UA79114C2

UA79114C2 - Separator

Info

Publication number: UA79114C2
Application number: UA20041008672A
Authority: UA
Inventors: Valerii Ivanovych Istomin
Original assignee: Univ Sevastopol Nat Technical
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2007-05-25

Abstract

A separator relates to the devices for removal of oil products from water and can be used on the vessels and all industrial enterprises, which have oil-containing drains. For increasing the efficiency of operation, and for provision of regeneration without dismantling and replacement of filtering element between upper and lower covers of separator several cylindrical cowlings with flanges are located, between which the limiting grids are installed, which divide the volume of housing into sections, which are filled up with layers of granules, upper and lower layers consist of large granules, and intermediate layers - from small granules. The density of the granules of upper layer is smaller than the density of water, and the density of other granules is greater than the density of water, between the layer of large granules, which fill lower cover, and the layer of small granules, which lies above, there is no clearance, furthermore, in the lower cover a perforated collector is located which is made in the form of a ring with cross connection, with the size of perforation smaller than the diameter of large granules, connected with the branch pipe for removal of purified water and branch pipe supply of compressed air.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до пристроїв для поділу нафтоводяних емульсій, і може бути використаний для очищення 2 суднових нафтовмісних вод, а також на всіх промислових підприємствах, що мають нафтовмісні стоки.The invention belongs to devices for the separation of oil-water emulsions, and can be used for cleaning 2 ship oil-containing waters, as well as at all industrial enterprises with oil-containing effluents.

Відомий фільтр із зернистим завантаженням і спосіб його регенерації (а.с. Мо1273142 м. кл. ВО1Д17/022, опубліковане 30.11.86р. Бюл. Мо44), що містить циліндричний корпус із днищем, засоби для подачі очищуваної та промивної рідини, відведення фільтрату, концентрично встановлену із зовнішнього боку корпуса ємність із патрубком для видалення осаду. Фільтр постачений засобом для подачі повітря, приєднаним до днища, 710 циліндроконічним ковпаком з патрубком для відведення повітря, перфорованою перегородкою, встановленою під завантаженням, ємність постачена кришкою. Для ефективної роботи такого фільтра необхідно застосовувати дрібні гранули, порядку їмм. Очищувана вода прокачується через завантаження зверху вниз. Недоліком такого фільтра є те, що дрібні гранули лежать прямо на сітці і внаслідок їхньої неоднорідності виносяться з об'єму фільтра. Також у фільтрі такої конструкції швидко забруднюється завантаження і падає її очисна здатність, 79 тому що часточки нафтопродуктів, навіть збільшившись в обсязі гранул, не можуть виплисти нагору з об'єму гранул через дрібні пори та більші сили адгезії. Тому всі нафтопродукти які потрапили в завантаження накопичуються в ньому і потоком води проштовхуються через увесь його обсяг на вихід.A known filter with a granular load and a method of its regeneration (a.s. Mo1273142 m. cl. VO1D17/022, published on November 30, 1986, Byul. Mo44), which contains a cylindrical body with a bottom, means for supplying the cleaning and washing liquid, and draining the filtrate , concentrically installed on the outside of the body, a container with a nozzle for sediment removal. The filter is supplied with an air inlet attached to the bottom, a 710 cylindroconical cap with an air outlet, a perforated baffle fitted under the load, the container supplied with a lid. For the effective operation of such a filter, it is necessary to use small granules of the order of mm. Purified water is pumped through loading from top to bottom. The disadvantage of such a filter is that small granules lie directly on the grid and, due to their inhomogeneity, are carried out of the volume of the filter. Also, in a filter of this design, the loading quickly becomes dirty and its cleaning capacity drops, 79 because the particles of oil products, even if they increase in the volume of the granules, cannot float up from the volume of the granules due to small pores and greater adhesion forces. Therefore, all petroleum products that have entered the loading accumulate in it and are pushed by the flow of water through its entire volume to the outlet.

Відомий фільтр |Средства очистки жидкости на судах: Справочник. Под общей ред. И.А. Иванова - Л.:Known filter |Means for cleaning liquids on ships: Reference book. Under general editorship. I.A. Ivanova - L.:

Судостроение, 1984. - С.100-1021 за більшістю ознак прийнятий як прототип. Циліндричний корпус фільтра 20 заповнений фільтруючим завантаженням, у якості якого застосовується аніоніт. Для запобігання винесення фільтруючого завантаження потоком очищуваної води у верхній і нижній частинах фільтра встановлені однакові пакети зі щебеню та гравію з розміром часток 6-10мм, розміщені між перфорованими листами.Shipbuilding, 1984. - P.100-1021 is accepted as a prototype by most features. The cylindrical body of the filter 20 is filled with a filter load, as anionite is used. In order to prevent the filtering load from being carried out by the flow of purified water, identical bags of crushed stone and gravel with a particle size of 6-10 mm are installed in the upper and lower parts of the filter, placed between perforated sheets.

Недоліками такого фільтра є те, що регенерація його здійснюється промивною водою, яку потім теж треба очищувати, а це знижує продуктивність і ефективність роботи фільтра. Внаслідок того, що фільтруюче с 25 завантаження насипане суцільним шаром, як і у фільтрі попередньої конструкції, нафтопродукти що потрапилив (9 завантаження проштовхуються потоком води через увесь його обсяг, що призводить до швидкого забруднення завантаження й зниження очисної здатності.The disadvantages of such a filter are that its regeneration is carried out with washing water, which must then also be cleaned, and this reduces the performance and efficiency of the filter. As a result of the fact that the filter load with 25 is filled with a continuous layer, as in the filter of the previous design, oil products that got into the load (9 load) are pushed by the flow of water through its entire volume, which leads to rapid contamination of the load and a decrease in cleaning capacity.

Завданням пропонованого винаходу є підвищення ефективності роботи сепаратора, а також забезпечення регенерації без розбирання й заміни фильтроелемента, яка досягається тим, що між верхньою та нижньою М 30 кришками сепаратора розміщено кілька циліндричних обичайок із фланцями, між якими встановлені «- обмежувальні сітки, що розділяють об'єм корпуса на секції, які заповнюються шарами гранул із зазором між ними, верхній і нижній шари складаються з великих гранул, а проміжні шари - з дрібних, причому густина гранул 77 верхнього шару менше густини води, а густина інших гранул більше густини води, між шаром великих гранул, що ду заповнюють нижню кришку й шаром дрібних гранул, що лежить над ним, зазору нема, крім того в нижній кришці є 3о перфорований колектор, виконаний у вигляді кільця з перемичкою, з розмірами перфорації менше діаметра в великих гранул, з'єднаний з патрубком для виведення очищеної води й патрубком для підведення стислого повітря. Верхня кришка сепаратора розділена на два відділення перегородкою, до одного з яких приєднаний патрубок підведення емульсії, а до іншого - патрубок відведення нафтопродуктів. «The task of the proposed invention is to increase the efficiency of the separator, as well as to ensure regeneration without disassembling and replacing the filter element, which is achieved by placing several cylindrical bushings with flanges between the upper and lower M 30 covers of the separator, between which are installed "limiting grids that separate the in the casing into sections that are filled with layers of granules with a gap between them, the upper and lower layers consist of large granules, and the intermediate layers - of small ones, and the density of granules 77 of the upper layer is less than the density of water, and the density of other granules is greater than the density of water, between with a layer of large granules filling the lower cover and a layer of small granules lying above it, there is no gap, in addition, there is a 3-o perforated collector in the lower cover, made in the form of a ring with a jumper, with the dimensions of the perforation smaller than the diameter of the large granules, with connected to a nozzle for removing purified water and a nozzle for supplying compressed air. The upper cover of the separator is divided into two compartments by a partition, one of which is connected to the nozzle for supplying emulsion, and to the other - the nozzle for the removal of oil products. "

Заповнення сепаратора шарами гранул у порівнянні з засипанням одного суцільного шару має наступні З 70 переваги. с Частки нафтопродуктів, що містяться у нафтоводяній емульсії, збільшившись у першому шарі завантаження, з» вже не потрапляють в інший шар, а накопичуються в зазорі між першим і другим шаром гранул. Отже, у другий шар потрапляє емульсія з меншою концентрацією і він працює у більш легких умовах. Після другого шару емульсія зі ще меншим вмістом нафтопродуктів потрапляє на третій шар і так далі. Тобто найближча до виходу зона сепаратора залишається найчистішою. Нафтопродукти із зазорів між шарами видаляються через і передбачені для цього патрубки або під час продування гранул повітрям у режимі регенерації. При заповненні (Те) гранул суцільним шаром нафтопродукти, що потрапили в завантаження, проштовхуються через увесь шар на вихід, що призводить до швидкого забруднення завантаження й погіршення очищення води, це підтверджується - попередніми випробуваннями. При засипанні гранул шарами має місце економія самих гранул. -к 70 Встановлення обмежувальних сіток між фланцями дозволяє спростити й підвищити надійність їхнього закріплення, а циліндричний корпус у порівнянні з прямокутним витримує більше навантаження, що дозволяєFilling the separator with layers of granules in comparison with filling one solid layer has the following 70 advantages. c The particles of petroleum products contained in the oil-water emulsion, having increased in the first layer of loading, c" no longer fall into another layer, but accumulate in the gap between the first and second layer of granules. Therefore, an emulsion with a lower concentration enters the second layer and it works in lighter conditions. After the second layer, the emulsion with an even lower content of petroleum products enters the third layer and so on. That is, the zone of the separator closest to the exit remains the cleanest. Petroleum products from the gaps between the layers are removed through the nozzles provided for this purpose or during air blowing of the granules in the regeneration mode. When filling (Te) granules with a solid layer, oil products that have entered the loading are pushed through the entire layer to the exit, which leads to rapid contamination of the loading and deterioration of water purification, this is confirmed by previous tests. When filling the granules in layers, the granules themselves are saved. -к 70 Installation of limiting nets between the flanges makes it possible to simplify and increase the reliability of their fastening, and the cylindrical body can withstand more load compared to the rectangular one, which allows

Т» знизити металоємність конструкції.T" to reduce the metal content of the structure.

Верхній і нижній шари з великих гранул в основному служать для запобігання винесенню дрібних гранул з обсягу сепаратора й виключення застосування верхньої й нижньої сіток із дрібними комірками. Причому 29 відношення діаметра дрібних гранул до діаметра великих має бути не більше 1:4.The upper and lower layers of large granules mainly serve to prevent the removal of small granules from the volume of the separator and exclude the use of upper and lower meshes with small cells. Moreover, the ratio of the diameter of small granules to the diameter of large granules should be no more than 1:4.

ГФ) Густина великих гранул верхнього шару менше густини води, що дозволяє уникнути змішування, забезпечити юю зазор між цим шаром і шаром, що лежить нижче, за відсутності поділяючої їх сітки.GF) The density of the large granules of the upper layer is less than the density of water, which makes it possible to avoid mixing, to ensure a gap between this layer and the layer below, in the absence of a mesh separating them.

Колектор нижньої кришки сепаратора служить для рівномірного, по всьому перетину фільтроелемента, відведення очищеної води й подачі стислого повітря для рівномірної продувки гранул у режимі регенерації. 60 Крім цього, регенерація гранул продувкою повітрям дозволяє виключити застосування промивної води, яку також треба потім очищувати, що призводить до зниження ефективності очищення.The collector of the lower cover of the separator serves for the uniform, over the entire cross-section of the filter element, removal of purified water and supply of compressed air for uniform blowing of granules in the regeneration mode. 60 In addition, the regeneration of granules by blowing with air makes it possible to exclude the use of washing water, which also needs to be cleaned afterwards, which leads to a decrease in cleaning efficiency.

Сепаратор пояснюється графічними зображеннями: Фіг.1 - сепаратор у розрізі; 2 - перфорований колектор.The separator is explained by graphic images: Fig. 1 - separator in section; 2 - perforated collector.

Сепаратор (Фіг.1) містить верхню 1 і нижню 2 кришки, між якими розміщені циліндричні обичайки З із фланцями. Внутрішній обсяг фільтра розділений на секції горизонтальними обмежувальним сітками 4 з великими бо комірчинами і сітками 5 із дрібними комірчинами. Гранули верхнього шару 6 великі і їхня густина менше густини води.The separator (Fig. 1) contains the upper 1 and lower 2 covers, between which are placed cylindrical bushings Z with flanges. The internal volume of the filter is divided into sections by horizontal limiting grids 4 with large cells and grids 5 with small cells. The granules of the upper layer 6 are large and their density is less than that of water.

Гранули нижнього шару 7 також великі й повністю заповнюють нижню кришку, щоб дрібні гранули не просипалися Через велику сітку 4. Гранули проміжних шарів 8 дрібні з густиною більшою густини води. Між шарами гранул є зазори 9 для накопичення нафтопродуктів. Верхня кришка 1 сепаратора розділена перегородкою 10 на два відділення, до одного з яких приєднаний патрубок 11 для підведення очищуваної емульсії, а до іншого - патрубок 12 для відведення нафтопродуктів. У нижній кришці 2 розміщений перфорований колектор 13 з патрубком 14 для відведення очищеної води й патрубок 15 для підведення стислого повітря.The granules of the bottom layer 7 are also large and completely fill the bottom cover so that the small granules do not fall through the large mesh 4. The granules of the intermediate layers 8 are small with a density greater than that of water. Between the layers of granules there are gaps 9 for the accumulation of oil products. The upper cover 1 of the separator is divided by a partition 10 into two compartments, one of which is connected to a nozzle 11 for supplying the purified emulsion, and to the other - a nozzle 12 for the removal of oil products. In the lower cover 2 there is a perforated collector 13 with a nozzle 14 for draining purified water and a nozzle 15 for supplying compressed air.

Сепаратор працює в такий спосіб: 70 Очищувана нафтоводяна емульсія через патрубок 10 подається в об'єм сепаратора й послідовно проходить зверху вниз через шари завантаження. Нафтопродукти, збільшившись у попередньому шарі, не надходять у наступний, а накопичуються в зазорах 9 між шарами гранул 6, 8, тобто в кожний наступний шар надходить, емульсія з меншим вмістом нафтопродуктів. Очищена вода виводиться з корпуса сепаратора через патрубок 14, а нафтопродукти - через патрубок 12. При заповненні зазорів У нафтопродуктами або при забрудненні гранул /5 механічними домішками здійснюють регенерацію сепаратора. Для цього патрубки 11, 14 закривають, а патрубок 12 відкривають і через патрубок 15 подають стисле повітря. Гранули завантаження псевдоожижуються, зазори між ними збільшуються й нафтопродукти та механічні домішки флотуються у верхню кришку 1 сепаратора і виводяться з його обсягу через патрубок 12. Після регенерації процес очищення відновлюється.The separator works as follows: 70 The purified oil-water emulsion is fed into the volume of the separator through the nozzle 10 and successively passes from top to bottom through the loading layers. Petroleum products, having increased in the previous layer, do not enter the next one, but accumulate in the gaps 9 between the layers of granules 6, 8, that is, an emulsion with a lower content of petroleum products enters each subsequent layer. Purified water is discharged from the separator body through nozzle 14, and oil products - through nozzle 12. When the gaps U are filled with petroleum products or when granules /5 are contaminated with mechanical impurities, the separator is regenerated. For this, nozzles 11, 14 are closed, and nozzle 12 is opened and compressed air is supplied through nozzle 15. The loading granules are fluidized, the gaps between them increase, and oil products and mechanical impurities float into the upper cover 1 of the separator and are removed from its volume through the nozzle 12. After regeneration, the cleaning process resumes.

Заповнення сепаратора шарами гранул дозволяє зробити проміжне відведення нафтопродуктів з очищуваноїFilling the separator with layers of granules allows for intermediate removal of oil products from the treated area

Води, що дозволяє підвищити ефективність роботи гранул і зменшити обсяг гранульованого завантаження.Water, which makes it possible to increase the efficiency of the granules and reduce the amount of granulated loading.

Крім того, конструкція сепаратора не вимагає його розбирання в процесі експлуатації, а регенерація гранульованого завантаження проста й здійснюється без застосування промивної води.In addition, the design of the separator does not require its disassembly during operation, and the regeneration of granular loading is simple and is carried out without the use of washing water.

Claims

The formula of the invention is part 6) A separator consisting of a body filled with granules, upper and lower covers, nozzles for supplying the purified oil-water emulsion and removing separated oil products and purified water, metal meshes that limit the granular filler, which differs in that between the upper and "with the lower covers of the separator, there are several cylindrical shells with flanges, between which there are limiting grids that divide the volume of the case into sections, which are filled with layers of granules, the upper and lower layers "- consist of large granules, and the intermediate layers - of small , and the density of the granules of the upper layer is less than the density of water, and the density of the other granules is greater than the density of water, there is no gap between the layer of large granules filling the lower cover and the layer of small granules lying above, in addition, in the lower cover there is a / (F) perforated collector, made in the form of a ring with a jumper, with a perforation size smaller than the diameter of large granules, connected and with a nozzle for the removal of purified water and a nozzle for the supply of compressed air, in addition, the upper cover is divided by a partition into two compartments, one of which is connected to the nozzle for the supply of purified oil-water emulsion, and to the other - the nozzle for the removal of separated oil products. "

-

. and? -i se) - - 70 s» ime) 60 b5