Способ мембранного разделения жидких систем, содержащих нефтепродукты

(54) СПОСОБ МЕ НИЯ ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТ (57) Сущность из мембранному раз содержащей неф лебания давлени интенсивностью(56) Ю.И. Дытнпроцессы. Теори1986, с. 70 - 71. М 35иноведения им. А,А. алашников, М.А. Клюрский. Баромембраннь я и расчет, - М.: Хими Поставленная цель достигается тем, что в известном способе мембранного разделения жидких систем, содержащих нефтепродукты, включан)щем генерацию колебаний давления в жидкой системе, согласно изобретению, генерацию колебаний давления в жидкой системе ведут с частотой 3618400 Гц и интенсивностью 0,212 Вт/см .На чертеже изображена технологическая схема мембранного разделения жидких систем, содержащих нефтепродукты.Способ осуществляется следующим образом.Из сборника 1 исходная жидкая система насосом 2 подается по трубопроводу и проходит через акустический излучатель 3, установленный в подвижном элементе 4 и попадает в резснансную камеру 5, В акустическом излуча 1 еле происходит генерация колебаний в диапазоне 3618400 Гц и интенсивностью 0,212 Вт/см;Резонансный режим достигается за счет резонансной камеры 5 и подвижного элемента 4, а также путем изменения напорно-расходной характеристики насоса 2 с учетом физических характеристик жидкой системе. В результате акустической обК ) ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к процессам разделения, очистки и концентрирования жидких систем, а также для выделения высокомолекулярных соединений из растворов и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, биотехнологической и медицинской отраслях промышленности, а также в области очистки сточных вод.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятый за прототип способ мембранного разделения жидких систем, содержащих нефтепродукты, включающий генерацию колебаний давления в жидкой системе,Недостатком способа-прототипа является то, что низкие значения частоты колебаний давления в жидкой системе (порядка 1 Гц) не позволяют создать режим резонанса, вследствие чего, способ характеризуется низкой производительностью. Кроме того, вследствие наличия высокой степени концентрационной поляризации в пограничной зоне мембран не обеспечивается высокое качество разделения жидких систем.Цель изобретения - повышение производительности и качества разделения,МБРАННОГО РАЗДЕЛ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИ Ыобретения: в подлежащей делению жидкой системе. епродукты, генерирует коя с частотой 36 - 18400 Гц и 0,2 - 12 Вт/см 2. 1 ил.работки в резонансном режиме происходит турбулизация потока, снижается концентрация веществ в пограничных слоях мембран и приближается к концентрации в ядре потока, что вызывает уменьшение осмотического давления и увеличение движущей силы процесса, увеличивает проницаемость и селективность мембран.Кроме того, в результате акустической обработки происходит очистка поверхности мембран от слаборастворимых солей, механических примесей и других осадков, образующихся в процессе мембранного разделения.На выходе мембранного аппарата пермеат по трубопроводу 7 направляется в сборник пермеата 8, а концентрат направляется по трубопроводу 9 в исходную емкость 1.В случаях использования электроэнергии излучателями (магнитострикционными, пьезокерамическими, электромагнитными) последние подключаются к источнику электроэнергии 10, В тех же случаях, когда используются вихревые или струйные гидродинамические излучатели необходимость в подключении последних к источнику электроэнергии 10 отпадает,Генерация колебаний давления в жидкой системе может производиться как непрерывно, так и периодически в зависимости от проницаемости и селективности мембран и физико-химической характеристики жидкой системы,Настройка мембранного аппарата для обработки жидкой системы вибрационным воздействием в режиме резонанса (в точ числе и нелинейного) осуществляется в два этапа.Этап 1 - грубая настройка, Осуществляется с помощью изменения геометрических размеров аппарата, а также с помощью подвижного элемента 4 резонансной камеры 5, Кроме того, учитывается физическая характеристика данной жидкой системы.Этап 2 - тонкая настройка осуществляется с помощью изменения напорно-расходной характеристики насоса 2.П р и м е р 1, Способ мембранного разделения проводился на отработанном индустриальном масле Исо следующими характеристиками:- кинематическая вязкость 19,6 сСт (определялась по ГОСТ 5985-79),- температура вспышки 144 С (определялась по ГОСТ 4333 - 48):- содержание механических примесей 0,018% (определялась по ГОСТ 6370 - 83);- зольность 0,270(определялась по ГОСТ 1461 - 75);- содержание воды - следы (определялось по ГОСТ 2477 - 65).В качестве мембранного узла использовались углеграфитовые трубки типа НП - 95 (ТУ ЖЦИЦ 757350,005), выпускаемыеВНИИЭИ г. Электроугли, насос БГ 11 - 24 А,бак исходного продукта емкость 200 литров.Температура масла И - 20 составляла70 +3 С, давление на входе мембранного10 узла составляло 0,6 МПа, давление пермеата на выходе - атмосферное, давление концентрата на выходе - 0,22 МПа, Скоростьпотока исходного продукта в проточном канале трубки составляла - 3 м/с. Расход на15 циркуляцию составлял - 48 л/мин,Гидродинамический генератор колебаний возбуждал колебания в жидкой системе с частотой 2500 Гц интенсивностью 2,3ВТ/см 2.20 Производигельность мембранного разделения по пермеату составила 142 л/час.Масло И - 20 после мембранного разделения (пермеат) имело следующие характеристики:25 - кинематическую вязкость 19,8 сСт;- температуру вспышки 121 С;- содержание мехпримесей 0,003%;- зольность 0,0040 ;- вода отсутствует,30 П р и м е р 2, Мембранное разделениесточных вод ванн промывки после обезжиривания деталей гальванических цехов проводилось на металлокерамических трубкахс использованием насоса БГ 11 - 24 А. Пара 35 метры исходного продукта определялисьсогласно соответствующим ГОСТам и дообработки содержание мехпримесейсоставляло 38 мг/л, а концентрация нефтепродуктов 21 мг/л. Температура сточных40 вод составляла 45.2 С, давление на входев мембранный узел - 0,7 МПа, давлениеконцентрата на выходе - 0,24 МПа, давление пермеата - атмосферное, скорость потока сточных вод в центральном проточном45 каналетрубок,5 м/с, Расход на циркуляциюисходного продукта - 50 л/мин. Колебания вжидкой системе генерировалось с частотой7200 Гц и интенсивностью 5,3 Вт/см,Производительность мембранного раз 50 деления составила 5,7 м /сут.После разделения содержание мехпримесей в пермеате составило 3 мг/л, а концентрация нефтепродуктов 2 мг/л,П р и м е р 3. Мембранное разделение55 отработанного моющего раствора ваннобезжиривания типа лабомид с исходнымсодержанием мехпримесей 3436 мг/л и концентрацией нертепродуктов 2180 мг/л проводилось на углеграфитовых трубках с1762993 1,оставитель Г,Калашникоехред М.Моргентал Корректор С.Юс едактор Подписное зобретениям и открытиям при ГК Раушская наб 4/5/ с 1 использованием насоса БГ 11 - 24 А и гидро- динамического генератора колебаний. В процессе разделения температура жидкой среды составляла 53 3 С, давление на входе в мембранный узел составляло 0,8 МПа, давление концентрата на выходе - 0,22 МПа, скорость потока исходного продукта в центральном проточном канале трубок - 3,2 м/с, Расход на циркуляцию исходного продукта - 49 л/мин. Колебания в жидкой системе генерировались с частотой 16200 Гц и интенсивностью 11,2 Вт/см, Производительность по пермеату составила 4,6 м /сут. После разделения содержание мехпримесей в пермеате составило 31 мг/л, концентрация нефтепродуктов 19 мг/л,Проведенные экспериментальные исследования показали, что при мембранном разделении жидких систем, содержащих нефтепродукты, возбуждение колебаний в жидкой системе с частотой менее 37 Гц не создается в пограничных слоях мембран необходимая интенсивность колебаний, а при режиме обработки с частотой выше 18400 Гц Заказ 3406 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, наблюдается быстрое затухание волн вследствие высокого декремента затухания. При интенсивности ниже 0,2 Вт/см не наблюдается снижения степени концентрацион ной поляризации, вследствие чего недостигается высокой степени очистки жидких сред. При интенсивности свыше 12 Вт/см резко возрастают энергетические 10 затраты на осуществление способа и, крометого, наблюдается интенсивное кольматирование механическими примесями пор мембран, приводящее к снижению производительности способа.15 Формула изобретенияСпособ мембранного разделения жидких систем, содержащих нефтепродукты,включающий генерацию колебаний давле-20 ния вжидкойсистеме,отличающийсятем, что, с целью повышения производительности и качества разделения, генерацию колебаний давления ведут с частотой36 - 18400 Гц и интенсивностью 0,2 - 1225 Вт/см,