Способ измерения концентрации нефти и нефтепродуктов в воде и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике анализа жидких и дисперсных сред, а более конкретно к устройствам и способам измере ния концентрации нефти и нефтепродуктов в сливаемых с судов водах. С целью упрощения и сокращения времени анализа устройство дополнительно содержит диспергатор 2 - первичной обработки водонефтяной смеси, нагреватель 3, диспергатор 4 вторичной обработки и двухходовой клапан 9. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. to о: о а: со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (suaG01.1 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3646548/24-25 (22) 27.09.83 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Тбилисское научно-производственное объединение «Аналитприбор» (72) Д. И. Бохуа, В. А. Долидзе, К. С. Ляпин, И. Г. Мосидзе, Г. Л. Себескверадзе и И. Д. Баоаликашвили (53) 535. 24 (088. 8 ) (56) Прибор «Волна — ЗПС» Техническое описание. Завод теплоприбор. Казань, 1976.

Прибор «Осма-32А» Техническое описание. Фирма «Хориба» Япония, 1968.

ÄÄSUÄÄ 1260691 А1 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕ НТРАЦИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В

ВОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике анализа жидких и дисперсных сред, а более конкретно к устройствам и способам измер»ния концентрации н»фти и нефтепродуктов в сливаемых с судов водах. С целью уцро )ения и сокращения времени анализа устройство дополнительно содержит диспергатор 2, первичной обработки водонефтяной смеси, нагреватель 3, диспергатор 4 вторичной обработки и двухходовой клапан 9. 2 с.п. ф-.lbl, 1 ил.

1260691

Изобретение относится к анализу жидких и дисперсных сред, а именно к измерениям концентрации нефти и нефтепродуктов в сливаемых с судов водах (льяльных, трюмных и балластных) и в сбросовых водах нефтеперегонных заводов. Кроме того, способ и устройство могут быть использованы в химической, лакокрасочной и машиностроительной промышленностях.

Целью изобретения является упрощение способа измерения и сокращение времени 1О анализа.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит фильтр 1 для механической очистки, диспергатор 2 первичной обработки, нагреватель 3, диспергатор 4 вторичной обработки, насос-дозатор 5 водонефтяной смеси, насос-дозатор 6 растворителя, устройство 7 для смешивания водонефтяной смеси и растворителя, устройство 8 для отделения воды от растворителя с нефтью, двухходовой клапан 9, емкость 10 с растворителем, фотометрическое устройство !1, емкость 12 для сброса жидкости, электронный блок 13 и вторичный прибор 14.

Сущность способа поясняется на основе результатов экспериментальных исследований.

Чтобы можно было получить грубое усред пение пробы в протоке, размельчить пленки и сгустки, необходимо провести первый этап эмульгирвания: в устройстве для этого используется диспергатор первичной обработки. Последующее термостатирование грубо усредненной пробы анализируемой смеси позволяет устранить влияние нефти любой вязкости на эмульгирование.

Чтобы довести анализируемую пробу до состояния эмульсии, содержащей капельки нефти размером 2 — 10 мкм преимущественно, необходимо провести второй, основной этап эмульгирвания, который осуществляется в диспергаторе вторичной обработки.

Любые другие сочетания диспергаторов и узла термостатирования (нагревателя) приводили либо к отсутствию ожидаемого эффекта эмульгирвания, либо к ошибке определения, значительно превышающей 20Я.

При температуре воды, равной 60 С, сгустки наиболее вязких сортов нефти разрушаются. Поэтому 60 С вЂ” нижний предел допустимого диапазона температур, при которых необходимо осуществлять эмульгирование. Изменение температуры воды от 60 до 70 С не оказывает влияния на функциональную зависимость Д=((С), где Д вЂ” величина оптической плотности среды, С вЂ” содержание нефти, в то же время как при превышении 70 С эта зависимость может меняться.

Диапазон размеров частиц от 2 до 10 мкм выбран из следующих соображений. В слу«ае размеров частиц более 2 мкм интенсив25

55 ность рассеяния не зависит от длины волны падающего света и рассеяние вперед по направлению возбуждающего пучка света становится преимущественным.

Результаты экспериментальных исследований по установлению общих закономерностей, которым подчиняется поглощение света, прошедшего через мутную среду, образуемую водонефтяными эмульсиями, полученными в результате двойного диспергирования с подогревом среды, показали, что при практическом отсутствии частиц нефти, размеры которых более 10 мкм, исследуемая среда подчиняется закономерности мутных сред. Кроме того, не происходит быстрого налипания частичек нефти на стекла проточной кюветы, что является немаловажным фактором при непрерывных процессах.

Область спектра для анализа выбрана от

680 до 700 мкм, поскольку характер спектральных зависимостей в видимой и ближней

И К вЂ” области спектра, снятых с водонефтяных эмульсий, образованных различными сортами нефти, показывает, что с длины волны 680 нм начинает исчезать зависимость величины оптической плотности от длины волны. Выбранный диапазон рабочих длин волн от 680 до 700 нм обусловлен также свойствами источника и приемника света, используемых в фотометрическом блоке (чувствительность к видимому свету).

Способ измерения концентрации нефти и нефтепродуктов осуществляется в устройстве для его реализации, которое работает следующим образом.

Исследуемая проба воды заполняет фильтр 1. Одновременно автоматически двухходовой клапан 9 переводится в положение, обеспечивающее проток жидкости из диспергаторов 2 и 4 в фотометрическое устройство 11. При этом эмульгированная водонефтяная смесь, содержащая механические примеси не нефтяного происхождения, проходит через фотометрическое устройство, сигнал с которого обрабатывается, запоминается и фиксируется во вторичном приборе 14. Затем автоматически включаются насосы-дозаторы 5 и 6 и устройство 7, а двухходовой клапан 9 переключается в положение, обеспечивающее проток жидкости из устройства 8 для отделения воды в фотометрическое устрйство 11. При этом доза эмульгирванной водонефтяной смеси одновременно (CCI ) с дозой растворителя, например СС14, поступает в устройство 7, где происходит интенсивное перемешивание и растворение нефти (нефтепродуктов) в СС14.

Далее смесь воды, СС!4, поглотившего нефть, и всевозможные взвеси поступают в устройство 8, которое имеет перегородку из»ористого фторопласта, которая, смачиваясь

CCI<, пропускает его, а вода со всевозможными примесями сливается в фотометрическое устройство 1. Сигнал с фотомстрического устройства обрабатывается в электI 260691

Формула изобретения

3 ронном блоке 13, запоминается и фиксируется во вторичном блоке 14.

По разности сигналов, полученных при измерении интенсивности светопропускания водонефтяной смеси и воды, определяется концентрация нефти (нефтепродуктов).

1. Способ измерения концентрации нефти и нефтепродуктов в воде, заключающийся в том, что экстрагируют нефть из зафиксированного объема водонефтяной смеси с механическими примесями в фиксированный объем растворителя, разделяют воду и растворитель с нефтью и измеряют величину пропускания излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и сокращения времени анализа, водонефтяную смесь с механическими примесями предварительно диспергируют, нагревают ее до температуры 60 — 70 С, вторично диспергируют смесь до размеров частиц 2 — 10 мкм, измеряют величину про20 пускания излучения водо-нефтяной смесью с механическими примесями, измеряют величину пропускания излучения водой с механическими примесями после экстракции и разделения и по разности полученных значе- 2S ний пропускания излучения судят о концентрации нефти и нефтепродуктов в воде, причем для измерений используют диапазон для волн от 680 до 700 мкм.

2. Устройство для измерения концентрации нефти и нефтепродуктов в воде, содержащее последовательно установленные и соединенные между собой фильтр для механической очистки, насос-дозатор водонефтяной смеси, устройство для смешивания водонефтяной смеси и растворителя, устройство для отделения воды от растворителя с нефтью и фотометрическое устрйство с электронным блоком и вторичным прибором, а также емкость с растворителем, соединенную с устройством для отделения воды от растворителя с нефтью и с устройством для смешивания водонефтяной смеси и растворителя через насос-дозатор растворителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения и сокращения времени анализа, оно дополнительно содержит диспергатор первичной обработки водонефтяной смеси, нагреватель, диспергатор вторичной обработки и двухходовой клапан, диспергатор первичной обработки водонефтяной смеси соединен с фильтром для механической очистки и с насосом-дозатором водонефтяной смеси через нагреватель и диспергатор вторичной обработки, двухходовой клапан соединен с диспергатором вторичной обработки, с устройством для отделения воды от растворителя с нефтью и с фотометрическим устройством, при этом в электронный блок дополнительно введен блок памяти и сравнения, выход которого соединен с вторичным прибором.

1 едактор Н. Горват

:1аказ 5216/37

Составитель В. Калении

Текред И. Верее Корректор В. В) тяг;) Тираж 778 I 1 <) l è )) ë)))(ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и . ol) pb)THH

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, .s. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4