Способ переработки масловодяной эмульсии и устройство для его осуществления

Способ переработки масловодяной эмульсии и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалнстичесмих

Республик

<и 786858

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 290977 (21)2525551 23-2б (23) Приоритет — (32) 03. 11. 76 (51)М. Кл.

В 01 0 17/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (31) НА-1026 (33) ВНР (53) УДК 621.177 (CG8.8) Оп убли кое ан о 0 7 1 2 8 0 Рюллетен ь Йо 4 5

Дата опубликования описания 10.12.80

Иностранцы

Давид Шегешди и Иштван Лечей (ВНР) (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие

" Хайтомювек эш Фештеберендеэешек дьяра (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЛО-ВОДЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способу переработки масло-водяной эмульсии и устройству для его осуществления и может быть использовано в промышленных системах обезжиривания масло- 5 водяных эмульсий, связанных сильно эмульгирующими химикалиями.

Известен способ переработки масло-водяной эмульсии, включающий подачу эмульсии в сборный резервуар, 10 ее последующее макрофильтрование с возвратом водной фазы в сборный резервуар и отводом концентрата на рециркуляционное отстаивание Я.

Недостатком известного способа 15 является невозможность его использования для разделения сильно свя занных эмульсией, содержащих большое количество загрязнений и нечистот. Причем известный способ трудно 2() автоматизировать из-эа прерывистого хода процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса разделения. Поставленная цель достигается тем,25 что эмульсию подвергают гидроциклонированию, которое осуществляют попеременно с макрофильтрованием, при этом водную фазу, выделенную гидроциклонированием из масляной фазы, возвра- 30

2 шают в сборный резервуар, а масляную фазу подвергают отстаиванию.

Известно также устройство для осуществления способа переработки масло-водяной эмульсии, содержащее сборный резервуар с входным патрубком масло-водяной эмульсии, макрофильтр, циркуляционный трубопровод с насосом, соединяющий сборный резервуар с макрофильтром 12) .

Недостатком известного устройства является невозможность автоматизации осуществляемого в нем способа переработки масло-водяной эмульсии и, следовательно, достижение высокой эффективности ее разделения.

Поставленная цель достигается тем, что оно снабжено гидроциклоном, камерой сбора масляной фазы с перепуском в верхней ее части, отводным трубопроводом и клапаном, при этом один конец отводного трубопровода присоеди-. нен к тангенциальному входному патрубку гидроциклона, другой его конец — к циркуляционному трубопроводу, клапан размещен в иркуляционном трубопроводе между отводным трубопроводом и макрофильтром, а камера сбора масляной фазы соединена с гидроциклоном и установлена под ним.

786858

Целесообразно устройство снабЪ жать источником сжатого воздуха, а камеру сбора масляной фазы расположенной внутри нее конусной воронкой, обращенной меньшим основанием вниз, и соплом, размещенным соосно под нижним основанием воронки и соеди5 ненным с источником сжатого воздуха.

Предпочтительно устройство снабжать датчиками уровня и измерителями мутности, установленными в гидроциклоне и в камере сбора масляной фазы. 30

Целесообразно устройство снабжать подключенным к источнику c>õàòàro воздуха резервуаром с сифоном, а макрофильтр — держателями, при этом резернуар присоединен к отводному патрубку фильтрата макрофильтра, а макрофильтр выполнен в ниде вертикально установленной колонны с на-. бором мембранных элементов, расположенных на держателях. 20

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для осуществления способа переработки масло-водяной эмульсии, на фиг. 2 — разрез A-A фиг. 1.

Устройство состоит из гидроцикло- Я на 1 с тремя отводами, камеры сбора масляной фазы 2, расположенной над гидроциклоном и имеющий н верхней части перепуск 3. Внутри камеры сбора масляной фазы 2 размещена переверну- gg тая конусная воронка 4.

Нижняя кромка воронки выполнена в виде фланца, который присоединен к поверхности камеры сбора масляной фазы. Воронка 4 соединена с гидроциклоном с помощью отверстий 5. Для подачи сжатого воздуха в воронку 4 предусмотрЕно сопло 6, а для сбора загрязнений в нижней части гидроциклона — камера 7 с выпускным штуцером

8 и клапаном 9. В нижнюю коническую часть гидроциклона выступает стояк

10, присоединенный к трехходовому крану 11, а над стояком размещен отбойник. К.тангенциальному входному патрубку гидроциклона приСоеди- 4 нен отводной трубопровод 12. Через трехходовой кран 11 к питающему трубопроводу 13 с клапаном 14 подключен сборный резервуар эмульсии 15.

Камера сбора масляной фазы 2 через перепуск 3 соединена с отстойным баком 16, в верхней части которого размещен штуцер отвода масла 17, а в .нижней †.штуцер отвода водяной эмульси 18, имеющей большой удельный вес.

Штуцер 18 посредством клапана 19 и насоса 20 соединен со средней частью сборного резервуара 15. В нижней части гидроциклона 1 и в верхи>ей части камеры сбора масляной фазы 3 расположены измерители мутности 21 и 22 40 соответственно, а также уровнемер

23. Измерители мутности 21 и 22, а .также уровнемер 23 через управляющий орган 24 электрически подсоединен к исполнительному элементу клапана 25 блока макрофильтров 26 и к клапану

14 сборного резервуара 15. В верхней и нижней частях отстойного бака 16 располо>кены измерители мутности 27 и 28, которые также через у >равляющий орган 24 электрически соединены с исполнительным элементом клапана

14 или насоса 20. Фильтрат из макро фильтра 26 отводится по трубопроводу

29 с клапаном 30 и трехходовым краном 31 в резервуар 32. К резервуару

32 подсоединен трубопровод подач и регенерирующих средстн 33, а также трубопровод подачи сжатого воздуха 34 с клапаном наддува 35. Резервуар 32 через трубопровод 36 и трехходовой кран 37 подсоединен к штуцеру регенерации 38 макрофильтра 26.

В резервуаре 32 расположены датчики уровня 39, соединенные с исполнительным элементом клапана и трехходоных кранов 31, 35, 37 через усилительное устройство (на черте>ке не показано).

Отводной трубопровод 12 гидроциклона 1 подсоединен к циркуляционному трубопроводу 40, содержащему рециркуляционный насос 41, регулятор давления 42 и клапан 25. Макрофильтр

26 выполнен в виде вертикально установленной колонны с набором мембранных элементов 43, расположенных на держателях 44.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащая разделению эмульсия из сборного резервуара 15 через клапан 14, питающий трубопровод 13 трехходовой кран 11 с помощью рециркуляционного.насоса 41 по трубопроводу 12 поступает в гидроциклон — и заполняет его и камеру сбора масляной фазы 2 до верхнего перепуска 3.

После открытия клапана 25 сжатого воздуха циркуляционного трубопровода 40 посредством медленного дрос- селирования клапана отводного трубопровода 12 в макрофильтре 26 устанавливается требуемое давление и жидкость совершает круговое движение по циркуляционному трубопроноду 40.

В гидроциклоне 1 жидкость приобретает вращательное движение и--под действием центробе>кных сил разделяется, частицы загрязнений собираются в камере 7, откуда посредством кратковременного открытия клапана 9 на выпускном штуцере 8, периодически отводятся. Обогащенная, маслом жидкость под действием сжатого воздуха, подаваемого через сопло 6, попадает через воронку 4 в камеру сбора масла

2. При этом чистое масло всплывает вверх, а эмульсия осаждается на дне камеры и,через отнерстия 5, расположенные между нижним фланцем конусной воронки 4 и корпусом камеры сбора масляной фазы, поступает внонь н гидроциклон. Из гидроциклона по цир786858 куляционному трубопроводу 40 эмульсия поступает в макрофильтр 26, на мембранах 43 которого происходит отделение масла от воды и эмульгирующих химикалиев (поверхностноактивных веществ), и очищенное масло вновь возвращается в гидроциклон 1.

Коэффициент полезного действия макрофильтра ухудшается при достижении концентрации масла в нем от

50 до 60% скачкообразно. Для устранения этого измеритель мутности при достижении 50Ъ концентрации масла дает импульсный сигнал на его включение, выключает датчик уровня 23 иэ управления и берет управление на себя. Если измеритель мутности 22 устанавливает наличие концентрации масла, которое должно переводиться в отстойный бак, он через управляющий орган 24, исполнительные элементы клапана 14 и трехходового крана 11 увеличивает подачу иэ сборного резервуара 15, включает запирание клапана 25 макрофильтра 26 из круга .циркуляции и заставляет эмульсию циркулировать через отводной трубопровод 12. Вследствие этого в камере сбора масляной фазы 2 непрерывно увеличивается уровень жидкости и жидкость с большим содержанием масла через перепуск 3 перетекает в отстойный бак 16.

Концентрация масла в жидкостИ, находящейся в гидроциклоне, снижается и при показаниях измерителя мутности 27, соответствующих 50Ъ концен-. трации масла, управление от датчика уровня 23 отключается.

В отстойном баке 16 на дне осаждаются частицы масла, связанные с эмульгирующими средствами. Относительно чистое масло через штуцер

17 непрерывно отводится иэ отстойного бака 16.

Если водный раствор в отстойном баке 16 снизится до уровня, при котором измеритель мутности 28 уже не покажет наличия циркуляции жидкости, последний дает импульсный сигнал, благодаря которому управляющий орган 24 выключит насос 20 и одновременно закроет клапан 19 в соединительном трубопроводе, через icoTopbIfl отводится водная эмульсия.

Надежная работа макрофильтра 26 обеспечивается встроенным в циркуляционный трубопровод 40 элементом ограничения давления 42. С мембран

43 макрофильтра 26 в известные промежутки времени следует удалять загрязнения и регенерировать их с помощью дезинфенкционных средств.

Перед регенерацией трехходовой кран 37 закрыт. Регенерирующие средства через трубопровод 33 наполняют резервуар 32 до верхнего датчика уровня 39, после чего закрывают клапан на трубопроводе 33. При этом

15 электрический сигнал с верхнего датчика уровня 39 запирает трехходовой кран 31.

B начале обратной промйвки макрофильтра .26 открывается трехходовой клапан наддува 35 трубопровода сжатого воздуха 34 и после открытия клапана 37 и трубопровода циркуляции сжатый воздух нагнетает регенерирующие средства внутрь макрофильтра 26. Если уровень жидкости в резервуаре 32 снизится до среднего датчика уровня

39, то управляющий орган 24 по сиг-. налу этого датчика открывает клапан

37 и закрывает клапан 30 так, что фильтрат выжимается обратно через мембраны макрофильтра 26.

Таким образом, благодаря данному способу переработки масло-водяной эмульсии и устройству для его осуществления, достигается автоматизированное непрерывное механическое разделение выпадающих в прожлаленных установках по обезжириванию сильно связанных масло-водяных эмульсий. При этом мас35 ло-водяные эмульсии не только разлагаются на компоненты но и обезжиривающйй раствор годится для повторного применения, а отделенное масло очищается в такой степени, что моЗО жет применяться повторно без предварительной обработки.

Ф

При способе, согласно изобретению, с помощью мембраны макрофильтра из водной эмульсии со связанными в ней с поверхностно-активными веществами частицами масла отделяется боль" шая часть воды и поверхностно-активных веществ. Благодаря этому уменьшается эмульгирующее действие химикалиев в остающейся эмульсии так, что при последующем гидроциклонировании о высоким коэффициентом полезного действия следует дальнейшее отделение масляной фазы и одновременно введенных в циркуляцию эмульсии тверg5 дых составных частиц, таких как загрязняющие материалы или механические примеси, которые отделяются особо. Благодаря этому из проходящей циркуляцию эмульсии и тем самым иэ выделенного макрофильтром фильтрата, а также и иэ масляной фазы простейшим образом удаляются нежелательные при повторном применении посторонние вещества. Выделяющаяся иэ гидроциклона масляная фаза подвергается рециркуляционному отстаиванию, причем, фаза, отстоенная из масляной фазы, вновь вводится в циркуляцию эмульсии. Тем.самым, простейшим образом осуществляется даль6О нейшая ее обработка. Выделенная из гидроциклона масляная фаза может перера— батываться дополнительно в отстойном баке, из которого осадок вновь направляется в вырабатываемую эмульЯ сию.

786858

Для управления клапанами применя-. ются датчики измерения мутности, из которых один расположен в камере сбора масляной фазы и при установлении максимального значения концентрации масла в круге циркуляции выключает макрофильтр, тогда как дру5 гой измеритель мутности находится в верхней части улавливающего резервуараа и снов à включает макрофильтр в круг циркуляции как только достигнута максимальная величина концентрации. При этом возможна автоматическая,. зависящая от загрязнения мембраны или от отводимого фильтрата, очи,стка или регенерация макрофильтра, вы полненного в виде вертикально установ-!5 ленной колонны с набором мембранных элементов, расположенных на держателях.

Формула изобретения

1. Способ переработки масло-водяной эмульсии, включающий подачу эмульсии в сборный резервуар, ее последующее макрофильтрование с возвратом водной фазы в сборный резервуар и отводом концентрата ни рециркуляционное отстаивание, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с.целью повы.шения эффективности процесса разделения, эмульсию подвергают гидроциклонированию, которое осуществляют попеременно с макрофильтрованием, при этом водную фазу, выделенную гидроциклонированием из масляной фазы, 35 возвращают в сборный резервуар, а масляную фазу подвергают отстаиванию.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее сборный резервуар с входным патрубком масло-водяной эмульсии,.макрофильтр, циркуляционный трубойровод с насосом соединяющий сборный резервуар с макрофильтром, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено гидроциклоном, Камерой сбора масляной фазы с перепуском в верхней ее части, отводным трубопроводом и клапаном, при этом один конец отводного трубопровода присоединен к тагг .циальному входному патрубку гидроциклона, другой его конец — к циркуляционному трубопроводу, клапан размещен в циркуляционном трубопроводе между отводным трубопроводом и макрофильтром, а камера сбора масляной фазы соединена с гидроциклоном и установлена н ад ним.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжеНо источником сжатого воздуха, а камера сбора масляной фазы — расположенной внутри нее конусной воронкой, обращенной меньшим основанием вниз, и соплом, размещенным соосно под нижним основанием воронки и соединенным с источником сжатого воздуха.

4. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчиками уровня и измерителями мутности, установленными в гидроциклоне и в камере сбора масляной фазы.

5. Устройство по нй,2,3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено подключенным к источнику сжатого воздуха резервуаром с сифоном, а макрофильтр — держателями, при этом резервуар присоединен к отводному патрубку фильтрата макрофильтра, а макрофильтр выполнен в виде вертикально установленной колонны с набором <ембранных элементов, расположенных на держателях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2444159, кл. В 01 0 17/04, 1975.

2. Патент ФРГ 9 1642863, кл. В 01 D 17/04, 1975 °

786858

Составитель Э. Яшкова

Редактор Л. Курасова Техред Е,Гаврилешко

Корректор Л. Иван

Заказ 8873/б4 Тираж 809

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгОрод, ул. Проектная, 4