ФЛОТАТОР Российский патент 2004 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/00 C02F103/34 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от жидких и твердых примесей и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Известен флотатор, содержащий корпус с дном и боковыми стенками, приспособление для загрузки исходной смеси с отверстиями, желоб с патрубком вывода пенного продукта, установленный в корпусе вдоль его продольной оси, сливной порог, патрубок разгрузки осветленной жидкости и пеноотражающие лопатки, установленные вертикально между боковыми стенками корпуса и желобом под острым углом к нему, при этом верхние кромки лопаток расположены выше верхних кромок желоба, а нижние - между дном корпуса и желобом (авт. свид. СССР № 1266565, МКИ В 03 D 1/16, 1986 г., БИ № 40). В этом флотаторе приспособление для загрузки исходной жидкости выполнено в виде установленных вдоль корпуса с обеих сторон желоба коллекторов.

Расположение коллекторов выше желоба приводит к тому, что исходная смесь, выбрасываемая из отверстий в коллекторах, разгазируется раньше, чем достигнет осветляемой жидкости, а при падении на осветляемую жидкость интенсивно перемешивает ее с пенным продуктом. Расположение коллекторов вдоль оси емкости приводит к тому, что выбрасываемая из отверстий в коллекторах исходная загрязненная смесь обрабатывает осветляемую жидкость пузырьками газа, одновременно загрязняя ее. Перечисленные недостатки обуславливают низкое качество очистки жидкости от примесей.

Ближайшим по технической сущности заявляемому является флотатор, содержащий корпус, разделенный на секции парами вертикальных перегородок, патрубки ввода очищаемой и вывода очищенной воды, патрубок отвода осадка, узел подачи воды на рециркуляцию и установленные в каждой секции пеносборник с пеноотводящим коллектором и узел подачи водогазовой смеси. Каждая последующая по ходу движения потока осветляемой воды пара перегородок выполнена ниже предыдущей, первая перегородка в каждой паре установлена выше второй и с зазором относительно днища корпуса. К верхней кромке второй перегородки каждой пары со стороны последней секции прикреплен козырек, снабженный размещенным на его верхней поверхности олеофильным материалом и выполненный с отверстием, сообщающимся посредством патрубка с пеноотводящим коллектором (авт. свид. СССР № 1527173, МКИ С 02 F 1/24, В 01 D 17/028, 1989 г., БИ № 45).

В указанном флотаторе вследствие небольшого перепада давлений в корпусе и в узле подачи водогазовой смеси количество выделяющегося из рециркуляционной воды растворенного газа небольшое. Это обуславливает низкое качество очистки воды от примесей.

Задачей изобретения является разработка такой конструкции флотатора, которая позволит увеличить содержание газа в рециркуляционной воде и за счет этого повысить качество очистки воды от примесей.

Поставленная задача решается разработкой флотатора, содержащего корпус, разделенный на секции парами вертикальных перегородок, каждая последующая из которых установлена ниже предыдущей, первая перегородка пары выше второй перегородки и установлена с зазором относительно днища корпуса, патрубки ввода очищаемой и вывода очищенной воды, патрубок отвода осадка, узел подачи воды на рециркуляцию и установленные в каждой секции пеносборник, сообщающийся с пеноотводящим коллектором, и узел подачи водогазовой смеси. Причем узел подачи водогазовой смеси выполнен в виде вертикальной трубы, в верхнем конце которой соосно установлена дополнительная труба, при этом верхняя часть дополнительной трубы выведена наружу аппарата, а на наружной поверхности дополнительной трубы, расположенной в вертикальной трубе, установлена по винтовой линии лента, одно ребро которой прилегает к поверхности дополнительной трубы, а другое - к внутренней стенке вертикальной трубы.

На фиг.1 схематически изображен флотатор в разрезе; на фиг.2 - узел А на фиг.1; на фиг.3 - узел Б.

Флотатор содержит корпус 1, разделенный на секции 2 парами перегородок 3 и 4, размещенные в каждой секции пеносборник 5, сообщающийся с пеноотводящим коллектором 6, и узел подачи водогазовой смеси, выполненный в виде вертикальной трубы 7, патрубками ввода очищаемой 8 и вывода очищенной 9 воды, узел 10 подачи очищенной воды на рециркуляцию и патрубок 11 вывода осадка. Каждая последующая по ходу движения потока пара перегородок 3 и 4 выполнена ниже предыдущей пары перегородок. Перегородка 3 в каждой паре выше перегородки 4 и установлена с зазором 12 относительно днища корпуса 1. К внешней кромке каждой перегородки 4 с тыльной стороны прикреплен козырек 13 с отверстием 14, под которым установлен патрубок 15, сообщенный с пеноотводящим коллектором 6 (фиг.2). На козырьке 13 расположен олеофильный материал 16, перекрывающий отверстие 14.

В верхний конец каждой вертикальной трубы 7 соосно установлена дополнительная труба 17 (фиг.3), при этом верхняя часть ее выведена наружу аппарата, а на ее наружной поверхности, расположенной в вертикальной трубе, установлена по винтовой линии лента 18, одно ребро которой прилегает к наружной поверхности дополнительной трубы, а другое - к внутренней стенке вертикальной трубы.

Флотатор работает следующим образом. Очищаемая вода поступает в корпус 1 флотатора через патрубок 8, проходит последовательно все секции 2, в которых очищается от примесей, и через патрубок 9 выходит из аппарата. В каждой секции 2 уровень обрабатываемой воды поддерживается перегородкой 4 этой секции.

Часть вышедшей из патрубка 9 флотатора очищенной воды возвращается через узел 10 и вертикальные трубы 7 в секции 2. При прохождении винтового канала в трубах 7, образованного лентой 18 и стенками труб 7 и 17, поток воды приобретает винтовое движение. В результате в приосевой зоне каждой трубы 7 под трубой 17 создается разрежение.

За счет перепада давления на концах трубы 17 воздух поступает по этой трубе из окружающего пространства в трубу 7, где в виде пузырьков вовлекается очищенной водой в совместное винтовое движение. Выброшенные из труб 7 потоком жидкости газовые пузырьки всплывают, захватывая жидкие и твердые примеси, и образуют на поверхности обрабатываемого объема слой пенного продукта, который отводится через пеносборник 5 в пеноотводящий коллектор 6. Предварительно очищенная в первой секции 2 вода проходит через зазор 12 в пространство между перегородками 3 и 4, поступает через верхнюю кромку перегородки 4 на козырек 13. При движении воды по козырьку 13 содержащиеся в ней примеси нефти задерживаются в олеофильном материале 16 и отводятся через отверстие 14 и патрубок 15 в пеноотводящий коллектор 6. С козырька 13 вода сбрасывается в обрабатываемый объем воды следующей секции 2, вовлекая в совместное движение газ из газового пространства корпуса 1. В обрабатываемом объеме газ всплывает в виде пузырьков, которые увлекают за собой жидкие и твердые примеси и образуют на поверхности слой пенного продукта. Одновременно осветляемая вода подвергается обработке водогазовой смесью, выходящей из трубы 7 второй секции 2. Далее процесс повторяется.

Выполнение узлов подачи водогазовой смеси в виде вертикальных труб с установленными соосно в верхнем конце каждой трубы дополнительными трубами, верхняя частью которых выведена наружу аппарата, обеспечивает непрерывный приток газа из пространства снаружи аппарата в узел подачи газовой смеси.

Размещение на нижних концах дополнительных труб скрученных по винтовой линии лент усиливает эффект притока газа извне в узел подачи водогазовой смеси. В результате такого исполнения узлов подачи водогазовой смеси содержание газа в циркуляционной воде резко увеличивается и соответственно резко повышается качество очистки воды, даже если циркуляционная вода не насыщена растворенным газом.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от жидких и твердых примесей и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Флотатор содержит корпус, разделенный на секции парами вертикальных перегородок, каждая последующая из которых установлена ниже предыдущей, первая перегородка пары выше второй перегородки и установлена с зазором относительно днища корпуса, патрубки ввода очищаемой и вывода очищенной воды, патрубок отвода осадка, узел подачи воды на рециркуляцию и установленные в каждой секции пеносборник, сообщающийся с пеноотводящим коллектором, и узел подачи водогазовой смеси. Причем узел подачи водогазовой смеси выполнен в виде вертикальной трубы, в верхний конец которой соосно установлена дополнительная труба, при этом верхняя часть дополнительной трубы выведена наружу аппарата, на наружной поверхности дополнительной трубы, расположенной в вертикальной трубе, установлена по винтовой линии лента, одно ребро которой прилегает к поверхности дополнительной трубы, а другое - к вертикальной стенке вертикальной трубы. Технический результат - увеличение содержания газа в рециркуляционной воде и повышение качества очистки воды от примесей. 3 ил.

Флотатор, содержащий корпус, разделенный на секции парами вертикальных перегородок, каждая последующая из которых установлена ниже предыдущей, первая перегородка пары выше второй перегородки и установлена с зазором относительно днища корпуса, патрубки ввода очищаемой и вывода очищенной воды, патрубок отвода осадка, узел подачи воды на рециркуляцию и установленный в каждой секции пеносборник, сообщающийся с пеноотводящим коллектором, и узел подачи водогазовой смеси, отличающийся тем, что узел подачи водогазовой смеси выполнен в виде вертикальной трубы, в верхнем конце которой соосно установлена дополнительная труба, при этом верхняя часть дополнительной трубы выведена наружу аппарата, а на наружной поверхности дополнительной трубы, расположенной в вертикальной трубе, установлена по винтовой линии лента, одно ребро которой прилегает к поверхности дополнительной трубы, а другое - к внутренней стенке вертикальной трубы.