Устройство для коалесценции эмульсий Советский патент 1985 года по МПК B01D17/38 

Изобретение относится к области подготовки нефти и воды на промысах и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства ля разделения эмульгированных жид- s костей. .

Известно устройство для отделения нефти и воды , состоящее из вертикальной цилиндрической емкости, разделенной фильтрующей горизон- 10 тальной перегородкой. В верхней и нижней половинах емкости располоены фильтрующие среды, представяю цие собой копны длинных полипропиленовых волокон, укреплен- 15 ных на натянутых лентах. Смесь нефти и воды подают сверху в аппарат через распределительную решетку по всему поперечному сечению аппарата. Нефть, задерживается фильтрующей 20 средой,а вода стекает в нижнюю часть аппарата. Нефть, накапливаясь на волокнах фильтрующей среды, образует крупные капли, преодолевает притяжение фильтрующей среды и соби- 25 рается у поверхности воды. Часть тефти, просочившаяся сквозь первьй фильтр, удерживается вторым фильтром, расположенным в нижней части емкости и состоящим из более тонких воло- зо кон. При накоплении на поверхности воды достаточного количества нефти уровень воды поднимается и нефть выцавливается из аппарата, а также

из волокнистых масс фильтров и цикл эг

р п , .

повторяется снова .

В этом аппарате использование копен волокнистого материала в качестве фильтрующей среды из-за необходимости регенерации не может 40 обеспечить непрерывную работу устройства, аппарат работает циклично.

Известно также устройство для коалесценции , представляющее со- 45 бой трубу, внутри которой плотно установлен фитиль, состоящий из фибриллированных полиэтиленовых полос, укрепленных на полипропиленовой ленте и образующих сжатую массу. Водо- 50 нефтяная смесь, стекая вниз по трубе, проходит -через плотный слой полиэтиленовых полос и очищается от нефти, которая поглощается эти слоем. Отделенная от нефти вода отводится 55 сйизу трубы через выводное устрой- , ство. По мере загрязнения нефтью фитиль извлекается из трубы через

съемное дно, очищается от нефти и снова вставляется в трубу 2 .

Вданном аппарате плотная масса из полиэтиленовых полос выполняет функцию обычного механического фильтра, собирая и оставляя в себе нефть и очищая этим воду от нее. Явления прилипания нефтянных частиц на поверхности полиэтиленовых полос, укрупнения и отрыва укрупненных частиц нефти не наблюдается.Из-за сквозного нисходящего потока воды самотоком и сравнительно небольшого времени контакта с массой из полиэтиленовой полосы мелкодиспергированные частицы нефти не успевают задерживаться и проходят вместе с водой. Устройство может эксплуатироваться только периодически, а не непрерывно, так как необходмо время для регенерации.

Цель изобретения - повьшение эффек тивности к оалесценции эмульсии за счет улучгшения гидродинамики процесса и условий и регенерации.

Поставленная цель достигается тем что устройство, .включающее цилиндрическую трубу и расположенные в нем коалесцирующие нити, продольно обтекаемые потоком, снабжено внутренней обечайкой и радиальными лопастями, | установленными в кольцевом зазоре между цилиндрической трубой и обечайкой, расположенными концентрично одна другой, при этом радиальные лопасти разделяют цилиндрическую трубу на секции.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на .фиг.1.

Устройство содержит ряд секций, соединенных последовательно и располагаемых в трубе, установленной перед деэмульсирующим аппаратом. Каждая секция включает цилиндрическую трубу 1 и внутреннюю обечайку 2, между которыми радиально-расположены лопасти 3, на кромках которых закреплены нити 4. Секции между собой соединены стержнями 5, скрепляющими наружные обечайки. К внутренней обечайке некоторые секций присоединены патрубки 6 для отвода уловленной нефти.

Устройство работает следующим об-разом.

Поток исходной эмульсии, движущийся по трубе, закручивается радиальными лопастями 3 вследствие

31.

установки их под углом к нему, иза чего под действием центробежных ил происходит вьщеление из жидкости крупных капель в центральную зону. Укрупнение мелких капель происходит на поверхности продол-ьно обт,екаемых свободно располагающихся вдоль потока закрепленных на лопастях нитей 4.

Коалесценция капель происходит за счет поперечных составляющих скоростей тур булентного потока, определяющих движение мелких капель и колебаний нитей, способствующих укрупнению последовательно прилипающих на них мелких капель и сбрасыванию укрупненных. Укрупнившиеся капли вследствие воздействия дентробежного поля не поступают в лопастную зону следующей секции, устройства, а собираются в центральной зоне (во внутренней обечайке), из которой они отводятся. Скоростью потока и его закруткой обеспечиваются укрупнение кап.ель. на нитях секции до значений, достаточных для вьщеления их в центральную зону потока, и определяется количество секций устройства, что обуславливает в итоге производительность . еэмульсирующего аппарата.

54224 .

Предложенное устройство для коалесценции дисперсной фазы эмульсий позволяет повысить эффект коалесценции эмульгированных частиц.нефти

5 за с-ет гидродинамических эффектов, т.е. закручивания потока внутри устройства. Расположение полимерных волокон в виде свободно располагающихся колеблющихся нитей способствует более интенсивному прилипанию частиц нефти, их коалесценциии сбрасыванию укрупнившихся частиц. Таким образом, поверхность волокон все время самопроизвольно очищается и регенерации не требуется, следовательно, устройство может работать непрерывно. Скоалесцированные частицы нефти выводятся из каддой секции отдельно и не попадают в последующие

20 секции.

Установка предложенногЬ коалесцирующего устройства перед существующими (отстойными) аппаратами позволит повысить производительность последних в 1,5-2 раза, так как по известному закону Стокса скорость всплытия частиц нефти в воде увеличивается пропорционально квадрату диаметра частиц при прочих равных условиях.

30 Устройство может работать непре- рывно.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОАЛЕСЦЕНЦИИ ЭМУЛЬСИЙ , включающее, цилиндрическую трубу и расположеншле в ней коалесцирутощие нити, продольно обтекаемые потоком, отличающееся тем, что, с целью повьппения эффективности коалесценции эмульсии за счет улучшения гидродинамики процесса и условий регенерации, оно снабжено внутренней обечайкой и ра-диальными лопастями, установленными в кольцевом зазоре между цшlиндpичedкой трубой и обечайкой, расположенными концентрично одна другой, при этом радиальные лопасти разделяют цилиндрическую трубу на секции. СО О) СП 4; ISD 1чЭ