Трехпродуктовый гидроциклон

 

Авторское свидетельство СССР № 657857, кл. В 04 С 9/00, 1978 (публик). Авторское свидетельство СССР № 887000, кл. В 04 С 5/12, 1980 (публик.)

Использование: в газоперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности для разделения нестойких эмульсий под действием центробежных и гравитационных сил. Сущность: в гидроциклоне , включающем цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 подачи исходной смеси, камеру 5 дополнительной очистки с размещенным в ней патрубком 6 для выпуска промежуточного продукта, патрубком 4 для выпуска смеси , расположенным в центре камеры. Патрубок 4 для выпуска смеси расположен таким образом, что его верхний торец расположен над осью патрубка 6 для выпуска промежуточного продукта на расстоянии, определяемом по формуле Al/H 0,5-0,7, где Н - высота камеры дополнительной очистки . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 04 С 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802929/26 (22) 16.03.90 (46) 07.11.92. Бюл, N 41 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "ЮжНИИгипрогаз" (72) М;М. Салашник и B.À, Минаева (57) Авторское свидетельство СССР

¹ 657857, кл. В 04 С 9/00, 1978 (публик,).

Авторское свидетельство СССР

¹ 887000, кл, В 04 С 5/12, 1980 (публик.). (54) ТРЕХПРОДУКТОВЫЙ ГИДРОЦИКЛОН (57) Использование: в газоперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности для разделения нестойких эмульсий под действием центробежных и

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения промышленных сточных вод, представляющих собой нестойкие эмульсии, для очистки промстоков газоперерабатывающих заводов от содержания в них конденсата и мехпримесей и может быть использовано в газоперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Известен гидроциклон для разделения суспензий, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, песковым насадком и сливным патрубком, над которым размещена камера дополнительной очистки слива с фильтрующим элементом и патрубками отвода очищенной жидкости и периодического выпуска осадка из камеры. Сливной патрубок снабжен набором конических тарелок.

„„ 0„„1773495 А1 гравитационных сил. Сущность: в гидроциклоне, включающем цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 подачи исходной смеси, камеру 5 дополнительной очистки с размещенным в ней патрубком 6 для выпуска промежуточного продукта, патрубком 4 для выпуска смеси, расположенным в центре камеры.

Патрубок 4 для выпуска смеси расположен таким образом, что его верхний торец расположен над осью патрубка 6 для выпуска промежуточного продукта на расстоянии, определяемом по формуле Л!/Н = 0,5-0,7, где Н вЂ” высота камеры дополнительной очистки. 4 ил.

Недостатком известного устройства является то, что для предотвращения попадания в очищенный поток загрязнений иэ исходной смеси в камере дополнительной очистки установлен фильтрующий элемент, исполнение. которого в виде наклонной решетки не исключает возможности его засорения и последующих остановок для очистки.

Наиболее близким по технической сущности и конструктивным особенностям является гидроциклон для очистки сточной воды, включающий цилиндроконический корпус, тангенциальный входной и шламовый патрубки, сливной патрубок, соединяющий цилиндроконический корпус и камеру дополнительной очистки с патрубками для отвода очищенной и сгущенной фракции.

Сливной патрубок установлен в полости направляющего усеченного конуса, закреп1773495 ленного большим основанием к верхней крышке сливной камеры, а меньшим основанием опирающегося не струенаправляющие ребра фильтрующего элемента. В сливной камере находится цилиндр, внутренняя полость которого, с фильтрующим элементом в верхнем основании и крышкой корпуса гидроциклона в нижнем, образуют камеру сбора фильтрата.

Недостатком известного устройства является то, что для предотвращения попадания в очищенный поток загрязнений из исходной смеси, sк,амере дополнительной очистки располагается фильтрующий элемент с размещенной под ним камерой сбора фильтрата, совмещение которого со струенаправляющими ребрами, обеспечивающими равномерное. растекание очищаемой смеси по поверхности фильтрующего элемента, не предотвращает возможности его засорения и последующих остановок для очистки, а гашение энергии струи, благодаря ее поступлению в направляющий усеченный конус и излив через его меньшое основание на поверхности фильтрующего элемента, тем не менее не обеспечивает фильтрации в безнапорном режиме и в малой степени сни>кает интенсивное его засорение, Целью предложенного технического ре шения является floBblLUGHNB эффективности разделения эмульсии при упрощении конструкции, Авторами установлена зависимость, подтвержденная экспериментально, позволяющая достигнуть указанного эффекта при упрощении конструкции и обеспечении большей продал>кительности непрерывной работы за счет исключения времени на очистку фильтрующих элементов. Такое размещение патрубка слива смеси с превышением по отношению к оси выпускного патрубка очищенного продукта практически исключает унос легкого продукта с промежуточным, как это имеет место в известных решениях и обеспечивает эффективность разделения эмульсии.

Дополнительный эффект разделения эмульсии, поступающей в разделительную камеру, обусловлен тем, что часть потока, направляющая в выпускной патрубок очищенного продукта, проходит слой отделившейся от эмульсии воды, занимающей нижнюю часть камеры. При этом происходит промывка эмульсии, интенсифицирующая процесс ее разрушения, Капли воды, содержащиеся в эмульсии. контактируют с отстоявшейся водой, укрупняются и отделяются от капель углеводородного конденсата.

Кроме того, в цилиндроконической части аппарата под действием центробежных сил происходит отделение мехпримесей и разрушение поверхностной оболочки ка5 пель жидкой фазы и их укрупнение, что повышает затем эффективность гравитационного разделения эмульсии, поступившей в камеру дополнительной очистки.

10 На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2, 3 и 4 — графики, построенные по результатам испытаний трехпродуктового гидроциклона при разделении эмульсии типа "конденсат углеводо15 родный в воде".

Гидроциклон состоит из цилиндроконического. корпуса 1 с тангенциальным входным патрубком 2 подачи исходной смеси, диафрагмы 3 с укрепленным в ней патруб20 ком 4 выпуска смеси. К верхней части корпуса примыкает цилиндрическая камера 5 дополнительной очистки с выпускными патрубками 6 и 7 соответственно промежуточного продукта и верхнего продукта.

25 Гидроциклон работает следующим образом.

Исходный продукт (нестойкая эмульсия

"конденсат — вода".с механическими примесями) подается в цилиндроконический кор30 пус 1 по тангенциальному патрубку 2. Под действием центробе>кной силы происходит укрупнение капель жидкой фазы, что уменьшает стойкость эмульсии и отделение от жидкой фазы механических примесей, кото35 рые затем выводятся в сборную емкость (на фигурах не показана). Более легкая часть продукта в центральном восходящем потоке через направляющий патрубок 4 выпуска .смеси поступает в камеру 5 дополнительной

40 очистки, где происходит ее гравитационное разделение. Поток, направляющийся к вы- . пускному патрубку 6 промежуточного. продукта, прохбдя нижнюю зону полости камеры, представляющую собой слой отде45 лившейся воды (при установившемся режиме), подвергается промывке в этом слое..что способствует процессу отделения воды от конденсата.

Наиболее легкий продукт (конденсат) 50 поднимается в верхнюю зону камеры 5 дополнительной очистки и удаляется из нее через выпускной патрубок 7.

Из графиков фиг. 2 — 4 видно, что при расположении патрубка выпуска смеси на

55 расстоянии Ь! < 0,5Н (прямая 1) происходит унос конденсата с отводимой водой. При расположении верхнего торца патрубка выпуска с смеси на расстоянии Л I = (0,5-0,7)Н (прямая 2) степень отделения увеличивает1773495 ся. При объемной доле конденсата в исходной эмульсии 5 объемная доля конденсата в линии отвода воды составляет 0,5%, т.е. степень отделения конденсата от воды равна 90%. 5

Из графика на фиг. 4 видно, что в пределах значений Л!/Н = 0,5 — 0,7 степень отделения максимальна, а эа этими пределами падает.

Предложенное техническое решение,. 10 по сравнению с известными, позволяет упростить конструкцию камеры дополнительной очистки гидроциклона, увеличить степень очистки промышленных сточных вод от углеводородного конденсата до 900 15 обеспечивая одновременную очистку исходной смеси от механических примесей.

Эффект достигается за счет более качественного разделения, позволяющего извлекать из промстоков и возвращать в 20 товарную продукцию углеводородный конденсат, ранее закачиваемый в пласт, а также за счет уменьшения эксплуатационных затрат на ремонт поглощающих скважин, Формула изобретения

Трехпродуктовый гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, камеру дополнительной очистки с размещенным в ней сливным патрубком для слива промежуточного продукта на боковой стенке и патрубком, расположенным в центре камеры дополнительной очистки для выпуска смеси, верхний торец которого установлен выше оси патрубка для выпуска промежуточного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения эмульсий, верхний торец патрубка выпуска смеси установлен на расстоянии Л! от оси патрубка для выпуска промежуточного продукта, определяемом по формуле

Л I/Н =0,5 — 0,7, где Н вЂ” высота камеры дополнительной очистки, 1773495

ГР

5 10 6 йЪгююя Амд конденсата, %

67ez.2

Х Ю f5

Объемная 8аля конденгащп биамадной смегц%

6Ьг5

1773495 % 1Я

gzus zp ьgg щ q

dl

6uz.Ф

Составитель М.Салашник

Редактор Г.Никольская Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

За аз 3886 ака Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при . КНТ С осуд и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101