Электродегидратор Советский патент 1982 года по МПК B01D17/06 

(5+) ЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОР

1

Изобретение относится к аппаратам подготовки нефти, преимущественно для обезвоживания и обессоливания тяжелых нефтей, и может использо ваться в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен .электродегидратор, включающий вертикальную емкость с системой цилиндрических сплошных электродов, установленных коаксиально,кол- пачковые устройства ввода эмульсии в нижней части аппарата и сборник нефти в виде радиально расположенных перфорированных труб в верхней его части 1.

Однако это устройство практически непригодно для обработки эмульсий тяжелых нефтей, поскольку,вследствие вертикального ламинарного течения эмульсии в пространстве между электродами и связанного с ним цепочкообразования капель воды в электрическом поле, происходит короткое

замыкание электродов и отключение питающего напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электродегидратор, включающий вертикальный заземленный корпус, коаксиально с которым установлены электроды .

Конструкция аппарата не позволяет создать достаточную степень тур10булизации потока, .предотвращающую образование токопроводящих водяных цепочек при обработке эмульсий тяжелых нефтей. Интенсивная турбулизация потока в данном аппарате может

IS быть достигнута только при больших скоростях движения эмульсии. Однако увеличение скорости потока приводит к уменьшению времени пребывания эмульсии в электрическом поле,

20 что отрицательно сказывается на качестве обезвоживания нефти.

Цель изобретения - повышение эффективности деэмульсации нефти. 39 Цель достигается тем,что эпектро гдегидратор, включающий вертикальный заземленный корпус, коаксиально с которым установлены электроды,снабжен заземленным валом с, лопастями, рззмещенными коаксиально с корпусом и отражательными перегородками, а электроды выполнены решетчатыми. Целесообразно отражательные пере городки закрепить вертика льно на корпусе. Лопасти размещены под нижней ; кромкой электродов. Вал с лопастями с внешним приводом и регулируемым числом оборотов, отражательные перегородки и решетматые электроды создают во всем объеме аппарата оптимальный уровень турбулизации,который предотвращает появление токопроводящих водяных цепочек, вызывающих короткие замыкания электродов, и способствует сближению и столкновению капель, а электрическое поле, которое является короткодействующим, вызывает коалесценцию сблизившихся водяных капель. Вертикальные отражательные перего родки направляют часть потока вдоль стенок и при совместном действии с насосным эффектом лопастей создают мощные циркуляционные течения, захва тывающие весь объем электродегидратора. Решетчатые электроды обеспечивают прохождение турбулентных вихрей во всех направлениях, что способству ет протеканию интенсивных массообмен ных процессов во всем объеме электро дегидратора. Расположение лопастей ниже нижней,, кромки.электродаi(на расстоянии, примерно равном межэлектродному) обеспечивает создание электрических зон с равной напряженностью поля и с рациональной организацией движения потоков жидкости внутри электродегидратора. На фиг. 1 изображен электродегидратор, вертикальное сечение;на фиг. 2 - то же, горизонтальное сече ние. , В вертикальном цилиндрическом ко ,пусе 1 размещен вал 2 с лопастями 3 приводимый во вращение электромотором k, потенциальные решетчатые эле троды 5 и 6, подвешенные на подвесных 7 и проходном 8 изоляторах. Через последний осуществляется под1ВОД напряжения от высоковольтного трансформатора 9« Заземленный решетчатый электрод 10 смонтирован непосредственно на дни1це аппарата. Тангенциальный ввод эмульсии осуществляется через патрубок 11, вывод через патрубок 1., расположенный в днище. На внутренней вертикальной поверхности корпуса устанозлены вертикальные отражательные перегородки . 13. Электродегидратор работает следующим образом. . Обработанная реагентом-деэмульгатором и подогретая до необходимой температуры водонефтяная эмульсия тангенциально поступает через патрубок 11 в Электродегидратор, Входная струя, эмульсии перемешивается с основным потоком жидкости, циркулирующим внутри аппарата благодарив насосному эффекту лопастей и действию отражательных перегородок 13. Циркуляция осуществляется таким образом, что вдоль станок корпуса потоки движутся вверх, а по оси аппарата вниз, При этом на движение основных потоков (циркуляцию) накладываются вращательные и радиальные движения потоков вследствие действия лопастей 3, входной струи,, отражательных перегородок 13, решетчатых электродов и стенок аппарата. В результате внутри аппарата создается резко выраженный турбулентный режим движения жид-, кости, который может регулироваться изменением числа оборотов электроMOTOfta 4. В процессе движения эмульсия подвергается действию электрического поля, создаваемого в пространстве между токонесущими электродами 5 и 6 и всеми заземленными элементами устройства корпуса 1, электродом 10 и валом 2, т.е. во всем объеме аппарата. I Совместное воздействие турбулентных пульсаций, сближающих капли, и электрического поля, вызывающего их коалесценцию, способствует более интенсивному укрупнению капель, особенно для эмульсий тяжелых вязких нефтей в которых затруднено сближение капель воды до расстояний, на которых может проявиться сила дипольного взаимодействиякапель в электрическом поле. Лабораторйые испытания показали, что в данном электродегидраторе ус пешно разрушаются эмульсии тяжелых нефтей, не поддающиеся обработке обычными способами.. Регулирование интенсивности турбулентности в зоне электрического поля дает возможность обрабатывать эмульсии нефтей и нефте продуктов с различными физико-химическими свойствами. При этом достигается снижение расходов реагентов-деэмульгаторов, тсэтлива за счет обработки эмульсии при более низких температурах и повышается качество товарной продукции. Формула изобретения 1. Электродегидратор, включающий вертикальный заземленный корпус,коаксиально с которым установлены элек троды, отличающийся тем с целью повышения эффективности деэмульсации, он снабжен заземленным валом с лопастями, размещенными коаксиально с корпусом, и отражательными перегородками, а электроды ВЫ полнены решетчатыми. 2.Электродегидратор по п.1, отличающийся тем, что отражательные перегородки закреплены вертикально на корпусе. 3.Электродегидратор по n.t, отличающийся тем, что лопасти размещены под нижней кромкой электродов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США f 3073775, кл. 204-302, 1958. 2.Патент США Н 3531393, кл, , 1970 (прототип).