СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B01F3/04 

Изобретение относится к смесительным устройствам, применяемым при смешивании жидкостей с жидкостями, и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности, для обессоливания водонефтяных эмульсий.

Известен смеситель (SU 171078 А, кл. В 01 F 3/04, 1985 г.), содержащий напорную камеру, соединенную с ней посредством конфузора смесительную камеру, установленные коаксиально патрубок инжектируемого материала и два нагнетательных патрубка, снабженных соплами, причем патрубок инжектируемого материала расположен между нагнетательными патрубками.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса смешения.

Известен смеситель (SU 1361781 А1, кл. В 01 F 5/04, 1987 г.), содержащий напорную камеру с нагнетательным патрубком, конфузор, смесительную камеру и соосно установленный с ней патрубок инжектируемого компонента, причем на входе в смесительную камеру установлен заглушенный с торца цилиндр, который в боковой поверхности имеет продольные щели, выполненные по касательной к его радиусу, и соединен с патрубком инжектируемого компонента, причем площади сечений патрубка инжектируемого компонента, щелей цилиндра и смесительной камеры относятся как (0,05-0,1):(0,5-0,7):1.

Недостатками известного устройства являются: короткий путь смешения, малое время взаимодействия и недостаточная скорость взаимодействия потоков для обеспечения эффективного диспергирования, что снижает эффективность процесса смешения и обессоливания.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель, содержащий напорную и смесительную камеры, выполненные в виде полого цилиндра, внутри которого на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители, выполненные с тангенциальными каналами (SU 1375304 А1, кл. В 01 F 5/00, 1988 г.).

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая степень диспергирования рабочего агента.

Изобретение решает техническую задачу повышения эффективности обессоливания нефти за счет повышения интенсивности перемешивания и диспергирования воды в нефти.

Поставленная задача решается тем, что в смесителе, содержащем напорную и смесительную камеры, выполненные в виде полого цилиндра, внутри которого на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители с тангенциальными каналами, завихритель на нагнетательном патрубке рабочего агента выполнен в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями или в виде гиперболоида вращения, а смесительная камера на выходе выполнена в виде успокоительной камеры.

Целесообразно снабдить успокоительную камеру набором пластин переменной высоты, установленных под углом 45^o к оси камеры.

Также целесообразно снабдить патрубок смешиваемого компонента лопастным завихрителем.

На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг. 3 - сечение В-В фиг.1, на фиг.4 - сечение С-С фиг.1, на фиг.5 - сечение завихрителя рабочего агента в виде гиперболоида вращения В-В фиг.1, на фиг. 6 - сечение завихрителя рабочего агента в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями В-В фиг.1.

Смеситель содержит полый цилиндр 1, образующий напорную 2 и смесительную 3 камеры, патрубок 4 смешиваемого компонента (нефти) с завихрителем 5 с тангенциальными каналами 6, нагнетательный патрубок 7 рабочего агента (воды) с завихрителем 8 с тангенциальными каналами 9. Завихритель 8 на нагнетательном патрубке 7 рабочего агента выполнен в виде цилиндра 10 с цилиндрическими отверстиями 11 или в виде гиперболоида вращения 12. Смесительная камера 3 на выходе выполнена в виде успокоительной камеры 13, в которой может быть установлен под углом 45^o к оси камеры 13 набор пластин 14 переменной высоты. Патрубок смешиваемого компонента может быть снабжен лопастным завихрителем (не показан).

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемый компонент (нефть) поступает в завихритель 5 патрубка 4 смешиваемого компонента, проходит через тангенциальные каналы 6, приобретает вращение и попадает в напорную камеру 2 в виде полого цилиндра, затем движется в смесительную камеру 3 в виде полого цилиндра навстречу поступающему в камеру 3 через тангенциальные каналы 9 завихрителя 8 вращающемуся потоку рабочего агента (воды). В результате взаимодействия частицы воды диспергируются и движутся в радиальном направлении через весь объем потока нефти. Для усиления эффекта диспергирования завихритель 8 выполнен в виде цилиндра 10 с цилиндрическими отверстиями 11 либо выполнен в виде гиперболоида вращения 12. Далее, интенсивно перемешиваясь, поток нефти с водой поступает в успокоительную камеру 13, где происходит стабилизация потока на пластинах 14. Исходя из практики, с учетом соотношения смешиваемого компонента и рабочего агента угол атаки потока, находящегося во встречно-вращательном движении, при его контакте с пластинами 14, расположенными под углом 45^o к оси камеры, будет составлять 5-10^o, что способствует выпрямлению потока и движению его в дальнейшем в осевом направлении, свидетельствует о правильной организации взаимодействия двух встречных потоков, позволяет взаимодействия двух встречных потоков и позволяет интенсифицировать процессы перемешивания и диспергирования.

Таким образом, за счет организации эффективного взаимодействия двух встречных вращающихся потоков нефти и воды интенсифицируется процесс перемешивания и диспергирования, что значительно повышает эффект обессоливания. Степень обессоливания увеличивается на 200-300% и достигает 1-2 мг/л.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности для обессоливания нефти.

Изобретение относится к смесительным устройствам, применяемым при смешивании жидкостей с жидкостями, и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности, для обессоливания водонефтяных эмульсий. Смеситель содержит напорную и смесительную камеры, представляющие собой полый цилиндр, снабженный нагнетательным патрубком рабочего агента (воды) и патрубком смешиваемого компонента (нефти), смесительная камера выполнена на выходе в виде успокоительной камеры. Внутри цилиндра на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители для закручивания движущихся навстречу друг другу потоков нефти и воды. Завихритель на входе воды выполнен в виде цилиндра с тангенциальными каналами, либо в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями, либо в виде гиперболоида вращения. Завихритель на входе нефти выполнен в виде цилиндра с тангенциальными каналами, а успокоительная камера представляет собой набор пластин, установленных в трубке под углом 45^o. Технический результат состоит в повышении эффективности обеспечивания нефти за счет улучшения перемешивания и диспергирования воды в нефти. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Смеситель, содержащий напорную и смесительную камеры, выполненные в виде полого цилиндра, внутри которого на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители, выполненные с тангенциальными каналами, отличающийся тем, что завихритель на нагнетательном патрубке рабочего агента выполнен в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями или в виде гиперболоида вращения, а смесительная камера на выходе выполнена в виде успокоительной камеры. 2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что успокоительная камера снабжена набором пластин переменной высоты, установленных под углом 45^o к оси камеры. 3. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что патрубок смешиваемого компонента снабжен лопастным завихрителем.