Устойство для разделения двух несмешивающихся жидкостей

О П И С А Н И Е (11 860805ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Гониалистических Республик(51) М. Кл.зВ 01 0 17/00 В 01 Р 35/Об присоединением заявки чав Государственный комите 23) Приорит оллетень33.09.81 45) Дата опублик ания описан 2) Авторы ЗСизобретения В, Н, Тимофеев, Ю, С, Веселов и М, Г. ГуськовП Щщ,фя ВИТИ 6.-фь 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ НЕСМЕШ ИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ1носится к ооласти развающихся жидкостей с весом и может быть.истных сооружениях, предотделения, например, от воды при обработке тесодержаш,их нли кичных вод на судах, в химической, электронной,отраслях промышленИзобретение отделения несмеширазным удельнымпользовано в очисназначенных длянефти или жирасоответственно нефросодержащих стомической, нефтехипищевой и другихности.Известно устронесмешивающихсяудельным весом. вен иль тво для очистки двух жидкостей с разным 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 очисгки смесей двухжидкостей с разным удельным весом, например нефтесодержащих вод, что объясняется невысокой эффективностью процесса двухстадийной очистки коалесценцня отстой;невозможность качест ной регенера ции коалесцирующего ф тра непосредственно в устройстве;невозможность оперативного регулирования процесса разделения жидкостей,:Целью изобретения является повыше 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 видетрехслойной зернистой загрузки, помещенной во внешнее электрическое поле, причем, между нижним слоем диэлектрической монодисперсной загрузки и верхним слоем диэлектрической полндисперсной загрузки: помещен слой макропорнстого электропроводного материала, например кокса, а в нижней части отстойника размещен сферический электрофлотационный элемент.зО На фпг. 1 представлено устройство в,65 3разрезе; на фиг, 2 - блок-схема автоматического регулирования процессом разделения,Устройство состоит из корпуса 1 с патрубками 2 входа исходной жидкости, 3 и4 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 9диэлектрических 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 илипеременного тока. В нижней части отстойной:секция 8 размещены сетчатые сферические электроды 13. образуюгцпе электрофлотационный элемент. В верхней частисекции 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 патрубок 16 способствует отводу жидкости с меньшим удельнымвесом из слоя 21.Устройство раоотаег следуюпцм ооразом.Исходная жидкость по патрубку входа 2 поступает в полость секции 7 и далеепроходит через трехслойну 1 о коалесцируюгцую загрузку 9, 10, 11, расположеннуюмежду электродами 12.Коалесцирующая загрузка раоотаетследующим образом.Жидкость с меньшим удельным весом,например нефтепродукт, диспергированныйв жидкости с большим удельным весом, например в воде, проходит вначале черезслой диэлектрической монодисперсной загрузки 9. В этом слое за счет сил неоднородного электрического поля, создаваемогомежду гранулами загрузки размером 1,0 ммпроисходит укрупнение (коалесценция) частиц нефтепродукта в том числе частицколлоидного (10- - 10 7 см) размера.Укрупненные таким образом частицынефтепродукта поступают далее в слой 1 Омакропористого электропроводного материала, например кокса. В этом слое одновременно происходят два процесса коалесцепцши за счет адсороции на поверхностикокса и за счет спл неоднородного электрического поля, создаваемого между гранулами кокса. При этом имеющее местогазовыделение непосредственно на гранулах электропроводного кокса способствуетпроцессу отделения скоалесцированных капель нефтепродукта от поверхности гранул 5 1 О 15 20 25 30 35) 40 45 50 и их транспортированию в следующий слой полидисперсной диэлектрической загруз.ки 11. В слое полидисперсной диэлектриче.ской 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 секциислой 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 жидкостей в устройстве идет процесс непрерывной регенерации коалесцирующей загрузки, который обеспечивается за счет выделения на катоде (нижняя сетка) газовой фазы и последующей флота ции 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, преду- н смотренные на входе и выходе устроиства, выдают непрерывные автоматические сигналы о качестве обрабатываемой жидкости (с концентрации нефтепродукга в воде). Эти сигналы по каналам связи 24 поступа 1 от в интегратор 25, где обраоатываются и реализуются в виде вторичного (управляющего) сигнала, который, в свою очередь, по каналам связи 26 и 2 передается на устройство в виде уточненных параметров электрического поля, например, в виде измененного напряжения па электро5Изменение 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 изобретенияУстройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей, включающее двух- секционный 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 - нз полидисперсных дп.1 О электрических гранул и средним - измакропористого электропроводного материала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР194573, кл. В 63 В 25/08, 1966,/5 горская типограоия Упрполиграфнздата Мособлисполкозга Редактор Н. Пота Заказ 6340 Изд.538ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш Тираж 712омитста СС открь 1 тийкая иаб., д. 4 скгор 3. Тарасо Подписи