Устройство для разделения двух жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для разделения двух нерастворяющихся жидкостей различной плотности и может быть использовано в народном хозяйстве при очистке сточных вод от содержащихся в ним масел, смазочно-охлаждающих жидкостей , жиров, углеводородов. Целью изобретения является повышение степени очистки тяжелой фракции. Устройство содержит корпус, разделенный вертикальными перегородками на отсеки гравитационного разделения , сбора легкой и тяжелой фракций с устройствами перелива фракций и регулятором уровня одной из фракций. Соединение выходного патрубка тяжелой фракции с рециркуляционным контуром ультрафильтрационной установки позволяет выполнять доочистку тяжелой фракции. Для обеспечения более эффективной работы отсека гравитационного разделения емкость обрабатываемой жидкости соединена с входным патрубком корпуса устройства. Выполнение вертикальных перегородок корпуса в виде установленных друг в друге открытых сверху емкостей позволяет уменьшить габариты устройства, упростить изготовление и сборку, снизить материалоемкость. Кинематическое соединение запорного устройства с поплавковым регулятором обеспечило упрощение конструкции без использования дополнительных средств автоматики. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 О 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777199/26 (22) 03.01.90 (46) 15.03.92. Бюл. ¹ 10 (71) Инженерный центр при Тамбовском опытном заводе химического машиностроения "Комсомолец" (72) А.Л.Пимкин, В,Н.Артемов, 3.И.Симаненков и В.П.Ильин (53) 66.066,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1299604, кл. В 01 D 17/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ДВУХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для разделения двух нерастворяющихся жидкостей различной плотности и может быть использовано в народном хозяйстве при очистке сточных вод от содержащихся в ним масел, смазочно-охлаждающих жидкостей, жиров, углеводородов. Целью изобретения является повышение степени очистки тяжелой фракции. Устройство содержит корпус, разделенный вертикальными переИзобретение относится к устройствам для разделения двух нерастворяющихся жидкостей различной плотности и может быть использовано в народном хозяйстве с целью удаления воды из легкой фракции при очистке сточных вод от содержащихся в них масел, смазочно-охлаждающих жидкостей, жиров, углеводородов и т.д.

Цель изобретения — повышение степени очистки отводимой тяжелой фракции., Ы,, 1719013 А1 городками на отсеки гравитационного разделения, сбора легкой и тяжелой фракций с устройствами перелива фракций и регулятором уровня одной из фракций, Соединение выходного патрубка тяжелой фракции с рециркуля цион ным контуром ул ьтрафил ьтрационной установки позволяет выполнять доочистку тяжелой фракции, Для обеспечения более эффективной работы отсека гравитационного разделения емкость обрабатываемой жидкости соединена с входным патрубком корпуса устройства, Выполнение вертикальных перегородок корпуса в виде установленных друг в друге открытых сверху емкостей позволяет уменьшить габариты устройства, упростить изготовление и сборку, снизить мэтериалоемкость, Кинематическое соединение запорного устройства с поплавковым регулятором обеспечило упрощение конструкции без использования дополнительных средств автоматики. 1 ил.

: Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разделения двух жидкостей, включающем корпус с входным и выходными патрубками, разделенный вертикальными перегородками на отсеки гравитационного разделения, сбора легкой фракции с устройствами перилива тяжелой и легкой фракций и регулятором уровня одной из фракций, выходной пэтрубок тяжелой фракции соединен с рециркуляционным

1719013

40

50 контуром ультрафильтрационной установки, содержащей циркуляционный насос, соединенный трубопроводами и запорной арматурой с ультрафильтрационным аппаратом и емкостью обрабатываемой жидкости, которая соединена переливным трубопроводом с входным патрубком корпуса устройства, вертикальные перегородки которого выполнены в виде установленных друг в друге емкостей, открытых сверху и соединенных с емкостью гравитационного разделения переливным патрубком, а запорное устройство установлено на входном патрубке и кинематически соединено с поплавковым регулятором, установленным в емкости тяжелой фракции.

Соединение выходного патрубка тяжелой фракции с рециркуляционным контуром ультрафильтрационной установки, содержащей циркуляционный насос, соединенный трубопроводами и запорной арматурой с ультрафильтрационным аппаратом и емкостью обрабатываемой жидкости, позволяет выполнять доочистку тяжелой фракции, сбрасывать ее в канализацию в виде пермеата, содержащего легкую фракцию в количествах, меньших, чем предельно допустимая концентрация ее в стоках.

Соединение емкости обрабатываемой жидкости с входным патрубком корпуса усгройства обеспечивает более эффективнуюработу отсека гравитационного разделения, так как при повышении концентрации легкой фракции гравитационное разделение идет с большей скоростью. Кроме того, сам процесс доочистки тяжелой фракции в ультрафильтрационном контуре осуществляется более полно, так как при постоянной селективности мембранных элементов содержание легкой фракции в пермеате зависит от концентрации ее в обрабатываемой жидкости, а всплывающая легкая фракция в емкости обрабатываемой жидкости непрерывно отбирается в отсек гравитационного разделения.

Выполнение вертикальных перегородок корпуса в виде установленных друг в друге открытых сверху и соединенных с емкостью гравитационного разделения переливным патрубком емкостей позволяет разместить устройство в цилиндрической вертикальной емкости, что обеспечивает сокращение габаритов устройства, упрощение изготовления и сборки, снижение материалоемкости, Так как скорость коалесценции частиц легкой фракции возрастает при увеличении высоты отсека гравитационного разделения, то при этом достигается более глубокое разделение фракций. Применение установленных друг в друге вертмкальных емкостей позволяет выполнять их в виде тонкостенных оболочек, имеющих минимальную массу, при этом переливной кромкой служат верхние срезы отсека гравитационного разделения и отсека тяжелой фракции.

Размещение запорного устройства на входном патрубке и кинематическое соединение его с поплавковым регулятором, установленным в емкости тяжелой фракции, позволяет эффективно удерживать постоянство высоты перелива легкой фракции без использования дсполнительных средств автоматики и обеспечивает упрощение конструкции.

На чертеже изображено устройство для разделения двух жидкостей, общий вид.

Устройство включает корпус 1 с патрубком 2 входа разделяемой смеси, патрубком

3 выхода легкой фракции и патрубком 4 выхода тяжелой фракции, в котором установлена емкость 5 сбора легкой фракции с размещенной в ней емкостью б сбора тяжелой фракции, сообщающейся переливной трубой 7 с полостью гравитационного разделения, ограниченной внутоенней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью емкости 5. Переливная труба 7 заключена в трубу 8, открытую в верхней и нижней частях. Патрубок 2 входа смеси соединен с устройством регулирования уровня в емкости гравитационного .разделения, выполненным в виде запорного устройства 9, соединенного рычажной системой с поплавком

10, установленным в емкости 6 сбора тяжелой фракции, в которой также размещен в виде трубопровода с нижней частью — опрокинутбй воронкой, переливной патрубок 11 легкой фракции. Патрубок 4 выхода тяжелой фракции через промежуточную емкость 12, вентиль 13, обратный клапан 14 соединен с рециркуляционным контуром, образованным насосом 15, мембранным ультрафильтрационным разделителем 1б, емкостью 17, запорными органами 18 и 19. Рециркуляционный контур снабжен манометром 20, а емкость 17 — поплавковым сборником 21 легкой фракции, соединенным с патрубком

2 входа разделяем и смеси. В верхней части емкости 17 расположен патрубок 22 подачи исходной жидкости, В ультрафильтрационном мембранном разделителе кроме входа. и выхода обрабатываемой жидкости имеется коллектор 23 отбора пермеата. Устройство содержит вертикальные перегородки 24 в виде установленных друг в друге открытых сверху стаканов.

Устройство работает следующим образом.

1719013 гравитационного разделения. Оно осуществляется запорным устройством 9 через рычажную систему, соединенную с поплавком

10, так как уровень жидкости в емкости 6

Смесь жидкостей, например, водомасляная эмульсия, через патрубок 22 поступает в нижнюю часть емкости 17, откуда через вентиль 19 насосом 15 подается в ультрафильтрационный разделитель 16 под задан- 5 ным давлением, например 0,4 — 0,5 МПа, которое регулируется вентилем 18 и контролируется по манометру 20. При этом часть потока проходит через мембрану, очищенную от масла, и через коллектор 23 отводит- 10 ся в канализацию, либо возвращается обратно для повторного использования в технологическом процессе. Так как селективность мембраны (степень задержания) составляет обычно 90-96/, то при возра- 15 стании концентрации масла в обрабатываемой смеси в емкости 17 концентрация масла в пермеате может превысить максимально допустимую концентрацию для стоков. Для исключения этого явления образующаяся 20 на поверхности обрабатываемой жидкости масляная пленка непрерывно собирается и отводится иэ емкости 17 поплавковым маслоуловителем-сборником 21 легкой фракции по трубопроводу в патрубок 2 входа 25 смеси в отсек гравитационного разделения.

При этом происходит перетекание масла в емкость 5 сбора легкой фракции, из которой оно через патрубок 3 отправляется для сжигания, либо на регенерацию. 30

Опускающаяся тяжелая фракция из емкости гравитационного разделения поднимается внутри трубы 8 и перетекает в емкость 6 сбора тяжелой фракции, При этом большая часть легкой фракции всплы- 35 вает и через переливной патрубок 11 перетекает в емкость 5 сбора легкой фракции.

Для сброса в канализацию очищенная тяжелая фракция по патрубку 4 выхода тяжелой фракции поступает в емкость 12, откуда че- 40 рез вентиль 13, обратный клапан 14 поступает на вход циркуляционного насоса 15, затем направляется на доочистку в ультрафильтрационный мембранный разделитель и в виде пермеата сбрасывается через кол- 45 лектор 23.

Эффективность работы устройства для разделения двух жидкостей зависит от стабильности поддержания уровня в емкости сбора тяжелой фракции может регулироваться вентилем 13 — при затяжке производительность устройства для разделения уменьшается, а при открывании — увеличивается, но во всех случаях тяжелая фракция удаляется в виде пермеата, прошедшего мембранную очистку, что гарантирует высокую степень очистки стоков. В то же время обеспечивается надежная работа мембранного разделителя за счет исключения попадания капельного масла на мембрану, постоянного удаления из емкости обрабатываемой жидкости водомасляной эмульсии с высоким содержанием легкой фракции, Предлагаемое устройство просто в изготовлении и обеспечивает достижение экологического эффекта, заключающегося в защите окружающей среды от загрязняющих водоемы маслосодержащих стоков и стоков, содержащих растворимые в маслах и углеводородах вредные и ядовитые вещества, Формула изобретения

Устройство для разделения двух жидкостей, включающее корпус с входным и выходным патрубками, разделенный вертикальными перетородками на отсеки гравитационного разделения, сбора легкой фракции и сбора тяжелой фракции с устройствами перелива легкой и тяжелой фракций и регулятором уровня одной из фракций, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки тяжелой фракции, устройство снабжено ультрафильтрационным аппаратом с рециркуляционным контуром, соединенным с выходным патрубком тяжелой фракции, циркуляционным насосом. соединенным трубопроводами с запорной арматурой с ультрафильтрационным аппаратом, емкостью обрабатываемой смеси, соединенной переливным трубопроводом с входным патрубком корпуса устройства, запорным устройством, установленным в отсеке гравитационного разделения и кинематически соединенным с поплавковым регулятором, установленным в отсеке сбора тяжелой фракции, а вертикальные перегородки выполнены в виде установленных друг в друге открытых сверху стаканов, соединенных с отсеком гравитационНого разделения переливным патрубком.

1719013

Составитель 3,Симаненков

Редактор И.Касарда Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т,Палий

Т.Заказ 721 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101