.

Claims

1. Device for separating oil from a mixture of oil and water, including a container with an inlet in the lower part for introducing the mixture and with an outlet for separated oil in the upper part, as well as with an outlet for separated water, and with a separation device of several layers of upwardly sloping inverted, parallel running channel elements, which separation device is arranged in the container and extends from the container's lower inlet area and obliquely up towards the oil outlet, characterized in that the channel elements are made up of single-flow channel elements (13, 13a). and are arranged in mutual distances in the individual layers.

2. Device according to claim 1, characterized in that each channel element has an L-shaped cross-section.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the channel elements from layer to layer are mutually offset by a distance equal to half the distance between the elements in the individual layers. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the channel elements (13, 13a) are assembled in a tubular inclined housing (lo) which opens at the top into a chamber (11) and in that the channel elements extend a distance into the chamber and a bottom part of the housing wall extends into the chamber as a bottom screen (18) for the channel elements, which bottom screen terminates before the top ends of the channel elements.