RU75202U1

RU75202U1 - BLOCK-MODULAR INSTALLATION FOR THE COLLECTION OF OIL AND OIL PRODUCTS FROM THE WATER SURFACE

Info

Publication number: RU75202U1
Application number: RU2008104589/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Литвиненко; Федор Спиридонович Макушев; Сергей Владимирович Назаров; Марат Альмирович Давлетов; Денис Рамисович Гафуров; Валерий Игоревич Панков; Евгений Юрьевич Кудряшов
Original assignee: Анатолий Николаевич Литвиненко; Федор Спиридонович Макушев; Сергей Владимирович Назаров; Марат Альмирович Давлетов; Денис Рамисович Гафуров; Валерий Игоревич Панков; Евгений Юрьевич Кудряшов
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2008-07-27

Abstract

Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для сбора проливов нефтепродуктов с поверхности воды, применяемых при аварийно-экологических работах на объектах добычи, транспортировки, переработки и хранения нефти и нефтепродуктов, а также при проведении технологических регламентных работ по зачистке резервуаров для хранения любых вязких жидкостей, а именно, к блочно-модульным установкам для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Предполагаемая полезная модель решает задачу повышения эффективности работы блочно-модульной установки путем снижения обводненности собираемых нефти и нефтепродуктов и повышения эффективности отделения и дополнительной очистки воды из собранных водонефтяных смесей. Поставленная задача достигается тем, что установка дополнительно снабжена блоком флотации для разделения смеси воды с нефтью и/или нефтепродуктами, двумя модулями мембранной очистки, выходы из которых соединены соответственно со сборной емкостью для очищенной воды и сборником нефтепродуктов, блок флотации снабжен вертикальной перегородкой, установленной внутри призмы с образованием с ее стенками флотационной и отстойной камер равного объема, блоком наклонных пластин и перфорированной перегородкой, расположенными последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры, устройство для диспергирования газа выполнено в виде корпуса с разъемной полусферой и диафрагмой, сборник нефтепродуктов расположен со стороны большего основания перекрытия на уровне отверстия в форме треугольника, при этом все модули и блоки выполнены автономными и оборудованы устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой, трубопроводами с запорной арматурой и насосами. 5 з.п. ф-лы, 8 илл.The proposed utility model relates to devices for collecting spills of oil products from the surface of the water, used in emergency environmental work at facilities for the extraction, transportation, processing and storage of oil and oil products, as well as during technological routine cleaning of tanks for storing any viscous liquids, and namely, to modular units for collecting oil and oil products from the surface of the water. The proposed utility model solves the problem of increasing the efficiency of a block-modular installation by reducing the water content of the collected oil and oil products and increasing the efficiency of separation and additional purification of water from the collected oil-water mixtures. The task is achieved in that the installation is additionally equipped with a flotation unit for separating a mixture of water with oil and / or oil products, two membrane treatment modules, the outputs of which are connected respectively to a collection tank for purified water and a collection of oil products, the flotation unit is equipped with a vertical partition installed inside prisms with the formation with its walls of flotation and settling chambers of equal volume, a block of inclined plates and a perforated partition, arranged in series the direction of fluid movement in the upper part of the flotation chamber, the device for dispersing gas is made in the form of a housing with a detachable hemisphere and diaphragm, the oil product collector is located on the side of the larger base of the floor at the level of the opening in the shape of a triangle, while all modules and blocks are autonomous and equipped with devices for mounting blocks to modules and / or blocks and modules between themselves, pipelines with valves and pumps. 5 cp f-ly, 8 ill.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для сбора проливов нефтепродуктов с поверхности воды, применяемых при аварийно-экологических работах на объектах добычи, транспортировки, переработки и хранения нефти и нефтепродуктов, а также при проведении технологических регламентных работ по зачистке резервуаров для хранения любых вязких жидкостей, а именно, к блочно-модульным установкам для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.The proposed utility model relates to devices for collecting spills of oil products from the surface of the water, used in emergency environmental work at facilities for the extraction, transportation, processing and storage of oil and oil products, as well as during technological routine cleaning of tanks for storing any viscous liquids, and namely, to modular units for collecting oil and oil products from the surface of the water.

Известно устройство для очистки поверхности воды / а.с. СССР N 579921, кл. E02B 15/04, 1977/ [1], включающее плавучую раму, прикрепленный к ней ковш с впускным отверстием, транспортер, выполненный из эластичного материала с поглощающей способностью для подачи в ковш нефти, образующий с рамой канал, всасывающее приспособление для удаления нефти из верхней части ковша, завихряющее приспособление, наклонные пластины.A device for cleaning the surface of the water / and.with. USSR N 579921, class E02B 15/04, 1977 / [1], including a floating frame, a bucket with an inlet attached to it, a conveyor made of elastic material with an absorbing capacity for supplying oil to the bucket, forming a channel with the frame, a suction device for removing oil from the upper bucket parts, swirl device, inclined plates.

Недостаток - несовершенство конструкции транспортера, проявляющееся в том, что нижний отжимной ролик, вращающийся с ведомым барабаном отжимает нефть из пористого материала под водой, а после выхода из сцепления лента конвейера сразу впитывает воду, которая при последующем погружении ленты будет препятствовать проникновению в пористую среду нефти, чем снижается эффективность устройства.The disadvantage is the imperfection of the design of the conveyor, which manifests itself in the fact that the lower squeezing roller rotating with the driven drum squeezes oil from the porous material under water, and after leaving the clutch, the conveyor belt immediately absorbs water, which will prevent oil from penetrating into the porous medium after subsequent immersion of the belt than reduces the efficiency of the device.

Известно также устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды / а.с. СССР N 350903, кл. E02B 15/04, 1971/ [2], включающее вращающийся диск, покрытый пенополиуретаном, скребок, установленный в надводной части диска, и отстойник. В подводной части также установлен скребок.A device for collecting oil products from the surface of the water / as.with. USSR N 350903, class E02B 15/04, 1971 / [2], comprising a rotating disc coated with polyurethane foam, a scraper mounted in the surface of the disc, and a sump. A scraper is also installed in the underwater part.

Недостаток - при работе подводного скребка обводненность нефти резко возрастает, в результате чего резко снижается эффективность работы устройства.The disadvantage is that when operating an underwater scraper, the water cut of the oil increases sharply, resulting in a sharp decrease in the efficiency of the device.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемой полезной модели является устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды/патент РФ №2104366, кл. E02B 15/04, 1998/ [3], выбранное в качестве прототипа, состоящее из блока сбора нефти и нефтепродуктов, содержащего перфорированный транспортер в форме барабана с сорбционным материалом, верхней и нижний отжимные приспособления, установленные соответственно верхний на внешней поверхности транспортера и сливной емкости, а нижний на границе раздела фаз вода-нефть и/или нефтепродукт, причем верхнее отжимное приспособление выполнено из комбинации трех или пяти отжимных валиков и боковин, валики связаны между собой, боковины прикреплены к крайним валикам комбинации и связаны с осью барабана, а нижнее отжимное приспособление выполнено в виде валика с установленной перед ним экранирующей полосой или в виде пружинной полосы.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed utility model is a device for collecting oil and oil products from a water surface / RF patent No. 2104366, cl. E02B 15/04, 1998 / [3], selected as a prototype, consisting of a unit for collecting oil and oil products containing a perforated conveyor in the form of a drum with sorption material, upper and lower squeezing devices mounted respectively on the upper surface of the conveyor and drain tank and the lower one at the water-oil and / or oil product interface, the upper squeezing device made of a combination of three or five squeezing rollers and sidewalls, the rollers are interconnected, the sidewalls are attached to the extreme likam combinations and related to the drum axis, and the lower squeezing device is designed as a roller preceded by a shielding strip or in the form of a spring strip.

Недостатками устройства - прототипа [3] являются низкая эффективность работы устройства за счет большой обводненности собираемой нефти или нефтепродуктов и невозможность отделения и дополнительной очистки воды из собранных водонефтяных смесей.The disadvantages of the prototype device [3] are the low efficiency of the device due to the large water content of the collected oil or oil products and the inability to separate and further purify water from the collected oil-water mixtures.

Предполагаемая полезная модель решает задачу повышения эффективности работы блочно-модульной установки путем снижения обводненности собираемых нефти и нефтепродуктов и повышения эффективности отделения и дополнительной очистки воды из собранных водонефтяных смесей.The proposed utility model solves the problem of increasing the efficiency of a block-modular installation by reducing the water content of the collected oil and oil products and increasing the efficiency of separation and additional purification of water from the collected oil-water mixtures.

Поставленная задача достигается тем, что установка дополнительно снабжена блоком флотации для разделения смеси воды с нефтью и/или нефтепродуктами, патрубок ввода которого соединен с напорным патрубком насоса для подачи смеси из сливной емкости в блок флотации, а выходной The task is achieved in that the installation is additionally equipped with a flotation unit for separating a mixture of water with oil and / or oil products, the input pipe of which is connected to the discharge pipe of the pump for supplying the mixture from the drain tank to the flotation unit, and the output

патрубок сливной емкости соединен с всасывающим патрубком насоса, при этом патрубки вывода блока флотации соединены через насос, по крайней мере, с двумя модулями мембранной очистки, выходы из которых соединены соответственно со сборной емкостью для очищенной воды и сборником нефтепродуктов, внутри блока флотации установлено перекрытие, верхняя часть которого соединена посредством трубопровода со сборником нефтепродуктов, при чем перекрытие выполнено в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания - противоположными боковыми стенками корпуса, блок - флотации снабжен вертикальной перегородкой, установленной внутри призмы с образованием с ее стенками флотационной и отстойной камер равного объема, блоком наклонных пластин и перфорированной перегородкой, расположенными последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры, при этом перфорированная перегородка установлена перпендикулярно боковой наклонной плоскости флотационной камеры, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня воды, а боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой воды в нижней части по всей длине имеет переливное окно, устройство для диспергирования газа выполнено в виде корпуса с разъемной полусферой и диафрагмой, к боковой поверхности которого перпендикулярно примыкает патрубок для подачи газа, а внутри корпуса диспергатора соосно с ним установлен патрубок для подачи водно-нефтяных смесей, снабженный насадкой с отбойником в виде обратного конуса, насадка выполнена в виде эжектора, боковая поверхность которого у основания имеет отверстия, сборник нефтепродуктов расположен со стороны большего основания перекрытия на уровне отверстия в форме треугольника, при этом все модули и блоки выполнены автономными и the drain tank nozzle is connected to the pump suction nozzle, while the flotation unit outlet nozzles are connected through the pump to at least two membrane cleaning modules, the outlets of which are connected respectively to the purified water collection tank and the oil collector, an overlap is installed inside the flotation unit, the upper part of which is connected via a pipeline to a collection of petroleum products, and the overlap is made in the form of a five-sided prism with two inclined faces, the side face of the prism with more the surface is the bottom of the body, and its base is opposite the side walls of the body, the flotation unit is equipped with a vertical partition installed inside the prism with the formation of flotation and settling chambers of equal volume with its walls, a block of inclined plates and a perforated partition located in series in the direction of fluid flow in the upper part of the flotation chamber, while the perforated partition is installed perpendicular to the side inclined plane of the flotation chamber, a larger the base of the prism has an opening in the upper part in the form of a triangle, the lower side of which is parallel to the bottom of the body and is located above the water level, and the side plane of the prism from the inlet side of the water to be cleaned has an overflow window along the entire length, the device for dispersing gas is made in the form of a body with a detachable hemisphere and a diaphragm, a pipe for supplying gas is perpendicularly adjacent to the side surface of the pipe, and a pipe for supplying water-oil mixtures is installed coaxially with it inside the dispersant body equipped with a nozzle with a chipper in the form of a reverse cone, the nozzle is made in the form of an ejector, the lateral surface of which has holes at the base, the oil collector is located on the side of the larger base of the floor at the level of the hole in the shape of a triangle, while all modules and blocks are autonomous and

оборудованы устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой, трубопроводами с запорной арматурой и насосами.equipped with devices for attaching blocks to modules and / or blocks and modules between themselves, pipelines with valves and pumps.

Внутренняя поверхность призмы, вертикальная и перфорированная перегородки выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного материала.The inner surface of the prism, vertical and perforated partitions are made of oleophobic material, and the block of inclined plates is made of oleophilic material.

Блок флотации, снабженный вакуумным насосом, всасывающий патрубок которого имеет вентиль и ловушку паров воды и нефтепродуктов и соединен со сборником нефтепродуктов.A flotation unit equipped with a vacuum pump, the suction pipe of which has a valve and a trap for water vapor and oil products and is connected to a collection of oil products.

Отверстие в форме треугольника снабжено сетчатой перегородкой, выполненной из гидрофобного материала.The hole in the shape of a triangle is equipped with a mesh partition made of hydrophobic material.

Перфорированная перегородка выполнена гофрированной. Каждый из модулей мембранной очистки содержит набор помещенных в корпус параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов в виде полых волокон, при этом патрубки вывода нефти и/или нефтепродуктов и воды соединены сборником нефтепродуктов и сборной емкостью для очищенной воды соответственно.The perforated partition is made corrugated. Each of the membrane cleaning modules contains a set of parallel-connected cylindrical membrane elements placed in the housing in the form of hollow fibers, while the outlet pipes for oil and / or oil products and water are connected by a collection of oil products and a collection tank for purified water, respectively.

Указанные отличительные признаки предполагаемой полезной модели являются существенными для достижения задачи модели, т.к.:These distinctive features of the proposed utility model are essential for achieving the model's objectives, because:

1. Установка дополнительно снабжена блоком флотации для разделения смеси воды с нефтью и/или нефтепродуктами, патрубок ввода которого соединен с напорным патрубком насоса для подачи смеси из сливной емкости в блок флотации, а выходной патрубок сливной емкости соединен с всасывающим патрубком насоса, при этом патрубки вывода блока флотации соединены через насос, по крайней мере, с двумя модулями мембранной очистки, выходы из которых соединены соответственно со сборной емкостью для очищенной воды и сборником нефтепродуктов. Данный признак обеспечивает не только сбор проливов нефти и/или нефтепродуктов на воде но и разделение с дополнительной очисткой воды от нефти и/или нефтепродуктов и нефти и/или нефтепродуктов от воды.1. The installation is additionally equipped with a flotation unit for separating the mixture of water with oil and / or oil products, the input pipe of which is connected to the discharge pipe of the pump for supplying the mixture from the drain tank to the flotation unit, and the outlet pipe of the drain tank is connected to the suction pipe of the pump, while the pipe the output of the flotation unit are connected via a pump to at least two membrane cleaning modules, the outputs of which are connected respectively to a collection tank for purified water and a collection of oil products. This feature provides not only the collection of spills of oil and / or oil products on water but also the separation with additional purification of water from oil and / or oil products and oil and / or oil products from water.

2. Внутри блока флотации установлено перекрытие, верхняя часть которого соединена посредством трубопровода со сборником нефтепродуктов, при чем перекрытие выполнено в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания - противоположными боковыми стенками корпуса. Блок флотации снабжен вертикальной перегородкой, установленной внутри призмы с образованием с ее стенками флотационной и отстойной камер равного объема, блоком наклонных пластин и перфорированной перегородкой, расположенными последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры, при этом перфорированная перегородка установлена перпендикулярно боковой наклонной плоскости флотационной камеры, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня воды, а боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой воды в нижней части по всей длине имеет переливное окно. Данный отличительный признак позволяет уменьшить габаритные размеры блока флотации и более полно производить разделение водонефтянной смеси за счет увеличения пути прохождения водонефтяной смесью всего объема блока флотации.2. Inside the flotation unit, an overlap is installed, the upper part of which is connected via a pipeline to a petroleum product collector, the overlap being made in the form of a five-sided prism with two inclined faces, the side face of the prism with a larger surface is the bottom of the body, and its base is the opposite side walls of the body. The flotation unit is equipped with a vertical baffle installed inside the prism with the formation of flotation and settling chambers of equal volume with its walls, a block of inclined plates and a perforated baffle arranged in series in the direction of fluid movement in the upper part of the flotation chamber, with the perforated baffle installed perpendicular to the side inclined plane of the flotation cell chamber, the larger base of the prism has a triangle-shaped opening in the upper part, the lower side of which is parallel Yelnia bottom of the housing and located above the water level, and the side plane of the prism from entering the treated water in the lower part over the entire length has a weir box. This distinguishing feature allows us to reduce the overall dimensions of the flotation unit and to more fully separate the water-oil mixture by increasing the path of the oil-water mixture passing the entire volume of the flotation unit.

3. Устройство для диспергирования газа выполнено в виде корпуса с разъемной полусферой и диафрагмой, к боковой поверхности которого перпендикулярно примыкает патрубок для подачи газа, а внутри корпуса диспергатора соосно с ним установлен патрубок для подачи воднонефтяных смесей, снабженный насадкой с отбойником в виде обратного конуса, насадка выполнена в виде эжектора, боковая поверхность которого у основания имеет отверстия. Это позволяет получать более мелкие пузырьки воздуха, что в конечном итоге приводит к 3. The device for dispersing gas is made in the form of a housing with a detachable hemisphere and a diaphragm, a pipe for supplying gas is perpendicularly adjacent to the side surface, and a pipe for supplying water-oil mixtures coaxially mounted with a nozzle with a chipper in the form of a return cone is aligned coaxially with it; the nozzle is made in the form of an ejector, the side surface of which has holes at the base. This allows you to get smaller air bubbles, which ultimately leads to

более полному извлечению нефти и/или нефтепродуктов из собранной водонефтянной смеси.more complete extraction of oil and / or oil products from the collected oil-water mixture.

4. Все модули и блоки выполнены автономными и оборудованы устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой, что позволяет в зависимости от решаемых задач применять блочно-модульную установку, а также использовать модули и блоки отдельно для решения конкретных задач.4. All modules and blocks are autonomous and equipped with devices for attaching blocks to modules and / or blocks and modules between themselves, which allows, depending on the tasks to be solved, to use a block-modular installation, as well as to use modules and blocks separately for solving specific problems.

5. Внутренняя поверхность призмы, вертикальная и перфорированная перегородки выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного материала. Это необходимо для более полного разделения водонефтянной смеси на ее составляющие, т.к. перфорированные перегородки выполненные из олеофобного материала не смачиваются нефтью и нефтепродуктами, а пропускают только воду. Блок наклонных пластин выполненный из олеофильного материала не смачивается водой, а пропускают только нефть и нефтепродукты.5. The inner surface of the prism, the vertical and perforated partitions are made of oleophobic material, and the block of inclined plates is made of oleophilic material. This is necessary for a more complete separation of the oil-water mixture into its components, because perforated partitions made of oleophobic material are not wetted by oil and oil products, but only water is passed. The block of inclined plates made of oleophilic material is not wetted by water, but only oil and oil products are passed.

6. Блок флотации снабжен вакуумным насосом, всасывающий патрубок которого имеет вентиль и ловушку паров воды и нефтепродуктов и соединен с сборником нефтепродуктов, что позволяет получать большое количество пузырьков малого диаметра, повысить эффективность разделения смеси и охлопывать пузырьки воздуха и извлекать нефть и/или нефтепродукты.6. The flotation unit is equipped with a vacuum pump, the suction nozzle of which has a valve and a trap of water vapor and oil products and is connected to a collection of oil products, which allows to obtain a large number of small diameter bubbles, increase the separation efficiency of the mixture and cool air bubbles and extract oil and / or oil products.

7. Отверстие в форме треугольника снабжено сетчатой перегородкой, выполненной из гидрофобного материала, которая дополнительно препятствует проникновению воды в модули мембранной очистки.7. The hole in the shape of a triangle is equipped with a mesh partition made of a hydrophobic material, which additionally prevents the penetration of water into the membrane cleaning modules.

8. Перфорированная перегородка выполнена гофрированной, что увеличивает площадь соприкосновения с водонефтяной смесью и способствует уменьшению количества воды в извлекаемых нефти и/или нефтепродуктах.8. The perforated partition is made corrugated, which increases the area of contact with the water-oil mixture and helps to reduce the amount of water in the recovered oil and / or oil products.

9. Каждый из модулей мембранной очистки содержит набор помещенных в корпус параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов в виде полых волокон, при этом патрубки вывода нефти и/или нефтепродуктов и воды соединены сборником нефтепродуктов и сборной емкостью для очищенной воды соответственно, что обеспечивает не только сбор прливов нефти и/или нефтепродуктов на воде но и их разделение с дополнительной очисткой воды от нефти и/или нефтепродуктов и нефти и/или нефтепродуктов от воды. Таким образом, вышеперечисленные отличительные признаки, являются в совокупности существенными для достижения поставленной задачи предполагаемой полезной модели.9. Each of the membrane cleaning modules contains a set of parallel-connected cylindrical membrane elements placed in the case in the form of hollow fibers, while the oil and / or oil products and water outlet pipes are connected by a collection of oil products and a collection tank for purified water, respectively, which ensures not only collection of spills oil and / or oil products on water but also their separation with additional purification of water from oil and / or oil products and oil and / or oil products from water. Thus, the above distinguishing features are collectively essential for achieving the objectives of the proposed utility model.

Блочно-модульная установка для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды состоит из следующих модулей и блоков (фиг.1 - фиг.8).Block-modular installation for collecting oil and oil products from the surface of the water consists of the following modules and blocks (figure 1 - figure 8).

На фиг.1 приведена общая схема блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды с плавсредством, на фиг.2 - схема барабана с отжимными приспособлениями блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.3 - принципиальная схема предполагаемого блока флотации блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.4 - оксанометрическая модель корпуса блока флотации блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.5 - принципиальная схема сборника нефтепродуктов блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.6 - принципиальная схема устройства для диспергирования газа блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.7 - принципиальная схема модуля мембранной очистки собранных нефти и/или нефтепродуктов от воды блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.8 - принципиальная схема модуля мембранной очистки для очистки собранной Figure 1 shows a general diagram of a block-modular installation for collecting oil and oil products from a water surface with a watercraft, figure 2 - scheme of a drum with squeezing devices of a block-modular installation for collecting oil and oil products from a water surface, figure 3 - schematic diagram of the proposed flotation unit of a modular unit for collecting oil and oil products from the water surface, figure 4 is an oxanometric model of the flotation unit of a unit modular unit for collecting oil and oil products from the water surface, n and Fig. 5 is a schematic diagram of a collection of petroleum products of a modular unit for collecting oil and petroleum products from a water surface; Fig. 6 is a schematic diagram of a device for dispersing gas of a modular unit for collecting petroleum and petroleum products from a water surface, in Fig. 7 - a schematic diagram of a membrane module for cleaning the collected oil and / or oil products from the water of a modular unit for collecting oil and oil products from the surface of the water, Fig. 8 is a schematic diagram of a membrane module for cleaning the collected membrane

воды от нефти и/или нефтепродуктов блочно-модульной установки для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.water from oil and / or oil products of a modular unit for collecting oil and oil products from the surface of the water.

Посредством рамы 1 (фиг.1) к плавсредству 2 прикреплен перфорированный барабан 3, покрытый по образующей сорбционным материалом 4. Внутри барабана установлен блок сбора нефти и нефтепродуктов в виде сливной емкости 5. К раме 1 с помощью поворачивающихся на оси барабана 3, боковины 6 прикреплены отжимные приспособления в виде валиков 7 и 8, причем верхний валик 7 установлен над емкостью 5, а нижний - 8 прикреплен с возможностью его поворота относительно оси барабана и установлен так, чтобы линия раздела фаз нефть - вода была на уровне верхнего образующего отжимного приспособления. Перед отжимным приспособлением - валиком 8 установлена экранирующая полоса 9. Валик 8 соединен через исполнительный механизм 10 с пультом управления 11. Установка дополнительно снабжена блоком флотации 12 для разделения смеси воды с нефтью и/или нефтепродуктами, патрубок ввода которого 13 соединен с напорным патрубком 14 насоса 15 для подачи смеси из сливной емкости 5 в блок флотации 12, а выходной патрубок сливной емкости 16 соединен с всасывающим патрубком насоса 17, при этом патрубки вывода блока флотации 12 соединены через насос 18, по крайней мере, с двумя модулями мембранной очистки 19, 20, выходы из которых соединены соответственно со сборной емкостью для очищенной воды 21 и сборником нефтепродуктов 22, при этом блок флотации и модули мембранной очистки соединены при помощи трубопроводов 23 с запорной арматурой 24 и насосами 15, 18. Нижнее отжимное приспособление может быть выполнено в виде пружинной полосы 25 (фиг.2). Верхнее отжимное приспособление может состоять как из одного валика 7, так и комбинации валиков 7, 26, 27, образующих с барабаном и боковыми перегородками объем 28, или комбинации валиков 7, 26, 27, 29, 30, образующих еще один объем 31.By means of frame 1 (Fig. 1), a perforated drum 3 is attached to the vessel 2, covered by a generatrix of sorption material 4. Inside the drum, a block for collecting oil and oil products is installed in the form of a drain tank 5. To the frame 1, using the sidewalls 6 that rotate on the axis of the drum 3, 6 squeezing devices are attached in the form of rollers 7 and 8, with the upper roller 7 mounted above the container 5, and the lower - 8 attached with the possibility of rotation relative to the axis of the drum and installed so that the oil-water phase line is at the level of the upper image present the squeezing device. Before the squeezing device - roller 8, a shielding strip 9 is installed. The roller 8 is connected via an actuator 10 to the control panel 11. The installation is additionally equipped with a flotation unit 12 for separating the mixture of water with oil and / or oil products, the inlet of which 13 is connected to the discharge pipe 14 of the pump 15 for supplying the mixture from the drain tank 5 to the flotation unit 12, and the outlet pipe of the drain tank 16 is connected to the suction pipe of the pump 17, while the outlet pipes of the flotation unit 12 are connected through the pump 18, at least , with two membrane cleaning modules 19, 20, the outputs of which are connected respectively to the collection tank for purified water 21 and the oil product collector 22, while the flotation unit and membrane cleaning modules are connected via pipelines 23 with shutoff valves 24 and pumps 15, 18. The lower squeezing device can be made in the form of a spring strip 25 (figure 2). The upper squeezing device can consist of either a single roller 7, or a combination of rollers 7, 26, 27, forming a volume 28 with a drum and side walls, or a combination of rollers 7, 26, 27, 29, 30, forming another volume 31.

Блок флотации содержит корпус 32 (фиг.3), патрубки ввода 33 и вывода 34 очищаемой жидкости, устройство 35 для диспергирования газа, перекрытие The flotation unit contains a housing 32 (Fig.3), nozzles of the input 33 and output 34 of the cleaned liquid, a device 35 for dispersing gas, overlapping

36, выполненное в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями 37 и 38, боковая грань с большей поверхностью которой является основанием 39 перекрытия 36 и днищем корпуса 32. Внутри перекрытия 36 перпендикулярно основанию установлена сплошная перегородка 40, разделяющая полость 36 на флотационную 41 и отстойную 42 камеры одинакового объема. Большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника 43, нижняя сторона 44 которого расположена в плоскости, параллельной днищу корпуса 32, и выше уровня очищаемой жидкости 45. Камера 41 в верхней части снабжена блоком наклонных пластин 46 и перфорированной перегородкой 47, установленными последовательно по направлению движения жидкости. Перегородка 47 установлена в плоскости, перпендикулярной направлению движения жидкости и боковой поверхности блока наклонных пластин 47 флотационной камеры 41.36, made in the form of a five-sided prism with two inclined faces 37 and 38, the side face with the larger surface of which is the base 39 of the floor 36 and the bottom of the housing 32. Inside the floor 36, a solid partition 40 is installed perpendicular to the base, dividing the cavity 36 into a flotation 41 and settling 42 cameras of the same volume. The larger base of the prism has an opening in the upper part in the form of a triangle 43, the lower side of which 44 is located in a plane parallel to the bottom of the housing 32 and above the level of the liquid to be cleaned 45. The chamber 41 in the upper part is equipped with a block of inclined plates 46 and a perforated partition 47 installed in series in the direction of fluid movement. The partition 47 is installed in a plane perpendicular to the direction of fluid movement and the side surface of the block of inclined plates 47 of the flotation chamber 41.

Внутри отверстия в форме треугольника 43 установлена сетчатая перегородка 48, выполненная из гидрофобного материала. Внутренняя полость перекрытия 36 соединена с всасывающим патрубком 49 вакуумного насоса 50. Патрубок насоса снабжен вентилем 51 и ловушкой 52 паров воды и нефтепродуктов. Боковая поверхность перекрытия 36 со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания 39 оборудована переливным окном 53 (фиг.4). Ребро 54 наклонных граней 37 и 38 (фиг.3) расположено в одной плоскости со сплошной перегородкой 40 (фиг.3). Оба основания 55 и 56 (фиг.4) призмы являются противоположными боковыми стенками корпуса 36 (фиг.3). Внутренняя полость перекрытия 36 соединена с всасывающим патрубком вакуумного насоса 50 через сборник 52 (фиг.3) нефтепродуктов 57 (фиг.5). Внутренняя поверхность перекрытия 36 (фиг.3), сплошная перегородка 40 и перфорированная перегородка 47 выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин 46 (фиг.3) из олеофильного материала.A mesh partition 48 made of a hydrophobic material is installed inside the opening in the form of a triangle 43. The internal cavity of the overlap 36 is connected to the suction pipe 49 of the vacuum pump 50. The pipe is equipped with a valve 51 and a trap 52 of water vapor and oil products. The lateral surface of the ceiling 36 from the input side of the liquid being cleaned along the entire length at the base 39 is equipped with an overflow window 53 (figure 4). The rib 54 of the inclined faces 37 and 38 (FIG. 3) is located in the same plane as the solid partition 40 (FIG. 3). Both bases 55 and 56 (FIG. 4) of the prism are opposite side walls of the housing 36 (FIG. 3). The internal cavity of the overlap 36 is connected to the suction pipe of the vacuum pump 50 through the reservoir 52 (figure 3) of petroleum products 57 (figure 5). The inner surface of the overlap 36 (FIG. 3), the solid partition 40 and the perforated partition 47 are made of oleophobic material, and the block of inclined plates 46 (FIG. 3) is made of oleophilic material.

Устройство для диспергирования газа содержит сборный корпус 58 (фиг.6) с разъемной полусферой 59 и диафрагмой 60. Боковая поверхность корпуса 58 снабжена патрубком 61 для подачи газа, установленным перпендикулярно корпусу 58. Внутри корпуса 58 и соосно с ним установлен патрубок 62 для подачи воды, который оборудован насадкой 63 с отбойником 64 в виде обратного конуса. Насадка 63 представляет собой эжектор, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями 65.The device for dispersing gas comprises a prefabricated housing 58 (FIG. 6) with a detachable hemisphere 59 and a diaphragm 60. The lateral surface of the housing 58 is provided with a nozzle 61 for supplying gas mounted perpendicularly to the housing 58. Inside the housing 58 and in alignment with it there is a nozzle 62 for supplying water which is equipped with a nozzle 63 with a chipper 64 in the form of a reverse cone. The nozzle 63 is an ejector, the side surface of which at the base is made with holes 65.

Модули мембранной очистки содержат набор параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов 66 (фиг.7) и 70 (фиг.8) в виде полых волокон, помещенных в корпусе 67 (фиг.7) или соответственно мембранных элементов 68 в виде полых волокон, помещенных в корпусе 69 (фиг.8). В предлагаемой полезной модели предусмотрена возможность работы каждого модуля и блока в отдельности, а также в зависимости от решаемых задач в различном сочетании модулей и блоков. С этой целью все модули и блоки выполнены автономными и оборудованы устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой, трубопроводами с запорной арматурой и насосами.Membrane cleaning modules contain a set of parallel-connected cylindrical membrane elements 66 (Fig.7) and 70 (Fig.8) in the form of hollow fibers placed in the housing 67 (Fig.7) or, respectively, of the membrane elements 68 in the form of hollow fibers placed in the housing 69 (Fig. 8). The proposed utility model provides for the possibility of operation of each module and block individually, as well as depending on the tasks to be solved in a different combination of modules and blocks. For this purpose, all modules and blocks are autonomous and equipped with devices for attaching blocks to modules and / or blocks and modules between themselves, pipelines with valves and pumps.

Блочно-модульная установка для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды работает следующим образом.Block-modular installation for collecting oil and oil products from the surface of the water works as follows.

Прикрепленный при помощи элементов рамы 1 к плавсредству 2 барабан 3 вращается, как показано на фиг.1 и фиг.2. Сорбционный материал 4, выходя из пространства между барабаном 3 и отжимного приспособления - валика 8, расширяясь в основном в нефтяной среде, пропитывается водонефтяной эмульсией с большим содержанием нефти. Экранирующая полоса 9 существенно снижает количество воды в пропитываемой сорбционным материалом водонефтяной эмульсии. Установка верхней образующей отжимного приспособления 7 на уровень границы раздела фаз нефть - вода осуществляется с помощью исполнительного механизма 10, например, гидросистемы с пульта управления 11. Верхнее отжимное Attached using the elements of the frame 1 to the craft 2, the drum 3 rotates, as shown in figure 1 and figure 2. Sorption material 4, leaving the space between the drum 3 and the squeezing device - roller 8, expanding mainly in the oil medium, is impregnated with a water-oil emulsion with a high oil content. The shielding strip 9 significantly reduces the amount of water in the oil-water emulsion soaked in sorption material. Installation of the upper generatrix of the squeezing device 7 at the level of the oil-water interface is carried out using the actuator 10, for example, a hydraulic system from the control panel 11. Upper squeezing

приспособление - валик 7 отжимает водонефтяную эмульсию в емкость 5. Нижнее отжимное приспособление может быть выполнено в виде пружинной полосы, что упрощает конструкцию узла и способствует снижению возмущения воды и нефтяного слоя и снижению их перемешивания. Верхнее отжимное приспособление может быть выполнено из трех или пяти валиков. При этом, подавая в объем 28, образуемый валиками 7, 26, 27, барабаном и боковыми перегородками, сжатый воздух, можно увеличить степень удаления водонефтяной эмульсии из сорбционного материала 4. Степень удаления нефти из сорбционного материала еще более увеличивается в случае нагрева подаваемого воздуха, а также в случае подачи в объем 26, образуемый валиками 27, 29, 30, барабаном и боковыми пластинами, растворителя, например, легкой фракции нефтепереработки.device - the roller 7 presses the oil-water emulsion into the tank 5. The lower squeeze device can be made in the form of a spring strip, which simplifies the design of the assembly and helps to reduce the disturbance of the water and the oil layer and to reduce their mixing. The upper squeezing device can be made of three or five rollers. In this case, by supplying compressed air to the volume 28 formed by the rollers 7, 26, 27, the drum and side walls, the degree of removal of the oil-water emulsion from the sorption material can be increased 4. The degree of removal of oil from the sorption material is further increased in the case of heating of the supplied air, as well as in the case of feeding into a volume 26 formed by rollers 27, 29, 30, a drum and side plates, a solvent, for example, a light fraction of oil refining.

Воды, загрязненные нефтепродуктами, подают по патрубку 33 (фиг.3) через устройство 35 в камеру 41, в которой при помощи мелкодисперсных пузырьков газа, например воздуха, осуществляется транспортирование нефтепродуктов на поверхность жидкости. В камере 41 жидкость последовательно проходит через блок наклонных пластин 46 из олеофильного материала и перегородку 47 из олеофобного материала. При прохождении жидкостью блока наклонных пластин 46 происходит тонкослойное отделение нефтепродуктов и переход течения жидкости из турбулентного режима в ламинарный. Окончательная стабилизация потока осуществляется при прохождении жидкостью перегородки 47. Всплывшие на поверхность жидкости нефтепродукты в виде пены собираются в верхней части многогранного наклонного перекрытия 36 под ребром 56 (фиг.4) наклонных граней 37 и 38 (фиг.3). Такая конструкция перекрытия 36 обеспечивает уменьшение поверхности очищаемой жидкости и увеличение толщины слоя выделенных нефтепродуктов на поверхности жидкости. Для разрушения пены и повышения эффективности отвода выделенных нефтепродуктов в сборник 53, в последнем с помощью вакуумного насоса 50 создается разрежение, величина которого превышает силу поверхностного Water contaminated with oil products is fed through a pipe 33 (Fig. 3) through a device 35 to a chamber 41, in which, using fine gas bubbles, such as air, oil products are transported to the liquid surface. In the chamber 41, the liquid sequentially passes through the block of inclined plates 46 of oleophilic material and a partition 47 of oleophobic material. When the fluid passes through the block of inclined plates 46, a thin-layer separation of the petroleum products occurs and the fluid flows from the turbulent to laminar modes. The final stabilization of the flow is carried out with the passage of the liquid through the partition 47. The oil products emerging on the surface of the liquid in the form of foam are collected in the upper part of the multifaceted inclined floor 36 under rib 56 (Fig. 4) of inclined faces 37 and 38 (Fig. 3). This overlap structure 36 provides a reduction in the surface of the liquid being cleaned and an increase in the thickness of the layer of separated oil products on the liquid surface. To destroy the foam and increase the efficiency of the removal of the separated oil products into the collector 53, in the latter a vacuum is created using the vacuum pump 50, the value of which exceeds the surface force

натяжения нефтепродуктов, что приводит к захлопыванию пузырьков газа и более полному отделению нефтепродуктов от воды.tension of oil products, which leads to the collapse of gas bubbles and a more complete separation of oil from water.

Скапливающиеся в верхней части перекрытия 36 нефтепродукты через сетчатую перегородку 48, установленную в отверстии в форме треугольника 44 и выполненную из гидрофобного материала, поступают в сборник 52 нефтепродуктов. Освободившаяся в основном от нефтепродуктов жидкость поступает в отстойную камеру 43, где окончательно очищается от диспергированных нефтепродуктов, и через переливное окно 54, оборудованное у основания 39 боковой поверхности перекрытия 36, подается по наружной поверхности призмы через притопленную часть наклонного ребра 54 и выводится из блока по патрубку 34 вывода очищаемой жидкости.Petroleum products accumulating in the upper part of the floor 36 through a mesh partition 48 installed in a hole in the form of a triangle 44 and made of a hydrophobic material, enter the collection 52 of petroleum products. The liquid freed mainly from oil products enters the settling chamber 43, where it is finally cleaned of dispersed oil products, and through the overflow window 54, equipped at the base 39 of the lateral surface of the floor 36, is fed along the outer surface of the prism through the submerged part of the inclined rib 54 and is discharged from the block by a nozzle 34 output fluid to be cleaned.

После подачи водонефтяной смеси в модуль мембранной очистки собранных нефти и/или нефтепродуктов от воды (фиг.7) оно подается в набор параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов 66 (фиг.7) в виде полых волокон помещенных в корпус 67 (фиг.7) и отделенных сплошными перегородками. Размер ячеек волокон подбирается в зависимости от размера механических и других примесей, подлежащих отделению. Очищения нефть и/или нефтепродукты собирается в сборник нефтепродуктов 22 (фиг.1), а загрязнения вода - на повторную очистку в модуль мембранной очистки собранной воды от нефти и/или нефтепродуктов (фиг.8). Вода подается в набор параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов 68 (фиг.8) в виде полых волокон помещенных в корпус 69 (фиг.8) и отделенных сплошными перегородками. Очищенная вода собирается в сборную емкость для очищенной воды 21 (фиг.1).After supplying the water-oil mixture to the membrane module for cleaning the collected oil and / or oil products from water (Fig. 7), it is supplied to a set of parallel-connected cylindrical membrane elements 66 (Fig. 7) in the form of hollow fibers placed in the housing 67 (Fig. 7) and separated by solid partitions. The cell size of the fibers is selected depending on the size of the mechanical and other impurities to be separated. Purification of oil and / or oil products is collected in a collection of oil products 22 (figure 1), and water pollution - for re-treatment in the membrane module for cleaning the collected water from oil and / or oil products (Fig. 8). Water is supplied to a set of parallel-connected cylindrical membrane elements 68 (Fig. 8) in the form of hollow fibers placed in the housing 69 (Fig. 8) and separated by solid partitions. Purified water is collected in a collection tank for purified water 21 (figure 1).

Технико-экономический эффект предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности работы блочно-модульной установки путем снижения обводненности собираемых нефти и нефтепродуктов и повышения эффективности отделения и дополнительной очистки воды из собранных водонефтяных смесей.The technical and economic effect of the proposed utility model is to increase the efficiency of the block-modular installation by reducing the water content of the collected oil and oil products and increasing the efficiency of separation and additional purification of water from the collected oil-water mixtures.

Предлагаемая установка по сравнению с установкой-прототипом позволяет существенно расширить функциональные и технологические возможности по очистке нефтезагрязненных вод. При внедрении предлагаемой установки исключается необходимость осуществлять разные технологии (которые существуют в настоящее время) для очистки нефтезагрязненных вод, так как предлагаемая блочно-модульная установка позволяет значительно снизить обводненность собираемых с поверхности воды нефти и/или нефтепродуктов.The proposed installation in comparison with the installation of the prototype can significantly expand the functional and technological capabilities for the purification of oil-contaminated water. When introducing the proposed installation, the need to implement various technologies (which currently exist) for the purification of oil-contaminated water is eliminated, since the proposed block-modular installation can significantly reduce the water cut of oil and / or oil products collected from the water surface.

Литература:Literature:

1. Патент СССР N 579921, E02B 15/04, 1977.1. USSR patent N 579921, E02B 15/04, 1977.

2. Патент СССР N 350903, E02B 15/04, 1971.2. USSR patent N 350903, E02B 15/04, 1971.

3. Патент РФ №2104366, E02B 15/04, 1998-прототип.3. RF patent No. 2104366, E02B 15/04, 1998 prototype.

Claims

1. Block-modular installation for collecting oil and oil products from the water surface, consisting of a block for collecting oil and oil products, which is a drain tank and containing a perforated conveyor in the form of a drum with sorption material, the upper and lower squeezing devices mounted respectively on the upper outer surface conveyor and drain tank, and the lower one at the interface between water and oil and / or oil product, and the upper squeezing device is made of a combination of three or five squeezing rollers and sidewalls, rollers are interconnected, sidewalls are attached to the extreme rollers of the combination and connected with the axis of the drum, and the lower squeezing device is made in the form of a roller with a shielding strip installed in front of it or in the form of a spring strip, characterized in that the installation is additionally equipped with a flotation unit for separating a mixture of water with oil and / or oil products, the input pipe of which is connected to the discharge pipe of the pump for feeding the mixture from the drain tank to the flotation unit, and the outlet pipe of the drain tank is connected it is connected to the suction port of the pump, while the outlet port of the flotation unit is connected through the pump to at least two membrane cleaning modules, the outlets of which are connected respectively to a collection tank for purified water and a collection of oil products, all modules and blocks are autonomous and equipped devices for mounting blocks to modules and / or blocks and modules between themselves, pipelines with valves and pumps.

2. The modular unit according to claim 1, characterized in that an overlap is installed inside the flotation unit, the upper part of which is connected via a pipeline to a petroleum product collector, the overlap being made in the form of a five-sided prism with two inclined faces, the side face of the prism with a larger surface is the bottom housing, and its base - opposite side walls of the housing, the flotation unit is equipped with a vertical partition installed inside the prism with the formation of flotation and settling chamber with its walls p of equal volume, by a block of inclined plates and a perforated baffle, arranged successively in the direction of fluid movement in the upper part of the flotation chamber, while the perforated baffle is installed perpendicular to the side inclined plane of the flotation chamber, the larger base of the prism has a triangle-shaped opening in the upper part, the lower side of which parallel to the bottom of the housing and is located above the water level, and the lateral plane of the prism from the input side of the purified water in the lower part along the entire length e has an overflow window, the device for dispersing gas is made in the form of a housing with a detachable hemisphere and a diaphragm, a pipe for supplying gas is perpendicularly adjacent to its side surface, and a pipe for supplying water-oil mixtures, equipped with a nozzle with a chipper in the form the inverse cone, the nozzle is made in the form of an ejector, the side surface of which has holes at the base, the oil collector is located on the side of the larger base of the floor at the level of a triangle-shaped aperture, while the inner surface of the prism, vertical and perforated partitions are made of oleophobic material, and the block of inclined plates is made of oleophilic material, the flotation unit is equipped with a vacuum pump, the suction pipe of which has a valve and a trap of water vapor and oil products and is connected to the collector oil products, moreover, the hole in the shape of a triangle is equipped with a mesh partition made of hydrophobic material, and the perforated partition is made corrugated.

3. The block-modular installation according to claim 1, characterized in that each of the membrane cleaning modules contains a set of cylindrical membrane elements in the form of hollow fibers placed in a housing of parallel connected membrane elements, while the oil and / or oil products and water outlet pipes are connected by a collection of oil products and collection tank for purified water, respectively.