Напорная флотационная установка Советский патент 1993 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к установкам для флотационной очистки пластовых нефтесодержащих вод и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и химической промышленности

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является напорная флотационная установка, содержащая флотатор и последовательно соединенные рециркуляционным трубопроводом насос, газоприемник, напорный резервуар и дроссели-.; рующее устройство.

Недостатком установки является низкая эффективность очистки воды, обусловленная пульсациями потока рециркулирующей воды и большим размером газовых пузырьков, взаимодействующих с очищаемой водой.

Источником пульсаций потока рециркулирующей воды является напорный резервуар Вода в этот резервуар поступает вместе с газом, который частично растворяется в жидкой фазе Нерастворившийся в воде газ образует в верхнем пространстве резервуара газовую подушку с резко пульсирующим давлением,,

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воды путем исключения пульсаций потока рециркулирующей воды и дробления пузырьков нерастворившегося в рециркуляционной воде газа

На фиг.1 представлена схема напорной флотационной установки-, на фиг.2 - приспособление для дробления газовых пузырьков.

Установка включает флотатор 1 с патрубками ввода очищаемой пластовой воды 2, вывода очищенной воды 3 вывода пенного продукта 4, ввода рецир00

со

СП л 00 00

кулирующей воды 5, ввода газа 6 и вывода газа 7,,насос 8 газоприемник в виде эжектора 9, напорный резервуар 10 с патрубками ввода рециркулирующей воды 11, вывода рециркулирующей воды 12 и вывода газа 13 и дросселирующее устройство 1.

Насос 8 со стороны входа соединен трубопроводом 15 с Патрубком 3 фло- татора 1, а со стороны выхода - с нагнетательным трубопроводом 16 и с рециркуляционным трубопроводом 17, выход которого соединен с соплом 18 - эжектора 9. Камера смешения 19 эжек- тора 9 соединена газопроводом 20 с патрубком 7 флотатора 1, а диффузор 21 эжектора.соединен трубопроводом 22 с патрубком 11 напорного резервуара 10.

Дросселирующее устройство 1ч выполнено в виде перфорированной трубы, установленной в нижней части флотатора 1 вдоль его оси и соединенной с патрубком 5, который трубопроводом 23 соединен с патрубком 12 резервуара 10.

Флотатор 1 снабжен вертикальной трубой 2ч, соединенной с патрубком 3, и приспособлением для дробления газовых пузырьков, выполненным в виде коллектора 25 с вертикальными патрубками 26 р заполненными шарами 27 и закрытыми сверху сетчатыми крышками

28.На трубе 2 и снаружи и коаксиально ей установлена кольцевая перегородка

29,верхний торец которой расположен выше верхнего торца трубы.

Патрубок ч расположен на флотаторе 1 на уровне верхнего торца трубы 2 и соединен с трубопроводом 30, а патрубок 6 - снизу флотатора и соединен газопроводом 31 с патрубком 13 Резервуара 10.

На трубопроводе 17 установлен вен- тиль 32, на трубопроводе 23 вентиль 33, взаимодействующий с размё щенным в резервуаре 10 датчиком уровня жидкости Зч, на трубопроводе 30 - вентиль 35, а на газопроводе 31 - ре- гулятор давления газа 36.

Установка работает следующим образом.

Пластовая вода с нефтяными и твердыми примесями поступает через пат- рубок 2 во флотатор 1, в нефтяные примеси всплывают на поверхность очищаемой во флотаторе воды и через патрубок ч уходят в трубопровод 30. Количество нефтяных примесей, уделяемых из флотатора 1 с поверхности очищаемой воды через патрубок ч, регулируется вентилем 35.

Очищенная во флотаторе 1 от нефтяных примесей вода уходит через зазор между трубой 2ч и перегородкой 29 в трубу 2ч и через патрубок 3 по трубопроводу 15 поступает на вход насоса 8. Часть воды насос 8 выбрасывает в нагнетательный трубопровод 16, а часть по рециркуляционному трубопроводу 17 - в эжектор 9. При истечении рециркулирующей воды из сопла 18 в эжекторе 9 создается перепад давле нияг за счет которого газ непрерывно отсасывается из флотатора 1. через патрубок 7 по трубопроводу 20 в камеру смешения 19.

Понижение давления во флотаторе 1 в результате отсоса газа эжектором 9 сопровождается интенсивным выделением из очищаемой во флотаторе воды растворенного газа, который в виде мелких пузырьков всплывает вверх, захватывая нефтяные и твердые примеси и создавая

пену на поверхности очищаемой воды. I

Газоводяная смесь, образующаяся в

камере 19 эжектора 9, выбрасывается из диффузора 21 в трубопровод 22 и через патрубок 11 - в резервуар 10, Количество выбрасываемой эжектором 9 воды регулируется вентилем 32. В резервуаре 10 давление выше, чем давление во флотаторе 16 и газ растворяется в воде, находящейся в резервуаре. Насыщенная растворенным газом рецир- кулирующая вода передавливается из резервуара 10 через патрубок 12 в трубопровод 23 и из него через патрубок 5 в дросселирующее устройство 1ч„ Уровень воды в резервуаре 10 поддерживается постоянным вентилем 33 совместно с датчиком уровня Зч„

Во флотаторе 1 из рециркулирующей воды при истечении ее из дросселирующего устройства 1ч в очищаемую воду интенсивно выделяется растворенный газ, который всплывает в виде мелких пузырьков, распределенных равномерно в обрабатываемом объеме воды над дросселирующим устройством, на поверхность раздела фаз. Пенный продукт выводится из флотатора 1 через патрубок ч.

В резервуаре 10 нерастворившийся в рециркулирующей воде газ образует над поверхностью воды газовую подушку,

способствующую передавливанию жидкой фазы из резервуара во флотатор 1. Давление в газовой подушке поддерживается постоянным регулятором давления 36, при этом избыточное количество, газа перепускается из резервуара 10 через патрубок 13 в газопровод 31 и далее через патрубок 6 флотатора 1 - в коллектор 25. Попадая из коллектора 25 в заполненные водой патрубки 26, газ из сплошной фазы перераспределяется в дисперсную фазу. Под воздействием потока дисперсной газовой фазы шары 27 совершают в патрубках 26 хаотическое движение, многократно соударяются друг с другом и дробят газовые пузырьки на более мелкие. Измельченные шарами 27 пузырьки газа выходят через ячейки в сетчатых крышках 28 и при взаимодействии с очищаемой водой производят ее очистку.

Наличие в напорной флотационной установке газопровода 31, соединяющего флотатор 1 с резервуаром 10, и приспособления для дробления газовых пузырьков исключает возникновение пульсаций нагрузок на флотатор по газу и по рециркулирующей воде благодаря непрерывному и раздельному от жидкой фазы отводу из резервуара во флотатор нерастворившегося в рециркулирующей воде газа и дроблению газового потока на мелкие капли перед взаимодействием его с очищаемой во-: дои.

Выполнение газоприемкика в виде эжектора 9 и наличие в напорной флотационной установке газопровода 20, соединяющего камеру смешения 19 эжектора 9 с флотатором 1, обеспечивают непрерывный отсос газа из флотатора и этим - снижение давления во флотаторе над поверхностью очищаемой воды

Выполнение дросселирующего устройства 2k в виде перфорированной трубы и размещение этой трубы в нижней части флотатора 1 вдоль его оси обеспе

чивают равномерное распределение пузырьков растворенного газа в объеме очищаемой воды.

Экономический эффект достигается за счет повышения эффективности очистки воды.

Формула изобрет е- н и я

1. Напорная флотационная установка s содержащая флотатор и последовательно соединенные рециркуляционным трубопроводом насос, газоприемник, напорный резервуар и дросселирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды путем исключения пульсаций потока рециркулирующей воды и дробления пузырьков нерастворившегося в рециркуляционной воде газа, она снабжена установленным в нижней части флотатора приспособлением для . дробления газовых пузырьков, соеди- ненным газопроводом с верхней частью напорного резервуара.

2 о Установка поп.1, отличающаяся тем, что приспособление для дробления газовых пузырьков выполнено в виде коллектора с вертикальными патрубками в верхней части, заполненными шарами и закрытыми сверг ху сетчатыми крышками.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газоприемник выполнен в виде эжектора, сопло которого соединено рециркуляционным трубопроводом с выходом насоса, камера смешения соединена газопроводом с верхней частью флотатора, а диффузор соединен рециркуляционным трубопроводом с напорным резервуаром.

k. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дросселирующее устройство выполнено в виде перфорированной трубы, установленной в нижней части флотатора вдоль его оси.

и id

/6

Использование: очистка стоков в нефтяной, нефтехимической и химической промышленности. Сущность изобретения: напорная флотационная установка содержит флотатор с патрубками ввода воды, вывода воды, вывода пенного продукта, ввода рециркулирующей воды, ввода газа и вывода газа, насос, газоприемник в виде эжектора, напорный резервуар с патрубками ввода воды, вывода воды и вывода газа и дросселирующее устройство. В нижней части флотатора установлен коллектор с вертикальными патрубками, заполненными шарами и закрытыми сверху сетчатыми крышками, соединенный газопроводом с напорным резервуаром. 3 з.п.ф., 2 ил.

2$

фигЛ