Установка для ультрафильтрационного разделения высокоустойчивых эмульсий

 

Изобретение относится к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей , сбрасываемых в процессах металлообработки , путем их ультрафильтрациоиной обработки в аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами для выделения из эмульсий концентрированных нефтепродуктов и предотвращения их сброса в окружающую среду и позволяет повысить эффективность процесса . Установка включает сборник 1 эмульсии, емкость 5 системы циркуляции , циркуляционный насос 6, сепаратор 14, трубчатые фильтрующие элементы 7 с введенными в напорные клапаны микросферами. Коаксиально фильтрующему элементу 7 расположен соленоид 8, закрепленный на маточной гайке, размещенной на винте 9 с широкоходовой резьбой , соединенном с приводом 11 его вращения, а в качестве микросфер использована гуммированная загрузка из спеченного феррита бария, намагниченная до насьпдения. Интенсивные колебательные движения сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны турбулизируют поток разделяемой эмульсии, предотвращая тем самым концентрационную поляризацию и повышая эффективность процесса. 2 ил. i (Л 00 16 77 / / ft

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (SD 4 В 01 D 35/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4015210/28-26 (22) 29.01,86 (46) 30.09.87. Бюл. М - 36 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам (72) В.В.Ковалев, M.Н.Судварг, Б.К.Бурка, Г,П.Макаров и И.Б.Гандзюк (53) 663.63.067 (088.8) (56) Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. M. Химия, 1978, с. 139, 292. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ

ЭМУЛЬСИЙ (57) Изобретение относится к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, сбрасываемых в процессах металлообработки, путем их ультрафильт— рационной обработки в аппаратах с трубчатыми фильтрующими элементами для выделения из эмульсий концентрированных нефтепродуктов и предотвращения их сброса в окружающую среду и позволяет повысить эффективность процесса. Установка включает сборник 1 эмульсии, емкость 5 системы циркуляции, циркуляционный насос 6, сепаратор 14, трубчатые фильтрующие элементы 7 с введенными в напорные клапаны микросферами. Коаксиально фильтрукицему элементу 7 расположен соленоид 8, закрепленный на маточной гайке, размещенной на винте 9 с широкоходовой резьбой, соединенном с приводом 11 его вращения, а в качестве микросфер использована гуммированная загрузка из спеченного феррита бария, намагниченная до насыщения.. Интенсивные колебательные движения сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны турбулизируют поток разделяемой эмульсии, предотвращая тем самым концентрационную поляризацию и повышая эффективность процесса. 2 ил.

1 134079

Изобретение относится к разделению высокоустойчивых эмульсий нефтепродуктов в воде, в частности отработанных смазочно-охлаждаю»цих жид5 костей, сбрасываемых в процессах металлообработки, путем их ультрафильтрационной обработки в аппаратах с труб- чатыми фильтрующими элементами для выделения из эмульсий концентрирован- 10 ных нефтепродуктов и предотвращения их сброса в окружающую среду (канализационную сеть) .

Цель изобретения — повышение эф- 15 фективности процесса разделения °

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг ° 2

I трубчатый фильтрующий элемент.

Установка состоит из сборника 1 20 эмульсии, снабженного патрубком 2 для отбора отстоявшейся эмульсии, а также патрубком 3 с вентилем 4, расположенным в нижней части сборника, емкости 5 системы циркуляции, циркуллционного насоса 6, трубчатых фильтрующих элементов 7, снабженных соленоидом 8, винтом 9 с широкоходовой резьбой, редуктора 10, привода 11 вращения, вентипей 12 и 13 сепарато- Зр ра 14, насоса 15 и трубопроводов для перекачивания очищенной воды и концентрированных нефтепродуктов с расположенными на них вентилями 16 и 17. Фильтрующий элемент 7 снабжен патрубками 18 и 19 для ввода разделяемой эмульсии и вывода ее из элемента соответственно и состоит из цилиндрической трубы 20 для фильтрата с патрубком 21 для отвода фильтра- 40 та, соединенным фланцами 22 с патрубками 18 и 19, пористых труб 23, на внутреннюю поверхность которых наносят слой полупроницаемой мембраны, соединенных в единый блок с помощью 45 цилиндрических стаканов 24, изготовленных из эпоксидной смолы, на которых расположены уплотнительные рези— новые кольца 25, а торцовые поверхности цилиндрических стаканов снабжены сетками 26.

Во внутренней части пористых труб напорных каналов фильтрующих элементов помещена гуммированная сферическая магнитная загрузка 27. На наружной части трубы для сбора фильтрата расположены контакты 28. С помощью блокератора 29 производится реверсирование привода для изменения направления передвижения с соленоида, закрепленного на маточной гайке 30.

В качестве сферической магнитной загрузки используются гуммированные сферы диаметром 1-1,5 мм из керамики, спеченной совместно с ферритом бария, предварительно намагниченные до состояния магнитного насыщения.. Высота слоя этой загрузки в напорных каналах фильтрующих элементов должна составлять 0,1-0,2 диаметра этих каналов. Для предотвращения механического повреждения слоя мембраны в фильтрующих элементах и обеспечения демпфирующих свойств магнитной загрузки на последнюю наносят эластичное покрытие гуммированным слоем силиконовой резины. Цилиндрическая труба для сбора фильтрата изготавливается иэ диамагнитного материала.

Установка работает следующим образом.

Высокоустойчивая водомасляная эмульсия подается в сборник 1 эмульсии, в котором при отстаивании происходит выделение в осадок содержащихся в ней механических примесей. По мере накопления осадок выводится из сборника через патрубок 3 открытием вентиля 4. Эмульсия, освобожденная от механических примесей, через патрубок 2 подается в емкость системы 5 циркуляции. Из этой емкости с помощью циркуляционного насоса 6 эмульсия направляется на фильтрующие элементы 7.

Через патрубок 18 эмульсия поступает в пористые трубы 23, представляющие собой напорные каналы, на внутреннюю поверхность которых нанесен слой полупроницаемой мембраны, например пол»»амид»»ой или ацетатцеллюлозной. Уплотнение, создаваемое с помощью фланцев 22, колец 25, расположенных на цилиндрических стаканах 24, предотвращает попадание эмульсии в пространство между пористыми трубами. По мере заполнения пористых труб эмульсией производится подключение соленоида 8 к регулируемому источнику переменного тока. Под действием возникающего переменного магнитного поля происходит колебательное движение гум»ированной сферической магнитной загрузки

27.Сетка 26 предотвращает вынос загрузки из напорных каналов. Одновременно подается электрическое питание на привод 11 вращения (электродвигатель), который через редуктор 10 приводит

9 с1

4 системы 5 циркуляции. Концентрированные нефтепродукты направляются при открытом вентиле 16 на утилизацию (используются, например, при производстве стройматериалов — керамзита взамен мазута).

Фильтрат с установки направляется на общезаводские очистные сооружения.

При перерывах в работе установки производится промывка фильтрующих элементов водопроводной водой. Для этого вода заливается в емкость системы 5 циркуляции и насосом 6 прокачиваечся через фильтрующие элементы.

3 13407 во вращение винт с широкоходовой резьбой 9, В результате этого происходит возвратно-поступательное перемещение соленоида 8, закрепленного

5 на маточной гайке 30, вдоль фильтрую— щих элементов, что вызывает колебательно-регулируемое движение сферической загрузки попеременно по всей

Эффективность турбулизации потока разделяемой эмульсии с помощью гуммированной магнитной сферической загрузки возрастает вследствие воз— можности регулирования интенсивности колебательных движений в различных зонах фильтрующего элемента, а также резкого увеличения ее при росте концентрации нефтепродуктов в процессе циркуляционной обработки водомасляной

25 э мул ьс ии .

Ф о р мул а и з о б р е т е н и я

Установка для ультрафильтрационного разделения высокоустойчивых эмульсий, включающая сборник эмульсии, емкость системы циркуляции, циркуляционный насос, сепаратор, трубчатые фильтрующие элементы с размещенными в них микросферами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения, она снабжена соленоидом, подключенным к источнику переменного тока и установленным снаружи трубчатых фильтрующих элементов с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль этих элементов, а микросферы выполнены из магнитотвердого материала, намагниченного до состояния насыщения, с покрыгием из силиконовой резины. длине этих элементов.

При достижении соленоидом 8 контактов 28 с помощью блокератора 29 происходит реверсирование вращения двигателя 11, и соленоид совершает движение вдоль фильтрующего элемента в обратном направлении. Интенсивные колебательные движения сферической магнитной загрузки в напорных каналах вдоль поверхности мембраны турбулизируют поток разделяемой эму Гьсии, предотвращая тем самым концентрационную поляризацию. Под действием избыточного давления эмульсии, развиваемого циркулянионным насосом 6, регулируемого открытием вентиля 12 при полностью закрытом вентиле 13, через полупроницаемую мембрану прони— кает фильтрат — вода с низкомолекулярными компонентами, которая собирается в трубе 20 и выводится из элемента через патрубок 21, Концентрация нефтепродуктов в эмульсии возрастает.

После проведения циркуляционной обработки разделяемой эмульсии обеспечивается концентрирование нефте35 продуктов и одновременно дестабилизируется эмульсия вследствие вывода из нее низкомолекулярных эмульгаторов вместе с фильтратом. Обработанная эмульсия направляется в сепаратор 14 41 (открывается вентиль 13 и закрывается вентиль 12), в котором происходит ее расслаивание на верхний слой концентрированных нефтепродуктов и ниж— ний слой воды, содержащий остаточное количество нефтепродуктов. Нижний слой насосом 15 направляется при открытом вентиле 16 и закрытом вентиле 17 на повторную обработку в емкость

1340799

8 ЗО 28

gus. г

Составитель О.Симоненко

Техред М.LIидык

Редактор Л.Повхан

Корректор Л.Патай

Заказ 4375/10 Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4