Прибор для измерения концентрации нефти и нефтепродуктов,находящихся в воде Советский патент 1981 года по МПК G01N21/85 

(54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ВОДЕ

Изобретение относится к анализу яшдких сред, а именно к приборам, слу жащим Для определения содержания нефти и нефтепродуктов в сливаемых с судов водах (льяльных, трюмных и балластных), и может быть применено в хи мической, нефтеперерабатывающей, лако красочной и др. отраслях промьшшенности. .Известно устройство для определения углеводородов, содерлсащихся в жидкости, содержащее колонку для ввода в нее растворителя, приспособление для мелкодисперсного распределения, приспособление для отвода жидкости после отделения от растворителя под действием силы тяжести и фотометрическую кювету fi j. Недостатком устройства является длительность процесса отделения растворителя от воды путем отстоя, доходящая до 15 мин, в то время как по международному стандарту ИМКО время, необходимое на анализ, не должно превьшать 20 с. Известно оптическое детектирующее устройство, регистрирующее примеси ма:сла в воде, в котором жидкость непрерывно смачивает движущуюся ленту, абсорбирующую любую примесь (масло), и проходит мимо источника света и по степени отраженного от поверхности ленты света определяют количество примеси масла в исследуемой жидкости 2. Однако данное устройство сложно в употреблении, имеет повьппенную погрешность, обусловленную различной чувствительностью к различным сортам нефти и нефтепродуктов. Наиболее близким по технической сущности к пред51агаемому является прибор для измерения концентрации нефти и нефтепродуктов, находяпщхся в воде, содержащее дозаторы, блок для смешивания воды с растворителем, блок отделения воды от поглотившего тяжелые масла растворителя (первичный фильтр), инфракрасный анализатор, чувствительньш элемент и регенератор растворителя. Блок для смешивания воды с растворителем состоит из магнитной мешалки, привода и системы трубопроводов с вентилями, а блок для отделения воды от поглотившего тяжелые масла растворителя выполнен в виде двух плоских стаканов с помещенным между ними фильтрующим элементом. Процесс отделения воды от растворителя осуществляется в два этапа. Вначале смесь пропускается через фильтр с подогревом, в котором фильт рующий элемент выполнен из фторпластовой пористой пленки. В нем осуществляется двойная фильтрация . Затем раствор поступает на второй аналогичный фильтр, где происходит дополнительная фильтрация с полнь1м отдалением воды от растворителя 3. Однако сложные формы фильтров, сложная технология изготовления филь рующих элементов, частая их замена, необходимость три раза пропускать раствор через фильтрующий элемент с высокой точностью поддержания температуры в фильтре, сложная, гидравлическая цепочка требуют высокой техни ческой подготовки, сложно и ненадежно в эксплуатации. Цель изобретения - упрощение конструкции прибора. I -. Поставленная цель достигается те что в приборе, содержащем дозаторы исследуемой воды и растворителя, со диненные последовательно, инфракрас ный анализатор, регенератор и блок смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем и последующего отде ления воды от поглотившего нефтепро дукт растворителя включающий двигатель, блок для смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем и п ледующего отделения воды от растворителя Пред тавляет собой сосуд, за рытый кожухом для охлаждения. Полос сосуда разделена неподвижной сеткой на смесительную и вымораживающую ка меры. Смесительная камера содержит сетку и активные элементы перемешив ния , которые установлены на оси дви гателя . Выгораживающая камера содер жит конусообразный фильтр-отбойник и дополнительный фильтр, который за крыва ет основание фильтра-отбойника Фильтрующие элементы выполнены из ористого фторопласта толщиной 1-2 мм, коэффициентом пористости 20-40% ри диаметре пор Ю-ЗО мм. На фиг. I представлена принципиальная схема предлагаемого прибора; на иг. 2 - блок для смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем и последующего отделения воды от растворителя. Прибор состоит из дозирующих приспособлений I и 2 соответственно для взятия пробы исследуемой жидкости и растворителя, блока 3 для смешивания пробы исследуемой жидкости с растворителем и последующего отделения растворителя от пробы исследуемой жидкости, инфракрасного анализатора 4, показывающего устройства 5 и регенератора 6 . Блок для смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем, и последующего отделения воды от растворителя состоит из металлического сосуда 7, снабженного металлическим кожухом 8. В верхней части сосуда установлены две трубки 9 для ввода исследуемой жидкости и растворителя, которые образуют ем1Сость с отверстиями. На оси двигателя 10 установлены мешалка II -и плоская сетка 12. Мешалка . представляет собой стержень с расположенными на нем двумя лопастями пропеллерного типа. Неподвижная сетка 13, расположенная под сеткой 12 на расстоянии 1 мм разделяет сосуд 7 на две камеры:, верхнюю - для эмульгации и нижнюю - для охлаждения. Размер ячеек сеток 12 и 13 порядка 0,1-1 мм. В основание нижней камеры установлены фильтр-отбойник 14, представляющий собой коническую сетку, и фильтр 15, закрывающий основание фильтра-отбойника. Фильтр-отбойник 14 и фильтр 15 изготовлены из пористого фторопласта толщиной 1-2 мм с коэффициентом пористости 20-40% при диаметре пор 1030 мм. Эти размеры являются оптимальными и обеспечивают пропускание через фильтры растворителя непропускание воды. Устройство имеет также канал 16 для слива растворителя, сливной канал 17 для аварийного сброса воды, входной канал 18 для хладоносителя, сбросовый канал 19 для удаления замороженной воды, систему каналов 20 для вывода отработанного хладоносителя. Прибор работает следующим образом. Исследуемая вода с нефтью поступает в насос-до-чатор 1 , одновременно второй насос-дозатор 2 забирает чистый растворитель {четыреххлористый углерод ССЬ) из регенератора 6 и направляет дозу в блок 5 по входным трубкам 9. Доза попадает в смесительную камеру и интенсивно перем шивается мешалкой 11 . Количество и форма лопастей мешалки зависят от концентрации нефти в воде и применении различных растворителей и выбираются в каждом кон кретном случае. При перемешивании растворитель (CClj) растворяет нефт содержащуюся в воде. Далее смесь протирается между сетками 12 и 13 и под действием собственного веса в виде капелек размером 0,1-1 мм попа дает в вымораживающую камеру. Расстояние от неподвижной сетки 13 до фильтра-отбойника 14, т.е расстояние, пролетаемое частицами воды, ра но 500 мм. Температура, поддержива мая в вымораживающей камере, равна 30-40 С и зависит от типа растворителя . Замороженные капельки воды, падая на фильтр-отбойник 14, отскакивают и удаляются через сбросовый канал 1 Жидкий четыреххлористый углерод с нефтью просачивается через фильтротбойник 14, попадает на фильтр 15 удаляется через канал 16. В случае неполного вымораживания воды фильтр-отбойник 14 задерживает ее. Если все же часть воды проходит через него, то второй фильтр 15 задерживает ее. Вымораживание осуществляется с помощью хладоносителя, поступающего через входной канал 18, далее - в обводной к.анал, образованный между сосудом 7 и кожухом 8, и через систему каналов 20 выводится. Нефть, растворенная в растворителе (свободная от воды), подается в инфракрасный анализатор 4, где опре деляется ее концентрация и вьщается унифицированный сигнал на показываю щий прибор 5. Из инфракрасного ана06лизатора растворитель с нефтью поступает в регенератор 6, где, проходя чере мелкодисперсньш активированный древесный уголь, очищается от нефти и снова поступает в насос-дозатор 2 для осуществления нового анализа. Предлагаемый прибор позволяет совместить два самостоятельных, сложных в технологическом отношении устройства, сократить металлоемкость конструкции до 40% использовать отечественные материалы (пористый фторопласт) . Формула изобретения Прибор для измерения концентрации нефти и нефтепродуктов, находящихся в воде, содержащий дозаторы исследуемой воды и растворителя, соединенные последовательно, инфракрасный анализатор, регенератор и блок смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем и последующего отделения воды от поглотившего нефтепродукт растворителя, включаюшд1:й двигатель, о т л ичающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, блок для смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем и последующего отделения воды от растворителя выполнен в виде сосуда, снабженного кожухом для охлаждения и разделенного неподвижной сеткой на две камеры - смесительную, содержащую сетку и активные элементы перемешивания, установленные на оси двигателя, и вымораживающую содержащую конусообразный фильтр-отбойник, закрытый в основании дополнительным фильтрующим элементом. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что фильтрующие элементы выполнены из пористого фторопласта толщиной 1-2 мм с коэффициентом пористости 20-40% при диаметре пор 10-30 мм. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1773659, кл. G 01 N 33/18, 1973. 2.Патент США № 3612887, кл. G 01 N 5/02, 1971. 3.Патент Японии N 52-7358, кл. G 01 N , 1977 (прототип) .