RU2206513C1 - Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation - Google Patents
Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206513C1 RU2206513C1 RU2002110316A RU2002110316A RU2206513C1 RU 2206513 C1 RU2206513 C1 RU 2206513C1 RU 2002110316 A RU2002110316 A RU 2002110316A RU 2002110316 A RU2002110316 A RU 2002110316A RU 2206513 C1 RU2206513 C1 RU 2206513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- flow
- pipe
- centrifugal
- cassette
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке нефтесодержащих вод промышленных предприятий, железнодорожных депо, очистных станций, нефтебаз, АЗС, а также судовых льяльных вод. The invention relates to the purification of oily waters of industrial enterprises, railway depots, treatment plants, tank farms, gas stations, as well as ship bilge water.
Наиболее близким к заявленному способу является способ очистки воды от жидких нефтепродуктов, включающий ее подогрев, обработку в центробежном поле при движении потока воды по спирали с последующим снижением угловой и вертикальной составляющих скорости и стабилизацией потока в горизонтальной плоскости до медленно вращающегося в гравитационном отстойнике-нефтесборнике ламинарного потока, отстой в поле гравитационных сил, фильтрацию в направлении сверху вниз при ламинарном режиме течения потока воды в кассете с гранулированным наполнителем, повторный гравитационный отстой и окончательную фильтрацию в гранулированном наполнителе мелкой фракции с олеофильными свойствами (патент РФ 2089261 от 10.09.97). Closest to the claimed method is a method of purifying water from liquid petroleum products, including its heating, processing in a centrifugal field when the water flow moves in a spiral, followed by a decrease in the angular and vertical velocity components and stabilization of the flow in the horizontal plane to slowly rotating in the gravitational laminar sump flow, sediment in the field of gravitational forces, filtering from top to bottom with laminar flow of water in a cassette with granular floor carrier, repeated gravitational sediment and final filtration in a granular filler of a fine fraction with oleophilic properties (RF patent 2089261 from 09/10/97).
Известный способ осуществляют в нефтеводяном центробежно-фильтрующем сепараторе, содержащем корпус с днищем, патрубки подвода очищаемой воды, подачи промывочной воды и продувочного воздуха, патрубки удаления очищенной воды, нефтепродуктов и грязи, подогреватель, узел центробежной обработки, верхний гравитационный отстойник-нефтесборник, кассету с крупным гранулированным наполнителем в виде термически закаленных шариков, расположенную во внутреннем объеме корпуса и ограниченную сетками, нижний гравитационный отстойник, гранулированный наполнитель мелкой фракции с олеофильными свойствами, размещенный на перфорированном диске (патент РФ 2089261). The known method is carried out in an oil-water centrifugal filter separator containing a housing with a bottom, pipes for supplying purified water, supplying washing water and purge air, pipes for removing purified water, oil products and dirt, a heater, a centrifugal treatment unit, an upper gravity sump-oil collector, a cassette with a large granular filler in the form of thermally hardened balls located in the internal volume of the body and limited by grids, the lower gravity settler, granular This fine fraction filler with oleophilic properties is placed on a perforated disk (RF patent 2089261).
Известные способ и устройство не обеспечивают большой глубины извлечения из объема очищаемой воды диспергированных нефтепродуктов, так как происходит сильная эмульгация очищаемой воды насосом, предочищающим фильтром и арматурой. The known method and device do not provide a large depth of extraction of dispersed oil products from the volume of purified water, since there is a strong emulsification of the purified water by a pump, pre-filter and fittings.
Целью настоящего изобретения является повышение очистной способности сепаратора с обеспечением возможности сброса очищенной воды в акваторию портов, территориальных вод, рек и озер без применения доочищающих устройств. The aim of the present invention is to increase the cleaning ability of the separator with the possibility of discharging purified water into the waters of ports, territorial waters, rivers and lakes without the use of after-treatment devices.
Технический результат достигается тем, что в известном способе очистки воды от жидких нефтепродуктов, включающем ее подогрев, обработку в центробежном поле при движении потока воды по спирали с последующим снижением угловой и вертикальной составляющих скорости и стабилизацией потока в горизонтальной плоскости до медленно вращающегося в гравитационном отстойнике-нефтесборнике ламинарного потока, отстой в поле гравитационных сил, фильтрацию в направлении сверху вниз при ламинарном режиме течения потока воды в кассете с гранулированным наполнителем, повторный гравитационный отстой и окончательную фильтрацию в гранулированном наполнителе мелкой фракции, в отличие от известного обработку в центробежном поле осуществляют двумя ступенями, в первой из которых поток воды направляют по спирали в горизонтальной плоскости, а во второй - по спирали снизу вверх при угловой скорости вращения потока воды до 30000 об/мин, подогрев воды производят после отстоя в поле гравитационных сил, фильтрацию в кассете осуществляют при воздействии электрического потенциала малого напряжения, а повторный гравитационный отстой осуществляют под действием электростатического поля, в котором вектор напряженности поля направлен встречно вектору скорости потока воды. The technical result is achieved by the fact that in the known method of purifying water from liquid petroleum products, including its heating, processing in a centrifugal field when the water flow moves in a spiral, followed by a decrease in the angular and vertical velocity components and stabilization of the flow in the horizontal plane to slowly rotating in the gravity settler oil collector of laminar flow, sediment in the field of gravitational forces, filtration from top to bottom with laminar flow of water in a cassette with granular m filler, repeated gravitational sediment and final filtration in a granular filler of a fine fraction, in contrast to the known centrifugal field treatment is carried out in two steps, in the first of which the water flow is directed in a spiral in a horizontal plane, and in the second - in a spiral from the bottom up at an angular rotation speeds of the water flow up to 30,000 rpm, water is heated after settling in the field of gravitational forces, filtering in the cassette is carried out under the influence of an electric potential of low voltage, re gravitational sludge is performed under the influence of an electrostatic field, wherein the field strength vector is directed opposite to the vector water flow rate.
Целесообразно при очистке воды от тяжелых фракций производить подогрев до температуры 60-80oС, а легких фракций - до 35-40oС.It is advisable when cleaning water from heavy fractions to produce heating to a temperature of 60-80 o C, and light fractions to 35-40 o C.
Целесообразно также осуществить предварительный нагрев очищаемой воды до температуры 60-80oС.It is also advisable to pre-heat the treated water to a temperature of 60-80 o C.
В отношении устройства техническая задача решается тем, что в известном нефтеводяном фильтрующем сепараторе, содержащем корпус с днищем и крышкой, патрубки подвода очищаемой воды, подачи промывочной воды и продувочного воздуха, патрубки удаления очищенной воды, нефтепродуктов и грязи, подогреватель, узел центробежной обработки, верхний гравитационный отстойник-нефтесборник, кассету с крупным гранулированным наполнителем в виде термически закаленных шариков, расположенную во внутреннем объеме корпуса и ограниченную сетками, нижний гравитационный отстойник, гранулированный наполнитель мелкой фракции с олеофильными свойствами, размещенный на перфорированном диске, в отличие от известного, узел центробежной обработки выполнен из двух ступеней, первая из которых выполнена в виде горизонтально расположенного гидроциклона, а вторая в виде вертикально расположенного по оси корпуса гидроциклона, установленного в трубе для гашения скорости потока, закрепленной в корпусе посредством радиальных ребер, нижняя часть которой выполнена в виде колпака-грязесборника крупнодисперсной фракции, а на верхней ее части установлено неподвижное центробежное колесо с диском-отбойником и диском-стабилизатором, скрепленными между собой вертикальными тонкостенными радиально-спиральными направляющими, при этом подогреватель расположен в верхней части корпуса и выполнен плоским или многоярусным, к сеткам кассеты подведен электрический потенциал малого напряжения, под кассетой в нижнем гравитационном отстойнике установлен рекуператор в виде спирального электрода или сетки, к которым подведен электрический потенциал малого напряжения полярности, противоположной полярности сеток кассеты, при этом сепаратор снабжен фильтрующими элементами, расположенными над отверстиями перфорированного диска. In relation to the device, the technical problem is solved in that in the known oil-water filter separator comprising a housing with a bottom and a cover, pipes for supplying purified water, supplying washing water and purge air, pipes for removing purified water, oil products and dirt, a heater, a centrifugal treatment unit, top gravity sump-oil collector, cassette with a large granular filler in the form of thermally hardened balls, located in the internal volume of the casing and limited by grids, lower g a sedimentation tank, a granular fine-grained filler with oleophilic properties, placed on a perforated disk, in contrast to the known one, the centrifugal treatment unit is made of two stages, the first of which is made in the form of a horizontal hydrocyclone, and the second in the form of a hydrocyclone vertically located along the axis of the body, installed in the pipe for damping the flow rate, fixed in the housing by means of radial ribs, the lower part of which is made in the form of a large-disintegration hood of the individual fraction, and on its upper part there is a fixed centrifugal wheel with a chipper disk and a stabilizer disk fastened together by vertical thin-walled radial-spiral guides, while the heater is located in the upper part of the casing and is made flat or multi-tiered, an electric wire is supplied to the cassette grids low voltage potential, a recuperator in the form of a spiral electrode or grid, to which the electric potential is connected, is installed under the cassette in the lower gravity settler low voltage polarity, opposite to the polarity of the cassette grids, while the separator is equipped with filter elements located above the holes of the perforated disk.
Целесообразно подогреватель выполнить трубчатым, или спиральным, или в виде электрических нагревательных элементов. It is advisable to perform the heater tubular, or spiral, or in the form of electric heating elements.
Целесообразно также патрубок удаления очищенной воды снабдить конусом. It is also advisable to provide a pipe for removing purified water with a cone.
Также целесообразно патрубок удаления очищенной воды снабдить коллектором в виде разветвленной в горизонтальной плоскости системы труб с отверстиями в нижней части труб, снабженными фильтрующими элементами. It is also advisable to provide the purified water removal pipe with a collector in the form of a pipe system branched in the horizontal plane with holes in the lower part of the pipe equipped with filter elements.
Целесообразно снабдить сепаратор закрепленной в разделительном диске и расположенной в трубе для гашения скорости потока батареей дополнительных аналогичных гидроциклонов с тангенциальными питательными соплами, расположенными под разделительным диском, при этом над гидроциклонами целесообразно установить цилиндроконические патрубки стабилизации потоков, над диском выполнить мелкодисперсный грязесборник, а под диском выполнить раздаточную камеру очищаемой воды, тангенциально с которой соединен патрубок подвода очищаемой воды из первой ступени центробежной обработки. It is advisable to equip the separator with an additional battery of similar hydrocyclones with tangential feeding nozzles located under the separating disk, fixed in the separation disk and located in the pipe to damp the flow rate, while it is advisable to install cylindrical flow stabilization pipes above the hydrocyclones, perform a fine dirt collector above the disk, and perform a fine dirt collector above the disk the distribution chamber of the purified water, tangentially to which is connected the pipe for supplying the purified water and first centrifugal processing steps.
Целесообразно расположить питательные сопла под углом к оси гидроциклона равномерно по периметру цилиндрической части в один или несколько рядов. It is advisable to arrange the feeding nozzles at an angle to the axis of the hydrocyclone evenly around the perimeter of the cylindrical part in one or more rows.
Фильтрующие элементы могут быть выполнены в виде цилиндрического колпачка с продольными щелями и резьбой на цилиндрической поверхности. В канавках резьбы намотана проволока с зазором между витками, равным 4/5-5/6 диаметра шарика гранулированного наполнителя мелкой фракции. Концы проволоки жестко соединены с колпачком. The filtering elements can be made in the form of a cylindrical cap with longitudinal slots and threads on a cylindrical surface. A wire is wound in the grooves of the thread with a gap between the turns equal to 4 / 5-5 / 6 of the diameter of the ball of the granular filler of the fine fraction. The ends of the wire are rigidly connected to the cap.
Целесообразно шарики гранулированного наполнителя выполнить термонапряженными. It is advisable to balls granular filler to perform thermally stressed.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Воду, содержащую жидкие нефтепродукты, подают в первую ступень центробежной обработки, в которой поток воды направляют по спирали, ось которой расположена в горизонтальной плоскости, после чего поток воды подают на вторую ступень обработки и направляют снизу вверх по спирали при угловой скорости вращения потока воды до 30000 об/мин с последующим снижением угловой и вертикальной составляющих скорости и стабилизацией потока в горизонтальной плоскости до медленно вращающегося в гравитационном отстойнике-нефтесборнике ламинарного потока. После отстоя в поле гравитационных сил осуществляют подогрев воды до температуры 20-35oС, а затем производят фильтрацию в направлении сверху вниз при ламинарном режиме течения потока воды в кассете с гранулированным наполнителем при воздействии электрического потенциала малого напряжения. После этого осуществляют повторный гравитационный отстой под действием электростатического поля, в котором вектор напряженности поля направлен встречно вектору скорости потока воды. При очистке воды от тяжелых фракций нефтепродуктов подогрев производят до температуры 60-80oС. В присутствии синтетических природных поверхностно-активных веществ или дезактиваторов для исключения эмульгации дисперсной фазы нефтепродуктов в объем очищаемой воды дозируют коагулянт от 20 до 100 мг/литр. При необходимости можно осуществить предварительный нагрев очищаемой воды до температуры 60-80oС.Water containing liquid petroleum products is fed into the first centrifugal treatment stage, in which the water flow is directed in a spiral, the axis of which is located in a horizontal plane, after which the water flow is fed to the second processing stage and sent from the bottom up in a spiral at an angular velocity of rotation of the water flow up to 30,000 rpm, followed by a decrease in the angular and vertical components of the velocity and stabilization of the flow in the horizontal plane to a slowly rotating laminar flow in the gravity sump-oil collector. After settling in the field of gravitational forces, water is heated to a temperature of 20-35 o C, and then filtering in the direction from top to bottom under the laminar regime of the flow of water in a cassette with granular filler when exposed to an electric potential of low voltage. After this, repeated gravitational sediment is carried out under the influence of an electrostatic field, in which the field strength vector is directed opposite the water flow velocity vector. When purifying water from heavy fractions of petroleum products, heating is carried out to a temperature of 60-80 o C. In the presence of synthetic natural surfactants or deactivators, to prevent emulsification of the dispersed phase of petroleum products, a coagulant of 20 to 100 mg / liter is dosed into the volume of purified water. If necessary, you can pre-heat the treated water to a temperature of 60-80 o C.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен нефтеводяной центробежно-фильтрующий сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 - выполнение сепаратора с батареей гидроциклонов, на фиг.3 - вторая ступень узла центробежной обработки, на фиг. 4 - вторая ступень узла центробежной обработки с батареей гидроциклонов, на фиг.5 - сечение А-А фиг.1, на фиг.6 - сечение В-В фиг. 1, на фиг.7 - сечение С-С фиг.1; на фиг.8 - сечение С-С фиг.2; на фиг.9 - сечение D-D фиг.2, на фиг.10 - сечение Е-Е фиг.3, на фиг.11 - сечение F-F фиг.4, на фиг.12 - гидроциклон с одним питательным соплом; на фиг.13 - сечение Н-Н фиг.12, на фиг.14 - гидроциклон с несколькими питательными соплами, на фиг. 15 и 16 - сечение К-К фиг.14 (варианты), на фиг.17, 19 и 20 - гидроциклон первой ступени узла центробежной обработки (повернуто, варианты), на фиг. 18 - сечение L-L фиг. 17, на фиг.21 и 22 - сечение М-М фиг.20 (варианты), на фиг.23 - фильтрующий элемент, продольное сечение. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the oil-water centrifugal filter separator, a longitudinal section; figure 2 - the implementation of the separator with a battery of hydrocyclones, figure 3 - the second stage of the centrifugal processing unit, in fig. 4 - the second stage of the centrifugal treatment unit with a battery of hydrocyclones, figure 5 - section aa of figure 1, figure 6 - section bb of fig. 1, FIG. 7 is a section CC of FIG. 1; in Fig.8 is a section CC of Fig.2; figure 9 is a cross-section D-D of figure 2, figure 10 is a section EE of figure 3, figure 11 is a section F-F of figure 4, figure 12 is a hydrocyclone with one feed nozzle; in Fig.13 is a section HH of Fig.12, in Fig.14 is a hydrocyclone with several feed nozzles, in Fig.1. 15 and 16 - section KK of Fig. 14 (options), in Figs. 17, 19 and 20 - a hydrocyclone of the first stage of the centrifugal processing unit (rotated, options), in Fig. 18 is a section L-L of FIG. 17, in FIGS. 21 and 22 - section MM of FIG. 20 (options), in FIG. 23 - filter element, longitudinal section.
Сепаратор (фиг.1) содержит сферическое днище 1, цилиндрический корпус 2, узел центробежной обработки, состоящий из двух ступеней, первая из которых выполнена в виде горизонтально расположенного гидроциклона 3, а вторая в виде вертикально расположенного по оси корпуса гидроциклона 4, установленного в трубе 5 для гашения скорости потока. Труба 5 крепится в центре сепаратора с помощью вертикальных тонкостенных ребер 6 (фиг.7, 8) исключающих перемещение гранулированного наполнителя мелкой фракции при качке корабля. Присоединение трубы 5 к корпусу с помощью радиальных вертикальных ребер 6 позволяет также за счет снижения температуры фильтрующей среды уменьшить вторичную эмульгацию отсепарированных нефтепродуктов, как следствие, уменьшить гидравлическое сопротивление, повысить очистную способность, а также позволяет в условиях качки корабля исключить влияние наклона сепаратора в любой плоскости на толщину слоя гранулированного фильтрующего наполнителя, через который барботируется доочищаемая вода, что обеспечивает стабильность очистной способности сепаратора. Нижняя часть трубы 5 выполнена в виде колпака-грязесборника 7 крупнодисперсной фракции. На верхней части трубы 5 установлено неподвижное центробежное колесо 8 (фиг.10) с диском-отбойником 9 и диском-стабилизатором 10 с отверстием в центре для размещения трубы 5, которые скреплены между собой вертикальными тонкостенными радиально-спиральными направляющими 11. The separator (figure 1) contains a
Сепаратор содержит также верхний гравитационный отстойник-нефтесборник 12, кассету 13 с крупным гранулированным наполнителем в виде термически закаленных шариков, расположенную во внутреннем объеме корпуса 2 и ограниченную сетками 14, нижний гравитационный отстойник 15, гранулированный наполнитель мелкой фракции 16 с олеофильными свойствами, размещенный на перфорированном диске 17, образующем со сферической частью днища 1 камеру 18, патрубок 19 удаления очищенной воды. The separator also contains an upper gravity sump-
Сепаратор содержит также патрубок 20 подвода очищаемой воды от первой ступени, патрубки 21 подачи промывочной воды и продувочного воздуха, патрубки удаления нефтепродуктов 22 и грязи 23, подогреватель 24, расположенный в верхней части корпуса 2 и выполненный плоским или многоярусным. Подогреватель может быть выполнен трубчатым, спиральным (фиг.5) или в виде электрических нагревательных элементов. Подогреватель 24 может иметь патрубок 25 охлажденного энергоносителя, патрубок 26 подвода энергоносителя (пар, горячая вода, термическое масло). The separator also includes a
Гранулированный наполнитель крупной фракции, размещенный в кассете 13, и гранулированный наполнитель мелкой фракции 16 выполнены из термически закаленных шариков из металла, стекла, керамики или полимера с наведенными олеофильными свойствами, обусловленными термическим напряжением их поверхности. Granular coarse filler placed in cassette 13 and granular
Кассета 13, заполненная гранулированным наполнителем крупной фракции в виде термически закаленных шариков, выполненных из стекла, металла, керамики или полимера, состоит из цилиндрического корпуса 27 и короткого цилиндра 28, расположенного в центре кассеты. Короткий цилиндр 28 предназначен для размещения трубы 5 и уплотняется манжетой. Кассета сверху и снизу закрыта сетками 14, обеспечивающими удержание гранулированного наполнителя и исключение его вымывания водой. К сеткам 14 кассеты 13 подведен электрический потенциал малого напряжения. Под кассетой 13 может быть установлена отдельная сетка 29, находящаяся под потенциалом малого напряжения. The cartridge 13, filled with a granular filler of a large fraction in the form of thermally hardened balls made of glass, metal, ceramic or polymer, consists of a cylindrical body 27 and a short cylinder 28 located in the center of the cartridge. A short cylinder 28 is designed to accommodate the
В нижнем гравитационном отстойнике 15 установлен рекуператор 30 в виде спирального электрода или сетки (фиг.6), к которому подведен электрический потенциал малого напряжения полярности, противоположной полярности сеток 14 кассеты 13. Между кассетой 13 и рекуператором 30 возникает электростатическое поле, в котором вектор напряженности поля направлен встречно вектору скорости потока воды. Для подвода электрического потенциала малого напряжения к кассете 13 и рекуператору 30 в корпус 2 вмонтированы герметичные токоведущие клеммы 31. Сепаратор имеет фильтрующие элементы 32, расположенные над отверстиями перфорированного диска 17. In the
Для исключения воронкообразования при удалении очищенной воды в камере 18 может быть установлен конус 33, соединенный с патрубком удаления очищенной воды 19. Патрубок удаления очищенной воды 19 может быть снабжен коллектором 34 (фиг.9) в виде разветвленной в горизонтальной плоскости системы труб 35 с отверстиями на нижней части труб, снабженными фильтрующими элементами 36. To exclude funnel formation during the removal of purified water, a cone 33 can be installed in the
Сепаратор содержит также сферическую крышку 37. При заполнении корпуса сепаратора очищаемой водой и при попадании в процессе эксплуатации в корпус воздуха его удаление производится через поплавковый автоматический воздушный клапан, размещенный в крышке сепаратора. The separator also contains a
Удаление грязи из мелкодисперсного грязесборника 38 (фиг.2) производят через патрубок 39, а удаление крупнодисперсной грязи - через патрубок 23. The removal of dirt from the fine dirt collector 38 (Fig. 2) is carried out through the
В днище смонтирован патрубок 40 для осушения сепаратора. С целью снижения коррозионного износа корпуса сепаратора и его металлоконструкции из-за электрохимической коррозии в днище, в камере 18 установлено устройство защиты, например пальчиковый протектор 41. Сепаратор имеет также фундаментные лапы 42. A
Гидроциклон 4 второй ступени центробежной обработки (фиг.3) состоит из цилиндроконического корпуса 43, цилиндрическая часть которого тангенциально соединена с патрубком 20 подачи очищаемой воды от первой ступени. The
Для увеличения пропускной способности (производительности) сепаратора с целью поддержания высоких угловых скоростей вращения очищаемого потока и создания мощного поля центробежных сил в сепараторе используется батарея дополнительных аналогичных гидроциклонов 4 (фиг.2) с малыми диаметрами сопел и цилиндрических частей, закрепленных в разделительном диске 44, над которым выполнен мелкодисперсный грязесборник 38, а под ним - раздаточная камера 45 очищаемой воды, тангенциально с которой соединен патрубок 20 подвода очищаемой воды от первой ступени. Каждый гидроциклон 4 в этом случае содержит (фиг. 4) цилиндроконический корпус 46 и тангенциальные питательные сопла 47, расположенные под диском 44 под углом к оси гидроциклона равномерно по периметру цилиндрической части гидроциклона. Количество питательных сопел в гидроциклоне может быть одно или несколько, размещенных под углом 180, 120, 90 или 60o относительно друг друга в одной или нескольких плоскостях вдоль оси цилиндрической части. Над гидроциклонами батареи размещены цилиндроконические патрубки 48 стабилизации потоков.To increase the throughput (productivity) of the separator in order to maintain high angular speeds of rotation of the cleaned stream and create a powerful field of centrifugal forces in the separator, a battery of additional similar hydrocyclones 4 (FIG. 2) with small diameters of nozzles and cylindrical parts fixed in the
Каждое сопло гидроциклона 4 (фиг.12) имеет коническую 49 и суженную 50 части. Суженная часть 50 сопла сопрягается с цилиндрической частью гидроциклона по касательной к окружности под углом φ таким образом, что за один оборот струя воды из сопла круглой или прямоугольной формы перемещается по спирали вдоль оси на расстояние, равное диаметру или ширине сопла. Each nozzle of the hydrocyclone 4 (Fig. 12) has a conical 49 and narrowed 50 parts. The narrowed
Гидроциклон 3 первой ступени обработки отличается от гидроциклона 4 второй ступени наличием фланцевых или штуцерных соединений на питательном сопле 47 и на выходном патрубке 51, а также способом размещения питательных сопел, которые размещаются вдоль оси цилиндрической части гидроциклона 3 по одной линии или в нескольких плоскостях под определенным углом друг к другу. Гидроциклон 3 первой ступени может иметь раздаточную камеру 52. The
Каждый фильтрующий элемент 32 и 36 (фиг.23) выполнен в виде цилиндрического колпачка 53 с продольными щелями 54 и резьбой 55 на цилиндрической поверхности. В канавках резьбы 55 намотана проволока 56 с зазором 57 между витками, равным 4/5-5/6 диаметра шарика гранулированного наполнителя мелкой фракции 16. Концы проволоки 56 жестко соединены с колпачком 53. Размер зазора между витками, равный 4/5-5/6 диаметра шарика гранулированного наполнителя мелкой фракции 16, удерживает наполнитель от вымывания через фильтрующие элементы 32 и 36. Each
Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.
Сильно эмульгированная очищаемая вода с нефтепродуктами, подаваемая насосом через питательное сопло 47 или раздаточную камеру 52 гидроциклона 3 первой ступени по касательной к окружности цилиндрической части гидроциклона 3, закручивается по спирали в горизонтальной плоскости. В результате большой скорости вращения (до 10000 оборотов в минуту) создается значительное поле центробежных сил, при котором дисперсионная среда (вода, грязь) оттесняется к цилиндрической поверхности, а дисперсная фаза (нефтепродукт) - к центру вращения потока, обеспечивая коагуляцию, коалесценцию, гетерокоагуляцию (адагуляцию), деэмульгацию. Суженная часть 50 сопла 47 под определенным углом к оси по касательной соединена с цилиндрической частью гидроциклона 3, обеспечивая вращение очищаемого потока воды с большой угловой скоростью таким образом, что за один оборот струя воды из сопла круглой или прямоугольной формы перемещается вдоль оси гидроциклона на величину диаметра или ширины суженной части сопла, тем самым исключая перемешивание и вторичную эмульгацию воды. The highly emulsified purified water with oil products supplied by the pump through the
Разделенная на составные части (вода, нефтепродукты, грязь) очищаемая вода, вращаясь по спирали, из гидроциклона 3 первой ступени поступает через выходной патрубок 51 по тангенциальному патрубку 20 подачи очищаемой воды из первой ступени в гидроциклон 4 второй ступени (фиг.1). Очищаемая вода, получив в гидроциклоне 4 сильное вращательное движение по спирали снизу вверх при угловой скорости вращения потока воды до 30000 об/мин, создает мощное поле центробежных сил, в результате действия которых в центре вращения происходит разрыв потока с образованием вакуумной воронки. Вода и механические взвешенные частицы отбрасываются к цилиндрической поверхности гидроциклона 4, а нефтепродукты вытесняются к центру вращения, распределяясь по поверхности вакуумной воронки. После выхода из гидроциклона 4 вращающиеся потоки поступают в трубу 5, где угловые и вертикальные составляющие скоростей потока снижаются до необходимой величины, вакуумные воронки постепенно уменьшаются в диаметре. Грязь при этом оседает в колпаке-грязесборнике 7 крупнодисперсной фракции, откуда выводится по патрубку 23. Divided into constituent parts (water, oil products, dirt), the purified water, rotating in a spiral, from the
Нефтепродукты, вращаясь, сливаются в сплошные вращающиеся жгуты, а затем, ударяясь о диск-отбойник 9 неподвижного центробежного колеса 8, поток, разделенный на части радиально-спиральными направляющими 11 между диском-отбойником 9 и диском-стабилизатором 10, стабилизируется в горизонтальной плоскости до медленно вращающегося в гравитационном отстойнике-нефтесборнике 12 ламинарного потока. Применение неподвижного центробежного колеса 8 стабилизации потока в горизонтальной плоскости позволяет полностью погасить вертикальную составляющую скорости потока, стабилизировать поток в горизонтальной плоскости, преобразуя вертикальный, спиралеобразно вращающийся поток в медленно вращающийся ламинарный плоский, избежать повторной эмульгации, а также исключить перемешивание нефтепродукта в нефтесборнике восходящим потоком, облегчить отделение нефтепродукта от воды в гравитационном отстойнике-нефтесборнике 12. Oil products, rotating, merge into continuous rotating harnesses, and then, hitting a
В отстойнике-нефтесборнике 12 происходит отстой в поле гравитационных сил, при этом нефтепродукт всплывает, накапливается в его верхней части, медленно вращаясь под крышкой 37 сепаратора, коагулирует и коалесцирует и выводится по патрубку 22 удаления нефтепродуктов. Вода, медленно вращаясь в нижней части отстойника-нефтесборника 12, поступает в строго ламинарном режиме сверху вниз сначала в подогреватель 24, где нагревается до температуры 20-35oС, обеспечивая термокоагуляцию, а затем фильтруется через сетки 14 и крупногранулированный наполнитель кассеты 13, находящейся под отрицательным потенциалом малого напряжения, сверху вниз при ламинарном режиме течения потока. При обработке воды, содержащей тяжелые фракции нефтепродуктов, подогрев воды производят до 60-80oС. При фильтрации очищаемой воды через поровые каналы между гранулами наполнителя с наведенными олеофильными свойствами кассеты 13, находящейся под отрицательным потенциалом, при скоростях, отвечающих строго ламинарному режиму течения сверху вниз, когда скорость всплытия частиц нефтепродукта выше скорости течения воды, дисперсные частицы нефтепродукта, переходя в последовательно расположенные поры, притягиваются к поверхности гранул, смачивают их, а затем растекаются на их поверхности с увеличением пленки до определенных размеров. При превышении пороговой насыщенности поровых каналов нефтепродуктом избыточная масса его за счет возрастания перепада давления и сил всплытия срывается с поверхности гранул в виде отдельных капель грушевидной формы, которые, сливаясь между собой в процессе коалесценции, выводятся из объема гранулированного наполнителя кассеты 13 с последующим их выделением из объема очищаемой воды в гравитационном отстойнике-нефтесборнике 12 под действием сил Архимеда (за счет разности плотностей разделяемых сред). Использование в качестве фильтрующего наполнителя термически закаленных металлических, стеклянных, керамических или полимерных шариков с высокими олеофильными свойствами, позволяет обеспечить процессы ортокинетической коагуляции, коалесценции отдельных частиц нефтепродуктов и исключает необходимость периодической замены фильтрующего материала, обеспечивая стабильную во времени очистку и возможность периодической очистки наполнителя от механических взвесей продувкой его объема воздухом в направлении снизу-вверх с последующей доочисткой чистой водой в том же направлении при помощи патрубков 21.In the
Часть капель нефтепродукта, вынесенных потоком воды в нижний гравитационный отстойник 15, попадая в поле действия электростатического поля кассета 13 - рекуператор 30, вектор напряженности которого направлен встречно вектору скорости потока воды, "выталкиваются" из объема воды в кассету 13, где притягиваются к гранулам наполнителя кассеты и выводятся, как ранее описано, в нефтесборник 12. На завершающем этапе оставшаяся мелкодисперсная часть нефтепродукта в очищаемой воде, протекая сверху вниз, фильтруется в гранулированном наполнителе мелкой фракции 16, размещенном в нижней части корпуса на перфорированной перегородке 17, притягивается к поверхности шариков наполнителя, смачивая их и барботируя в поровых каналах, увеличивается до определенных размеров, всплывает, попадая в кассету 13, а затем в нефтесборник 12. Part of the oil product droplets discharged by the water stream into the
Далее очищенная вода дренируется через щели фильтрующих элементов 32 перфорированного диска 17 и попадает в камеру 18, а затем через конус 33 и патрубок 19 удаляется из сепаратора. При наличии коллектора 34 вода через щели фильтрующих элементов 36 коллектора 34 удаляется из сепаратора через патрубок 19. Next, the purified water is drained through the slots of the
Диск 17 с фильтроэлементами 32 обеспечивает удержание гранулированного наполнителя мелкой фракции от вымывания при удалении воды из сепаратора, а также при замене протекторов. The
Применение коллектора 34 с колпачково-проволочными фильтроэлементами 36 обеспечивает удержание гранулированного наполнителя от вымывания, равномерное взрыхление наполнителя продувочным воздухом и промывочной водой, а также снижает весогабаритные характеристики сепаратора. The use of a
При наличии батареи гидроциклонов 4 (фиг.2) очищаемая вода, вращаясь по спирали, из гидроциклона 3 первой ступени поступает по тангенциальному патрубку 20 в раздаточную камеру 45 очищаемой воды батареи гидроциклонов 4, где приобретает вращательное движение, что исключает вторичную эмульгацию. Из раздаточной камеры 45 поток по питательным соплам 47 под углом и по касательной к окружности поступает в гидроциклоны 4. Отделенные от воды после первой ступени взвешенные механические частицы, попав в раздаточную камеру 45 очищаемой воды, оседают на коническое дно в колпак-грязесборник 7 крупнодисперсной фракции, откуда грязь удаляется по мере ее накопления по патрубку 23. После выхода из гидроциклонов 4 вращающиеся потоки поступают в цилиндроконические патрубки 48 стабилизации потоков, диаметр которых несколько больше диаметров выходных патрубков гидроциклонов 4, а затем в общую трубу 5 для гашения скорости потока. Грязь, оседая на патрубках 48, накапливается и попадает в грязесборник 38 мелкодисперсных механических взвесей. If there is a battery of hydrocyclones 4 (Fig. 2), the purified water, rotating in a spiral, from the
Применение батареи гидроциклонов 4 с общей раздаточной камерой 45 очищаемой воды, имеющих малые диаметры сопел 47 и цилиндрических частей, позволяет обеспечить равномерное распределение очищаемой воды по соплам 47, а также при малых габаритах обеспечить создание больших угловых скоростей вращения очищаемой воды, а следовательно, и мощных центробежных сил, что в конечном итоге позволяет создавать сепараторы на большие производительности. The use of a battery of
Сепаратор обеспечивает остаточную концентрацию нефтепродуктов в очищенной воде 0,05 млн.-1 при допустимом значении согласно требованиям резолюции МЕРС 60 (33) ИМО до 15 млн.-1, позволяя производить сброс очищенной воды в акватории портов, территориальных вод, в реки и озера. Сепаратор может использоваться не только для очистки воды от нефтепродуктов, но и нефтепродуктов от воды и механических примесей, а также растительного масла от механических примесей и воды.The separator provides a residual concentration of petroleum products in purified water of 0.05 million -1 at an acceptable value in accordance with the requirements of resolution MEPC 60 (33) IMO up to 15 million -1 , allowing the discharge of purified water in the waters of ports, territorial waters, rivers and lakes . The separator can be used not only to purify water from oil products, but also oil products from water and solids, as well as vegetable oil from solids and water.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110316A RU2206513C1 (en) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110316A RU2206513C1 (en) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2206513C1 true RU2206513C1 (en) | 2003-06-20 |
Family
ID=29211830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110316A RU2206513C1 (en) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206513C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171610U1 (en) * | 2017-02-08 | 2017-06-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Installation for the treatment of oily water |
RU2687461C1 (en) * | 2018-08-30 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Method of cleaning oily waters and device for its implementation |
CN111135781A (en) * | 2019-10-31 | 2020-05-12 | 荆门金贤达生物科技有限公司 | Production system for etoxazole |
CN112520921A (en) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 华东理工大学 | Multi-physical-field-synergetic oily sewage treatment method and device |
CN114076528A (en) * | 2020-08-13 | 2022-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | Shell-and-tube heat exchanger and fluidized bed heat exchanger |
-
2002
- 2002-04-19 RU RU2002110316A patent/RU2206513C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171610U1 (en) * | 2017-02-08 | 2017-06-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Installation for the treatment of oily water |
RU2687461C1 (en) * | 2018-08-30 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Method of cleaning oily waters and device for its implementation |
CN111135781A (en) * | 2019-10-31 | 2020-05-12 | 荆门金贤达生物科技有限公司 | Production system for etoxazole |
CN111135781B (en) * | 2019-10-31 | 2024-03-15 | 荆门金贤达生物科技有限公司 | Production system for etoxazole |
CN114076528A (en) * | 2020-08-13 | 2022-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | Shell-and-tube heat exchanger and fluidized bed heat exchanger |
CN114076528B (en) * | 2020-08-13 | 2024-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | Shell-and-tube heat exchanger and fluidized bed heat exchanger |
CN112520921A (en) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 华东理工大学 | Multi-physical-field-synergetic oily sewage treatment method and device |
CN112520921B (en) * | 2020-12-01 | 2023-07-25 | 华东理工大学 | Multi-physical-field cooperative oily sewage treatment method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101217363B1 (en) | A method and device for converting horizontal tanks into gas flotation separators | |
DK176468B1 (en) | Combined degassing and flotation tank | |
US6709500B1 (en) | System for separating entrained liquid from a gas stream using a sloped vessel | |
KR101373302B1 (en) | Apparatus for solidliquid separation | |
JP5387692B2 (en) | Oil / water separation device and purification device | |
CN111039434A (en) | Oily sewage treatment process and system | |
CN112499733A (en) | O/W emulsion demulsification and oil removal device and method based on electric field and medium coalescence | |
EP2788121A2 (en) | Deaeration apparatus and method | |
JP3676208B2 (en) | Solid-liquid separation tank | |
RU2206513C1 (en) | Method of cleaning water from liquid petroleum derivatives and installation | |
US3553940A (en) | Precipitator | |
RU2338574C1 (en) | Method of separating water, petroleum products and mechanical impurities and device for implementing method | |
CN212222478U (en) | Rotational flow air flotation oil removing device for delayed coking device | |
US3426904A (en) | Separating apparatus for dispersed matter | |
CN110078161A (en) | A kind of device and method of offshore platform production waste water compact efficient oil removing | |
EA002640B1 (en) | Method for water processing to remove liquid oil products and oil-water centrifugal filtering separator using electrostatic method of water purification | |
RU2206514C1 (en) | Oil-water filer separator | |
RU2321547C2 (en) | Oil-water centrifugal filtering separator | |
RU207906U1 (en) | INERTIAL-GRAVITATIONAL MUD FILTER WITH TANGENTIAL WATER SUPPLY | |
JPS6124042B2 (en) | ||
JP2003265905A (en) | Flocculating and settling apparatus | |
RU138484U1 (en) | OIL-WATER CENTRIFUGAL-FILTERING SEPARATOR | |
RU2160714C1 (en) | Plant for cleaning water from petroleum products and mechanical admixtures | |
EA002306B1 (en) | Filtering separator of centrifugal type for oil and water | |
RU2815781C1 (en) | Method for technical oil purification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100217 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120420 |