PL164829B1

PL164829B1 - Sposób I urzadzenie do odzyskiwania uzytecznego produktu z oleju odpadowego PL PL

Info

Publication number: PL164829B1
Application number: PL89281483A
Authority: PL
Inventors: Edward C Shurtleff
Original assignee: Patent Holdings Ltd
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1994-10-31
Also published as: DE68911448D1; AU628079B2; NO893721D0; EP0360500A2; ATE98672T1; JPH0819424B2; CN1019985C; FI894426A; EP0360500B1; NZ230684A; MX172063B; ZA897091B; DK454189D0; DE68911448T2; CA1309370C; ES2049329T3; AU4146289A; CS537289A2; IE64908B1; DD289555A5

Abstract

1. Urzadzenie do odzyskiwania uzytecznego produktu z oleju odpadowego zawierajace; srodki do zasilania olejem, za pomoca których olej odpadowy doprowadzany jest do urzadzenia; kociol polaczony przewodem ze srodkami do zasilania olejem, przysto- sowany do odbioru od nich oleju, przy czym kociol zawiera pierwszy przewód wylotowy do odparowa- nych lzejszych weglowodorów i drugi przewód wylo- towy do nieodparowanych ciezszych weglowodorów; oraz podgrzewacz do podgrzewania oleju odpadowe- go w kotle do takiej temperatury, przy której lzejsze weglowodory odparowuja z oleju odpadowego, lecz takiej przy której ciezsze weglowodory nie odparowu- ja i przy tym zatrzymuja zanieczyszczenia, znamien- ny tym, ze srodki do zasilania olejem (19, 45, 46) obejmuja srodki (20,40,43,45,44,46,70) regulacji poziomu do regulowania poziomu oleju w kotle (18) dla zapewnienia ciaglosci dzialania urzadzenia; i ze kociol (18) polaczony jest funkcjonalnie ze srodkami do jednostopniowego podgrzewania (15, 16, 18) i oddzielania (25, 26, 22, 56) a ponadto urzadzenie zawiera kondensator. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do odzyskiwania użytecznego produktu z oleju odpadowego, a w szczególności sposób usuwania różnych zanieczyszczeń znajdujących się w odpadowym oleju, które powodują, że on nie nadaje się do ponownego zastosowania jako olej opałowy lub jako paliwo do wysokoprężnych silników itp.

W tym opisie określenie olej odpadowy dotyczy oleju, który był użyty jako olej silnikowy, lub jako jakiś inny olej smarowy. W praktyce wymienia się takie oleje okresowo. Spuszczony olej odpadowy zawiera zazwyczaj duże ilości zanieczyszczeń, w skład których mogą wchodzić brudy, cząstki metaliczne włącznie z ciężkimi metalami, takimi jak molibden, chrom, kadm, wanad, miedź itp), tlenki i sole, benzyna i dodatki do benzyny, takie jak trójtlenek ołowiu, jak również detergenty i dodatki dla ulepszenia charakterystyki pracy silnika.

W północnej Ameryce produkuje się co roku wiele milionów galonów olejów odpadowych. W przeszłości olej odpadowy był używany na brudnych drogach dla zmniejszenia zakurzenia, lub po prostu był wyrzucany do kanalizacji lub do zbiorników w terenie. Jednak coraz bardziej uważa się takie sposoby używania oleju odpadowego jako nierozpuszczalne zanieczyszczenie środowiska węglowodorami. W pewnym zakresie stosuje się ponowną rafinację odpadowego oleju. Jednak znane sposoby ponownej rafinacji odpadowego oleju wymagają skomplikowanej przeróbki chemicznej i na ogół nie dają wyrobu wysokiej jakości. Ponadto koszty przewozu zmniejszają ekonomiczne korzyści takiego sposobu wykorzystywania odpadowego oleju.

W przeszłości proponowano również używanie odpadowego oleju jako oleju opałowego. Jednak znane typy palenisk do spalania takiego oleju spotkały się z ograniczonym powodzeniem. W czasie zwyczajnego spalania odpadowego oleju zbierają się w palenisku pozostałości. Te pozostałości składają się z różnych zanieczyszczeń i cięższych węglowodorów, które tworzą twardą wiążącą żywicę. Na skutek tego musi się często, najczęściej dwa razy dziennie, oczyszczać' palniki z zebranych na nich twardych pozostałości. W celu wyczyszczenia palników trzeba zgasić palenisko i zostawić je w spokoju dla ostygnięcia. To jest bardzo niewygodne i powoduje zmniejszenie efektywności pracy. Ponadto usuwanie ochłodzonych i stwardniałych pozostałości z palników jest trudnym zabiegiem wymagającym pracy z dużym fizycznym wysiłkiem.

Celem niniejszego wynalazku jest uniknięcie lub zmniejszenie wad dotychczasowego stanu techniki w tym zakresie.

Urządzenie według wynalazku składa się ze znanych środków do zasilania olejem, z kotła, z podgrzewacza i ze środków do oddzielania. Kocioł jest połączony przewodami ze środkami do zasilania olejem i jest dostosowany do odbierania z nich oleju odpadowego. Podgrzewacz jest używany do podgrzewania odpadowego oleju w kotle do takiej temperatury, przy której lzejsze węglowodory odparowują z odpadowego oleju, lecz przy której cięższe węglowodory pozostają nieodparowane i zatrzymują w ten sposób zanieczyszczenia. Środki oddzielające, w kotle oddzielają lotne węglowodory lżejsze od nielotnych cięższych węglowodorów i zanieczyszczeń.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że środki do zasilania olejem obejmują środki do regulowania poziomu oleju dla umożliwienia ciągłego działania urządzenia

164 829 oraz tym, że kocioł połączony jest funkcjonalnie ze środkami do jednostopniowego podgrzewania i oddzielania i jest przystosowany do działania zasadniczo przy ciśnieniu atmosferycznym. Środki oddzielające są nierozłącznie połączone z kotłem, przy czym kocioł posiada pierwszy przewód wylotowy dostosowany do odparowania odparowanych lżejszych węglowodorów, oraz drugi przewód wylotowy dostosowany do odprowadzania nieodparowanych ciężkich węglowodorów i zanieczyszczeń.

Ze zdziwieniem odkryto, że takie urządzenie stwarza proste i skuteczne środki do usuwania zanieczyszczeń z oleju odpadowego nadającego się do powtórnego użycia jako oleju opałowego lub jako paliwa do wysokoprężnych silników. W najkorzystniejszych rozwiązaniach urządzenie posiada ponadto kondensator do kondensowania odparowanych lżejszych węglowodorów w celu uzyskania płynnego produktu z ropy naftowej, i również posiada zbiornik dla zbierania oddzielonych nieodparowanych ciężkich węglowodorów i zanieczyszczeń dla ułatwienia okresowych odprowadzeń.

Sposób według niniejszego wynalazku przewiduje znane operacje przerabiania odpadowego oleju takie jak: podgrzewania odpadowego oleju w kotle do takiej temperatury, przy której lżejsze węglowodory odparowują, lecz przy której cięższe węglowodory nie odparowują zatrzymując w ten sposób zanieczyszczenia, i następnie operacje oddzielania odparowanych lżejszych węglowodorów od nieodparowanych cięższych węglowodorów i zanieczyszczeń. W korzystnych rozwiązaniach temperatura pracy w kotle mieści się w zakresie od 315° do 426°C. Korzystnie jest, jeżeli ta temperatura wynosi około 343°C. W najkorzystniejszym sposobie odparowane lżejsze węglowodory są następnie kondensowane dla wytworzenia odzyskanego płynnego produktu ropnego, z którego przynajmniej część zostaje następnie spalona dla nagrzania odpadowego oleju w kotle.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że operacje podgrzewania, odparowywania i oddzielania są wykonywane jako jednoetapowe w zbiorniku przy zasadniczo ciśnieniu atmosferycznym.

Niniejszy wynalazek stwarza bezpiecze, efektywne i wszechstronne środki do przeróbki odpadowego oleju, odzyskiwania z niego użytecznego produktu ropnego; który może być użyty na rozmaite sposoby, szczególnie jako olej opałowy oraz jako paliwo dla wysokoprężnych silników. Osadowy produkt uboczny pochodzący z ciężkich węglowodorów i zanieczyszczeń musi zawsze być gdzieś odprowadzony. Jednak w typowych przypadkach on przedstawia w przybliżeniu tylko dziesiątą część objętości odpadowego oleju doprowadzonego do urządzenia. W niektórych przypadkach będzie możliwe odzyskanie cennych metali z osadowego produktu.

Urządzenie według niniejszego wynalazku może być skonstruowane i może być używane przy nakładzie kosztów stanowiących tylko mały ułamek kosztów zakładu do ponownej rafinacji oleju. Z tego powodu przemysłowe i handlowe przedsiębiorstwa (takie jak stacje obsługi samochodów) i inne, które gromadzą duże ilości odpadowego oleju, mogą używać odpadowy olej raczej jako cenny produkt uboczny, niż płacić za jego usuwanie.

Przedmiot wynalazku jest wyjaśniony poniżej na przykładzie wykonania na podstawie załączonego rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie jedną postać wykonania urządzenia będącego przedmiotem niniejszego wynalazku, fig. 2 - alternatywną postać wykonania urządzenia według niniejszego wynalazku, w bocznym widoku przekroju poprzecznego, fig. 3 - część urządzenia z fig. 2 w widoku z góry, w przekroju wzdłuż linii zaznaczonej na fig. 2 przez 3- 3.

Na fig. 1 widzimy przede wszystkim konstrukcję obudowy 10 posiadającą zamkniętą zasadniczo komorę 11 i drugą zasadniczo zamkniętą komorę 12, przy czym pierwsza komora 11 i drugakomora 12 są zasadniczo od siebie oddzielone wspólną ścianą 13, lecz są przepływowo połączone^ze sobą poprzez otwór 14 w ścianie 13. Skrzynia ogniowa 15 w pierwszej komorze 11 posiada oddzieloną komorę ogniową 16 razem z palnikiem 17 oraz zk<^l^^^^ 18 do destylacji, w którym olej odpadowy jest ogrzewany. Olej odpadowy jest doprowadzany ze zbiornika składowego 19 poprzez komorę pływakową 20 do kotła 18. Poziom oleju wewnątrz kotła jest

164 829 sterowany komorą pływakową 20. Komora pływakowa 20 jest szczelna, lecz rura odpowietrzająca 21 przechodzi pomiędzy kotłem 18 i komorą pływakową 20 do wyrównania ciśnienia. Kocioł 18 jest umieszczony ponad komorą ogniową 16, i odległość pomiędzy nimi w skrzyni ogniowej 15 jest taka, że gdy urządzenie pracuje (to znaczy, że spala się olej), temperatura na wysokości kotła 18 wynosi w przybliżeniu 33O°C. Przy tej temperaturze lżejsze węglowodory odparowują i skrakowane wychodzą z kotła poprzez wylot 25. Osad składający się z nieodparowanych cięższych węglowodorów i zanieczyszczeń stopniowo gromadzi się w dennej części 23 kotła 18. Ten osad odprowadza się poprzez spust 23 do zbiornika 24 na osad i następnie usuwa się go w sposób ostateczny z urządzenia. W przypadku nie odprowadzenia osadu poziom oleju i osadu w kotle 18 podnosi się do poziomu zamknięcia komory pływakowej 20 i wówczas nie może przepłynąć więcej oleju do kotła 18 i urządzenie zostaje automatycznie zatrzymane i ostatecznie wyłączone.

Odparowane lżejsze węglowodory wychodzą z kotła 18 poprzez wylot 25 i następnie poprzez wymiennik ciepła 26 umieszczony przed dmuchawą 27, gdzie zostają ochłodzone i skondensowane. Ciepło oddane poprzez wymiennik ciepła 26 przechodzi wzdłuż strumienia powietrza wytworzonego przez dmuchawę 27 poprzez drugą komorę 12 i poprzez otwór 14 do pierwszej komory 11 i w ten sposób zostaje odzyskane dla nagrzewania.

Skondensowane lżejsze węglowodory tworzą w ten sposób odzyskany płynny produkt ropny, który przechodzi do zbiornika pośredniego 28. Odzyskany olej może być stamtąd odprowadzony dla użycia go gdziekolwiek, lub dla doprowadzenia go do palnika 17 poprzez pompę 30. Komora ogniowa 16 jest podobna do skrzyni ogniowej zwykłego paleniska olejowego. Ciepło ze skrzyni ogniowej l5 przechodzi poprzez pierwszą komorę 11 do przewodu ogrzewczego 31, który łączy się z układem ogrzewania budynku. Gazy spalinowe wylatują poprzez kanał dymowy 32.

Palnik 17 paleniska może być zwykłym palnikiem typu kotłowego. Alternatywnie może być użyty również palnik typu pistoletowego. Jeżeli używa się palnika typu pistoletowego, wówczas olej odzyskany powienien być doprowadzony za pomocą hydraulicznej pompy utrzymywanej w temperaturze około 60°C w ogrzewanej kąpieli wodnej, i przy tym powienien być użyty równoległy nagrzewacz dla utrzymania temperatury dyszy wylotowej palnika około 40°C, odpowiednio do lepkości odzyskanego oleju.

Figura 1 przedstawia prostą postać wykonania urządzenia według niniejszego wynalazku w celu zilustrowania podstawowych zasad pracy urządzenia. Obecnie, nawiązując do fig. 2 i 3, będzie opisana pożądana postać wykonania urządzenia według niniejszego wynalazku. W celu uproszczenia i skrócenie opisu podobnym częściom składowym nadano te same oznaczniki, jAkich użyto dla prostej postaci wykonania przedstawionej na fig. 1, i nie powtarza się opisu tych części.

W tej postaci wykonania zbiornik 19 do przechowywania i składowania oleju jest zamontowany w konstrukcji obudowy 10. Gdy pooziom odpadowego oleju w zbiorniku do przechowywania i zasilania spadnie poniżej uprzednio ustalonej granicy, przełącznik pływakowy 40 uruchomi pompę napędzaną silnikiem w celu dostarczenia więcej oleju odpadowego z zewnętrznych zbiorników do odbierania i magazynowania odpadowego oleju. Gdy włączy się napęd dla uruchomienia urządzenia, zawór solenoidowy 43 zostanie otwarty w celu umożliwienia przepływu oleju ze zbiornika do zasilania i przechowywania i zostanie uruchomiona pompa zasilająca 45 napędzana silnikiem. Odpadowy olej przepływa najpierw ze zbiornika 19 zasilania i przechowywania przez filtr 41 w kształcie litery Y, który usuwa brudne cząsteczki i porwaną z olejem wodę. W typowych olejach odpadowych największą część porwanej wody można usunąć, gdy olej jest przytrzymywany w zewnętrznych zbiornikach odbiorcznych, składowych, osadzających. Reszta porwanej wody, która jest oddzielana za pomocą filtra o kształcie litery Y spływa do zbiornika 42 na wodę, z którego może być okresowo usuwana poprzez spust 35 wody, po otworzeniu zaworu 36.

Gdy zawór solenoidowy 43 jest otwarty, olej odpadowy jest dostarczany poprzez pompę zasilającą 45 i także poprzez zawór iglicowy 44 do zbiornika 46 wstępnego nagrzewania. Zawór

164 829 iglicowy 44 może przepuszczać olej odpadowy w ilości około 23 litrów na godz. Pompa zasilająca dostarcza olej odpadowy, niezależnie od przepływu przez zawór iglicowy, w ilości około 15 litrów na godz.. W ten sposób w czasie pracy ilość dostarczanego odpadowego oleju zmienia się od około 16 do 38,5 litrów na godz..

W czasie pracy zbiornik 46 wstępnego nagrzewania nagrzewa olej odpadowy do temperatury około od 80 do 135°C. Olej odpadowy jest przenoszony ze zbiornika 46 wstępnego nagrzewania do kotła 18. W tej postaci wykonania urządzenia kocioł posiada pochyłe dno opierające się na ześlizgach 47, na skutek czego można usunąć kocioł 18 ze skrzyni ogniowej 15 jak szufladę dla ułatwienia okresowego oczyszczania itp. Dwie ukośnie ustawione przegrody 48 wznoszą się pionowo do góry od dna i są nachylone względem przeciwległych boków kotła 25, na skutek czego osad, który gromadzi sie na dnie 23 kotła 18, przepływa w dół od jednej bocznej ściany do drugiej bocznej ściany po nachylonym dnie dokoła przegród 48. Odparowane lżejsze węglowodory wylatują przez górną część 49 i następnie przez wylot 25.

Gdy poziom odpadowego oleju w kotle 18 dojdzie do z góry ustalonej wysokości określonej jako niski poziom pływakiem 72 w komorze pływakowej 20, włącza się przełącznik dla uruchomienia palnika 17 i pompy paliwowej 30. Na skutek tego palnik zaczyna płonąć i nagrzewać skrzynię ogniową 15 razem z kotłem 18. Palnik 17 jest umieszczony w ogniotrwałym naczyniu 57 podtrzymywanym podporą 58 naczynia. Palnik może spalać odzyskany olej pochodzący ze zbiornika składowego 28, lub z zewnętrznego zapasu zwykłego oleju paliwowego. Zawór 51 dla odzyskanego oleju i zawór 52 dla zwykłego oleju paliwowego są ręcznie otwierane i zamykane dla doboru odpowiedniego paliwa. Pompa 30 znajduje się w wodnym zbiorniku zanurzeniowym 53 nagrzewanym elektryczną cewką nagrzewającą 54 dla utrzymywania temperatury w zbiorniku zanurzeniowym około 50°C. Prąd do cewki nagrzewającej 54 oraz do równoległego nagrzewacza przy dyszy palnika 17 jest dostarczany z niezależnego źródła, na skutek czego zawsze jest utrzymywana wystarczająco wysoka temperatura linii dostawy paliwa, pompy i palnika dla przerabiania odzyskanego w urządzeniu oleju, który posiada lepkość wyższą niż zwykłe oleje paliwowe dla palenisk. Ciśnienie w linii zasilania paliwem może być regulowane za pomocą nadmiarowego zaworu 56 ciśnieniowego i może być kontrolowane za pomocą wskaźnika 55 ciśnienia. Stwierdzono, że jest pożądane ciśnienie robocze około 8,5 kg/cm².

Gdy palnik 17 i pompa paliwowa 30 zostaną uruchomione przełącznikiem 72 pływaka niskiego poziomu, wówczas przekaźnik cewkowy automatycznie wyłącza pompę zasilającą 45 i zamyka zawór solenoidowy 43. W ten sposób, narazie, nie doprowadza się dalszych ilości oleju odpadowego do urządzenia. Olej odpadowy znajdujący się już w kotle 18 jest stopniowo nagrzewany ciepłem z palnika 17 aż do uzyskania temperatury destylacji około 330°C. Przy tej temperaturze lżejsze węglowodory zostają odparowane i wylatują przez wylot 25 do wymiennika ciepła 26, podczas gdy osad osiada na dnie 23 kotła 18 i stopniowo wychodzi przez spust 22. Gdy odparowane lżejsze węglowodory ulotnią się i wejdą do wymiennika ciepła 26, temperatura wymiennka ciepła 26 podwyższy się. W ten sposób podwyższająca się temperatura wymiennika ciepła 26 wskazuje, że odpadowy olej w kotle osiągnął temperaturę parowania. To jest wykorzystane przez sygnał wskazujący, że urządzenie jest gotowe do pracy w stanie ustalonym. Termopara zamontowana w połowie drogi na wymienniku ciepła 26, reaguje, gdy temperatura dojdzie do 40°C, i uruchamia przekaźnik cewkowy dla przekazania energii do palnika 17 i pompy paliwowej 30 inną drogą dla pracy w warunkach ustalonych. Na tej drodze znajduje się wyłącznik bezpieczeństwa, który wyłącza dopływ energii, gdy z jakichkolwiek powodów zatrzyma się dmuchawa 27. Termopara otwiera również zawór solenoidowy 43 i uruchamia pompę zasilającą 45, na skutek czego olej odpadowy ponownie zaczyna płynąć ze zbiornika 19 składowania i zasilania poprzez wstępny podgrzewacz 48 do kotła 18. Poziom oleju w kotle 18 podnosi się do uprzednio ustalonego pływakiem 70 w komorze pływakowej 20 poziomu. Pływak 70 steruje poziomem oleju w pracy w kotle 18 przez otwieranie i zamykanie zaworu iglicowego 44 dla dostosowania całkowitej ilości oleju do potrzeb urządzenia. W typowych rozwiązaniach urządzenie pracuje w warunkach ustalonych z wydajnością około 35 do 38 litrów na godz.. Termopara na wymienniku ciepła 26 również uruchamia pompę 66 do usuwania osadu.

164 829

Zbiornik składowy 28 posiada miskę 50 na dolnej stronie jego wierzchniej pokrywy, w której gromadzą się skondensowane lżejsze węglowodory. Druga rura przebiega z tego miejsca do komina 32, na skutek czego nieskondensowane pary wchodzące do zbiornika składowego 28 są odsysane razem z gazami wylotowymi. W pracy stwierdzono tylko bardzo małą ilość znajdujących się tam lotnych składników. Przełącznik pływakowy 59 w zbiorniku składowym uruchamia pompę napędzaną silnikiem, która odciąga część odzyskanego płynnego oleju ze zbiornika składowego 28 do zewnętrznego zbiornika do składowania, jeżeli poziom oleju w zbiorniku składowania 28 przekracza poziom z góry ustalony.

Osad przechodzi ze spustu 22 do zbiornika 60 osadzającego, a stamtąd przechodzi poprzez wymiennik ciepła 64 i zawór solenoidowy 65 do pompy 66 na osad. Pompa 66 na osad wysysa osad do zewnętrznego zbiornika do składowania w ilości około 1,9 do 2,6 litra na godzinę. Zawór solenoidowy 65 skierowuje strumień poprzez jedną z dwóch gałęzi emanacyjnych. Zawór solenoidowy jest z góry nastawiony na skierowywanie strumienia normalnie poprzez gałąź prowadzącą do pompy 66 na osad. Jednak on może być też uruchamiany dla skierowania strumienia do pompy 67 zamykającej. Trójnik włącza do linii opróżniania osadu zbiornik osadowy 60 chłodzący oraz wymiennik ciepła 64 i prowadzi do zbiornika 61 przekazującego, a stamtąd do komory pływakowej 20. Zbiornik 61 przekazujący posiada rurę odpowietrzającą 62 z zaworem 63 dla wypuszczania uchwyconego powietrza i jest włączony w obieg dla zmniejszenia przenoszenia ciepła do komory pływakowej.

Gdy urządzenie zostanie ręcznie wyłączone, następuje odcięcie dopływu prądu do pompy zasilającej 45 i do pompy 66 na osad, a zawór solenoidowy 43 jest zamknięty. Jednak urządzenie pracuje w dalszym ciągu aż do obniżenia się poziomu oleju w kotle 18 do poziomu pływakowego wyłącznika 72 niskiego poziomu. Wówczas wyłącznik pływakowy niskiego poziomu przecina dopływ paliwa do palnika 17 i do pompy paliwowej 30. Wtedy urządzenie stygnie przez około dwie godziny. Gdy temperatura osadu w spuście 22 bezpośrednio ponad zbiornikiem 60 do osadzania i chłodzenia spadnie do 45°C, termopara uruchamia zawór solenoidowy 65 zamykający gałąź wiodącą do pompy 66 osadu i otwiera gałąź prowadzącą do pompy 67 pracującej przy wyłączonym urządzeniu i uruchamia pompę 67. Wówczas zostaje całkowicie usunięty z urządzenia osad i resztki pozostającego oleju do zewnętrznego zbiornika do składowania osadu. Gdy temperatura spustu osadu bezpośrednio przed pierwszym zbiornikiem 60 do osadzania i chłodzenia obniży się do 32°C, to wskazuje to, że linia jest opróżniona, termopara przestawia zawór solenoidowy 65 i wyłącza pompę 67 pracującą przy wyłączonym urządzeniu.

Jeżeli wyczerpałby się olej odpadowy w urządzeniu, albo powstałoby jakieś zablokowanie w linii zasilania, poziom oleju w kotle obniży się do poziomu przełącznika 72 pływakowego niskiego poziomu. To odcina dopływ paliwa do palnika 17 i do pompy paliwowej 3θ i wyłącza pompę zasilającą 45 i zamyka zawór solenoidowy 43. Urządzenie stygnie i następnie opróżnia się w sposób uprzednio opisany.

Jeżeli wystąpiło zatkanie linii za urządzeniem, poziom oleju podniesie się w kotle 18 do poziomu wyłącznika pływakowego 71 wysokiego poziomu. To również spowoduje odcięcie dopływu energii do palnika 17 i do pompy paliwowej 30 i wyłączenie pompy zasilającej 45 i zamknięcie zaworu solenoidowego 43.1 znowu urządzenie zatrzyma się i zacznie stygnąć, a następnie samo opróżni się.

Urządzenia kontrolujące górne granice skrzyni ogniowej 15 i w wymienniku ciepła 26 również wyłączają automatycznie w podobny sposób urządzenie, gdy temperatury miejscowe przekraczają z góry określone granice, co może się zdarzyć na przykład, jeżeli niewłaściwe produkty ropy naftowej, takie jak benzyna, zostaną nieumyślnie dodane do zbiornika 19 do zasilania i składowania.

Przykład I. Ten przykład ilustruje możliwości zastosowania i sprawność działania przedmiotu wynalazku.

Prototypowe urządzenie, zasadniczo takie, jak przedstawiono na fig. 1, z palnikiem naczyniowym, było sprawdzane zgodnie z niżej podaną metodą postępowania. Próbka typowego używanego oleju silnikowego w ilości około 95 litrów, otrzymana ze stacji obsługi pojazdów

164 829 silnikowych, zastała wprowadzana Ca zbiornika do składowania i zasilazia, komary pływakowej i kotła. Urządzenie uruchomiono używając dwóch kubków (około 450 gr) zwykłego aleju paliwowego zr 1 (nafta). Komora ogniowa była tak zagrzewana, że temperatura kotła zbliżała się do 330°C i urządzenie pracowało w spasób ciągły przez 24 goCziny. W czasie pracy urządzenie pobierała około 19,3 litra adpadawego oleju za godzinę. Z tej ilaści było pobierane około 3,4 litra za godzinę na spalanie w kamarzo ogniowej wytwarzając akoła 38θθ0θ kcal na gaCzinę za zagrzewanie oleju aCpadowega. W zbiorniku do przechawywazia zbierało się akała 14 litrów na godzizę dodatkowego odzyskanego oleju oraz okała 1,8 litra na goCzizę osadu w zbiorniku za osad.

Przykład II. Ten przykład dodatkowo ilustruje mażliwaści zastosowania i sprawność Działania przedmiotu wynalazku.

Urządzenie prototypowe, zasadnicza takie, jak przedstawiana za fig. 1, było sprawdzane zgoddie ze spasabem podabzym Ca apisazega w przykładzie 1, w warunkach pracy podanych w tabeli I. Chemiczne 1 fizyczne analizy były przeprowadzane na zapasie adpadowega oleju, za odzyskanym oleju i na osadzie, i wyniki są padane w tabeli II.

Uzysk odzyskanego aleju wyzasił akoło 90%. Korzystnie wypadła porównanie z handlowymi lekkimi olejami paliwowymi oCnaśnie składu i wartości kalorycznej. Jednak znacznie różniły się ad adpowieCnich wartości hanClawych lekkich paliw lepkość, temperatura płynności i temperatura zapłonu. To była związane z wyraźnymi różnicami w składzie aleju. Handlowe lekkie aleje składają się zasadziczo z nasyconych parafinowych alifatycznych węglowodorów z względzie wąskim zakresem temperatur wrzenia, podczas gdy analiza odzyskanego oleju wykazała, że az zawierał mieszaninę nasyconych i nienasyconych parafinowych alifatycznych węglowodorów z bardza szerokim zakresem, zazwyczaj wyższych, temperatur wrzenia. JeCzak należy zauważyć, że liczba cetanowa adzyskazego oleju była bardzo wysaka, w przybliżeniu 56, w porównaniu z typowym zakresem aC 40 do 45 w półzocza amerykańskich paliwach Ca silników wysokoprężnych.

Naturalnie należy uwzględnić, że są możliwe liczne odmiany urządzenia i sposobu według ziziejszego wynalazku.

Tabela I

Warunki pracy Cla przykładu II

Czasy Początek uruchomienia odzyskiwania aleju	okała 4 gaCz.
Czas potrzebny na wyprodukowanie 160 litrów adzyskanega aleju	okała 6 gadz.
Suma	akoło 10 godz.
Wielkość produkcji	okała 16 litrów/goCz.
Temperatury Kaciał w kańcu produkcji	335°C
Kaciał w czasie produkcji	340°C
Wylot w czasie produkcji	313°C
Bilans materiałowy Objętość zapasu oleju odpaCawega	181 litrów
Całkowita abjętaść odzyskanego wyprodukowanego oleju	162 litry
Sprawność (procent odzysku)	90%
Objętość spalanego, Cla utrzymania produkcji, oCzyskanego aleju	akoła 3,3 litr/godz.
OsaC	13,6 litrów
Straty na skutek nieszczelności i odparowania	okała 4,5 litra

164 829

Tabela U

Dane analityczne dla przykładu II

	Zapas do zasilania	Odzyskany olej	Osad
Wygląd	mętny czarny ruchliwy płynny	przeźroczysty fluorescencyjny zółto-pomarańczowy ruchliwy płynny	mętny czarny lepki płynny
Zapach	ostry przenikliwy	ostry przenikliwy	ostry przenikliwy
Woda (%)	0,7	0,05	0,05
Popiół (%)X	0,99	0,01	7,12
Siarka (%)	0,36	0,20	1,02
Węgiel (%)	83,14	84,62	61,76
Węglowodór (%)	12,96	13,27	11,7
Azot (%)	0,12	0,05	0,28
Tlen (%)	1,73	1,81	(-1,98)x
Ciepło spalania (kcal/kg) Ciężar właściwy	10600	10800	9900
10/10°C	0,8915	0,8525	0,965
40/40°C	0,8955	0,8565	0,969
Ciężar API^xx	26,5	33,7	14,55
Temperatura zmętnienia °C	z.c.	z.c.	z.c.
Temperatura płynności °C	-32	-30	-27
Temperatura zapłonu °C xxx Lepkość	94	20	94
40°C (cSt)	68,0	7,42	251,5
50°C (cSt)	45,9	5,69	156,4
100°C (cSt)	11,13	2,18	25,14

z c. - zbyt ciemno, żeby było można zauważyć

X- ilość popiołu jest bardzo duza dla próbki oleju, a jako składniki popiołu występują tlenki, i z tego powodu jest poważnie zniekształcone równanie używane dla otrzymania tlenu przez różnicę.

xx API - Amerykański Instytut Naftowy xxx - w zmikniętym Pensky-Martens.

164 829

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do odzyskiwania użytecznego produktu z oleju odpadowego zawierające; środki do zasilania olejem, za pomocą których olej odpadowy doprowadzany jest do urządzenia; kocioł połączony przewodem ze środkami do zasilania olejem, przystosowany do odbioru od nich oleju, przy czym kocioł zawiera pierwszy przewód wylotowy do odparowanych lżejszych węglowodorów i drugi przewód wylotowy do nieodparowanych cięższych węglowodorów; oraz podgrzewacz do podgrzewania oleju odpadowego w kotle do takiej temperatury, przy której lżejsze węglowodory odparowują z oleju odpadowego, lecz takiej przy której cięższe węglowodory nie odparowują i przy tym zatrzymują zanieczyszczenia, znamienny tym, że środki do zasilania olejem (19,45, 46) obejmują środki (20,40,43,45,44,46,70) regulacji poziomu do regulowania poziomu oleju w kotle (18) dla zapewnienia ciągłości działania urządzenia; i że kocioł (18) połączony jest funkcjonalnie ze środkami do jednostopniowego podgrzewania (15, 16,18) i oddzielania (25, 26, 22, 56) a ponadto urządzenie zawiera kondensator.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podgrzewacz (16) zawiera palnik (17) olejowy połączony przewodem do środków oddzielających (25, 26, 22, 66) i dostosowany do odbierania od nich i spalania odparowanych lżejszych węglowodorów.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kocioł (18) umieszczony jest ponad palnikiem olejowym (17), a podczas pracy temperatura kotła zawarta jest w zakresie od około 315°C do 426°C.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kondensator do skondensowy wania odparowanych lżejszych węglowodorów jest połączony przewodem ze środkami do oddzielania lżejszych węglowodorów.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podgrzewacz (16) zawiera palnik olejowy (17) połączony przewodem ze środkami oddzielającymi dostosowanymi do otrzymywania od niego i do spalania ustalonych lżejszych węglowodorów, i że kondensator połączony jest przewodem z palnikiem olejowym.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki do regulowania poziomu (20,

40.45.46) zawierają zawory (43,44) do sterowania przepływem oleju odpadowego ze środków zasilania olejem (19,46,45) do kotła (18).
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki regulowania poziomu (20,40,

45.46) obejmują ząwoty (51,52, 56) do stesowania przepfywem paliwa do dodgrzewecza (16) z komorą ełymokową (20) i zaworę sterujące pływakami.
8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że posiada ponadto zbiornik (28) odzyskanego oleju połączony z kondensatorem i ponadto zawiera zbiornik (24) do osadów zawierających cięższe węglowoZory, połączony przewodem z kotłem (18).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zbiornik (28) odzyskanego oleju połączone jest z podgrzewaczem (16), który zawiera palnik olejowy (17) dostosowany do spalania lżejszych węglowodorów.
10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że kondensator umieszczony jest w pobliżu i zosadniczo na tej samej wysokości co kocioł (18).
11. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, ze elementy Zo kondensacji zawierają przewóZ wymiennika ciepła (26) a ponadto zomierają Dmuchawę (27) dla Dmuchania chłodzonego powietrzą na przewód wymiennika ciepło (26).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że przewód wymiennika ciepła (26) zawiera wiele warstw kanałów, z których każda warstwa wchoZząca w jego skład i przewody w każdej warstwie rozmieszczone są zwykle równolegle do drugiej warstwy i są połączone tak, że

164 829 kondensat płynie w dół przez przewód wymiennika ciepła (26) i kolejno od jednej strony na drugą wewnątrz każdej warstwy kanału.
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że posiada konstrukcję obudowy (10) mającej pierwszą zasadniczo zamkniętą komorę (11), w której umieszczone są palnik olejowy (17) i kocioł (18) oraz drugą, zasadniczo zamkniętą komorę (12), w której umieszczone są komora pływaków (20), przewód wymiennika ciepła (26) i dmuchawą (27), przy czym pierwsza (11) i druga (12) komora są zasadniczo rozdzielone wspólną ścianą (13), jednak są między sobą połączone przewodami poprzez otwór (14) w tej ścianie (13), a ponadto posiadają przewód ogrzewczy połączony przewodem z pierwszą komorą dla odprowadzenia nagrzanego powietrza, skrzynię ogniową (15), która umieszczonajest w pierwszej komorze (11), w której umieszczony jest palnik (17) olejowy oraz komin połączony przewodem ze skrzynią ogniową (15) dla wyprowadzenia stamtąd dymów spalinowych.
14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kocioł (18) ma nachylone dno z przegrodami (48) pionowo z niego wychodzącymi w ten sposób, że nieodparowane ciężkie węglowodory przepływają z jednej strony do drugiej w dół po pochylonym dnie dokoła tych przegród (48), podczas gdy odparowane lżejsze węglowodory przechodzą ponad tymi przegrodami (48).
15. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że komora pływakowa (20) posiada pierwszy element pływakowy (70) poziomu roboczego działający na zawory (43,44) drugi element pływakowy (72) niskiego poziomu działający na zawory i palnik olejowy (l7) oraz trzeci element pływakowy (71) wysokiego poziomu działający na zawory i palnik olejowy (17).
16. Urządzenie wzdCig zas trz. dł, znamiznne tym, że ponadto żo siada rurę oszechodzącą łączącą górzą część zbiornika (28) odzyskanego oloju i kamiz (32) dla wyprowadzenia nieskozdezsowanych odparowanych węglowadaoów wchodzących do zbiornika (28) odzyskanego oloju.
17. Urządzenie według zastrz. 2 albo 5, znamienne tym, że palnik olejowy (17) jest typu pistoletowega z równolegle wbudowanym nagrzewaczem, dla nagrzewania otworu wylotowogo palnika, i pazadto posiada hydrauliczną pompę (30), utrzymywaną w ogrzewanej wodzej kąpieli (53) dla zasilania palnika olejowego (17).
18. UozdCzezie według zastoz. 1 albo 6, znamienne tym, że środki da zasilania olejem (19, 45, 46) zawierają pompę (45) zasilającą dostarczająca odpadowy olej do kotła (18) zasadniczo stałej ilości, i także posiadają zawóo iglicowy (44), który umożliwia dostawę dodatkowego oloju odpadowoga do katła (18) w ilościach zmiennych zależnych od komory pływakowej (20).
19. Sposób odzyskiwania użytecznego produktu z oleju odpaCowego zawierającego zanieczyszczenia, który składa się z zastępujących operacji; (a) podgrzewania adpadowego oleju w zbiaoziku; (b) odpaoawywanie pierwszej porcji odpadowego oleju zawierającej głównie lżejsze węglowodory w oleju aCpaCowym; (c) oddzielanie odpaoawazej pierwszej porcji od pozostającej nieadparowanej parcji adpadowego oleju zawierającej główzie cięższe węglowodory i zanieczyszczenia odpadowego oleju; (C) ponowne skraplanie oddzielonej, wcześniej odparowanej porcji i (e) odzyskanie skroplonej pieowszej porcji jako pażytecznogo produktu olejowego zasadniczo pozbawianego zanieczyszczeń i odzyskanie pazostającej części jako odpadu, znamienny tym, że operacja (a) do (c) są wykonane jako jednaetapowe w komorze (11) pozy zasaCziczo ciśnieniu atmosferycznym.
20. Spasób według zastrz. 19, znamienny tym, że operacja podgrzewania (a) wykonywana jest przy zakresie temperatur od 315° Co 426°C.
21. Spasób według zastrz. 20, znamienny tym, że zakres temperatury w operacji podgrzewania (a) wynosi od 335° Co 343,0°C.
22. Spasób według zastrz. 21, znamienny tym, żo temperatura operacji podgrzewania (a) wynosi 343,0°C.
23. Spasób według zastrz. 19, znamienny tym, że w temperaturze operacji odparowywania (b) odparowuje się 9/10 części oleju oCpaCowego.

164 829
24. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że operacja podgrzewania (a), odparowywania (b) i oddzielania (c) są przeprowadzane w jednym kotle (16) o pochylonym dnie z przegrodami (48) wychodzącymi z niego pionowo, w ten sposób, ze odparowana pierwsza porcja przechodzi ponad przegrodami, podczas gdy pozostająca porcja przepływa dołem pochylonego dna dokoła przegród.
25. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że ponadto zawiera operację palenia części pożytecznego produktu olejowego odzyskanego w operacji odzyskiwania (e), aby dokonać przynajmniej częściowego ogrzania operacji podgrzewania (a).