Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов

 

Использование: в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности , где требуется производить глубокую очистку воды от летучих углеводородов. Сущность: поток сточной воды закручивают с образованием кольцевого канала, в периферийную часть которого барботируют пузыри воздуха, а образующуюся на внутренней свободной поверхности парогазовую смесь, состоящую из воздуха и паров углеводородов и воды, смешивают с озонокислородным потоком и подвергают каталитическому окислению на твердой поверхности катализатора в среде водяного пара, при этом температуру катализатора поддерживают 90 - 100°С, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 02 F 1/?8

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

{21) 4918367/26 (22) 12.03.91 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (?5) В.Ф.Боев, А,К.Козина, О.П.Кузнецов и E.Ã.×åðíûøoâà

{73) В.Ф.Боев (56) Орлов B.À. Озонирование воды. М.: . Стройиздат, 1984, с.47 — 50. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Использование: в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется производить глубокую

Изобретение относится к области очистки сточных вод от нефтепродуктов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется производить глубокую очистку воды от летучих углеводородов.

Цель изобретения — повышение надежности работы оборудования и эффективности очистки сточных вод и легкоиспаряющихся углеводородов.

Наибольшая интенсивность массопереноса нефтепродуктов иэ потока воды в воздух обеспечивается в результате барботирования пузырей воздуха в воду при больших относительных скоростях пузырей и воды, что достигается при барботировании пузырей через закрученный слой воды. В этом случае, во-первых, увеличивается коэффициент массоотдачи от воды в пузыри воздуха и, во-вторых, за миделевым сечением пузыря образуется зона пониженного давления, в результате чего и процесс испарения происходит при пониженном давлении, что позволяет увеличить количество испаряемого вещества в единицу объема

„„ й2ÄÄ 1838250 АЗ очистку воды от летучих углеводородов.

Сущность: поток сточной воды закручивают с образованием кольцевого канала, в периферийную часть которого барботируют пузыри воздуха, а образующуюся на внутренней свободной поверхности парогазовую смесь, состоящую из воздуха и паров углеводородов и воды, смешивают с озонокислородным потоком и подвергают каталитическому окислению на твердой поверхности катализатора в среде водяного пара, при этом температуру катализатора поддерживают 90 — 100 С, 1 ил. вдуваемого воздуха. Создание соответствующих площадей границ. между воздухом и водой и объема воздуха (т.е. регулирование количества и размеров вдуваемых пузырей воздуха) обеспечивает наиболее полное извлечение частиц нефтепродуктов из потока воды.

Образовавшаяся в результате испарения в пузыри воздуха паровоздушная смесь содержит в себе пэры углеводородов нефтеи родуктов и воды.

Очистку воздуха от присутствующих в нем паров углеводородов нефтепродуктов наиболее эффективно осуществлять путем окисления этих углеводородов до безопасных составляющих углекислого газа и воды озоном. Процесс окисления реализуется в среде водяного пара при температуре 90—

100 С и в присутствии катализатора.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от легкоиспаряющихся нефтепродуктов реализуется в устройстве, приведенном на чертеже.

Поток сточной воды, содержащий нефтепродукты, направляют в барботажный ре1838250 ды, содержащие летучий нефтепродукт состава С оНы, являющийся реактивным топливом, в количестве 1 — 2 мг/г. Расход воздуха составляет 0,5 — 3,0 л/мин. Продолжительность эксперимента — до 60 мин при различных значениях рН, Образующаяся паровоздушная смесь направляется в патрон с. катализатором, который предварительно прогревается до температуры 96 С и в который подают водяной пар из водяной бани. Расход озоно-кислородной смеси составляет 5 — 6 л/мин при содержании озона

10 — 12 мг/л смеси, Результаты экспериментов приведены в таблице.

При осуществлении способа концентрация нефтепродуктов снижается до значения ниже предельно-допустимой кон центрации — 0,01 мг/л.

Предложенный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов позволяет производить глубокую очистку воды от легкоиспаряющихся углеводородов и окисление их озоном до безопасных составляющих без введения озона в воду, что исключает необходимость применения сложного оборудования для растворения озона в воде, воэможность образования в результате озонолиза токсичных органических перекисных соединений и упрощает проведение процесса очистки.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий окисление углеводородов озоном, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения эффективности очистки от легкоиспаряющихся углеводородов, поток сточной воды закручивают с образованием кольцевого канала, в периферийную часть которого барботируют воздух, а образующуюся на внутренней свободной поверхности парогаэовую смесь смешивают с озоно-кислородным потоком и подвергают каталитическому окислению на твердой поверхности катализатора — гопкалита в среде водяного пара при температуре катализатора

90 — 100 С. рН

Изменение содержания углеводородов в воде во в емени. мг/л

Расход воздуха, л/мин

Исходное содержание углеводородов в воде, мг/л

M¹ пп

60 мин 20 мин 40 мин

20 мин

40 мин

60 мин

1,0

0,065

0,6

0,03

0,35

0,001

0,001

0,5

3,0

1,0

7,5

7,5

3,3

1,95

1,78

1,0

2.

3 отс. отс. отс. отс, отс.. отс. отс. отс. отс. эктор 1, где его закручивают с образованием кольцевого канала 2. В газовую камеру 3 реактора 1 подают воздух от компрессора, воздуходувки или централизованной пневмосети (на чертеже не приведены). Из камеры 3 воздух через отверстия 4 барботажной решетки 5 барботирует в виде пузырей в периферийную часть закрученного потока воды, При прохождении пузырей воздуха через слой воды происходит испарение в них углеводородов нефтепродуктов и воды.

Образующуюся на внутренней свободной поверхности паровоздушную смесь выводят из реактора и направляют по трубопроводу 6 в смеситель 7, где ее смешивают с озонокислородным потоком, поступающим по трубопроводу 8 из озонаторной установки

9. После смесителя 7 паровоздушно-озонокислородную смесь направляют в реактор 10 каталитического окисления. Одновременно в реактор 10 вводят водяной пар, поступающий из парогенератора 11. На твердой поверхности катализатора в среде водяного пара при поддержании требуемой постоянной температуры катализатора и роисходит окисление углеводородов нефтепродуктов, содержащихся в паровоздушно-озонокислородной смеси, Вентилятором 12 воздух, пар и продукты окисления отсасывают из реактора 10 и выбрасывают в атмосферу, Очищенная вода иэ реактора 1 отводится по трубопроводу 13, Пример . Процесс очистки осуществляют на лабораторной установке, включающей барботажный реактор, расходную емкость с насосом и патрон с катализатором. Барботажный реактор представляет собой цилиндрическую обечайку с перфорированной боковой поверхностью. Внутренний диаметр обечайки 70 мм, высота 110 мм.

Ширина кольцевого канала в реакторе составляет 8 мм. Поток воды закручивается при помощи лопастей, Объем циркулирующей воды через реактор составляет 1 л.

Расход воды через реактор 0,1 л/мин.

Лопасти обеспечивают скорость вращения потока воды в реакторе 3,5 м/с, В качестве катализатора используется гопкалит. Очистке подвергают промышленные сточные во5

Содержание углеводородов в газовой фазе

1838250

Составитель В. Боев

Техред M.Моргентал

Корректор Л. Пилипенко

Редактор

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

Заказ 2397 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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