Горизонтальный электродегидратор Советский патент 1993 года по МПК B01D17/06 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, для обезвоживания нефтей.

Известен горизонтальный электро- дегидратор, содержащий расположенные в корпусе продольные плоские электроды.

Эта конструкция имеет недостаточную эффективность и качество коагуляции, обусловленные низким напряжением.

Цель изобретения - повышение эффективности и качества коагуляции и надежности работы.,

Поставленная цель достигается тем, что в горизонтальном электродегидра- торе,содержащий расположенные в корпусе плоские электроды, согласно : изобретению, электроды установлены веерообразно расходящимися вверх пакетами с углом между электродами 10-20°. При этом электродегидратор

снабжен диэлектрическими пластинами, установленными между электродами в пакетах, и СВи-излучателями, расположенными между пакетами электродов„

Повышение эффективности и качества коагуляции достигается за счет использования эффекта втягивания капелек -воды в зоны с повышенной напряженностью поля и капиллярного эффекта, способствующего втягиванию удаляемой жидкости по пространстпу между электродами в виде веерообразно расходящихся вверх пакетов с углом между электродами 10-20°. Сложенные в одном направлении сила тяжести капелек и электрические силы, действующие на них, способствуют более интенсивному удалению влаги из нефти.

Если угол между электродами больше 20°, капиллярный эффект будет по высоте в очень небольшой зоне.

Если угол между электродами будет меньше 1П°, по высоте между ними не

ел

С

00

wk Сл)

4 00

ел

будет выражена неоднородность по электрическим и капиллярным силам, и удаление влаги не усилится.

Наличие диэлектрической вставки позволяет повысить амплитуду вектора напряженности до величин, превышающих напряжение электрического пробоя рабочей среды, т,е0 повысить эффективность работы аппарата при сохранении надежной устойчивой работы0

На фиг.1 изображен горизонтальный электродегидратор, на фиг.2 - сечение А-А на. фиг. 10 .

Электродегидратор содержит цилинд ,рический корпус 1, электроды 2, 3, диэлектрические пластины k, СВЧ-из- лучатели 5, источник тока 6, диэлектрические держатели 7, пакеты 8 электродов.

В цилиндрическом корпусе 1 две системы расходящихся плоских элект- родов 2, 3, выполненных из листового металла, объединенных в три горизонтальных пакета 8, установлены в диэлектрических держателях 7 веерообразно, расходясь под углом 10-20° пластинами.

Электроды электрически изолированы диэлектрическими пластинами bt закрепленными1 между электродами 2 и 3. Электроды в системах: одни соединен с источниками тока б (трансформатором) , другие заземлены через корпус.

Возможно присоединение двух и более систем электродов к различным источникам тока или к одному и тому жег- В зонах между горизонтальными пакетами электродов расположены СВЧ- излучатели 5. .

Работает горизонтальный электро- дегидратор следующим образом.

Коагуляция капель воды, содержащихся в нефти, происходит при попадании в межэлектродную зону под влиянием сил электрического поля. Вблизи границы раздела жидкостей образуется область с неравномерно распределенным зарядом - 1) обогащенный зарядом диффузный слой, 2) обедненный адсорбционный слой, 3) тонкий слой адсорбционных ионов в воде, полностью экранирующий, каплю.

Объемная поляризация - распределение зарядов, зависит от физико- химических свойств жидкостей и характеристик приложенного электрического поля. При взаимодействии объемных

зарядов с внешним электрическим полем, создаваемым электродами 2, 3S в жидкости возникают напряжения, она течет, и капли деформируются. Когда

электрические и Ван-дер-Вальсовы силы притяжения превысят те же силы отталкивания, если укрупнение капли в данных условиях энергетически выгодHO, мелкие капли сливаются в более крупные. Характер слияния зависит от удельной электропроводности, диэлектрической проницаемости нефти, от того, насколько эти параметры отличают5 ся от соответствующих свойств дисперсной фазы, от поверхностного натяжения на границе раздела, от напряженности и частоты приложенного электрического поля. Кроме слияния

0 капелек будет присутствовать эффект втягивания их в зону повышенной на- пряженности электрического поля, и при вхождении в эту зону капельки будут сливаться, стремясь замкнуть

5 мостиком электроды 2, 3. Диэлектрические вставки k будут препятствовать закорачиванию электродов 2,3.

Электроды 2, 3 выбирают из гидрофильного материала с такими физйко0 химическими свойствами, чтобы капиллярный эффект дополнительно способствовал слиянию капелек на поверхности пластин электродов и диэлектрических вставок движению их вниз

5 по сужающемуся каналу между, электродами и, суммируясь с силами тяжести, увлекал капельки вниз. Таким образом происходит обезвоживание нефти. CBU излучение способствует раз0 рушению границы раздела между капельками воды, способствуя их слиянию. .

По сравнению с прототипом предлагаемый электродегидуатор эффектив5 нее, качество коагуляции в нем выше, он более надежен в работе, более широк диапазон по возможным напря- женностям электрического поля.

50

Формула изобрете ни я

Горизонтальный электродегидратор, включающий, корпус, в котором расположены продольные плоские.электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества коагуляции, надежности в ( работе, электроды установлены расходящимися вверх пакетами с углом межРедактор Т.Федотов

Фиг

Составитель К„Таранцев

Техред М0Моргентал Корректор:М„Ткач

Сущность изобретения: в цилиндрическом корпусе две системы расходящихся плоских электродов, выполненных из листового металла, объединенных в три горизонтальных пакета, установлены в диэлектрических держателях веерообразно, расходясь под. уг- лом 10-20°„ Электроды электрически изолированы диэлектрическими пластинами, закрепленными между ними. Электроды в системах: один соединен с ис точником тока, другие через корпус заземлены. В зонах между горизонтальными пакетами электродов расположены С ВЧ-изл,учатели 5 2 ил„