WO2015092923A1

WO2015092923A1 - 含油性物質の油分分離装置

Info

Publication number: WO2015092923A1
Application number: PCT/JP2013/084307
Authority: WO
Inventors: 齊松沢
Original assignee: 株式会社マノラボ
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-06-25

Abstract

　油分気化処理槽の内周壁面に損傷が発生しない含油性物質の油分分離装置の提供。　処理槽の内周壁面に沿って過熱水蒸気を音速以下で噴射させるノズルを備えている、横長円筒タイプの固形物分離用油分気化処理槽を含むことを特徴とする含油性物質の油分分離装置。

Description

含油性物質の油分分離装置

　本発明は、原油タンクスラッジ等の含油性廃棄物やオイルサンド等の各種含油性物質から油分を分離回収する装置に関する。

　従来、含油性物質の油分分離装置としては、例えば、外部から供給される含油性物質に対して超音速の過熱水蒸気を噴射するための噴射空間を有する縦長円筒タイプの油分気化処理槽と、前記噴射空間での気化処理後、気化物と固形物とを分離する分離手段と、前記気化物を凝縮して油分を回収する凝縮手段とを含む分離装置が、日本国特許第３５１７１７０号公報に開示されている。

　しかしながら、斯かる従来の分離装置は、油分気化処理槽内に過熱水蒸気を超音速で対向面壁に噴射するものであったため、処理槽の内周壁面に含油性物質、特にその固形分が激しく衝突する結果、当該内周壁面に損傷が発生し易い、と云う問題があった。

　また、従来の分離装置においては、油分気化処理槽内周壁面に粘性の高い成分が付着し、しかもこれが大きく成長するため、効率の良い気化処理を阻害する、と云う問題があった。

　また、従来の分離装置においては、油分気化処理槽で得られた気化物と固形物の混合物をそのまま次の分離手段に供給して気化物と固形物に分離するものであったため、当該分離手段内における温度低下により再凝縮する成分が発生する結果、当該分離手段がサイクロンの場合には、当該再凝縮した成分がサイクロンの内壁に付着して固形粒子を捕捉成長し、最終的にはサイクロンの機能を失わせる、と云う問題があり、また当該分離手段がバグフィルターである場合には、当該再凝縮した成分がろ布の隙間に付着して通気性を妨げ、最終的にはろ布を交換しなければならない、と云う問題もあった。

　また、従来の分離装置においては、油分分離後の固形物をスクリューコンベアで排出していたが、当該固形物が高い粘性を有するため、その付着によりコンベアの作動が停止し、排出が困難になる、と云う問題もあった。

　本発明は、上記の如き従来の問題を解決するためになされたもので、その第１の目的は、油分気化処理槽の内周壁面に損傷が発生しない含油性物質の油分分離装置を提供することにある。

　また、その第２の目的は、粘性のある成分の付着による悪影響を受けることなく、油分の分離回収処理を効率良く行なうことができる含油性物質の油分分離装置を提供することにある。

　本発明者は、上記の第１の目的を、処理槽の内周壁面に沿って過熱水蒸気を噴射させるノズルを備えている、横長円筒タイプの油分気化処理槽を用いることによって達成した。

　また、本発明者は、上記の第２の目的を、
　ｉ）内周壁に付着した含油性物質を掻き落すための回転式スクレーパーを内部に備えている油分気化処理槽を用いること；
　ii）分離した固形物を排出するための横長開口部と一軸又は二軸スクリューコンベアを下部に備えている油分気化処理槽を用いること；
　iii)油分気化処理槽の処理温度より高い温度で分離処理するための加熱装置を外周部に備えているサイクロンを用いること；
　iv）振動発生器を外周部に備えているサイクロンを用いること；
　の何れか一つ以上を採用することによって達成した。

　本発明によれば、横長円筒タイプの油分気化処理槽の内周壁面に沿って噴射された過熱水蒸気により、当該処理槽内に旋回流が生じるので、この旋回流により外部から供給された含油性物質が攪拌、解砕されつつ油分が効率良く気化される。
　一方、当該過熱水蒸気は油分気化処理槽の内周壁面に沿って、噴射されているので、当該内周壁面が損傷を受けることはない。

　また、本発明の油分気化処理槽の内部に回転式スクレーパーを設けた場合には、当該回転式スクレーパーにより当該内周壁面に付着した含油性物質が掻き落されるため、当該油分気化処理槽による効率の良い油分気化処理能力が維持される。

　また、本発明の油分気化処理槽の下部に、横長開口部と一軸又は二軸スクリューコンベアを設けた場合には、分離あるいは掻き落された固形物は、横長開口部を通過して下部のスクリューコンベアに落下し、その粘性が高い場合であっても、当該スクリューコンベアの強力な搬送力により作動が停止することなく、効率良く排出・除去されるため、当該油分気化処理槽の気化処理能力が、固形物の残留によって阻害されることはない。しかも、次のサイクロンには既に固形物が除去された固形分含有気化物のみが導入されるので、効率良くサイクロンで気化物と固形物に分離することができる。

　また、本発明のサイクロンの外周部に加熱装置を設けた場合には、油分気化処理槽の処理温度より高い温度状態を維持してサイクロン内で気化物と固形物を分離できるため、温度低下による再凝縮成分の発生の恐れがなく、効率良く分離処理を行なうことができる。

　また、本発明のサイクロンの外周部に振動発生器を設けた場合には、サイクロンの内壁に何らかの再凝縮成分が付着したとしても、それを作動せしめてサイクロンに振動を付与すれば、当該付着物はサイクロンの振動により落下除去されるため、効率良く分離処理を行なうことができる。

本発明油分分離装置の概略構成を示すブロック図。本発明油分分離装置における油分気化処理槽の概略構成を示す断面図。図２のＡ－Ａ線概略断面図。本発明油分分離装置におけるサイクロンの概略構成を示す正面図。

　以下本発明の実施の形態を図面と共に説明する。

　図１～３において、１０は油分気化処理槽で、含油性物質供給スクリューコンベア１５により外部から供給された含油性物質に、過熱水蒸気を噴射せしめて油分を気化させ、固形分含有気化物と比較的大きな固形物とに分離するものである。この油分気化処理槽１０は、含油性物質供給用スクリューコンベア１５との連結口１１を有する横長円筒タイプの処理槽で構成されていると共に、その内周壁面に沿って過熱水蒸気を音速以下で噴射させるノズル１２が配設されている。尚、このノズル１２は図示しない過熱水蒸気発生器の蒸気供給管と連結可能になっている。

　また、この油分気化処理槽１０の内部には、内周壁面に付着した含油性物質を掻き落すための回転式スクレーパー２０が、ノズル１２とは係止することのないエリアにおいて回転するように配設されている。このスクレーパー２０は、例えば、油分気化処理槽１０に、その中芯部を長手方向に貫通する回転軸２１を設置し、当該回転軸２１に２本のアーム２２ａ，２２ｂを内周壁面方向に突出形設すると共に、当該両アーム２２ａ，２２ｂの突端部間にスクレーパー２０を取り付け固定することにより構成される。尚、この回転軸２１は図示しないモーターに連結され、後述する旋回流と同じ方向に回転せしめられ、従ってまた、スクレーパー２０も当該旋回流と同じ方向に回転するようになっている。尚、回転式スクレーパー２０は、１個のみならず、回転軸２１に複数個設置しても良い。

　また、この油分気化処理槽１０の下部底壁部には、その長手方向に横長開口部１３形設されていると共に、その下部には、分離あるいは掻き落されて落下する固形物を当該横長開口部１３を通して受け取り、処理槽１０外に排出・除去するための二軸スクリューコンベア３０が配設されている。この二軸スクリューコンベア３０は、次のサイクロン４０の下部を経て、本発明油分分離装置外の固形物貯留部（図示省略）まで延設されている。尚、一軸スクリューコンベアも好適に利用できるが、二軸スクリューコンベアの方がより効果的である。

　図１において、４０はサイクロンで、油分気化処理槽１０で固形物が除去された固形分含有気化物を、気化物と固形物に分離するものである。尚、ここで分離された固形物は、前述の二軸スクリューコンベア３０に送られる。このサイクロン４０の外周部には、図４に示されているように、油分気化処理槽１０の処理温度より高い温度を維持して分離処理するための加熱装置４１が配設されている。この加熱装置４１としては、過熱水蒸気の導入装置、電気加熱器、渦電流加熱器、電磁波加熱器、熱交換加熱器等を利用することができる。
　更に、このサイクロン４０の外周部には、図４に示されているように、内壁面に付着した再凝縮成分を落下除去するための振動発生器４２が配設されている。

　サイクロン４０で分離された気化物に微細な固形分が含まれている場合には、サイクロン４０の後段に、加熱装置を備えたバグフィルター（図示省略）を更に配設しても良い。

　図１において、５０は冷却分留器で、サイクロン４０で得られた気化物を、冷却して油分と水分に分留するものである。

　図１において、６０は分離槽で、冷却分留器５０で得られた油分から更に水分を分離し、凝縮した油分を回収するものである。

　次に、上記の実施の形態に係る含油性物質の油分分離装置の作動例を説明する。
　まず、油分気化処理槽１０のスクリューコンベア連結口１１に、含油性物質供給用スクリューコンベア１５を連結固定すると共に、過熱水蒸気噴射ノズル１２に、過熱水蒸気発生器の蒸気供給管を連結固定する。

　次いで、図２に示すように、当該含油性物質供給用スクリューコンベア１５により含油性物質を油分気化処理槽１０内部に供給しながら、過熱水蒸気噴射ノズル１２から油分気化処理槽１０の内周壁面に沿って過熱水蒸気を噴射させる。この過熱水蒸気の噴射により油分気化処理槽１０内に旋回流が生じるので、含油性物質が当該旋回流により攪拌、解砕されつつ油分が気化し、固形分含有気化物と固形物とに分離される。この際、回転式スクレーパー２０を適宜作動せしめることにより、内周壁に付着した含油性物質は掻き落される。得られた固形分含有気化物は適宜配設された誘導管を介してサイクロン４０に送られると共に、分離あるいは掻き落された固形物は、横長開口部１３を経て二軸スクリューコンベア３０により本発明油分分離装置外の固形物貯留部に送られる。

　次いで、固形分含有気化物は、サイクロン４０内で処理槽１０の処理温度より高い温度状態で気化物と固形物に分離される。この際、振動発生器４２を適宜作動せしめることにより、内壁面に付着した再凝縮成分は落下除去される。得られた気化物は適宜配設された誘導管を介して冷却分留器５０に送られると共に、分離された固形物あるいは落下除去された再凝縮成分は、適宜配設した誘導管を介して二軸スクリューコンベア３０に送られ、当該二軸スクリューコンベア３０により本発明油分分離装置外の固形物貯留部に送られる。

　次いで、気化物は、冷却分留器５０内で油分と水分に分留される。得られた油分は適宜配設された誘導管を介して分離槽６０に送られると共に、水分は本発明油分分離装置外に排出される。

　次いで、油分は、分離槽６０内で凝縮油分と水分に分離されるので、凝縮油分を回収すると共に、水分は本発明油分分離装置外に排出される。

　１０：油分気化処理槽
　１１：スクリューコンベア連結口
　１２：過熱水蒸気噴射ノズル
　１３：横長開口部
　１５：含油性物質供給スクリューコンベア
　２０：回転式スクレーパー
　２１：回転軸
　２２ａ：アーム
　２２ｂ：アーム
　３０：二軸スクリューコンベア
　４０：サイクロン
　４１：加熱装置
　４２：振動発生器
　５０：冷却分留器
　６０：分離槽

Claims

　外部から供給された含油性物質に、過熱水蒸気を噴射せしめて油分を気化させ、固形分含有気化物と固形物に分離する処理槽と；
　当該油分気化処理槽で得られた固形分含有気化物を、気化物と固形物に分離するサイクロンと；
　当該サイクロンで得られた気化物を、冷却して油分と水分に分留する冷却分留器と；
　当該冷却分留器で得られた油分から更に水分を分離し、凝縮した油分を回収する分離槽と；
を含む含油性物質の油分分離装置であって、当該油分気化処理槽が横長円筒タイプの処理槽で、かつ当該処理槽の内周壁面に沿って過熱水蒸気を噴射させるノズルを備えていることを特徴とする含油性物質の油分分離装置。
　前記油分気化処理槽が、その内部に、内周壁面に付着した含油性物質を掻き落すための回転式スクレーパーを備えていることを特徴とする請求項１記載の含油性物質の油分分離装置。
　前記油分気化処理槽が、その下部に、分離した固形物を排出するための横長開口部と一軸又は二軸スクリューコンベアを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の含油性物質の油分分離装置。
　前記サイクロンが、油分気化処理槽の処理温度より高い温度で分離処理するための加熱装置を備えていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の含油性物質の油分分離装置。
　前記サイクロンが、その外周部に、振動発生器を備えていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の含油性物質の油分分離装置。