RU2352611C1 - Method of suspension recovery - Google Patents
Method of suspension recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352611C1 RU2352611C1 RU2007142334/15A RU2007142334A RU2352611C1 RU 2352611 C1 RU2352611 C1 RU 2352611C1 RU 2007142334/15 A RU2007142334/15 A RU 2007142334/15A RU 2007142334 A RU2007142334 A RU 2007142334A RU 2352611 C1 RU2352611 C1 RU 2352611C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ejector
- water
- jet pump
- nozzle
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области утилизации суспензий преимущественно загустевших масел.The invention relates to the field of disposal of suspensions of predominantly thickened oils.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является способ регенерации жидкости по авторскому свидетельству СССР №553215, кл. С02В 1/10, 1975 г., заключающийся в том, что осуществляют смешивание утилизируемой среды с водой и подачу полученной суспензии в отстойник (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a method of liquid recovery according to the author's certificate of the USSR No. 553215, class. СОВ 1/10, 1975, which consists in mixing the utilized medium with water and feeding the resulting suspension into a sump (prototype).
Недостатком известного устройства является низкое гидравлическое сопротивлением и низкое качество, связанное с низкой производительностью.A disadvantage of the known device is the low hydraulic resistance and low quality associated with low productivity.
Технический результат - повышение производительности.The technical result is an increase in productivity.
Это достигается тем, что в способе утилизации суспензий, заключающемся в том, что осуществляют смешивание утилизируемой среды с водой и подачу полученной суспензии в отстойник, осуществляют высоконапорный подвод воды к соплу эжектора струйного насоса по линии, соединяющей установку высокого давления со входом струйного насоса, затем осуществляют по трубопроводу слив смеси воды и регенерируемых веществ в отстойник, при этом забор утилизируемой суспензии из емкости осуществляют по трубопроводу, соединяющему слои суспензии со входом эжектора струйного насоса.This is achieved by the fact that in the method of utilizing suspensions, which consists in mixing the utilized medium with water and feeding the resulting suspension into a sump, a high-pressure supply of water to the jet pump ejector nozzle is carried out along the line connecting the high-pressure unit to the jet pump inlet, then the mixture of water and regenerated substances is drained through the pipeline into the sump, while the recovery of the utilized suspension from the tank is carried out through the pipeline connecting the layers of the suspension to the inlet ctor of a jet pump.
Это достигается тем, что в устройстве для утилизации суспензий, содержащем корпус, смешивающее устройство для перемешивания утилизируемой среды с водой и устройство подачи полученной суспензии в отстойник, оно дополнительно содержит установку высокого давления, струйный насос, отстойник, емкость со смесью, подлежащей утилизации, линию, соединяющую установку высокого давления со входом струйного насоса, а слив смеси воды и регенерируемых веществ в отстойник осуществляется по трубопроводу, причем забор утилизируемой суспензии из емкости осуществляется по трубопроводу, соединяющему слои суспензии со входом эжектора струйного насоса.This is achieved by the fact that in the device for the disposal of suspensions containing a housing, a mixing device for mixing the utilized medium with water and a device for supplying the resulting suspension to the sump, it further comprises a high-pressure unit, a jet pump, a sump, a container with the mixture to be disposed of, a line connecting the high-pressure unit to the inlet of the jet pump, and the mixture of water and regenerated substances is drained into the sump through a pipeline, and the recycle slurry is taken from the tank and is carried out through a pipeline connecting the layers of the suspension with the inlet of the jet pump ejector.
На фиг.1 представлена схема устройства для утилизации, на фиг.2 приведены изолинии массовой доли конечного продукта, на фиг.3 - изолинии интенсивности турбулентных пульсаций, на фиг.4 - линии тока при осуществлении процесса разрушения бронирующих оболочек суспензии.Figure 1 shows a diagram of a device for disposal, figure 2 shows the contour of the mass fraction of the final product, figure 3 - contour intensity of turbulent pulsations, figure 4 - streamlines during the destruction of the armor shells of the suspension.
Устройство для утилизации содержит установку 1 высокого давления, струйный насос 2, отстойник 3, емкость 4 со смесью, подлежащей утилизации. Высоконапорный подвод воды к соплу эжектора струйного насоса 2 осуществляется по линии 5, соединяющей установку 1 высокого давления со входом струйного насоса 2. Слив смеси воды и регенерируемых веществ в отстойник 3 осуществляется по трубопроводу 6, а забор утилизируемой суспензии из емкости 4 осуществляется по трубопроводу 7, соединяющему слои суспензии со входом эжектора струйного насоса 2.The disposal device comprises a high-pressure unit 1, a jet pump 2, a sump 3, a container 4 with a mixture to be disposed of. High-pressure water supply to the nozzle of the ejector of the jet pump 2 is carried out along line 5 connecting the high-pressure unit 1 to the inlet of the jet pump 2. The mixture of water and regenerated substances is discharged into the sump 3 through pipeline 6, and the recovery of the slurry from the tank 4 is carried out through pipeline 7 connecting the layers of the suspension with the inlet of the ejector of the jet pump 2.
Для оптимальной работы предлагаемого устройства должны соблюдаться следующие соотношения его параметров:For optimal operation of the proposed device must comply with the following ratios of its parameters:
отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса 2 к длине сопла, лежит в оптимальном интервале величин d/l=0,25-0,75;the ratio of the inner diameter d of the nozzle of the ejector of the jet pump 2 to the length of the nozzle lies in the optimal range of values d / l = 0.25-0.75;
отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса 2 к диаметру эжектора струйного насоса 2, лежит в оптимальном интервале величин d/D=0,05-0,2.the ratio of the inner diameter d of the nozzle of the ejector of the jet pump 2 to the diameter of the ejector of the jet pump 2 lies in the optimal range of d / D = 0.05-0.2.
Способ утилизации суспензий осуществляют следующим образом.A method of utilizing suspensions is as follows.
Высоконапорный подвод воды к соплу эжектора струйного насоса 2 осуществляют по линии 5, соединяющей установку 1 высокого давления со входом струйного насоса 2. Слив смеси воды и регенерируемых веществ в отстойник 3 осуществляют по трубопроводу 6. Забор утилизируемой суспензии из емкости 4 осуществляют по трубопроводу 7, соединяющему слои суспензии со входом эжектора струйного насоса 2.A high-pressure water supply to the nozzle of the ejector of the jet pump 2 is carried out along line 5 connecting the high-pressure unit 1 to the inlet of the jet pump 2. The mixture of water and regenerated substances is drained into the sump 3 through a pipe 6. The utilized suspension from the tank 4 is taken through a pipe 7, connecting the layers of the suspension with the inlet of the ejector of the jet pump 2.
На фиг.2, 3, 4 приведены распределения процессов основных характеристик пассивных и активных потоков. Как видно из фиг.1-4, в различных частях струйного аппарата наблюдается сложная картина течения. Происходит нарастание интенсивности перемешивания и взаимодействия потоков по длине камеры смешения, необходимое для разрушения устойчивых эмульсий (фиг.2).Figure 2, 3, 4 shows the distribution of the processes of the main characteristics of passive and active flows. As can be seen from FIGS. 1-4, a complex flow pattern is observed in various parts of the inkjet apparatus. There is an increase in the intensity of mixing and interaction of flows along the length of the mixing chamber, necessary for the destruction of stable emulsions (figure 2).
Физические процессы смешения активного и пассивного потоков в струйном аппарате на начальном участке подобны процессам распространения затопленной турбулентной струи в неограниченном объеме. На границах этой струи образуется обширная зона турбулентного взаимодействия активного и пассивного потоков (фиг.3); изменения интенсивности турбулентных пульсаций до 5000 м2/с2. По мере преобразования кинетической энергии струи в энергию давления поле скоростей становится все более равномерным, и в диффузоре давление струи преобразуется до противодавления за эжектором, то есть происходит затухание процессов, необходимое для окончательной коалесценции разложившихся составляющих эмульсии (фиг.4).The physical processes of mixing the active and passive flows in the jet apparatus in the initial section are similar to the processes of propagation of a flooded turbulent jet in an unlimited volume. At the boundaries of this jet, an extensive zone of turbulent interaction of active and passive flows is formed (Fig. 3); changes in the intensity of turbulent pulsations up to 5000 m 2 / s 2 . As the kinetic energy of the jet is converted into pressure energy, the velocity field becomes more uniform, and in the diffuser the pressure of the jet is converted to counter-pressure behind the ejector, that is, the processes are damped, which is necessary for the final coalescence of the decomposed components of the emulsion (Fig. 4).
Кроме того, на основе математической модели получен диапазон, в котором должна находиться длина камеры смешения струйного аппарата, составляющая 9÷12 диаметров камеры смешения (точное значение определяется исходя из состава эмульсии). Именно такая длина камеры смешения обеспечивает разрушение бронирующих оболочек капель воды с целью ее последующей коалесценции в транспортировочном трубопроводе и расслоение компонентов разрушенной эмульсии в отстойной аппаратуре. После появления водяной струи высокого давления из устья сопла поведение струи становится дивергентным. Дивергентность проявляется в двух различных явлениях: трения (возникающего от соприкосновения наружного слоя водяной струи высокого давления с окружающей средой) и радиальных компонентов, образующихся относительно струи (их можно рассматривать как винтообразные колебания).In addition, on the basis of the mathematical model, a range is obtained in which the length of the mixing chamber of the jet apparatus, comprising 9 ÷ 12 diameters of the mixing chamber (the exact value is determined based on the composition of the emulsion), should be found. It is this length of the mixing chamber that ensures the destruction of the armor shells of water droplets with the aim of its subsequent coalescence in the transport pipeline and the separation of the components of the destroyed emulsion in the settling apparatus. After the appearance of a high-pressure water jet from the mouth of the nozzle, the behavior of the jet becomes divergent. Divergence manifests itself in two different phenomena: friction (arising from the contact of the outer layer of a high pressure water jet with the environment) and radial components formed relative to the jet (they can be considered as helical vibrations).
Пример реализации предлагаемого способа.An example implementation of the proposed method.
Экспериментальные исследования проводились на тепловой электрической станции с использованием ДУВД (дизельной установки высокого давления) 6/630 с расходом воды при номинальных оборотах 4 м3/час, содержащей твердые частицы не более 0,2% по массе и 0,2 мм по размерам. Максимальное давление на выходе из насоса 63 МПа. Установка оснащена дизельным двигателем и трехплунжерным горизонтальным водяным насосом высокого давления. Этот насос позволяет плавно изменять давление на выходе ДУВД. Материалом для регенерации послужила субстанция из открытой бетонной емкости турбинного цеха. Его основой является наиболее загрязненная часть отработанного турбинного масла, остающаяся после слива масла из маслосистемы, загрязненная мелкими частицами металла от трущихся частей подшипников, пылью и грязью, попадающими в масло при его контакте с внешней средой и примесями других нефтепродуктов, используемых при работе оборудования.Experimental studies were carried out at a thermal power plant using a 6/630 internal combustion engine (high pressure diesel installation) with a water flow rate at a nominal speed of 4 m 3 / h, containing solid particles of not more than 0.2% by weight and 0.2 mm in size. The maximum pressure at the outlet of the pump is 63 MPa. The unit is equipped with a diesel engine and a three-plunger horizontal high-pressure water pump. This pump allows you to smoothly change the pressure at the exit of the internal combustion engine. The material for regeneration was the substance from the open concrete capacity of the turbine workshop. Its basis is the most contaminated part of the spent turbine oil, remaining after draining the oil from the oil system, contaminated with small metal particles from the rubbing parts of the bearings, dust and dirt falling into the oil when it comes in contact with the external environment and impurities of other oil products used in the operation of the equipment.
Испытания проводились при различных значениях следующих параметров: рабочего давления УВД; расстояния от среза сопла до входного сечения камеры смешения; длины камеры смешения.The tests were carried out at various values of the following parameters: air pressure working pressure; the distance from the nozzle exit to the inlet section of the mixing chamber; mixing chamber lengths.
Эффективность действия установки определялась с помощью анализов состава первичной загрязненной смеси и веществ, получаемых на выходе. Взятие проб производилось из отстойника после 60-минутного пребывания смеси веществ в спокойном состоянии. Экспериментальным путем было установлено, что именно такое время необходимо для расслоения веществ, входящих в смесь. При этом пробы брались после прокачки первичной загрязненной смеси веществ через установку при различных режимах ее работы (изменение рабочего давления УВД). Результаты анализов представлены в табл.1.The effectiveness of the installation was determined using analyzes of the composition of the primary contaminated mixture and substances obtained at the outlet. Sampling was carried out from the sump after a 60-minute stay of the mixture of substances in a calm state. It was established experimentally that it is precisely such a time that is necessary for the separation of substances included in the mixture. In this case, samples were taken after pumping the primary contaminated mixture of substances through the unit under various operating conditions (change in the operating pressure of the air traffic control unit). The results of the analyzes are presented in table 1.
Было установлено улучшение процесса регенерации веществ при увеличении давления воды, подаваемой на сопло струйной установки.It was found to improve the process of regeneration of substances with increasing pressure of water supplied to the nozzle of the jet installation.
После прохождения смеси, содержащей масло, через установку в отстойнике были получены следующие вещества от верхнего уровня к нижнему: масло, нефтепродукты (мазут и т.п.), эмульсии прямого типа (нефтепродукты в воде), вода, парафинсодержащая водяная суспензия, механический осадок.After passing the mixture containing oil through the installation in the sump, the following substances were obtained from the upper to the lower level: oil, oil products (fuel oil, etc.), direct type emulsions (oil products in water), water, paraffin-containing aqueous suspension, mechanical sediment .
Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод об эффективности устройства, выражающейся в разделении содержащихся в исходной смеси веществ и регенерации масла до состояния, пригодного к повторному использованию (отсутствие воды, содержание механических примесей и серы в пределах допустимых норм). В то же время установлено, что повышение рабочего давления УВД с 250 до 500 атм не оказывает существенного влияния на эффективность работы установки.An analysis of the results allows us to conclude that the device is effective in terms of separating the substances contained in the initial mixture and regenerating the oil to a condition suitable for reuse (lack of water, content of mechanical impurities and sulfur within acceptable limits). At the same time, it was found that increasing the operating pressure of the air traffic control system from 250 to 500 atm does not significantly affect the efficiency of the installation.
Как следует из табл.1, эмульсия при 250 атм разрушается полностью, а отсутствие влияния увеличения давления УВД более 250 атм на содержание механических примесей обусловлено тем, что крупные и средние частицы удаляются из масла при давлении, меньшем 250 атм, а мелкие (менее 10 мкм) являются мелкодисперсными и легкими, что не позволяет им осаждаться во время отстоя.As follows from Table 1, the emulsion at 250 atm completely collapses, and the absence of the effect of an increase in the air pressure of more than 250 atm on the content of mechanical impurities is due to the fact that large and medium particles are removed from the oil at a pressure less than 250 atm, and small (less than 10 microns) are finely divided and light, which does not allow them to precipitate during sludge.
Кроме анализа химических и физических свойств первичного и получаемого веществ производилось исследование их свойств методом физической дистилляции. Прибор Simdist газохроматический системы TRACE GC. В результате подтверждено, что в регенерированном масле значительно уменьшилось содержание примесей различных нефтепродуктов, полностью отогнался легкий нефтепродукт «метил-этил-кетон». Для уточнения полученных результатов были произведены исследования полученных веществ на электронном микроскопе (Микрометр ОМ-О ДТ7.216.009ПС). Они сделаны при различном увеличении (в 60, 157 и 500 раз) и показывают высокую степень очистки, произведенную в установке.In addition to analyzing the chemical and physical properties of the primary and resulting substances, their properties were studied by physical distillation. Simdist gas chromatographic device TRACE GC. As a result, it was confirmed that the content of impurities of various oil products in the regenerated oil was significantly reduced, and the light oil product “methyl ethyl ketone” was completely distilled off. To clarify the results obtained, studies of the obtained substances were carried out using an electron microscope (Micrometer OM-O DT7.216.009PS). They are made at various magnifications (60, 157 and 500 times) and show a high degree of purification produced in the installation.
Отработанная в экспериментальных исследованиях методика регенерации масла и полученные положительные результаты позволили распространить применение установки для регенерации других веществ в промышленных условиях (из более устойчивых эмульсий, чем масляная). Материалом для регенерации послужило вещество, остающееся на дне мазутного бака после откачки из него чистого мазута. Данный осадок представляет из себя твердую, асфальтоподобную субстанцию с содержанием механических примесей различной величины и консистенции, достигающих 20-40% от общего объема осадка, водяных линз, эмульсий обратного типа (вода в мазуте), в том числе устойчивых, образовавшихся из-за возможности их многолетнего «старения». После переработки в установке получены следующие фракции:The oil regeneration technique worked out in experimental studies and the positive results obtained made it possible to extend the use of the apparatus for the regeneration of other substances under industrial conditions (from more stable emulsions than oil emulsions). The material for regeneration was the substance remaining at the bottom of the fuel oil tank after pumping pure fuel oil out of it. This sediment is a solid, asphalt-like substance with a content of mechanical impurities of various sizes and consistencies, reaching 20-40% of the total sediment volume, water lenses, inverse emulsions (water in fuel oil), including stable ones formed due to the possibility their many years of "aging." After processing in the installation, the following fractions were obtained:
- на дне отстойника - измельченные до пескообразного состояния твердые примеси;- at the bottom of the sump - solid impurities crushed to a sandy state;
- замазученная вода (неустойчивая эмульсия прямого типа);- oiled water (unstable emulsion of direct type);
- мазут с содержанием воды, достаточным и не превышающим норму для его сжигания в тепловых котлах;- fuel oil with a water content sufficient and not exceeding the norm for its combustion in thermal boilers;
- чистый мазут.- clean fuel oil.
Результаты анализов разделенных компонентов смеси сведены в табл.2.The analysis results of the separated components of the mixture are summarized in table 2.
Проведенные экспериментальные исследования показали высокую эффективность предложенного метода разделения загрязненных мазутных эмульсий.Experimental studies have shown the high efficiency of the proposed method for the separation of contaminated fuel oil emulsions.
На основании теоретических и экспериментальных методов разработаны типовые конструкции многофункциональных аппаратов с регулируемой гидродинамикой, предназначенные для регенерации исходных веществ из загрязненных устойчивых эмульсий. Кроме того, разработаны инженерные методы расчета струйных аппаратов, основанные на определении характерных геометрических размеров аппаратов, в том числе участков, необходимых для разрушения бронирующих оболочек капель с целью их последующей коалесценции до размеров, необходимых для расслоения в отстойнике.Based on theoretical and experimental methods, typical designs of multifunctional devices with adjustable hydrodynamics designed to regenerate the starting materials from contaminated stable emulsions have been developed. In addition, engineering methods for calculating inkjet apparatuses have been developed, based on the determination of the characteristic geometric dimensions of the apparatuses, including the areas necessary for the destruction of the armor shells of droplets with the aim of their subsequent coalescence to the sizes necessary for separation in the sump.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142334/15A RU2352611C1 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Method of suspension recovery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142334/15A RU2352611C1 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Method of suspension recovery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2352611C1 true RU2352611C1 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007142334/15A RU2352611C1 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Method of suspension recovery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2352611C1 (en) |
-
2007
- 2007-11-16 RU RU2007142334/15A patent/RU2352611C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101486515B (en) | Oily wastewater treatment method and whole set apparatus thereof | |
| CN109694116A (en) | A kind of compounded mix unit, dynamic oil-water separating device and separation method using it | |
| US20170088441A1 (en) | Method and device for deep oil removal from wastewater containing low concentration dirty oil | |
| US20160030856A1 (en) | Distillation reactor module | |
| CN104944619B (en) | Electric Desalting Wastewater deoiling method in heavy crude process | |
| CN107540105A (en) | A kind of deoiling method and its device of the dense oil emulsion waste water of cold rolling | |
| CN108609794A (en) | A kind of rich solution degassing deoiling method and its device | |
| CN106006835A (en) | Oil removing device for oily wastewater | |
| CN201272722Y (en) | Oil-contained wastewater treatment outfit | |
| CN115557631A (en) | Oil-water separation device and method integrating cyclone, air flotation and medium coalescence | |
| WO2020001246A1 (en) | Method and apparatus for degassing and oil removal of acidic water | |
| CN206173157U (en) | Sewage deoiling combined system | |
| CN113307399A (en) | Device and method for fractional purification of high-oil-content production water of offshore oil field | |
| RU2352611C1 (en) | Method of suspension recovery | |
| KR101490147B1 (en) | Treating method of Produced Water | |
| CN205740438U (en) | A kind of degreasing unit for oily waste water | |
| CN209618941U (en) | A kind of depth degreasing unit of aromatic device production waste | |
| Ellis et al. | Clarifying oilfield and refinery waste waters by gas flotation | |
| Sun et al. | Application of combined granular media with opposite wettability for demulsification of oily wastewater by microchannel filter | |
| RU2346975C1 (en) | Fluids recovery device | |
| CN207713511U (en) | A kind of production separator for offshore gas field platform production water process | |
| CN212356885U (en) | Treatment system for sulfur-containing sewage of delayed coking device | |
| CN213416586U (en) | Cyclone floating separator with demulsification and coalescence functions | |
| RU198431U1 (en) | Coalescing filter for separation of oil-in-water emulsions | |
| RU2105584C1 (en) | Device for separation of emulsions |