Флотатор Советский патент 1982 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/32 C02F103/34 

(54) ФЛОТАТОР

1

Изобретение относится к технике очистки нефтесодеркащих вод и может быть использовано для очистки сточных вод нефтяной, нефтеперерабатывающей я других отраслей народного хозяй(зтва, загряз-, нейных нефтью и нефтеп1Ьдуктами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является (})лотатор, включающий емкость с патрубками подвода сточной ., jg воды и отвода очищенных нефти и воды, при этом емкость Ъмеет на поверхности воды слой нефти 1

Недостатком известного флотатора является сложность технологии очистки, 15 связанная с тем, что для разделения двухкомпонентной смеси (воды и нефти) требуется третий компонент - флотирующий агент-воздух или другой газ. Применение в качестве (флотирующего агента воздуха /О приводит к насьпцбнию воды кислородом, что повышает агрессивность очищенной воды, а применение в качестве флотирукнщего агента другого газа, инертного с

точки зрения коррозии, требует дополнительных затрат, на транспорт или производство инертного флотирующего агента. В связи с тем, что флотируемая нефть и флотирующий газообразньй агент не г имеют физико-химического средства, имеют слищком большую разницу в плотностях, флотационная очися-ка нефтесодержащих вод газообразным флотирующим агентом недостаточно эфс ктивна, особенно при содержании в очищаемой воде поверхностноактивных веществ, что является характерной особенностью нефтепромысловых сточных вод.

Цель изобретения - повьпиение эф({)ек- тивности и упрощение технологии очистки не(|)тесодержащих врд от нефти.

Поставленная цель достигается тем, что флотатор, содеркащий емкость с патрубками подвода сточной воды и отвода очищенных нефти и воды, при этом емкость имеет на поверхности воды слой нефти, трубой подсоса флотирующего агента, установленной по оси емкости. верхний конец которой расположен в слое нефти, а нижний над патрубком подвода сточной воды, при этом устройство снабжено импеллером с приводом, размещенным между трубой подсоса и патрубком подвода воды. На чертеже показан флотатор, общий разрезе. Флотатор содеркит емкость 1, флотационную камеру 2 с импеллером 3 и приводом 4, трубу 5 подсоса флотирующего; агента, патрубок 6 ввода исходной воды, приспособление 7 для отвода очищенной воды и патрубок 8 отвода уловленной нефти. В верхней части емкости 1 размешен слой контактной массы 9 из дега- зированной нефти, в котором находится верхний срез трубы 5, Верхний и нижний/ уровни слоя контактной массы 9 поддерживаются регуляторами 1О и 11 уровня, из которых регулятор 11 уровня выполняет роль регулятора межфазного уровня вода - нефть. Флотатор работает следующим образом. Ем1сость 1 заполняется до расчетного уровня водой/над которой размещается слой контактной массы 9 из нефти. После этого включают привод 4 импеллера 3 и че.рез патрубок 6 подают исходную воду. При вращении импеллера 3 за счет образования разряжения над ним через трубу 5 засасывается нефть из слоя контактной массы 9, которая смешивается с исходной водой. Смесь воды с частицами нефти, размеры которых определяются скоростью вращения импеллера 3 и его конструкцией, поднимается вверх. Скорост вращения импеллера 3 подбирают таким образом, чтоб засасываемая через трубу 5 нефть переходила в капельное состояние и выполняла роль флотирующего агента. Так как капельная нефть и частицы нефти в исходной воде имеют физико-хими ческое средство, капли нефти являются коалесцентрами, с которыми сливаются мелкие частицы нефти, содержащиеся в исходной воде. Капли нефти всплывают, поглощая более мелкие частицы нефти, встречающиеся на пути, или сливаясь с равными и более крупными частицами неф ти. При достижении слоя контактной массы 9 они сами поглощаются им. По мере накопления и роста толщины слоя контакт ной массы 9 часть излишней нефти отво- цится через патрубок 8 с помощью регулятора 10 уровня, а часть нефти засасывается и постоянно находятся в циркуляции по системе слой контактной массы - засасывающая труба - импеллер - флотационная камера - слой контактной массы, выполняя роль флотирующего агента. При этом исходная вода очищается от плавающей и эмульгированной нефти, после чего отводится через патрубок 7 с помощью регулятора 11 уровня. При необходимости изменения размеров и количества капель нефти на единицу пабъема очищаемой воды изменяют скорости вращения импеллера. 3 с помощью вариатора. Такая необходимость может возник- путь приизменении качества и количества нефти в исходной воде, при изменении требований к очистке воды или при изменении объема очищаемой воды. Наличие регуляторов верхнего и нижнего уровней слоя нефти обеспечивает не только автоматический отвод избыточной уловленной нефти и очищенной воды, но и обеспечивает поддержание необходимого объема нефти во флотаторе для стабильного осуществления процесса флотации капельной нефтью, чтоб верхний срез тру- бы подсоса флотагента всегда гарантированно находился в слое нефти. Это позволяет использовать нефть в качестве флотагента в режиме циркуляции, что экономически и технически весьма целесообразно. Применение предлагаемого флотатора позволит повысить эффективность очистки за счет возможности получения капель нефти практически любых размеров и в любом соотношении к единице объема очищаемой воды, за счет возможности управления процессом флотации при изменении качества и количества исходной воды, подаваемой на очистку, так как имеется возможность изменять скорость вращения импеллера в щироких пределах с помощью вариатора. Предлагаемый флотатор прост по конструкции, представляет собой единый блок, в котором совмещаются процессы накопления резерва нефти, смещения нефти с исходной водой и флотационной очистки воды капельной нефтью, импеллер выполняет функции каплеобразователя, распределителя потока и насоса. Флотатор легко может быть автоматизирован и его работа подается управлению, что значительно упрощает технологию очистки воды, его эксплуатацию и обслуживание.Воэможность создания компактного устройства очистки воды флотацией капельной нефтью позволит уменьшить габаритные размеры и металлоемкость очистных сооружений .на нефтяных промыслах.