RU2054088C1

RU2054088C1 - Bed examining affinities cleaning water from oil

Info

Publication number: RU2054088C1
Application number: RU9393026099A
Authority: RU
Inventors: В.И. Логиновский; Р.Я. Нугаев; Н.В. Медингер
Original assignee: Институт проблем прикладной экологии нефтяного производства
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1996-02-10

Abstract

FIELD: environmental control. SUBSTANCE: bed is provided with pressure vessel 1 connected by chute to intake vessel 3 communicating with pump 5 coupled to hydrocyclon 8 and to branch pipe fitted with spring-loaded lid which communicates with discharge line from hydrocyclone 8 and cylinder 18 with piston filled with hollow macrospheres fed into lower part of space of pressure vessel which carries loading boom 27 with electromagnetic plate 28. Intake vessel carries guides with extendable rod 21 equipped with rotary chute and screw screw located in groove of dial. EFFECT: improved authenticity of examinations. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для исследования характеристик средств для очистки воды от нефти. The invention relates to devices for studying the characteristics of means for purifying water from oil.

Известен стенд для исследования характеристик устройств для сбора нефти с поверхности воды, содержащий желоб, по которому перекачивается вода с пленкой нефти. A well-known stand for researching the characteristics of devices for collecting oil from the surface of the water, containing a trough through which water is pumped with a film of oil.

Известно устройство циркуляции сточных вод, содержащее расходную емкость, насос, мерный бак и нагнетательные трубопроводы. A known device for circulating wastewater containing a supply tank, a pump, a measuring tank and discharge pipelines.

Недостатком известных устройств является то, что рециркуляционная система не обеспечивает проведение исследований средств очистки воды от нефти. A disadvantage of the known devices is that the recirculation system does not provide research tools for water purification from oil.

Наиболее близким по техническому решению является стенд для исследования характеристик устройств для сбора нефти, содержащий насос, установленный между напорной и приемной емкостям, связанными желобом. The closest in technical solution is a stand for researching the characteristics of devices for collecting oil, containing a pump installed between the pressure and receiving tanks associated with the trough.

Задачей изобретения является обеспечение проведения на стенде исследований с полыми макросферами сорбентами. The objective of the invention is to ensure that the research stand with hollow macrospheres sorbents.

Поставленная задача решается тем, что между насосом и напорной емкостью установлен гидроциклон, выводная труба которого сообщена с цилиндром, снабженным поршнем, полость которого заполняется полыми макросферами и сообщается с нижней частью полости напорной емкости, на которой закреплена поворотная грузовая стрела с электромагнитной плитой, а на приемной емкости закреплены направляющие с выдвижным штоком, оборудованным поворотным желобом и винтом, перемещаемым в пазе шкалы. The problem is solved in that a hydrocyclone is installed between the pump and the pressure tank, the outlet pipe of which is in communication with a cylinder equipped with a piston, the cavity of which is filled with hollow macrospheres and communicates with the lower part of the pressure vessel cavity, on which a rotary cargo boom with an electromagnetic plate is fixed, and on guides with a retractable rod equipped with a rotary trough and a screw that is moved in the groove of the scale are fixed to the receiving tank.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что установка гидроциклона между насосом и напорной емкостью позволит осуществить отделение воды от нефти и перекачку очищенной воды в приемную емкость, при этом скорость подачи смеси в циклон может регулироваться в широких диапазонах, за счет изменения давления и производительности насоса в зависимости от процентного соотношения составляющих. Comparative analysis with the prototype shows that the installation of a hydrocyclone between the pump and the pressure tank will allow the separation of water from oil and pumping purified water into the receiving tank, while the feed rate of the mixture into the cyclone can be controlled in wide ranges, due to changes in pressure and pump capacity depending from the percentage of components.

Сообщение выводной трубы с цилиндром, заполненным полыми микросферами, которые под действием поршня выжимаются в нижнюю часть полости напорной емкости, обеспечивает подачу полых макросфер под пленку нефти, плавающей на поверхности воды, заполняемой напорную емкость, что позволяет исследовать свойства плавучести, скорость всплывания и воздействие на пленку нефти на границе разделения фаз "вода/нефть" полых макросфер. The output pipe connection with a cylinder filled with hollow microspheres, which are squeezed under the action of a piston into the lower part of the cavity of the pressure vessel, provides the supply of hollow macrospheres under the film of oil floating on the surface of the water, which is filled in the pressure vessel, which makes it possible to study the buoyancy properties, the ascent rate and the effect on an oil film at the water / oil phase separation boundary of hollow macrospheres.

Наличие электромагнитной плиты, подвешенной на поворотной грузовой стреле, обеспечивает проведение исследования поведения полых макросфер, обладающих магнитными свойствами, степень воздействия на них электромагнитов в зависимости от толщины пленки нефти. The presence of an electromagnetic plate suspended on a rotary cargo boom provides a study of the behavior of hollow macrospheres with magnetic properties, the degree of influence of electromagnets on them, depending on the thickness of the oil film.

Установка поворотного желоба, закрепляемого винтом в пазе шкалы, позволяет исследовать поведение полых макросфер при нанесении их на поверхность нефтяной пленки с различных высот падения. Installing a rotary gutter, fixed with a screw in the groove of the scale, allows you to study the behavior of hollow macrospheres when applying them to the surface of an oil film from various heights of incidence.

Таким образом заявляемый стенд соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed stand meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники, позволяют выявить техническое решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа снабжение цилиндра поршнем, что обеспечивает ввод полых макросфер в нижнюю часть полости напорной емкости, заполненной водой, наличие нового свойства известного признака в заявляемом решении обеспечивает ему соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this and related fields of technology, allows to identify a technical solution containing a feature similar to that distinguishing the claimed technical solution from the prototype supplying the cylinder with a piston, which allows the introduction of hollow macrospheres into the lower part of the cavity of the pressure vessel filled with water, the presence of a new property of a known feature in the claimed solution ensures that it meets the criterion of "significant differences".

На чертеже представлен предлагаемый стенд, общий вид. The drawing shows the proposed stand, General view.

Стенд для исследования средств очистки воды от нефти состоит из напоpной емкости 1, соединенной желобом 2 с приемной емкостью 3, оборудованной приемным патрубком 4 насоса 5, патрубком 6 с вентилем 7, соединенным с гидроциклоном 8 и патрубком 9 с вентилем 10 с трубой 11, сообщенной патрубком 12 с обратным клапаном 13 с полостью гидроциклона и через обратный клапан 17 сообщенный с цилиндром 18, заполняемым полыми макросферами 19 и снабженным съемной крышкой 20, через которую пропущен шток 21 с поршнем 22 и рукояткой 23, из емкости 24 с дыхательным клапаном 25, трубкой 26 сообщенной с полостью гидроциклона, из поворотной грузовой стрелы 27 с подвешенной на ней электромагнитной плитой 28, из воды 29, заполняемой емкости с пленкой нефти 30, из направляющих 31 с выдвижным штоком 32, оборудованным поворотным желобом 33 и винтом 34, помещенным в пазе шкалы 35. The stand for research of oil water purification means consists of a pressure vessel 1 connected by a chute 2 to a receiving vessel 3, equipped with a receiving pipe 4 of the pump 5, a pipe 6 with a valve 7, connected to a hydrocyclone 8 and a pipe 9 with a valve 10 with a pipe 11 connected a pipe 12 with a non-return valve 13 with a hydrocyclone cavity and through a non-return valve 17 in communication with a cylinder 18 filled with hollow macrospheres 19 and provided with a removable cover 20, through which a rod 21 with a piston 22 and a handle 23 is passed from a container 24 with a breathing valve 25, tr side 26 connected with a hydrocyclone cavity, from a rotary cargo boom 27 with an electromagnetic plate 28 suspended from it, from water 29, a tank filled with an oil film 30, from guides 31 with a slide rod 32, equipped with a rotary groove 33 and a screw 34 placed in the groove scales 35.

Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.

Вода 29 наливается в напорную емкость 1, приемную емкость 3 и заполняет желоб 2. На поверхность воды наливается нефть, образующая требуемую толщину пленки 30. Water 29 is poured into the pressure tank 1, the receiving tank 3 and fills the chute 2. Oil is poured onto the water surface, forming the required film thickness 30.

При исследовании по очистке воды от нефти. In a study of water purification from oil.

Вентиль 7 закрывается, выключается насос 5 и вода 29 с частицами нефти 30 из приемной емкости 3 по патрубку 4 поступает на насос 5. Через открытый вентиль 10 по патрубку 9, трубу 11, через обратный клапан 14, патрубок 15, отжимая пружинную крышку 16, водонефтяная смесь поступает в напорную емкость 1, по желобу 2 в приемную емкость 3. Таким образом осуществляется рециркуляция, а смесь приобретает эмульсионный характер. The valve 7 is closed, the pump 5 is turned off and the water 29 with oil particles 30 from the receiving tank 3 through the pipe 4 enters the pump 5. Through the open valve 10 through the pipe 9, pipe 11, through the check valve 14, pipe 15, squeezing the spring cover 16, the oil-water mixture enters the pressure tank 1, through the chute 2 into the receiving tank 3. Thus, recirculation is carried out, and the mixture becomes emulsion in nature.

После этого вентиль 7 открывается, а вентиль 10 закрывается. Поток водонефтяной смеси по патрубку 6 устремляется в гидроциклон 8. За счет возникновения вихревого эффекта возникают центробежные силы. Вода будет прижиматься к стенкам камеры завихрения гидроциклона, а нефть будет отжиматься к оси вращения потока и через трубку 26 вытягиваться в емкость 24, в которой дыхательный клапан 25 производит разряжение в полости емкости 24. After that, the valve 7 opens, and the valve 10 closes. The flow of oil-water mixture through the pipe 6 rushes into the hydrocyclone 8. Due to the occurrence of a vortex effect, centrifugal forces arise. Water will be pressed against the walls of the turbulence chamber of the hydrocyclone, and oil will be pressed to the axis of rotation of the stream and drawn through the tube 26 into a container 24, in which the breathing valve 25 produces a vacuum in the cavity of the tank 24.

Вода, очищенная от нефти через патрубок 12, обратный клапан 13 по трубе 11, через обратный клапан 14, патрубок 15, подпружиненную крышку 16 поступит в напорную емкость 1. Рециркуляция водонефтяной смеси продолжается до полного отделения из нее нефти. Water purified from oil through the pipe 12, the non-return valve 13 through the pipe 11, through the non-return valve 14, the pipe 15, the spring-loaded cover 16 will enter the pressure tank 1. Recirculation of the oil-water mixture continues until the oil is completely separated from it.

При исследовании свойств полых макросфер на погружение в пленку нефти при нанесении их на поверхность с разных высот. In the study of the properties of hollow macrospheres for immersion in oil film when applying them to the surface from different heights.

Винт 34 отворачивается, ослабляя крепление выдвижного штока 32. Шток 32 выдвигается на заданную высоту, которая проверяется по шкале 35 и закрепляется винтом 34 на направляющих 31. Поворотный желоб 33 устанавливается в положение с положительным углом относительно горизонтали. На желоб 33 насыпаются полые макросферы 19, выбранных размеров и массы. Желоб 33 наклоняется в положение с отрицательным углом относительно горизонтали и полые макросферы 19 падают на поверхность пленки нефти 30. Все операции могут модифицироваться по высоте падения, размерам и массе полых макросфер и толщине пленки нефти. The screw 34 is loosened, loosening the attachment of the extension rod 32. The rod 32 is extended to a predetermined height, which is checked on a scale of 35 and secured by a screw 34 on the guides 31. The swivel chute 33 is set to a position with a positive angle relative to the horizontal. Hollow macrospheres 19 of selected sizes and weights are poured onto the trough 33. The trough 33 tilts to a position with a negative angle relative to the horizontal and the hollow macrospheres 19 fall onto the surface of the oil film 30. All operations can be modified by the height of incidence, the size and weight of the hollow macrospheres and the thickness of the oil film.

При исследовании с полыми макросферами, обладающими магнитными свойствами. In a study with hollow macrospheres with magnetic properties.

Снимается крышка 20 вместе с штоком 21 и поршнем 22. Полые макросферы 19 засыпаются в полость цилиндра 18. Шток 21 поршнем вводится в полость цилиндра 18 и закрепляется крышкой 20. За рукоятку 23 поршень 22 через обратный клапан 17, подпружиненную крышку 16 выдавливает полые макросферы 19 в воду 29, заполняемую напорную емкость 1. Полые макросферы 19 за счет плавучести поднимаются на поверхность, покрытую пленкой нефти 30. На границе разделения фаз вода-нефть происходит подъем полых макросфер, обволакиваемых пленкой нефти 30. Поворотом грузовой стрелы 27 электромагнитная плита 28 устанавливается над напорной емкостью 1. Включается электромагнит и плита опускается на поверхность нефтяной пленки. Полые макросферы 19 притягиваются к электромагнитной плите 28 вместе с пленкой нефти 30. The cover 20 is removed along with the stem 21 and the piston 22. The hollow macrospheres 19 are poured into the cylinder cavity 18. The piston rod 21 is inserted into the cylinder cavity 18 and secured by the cover 20. For the handle 23, the piston 22 through the check valve 17, the spring-loaded cover 16 extrudes the hollow macrospheres 19 into the water 29, the filling pressure vessel 1 is filled. The hollow macrospheres 19 rise due to buoyancy to the surface covered with the oil film 30. At the water-oil separation interface, the hollow macrospheres enveloped by the oil film 30 rise. By turning the electric boom 27 ferromagnetic plate 28 is mounted above the pressure container 1 includes an electromagnet and the plate is lowered onto the surface of the oil film. Hollow macrospheres 19 are attracted to the electromagnetic plate 28 together with a film of oil 30.

Операция может модифицироваться по расстоянию между магнитной плитой 28 и поверхностью пленки нефти, размерам и массе полых макросфер 19, скорости их всплывания и обволакивания поверхности пленкой нефти, способности захвата частиц нефти при эмульсионном состоянии смеси. The operation can be modified by the distance between the magnetic plate 28 and the surface of the oil film, the size and mass of the hollow macrospheres 19, the speed of their emergence and enveloping the surface of the oil film, the ability to capture oil particles in the emulsion state of the mixture.

Использование стенда позволит производить исследования по очистке воды от нефти в широких диапазонах показателей составляющих смеси. Using the stand will allow for research on the purification of water from oil in a wide range of indicators of the components of the mixture.

Claims

STAND FOR RESEARCH OF MEANS OF WATER TREATMENT FROM OIL, containing a pump installed between the pressure and receiving tanks associated with the chute, characterized in that it is equipped with a cylinder with a piston placed in its cavity and hollow macrospheres and a hydrocyclone installed between the pump and the pressure tank and connected by means of an outlet pipe with a cylinder connected to the lower part of the cavity of the pressure vessel, and the pressure vessel is made with a rotary boom mounted on its upper part, equipped with an electromagnetic plate, and the receiving tank is made with guides fixed to it with a sliding rod equipped with a rotary groove, a screw and a scale with a groove for the screw.