SU1623967A1

SU1623967A1 - Method of purification of liquid from carbohydrat admixtures by flotation

Info

Publication number: SU1623967A1
Application number: SU874283553A
Authority: SU
Inventors: Александр Илларионович Плугин
Original assignee: А.И.Плугин
Priority date: 1987-06-24
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к способам очистки жидкостей от углеводородных примесей, например от нефтепродуктов , растительных масел, Ллота- цней. Целью изобретени вл етс повышение степени очисть и и интенсификаци процесса. Способ осуществл ют флотацией с использованием газов 2 различной температуры и плотности путем поочередного пропускани через обрабатываемую жидкость переохлажденного с температурой не выше 30&deg;С и перегретого газа с темпера- турой 150-320 С, причем в качестве переохлажденного газа используют продукт испарени твердой углекислоты , а в качестве перегретого газа - перегретый пар. Отделение пенного, флотационного продукта осуществл ют направленным вдоль поверхности жидкости импульсным потоком газа. Способ позвол ет ре ко сократить врем обработки жидкости до нескольких секунд и повысить степень очистки жидкости до 96%. 1 з.п. (Ъ-лы, 1 т бл. (Л СThe invention relates to methods for the purification of liquids from hydrocarbon impurities, for example, from petroleum products, vegetable oils, and lots. The aim of the invention is to increase the degree of purification and and intensify the process. The method is carried out by flotation using gases 2 of different temperature and density by alternately passing through the treated liquid supercooled with a temperature not higher than 30 ° C and superheated gas with a temperature of 150-320 C, and the product of evaporation of solid carbon dioxide is used as supercooled gas , and superheated steam as superheated gas. The separation of the frothy, flotation product is carried out by a pulsed gas stream directed along the surface of the liquid. The method makes it possible to reduce the processing time of a liquid to several seconds and to increase the degree of purification of a liquid up to 96%. 1 hp (B-ly, 1 t bl. (Ls

Description

Изобретение относитс к технологии обработки жидкостей, содержащих углеводородные примеси, например нефтепродукты, растительные масла- флотацией и может быть использовано дл водоэмульсионных растворов.The invention relates to the technology of processing liquids containing hydrocarbon impurities, such as petroleum products, vegetable oils, by flotation, and can be used for water-based solutions.

Цель изобретени - повышение степени очистки и интенсификаци процесса ofработки жидкостей, содержащих углеводородные примеси в растворенном и взвешенном состо нии.The purpose of the invention is to increase the degree of purification and intensify the process of processing liquids containing hydrocarbon impurities in a dissolved and suspended state.

Способ осуществл ют путем пропускани сквозь обрабатываемый объем жидкости поочередно переохлажденного и перегретого газа, а вспененные продукты отвод т направленным вдоль поверхности жидкости импульсным пото ком газа, при этом перегретый газ получают путем перегрева воды в герметизированном объеме, а в качествеThe method is carried out by passing alternately supercooled and superheated gas through the processed volume of liquid, and the foamed products are diverted by a pulsed gas stream directed along the liquid surface, while the superheated gas is obtained by superheating water in a sealed volume.

переохлажденного газа используют продукт испарени твердого СО,.supercooled gas using the product of evaporation of solid CO ,.

Устройство дл реализации способа содержит камеру обработки с введенными в нее перфорированными трубопроводами , причем один из т тих трубо- .проводов соединен с источником переохлажденного гаэл, другой - с источником перегретого газа (перегретой воды), при -этом камера снабжена герметизированной дополнительной камерой с жидкостью, а над объемом обрабатываемой жидкости в камере закреплен сопловой насадок, соединенный с источником сжатого газа и ориентированный вдоль поверхности обрабатываемой жидкости.A device for implementing the method includes a treatment chamber with perforated pipes inserted into it, one of which pipes are connected to a source of supercooled gels, the other to a source of superheated gas (superheated water), with this chamber equipped with a sealed additional chamber with liquid , and a nozzle nozzle, connected to a source of compressed gas and oriented along the surface of the treated liquid, is fixed above the volume of the treated liquid in the chamber.

Удаление пенных продуктов с поверхности жидкости осуществл етс мгновенным ударным направленным дейстанем газа из тех соображений, чтобы не допустить распадени смерзшихс с поверхностью кристаллов включений и сползани пленки углеводорода с кристаллов за счет мгновенного сн ти с них давлени на поверхности жидкости, т.е. сам процесс фазового разделени определ ет и процесс удалени пенных продуктов.Removal of foam products from the surface of the liquid is carried out by instantaneous shock directional gas deformation from those considerations so as to prevent the inclusions and the surface film of the hydrocarbon freezing from the crystals from disintegrating from the crystals due to the instantaneous removal of pressure on the surface of the liquid, i.e. the phase separation process itself also determines the process for the removal of foam products.

Выбор импульсного газового потока дл срыва подн той пены неслучаен и диктуетс услови ми кратковременности удержани пены, чтобы не допустить разрыва пузырьков газа и освобождени примесей дл их повторного возвращени в обрабатываемый объем ввиду гравитации или поверхностного эффекта. Расход газов зависит от конкретного объема обрабатываемой жидкости. Удельный расход: на 10 м жидкости расходуют 1,2-1,8м пересыщенного пара и 0,75-1,3 м переохлажденного газа, полученного при испарении С02, при содержании органических примесей в жидкости от 5 до 12%.The choice of a pulsed gas flow to break the raised foam is not accidental and is dictated by the conditions of short duration of foam retention in order to prevent rupture of gas bubbles and release of impurities for their return to the treated volume due to gravity or surface effect. Gas consumption depends on the specific volume of the treated liquid. Specific consumption: 1.2–1.8 m of supersaturated vapor and 0.75–1.3 m of supercooled gas, obtained by evaporating CO2, with a content of organic impurities in the liquid from 5 to 12% are consumed per 10 m of liquid.

Интервал между импульсным пропусканием перегретого газа и переохлажденным газом выбирают в пределах от нескольких долей секунды до нескольких секунд (0,1-3,0 с), причем, так как в камере обработки имеютс одновременно две пары независимых перфорированных трубопроводов дл подачи того и другого газов, то указанные временные интервалы не мешают один другому, т.е. нет инерционного эффекта от того кг.и другого трубопровода, так, если бы это был только единый трубопровод дл поочередной подачи по нему газов. Такой интервал предупреждает обратные процессы - переход от коагул ции за счет фазовых переходов на границах: перегрета среда - переохлажденна среда к обратному растворению примесей и выпадению осадка.The interval between the pulse transmission of superheated gas and the supercooled gas is chosen from a few fractions of a second to a few seconds (0.1-3.0 s), moreover, since in the treatment chamber there are simultaneously two pairs of independent perforated pipelines for supplying both of them then the specified time intervals do not interfere with one another, i.e. there is no inertial effect from that kg. and another pipeline, so if it were only a single pipeline for alternately supplying gases through it. This interval prevents reverse processes - the transition from coagulation due to phase transitions at the boundaries: the medium is overheated - the supercooled medium is to reverse the dissolution of impurities and precipitation.

Температурный предел разогретого газа пара выбран исход из конкретного выдел емого органического продукта - нефтепродукта-из объема воды (или жидкости на основе воды). Эта температура находитс в пределах 15СЬ320°С.The temperature limit of the heated vapor gas is selected on the basis of the specific organic product released — the oil product — from the volume of water (or water-based liquid). This temperature is in the range of 15C320 ° C.

При снижении температуры газа ниже 140 С наблюдаетс резкое падение эффективности процесса в результате незначительного нагрева нефтепродуьWhen the gas temperature drops below 140 ° C, a sharp decrease in the efficiency of the process is observed as a result of the slight heating of the oil product.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

та и отсутстви возможности разделени его с водой на эрозольном тонкодисперсном уровне, т.е. ингредиент- ное соотношение в жидкости остаетс неизменным по всему ее объему (или мен етс незначительно за счет отделени и всплыти до 5% нефтепродукта в результате коагул ции при таком незначительном прогреве). При прогреве от 155 до 312°С наблюдаетс максимальное, особенно в пределах 240-310 С, отделение органических включений (нефтепродуктов) от воды и коагул ци их в виде частиц в общем объеме воды, однако всплытие частиц, окоагулированных на уровне аэрозолей (или незначительно больше) не наблюдаетс , так как получаетс устойчива взвесь в жидкости.It is impossible to separate it with water at the finely dispersed level, i.e. the ingredient ratio in the liquid remains unchanged throughout its volume (or changes slightly due to separation and ascent of up to 5% of the oil product as a result of coagulation with such a slight warm-up). When heating from 155 to 312 ° C, maximum separation of organic inclusions (oil products) from water and coagulation as particles in the total water volume is observed, especially in the range of 240-310 ° C, however, ascent of particles coagulated at the level of aerosols (or slightly more) is not observed, as a suspension is obtained that is stable in the liquid.

Дл выноса этих скоагулированных частиц и используют низкотемпературный (переохлажденный) газовый поток, который резко усиливает процесс коагул ции частиц нефтепродукта на переохлажденных пузырьках низкотемпературного газа за счет использовани процесса фазового перехода на границах низкотемпературных п чырьков и пленки воды, обволакивающей сксагу- лированные частицы нефтепродуктов, т.е. получаетс сложна картина отделени примесей на зернах жидкости при ее фачовом превращении и простой процесс отделени этих примесей за счет использовани эффекта фазового превращени при наличии резко противоположных температурных полей Т -30 Г и ниже, но не выше -30°С, так как при этом не наблюдаетс резка граница между положительным по температуре относительно спокойным обьемом жидкости и резко отличающимс от него восход щим отрицательным потоком, на границе перехода между которыми по температуре: -30 ... + 240°Г, наблюдаетс фазовое препрашение - лини и замкнутые зоны локального разделени воды и нефтепродукта, например, при очистке емкостей танкеров и хранилищ нефтепродуктов и масл ных веществ. Ес ч отрицательна температура выше -30 С то такое фазовое превращение не происходит.To remove these coagulated particles, a low-temperature (supercooled) gas stream is used, which dramatically enhances the process of coagulation of petroleum product particles on supercooled low-temperature gas bubbles by using a phase transition process at the boundaries of low-temperature dimples and a film of water enveloping the skagged oil particles . A complicated picture of the separation of impurities on the grain of the liquid during its fashovaya transformation and the simple process of separation of these impurities by using the effect of phase transformation in the presence of sharply opposite temperature fields T -30 G and below, but not higher than -30 ° C, because a sharp boundary is observed between the positive in temperature of the relatively quiet volume of liquid and the upward negative flow that differs sharply from it, on the border between which in temperature: -30 ... + 240 ° D, a phase is observed Forwarding - lines and closed zones of local separation of water and oil products, for example, when cleaning tanks of tankers and storages of oil products and oil substances. If the temperature is negative, the temperature is above -30 ° C. That such a phase transformation does not occur.

Расход перегретого газа выбираетс в зависимости от объема камеры обработки и требуемой нистоты выделени и очистки. Так, при требовании чистогы обработки %% по выходу НО в оборотное водоснабжение расход перегретого газа составл ет 2,4-3,4 м- I м обработанной жидкости, при этом расход переохлажденного газа составл ет 1,6-2,1 м3 на I м обработанной жидкости, а расход газа на очистку поверхности жидкости в камере от извлеченных отходов и отвод этих отходов составл ет 2,3-3,0 м на 1 м Н20.The flow rate of superheated gas is selected depending on the volume of the treatment chamber and the required amount of separation and purification. Thus, at the requirement of clean processing%% for the HF output to the circulating water supply, the flow rate of the superheated gas is 2.4-3.4 m - I m of the treated liquid, while the flow rate of the supercooled gas is 1.6-2.1 m3 per I m of treated liquid, and the gas consumption for cleaning the surface of the liquid in the chamber from the extracted waste and removal of this waste is 2.3-3.0 m per 1 m H20.

Пример. Исходную жидкость, например морскую (или любую другую) воду с содержащимис в ней углеводо- ррдными примес ми, заливают или протоком подают в камеру и подвергают воздействию импульс но истекающим переохлажденным газом - продуктом испарени С0Ј, который,расшир сь и име температуру около - 72 С, собирает вокруг себ намораживанием частицы воды и растворенные в ней углеводородные частицы (например, неЛтепродукты). Эти пузырьки вынос тс , име положительною пллву- честь, на поверхность житкости и импульсными потоками газа - перегретого пара срываютс с поверхности жидкости , не срыва своей высокой динамичностью самой жидкости, так клк она более инерционна и более плотна, чем пенный продукт, выносимый на поверхность жидкости. 1ту пену утилизируют дл дальнейшей переработки или дальнейшего использовани .Example. The initial fluid, for example, sea water (or any other) water with hydrocarbon impurities contained in it, is poured or fed into the chamber and exposed to a pulse of outflowing supercooled gas — a product of evaporation C0Ј, which expands and has a temperature of about - 72 C gathers around itself by freezing particles of water and hydrocarbon particles dissolved in it (for example, non-refined products). These bubbles are transported, having a positive fluid, to the surface of the liquid and by pulsed gas flows — superheated steam is blown off the surface of the liquid, not disrupting by its high dynamism of the liquid itself, since it is more inertial and denser than the foamy product carried to the surface fluid. This foam is disposed of for further processing or further use.

П р и м е р 2. Осуществл воздействие импульсным переохлажденным газовым потоком, одновременно импульсами или со сдвигом на 1/4-1/2 периода , ведут импульсное газовое воздействие nepeiретым паром (например, до Т 200 С). При таком резко контрасном воздействии двум потоками газа: Т, -72 и т2 +200°С образуетс сильное бурление газов в обрабатываемой жидкости в камере и интенсивный вынос разнотемпературными газовыми пузырьками и газовыми потоками частиц углеводородов из массы обрабатываемой воды, а выносимые на поверхность пенные продукты срывают, как указано, газовыми потоками и утилизируют .PRI mme R 2. Carried out the impact of a pulsed supercooled gas flow, simultaneously with pulses or with a shift of 1 / 4-1 / 2 periods, lead pulsed gas effects nepeiretom steam (for example, up to T 200 C). With such a sharply contrasting effect by two gas streams: T, -72 and t2 + 200 ° C, a strong turbulence of gases in the treated liquid in the chamber and the intensive removal of different-temperature gas bubbles and gas streams of hydrocarbon particles from the mass of water being treated take place, and the frothy products carried to the surface disrupt, as indicated, gas flows and disposed of.

239676239676

П р и м е р J. Ведут воздействие только перегретым паром и сильно нарушают этой температурой ( +2000С) св зи между водой и негЬге продуктами, а затем в периодн -срез 5-10 с импульсно вынос т эти угпево- дороды пузырьками переохлажденного газа, пену вынос т в утилизацию, какEXAMPLE J. Impact only with superheated steam and strongly disturb this temperature (+ 2000 ° C) between the water and non-food products, and then in a period of 5-10 seconds, these superheated bubbles are pulsed out , foam is disposed of as recycling

JQ указано,Jq indicated

Таким образом, преимущества прец- лагаемого способа по сравнению с прототипом заключаютс в интенсификации процесса выделени и выносаThus, the advantages of the proposed method in comparison with the prototype consist in intensifying the process of isolating and carrying out

15 углеводородов из объема обрабатываемой жидкости, что повышает и эффективность способа, а также повышает степе ib очистки, так как такое импульсное воздейстрме нарушает бильность и равновесие среди и приводит к интенсивному освобождению воды от включении углеводородов,15 hydrocarbons from the volume of the treated liquid, which increases the efficiency of the method, and also increases the degree of ib purification, since such a pulsed effect violates the stability and equilibrium among and leads to an intensive release of water from the inclusion of hydrocarbons,

Некоторые покат т,-чи процрсса очистки в сравнении с из и истым способомSome downhill t-chi cleaning process compared to out and true way

25 даны в табпицс.25 given in tabpits.

Claims

The intensification of the method consists in drastically reducing the processing time, since the processing lasts a few seconds and the productivity of the method increases several times when the degree of purification is understood to exceed the requirements of the GOST standards.

1, A method for cleaning liquids from hydrocarbon impurities by flotation, including passing a liquid through a gas volume and separating the foamed product, top, about one, and 4Q in order to increase the degree of purification and intensify the process gas transmission

35

lead alternately supercooled with

temperature not more than -30 ° C and

heated gas with a temperature of 150-320 C, and the separation of foamed products -. are directed along the surface of the liquid pulsed gas flow.

2, the method according to claim 1, wherein t and h and th and th with the fact that p kachs, tve supercooled gas using the product of evaporation of solid carbon dioxide, and as superheated gas - superheated steam.