Устройство для отделения масла от воды

О П И С А Н И Е753445ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 2,07.77 (21) 2 И 232 ЩЯЗ с присоединением заявки УЙ -ВО Р 7102 1 ввударвтввввмй квмвтвт ИФР ю двявм яэвбрвтввий к втврмтнйДата опубликования описания 7;08.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ МАС,ЧА ОТ ВОДЫ1Изобретение относится к устройствам длянепрерывного 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 патрубками вывода фаз, разделительные перегород ки, между которыми размещен патрубок ввода масла, и вертикальную трубу, уста новленную концентрично корпусу 21. 2Недостатком 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 нагрузкахограниченных 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 перегоро. док, устройство снабжено цилиндром, размещенным в трубе и соединенным с натруб ком вывода води, а патрубок ввода смеси установлен .тангенциально с направлением закручивания по холу движения фазы, содержащейся в смеси в большем количестве.Целесообразно соединить цилиндр с патрубком вывода воды резьбовым соединением, а раздедительные перегородки выпол. нить из фторопласта,3На 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 Ло 2 зо 40 45 зо 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 наповерхности 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 гравитационного расслаивания фаз,Различное направление спиральных каналов, образуемых верхней и нижней перегородками, и тангенциальное расположениепатрубка 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 направлениидвижения водной фазы (в случае разделения эмульсии типа масло в воде). В противном случае при одинаковом направлении спиралей верхней и нижней перегородоки нетангенциальном или несовпадающем направлении установки патрубка ввода смесис 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 взависимости от типа эмульсии направленона снижение турбулентного перемешиваниявходящего 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 фазотносительно входного патрубка и обеспечивает непрерывность процесса разделениянесмешивающихся жидкостей различнойплотности.В. Берз СоставитТехред К. ШТираж 809рственногообретений Корректор О. КовинскПодписноеСССРнйд. 4/5роектная, 4 Редактор Л. Заказ 4795/4 ЦНИИПИ Госуда но делам н 13035, Москва, Ж илнал ППП кПатенткомитета и откры шская на род, ул. П 1 г. Уж 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 СССР476009, кл. В 01 Р 17/02, 1973.2. Патент франции2250557, кл. В 01 Р 17/02, 1975 (прототип),