Аппарат для глубокого электрообезвоживания нефтепродуктов

 

Сущность изобретения: аппарат содержит источники напряжения, к каждому из которых подключена соответствующая секция многосекционного электродного блока. Другой блок электродной системы выполнен в виде совокупности плоских металлических перфорированных электродов и диэлектрических экранов, при этом электроды снабжены иглами, которые заглублены в отверстия экранов. Использование предложенного аппарата позволяет вести обработ- .ку нефтепродуктов в электрическом поле при значениях напряженности поля в несколько раз больших, чем в известных устройствах , что позволяет сократить время обработки и получать продукт высокого качества . 2 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s В 01 0 17/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904658/26 (22) 22.01.91 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения, Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти и Московский энергетический институт (72) Ч.Ф.Ахундов, Р.M.Àõìåäîâ, С.Ш.Гершуни, В.С.Генкин, А.В.Грибанов, P.Á.Êóëèåâ, Г.Ç.Мирзабекян, В.С.Петухов, А.В.Семенов и Ф.М.Хуторянский (56) Авторское свидетельство СССР

М 988313, кл. В 01 D 17 06, 1981. (54) АППАРАТ ДЛЯ ГЛУБОКОГО ЭЛЕКТРООБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к устройствам для очистки нефтепродуктов от воды в электрическом поле и может быть использовано для глубокого обезвоживания светлых нефтепродуктов.

Целью изобретения является повышение глубины обезвоживания и увеличение удельной производительности аппарата за счет сокращения времени обработки нефтепродуктов.

Указанная цель достигается за счет того, что аппарат содержит дополнительно и источников напряжения (равное числу секций), к каждому из которых подключена соответствующая секция многосекционного блока электродной системы, а второй блок электронной системы, размещенный со сто. Ж,„, 1777928 А1 (57) Сущность изобретения: аппарат содержит источники напряжения, к каждому из которых подключена соответствующая секция многосекционного электродного блока.

Другой блок электродной системы выполнен в виде совокупности плоских металлических перфорированных электродов и диэлектрических экранов, при этом электроды снабжены иглами, которые заглублены в отверстия экранов. Использование предложенного аппарата позволяет вести обработку нефтепродуктов в электрическом поле при значениях напряженности поля в несколько раз больших, чем в известных устройствах, что позволяет сократить время обработки и получать продукт высокого качества. 2 ил. роны входного патрубка, выполнен в виде совокупности плоских металлических перфорированных электродов чередующейся полярности, установленных вертикально и параллельно другдругу, при этом электроды снабжены иглами, расположенными горизонтально и обращенными к входному патрубку, причем электродная система снабжена диэлектрическими экранами, выполненными в виде плоских дисков со сквозными отверстиями, установленными с зазором перед каждым электродом параллельно ему со стороны входного патрубка, при этом иглы заглублены в отверстия экрана на расстояние Ь, определяемое соотно. шением 0,2

1777928

d, определяемый соотношением 0,6<0/S

<1,2.

На фиг,1 изображен аппарат для электрообезвоживания нефтепродуктов; на фиг2— первый блок электродной системы.

Аппарат содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 патрубки 2 и 3 для входа и выхода нефтепродуктов, дренажный штуцер 4 для отвода выделенной из продукта воды.

Со стороны входа нефтепродуктов расположена система плоских металлических перфорированных электродов 5 чередующейся полярности, установленных вертикально и параллельно друг другу, на которых установлены иглы б. Электроды подсоединены к положительному и отрицательному полюсам источника питания 7. Перед каждым электродом установлен с зазором параллельно ему диэлектрический экран 8, выполненный в виде плоского диска со сквозными отверстиями, в которые введены иглы электрода. На некотором расстоянии or системы плоских электродов расположен второй блок электродной системы, состоящий из нескольких секций 9, выполненных в виде полых тонкостенных цилиндров, установленных коаксиально корпусу.

Аппарат снабжен и источниками напряжения 10, K каждому из которых подключена соответствующая секций многосекционного второго блока;

Аппарат работает следующим образом.

Нефтепродукты, содержащие воду, через подводящий патрубок пода1отся в систему плоских электродов с иглами, разделенных диэлектрическими экранами с отверстиями, в которые введены иглы. Такое выполнение электродного блока позволяет принудительно обработать весь нефтепродукт в зоне высокои напряженности электрического поля, которая создается иглами. При этом все мелкие капли укрупняются до размеров 20 — 30 мкм.

Этот эффект достигается только при определенных соотношениях расстояния заглубления иглы Ь, толщины экрана 3 и диаметра d отверстий в экране (фиг.2), Существование оптимального диапазона значений. отношения Ь/S обусловлено наличием следуюгцих факторов. Поскольку область поля с максимальными значениями напряженности сосредоточена вблизи кончика иглы, то, очевидно,:,то кончик иглы должен быть расположен внутри отверстия приблизительно посредине между входным и выходным срезами отверстия. При этом эмульсия, проходящая через отверстия, обязательно будет обрабатываться в сильном поле. Если кончик иглы будет сильно смещен к входному срезу отверстия или вы.ступать из него, то время пребывания в сильном поле части эмульсии, подходящей

5 к отверстию со стороны периферии, уменьшается. При этом снижается эффективность обработки эмульсии.

С другой стороны, при смещении кончика иглы к выходному срезу отверстия или

10 при размещении кончика за выходным срезом, уменьшается время пребывания эмульсии вблизи цилиндрической части иглы, где происходит дальнейшая обработка эмульсии вблизи кончика.

15 При таком расположении кончика суммарное время обработки эмульсии вблизи иглы уменьшается, так как большая часть линий тока жидкости после выхода из отверстия направлена к периферии от оси от20 верстия и иглы (см.фиг.2).

Экспериментальные исследования, проведенные в лаборатории. Проблем сильных электрических полей ПЭИ показали, что наиболее высокая глубина обезвоживания

25 эмульсии достигается при значениях отношения b/$ в диапазоне 0,2 — 0,6.

Эксперименты показывают, что величина отношения d/$ также является существенной для достижения поставленной цели.

30 При значениях d/$ > 1,2 эмульсия в сильном поле обрабатывается неэффективно. При этих значениях d/S уменьшается средняя напряженность поля в отверстии из-за увеличения его диаметра d, либо уменьшается

35 время обработки эмульсии в этом поле при увеличении S. При значениях d/S 1,2 происходит эффективная обработка эмульсии (капли воды интенсивно коалесцируют), При использовании экранов с соотношением

40 d/S < 0,6 не происходит дальнейшего повышения глубины обезвоживания.

Кроме того, при этом либо увеличивается толщина экрана S что приводит к перерасходу дорогостоящего материала—

45 фторопласта, либо уменьшается диаметр отверстия d, что приводит к увеличению количества отверстий и игл, а следовательно, к повышению трудоемкости изготовления электродов.

50. Из сказанного следует, что оптимальным диапазоном значений отношения d/S следует считать (0,6 — 1,2).

Далее нефтепродукты поступают во второй блок обработки, где за счет подключе55 ния отдельных секций к отдельным источникам напряжения осуществляется убывание величины напряженности поля по длине этого блока в направлении движения продукта, На каждую последующую секцию подается напряжение меньшее, чем на

1777928

I0 предыдущую, благодаря этому капли, предварительно укрупнившиеся в первом блоке до размеров 20-30 мкм, во втором блоке последовательно укрупняются в каждой секции. Такое последовательное укрупнение капель в поле убывающей напряженности второго блока позволяет в результате укрупнить их до размеров 500 мкм и более.

Капли такого размера практически мгновенно выпадают в нижнюю часть аппарата и выводятся из него.

Таким образом, использование данного аппарата позволяет достичь глубокой степени обезвоживания нефтепродуктов и значительно увеличить производителъность за счет сокращения времени обработки, вследствие того. что обработка нефтепродуктов в электрическом поле осуществляется при значениях напряженности поля в несколько раз больших, чем в известных устройствах.

Кроме того, в данном устройстве весь нефтепродукт обрабатывается в электрическом поле.

Формула изобретения

Аппаратдля глубокого электрообезвоживания нефтепродуктов, включающий горизонтально установленный цилиндрический корпус с размещенной в нем электродной системой, выполненной в виде двух последовательно установленных блоков, один из которых выполнен многосекционным, а второй расположен со стороны входного патрубка, источник напряжения, входной и

5 выходной патрубки и дренажный штуцер для отвода воды, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения глубины обезвоживания и удельной производительности аппарата. он снабжен

10 дополнительными источниками напряжения. каждая секция многосекционного блока соединена с отдельным источником напряжения, блок электродной системы, расположенный со стороны входного патруб15 ка, выполнен в виде плоских металлических перфорированных электродов чередующейся полярности, установленных вертикально параллельно друг друга и имеющих иглы, расположенные горизонтально и обращен-.

20 ные к входному патрубку, электродная система снабжена диэлектрическими экранами в виде плоских дисков со сквозными отверстиями, установленными с зазором перед каждым электродом, параллельно ему со

25 стороны входного патрубка, при этом иглы эаглублены в отверстия экрана на расстояние Ь, определяемое из соотношения 0,2 <

Ь/$<0,6, где S — толщина экрана, а диаметр отверстий d в экране выбран из соотноше30 ния 0,6< б/$ < 1,2.

1777928

Составитель Ч, Ахундов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

Реда.кто р

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изсбретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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