Аппарат для утилизации нефтешламов Советский патент 1980 года по МПК F23G7/04 

I

Изобретение относится к устройствам для утилизации отходов, в частности нефтешламов, и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известны аппараты для обезвоживания и сушки продуктов в псевдоожиженном слое с подачей газообразного теплоносителя на псевдоожижение 1 и 2.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является аппарат для утилизации нефтешламов, содержащий корпус с размещенными Внем камерами обезвоживания и сжигания в псевдоожиженном слое остатков нефти, капиллярно-пористые фитили, соединяющие камеры, каркас для крепления фитилей, устройства для подачи шлама и псевдоожижающего агента, опорные газораспределительные решетки, патрубки для ввода воды и твердых продуктов, горелки для сжигания остатков нефти и емкость стока воды 3.

Недостатком известных аппаратов является их низкая эффективность вследствие вялого протекания процессов сушки и сжигания при использовании аппаратов для утилизации нефтешламов.

Для повышения интенсивности процессов предлагае.мый аппарат для утилизации нефтешламов, содержащий корпус с размещенными в нем камерами обезвоживания и сжигания в псевдоожиженном слое остатков нефти, капиллярно-пористые фитили, соединяющие камеры, каркас для крепления фитилей, устройства для подачи шлама и псевдоожижающего агента, опорные газораспределительные решетки, патрубки для вывода

10 воды и твердых продуктов, горелки для сжигания остатков нефти и емкость стока воды, снабжен раз.мещенными между камерами обезвоживания и сжигания закрытыми желобами с прорезями, через которые проходят 5 фитили, и выводным коллектором, расположенным под желобами и соединенным с ни.ми, при этом фитили пропущены через горелки и опущены в емкость стока воды, а камеры между собой соединены переточной трубкой, подключенной к патрубку для

20 вывода воды.

Кроме того, в камере сжигания установлены прижимные кассеты для замены

и крепления фитилей, а фитили выполнены в виде многослойной металлической сетки.

На чертеже схематично изображен предлагаемый аппарат.

Он содержит корпус 1 с размещенными в нем каккфами обезвоживания и сжигания в псевдоожиженном слое остатков нефти, капиллярп()-- юристые фитили 2, каркас 3 для крепления фитилей, конусное днище с центральной сеткой 4, переточную трубу 5, горелки 6, воздухораспределительный короб 7, воздухораспределительную решетку 8, емкось 9 для стока воды от фитилей, патрубок 10 для выгрузки песка из камеры псевдоожиженного слоя, коллектор 11 для продуктов газификации, желоба 12 с прорезями для сбора водонефтяпой эмульсии с переточными каналами, соединяющими желоба с коллектором 11, патрубок 13 вывода парогазовой смеси, люк 14 для очистки камер, патрубок 15 для подачи исходного нефтещлама, прижимные кассеты 16 для замены и крепления нижних концов фитилей и патрубок 17 для вывода отфильтрованной воды из камеры обезвоживания.

Аппарат работает следующим образом.

В ка.меру обезвоживания корпуса 1 на конусное днище засыпают через люк 14 небольщое количество речного песка, выполняющего роль фильтра. В нижнюю камеру псевдоожиженного с;1оя засыпают также слой песка с помощью переточной трубы 5.

Через патрубок 15 подают в аппарат нефтещла.м, который необходимо утилизировать. Вначале нефтеп1лам отстаивается в течение нескольких минут. Фитили 2, например из многослойной латунной сетки, укреплены на жестком каркасе 3, а их нижние концы крепятся к прижимным кассетам 16. За счет капиллярного э(| фекта фитилей нефтеводяная эмульсия но фитилям опускается к желобам 12, из которых она поступает в выводной коллектор 14. Остатки неутилизированной нефти по фитилям поступают в нижнюю камеру, где они сжигаются в псевдоожиженном слое.

Основная масса воды нефтещламов выводится из ка.черы через патрубок 17 за счет фильтрации воды через нижний слой песка и центральную сетку. Часть воды удаляется фитилями, а так как нижние концы фитилей опущены в емкость стоков воды, значительная часть воды из фитилей поступает в эту емкость.

Удалению воды в нижнюю емкость 9 способствует также выдувание ее капель воздухом вдоль фитилей от воздухораспределительного короба 7 через его щель.

Аппарат выбирается соответствующей емкости камер и работает периодически. Поскольку нефть располагается в верхних слоях нефтешлама и практически слабо фильтруется через плотный слой песка, то после заполнения аппарата нефтещламом и включения его в работу в ходе обезвоживания сильно обезвоженная нефть нагревается за счет горячего конического днища и песка. При этом меняется вязкость нефти и значительно усиливается капиллярный эффект фитилей.

За счет тепла сжигания псевдоожиженного слоя нефтеводяная эмульсия, поступающая от фитилей в желоба 12, газифицируется в утилизационном коллекторе 11. Этот коллектор сильно нагревается за счет тепла излучения высокоте.мпературного слоя. Продукты сжигания и парогазовая смесь выводятся через патрубок 13. Часть нефти в конце обезвоживания может из верхней камеры переливаться снаружи известным приемом для дальнейщей утилизации.

Капиллярный эффект фитилей усиливается в результате сжигания на нижних концах фитилей остатков нефти, а также за счет сдувания остатков воды с концов фитилей в емкость стоков. Эти «концевые капиллярные эффекты в свою очередь усиливают путевые капиллярные эффекты .фитилей в зоне желобов 12 для сброса эмульсии.

Основная часть нефти выводится фитилями в коллектор 11, а остатки - в псевдоожиженный слой на сжигание. Продукты газификации в виде паров летучих и частично паров воды выводятся по коллектору 11 для дальнейщей их утилизации в специальном газогенераторе (на чертеже не показан).

Песок, содержащийся в нефтещла.мах, постепенно оседает и периодически из верхней камеры выводится в нижнюю по переточной трубе 5 путем поворота центральной сетки днища 4. Этот песок, таким образом, служит фильтром в верхней камере и используется для обжига в псевдоожиженном слое нижней камеры. По патрубку 10 песок выводится (переливом) из псевдоожиженного слоя и используется, например, как наполнитель для получения бетона или других строй.материалов. Переточная труба 5 подключена также к выводному патрубку 17 для удаления из камеры отфильтрованной воды. На этом патрубке 17 установлена управляемая задвижка (на чертеже не показана), постоянно открытая при обезвоживании нефтещламов и закрытая при выгрузке нефтеносного песка из верхней ка.меры в нижнюю. Верхняя ка.мера может быть выполнена не только с обогреваемы.м дни1дем, но и с обогреваемыми стенами для усиления капиллярного эффекта. Однако боковой обогрев продукта.ми сжигания нефти целесообразен лишь в случае очень больщих габаритов камеры, так как при умеренных и малых габаритах боковой обогрев может привести к нежелательному «запариванию аппарата.

Для ускорения движения эмульсии по капиллярам многослойная сетка не спрессовывается, а выполняется с достаточны.м зазором между сетками в 1,5-2 мм и более.