Установка для ультрафильтрационного разделения высокоустойчивых эмульсий Советский патент 1987 года по МПК B01D35/06 

Изобретение относится к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отра- ботанн ых смазочно-охлаждающих жидкостей, сбрасываемых в процессах металлообработки ,путем их ультрафильтрационной обработки Б аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами для

вьщеления из эмульсий концентрирован- ю слоя этой загрузки в напорных кана- ных нефтепродуктов и предотвращения лах фильтрующих элементов должна сос- их сброса в окружающую среду (канали- тавлять 0,1-0,2 диаметра этих кана- зационную сеть).лов. Для предотвращения механического повреждения слоя мембраны в 15 фильтрующих элементах и обеспечения демпфирующих свойств магнитной загрузки на последнюю наносят эластичное покрытие гуммированным слоем силиконовой резины. Цилиндрическая 20 труба для сбора фильтрата изготавливается из диамагнитного материала.

Установка работает следуюыщм образом.

Высокоустойчивая водомасляная 25 эмульсия подается в сборник 1 эмульсии, в котором при отстаивании происходит выделение в осадок содержащихся в ней механических примесей. По мере накопления осадок выводится из сборника через патрубок 3 открытием вентиля 4. Эмульсия, освобожденная от механических примесей, через патрубок 2 подается в емкость системы 5 циркуляции. Из этой емкости с помощью циркуляционного насоса 6 эмульсия направляется на фильтрующие элементы 7. Через патрубок 18 эмульсия поступает в пористые трубы 23, представляющие собой напорные каналы, на внутреннюю

Цель изобретения - повьппение эффективности процесса разделения.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг.2 - трубчатый фильтрующий элемент.

Установка состоит из сборника 1 эмульсии, снабженного патрубком 2 для отбора отстоявшейся эмульсии, а также патрубком 3 с вентилем 4, расположенным в нижней части сборника, емкости 5 системы циркуляции, циркуляционного насоса 6, трубчатых фильтрующих элементов 7, снабженных соленоидом 8, винтом 9 с широкоходовой резьбой, редуктора 10, привода 11 вращения, вентипей 12 и 13 сепаратора 14, насоса 15 и трубопроводов для перекачивания очищенной воды и концентрированных нефтепродуктов с расположенными на них вентилями 16 и 17. Фильтрующий элемент 7 снабжен патрубками 18 и 19 для ввода разделяемой эмульсии и вывода ее из элемента соответственно и состоит из цилиндрической трубы 20 для фильтра30

35

та с патрубком 21 для отвода фильтра- 40 ио.верхность которых нанесен слой пота, соединенным фланцами 22 с патрубками 18 и 19, пористых труб 23, на внутреннюю поверхность которых наносят слой полупроницаемой мембраны, соединенных в единьп блок с помощью цилиндрических стаканов 24, изготовленных из эпоксидной смолы, на которых расположены уплотнительные резиновые кольца 25, а торцовые поверхности цилиндрических стаканов снабжены сетками 26.

Во внутренней части пористых труб напорных каналов фильтрующих элементо помещена гуммированная сферическая магнитная загрузка 27. На наружной части трубы для сбора фильтрата расположены контакты 28. С помощью бло- кератора 29 производится реверсирование привода для изменения направления передвижения с соленоида, закрепленного на маточной гайке 30.

В качестве сферической магнитной загрузки используются гуммированные сферы диаметром 1-1,5 мм из керамики, спеченной совместно с ферритом бария, предварительно намагниченные до состояния магнитного насыщения. Высота

лупроницаемой мембраны, например полиамидной или ацетатцеллюпозной. Уплотнение, создаваемое с помощью фланцев 22, колец 25, расположенных на

щигиндрических стаканах 24, предотвращает попадание эмульсии в пространство между пористыми трубами. По мере заполнения пористых труб эмульсией производится подключение соленоида 8 к регулируемому источнику переменного тока. Под действием возникающего переменного магнитного поля происходит колебательное движение гуммированной сферической магнитной загрузки

27.Сетка 26 предотвращает вынос загрузки из напорных каналов. Одновременно подается электрическое питание на привод 11 вращения (электродвигатель), который через редуктор 10 приводит

1

во вращение винт с широкоходовой резьбой 9. В результате этого происходит возвратно-поступательное перемещение соленоида 8, закрепленного на маточной гайке 30, вдоль фильтрующих элементов, что вызывает колебательно-регулируемое движение сферической загрузки попеременно по всей длине этих элементов.

При достижении соленоидом 8 контактов 28 с помощью блокератора 29 происходит реверсирование вращения двигателя 11, и соленоид совершает движение вдоль фильтрующего элемента в обратном направлении. Интенсивные колебательные движения сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны тур булизируют поток разделяемой эмулЬ- сии, предотврап(ая тем самым концентрационную поляризащ1ю. Под действием избыточного давления эмульсии, развиваемого циркуляционным насосом 6, регулируемого открытием вентиля 12 при полностью закр,1том вентиле 13, через полупроницаемую мембрану проникает фильтрат - вода с низкомолекулярными компоне}1тами, которая собирается в трубе 20 и выводится из элемента через патрубок 21. Концентрация нефтепродуктов в эмульсии возрастает

После проведения циркуляционной обработки разделяемой эмульсии обеспечивается концентрирование нефтепродуктов и одновременно дестабилизируется эмульсия вследствие вывода из нее низкомолекулярных эк льгаторов вместе с фильтратом. Обработанная эмульсия направляется в сепаратор 14 (открывается вентиль 13 и закрывается вентиль 12), в котором происходит ее расслаива}ше на верхний слой концентрированных нефтепродуктов и нижний слой воды, содержащий остаточное количество нефтепродуктов. Нижний слой насосом 15 направляется при открытом вентиле 16 и закрытом вентиле 17 на повторную обработку в емкость

5

0799

системы 5 циркуляции. Концентрированные нефтепродукты направляются при вентиле 16 на утилизацию (используются, например, при производстве стройматериалов - керамзита взамен мазута).

Фильтрат с установки направляется на общезаводские очистные сооружения.

10 При перерывах в работе установки производится промьшка фильтрующих элементов водопроводной водой. Для этого вода заливается в емкость системы 5 циркуляции и насосом 6 прока15 чивается через фильтрующие элементы.

Эффективность турбулизации потока разделяемой эмульсии с помощью гуммированной магнитной сферической

Q загрузки возрастает вследствие возможности регулирования интенсивности колебательных движений в различных зонах фильтрующего элемента, а также резкого увеличения ее при росте кон75 центрации нефтепродуктов в процессе циркуляционной обработки водомасляной эмульсии.

Формула изобретения

30

Установка для ультрафильтрационного разделения высокоустойчивых эьгульсий, включающая сборник эмульсии, емкость системы циркуляции, циркуляционный насос, сепаратор, трубчатые фильтрующие элементы с размещенными в них микросферами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности про- Q цесса разделения, она снабжена соленоидом, подключенным к источнику переменного тока и установленным снаружи трубчатых фильтрующих элементов с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль этих элементов, а микросферы вьтолнены из маг- нитотвердого материала, намагниченного до состояния насыщения, с покры- гием из силиконовой резины.

5

22 22

26

(pU8.2

Редактор Л.Повхан

Составитель О.Симоненко Техред М.Д1Щьгк

Заказ 4375/10Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Патай

Изобретение относится к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, сбрасываемых в процессах металлообработки, путем их ультрафильт- рациоиной обработки в аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами для выделения из эмульсий концентрированных нефтепродуктов и предотвращения их сброса в окружающую среду и позволяет повысить эффективность процесса. Установка включает сборник 1 эмульсии, емкость 5 системы циркуляции, циркуляционный насос 6, сепаратор 14, трубчатые фильтрующие элементы 7 с введенными в напорные клапаны микросферами. Коаксиально фильтрующему элементу 7 расположен соленоид 8, закрепленный на маточной гайке, размещенной на винте 9 с широкоходовой резьбой , соединенном с приводом 11 его вращения, а в качестве микросфер использована гуммированная загрузка из спеченного феррита бария, намагниченная до насьпдения. Интенсивные колебательные движения сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны турбули- зируют поток разделяемой эмульсии, предотвращая тем самым концентрационную поляризацию и повышая эффективность процесса. 2 ил. i (Л 00 16 77 / / ft