Устройство для очистки нефтесодержащих вод Советский патент 1983 года по МПК B01D17/22 C02F1/40 C02F103/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

1

Изобретение относится к устройствам для очистки нефтесодёржащих вод от нефтепродуктов и может быть использовано в качестве транспортных и стационарных очистных устройств на судах, плавучих буровых установках, береговых очистных сооружениях, нефтехимической, нефтеперерабатыва ющей отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки нефтесодёржащих вод, которое включает ротор, корпус с патрубками подвода загрязненной воды и отвода очищенной воды от сепарированных нефтепродуктов, коалесцирующий материал 1.

Недостатками такого устройства являются невозможность в широких пределах изменять пропускную способность из-за роста гидравлического сопротивления, неудовлетворительное качество очистки при значительных (свыше 20-25%) концентрациях нефтепродуктов в загрязненной воде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки нефтесодёржащих вод, включающее корпус, ротор, патрубки подвода загрязненной нефтепродуктами воды и отвода очищенной воды и нефтепродуктов, коалесцирующий материал, расположенный в роторе, центральную трубу, цилиндрическую камеру в нижней части ротора 2.

Недостатком устройства такой конст5 рукции является то, что при поступлении воды, загрязненной нефтепродуктами большой вязкости, последний, скоалесцировавшись, должен полностью пройти сквозь гранулированный коалесцирующий наполнитель. В результате этого резко возрастает сопротивление устройства и падает его пропускная способность, особенно при подаче больших концентраций вязких нефтепродуктов. Это происходит вследствие того, что тяжелые сорта нефтепродуктов имеют вязкость в сотни раз превышающую вязкость воды. При течении загрязненной воды через гранулированный материал для прохождения воды и нефтепродуктов необходимо приложить различные парциальные давления -для нефтепродуктов значительно большее, чем для воды. Так как в устройстве для очистки воды давление одинаково для воды и нефтепродуктов, то через коалесцируюший материал течет преимущественно вода. По мере накопления нефтепродуктов, вследствие непрерывной подачи эмульсии, граница раздела фаз постепенно приближается к отверстиям слива нефтепродуктов, что приводит к повышению сопротивления засыпки, которое тем больше, чем выше вязкость нефтепродуктов. Кроме того, при близко расположенных отверстиях для Слива очищенной воды и отсепарированных нефтепродуктов возможен выброс, нефтепродуктов в воду, вследствие деформации границы раздела дисперсной фазы и среды, а также пульса-ции давления в напорной и сливной магистралях устройства. Вероятность выбросов приближается к единице при повышении концентрации нефт.епродуктов в исходной смеси 20-25%.

Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления устройства и увеличение его пропускной способности, а также повышение надежности работы путем исключения возможности выбросов отсепарированных нефтепродуктов в очишенную воду.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве включающем корпус, ротор, патрубки, коалесцирующей материал, центральную полость, центральную труб.у и цилиндрическую камеру с дном, центральная полость соединена в верхней части с патрубком подвода воды, а в нижней части - с цилиндрической камерой, центральная труба в верхней части соединена с патрубком отвода нефтепродуктов, в нижней части- с цилиндрической камерой, а дно цилиндрической камеры снабжено кольцевой перегородкой и выполнено с отверстиями по периферии.

Целесообразно, снабдить устройство радиальными лопатками, прикрепленными снизу к дну камеры и к кольцевой перегородке.

На чертеже представлено устройство, обший вид.

Устройство состоит из корпуса 1, патрубков 2 загрязненной нефтепродуктами и отвода 3 очищенной воды и отсепарированных нефтепродуктов 4, ротора, установленного в двух подшипниках 5 и 6 и включающе.му в себя верхнюю крышку 7 с центральной трубой 8, нижнюю крыщку 9, обечайку 10, обечайку И контейнера, сетчатый цилиндр 12 с конусной частью вверху. В нижней части ротора размещена цилиндрическая камера 13, образованная дном 1,4 с отверстиями 15 на периферии, боковой обечайкой 16 и сетчатой крыщкой 17 с центральным отверстием. К дну 14 цилиндрической камеры 13 снизу приварены радиальные лопатки 18. В полость, образованную верхней крыщкой 7, обечайкой 11 контейнера, сетчатым цилиндром 12, дном 14, боковой обечайкой 16 и сетчатой крыщкой 17, засыпан гранулированный коалесцирующий материал 19. В верхней крыщке 7 выполнены отверстия 20, Верхняя крыщка 7 образует с корпусом 1 полость 21, а с центральной

трубой 8 - полость 22. Центральная труба 8 образует с сетчатым цилиндром 12 полость 23, а патрубки отсепарированных нефтепродуктов 4 с верхней крышкой 7 и очищенной воды 3 с нижней крышкой 9 соответственно полости 24 и 25.

Устройство работает следующим образом. Загрязненная нефтепродуктами вода через патрубок 2 подвода загрязненной воды поступает в полость 21, откуда через от0 верстия 20 и полость 22 попадает в полость 23. Крупные частицы нефтепродуктов под действием центробежной силы сразу скапливаются в полости 23. Мелкие же частицы вместе с водой поступают через конусную

часть сетчатого цилиндра 12 в полость, заполненную коалесцирующим гранулированным материалом 19, где коалесцируют на поверхности гранул. Скоалесцировавшиеся на поверхности гранул коалесцирующего наполнителя 19 нефтепродукты под действием центробежной силы через сетчатый цилиндр 12 выдавливаются в полость 23. При этом концентрация скоалесцировавшихся и выходящих в полость 23 Нефтепродуктов по высоте засыпки постепенно падает сверху вниз. Под действием приложенного перепада давлений нефтепродукты перемещаются из верхней части полости 23 в нижнюю, причем концентрация их в полости по мере движения вниз постепенно увеличивается. Из полости 23 отсепарированные нефтепро0 дукты поступают в полую цилиндрическую камеру 13, откуда через центральную трубу 8 и полость 24 патрубком 4 сливаются из устройства. Вода, содержащаяся в эмульсии, под действием центробежной силы, течет через межгранулярные каналы к пери5 ферии - обечайке 11 колтейнера, освобождаясь по пути от частиц нефтепродуктов и под действием приложенного перепада давлений - сверху вниз. Очищенная вода через отверстия 15 на периферии дна 14 поступает в межлопаточные каналы, откуда через центральное отверстие в нижней крышке 9 и полость 25 патрубком 3 отвода сливается из устройства.

Устранение течения отсепарированных 5 нетфепродуктов через межгранулярное пространство в полости ротора я сбор у их оси вращения значительно снижает гидравлическое сопротивление устройства и повыщает его пропускную способность. Удале« ние слива отсепарированных нефтепродуктов к оси вращения от слива очищенной воды на максимальное расстояние значительно повышает надежность работы устройства за счет исключения возможности выбросов отсепарированных нефтепродук5 тов в очищенную воду.

Испытания показали высокое и стабильное качество очистки устройством вод, загрязненных различными нефтепродуктами, в том числе и высоковязкими, а также