SU1340799A1

SU1340799A1 - Installation for ultraviolet filtering separation of high-stable emulsions

Info

Publication number: SU1340799A1
Application number: SU864015210A
Authority: SU
Inventors: Виктор Владимирович Ковалев; Михаил Иосифович Судварг; Борис Константинович Бурка; Генрих Павлович Макаров; Игорь Борисович Гандзюк
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Технологический Институт По Электробытовым Машинам И Приборам
Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1987-09-30

Abstract

Изобретение относитс к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей , сбрасываемых в процессах металлообработки , путем их ультрафильт- рациоиной обработки в аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами дл выделени из эмульсий концентрированных нефтепродуктов и предотвращени их сброса в окружающую среду и позвол ет повысить эффективность процесса . Установка включает сборник 1 эмульсии, емкость 5 системы циркул ции , циркул ционный насос 6, сепаратор 14, трубчатые фильтрующие элементы 7 с введенными в напорные клапаны микросферами. Коаксиально фильтрующему элементу 7 расположен соленоид 8, закрепленный на маточной гайке, размещенной на винте 9 с широкоходовой резьбой , соединенном с приводом 11 его вращени , а в качестве микросфер использована гуммированна загрузка из спеченного феррита бари , намагниченна до насьпдени . Интенсивные колебательные движени сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны турбули- зируют поток раздел емой эмульсии, предотвраща тем самым концентрационную пол ризацию и повыша эффективность процесса. 2 ил. i (Л 00 16 77 / / ftThe invention relates to the separation of highly stable emulsions of petroleum products in water, in particular spent coolant discharged in metalworking processes, by ultrafiltration processing them in apparatus with tubular filtering elements to separate them from the emulsions of concentrated petroleum products and prevent their discharge into the environment and allow It does not increase the efficiency of the process. The installation includes an emulsion tank 1, a circulation system tank 5, a circulation pump 6, a separator 14, tubular filter elements 7 with microspheres introduced into the pressure valves. Coaxially to the filtering element 7 there is a solenoid 8 fixed on the uterine nut placed on the screw 9 with a wide-thread, connected to the drive 11 of its rotation, and a gum load of sintered barium ferrite magnetized to the wafer is used as microspheres. The intense oscillatory movements of the spherical magnetic load in the pressure channels along the membrane surface turbulize the flow of the emulsion to be separated, thereby preventing concentration polarization and increasing the efficiency of the process. 2 Il. i (L 00 16 77 / / ft

Description

Изобретение относитс к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отра- ботанн ых смазочно-охлаждающих жидкостей , сбрасываемых в процессах металлообработки ,путем их ультрафильтрационной обработки Б аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами дл The invention relates to the separation of highly stable emulsions of petroleum products in water, in particular used coolant fluids discharged in metalworking processes, by ultrafiltration treatment of them using B devices with tubular filter elements for

вьщелени из эмульсий концентрирован- ю сло этой загрузки в напорных кана- ных нефтепродуктов и предотвращени лах фильтрующих элементов должна сос- их сброса в окружающую среду (канали- тавл ть 0,1-0,2 диаметра этих кана- зационную сеть).лов. Дл предотвращени механического повреждени сло мембраны в 15 фильтрующих элементах и обеспечени демпфирующих свойств магнитной загрузки на последнюю нанос т эластичное покрытие гуммированным слоем силиконовой резины. Цилиндрическа 20 труба дл сбора фильтрата изготавливаетс из диамагнитного материала.The separation from the emulsion of the concentrated layer of this charge in the pressure channel oil products and the prevention of filter elements should be discharged into the environment (channeling 0.1-0.2 of the diameter of the drainage network). To prevent mechanical damage to the membrane layer in 15 filter elements and to provide the damping properties of the magnetic load, an elastic coating is applied to the latter with a rubberised silicone rubber layer. A cylindrical tube 20 for collecting the filtrate is made of a diamagnetic material.

Установка работает следуюыщм образом .The installation works as follows.

Высокоустойчива водомасл на 25 эмульси подаетс в сборник 1 эмульсии , в котором при отстаивании происходит выделение в осадок содержащихс в ней механических примесей. По мере накоплени осадок выводитс из сборника через патрубок 3 открытием вентил 4. Эмульси , освобожденна от механических примесей, через патрубок 2 подаетс в емкость системы 5 циркул ции. Из этой емкости с помощью циркул ционного насоса 6 эмульси направл етс на фильтрующие элементы 7. Через патрубок 18 эмульси поступает в пористые трубы 23, представл ющие собой напорные каналы, на внутреннююHighly stable water-oil on 25 emulsions is supplied to emulsion collection 1, in which, upon sedimentation, mechanical impurities contained in it are released. As the sediment accumulates, it is removed from the collector through the pipe 3 by opening the valve 4. An emulsion, freed from mechanical impurities, is fed through the pipe 2 to the tank of the circulation system 5. From this tank, using the circulation pump 6, the emulsion is directed to the filter elements 7. Through the pipe 18, the emulsion enters the porous tubes 23, which are pressure channels, to the inner

Цель изобретени - повьппение эффективности процесса разделени .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the separation process.

На фиг.1 схематически изображена предлагаема установка; на фиг.2 - трубчатый фильтрующий элемент.Figure 1 schematically shows the proposed installation; figure 2 - tubular filter element.

Установка состоит из сборника 1 эмульсии, снабженного патрубком 2 дл отбора отсто вшейс эмульсии, а также патрубком 3 с вентилем 4, расположенным в нижней части сборника, емкости 5 системы циркул ции, циркул ционного насоса 6, трубчатых фильтрующих элементов 7, снабженных соленоидом 8, винтом 9 с широкоходовой резьбой, редуктора 10, привода 11 вращени , вентипей 12 и 13 сепаратора 14, насоса 15 и трубопроводов дл перекачивани очищенной воды и концентрированных нефтепродуктов с расположенными на них вентил ми 16 и 17. Фильтрующий элемент 7 снабжен патрубками 18 и 19 дл ввода раздел емой эмульсии и вывода ее из элемента соответственно и состоит из цилиндрической трубы 20 дл фильтра30The installation consists of an emulsion tank 1, equipped with a pipe 2 for collecting sedimentary emulsions, and a pipe 3 with a valve 4 located in the lower part of the collector, a circulation system tank 5, a circulation pump 6, tubular filter elements 7 fitted with a solenoid 8, screw 9 with a wide-thread, gearbox 10, rotational drive 11, valves 12 and 13 of separator 14, pump 15 and pipelines for pumping purified water and concentrated oil products with valves 16 and 17 located on them. Filter element 7 has n pipes 18 and 19 for inputting a separable emulsion and its output from the element, respectively, and consists of a cylindrical tube 20 for filtra30

3535

та с патрубком 21 дл отвода фильтра- 40 ио.верхность которых нанесен слой пота , соединенным фланцами 22 с патрубками 18 и 19, пористых труб 23, на внутреннюю поверхность которых нанос т слой полупроницаемой мембраны, соединенных в единьп блок с помощью цилиндрических стаканов 24, изготовленных из эпоксидной смолы, на которых расположены уплотнительные резиновые кольца 25, а торцовые поверхности цилиндрических стаканов снабжены сетками 26.with a pipe 21 for draining the filter 40 U. the top of which is applied a layer of sweat connected by flanges 22 to pipes 18 and 19, porous pipes 23, on the inner surface of which a layer of a semipermeable membrane is connected connected in a single unit using cylindrical glasses 24, made of epoxy resin, on which rubber sealing rings 25 are located, and the end surfaces of cylindrical glasses are equipped with nets 26.

Во внутренней части пористых труб напорных каналов фильтрующих элементо помещена гуммированна сферическа магнитна загрузка 27. На наружной части трубы дл сбора фильтрата расположены контакты 28. С помощью бло- кератора 29 производитс реверсирование привода дл изменени направлени передвижени с соленоида, закрепленного на маточной гайке 30.A gummed spherical magnetic load 27 is placed in the inner part of the porous tubes of the pressure channels of the filter elements. Contacts 28 are located on the outer part of the filtrate collection pipe. Using the blocker 29, the drive is reversed to change the direction of movement from the solenoid mounted on the uterine nut 30.

В качестве сферической магнитной загрузки используютс гуммированные сферы диаметром 1-1,5 мм из керамики, спеченной совместно с ферритом бари , предварительно намагниченные до состо ни магнитного насыщени . ВысотаGummed spheres with a diameter of 1-1.5 mm made of ceramics, sintered together with barium ferrite, previously magnetized to a state of magnetic saturation, are used as a spherical magnetic load. Height

лупроницаемой мембраны, например полиамидной или ацетатцеллюпозной. Уплотнение , создаваемое с помощью фланцев 22, колец 25, расположенных наpermeable membrane, such as polyamide or cellulose acetate. The seal created by the flanges 22, rings 25, located on

щигиндрических стаканах 24, предотвращает попадание эмульсии в пространство между пористыми трубами. По мере заполнени пористых труб эмульсией производитс подключение соленоида 8 к регулируемому источнику переменного тока. Под действием возникающего переменного магнитного пол происходит колебательное движение гуммированной сферической магнитной загрузкиThe glass bowls 24 prevent the emulsion from entering the space between the porous tubes. As the porous tubes are filled with emulsion, a solenoid 8 is connected to an adjustable AC source. Under the action of an arising alternating magnetic field, an oscillatory motion of a gummed spherical magnetic load occurs.

27.Сетка 26 предотвращает вынос загрузки из напорных каналов. Одновременно подаетс электрическое питание на привод 11 вращени (электродвигатель), который через редуктор 10 приводит27. The grid 26 prevents the removal of loading from the pressure channels. At the same time, electric power is supplied to the rotational drive 11 (electric motor), which through the reducer 10 leads

1one

во вращение винт с широкоходовой резьбой 9. В результате этого происходит возвратно-поступательное перемещение соленоида 8, закрепленного на маточной гайке 30, вдоль фильтрующих элементов, что вызывает колебательно-регулируемое движение сферической загрузки попеременно по всей длине этих элементов.during rotation, a screw with a wide-thread thread 9. As a result, there is a reciprocating movement of the solenoid 8, fixed to the uterine nut 30, along the filter elements, which causes the oscillatory-controlled movement of the spherical load alternately along the entire length of these elements.

При достижении соленоидом 8 контактов 28 с помощью блокератора 29 происходит реверсирование вращени двигател 11, и соленоид совершает движение вдоль фильтрующего элемента в обратном направлении. Интенсивные колебательные движени сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны тур булизируют поток раздел емой эмулЬ- сии, предотврап(а тем самым концентрационную пол ризащ1ю. Под действием избыточного давлени эмульсии, развиваемого циркул ционным насосом 6, регулируемого открытием вентил 12 при полностью закр,1том вентиле 13, через полупроницаемую мембрану проникает фильтрат - вода с низкомолекул рными компоне}1тами, котора собираетс в трубе 20 и выводитс из элемента через патрубок 21. Концентраци нефтепродуктов в эмульсии возрастаетWhen the solenoid 8 reaches the contacts 28 by means of the blocker 29, the rotation of the engine 11 is reversed, and the solenoid moves along the filter element in the opposite direction. The intense oscillatory movements of the spherical magnetic load in the pressure channels along the membrane surface tourize the flow of the emulsion to be separated, prevented (and thereby concentration polarization). Under the influence of an overpressure of the emulsion developed by the circulation pump 6 when fully closed, This valve 13, through the semipermeable membrane penetrates the filtrate - water with low molecular weight components, which is collected in the pipe 20 and removed from the element through the pipe 21. Concentration aci oil emulsion increases

После проведени циркул ционной обработки раздел емой эмульсии обеспечиваетс концентрирование нефтепродуктов и одновременно дестабилизируетс эмульси вследствие вывода из нее низкомолекул рных эк льгаторов вместе с фильтратом. Обработанна эмульси направл етс в сепаратор 14 (открываетс вентиль 13 и закрываетс вентиль 12), в котором происходит ее расслаива}ше на верхний слой концентрированных нефтепродуктов и нижний слой воды, содержащий остаточное количество нефтепродуктов. Нижний слой насосом 15 направл етс при открытом вентиле 16 и закрытом вентиле 17 на повторную обработку в емкостьAfter the circulation treatment of the separable emulsion is carried out, the oil products are concentrated and at the same time the emulsion destabilizes due to the withdrawal of low molecular weight extractors from it along with the filtrate. The treated emulsion is sent to separator 14 (valve 13 opens and valve 12 closes), in which it is stratified} above into the upper layer of concentrated petroleum products and the lower layer of water containing the residual amount of petroleum products. The bottom layer is directed by the pump 15 with the valve 16 open and the valve 17 closed for reprocessing into the container

5five

07990799

системы 5 циркул ции. Концентрированные нефтепродукты направл ютс при вентиле 16 на утилизацию (используютс , например, при производстве стройматериалов - керамзита взамен мазута).circulation systems 5. Concentrated petroleum products are sent at valve 16 for recycling (used, for example, in the production of building materials - expanded clay instead of fuel oil).

Фильтрат с установки направл етс на общезаводские очистные сооружени .The filtrate from the plant is sent to the plant-wide sewage treatment plant.

10 При перерывах в работе установки производитс промьшка фильтрующих элементов водопроводной водой. Дл этого вода заливаетс в емкость системы 5 циркул ции и насосом 6 прока15 чиваетс через фильтрующие элементы.10 During interruptions in the operation of the plant, the filter elements are flushed with tap water. For this, water is poured into the tank of the circulation system 5 and pumped through the filter elements through the pump 6.

Эффективность турбулизации потока раздел емой эмульсии с помощью гуммированной магнитной сферическойEfficiency of turbulization of the flow of the divided emulsion with the help of a gummed magnetic spherical

Q загрузки возрастает вследствие возможности регулировани интенсивности колебательных движений в различных зонах фильтрующего элемента, а также резкого увеличени ее при росте кон75 центрации нефтепродуктов в процессе циркул ционной обработки водомасл ной эмульсии.The Q load increases due to the possibility of controlling the intensity of oscillatory movements in various zones of the filter element, as well as its sharp increase as the concentration of petroleum products increases during the circulation treatment of an oil-water emulsion.

Claims

Invention Formula

thirty

A device for ultrafiltration separation of highly resistant eugulsias, including an emulsion collector, circulation system capacity, circulation pump, separator, tubular filter elements with microspheres placed in them, characterized in that, in order to increase the efficiency of the separation process, it is equipped with a solenoid connected to an AC power source and installed outside the tubular filter elements with the possibility of reciprocating movement along these elements, and the microspheres are filled nitotverdogo of magnetic material magnetized to saturation state, Guillaume coated with silicone rubber.

five

22 22

26

(pU8.2

Editor L.Povkhan

Compiled by O. Simonenko Tehred M.D1Schigk

Order 4375/10 Circulation 656 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Proofreader L. Patay