Устройство для подготовки нефти (нефтепродуктов) к анализу

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (НЕФТЕПРОДУКТОВ) К АНАЛИЗУ, содержащее корпус, вращающуюся отстойную камеру, отделенную от нее 12 коаксиально расположенным цилиндром смесительную камеру, входные и выходные штуцеры, отличаю щеес я тем, что, с целью повышений эф-, фективности экстракции и разделения фаз, смесительная, камера снабжена коаксиально расположенной тру.бой, установленной с зазором относительно дна отстойной камеры, и кольцевыми дисками, размещенными в чередующейся последовательности по высоте на наружной поверхности трубы и внутренней поверхности цилиндра, который установлен с возможностью вертикального перемещения, а отстойная камера выполнена в виде чаши со стенками из пористого материала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зя,0 В 01 D 11 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 fl

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538292/23-26 (22) 10.01.83 (46) 23.11.84, Вюл.¹ 43 (72) К,С.Ляпин (71)Тбилисское научно-производственное.объединение "Аналитприбор" (53) 66.061.5(088.8) (S6) 1. Патент Великобритании № 14308?2, кл. В 01 D 29/10, 1976, 2. Патент США № 3894949„ кл. В 01 D21/26,, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 602204, кл. В 01 D 11/02, 1977. .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

НЕФТИ (НЕФТЕПРОДУКТОВ) К АНАЛИЗУ, содержащее корпус, вращающуюся отстойную камеру, отделенную от нее

„.SU„„1124998 А коаксиально расположенным цилиндром смесительную камеру, входные и выходные штуцеры, о т л и ч а ю щ е е —, с я тем, что, с целью повышения эф-. фективности экстракции и разделения фаз, смесительная. камера снабжена коаксиально расположенной трубой, установленной с зазором относительно дна отстойной камеры, и кольцевыми дисками, размещенными в чередующейся последовательности по высоте на наружной поверхности трубы и внутрен. ней поверхности цилиндра, который установлен с возможностью вертикального перемещения, а отстойная камера выполнена в виде чаши со стенками из пористого материала.

1124998

Изобретение относится к анализу жидких сред, а более конкретно к устройствам для подготовки водных растворов к анализу, и может быть использовано в промьппленности, заводских лабораториях и научно-исследовательских институтах, где необходимо отделять нефть (нефтепродукты) от мелкодисперсных (например, песокl материалов для дальнейшего ее анали- 1б за, Известно устройство для отделения текучих -суспенэий (11.

В нем отсутствуют .элементы, обеспечиваюище интенсивное перемешивание, 15 экстракцию иэ дисперсного материала и полное отделение двух несмешивающихся жидкостей.

Известен также сепаратор для разделения двух жидкостей разной плотности и отделения содержащихся в них твердых частичек, содержащий два открытых сверху резервуара, которые расположены один над другим, сообщаются между собой несколькими кана лами и имеют трубопроводы для подвода и отвода исследуемой смеси и разделенных по удельному весу компонентов.

Кроме того, имеются выходные отверстия дпя удаления твердых частиц. В верхнем резервуаре имеется устройство для олова, расположенное выше входно,го отверстия для слива более легкой жидкости, внизу нижнего резервуара имеется сливное отверстие для сброса тяжелой жидкости L23, 35

Основным недостатком этого сепаратора является то, что разделение происходит путем гравитационного отстоя двух жидкостей и твердых час40 тичек, что не позволяет полностью их отделить эа счет переходной зоны °

Кроме того, в нем исключается процесс экстракции и перемешивания, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

45 к изобретению является экстрактор для системы жидкость — жидкость— твердое тело, содержащий смесительную камеру, отстойную центрифугу, мешалку, снабженную регулятором уров- 50 ня раздела фаэ, выводным узлом (выходным штуцером) и заборными трубками (входными штуцерами).

Экстрактор работает следующим образом, 55

Зная плотность компонентов, устанавливается регулятором раздела фаэ уровень раздела. Компоненты через патрубок подаются в камеру смешивания и после перемешивания через транспортирующее устройство поступают в камеру отстоя, где происходит их разделение под действием цен— тробежных сил. Отсепарированная легкая жидкость, переливаясь через кольцевую перегородку, поступает в отборную камерууоткуда через заборные трубки удаляется из аппарата. Тяжелая жидкость через отверстие поступает в зазор между барабанами и переливается в отборную камеру, откуда выводится так же как легкая жидкость. Твердый осадок поступает на стенку внешнего барабана, так как скорость вращения внешнего. барабана отличается от скорости наружного, то осадок транспортируется шнеком вниз и через окно удаляется. Аппарат, при соответствующей настройке регу лятора уровня раздела фаз и направленного вращением барабанов, может работать в качестве отстойной центрифуги непрерывного действия для раздела-суспенэии и эмульсии (3.).

Недостатком известного экстрактора является то., что центробежное раз,деление не дает полного и однозначного отделения жидкостей и твердой дисперсной фазы. Даже зная плотность

Компонентов, практически йевоэможно установить регулятор раздела фаэ, что вызывает заброс одной фазы в другую при разделении. Эти недостатки понижают точность и качество раздела, что отражается на анализе и конечном результате, Цель изобретения — повышение эффективности экстракции и разделения фаз.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подготовки нефти (нефтепродуктов) к анализу, содержащем корпус, вращающуюся отстойную камеру, отделенную от нее коаксиально расположенным цилиндром смесительную камеру, входные и выходные штуцеры, смесительная камера снабжена коаксиально расположенной трубой, установленной с зазором относительно дна отстойной камеры, и кольцевыми дисками, размещенными в чередующейся последовательности по высоте на наружной поверхности трубы и внутренней поверхности цилиндра, который установлен с возможностью вертикального перемещения, а отстойная камера вы—

3 11249 полнена в виде чаши со стенками из пористого материала, На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого на платформе 2 установлена чаша 3 с приводом 4. Дно чаши покрыто фторопластом 5, а стенкипористым фтороп."астом 6. По оси чаши в крышке 7 установлен цилиндр .8 с входными штуцерами 9-11, соответственно для ввода дисперсного мате риала, воды для разбавления и растворителя, По оси симметрии цилиндра установлена труба 12, связанная с источником разряжения. Цилиндр соединен с тягами 13, обеспечивающими его вертикальное перемещение от привода (например, электроплита ). На внутренней рабочей поверхности ци-, линдра размещены кольцевые диски 14, а на наружной поверхности трубы— кольцевые диски 15.

Устройство работает следующим образом.

Через выходной штуцер 9 подается доза исследуемого дисперсного материала (например, песка ), через штуцер 10 — доза технически чистой, свободной от нефти (нефтепродуктов ) 0 воды, а через штуцер ll — доза растворителя (например, СС1 < ), при этом цилиндр 8 находится в нижнем положении и герметично установлен на дне чаши 3. Включается привод 4 и чаша

3 вместе с цилиндром 8 приводится

so вращательное движение, Кольцевые диски 14 и 15 обеспечивают инI тенсивное перемешивание первоначаль. ной механической смеси — дисперсного материала с нефтью, воды и растворителя. Через 1 — 3 мин (в зависимости от концечтрации нефти в песке и от вида нефти и нефтепродукта) происходит полное растворение нефти в

CCl после чего с помощью тяг 13 поднимается цилиндр 8, образуя зазор между основанием и фторопластовым дном 5. Растворитель СС1 совместно с водой растекаются по стенке чаши 3.

СС1 смачивает пористый фторопласт 5О и, просачиваясь, стекает по внутренней поверхности корпуса 1, неся всю растворенную нефть (нефтепродукты) на анализ.

Мелкодисперсный материал песок, 5i свободный or нефти, нефтепродукты при вращеь ии чаши 3 и наличии воды в ней, собирается в центре чаши, 98 4

Включается устройство, содержащее раэряжение в трубе 12, что вызывает отсасывание воды и песка. Для полного смыва песка периодически два — три раза за цикл в 2-3 мин вводится избыток воды через штуцер 10, Затем при включении отсоса останавливается привод 4 и практически вся вода (находящаяся при вращении и на стенках чаши ) уходит через трубу. 12 в сброс.

Устройство готово для нового цикла.

Остатки воды (даже песка свободного от нефти) не оказывают влияния на последующие циклы отделения нефти от дисперсного материала.

Результаты испытаний показали, что при концентрации в песке до

1000 млн самого тяжелого нефтепродукта (флотского мазута) при скорости вращения чаши 1300 об/мин, через

3 мин происходит экстрагирование на

957 (объем песка 50 см, объем СС1

50 смЗ, объем воды 200 см ). При двухкратном добавлении воды по 500 см песок практически весь уносится с поверхности чаши в процессе отстоя.

В качестве фильтрующего материала используется пористый фторопласт с коэффициентом пористости 50-80XI при диаметре пор 20

Внутренняя рабочая поверхность чаши выполнена по параболе второго порядка, что облегчает равномерное распределение жидкости по всей поверхности фильтровального материала в процессе вращения чаши (ибо при вращении цилиндра сама жидкость занимает в нем форму параболы второго порядка), На анализ поступают частицы размером не более 3 мм (например, песок не более 2 мм), поэтому устанавливается зазор не более 3 мм между трубой и дном чаши, ибо при отсасывании смеси вода — песок в чаше должно оставаться минимальное их количество, хотя остатки не оказывают влияния на следующий цикл. Конструкция устройства позволяет устанавливать и больший зазор.

Устройcòâî компакт.:о и малогабаритио, транспортабельно, малой металлоемкости, просто по конструкции и в изготовлении, легко в обслуживании, надежно и работоспособно, при этом выполняет три операции: интенсивное перемешивание трех компонентов, экстрагирование (растворение нефти, находящейся в песке и в воде после ее добавления в процессе пере3 11.24998 6 мешнванияу и полное отделение раст- В НПО "Аналитприбор" в настоящее ворителя от смеси вода — песок. Все время выпускаются установочные серии операции проходят автоматически в концентратомеров нефти судовые (КНС-. одной чаше, Устройство может быть 201), в кбторых может быть примененспользоваио и при определении кон- 5 но данное устройство. Использование центрации нефти в воде. Тогда водо- приборов контроля концентрации нефнефтяная смесь заливается в цилиндр, ти í дисперсных материалах и в воде зкстрагируется и после поднятия ци- позволяет контролировать недопустилнндра разделяется на пористой стен- мый сброс воды с повышенной конценке, вода отсасывается, а раствори- 10 трацией, что сохраняет флору и фауну, тель поступает на анализ в ИК-фото- повышает качество питьевой и техниметр. ческой воды., Составитель А.Миронов

Редактор Н.Яцола Техред Л.Коцюбняк Корректор М.Демчик

Заказ 8351/6 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4