Установка для ультрафильтрационного обезвреживания высокоустойчивых эмульсий отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания нефтеи маслосодержащих сточных вод и предназначено для разделения высокоустойчивых эмульсий, например СОЖ, сбрасываемых в процессах холодной обработки металлов, с целью последующей утилизации извлекаемых нефтепродуктов, и позволяет увеличить производительность установки за счет исключения засорения трубчатых фильтров. Уста N новка состоит из сборника эмульсий 1, сепаратора 2, в котором размещены электрофлотатор 3 с устройством 4 для сбора и удаления сфлотированных нефтепродуктов и фильтрующая плавающая загрузка 5, соединенного трубопроводами .с циркуляционным насосом 6 и мембранным аппаратом 7. Мембранный аппарат 7 снабжен механизмом подачи 8 и источником постоянного тока 9, который также осуществляет питание электрофлотатора 3. При этом он включает ультрафипьтрационные трубки, соединенные в единый блок с помощью цилиндрических стаканов 11 и помещенные в цилиндрическую трубу для сбора фильтрата. Через сальниковые уплотнения осуществляется подача алюминиевых стержней вовнутрь фильтрующих трубок, а на наружной поверхности этих трубок расположена проволочная намотка, подключенная к отрицательному полюсу источника постоянного тока 9. Алюминиевые стержни подключены с помощью скользящих контактов к положительному полюсу этого источника питания. 2 ило S (Л QD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043068/23-26 (22) 27.03.86 (46) 23.07.88. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам (72) Б.К.Бурка, В.В.Ковалев и М.И.Судварг .53) 628.543 (088.8) (56) Дитнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. — N,: Химия, 1978, с.198. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦЙОННОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ

ЭМУЛЬСИЙ ОТРАБОТАННЫХ СМАЗОЧНО-OXJIAEДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для обезвреживания нефте- и маслосодержащих сточных вод и предназ-. начено для разделения высокоустойчивых эмульсий, например СОЖ, сбрасываемых-в процессах холодной обработки металлов, с целью последующей утилизации извлекаемых нефтепродуктов, и позволяет увеличить производительность установки за счет исключения засорения трубчатых фильтров. Уста„„SU„„1411290 А 1 новка состоит из сборника эмульсий

1, сепаратора 2, в котором размещены электрофлотатор 3 с устройством 4 для сбора и удаления сфлотированных нефтепродуктов и фильтрующая плавающая загрузка 5, соединенного трубопроводами с циркуляционным насосом 6 и мембранным аппаратом 7. Мембранный аппарат 7 снабжен механизмом подачи

8 и источником постоянного тока 9, который также осуществляет питание электрофлотатора 3. При этом он включает ультрафильтрационные трубки, соединенные в единый блок с помощью цилиндрических стаканов 11 и помещенные в цилиндрическую трубу для сбора фильтрата. Через сальниковые уплотнения осуществляется подача алюминиевых стержней вовнутрь фильтрующих трубок, а на наружной поверхности этих трубок расположена проволочная намотка, подключенная к отрицательному полюсу источника постоянного тока 9. Алюминиевые стержни подключены с помощью скользящих контактов к положительному полюсу этого источника питания. 2 ил.

1411290

Изобретение относится к области обезвреживания нефте- и маслосодержащих сточных вод и предназначено для разделения высокоустойчивых эму5 льсий, например смазочно-охлаждающих жидкостей, сбрасываемых в процессах. холодной обработки металлов, с целью последующей утилизации извлекаемых нефтепродуктов, в частности к уста-! новкам для их обезвреживания.

Цель изобретения — увеличение производительности установки за счет исключения засорения трубчатых фильтров. 15

На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая установка; на фиг.2— мембранный аппарат.

Установка состоит из сборника 1 эмульсиии, сепаратора 2, в котором размещены электрофлотатор 3 конической формы с устройством 4 для сбора и удаления сфлотированных нефтепродуктов и фильтрующая плавающая загрузка 5, соединенного трубопровода- 25 ми с циркуляционным насосом 6 и мембранным аппаратом 7. Мембранный аппарат 7 снабжен механизмом 8 подачи и источником 9 IIocToHHHQI o TDKR 9 котО» рый также осуществляет питание электрофлотатора 3. При этом он включает (фиг.2) ультрафильтрационные трубки

, 10, соединенные в единый блок с по,мощью цилиндрических стаканов 11 и

: помещенные в цилиндрическую трубу.

l 12 для сбора фильтрата. Через саль35 ! никовые уплотнения 13 осуществляется, подача алюминиевых стержней 14 во . внутрь фильтрующих трубок 10, а на наружной поверхности этих трубок расположена проволочная намотка 15, подключенная к отрицательному полюсу 9 источника постоянного тока. Алюминиевые стержни 14 подключены с помощью скользящих контактов 16 к положительному полюсу этого источника питания.

Мембранный аппарат 7 снабжен патрубками для ввода 17 и вывода 18 обрабатываемой эмульсии, а также патрубком 19 для вывода фильтрата, расположенного в верхней части трубы 12 M для поддержания необходимого уровня отводимого фильтрата. В качестве ультрафильтров могут быть использованы элементы типа ВТУ-095/2 с ультрафильтрационными стеклопласти- 55 ковыми трубками диаметром 12,5 мм, алюминиевые стержни диаметром 5-8 мм изготавливаются из материала марки

AMr, АМц, или AOO проволочная намотка — из меди или ее сплавов. Фильтрующая плавающая загрузка выполняется из вспененного полистирола или других вспененных материалов.

Установка работает следующим образом.

Отработанная смазочно-охлаждающая жидкость подается в сборник 1 эмульсии, из которого отделенная от механических примесей жидкость подается в сепаратор 2 и затем по мере запол-. нения его поступает по трубопроводу через циркуляционный насос 6 в мембранный аппарат 7. Под действием избыточного давления в мембранном аппарате 7 происходит частичное ультрафильтрационное разделение обрабатываемой эмульсии, после чего она подается в электрофлотатор 3 конической формы. При этом одновременно подается напряжение от источника

9 постоянного тока на электродную систему электрофлотатора 3, а также на алюминиевые стержни 14 и проволочную намотку 15 мембранного аппарата 7.

Под действием электролизных газов и потока жидкости, образующегося в результате тангенционного ввода ее в электрофлотатор 3, происходит частичное отделение нефтепродуктов из обрабатываемой эмульсии, сбор и удаление которых осуществляются при помощи устройства 4.

Для повышения эффективности отделения скоалисцированных нефтепродуктов обрабатываемая жидкость фильтруется через плавающую загрузку 5, после чего частично очищенная жидкость подается в насос 6 для последующей циркуляционной обработки ее.

В результате электрохимического и гидродинамического воздействий происходит растворение алюминиевых стержней, преимущественно с нижнего конца их, чему способствует также увеличивающаяся плотность проволочной намотки с наружной стороны фильтрующих трубок 10. Переходящие в раствор ионы алюминия в пределах щелочности обрабатываемой жидкости, равной 7-9, образуют гидрооксиды, вызывающие коагуляционные и коалесцирующие процессы частиц нефтепродуктов, дестабилизированных за счет отвода с фильтратом низкомолекулярных эмульгаторов в процессе ультрафильтрации. По мере растР ворения алюминиевых стержней осущест1411290

35 вляется подача их в мембранный àïïàрат механизмов 8 через сальниковые уплотнения 13. При этом скользящие контакты 16 обеспечивают непрерывную подачу напряжения на алюминиевые стержни. Замкнутая электрическая цепь между алюминиевыми стержнями и проволочной намоткой создается постоянным заполнением цилиндрической трубы

12 фильтратом, отводимым из аппарата через патрубок 19, расположенный в верхней части цилиндрической трубы, обеспечиваемым герметизацией цилиндрических стаканов 11 с патрубками для ввода 17 и вывода 18 обрабатываемой жидкости.

Концентрированные нефтепродукты, непрерывно отводимые с установки, направляются на утилизацию, например при производстве стройматериаловкерамзита, взамен мазута. Фильтрат с установки направляется на общезаводские очистные сооружения.

При отключении установки на дли- 25 тельное" время для предотвращения выхода из строя ультрафильтрационных элементов в результате осаждения на поверхности мембран нефтепродуктов производится промывка мембранного аппарата водопроводной водой.

Эффективность процесса обезвреживания высокоустойчивых эмульсий отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей возрастает вследствие действия постоянного электрического поля на частицы нефтепродукта, частично деэмульгированные в результате отвода эмульгаторов с фильтратом, что ускоряет их коалесценцию. Процесс коалес-4ц ценции ускоряется также за счет коагуляции частиц эмульсии гидролизованнымц ионами ажоминия, переходящими в раствор в результате анодного растворения алюминиевых стержней.

Стабильность эмульсии снижается вследствие подкисления анодного пространства в результате электролиза, осуществляемого при .разделении катода и анода мембраной, а также благодаря связыванию свободных гидроксильных групп при образовании гидроокиси за счет химического растворения алюминия, что интенсифицируется гидродинамическими условиями процесса и нагревом обрабатываемой жидкости при ее циркуляционной обработке.

Эффективность ультрафильтрационного разделения эмульсии повышается за счет резкого увеличения линейной скорости потока в мембранном аппарате в результате уменьшения свободного сечения ультрафильтрационных трубок при введении в них алюминиевых стержней, что также приводит к снижению влияния концентрационной поляризации.

В предлагаемой установке полупроницаемая мембрана, помещаемая в электрическое поле, приобретает электрический заряд, благодаря чему наряду с ультрафильтрационным отделением нефтепродуктов вследствие "ситового эффекта" имеет место электростатическое отталкивание отрицательно заряженных частиц дисперсной фазы. При этом происходит транспортировка частиц дисперсной фазы к аноду, что дополнительно снижает концентрационную поляризацию и повышает эффективность ультрафильтрационного процесса.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемой установки по срав» нению с известной являются повьппение производительности установки по обезвреживаемой эмульсии вследствие снижения концентрационной поляризации за счет воздействия постоянного электрического поля, снижение продолжительности процесса обработки эмульсии за счет коагуляции нефтепродуктов гидролизованными ионами алюминия и их коалесценция, а также снижение энергетических затрат в результате уменьшения расхода циркулирующей жидкости вследствие уменьшения свободного сечения напорных каналов ультрафильтратов.Формула из обретения

Установка для ультрафильтрацион-. ного обезвреживания высокоустойчивых эмульсий отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, содержащая соединенные последовательно сборник эмульсий, сепаратор, содержащий в нижней части нерастворимые электроды, а в верхней - плавающую фильтрующую загрузку и мембранный аппарат, снабженный системой трубчатых фильтров и системой электродов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности установки за счет исключения засорения трубчатых фильтров, система электродов выполнена в виде алюминиевого стержня, размешенного внутри трубчатого фильт141 1 290

Составитель Т.Барабаш

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор Н. Гунько

Заказ 361 б/22 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 фа, установленного с возможностью фго осевого перемещения и подключенного к положительному полюсу источ« ика тока, и проволочной намотки, размещенной на наружной поверхности трубчатого фильтра с плотностью витков, возрастающей в направлении перемещения стержня, и подключенной к отрицательному полюсу источника постоянного тока,