Устойство для разделения двух несмешивающихся жидкостей

Устойство для разделения двух несмешивающихся жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <11 860805

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских

Гоииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.79 (21) 2858141/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл."

В 01 D 17/00

В 01 D 35/Об

Государственный комитет ссср по делам изобретений (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (53) УДК 628.337 (088.8) к открытий (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (72) Авторы изобретения

В. H. Тимофеев, Ю. С. Веселов и М. Г. Гуськов èòíå. —, -. ТКХдИ .-,, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ

НЕСМЕШ И ВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к ооласти разделения несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом и может быть.использовано в очистных сооружениях, предназначенных для отделения, например, нефти или жира от воды при обработке соответственно нефтесодержащих нли >киросодержащих сточных вод на судах, в химической, нефтехимической, электронной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки двух несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом.

Устройство состоит из корпуса с двумя секциями, дренажных труб и патрубков для подвода и отвода воды. В одной секции размещен коалесцирующий фильтр, выполненный в виде однослойной зернистой загрузки, например кокса, а другая секция является отстойником. Процесс разделения несмешивающихся жидкостей в этом устройстве происходит в две стадии: вначале — укрупнение частиц, например нефтепродукта, с помощью коалесцирующего элемента, а затем гравитационный отстой в отстойной секции. Разделенные компоненты отводятся раздельно по дренажным трубам.

Недостатками известного устройства являются: невысокое качество очистки смесей двух жидкостей с разным удельным весом, например нефтесодержащих вод, что объясняется невысокой эффективностью процесса двухстадийной очистки коалесценцня отстой; невозможность качественной регенера1ð ции коалесцирующего фильтра непосредственно в устройстве; невозможность оперативного регулирования процесса разделения жидкостей.

:1.1елью изобретения является повыше15 ние качества разделения жидкостей, обеспечение возможности регенерации коалес. цирующего фильтра и оперативного регулирования процесса разделения. Поставленная цель достигается тем, что

20 коалесцирующий фильтр выполнен в виде трехслойной зернистой загрузки, помещен-ной во внешнее электрическое поле, причем, между нижним слоем диэлектрической монодисперсной загрузки и верхним слоем диэлектрической полндисперсной загрузки: помещен слой макропорнстог0 электропроводного материала, например кокса, à a: нижней части отстойника размещен сферический электрофлотационный элемент. зО На фпг. 1 представлено устройство в.

860805

3 разрезе; на фиг. 2 — блок-схема автомати ческого регулирования процессом разделения.

Устройство состоит из корпуса 1 с патрубками 2 входа исходной жидкости, 3 и

4 выхода разделенных жидкостей и патрубка 5 отвода газа. Корпус 1 перегородкой 6 разделен на две секции 7 и 8. В секции 7 размещена трехслойная коалесцирующая загрузка, которая состоит из слоя 9 диэлектрических монодисперсных гранул, например невспененного полистирола, слоя 10 зернистого макропорпстого электропроводного материала, например кокса, слоя 11 диэлектрических полидисперсных гранул, например вспененного полистирола.

Коалесцирующая загрузка расположена между сетчатыми электродами 12, соединенными с источником постоянного или переменного тока. В нижней части отстойной -:секция 8 размещены сетч òûå сферические электроды 13. образующие электрофлотационный элемент. В верхней части секции имеется распределительная решетка 14. По оси секции 8 расположена сборная труба 15 с защитным патрубком 16.

Корпус 1 закрыт крышкой 17, а перегородки 18 и 19 образуют гидравлический затвор 20. Защитный пагрубок 16 способствует отводу жидкости с меньшим удельным весом из слоя 21.

Устройство раоотает следуюпц м образом.

Исходна я жидкость по патрубку входа 2 поступает в полость секции 7 и далее проходит через трехслойную коалесцируюгцую загрузку 9, 10, 11, расположенную между электродами 12.

Коалесцирующая загрузка раоотает следующим образом. жидкость с меньшим удельным весом, например нефтепродукт, диспергированный в жидкости с большим удельным весом, например в воде, проходит вначале через слой диэлектрической монодисперсной загрузки 9. В этом слое за счет сил неоднородного электрического поля, создаваемого между гранулами загрузки размером 1,0 мм происходит укрупнение (коалесценция) частиц нефтепродукта в том числе частиц коллоидного (10 — 10 7 см) размера.

Укрупненные таким образом частицы нефтепродукта поступают далее в слой 10 м акр опор истого электропроводного матепиала, например кокса. В этом слое одновременно происходят два процесса коалесцепцши за счет адсороции на поверхности кокса и за счет спл неоднородного электрического поля, создаваемого между гранулами кокса. При этом имеющее место газовыделение непосредственно на грану лах электропроводного кокса способствует процессу отделения скоалесцированных капель нефтепродукта от поверхности гранул

l0

35)

50 и их транспортированию в следующий слой полидисперсной диэлектрической загрузки 11. В слое полидисперсной диэлектрической загрузки 11 происходит максимальное укрупнение капель нефтепродукта за счет сил неоднородного электрического поля, создаваемого между гранулами этой загрузки, имеющими размер 1,0 — 5,0 мм. При этом имеющее место увеличение размера щелей между гранулами полидисперсной загрузки (за счет увеличения среднего размера зерен) способствует коалесценции капель размером в несколько миллиметров, что повышает качество разделения несмешивающихся жидкостей. В секции 8 одновременно происходят два процесса разделения: под действием гравитационного отстоя и флотацией пузырьками газа, выделяющегося на сферических электродах 13. Сферическая форма электродов 13 обеспечивает повышенное (например, по сравнению с известными плоскими или наклонными электродами) количество газовой фазы, приходящейся на единицу объема обрабатываемой жидкости.

Скопившийся в верхней части секции 8 слой 21 жидкости с меньшим удельным весом отводится на устройства через трубу 15 и патруоок 4, а жидкость с большим удельным весом — через гидравлический затвор 20 и патрубок 3.

Защитный патрубок 16 препятствует попаданию в трубу 15 жидкости с большим удельным весом. В устройстве путем изменения параметров электрического тока на электродах 12 и 13 может быть обеспечено регулирование процесса коалесценции и последующего разделения несмешивающихся жидкостей в секции 8.

Одновременно с процессом разделения я<идкостей в устройстве идет процесс непрерывной регенерации коалесцирующей загрузки, который обеспечивается за счет выделения на катоде (нижняя сеп<а) газовой фазы и последующей флотации частиц нефти пз нижней части элемента — в верхнюю; электрофоретического транспортирования отрицательно заряженных частиц нефти к положительному электроду.

Автоматическое регулирование процесса разделения осуществляют согласно блоксхеме (фиг. 2). Датчики 22 и 23, предусмотренные на входе и выходе устроиства, выдают непрерывные автоматические сигналы о качестве обрабатываемой жидкости (с концентрации нефтепродукга в воде).

Эти сигналы по каналам связи 24 поступают в интегратор 25, где обраоатываются и реализуются в виде вторичного (управляющего) сигнала, который, в свою очередь, по каналам связи 26 и 27 передается на устройство в виде уточненных параметров электрического поля, например, в виде измененного напряжения па электро0805

/У

Г/

4Ы 1

86

Изменение напряжения на электродах коалесцирующего и электрофлотационного элементов приводит к усилению или ослаблению описанных выше эффектов коалесценции и отделения легкой жидкости от тяжелой и может обеспечить поддержание любого требуемого эффекта очистки жидкости в течение всего рабочего цикла.

Формула изобретения

Устройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей, включающее двухсекционный корпус, в одной секции которого размещен коалесцирующий фильтр, а в другой отстойник, дренажные трубы и патрубки входа и выхода жидкостей, отлича ющееся тем, что, с целью повышения качества разделения жидкостей, отстойник снабжен сферическим электрофлотационным элементом, установленным в его нижней части, коалесцирующий фильтр снабжен электродами и выполнен в виде трехслойной зернистой загрузки с нижним слоем пз монодпсперсных диэлектрических гранул, верхним — пз полидисперсных дп10 электрических гранул и средним — из макропористого электропроводного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 194573, кл. В 63 В 25/08, 1966.

Редактор Н. Потапова

Составитель Л, Вузмакова

Техрсд М. Гайдамак

Коррек гор 3. Тарасова

Заказ 6340

Изд. № 538 Тираж 712

ВНИИПИ Государственного комнтста СССР по делам изобретений и открь1тий

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

Подписное

Загорская типограо ня Упрполиграфнздата Мособлисполкома