УСТАНОВКА ДЛЯ ОТМЫВКИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА ОТ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2003 года по МПК B09C1/02 B03B9/02 B08B3/08 

Изобретение относится к области очистки мелкодисперсных материалов от углеводородных загрязнений и может быть использовано преимущественно для отмывки почвы, грунтов и шламов, загрязненных нефтепродуктами.

В настоящее время известен ряд установок для отмывки загрязненных мелкозернистых материалов, в которых очистка от загрязнений осуществляется за счет растворения последних в промывочной жидкости с последующим разделением отмытого материала и отработанного раствора.

Так, например, известен аппарат для отмывки водой мелкозернистых и дисперсных материалов от водорастворимых примесей [а.с. СССР 1045932, В 03 В 5/62, опубл. 1984 г.]. Аппарат содержит спиралеобразный корпус с верхней и нижней крышками, гидроциклон, соединенный с центральным витком корпуса, загрузочное приспособление, соединенное с периферийным витком корпуса. На верхней или нижней крышках установлены штуцеры для дополнительного ввода промывной воды. В корпусе аппарата установлены турбулизирующие приспособления в виде ромбических призм или выступов на внутренней стенке.

Исходный материал вместе с промывной водой в виде суспензии вводится под давлением в загрузочное приспособление. При движении суспензии по спиралеобразному корпусу от его периферии к центру происходит растворение примесей в промывной воде и частичное разделение суспензии. Окончательное разделение суспензии осуществляется в гидроциклоне. Для интенсификации процесса отмывки через штуцеры дополнительно вводится промывная вода.

Известна также установка для промывки водой мелкозернистого материала [а.с. СССР 747526, В 03 В 5/62, опубл. 1980 г.], выбранная авторами в качестве ближайшего аналога.

Установка включает аппарат для отмывки, снабженный узлом загрузки и узлом разгрузки материала, патрубком для подачи в аппарат промывной воды и приспособлением для слива отработанной жидкости, а также барометрический сборник промывной воды. Аппарат для отмывки представляет собой вертикальный корпус, нижняя часть которого выполнена в виде U-образного колена. В верхней части аппарата расположено сливное приспособление и узел загрузки мелкодисперсного материала, причем между сливным приспособлением и узлом загрузки установлен фильтрующий элемент. В нижней части аппарата выше U-образного колена расположен патрубок для подачи промывной воды, ниже колена расположен узел разгрузки мелкодисперсного материала, соединенный трубопроводом с барометрическим сборником промывной воды.

Процесс отмывки мелкодисперсного материала в данном аппарате осуществляется за счет растворения загрязнений в промывной воде, которая подается снизу навстречу подаваемому сверху отмываемому материалу.

Рассмотренные устройства обеспечивают отмывку мелкодисперсных материалов от растворимых в воде загрязнений, однако, они не приспособлены для процессов отмывки не растворимых в воде загрязнений, в частности, таких как нефть и нефтепродукты.

Между тем, в настоящее время разработаны технологии очистки материалов от углеводородных загрязнений, в которых используются водные моющие растворы, способные эмульгировать указанные загрязнения с образованием легкоразделяемой эмульсии [см. , например, патент РФ 2135304, В 08 В 3/08, опубл. 1999 г.]. Данные технологии являются высокоэкологичными, безопасными и экономичными.

Задачей заявляемого изобретения является создание установки, приспособленной для проведения процесса отмывки мелкодисперсных материалов от углеводородных загрязнений с помощью водных моющих растворов, способных эмульгировать углеводороды с образованием легкоразделяемой эмульсии.

Сущность изобретения заключается в том, что установка для отмывки мелкодисперсного материала от углеводородных загрязнений водным моющим раствором, способным эмульгировать углеводороды, включает аппарат для отмывки и резервуар для моющего раствора, причем аппарат для отмывки содержит связанное первым трубопроводом с резервуаром для моющего раствора устройство струйной подачи моющего раствора, расположенный в верхней части аппарата патрубок для слива продуктов отмывки, средство для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки, связанное со вторым трубопроводом, предназначенным для отвода указанной смеси из аппарата, а также узел загрузки и узел разгрузки мелкодисперсного материала, при этом установка снабжена установленным в первом трубопроводе средством принудительной подачи моющего раствора под давлением в устройство струйной подачи из резервуара для моющего раствора.

Целесообразным является, чтобы в нижней части аппарата для отмывки был установлен шнек.

Целесообразным является, чтобы установка дополнительно содержала разделительную емкость, связанную посредством второго трубопровода с расположенным в аппарате для отмывки средством для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки и снабженную патрубком для слива продуктов отмывки и патрубком для слива моющего раствора, расположенными соответственно в верхней и нижней частях разделительной емкости.

Возможен вариант выполнения установки, по которому аппарат для отмывки, разделительная емкость и резервуар для моющего раствора соединены в замкнутый циркуляционный контур.

Конструкция предлагаемой установки обеспечивает очистку от углеводородных загрязнений мелкодисперсного материала в аппарате для отмывки водным эмульгирующим раствором, поступающим под давлением из резервуара для моющего раствора. При этом за счет применения устройства струйной подачи моющего раствора обеспечивается образование взвеси частиц отмываемого материала в моющем растворе, а также интенсивное перемешивание взаимодействующих в процессе отмывки масс, благодаря чему достигается эффективная очистка отмываемого материала от загрязнений.

Установка в верхней части аппарата для отмывки патрубка для слива продуктов отмывки (углеводородов) обеспечивает возможность удаления из аппарата накапливающегося в его верхней части слоя углеводородов, который формируется за счет частичного разделения эмульсии, образующейся за время процесса отмывки материала в аппарате.

Расположенное в аппарате для отмывки средство для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки обеспечивает отвод указанной смеси из аппарата для отмывки (например, в сборник отработанного моющего раствора).

Узел загрузки и узел разгрузки служат соответственно для подачи в аппарат для отмывки загрязненного мелкодисперсного материала и удаления из аппарата отмытого материала.

В нижней части аппарата для отмывки может быть установлен шнек, служащий для разрыхления массы мелкодисперсного материала в процессе его отмывки, а также для облегчения выгрузки из аппарата отмытого материала.

Для обеспечения возможности регенерации моющего раствора с целью его повторного использования в схему установки может быть включена разделительная емкость, в которой осуществляется фазовое разделение (за счет гравитационного отстоя) эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки. Размещение в верхней и нижней частях разделительной емкости патрубков обеспечивает соответственно слив продуктов отмывки из верхней части емкости и слив чистого моющею раствора из нижней ее части после завершения процесса фазового разделения эмульсии.

Для обеспечения возможности проведения процесса отмывки по замкнутому циклу предусмотрен вариант конструктивного исполнения установки, в котором аппарат для отмывки, разделительная емкость и резервуар для моющего раствора соединены в замкнутый циркуляционный контур.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой установки.

Установка содержит аппарат 1 для отмывки, резервуар 2 для моющего раствора, разделительную емкость 3.

Аппарат 1 и резервуар 2 связаны первым трубопроводом 4, в котором установлено средство 5 (нагнетательный насос) принудительной подачи моющего раствора под давлением в аппарат 1 из резервуара 2. Трубопровод 4 подсоединен к расположенному в аппарате 1 устройству 6 струйной подачи моющего раствора, которое выполнено, в частности, в виде двух разнесенных по высоте аппарата 1 горизонтально ориентированных трубок со сквозными отверстиями в стенках трубок. Выше устройства 6 струйной подачи моющего раствора в аппарате 1 размещено средство 7 для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки из аппарата 1, выполненное, в частности, в виде снабженной фильтром (на чертеже не показан) воронки. Средство 7 подсоединено ко второму трубопроводу 8, по которому эмульгированная смесь поступает в разделительную емкость 3. В нижней части аппарата 1 размещены шнек 9, который приводится в движение мотором-редуктором 10, а также дренажная трубка 11. В верхней части аппарата 1 расположен патрубок 12 для слива продуктов отмывки. Аппарат 1 снабжен также узлом 13 загрузки мелкодисперсного материала и узлом 14 разгрузки отмытого мелкодисперсного материала, выполненными в виде люков с крышками.

Разделительная емкость 3 связана посредством третьего трубопровода 15 с резервуаром 2 для моющего раствора. Трубопровод 15 подсоединен к патрубку 16, расположенному в нижней части емкости 3 и служащему для отбора из емкости 3 чистого моющего раствора. В верхней части емкости 3 расположен патрубок 17, служащий для слива углеводородов из емкости 3. В трубопроводе 15 установлен насос 18.

Резервуар 2 для моющего раствора снабжен патрубком 19, подсоединенным к трубопроводу 15, и патрубком 20, подсоединенным к трубопроводу 4. Резервуар 2 снабжен устройством подогрева раствора (на чертеже не показано).

Установка работает следующим образом.

Загрязненный мелкодисперсный материал загружают через люк 13 в аппарат 1 для отмывки, при этом объем загружаемого материала составляет примерно 1/3 часть объема аппарата 1. Осуществляют подачу чистого подогретого моющего раствора под давлением порядка 3-10 кгс/см² посредством установленного в трубопроводе 4 насоса 5 из резервуара 2 в устройство 6 струйной подачи, размещенное в аппарате 1. При воздействии на материал формируемых устройством 6 струй моющего раствора происходит удаление с поверхности частиц материала углеводородных загрязнений и их эмульгирование, при этом образуется взвесь частиц отмываемого материала в моющем растворе, а также интенсивное перемешивание взаимодействующих в процессе отмывки масс, благодаря чему достигается эффективная очистка отмываемого материала от загрязнений. Дополнительно осуществляют разрыхление материала в процессе его отмывки с помощью шнека 9. За время процесса отмывки происходит частичное фазовое разделение эмульсии, при этом в верхней части аппарата 1 образуется слой углеводородов, слив которых осуществляется через патрубок 12 в специальный сборник (на чертеже не показан). Эмульгированная смесь продуктов отмывки и моющего раствора отбирается из верхней части аппарата 1 с помощью средства 7 и через трубопровод 8 поступает в разделительную емкость 3. В разделительной емкости происходит окончательное разделение эмульсии, при этом углеводороды скапливаются в верхней части емкости 3, откуда они сливаются через патрубок 17 в специальный сборник (на чертеже не показан). Регенерированный моющий раствор через патрубок 16 отводится из емкости 3 и с помощью насоса 18 по трубопроводу 15 через патрубок 19 подается в резервуар 2. Из резервуара 2 чистый моющий раствор вновь подается в аппарат 1, и, таким образом, отмывка материала происходит несколько раз в замкнутом цикле. Общее время процесса отмывки определяется степенью загрязнения материала и видом загрязнений. По окончании процесса отмывки материала осуществляют его дренирование с помощью трубки 11, после чего отмытый материал выгружают через люк 14. Для ускорения процесса выгрузки материала используют шнек 9.

Изобретение относится к области очистки мелкодисперсных материалов от углеводородных загрязнений и может быть использовано преимущественно для отмывки почвы, грунтов и шламов, загрязненных нефтепродуктами. Технический результат: создание установки, приспособленной для проведения процесса отмывки мелкодисперсных материалов от углеводородных загрязнений с помощью водных моющих растворов, способных эмульгировать углеводороды с образованием легкоразделяемой эмульсии. Сущность изобретения: установка для отмывки мелкодисперсного материала от углеводородных загрязнений водным моющим раствором, способным эмульгировать углеводороды, включает аппарат для отмывки и резервуар для моющего раствора. Аппарат для отмывки содержит связанное первым трубопроводом с резервуаром для моющего раствора устройство струйной подачи моющего раствора, расположенный в верхней части аппарата патрубок для слива продуктов отмывки, средство для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки, связанное со вторым трубопроводом, предназначенным для отвода указанной смеси из аппарата, а также узел загрузки и узел разгрузки мелкодисперсного материала. Установка снабжена установленным в первом трубопроводе средством принудительной подачи моющего раствора. Целесообразным является, чтобы в нижней части аппарата для отмывки был установлен шнек. Целесообразным является, чтобы установка дополнительно содержала разделительную емкость, связанную посредством второго трубопровода с расположенным в аппарате для отмывки средством для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки и снабженную патрубком для слива продуктов отмывки и патрубком для слива моющего раствора, расположенными соответственно в верхней и нижней частях разделительной емкости. Возможен вариант выполнения установки, по которому аппарат для отмывки, разделительная емкость и резервуар для моющего раствора соединены в замкнутый циркуляционный контур. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Установка для отмывки мелкодисперсного материала от углеводородных загрязнений водным моющим раствором, способным эмульгировать углеводороды, характеризующаяся тем, что она включает аппарат для отмывки и резервуар для моющего раствора, причем аппарат для отмывки содержит связанное первым трубопроводом с резервуаром для моющего раствора устройство струйной подачи моющего раствора, расположенный в верхней части аппарата патрубок для слива продуктов отмывки, средство для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки, соединенное со вторым трубопроводом, предназначенным для отвода указанной смеси из аппарата для отмывки, а также узел загрузки и узел разгрузки мелкодисперсного материала, при этом установка снабжена установленным в первом трубопроводе средством принудительной подачи моющего раствора под давлением в устройство струйной подачи из резервуара для моющего раствора. 2. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что в нижней части аппарата для отмывки установлен шнек. 3. Установка по п.1 или 2, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит разделительную емкость, связанную посредством второго трубопровода с расположенным в аппарате для отмывки средством для отбора эмульгированной смеси моющего раствора и продуктов отмывки и снабженную патрубком для слива продуктов отмывки и патрубком для слива моющего раствора, расположенными соответственно в верхней и нижней частях разделительной емкости. 4. Установка по п. 3, характеризующаяся тем, что аппарат для отмывки, разделительная емкость и резервуар для моющего раствора соединены в замкнутый циркуляционный контур.