Устройство для отделения масла от воды

Устройство для отделения масла от воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвлистмческвп

Республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (iii 753445 (6I) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 25.07.77 (21) 2512328/23-26 (5() М. Кл.з! e присоединением заявки У&в

80l D IT/02

1ввударствааыа кемктвт

COCA ав авим язабратвкий и вткрмтнй

«23) Приоритет—

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень ¹29 (53) УДК 66.066..6(088.8) Дата опубликования описания I7;08.80 (72) Авторы изобретения

Г. В. Захаров и В, T Коваленко (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ МАС,ЧА

OT ВОДЫ

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения несмешивающихся жидкостей различной плотности, в частности для отделения масла от воды, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающейй, металлообрабатывающей, машиностроительной промышленности н других отраслях народного хозяйства, особенно при ограниченных производственных площадях.

Известно устройство для отделения масла от воды, содержащее корпус, трубопровод ввода эмульсии, разделительную перегородку и патрубки вывода разделенных фаз.

Разделительная перегородка выполнена в виде обратного усеченного конуса, снабженного патрубком вывода водного раствора, и установленного соосно под ним обратного конуса (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отделения масла от воды, . включающее вертикальный корпус с natpy5 камн вывода фаз, разделительные перегород ки, между которыми размещен патрубок ввода масла, н вертикальную трубу, уста новленную концентрично корпусу (21.

Недостатком известных устройств является то, что основной объем устройства используется для отстаивания фаз гравитацией, поэтому устройство не может обеспечить полное разделение смесей, например, в экстракторах при интенсивном перемешивании жидкостей, особенно пря больших нагрузках„ограниченных площадях и объемах.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения тонкодисперсиых нестабильных водомасляных смесей.

С этой целью перегородки выполнены в виде косых разнонаправленных геликоидов, верхняя и нижняя кромки. трубы размещены соответственно выше патрубка вывода легкой фазы и ниже разделительных перегородок, устройство снабжено цилиндром, размещенным в трубе и соединенным с атрубком вывода води, а патрубок ввода смеси установлен .тангенциально с направлением закручивания по ходу движения фазы, содержащейся в смеси в большем количестве.

Целесообразно соединить цилиндр с патрубком вывода воды резьбовым соединением, а раздеднтельные перегородки выполнить из фторопласта.

753445

3$

S$

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с концентрично установленной внутри трубой 2, между которыми размещены одна над другой разделительные перегородки

3 и 4, образующие спиральный канал для прохода смеси. Между перегородками тангенциально к корпусу размещен патрубок 5 ввода смеси. Устройство имеет патрубки 6—

8 вывода разделенных фаз. Витки спиралей перегородок плотно прилегают как к внутренней стенке корпуса 1, так и к наружной стенке трубы 2. Патрубок 6 вывода легкой фазы (масла) расположен выше перегородки 4, патрубок 7 вывода воды ниже перегородки 3.

Верхняя и нижняя разделительные перегородки 3 и 4 выполнены в виде разнонаправленных косых геликоидов, изготовленных из хорошо смачиваемого диспергированной фазы материала, например фторопласта.

Патрубок 5 ввода смеси ориентирован в направлении движения по спиральному каналу фазы, имеющейся в поступающей смеси в большем количестве. Для разделения эмульсий типа «масло в воде» патрубок 5 ввода смеси ориентирован в направлении винтовой линии перегородки 4 и расположен ниже границы раздела фаз, а для разделения эмульсии типа «вода в масле» патрубок

5 ориентирован в направлении винтовой линии перегородки 3 и расположен выше границы раздела фаз.

В трубе 2 установлен цилиндр 9, соединенный с патрубком вывода воды резьбовым соединением, для обеспечения регулирования положения границы раздела фаз.

Угол наклона витков геликоида выбирается таким образом, чтобы легкая фаза могла всплыть по нижней стороне витка. Оптимальный угол между образующей поверхности геликоида по отношению к оси корпуса составляет 45 . Количество витков геликоида, число заходов и расстояние между ними определяются временем, необходимым для разделения эмульгированной смеси при ламинарном течении потоков.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая по патрубку 5 вода с эмульгированными в ней легкой и тяжелой фазами движется вниз между параллельно и близко друг к другу расположенными витками перегородки 4 тонким слоем. При этом достигается ламинарное движение жидкости через устройство и уменьшается высота оседания и подъема частиц, что способствует ускорению отстаивания фаз.

Частицы легкой фазы, эмульгированной в водном растворе, попадая под нижнюю сторону витка геликоида, изготовленного из материала, смачиваемого легкой фазой, скользя по нему, движутся от периферии к

zo

2$ зо

so центру, а затем вверх и выводятся через патрубок 6.

Частицы фазы более тяжелой, чем водная, оседают на поверхность витков и, скользя по ним, двигаются от центра к периферии вниз, собираются и выводятся периодически через патрубок 8.

Частицы легкой и тяжелой фаз, продвигаясь по поверхности витков геликоида, коалесцируют в более крупные. При этом на поверхности витков с обеих сторон образуются слои тяжелой и легкой фаз, способствующие коалесценции частиц и их отделению от водного раствора.

Очищенная водная фаза поступает в трубу 2 и поднимается вверх, откуда по патрубку 7 самотеком выводится из устройства.

Применение разделительной перегородки, выполненной в виде косого геликоида, позволяет значительно снизить содержание легкой и тяжелой фаз в очищенном водном растворе, а также более рационально использовать объем устройства для гравитационно го расслаивания фаз.

Различное направление спиральных каналов, образуемых верхней и нижней перегородками, и тангенциальное расположение патрубка по направлению движения сплошной фазы обеспечивает ламинарное движение потока смеси в устройстве под действием собственной силы тяжести по направлению винтовой линии геликоидов: для верхней перегородки — снизу вверх в направлении движения легкой фазы (в случае разделения эмульсии типа «вода в масле»), для нижней — сверху вниз в направлении движения водной фазы (в случае разделения эмульсии типа «масло в воде»). В противном случае при одинаковом направлении спиралей верхней и нижней перегородок и нетангенциальном или несовпадающем направлении установки патрубка ввода смеси с направлением навивки спиралей нарушается ламинарное течение потоков, образуются завихрения, особенно между перегородками, приводящие к турбулентному перемешиванию потоков, а следовательно, к снижению эффекта гравитационного расслаивания фаз.

Расположение ввода эмульсии относительно положения границы раздела фаз в зависимости от типа эмульсии направлено на снижение турбулентного перемешивания входящего потока с рабочей жидкостью, находящейся в устройстве, и уменьшение отрицательного влияния плотностных и конвенциальных токов.

Вышеуказанное расположение трубы относительно перегородок и выходных патрубков и наличие цилиндра позволяет регулировать положение границы раздела фаз относительно входного патрубка и обеспечивает непрерывность процесса разделения несмешивающихся жидкостей различной плотности.

753445

Формула изобретения

Составитель В. Берзин

Редактор Л. Курасова Техред К. Шуфрич Корректор О. Ковинская

Заказ 4795/4 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

) l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ1 г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Устройство для отделения масла от воды, включающее вертикальный корпус с патрубками вывода фаз, разделительные перегородки, между которыми размещен патрубок ввода смеси, и вертикальную трубу, установленную концентрично корпусу, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разделения тонкодисперсных нестабильных водомасляных смесей, перегородки выполнены в виде косых разнонаправленных геликоидов, верхняя и нижняя кромки трубы размещены соответственно выше патрубка вывода легкой фазы и ниже разделительных перегородок, устройство снабжено цилиндром, размещенным в труь бе и соединенным с патрубками вывода яоды, а патрубок ввода смеси установлен тангенциально с направлением закручивания смеси по ходу движения фазы, содержащейся в смеси в большем количестве.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндр соединен с патрубком вывода воды резьбовым соединением.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разделительные перегородки выполнены из фторопласта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 476009, кл. В 01 D17/02,,1973.

2. Патент Франции № 2250557, кл. В 01 D 17/02, 1975 (прототип).