Устройство для разделения дисперсных смесей, содержащих нефтепродукты

 

Изобретение относится к технике разделения водно-нефтяных дисперсных смесей и может быть использовано для очистки природных и сточных вод от диспергированных нефтепродуктов с последующей их регенерацией и использованием или утилизацией. Устройство включает вертикальный цилиндрический корпус с подающим и отводящими патрубками и фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент размещен в расположенном по оси корпуса внутреннем цилиндре, имеющем щелевую коническую перегородку и размещенную снизу поддерживающую решетку, и выполнен составным из двух слоев. Верхний слой размещен над перегородкой и выполнен из олеофильных волокон, частично заведенных в трубу, подающую дисперсную смесь. Второй слой выполнен из гидрофильного материала, заполняющего пространство между конической перегородкой и поддерживающей решеткой. Патрубок, отводящий очищенную воду, выполнен подвижным и расположен ниже патрубка, отводящего нефтепродукты, на величину, регулируемую перемещением патрубка выпуска очищенной воды. Изобретение позволяет практически отказаться от регенерации фильтрующих элементов, не требует затрат электроэнергии, присутствия обслуживающего персонала и на его работу не влияет колебание концентрации нефтепродуктов в исходной воде. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к технике разделения водно-масляных дисперсных смесей и может быть использовано для очистки природных и сточных вод от диспергированных нефтепродуктов с последующим их отделением и использованием.

Известно устройство для очистки углеводородных жидкостей, преимущественно топлив, состоящее из корпуса с отстойной зоной, входным, выходным и дренажным патрубками, фильтрационного водоотделяющего элемента с последовательно размещенными фильтрационным, коагулирующим, дренажным и водоотделяющим слоями, а также дренажного элемента, выполненного в виде упругой цилиндрической спирали, и эластичного чехла установленного снаружи спирали с зазором (см., например, а.с. N 1184547, B 01 D 17/02, 1984 г.).

Недостатком известного устройства является то, что выполненный подобным образом водоотделяющий элемент забивается механическими взвесями, что приводит к необходимости остановки процесса фильтрации для регенерации элемента и в конечном итоге к неудовлетворительной степени очистки и низкой производительности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для очистки воды преимущественно от нефтепродуктов, включающее вертикальный цилиндрический корпус с подающим и отводящим патрубками и фильтрующий элемент с олеофильными волокнами (см., а.с. N 1130363, B 01 D 17/02, 1983 г. ).

Недостатком известного устройства является низкое качество очистки воды в связи с тем, что происходит закупорка пор фильтрующего элемента механическими примесями, а также, со временем, фильтрующий элемент насыщается нефтепродуктами и, если не производить своевременную его регенерацию, происходит вынос нефтепродуктов в фильтрат.

Предлагаемое техническое решение позволяет практически отказаться от регенерации фильтрующих элементов и увеличить производительность при разделении водонефтяной смеси в непрерывном режиме без каких либо энергозатрат на процесс разделения и без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Достигается это в устройстве для разделения дисперсных смесей, содержащих нефтепродукты, включающем вертикальный цилиндрический корпус с подающим и отводящими патрубками и фильтрующий элемент, последний размещен в расположенном по оси корпуса внутреннем цилиндре, имеющем коническую щелевую перегородку и расположенную снизу поддерживающую решетку, и состоит из двух слоев, один из которых, верхний, представляет собой сорбирующую нефть загрузку из олеофильных волокон, размещенную над конической щелевой перегородкой, частично заведенную в трубу, по которой подается очищаемая смесь, а другой слой выполнен из пропускающего воду гидрофильного материала, заполняющего пространство между конической щелевой перегородкой и поддерживающей решеткой, причем подвижный патрубок, отводящий очищенную воду, расположен ниже патрубка, отводящего нефтепродукты, на величину X, регулируемую перемещением патрубка выпуска очищенной воды.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез предлагаемого устройства.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, патрубка 2 подающего нефтесодержащую смесь на очистку, патрубка 3, отводящего отделенные нефтепродукты, подвижного патрубка 4, по которому отводится очищенная вода.

В корпусе 1 по оси установлен полый цилиндр 5, в котором размещена коническая щелевая перегородка 6 и расположенная ниже поддерживающая решетка 7. Цилиндр 5 заполнен фильтрующей загрузкой 8 из олеофильных волокон, частично заведенных в центральную трубу 9, по которой поступает дисперсная нефтесодержащая смесь и которая присоединена к щелевой конической перегородке 6.

Под конической перегородкой 6, между ней и поддерживающей решеткой 7, размещен гидрофильный материал 10, отталкивающий нефтепродукты и пропускающий воду.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы корпус 1 устройства заполняется чистой водой до верха конической перегородки, а затем до края патрубка 3 нефтью или нефтепродуктом, от которого производится очистка. Дисперсная смесь через патрубок 2 поступает в центральную трубу 9, частично заполненную олеофильными волокнами 8, на которых происходит осаждение и укрупнение частиц нефтепродуктов. Потоком, поступающим в центральную трубу 9, частицы нефтепродуктов по олеофильным волокнам 8 транспортируются в верхний слой фильтрующего элемента.

Оба слоя загрузки, в целом, являются полупроницаемой мембраной. Разделение нефтепродуктов и воды происходит на поверхности щелевой конической перегородки, являющейся границей, далее которой нефтепродукты не пропускаются гидрофильным материалом 10 второго слоя фильтрующего элемента. Скапливающиеся в слое олеофильного материала 8 нефтепродукты, пополняемые новыми порциями, отделенными от нефтесодержащей смеси, за счет меньшего объемного веса, чем вода, поднимаются над патрубком 4 на величину X и достигают патрубка 3, через который отводятся на утилизацию или регенерацию. Очищенная от нефтепродуктов вода отводится через патрубок 4. В зависимости от объемного веса отделяемых от воды нефтепродуктов, величина X регулируется перемещением патрубка 4.

Предлагаемое устройство с фильтрующим элементом в виде двух слоев материала с олеофильными и гидрофильными свойствами позволяет повысить производительность и качество очистки дисперсных смесей, содержащих нефтепродукты, практически отказаться от регенерации фильтрующей загрузки и не требует постоянного обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Устройство для разделения дисперсных смесей, содержащих нефтепродукты, включающее вертикальный цилиндрический корпус с подающим и отводящим патрубками и фильтрующий элемент, отличающееся тем, что фильтрующий элемент размещен в расположенном по оси корпуса внутреннем цилиндре, имеющем коническую щелевую перегородку и расположенную снизу поддерживающую решетку, и выполнен составным из двух слоев, один из которых - верхний - размещен над конической перегородкой и представляет собой сорбирующую нефть загрузку из олеофильных волокон, частично заведенных в подающую дисперсную смесь трубу, второй слой выполнен из пропускающего воду гидрофильного материала, заполняющего пространство между конической щелевой перегородкой и поддерживающей решеткой, причем патрубок, отводящий очищенную воду, является подвижным и расположен ниже патрубка отвода нефтепродуктов на величину X, регулируемую перемещением патрубка выпуска очищенной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1