Способ обработки масляных эмульсий и устройство для его осуществления

ЯО 1047492 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН З(51) В 01 Р 17/04 С 02 Р 1/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГАл"ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАСЛЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЩЕСТВЛЕ НИЯ.(57) 1. Способ обработки масляных эмульсий с помощью предварительной обработки посредством предварительной очистки и регулировки температуры эмульсии, последующей мембранной фильтрации и окончательной обработки концентрата, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что, масляная эмульсия предвари" тельно очищается флотацией, в частности напорйой флотацией, проводимой одновременно с регулировкой температуры эмульсии.2. Устройство для обработки масляных эмульсий, состоящее из сборного резервуара с обогревательными зле ментами, всасывающей трубы насоса со штуцером для подсоса воздуха, насоса, мембранных отделителей, резервуаров для отделения пены и разложения, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что.в напорном трубопроводе 11 перед мембранными отделителями 3 ответвление 12 трубопровода связано с дроссельным органом 13, который ведет непосредственно ко входу резервуара 4 для отделения пены, на ответвлении 12 имеются два вентиля 14 и 15 или двух. ходовой кран, или другое запирающее приспособление, которые избирательно направляют эмульсию или через ответвление 12, или через мембранные отделители 3 к резервуару 4 для отделения пены, а за желобом 20 для слива пены резервуара для отделения пены установлен резервуар 5 для разложения, имеющий трубу перелива 22, конец которой расположен над его Е дном и которая ведет в сборный резер,вуар 1, и снабженный выпускным краном 23 примерно .на половине высоты,а также смотровым окном 24. (3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вентили Я 14 и 15 являются магнитными и связаны с регуляторои 16, который, в основном, содержит омываемый эмульсией контактный термометр 17, реле переключения магнитных вентилей 14СР и 15, а также реле включения отопительных элементов 7 сборного резервуара 1,4. Устройство по п,1, о т л и в . ,3 Ь ч а ю ц е е с я тем, что желоб 20 для слива пены является отапливаемылл,Й или за ним размецается отапливаемый Я канал, находящийся между желобом 20 для слива и резервуаром 5 для разложения,3Изобретение касается способа иотносящегося к нему устройства дляпорционной обработки масляных эмульсий, в которой проводятся предварительная обработка, мембранная фильтрация и окончательная обработка.Оно предусмотрено для обработки охладителъно-смазывающих средств, негодных к дальнейшему употреблению,может, однаков такой же мере применяться для обработки других эмульсий из минеральных, растительныхили животных масел.Известны способы обработки эмуль. -сий, которые предусматривают предварительную обработку эмульсий,применение мембранной фильтрации иокончательную обработку концентратас цельй дальнейшего обогащения маслом. В отдельности отстаивание, сепарация, фильтрация и предварительное удаление масла посредством химического разрушения эмульсии известны как ступени предварительной очистки, Кроме того, в большинстве случаев должна проводиться регулировка температуры эмульсии, чтобы мембранная фильтрация протекала в оптимальных условиях,Комбинированные с предварительнойи окончательной обработкой методымембранной фильтрации предусматривают порционное концентрирование эмульсии до некоторого определенного содержания масла и последующий выпуск.всего накопившегося в устройстве концентрата.Прочие способы мембранной фильтрации, также пригодные для обработкимасляных эмУльсий, работают без соответствующей предварительной и окончательной обрабОтки эмульсии или маслосодержащего продукта.В качестве окончательной обработкис целью дальнейшего обогащения масломизвестны также отстаивание, сепарация, химическая обработка и выпаривание. Установки для них состоят из отдельных агрегатов, через которые носмледовательно протекает эмульсия и ко-.торые снабжены соответствующими устройствами для перевода с одной ступени на другую.Однако предварительная очисткаотстаиванием требует большой продолжительности контакта, т.е. резервуаров больших размеров, и, кроме того,часто дает неудовлетворительный эффект, Сепарация и фильтрация связанысо сложной технической аппаратурой.Фильтрация часто приводит, кроме то"го, к быстрому склеиванию фильтрую-щего материала. Предварительное Удли.нение масла посредством химическогоразрушения связано со значительнымизатратами и ставит под вопрос преследуемое мемЬранной фильтрацией повышение эффективности. Поскольку предварительная обработка в большинст,ве случаев должна в себя включать ирегулировку, температуры эмульсии,при которой с другой стороны не мо 5гут одновременно проводиться способыпредварительной очистки, следует расматривать ступени предварительнойочистки как требующие больших затрат,Поведение эмульсии во времямембранной фильтрации сильно зави 10 сит от успеха предварительной очистки, так что уменьшению затрат с одной стороны противопоставляетсяих увеличение с другой стороны.Опорожнение и промежуточное складирова"ние концентрата повышает общую стоимость способа. При испытаний известных способов мембранной фильтра"ции при обработке масляных эмульсийбез предварительной обработки эффективность устройства понижается недопустимо быстро. Это относится к одно- .му из шагов предварительной обработки.Отказ от окончательной обработки концентрата приводит к относительно вы 5 сокому содержанию воды в получаемомконцентрате, что мешает дальнейшейобработке или удорожает ее. Известны ступени окончательной очисткиотстаиванйе, сйпарация и химическаяобработка имеют те же недостатки,которые перечислены для ступенейпредварительной очистки. Выпаривание является способом, требующим большого количества энергии, и которыйстановится тем дороже, чем больше35 воды содержится в концентрате. недостаток известных агрегатов для предварительной обработки, мембраннойфильтрации и окончательной обработки состоит в том, что между отдель-.40 ными ступенями обработки не имеетсяфункциональной связи, так что,использование имеющегося оборудования какдля предварительной обработки, так идля мембранной фильтрации невозможноЭто повышает затраты при сооружениитаких устройств, Устройства для проведения известных способов должныэксплуатироваться в соответствии сотдельными шагами этих способов изанимают много места, дорогие итребуют больших затрат на обслуживание,Цель изобретения - создание эффективного и экономичного в эксплуатации способа и устройства для обработки масляных эмульсий.Задача состоит в комбинированииизвестного способа мембранной фильт- .рации, работающего с постояннымудалением обогащенной маслом пены, сбО предварительной обработкой эмульсиии окончательной обработкой концентрата, так чтобы становилось излишнимпорционное опорожнение установки,что при предварительной обработке65,одновременно с более эффективной предоварительной очисткой происходит ре-гулировка температуры эмульсии,чтоблагодаря окончательной обработкелегко образуется сильно обогащенныймаслом концентрат и требующееся дляпредварительной и окончательной обработки оборудование использоватьтакже во время мембранной фильтрации. Устройство должно обеспечиватьпроведение способа простыми техническими средствами, а также при невысоких затратах площади и на обслуживание,Масляная эмульсия предварительно очищается посредством флотации,предпочтительно напорной флотации,причем одновременно производитсярегулировка температуры, вслед заэтим проводится известным способоммембранная фильтрация по МР 148859,характерным отличием которой является постоянная подача газовой струик загрузочному потоку перед входомв насос и отделение пены от загрузочного потока на выходе из мембранногоотделителя, и что получаемая.в процес р 5се предварительной очистки и мембранной фильтрации обогащенная маслом пена окончательно обрабатывается, попадая в резервуар для разложения, сток которого отводится обратно в эмульсию, н то время какполучившаяся более легкая фаза послесбора в большем количестве выпускается и поступает на дальнейшее использование.Устройство состоящее из сборногообогреваемого резервуара, всасывающего патрубка со штуцером для подсоса воздуха, насоса, напорного трубопровода, мембранного отделителя,дроссельного органа, резервуара для 40отделения пены и резервуара для разложения,устройство содержит в на -порном трубопроводе ответвление сдроссельным органом, которое ведетнепосредственно к резервуару для отделения пены, а также запирающее приспособление, например двухходовойкран или для открывающихся по очереди вентиля, которые ведут потокэмульсии избирательно через отделители или через ответвление к резервуару для отделения пены. Отводящийжелоб резервуара для отделения пенырасположен перед резервуаром для разложения, в котором есть примерно наполовине высоты запираемый выпуски вблизи дйа резервуара - вход втрубу перелива, которая впадает всборный резервуар. Для предварительной обработки поток эмульсии сквозьзапирающее приспособление пропускается через отверстие .в резервуардля отделение пены. Насос всасываетэмульсию и воздух, уплотняет и перемешивает обе среды, у дроссельногооргана в ответвлении происходит раз ряженне, используемое н резернуаредля отделения пены с целью флотациипри которой с пеной отделяются масло и частицы загрязнейия, Посредством включения обогрева н сборномрезервуаре в процессе преднарительной очистки происходит одновременно регулировка температуры эмульсии,После скончания предварительной обработки запирающее приспособление ннапорном. трубопроводе переключаетсятак, что направление потока протекает через отделительные устройстваи принадлежащий к резервуару для отделения пены дроссельный орган. Установившееся состояние обеспечиваетпроведение предлагаемого способамембранной фильтрации.Полученная при предварительнойобработке и мембранной фильтрациипена течет н последующий резервуардля разложения. Образуется сильнообогащенный маслом концентрат, которыйвсплывая,отделяется от остаточной эмульсии. Труба перелива отводит остаточную эмульсию в сборныйрезервуар, Запирающийся выпуск содей.стнует порционному отбору сильно обо.гащенного маслом всплывшего слоя.Преимущественное оформление приспособления достигается тогда, когдазапирание в напорном трубопроводеосуществляется автоматизированнымэлементом, например посредством двухмагнитных вентилей и одноГо подсоединенного регулятора с контактнычтермометром, реле включения дляуправления магнитным вентилем и длявключения и выключения обогревательных элементов, Такое автоматическоепроведение всего способа без ннеинихвоздействий обеспечивается поскольку переключение с предварительнойобработки на мембранную Фильтрациюобеспечивается уже посредством переключения запирающих приспособлений в напорном трубопроводе и отключения регулировки температуры.Отводящий пены желоб снабжаетсяобогревом или между отводящим пенужелобом и резервуаром для разложения оборудуется обогревавший канал.Разложение пены и обогащение масломн резервуаре для разложения таким.образом улучшаются.На чертеже схематично изображеноустройство для обрабстки маслянойэмульсии, использованной для режущих инструментов,Сборный резервуар 1 вместительностью около 0,6 мз и смонтированныена сборном резервуаре 1 узлы - самовсасынающий центробежный насос 2,мембранные отделители 3, резервуардля отделения пены 4 объемом 0,1 м3и резервуар для разложения 5 объемом 0,06 м - являются основными1частями установки.Сборный резервуар 1 снабжен ситовой насадкой б и обогревательным элементом 7, Всасывающий патрубок насоса 8 имеет штуцер для подсоса воздуха 9, ксторый с целью контроля за количеством воздуха, снабжен ротаметром 10, На напорном трубопроводе 11 расположено ответвление 12, содержащее дроссельный вентиль 13 и впадающее в резервуар для отделения пены.Магнитным вентилем 14 на входеответвления 12 и магнитным вентилем 1,5 в напорном трубопроводе 11 после ответвления 12 создается требуемыйзапор для избирательного прохождения через ответвление 12 или через мембранные отделители. К магнитным вентилям 14 и 15, а также обогревательным элементам 7 подсоединен регулятор 16, В основном он состоит из контактного термометра 17, который установлен в круговороте эмульсии, и включающих реле, которые открывают магнитный вентиль 14 при падении температуры ниже необходимой,закрывают магнитный вентиль 15 и включают обогрев, По достижении требуемойтемпературы последовательность включений протекает в обратном направлении.Резервуар для отделения пены 4снабжен у входа решеткой для стабилизации течения 18, приспособлениемдля удаления, пены 19, наклонным желобом для слива пены 20 и трубой перелива 21 для отделенной от пены эмульсии. Желоб для слива пены 20 впадает в ра.сположенный за ним резервуар для разложения 5. В нем естьнапротив пуска пены переливная труба 22, оканчивающаяся вблизи дна резервуара и ведущая в сборный резервуар 1, а также примерно на половине высоты находится кран выпуска23. У смотрового окна 24 помещеныметки, которые указывают диапазон,допускающий или требующий выпускавсплывшего слоя.Для проведения способа сборныйрезервуар 1 наполняется эмульсиейчерез ситовую насадку б. Грубыезагрязнения задерживаются ситовой насадкой б. Поскольку температура вводимой масляной эмульсии ниже требуемой температуры (около 30 С), послевключения установки открывается магнитный вентиль 14, закрывается магнитный вентиль 15 и включается отопление. Эмульсия, всасывается, смешиваясь с воздухом, уплотняется и направляется после разряжения" в дроссельном вентиле 13 в резервуар для отделения пены, Посредством этого происходит предварительная очистка флотацией и одновременно регулировка температуры. По достижении тре" буемой .температуры. предварительная1 О обработка заканчивается. Посредствомрегулятора 16 автоматически дости- гается переход к известному методу мембранной фильтрации. Получающаяся при предварительной обработке и при мембранной фильтрации обогащенная маслом пена направляется посредст" вом приспособления для удаления пены 19 в желоб для перелива пены 20 и попадает в резервуар для разложения 5 для окончательной обработки. Здесь уже обогащенная маслом пена разлагается до значительно более обогащенного маслом концентрата и остаточной эмульсии. Таким образом требующееся для предварительной и окончательной обработки оборудование в значительной мере используютсятакже во время мембранной фильтрации, Остаточная эмульсия попадаетобратно в сборный резервуар 1, кон- ЗО центрат выпускается после накоплениясоответствующего количества масла.В процессе проведения способа мембранной фильтрации постоянно уменьшается находящееся в сборном резерЗ 5 вуаре 1 количество эмульсии, покасодержимое резервуара не будет переработано, Поскольку на эмульсии в процессе обработки постоянно извлекаются масло и другие содержащиеся веще 40 ства, не происходит неотвратимогокак,при других известных способах коццентрирования эмульсии до таких концентраций, которые запрещают дальнейшее пребывание в устройстве 45 и требуют опорожнения. Поэтому впротивоположность известным способам после отработки содержимого резервуара и проводимой промывки мембранных отделителей 3 сборный резервуар сразу снова заполняется следующей порцией масляной эмульсии и спо,соб повторяется.Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.1047492 Составитель Техред Т,фа едневаКоррек актор Т.Перфенова Мак и илиал ППП "Патент", гУжгород, ул, Проектна Заказ 7797/5 ВНИИПИ Го по дела 113035, Мос