Способ механотермической очистки объектов от углеводородных загрязнений

Изобретение относится к технологии очистки поверхности от остатков углеводородных загрязнений, таких как нефтепродукты, смазки, жиры и масла, а также растительных и животных, и может найти применение в различных отраслях промышленности, как, например, для мойки транспортных и технологических емкостей, деталей и узлов механизмов, грунта и т.п. Способ включает три стадии, первая стадия отбора проб загрязнений, установление их характера и количества, выбора технологических параметров очистки, вторая стадия термоподготовки моющей среды, подачи ее под давлением 1,0-1,5 МПа с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки от поверхностных загрязнений и последующей обработки очищаемого объекта моющей средой в зависимости от загрязнений в течение 5-30 минут, и третья стадия регенерации моющей среды путем фазового разделения на три фазы, с последующим контролем содержания компонентов в жидкой фазе и корректировкой их концентрации в автоматическом режиме по линейному закону до требуемых значений перед возвратом в цикл очистки, в качестве моющей среды используют термоподготовленные до температуры 60-80°С углеводородные загрязнения объекта, смешивают их с нейтральными газами, образуя моющую смесь, и подают ее под давлением на зачищаемую поверхность, создавая пульсирующие возвратно-поступательные движения моющей смеси двумя параллельными потоками с периодическими поочередными изменениями направления движения в них. Возвратно-поступательное движение моющей смеси на этапе возврата совмещают со стадией регенерации, разделяя эту смесь на три фазы - жидкую, газообразную и твердую, и создавая пульсации давления в потоке на этапе поступательного движения моющей смеси. 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к технологии очистки (отмывки, обезжиривания) поверхности от остатков углеводородных загрязнений, таких как нефтепродукты, смазки, жиры и масла, а также растительных и животных, и может найти применение в различных отраслях промышленности, как например, для мойки транспортных и технологических емкостей, деталей и узлов механизмов, грунта и т.п.

Известен “Способ очистки поверхности от углеводородных загрязнений”. В данном способе очистку поверхности осуществляют по замкнутому циклу водным раствором моющего средства, способным эмульгировать углеводородные загрязнения. Стадия регенерации моющего раствора осуществляется путем фазового разделения эмульсии с последующим отделением органической фазы и возвратом водной фазы в цикл очистки. В качестве моющего средства используют раствор, образующий неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, содержащий полиэлектролит и моющие добавки, фазовое разделение эмульсии осуществляют путем гравитационного отстоя при этом в процессе очистки обеспечивают объемное соотношение органических загрязнений и моющего раствора не менее чем один к двум [1] (а.с. № 2135304, B 03 B 3/08, 27.08.1999).

Недостатком этой технологии является низкая эффективность, поскольку при ее реализации не учитывается характер загрязнения объектов отмывки, из загрязненного моющего средства не выводятся механические примеси, попавшие туда во время отмывки, не контролируется активность моющего раствора при его возврате в цикл очистки, что снижает стабильность процесса, а также не используется возможность интенсификации процесса отмывки за счет термоподготовки раствора.

Известен способ механотермохимической очистки объектов от углеводородных загрязнений по замкнутому циклу водным раствором моющего вещества, образующим неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, включающий стадию отмывки объекта и стадию регенерации моющего раствора путем фазового разделения эмульсии с последующим разделением фаз и возвращением водного моющего раствора в цикл очистки, в качестве моющего вещества используют вещество на основе модифицированной натриевой соли полиакриловой кислоты, очистку объектов осуществляют в три стадии, причем на первой стадии перед очисткой объекта проводят отбор проб загрязнений, устанавливают их характер и количество, в зависимости от чего осуществляют выбор технологических параметров очистки, на второй стадии очистки объекта проводят термоподготовку моющего раствора при температуре 45-55°С, подачу его под давлением 1,0-1,5 МПа с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки от поверхностных загрязнений и последующую обработку очищаемого объекта моющим раствором в зависимости от характера загрязнений в течение 5-30 мин, на третьей стадии регенерации моющего раствора проводят разделение образовавшейся смеси на три фазы: органическую, водную и твердые примеси с последующим контролем содержания компонентов в растворе и корректировкой их концентрации в автоматическом режиме по линейному закону до требуемых значений перед возвратом в цикл очистки, разделение образовавшейся смеси осуществляют в три стадии, на первой стадии используют грязеуловитель, на второй - гравитационный отстойник, а на третьей – сепаратор-маслоотделитель коалесцентный [2] (RU 2176936, B 08 B 3/08, 20.12.2001.

Недостатком этого способа является наличие многостадийности процесса очистки с использованием воды и моющих средств, длительность технологического процесса и невозможность применения данного способа для очистки объектов, имеющих внутренние переборки и перегородки, как например, междудонные пространства речных и морских судов. Существенный недостаток наличие ручных операций зачистки и удаления с поверхности тяжелых фракций.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение качества очистки, стабильности ее технологического процесса при одновременном сокращении времени очистки и сокращения энергозатрат.

Технический результат достигается тем, что в способе механотермической очистки объектов от углеводородных загрязнений по замкнутому циклу моющей средой, включающий три стадии, первая стадия отбора проб загрязнений, установления их характера и количества, выбора технологических параметров очистки, вторая стадия термоподготовки моющей средой до температуры 45-55°С, подачи его под давлением 1,0-1,5 МПа с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки от поверхностных загрязнений и последующей обработки очищаемого объекта моющей смесью в зависимости от загрязнений в течение 5-30 минут, и третья стадия регенерации моющей среды путем фазового разделения на три фазы, с последующим контролем содержания компонентов в растворе и корректировкой их концентрации в автоматическом режиме по линейному закону до требуемых значений перед возвратом в цикл очистки, в качестве моющей среды используют термоподготовленные до температуры 60-80°С углеводородные загрязнения объекта, смешивают их с нейтральными газами, образуя смесь, и подают ее под давлением на зачищаемую поверхность, создавая пульсирующие возвратно-поступательные движения моющей смеси двумя параллельными потоками с периодическими поочередными изменениями направления движения в них, причем возвратно-поступательное движение моющие смеси на этапе возврата совмещают со стадией регенерации, разделяя эту смесь на три фазы - жидкую, газообразную и твердую, и создавая пульсацию давления в потоке на этапе поступательного движения. Пульсации давления в потоке моющей смеси создают механической турбулизацией с частотой, кратной собственной частоте колебаний давления в потоке, создавая монодисперсность потока, соответствующую частоте пульсации давления. Нейтральные газы перед смешиванием подогревают на 10-15°С выше температуры моющей среды. Газообразную фазу после регенерации моющей смеси первого потока смеси в процессе очистки объекта смешивают с моющей средой второго параллельного потока моющей смеси, а жидкую фазу смешивают с нейтральным газом первого параллельного потока и наооборот.

Завершая очистку объекта, после регенерации моющей смеси газообразную, жидкую и твердую фазы очищают и утилизируют.

Способ механотермической очистки объекта осуществляется в три стадии.

На первой стадии отбирают пробы загрязнений с загрязненных поверхностей очищаемого объекта, например, железнодорожной цистерны. Устанавливают их характер и количество, выбирают технологические параметры и режимы очистки, включающие расход и процентное содержание компонентов в моющей смеси, состоящей из моющего вещества, в качестве которого используются термоподготовленные углеводородные загрязнения объекта нейтральных газов, например азот, углекислый газ и др., температуру и давление в потоке моющей среды, процентное содержание компонентов в жидкой фазе.

На второй стадии термоподготавливают моющую среду подогревом до температуры 60-80°С, подогревают нейтральные газы до температуры на 10-15°С выше температуры моющей среды, смешивают моющую среду и инертные газы с образованием моющей смеси и подают ее под давлением 1,0-1,5 МПа с помощью моющей установки на зачищаемую поверхность для механической зачистки от поверхностных загрязнений и последующей обработки очищаемого объекта моющей смесью в зависимости от загрязнений в течение 5-30 минут. При этом создают пульсирующие возвратно-поступательные движения моющей смеси двумя параллельными потоками с периодическими поочередными изменениями направления движения в них. Причем на этапе поступательного движения создают пульсации давления в потоке моющей смеси механической турбулизацией потока с частотой, кратной собственной частоте колебаний давления в потоке, создавая дисперсность потока, соответствующую частоте пульсаций давления.

Все это интенсифицирует гидродинамические процессы очистки объекта от загрязнений.

На третьей стадии осуществляют регенерацию моющей смеси путем фазового разделения на три фазы жидкую, газообразную и твердую с последующим контролем содержания компонентов в жидкой фазе и корректировкой их концентрации в автоматическом режиме по линейному закону перед возвратом в цикл очистки, причем возвратно-поступательное движение моющей смеси на этапе возврата совмещают со стадией регенерации. Газовую фазу после регенерации моющей смеси первого параллельного потока в процессе очистки объекта смешивают с моющей средой второго параллельного потока моющей смеси, а жидкую фазу смешивают с нейтральными газами первого параллельного потока и наоборот. Это снижает потери моющей среды, нейтральных газов и повышает энергетическую эффективность процессов очистки.

При завершении процесса очистки объекта после регенерации моющей смеси газовую, жидкую и твердую фазы очищают и утилизируют. При этом совмещаются процессы очистки объекта и выгрузки жидкой и твердой фаз.

В результате использования данного способа очистки в промышленности исключаются потери от недослива продуктов, а так же сокращается длительность очистки за счет совмещения процесса зачистки с операциями по сливу-наливу углеводородных продуктов и в несколько раз сократит эксплуатационные расходы на обработку поверхности значительно увеличивает экологическую безопасность и уровень охраны труда.

1. Способ механотермической очистки объектов от углеводородных загрязнений по замкнутому циклу моющим веществом, включающий три стадии, первая стадия отбора проб загрязнений, установление их характера и количества, выбора технологических параметров очистки, вторая стадия термоподготовки моющей среды, подачи ее под давлением 1,0-1,5 МПа с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки от поверхностных загрязнений и последующей обработки очищаемого объекта моющей средой в зависимости от загрязнений в течение 5-30 мин, и третья стадия регенерации моющей среды путем фазового разделения на три фазы, с последующим контролем содержания компонентов в жидкой фазе и корректировкой их концентрации в автоматическом режиме по линейному закону до требуемых значений перед возвратом в цикл очистки, отличающийся тем, что в качестве моющей среды используют термоподготовленные до температуры 60-80°С углеводородные загрязнения объекта, смешивают их с нейтральными газами, образуя моющую смесь, и подают ее под давлением на зачищаемую поверхность, создавая пульсирующие возвратно-поступательные движения моющей смеси двумя параллельными потоками с периодическими поочередными изменениями направления движения в них, причем возвратно-поступательное движение моющей смеси на этапе возврата совмещают со стадией регенерации, разделяя эту смесь на три фазы - жидкую, газообразную и твердую, и создавая пульсации давления в потоке на этапе поступательного движения моющей смеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульсации давления в потоке моющей смеси создают механической турбулизацией с частотой, кратной собственной частоте колебаний давления в потоке, создавая монодисперсность потока, соответствующую частоте пульсации давления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтральные газы перед смешиванием подогревают на 10-15°С выше температуры моющей смеси.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что газообразную фазу, после регенерации моющей смеси первого потока в процессе очистки объекта, смешивают с моющей средой второго параллельного потока моющей смеси, а жидкую фазу смешивают с нейтральными газом первого параллельного потока и наоборот.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что, завершая очистку объекта, фазы после регенерации моющей смеси газообразную, жидкую и твердую очищают и утилизируют.