Классификация нефтеочистного оборудования

Нефть, попадая в льяльные воды в результате перемешивания с водой при качке судна, при прохождении через трубопроводы и клапаны подвергается эмульгированию, которое не образует мелкодисперсионную фазу и нефть быстро отстаивается.

При прохождении нефтеводяной смеси через насос нефтяные капли дробятся, образуя стойкую эмульсию («вторичное эмульгирование»). Такую эмульсию, создаваемую насосами центробежного типа и быстроходными поршневыми насосами, гравитационным отстоем расслоить невозможно.

Наиболее благоприятные условия для работы сепаратора гравитационного типа обеспечиваются при работе его в вакуумном режиме, т.е. когда насос, установленный за сепаратором, «протягивает» смесь через сепаратор.

При этом режиме полностью исключается вторичное эмульгирование, благодаря чему нефтесодержание на выходе снижается в 1,5 - 2 раза по сравнению с подачей нефтесодержащей воды при напоре со стороны насоса на входе в сепаратор.

При расчете отстойных сепараторов главное - правильно определить оптимальные размеры зоны отстаивания (отстойной емкости), чтобы время нахождения в ней НСВ было достаточным для отделения (всплытия) частиц нефти. Известно, что наличие в НСВ механических примесей уменьшает скорость всплытия частиц нефти.

При отсутствии данных по кинетике всплытия нефтяных частиц расчетную скорость всплытия рекомендуется принимать в пределах 0,004 .0,006 м/с.Средняя скорость горизонтального движения воды в отстойнике обычно принимается в пределах 0,004 .0,006 м/с.

Для ускорения процесса отстаивания все большее распространение получают так называемые тонкослойные отстойники (рис.9.5.1.1.).

Рис.9.5.1.1 Схема тонкослойного отстойника

При тонкослойном отстаивании поток очищаемой воды разделяется на тонкие слои и тем самым предотвращается перемешивание потока. При таком ламинарном движении потока процесс отстаивания более эффективен. Этому способствует следующее. Частички нефтепродуктов всплывают до соприкосновения с наклонной пластиной и далее поднимаются вверх вдоль поверхности пластины, соединяясь с другими всплывающими частицами и увеличиваясь в размере. Более крупные частицы, как известно, имеют большую скорость всплытия и эффективнее отделяются от воды.

Флотация

В некоторых типах судовых установок для очистки НСВ используется флотация. Сущность этого способа заключается в извлечении из нефтесодержащих вод частиц нефтепродуктов пузырьками воздуха, всплывающего на поверхность. Эффективность флотации зависит в основном от вероятности столкновений извлекаемых частиц с пузырьками воздуха и прочности прилипания частиц к поверхностям пузырьков. В свою очередь, эти факторы во многом зависят от способа введения воздуха в воду. По этому признаку различает механическую, пневматическую, напорную и электрохимическую флотации.

) В пневматической флотационной установке пузырьки воздуха образуются за счет подачи сжатого воздуха в перфорированные трубы, уложенные вдоль дна емкости. Пневматические флотационные установки рассчитываются на 20 .30-минутный цикл очистки. Эффективность очистки при использовании пневматической флотации не превышает 60 .70 %.

) Сущность напорной флотации заключается в том, что сначала создают перенасыщенный воздухом раствор нефтесодержащих вод, помещая насыщенную воздухом воду в емкость, в которой поддерживается повышенное давление. Затем вода поступает во флотатор, в котором давление обычно равно атмосферному. При снижении давления из воды выделяется растворенный в ней воздух в виде мелких пузырьков, которые флотируют частицы нефтепродуктов на поверхность.

Рис.9.5.2.1 Схема прямоточной напорной флотации. 1 - насос; 2 - эжектор;3 - напорный резервуар; 4 - флотатор

Преимущество напорной флотации перед пневматической заключается в том, что частицы нефтепродуктов прикрепляются к пузырькам не только за счет их столкновения, но и за счет выделения пузырьков из раствора непосредственно на извлекаемых частицах нефтепродуктов. Кроме того, при напорной флотации образуются пузырьки меньшего размера по сравнению с пневматической, а это значит, что суммарная площадь их поверхности больше и вероятность столкновения с извлекаемыми частицами нефтепродуктов выше.

) Основными способами электрохимической очистки НВ являются электрохимическая коагуляция и электрохимическая флотация.

В электрокоагуляторе в результате пропускания постоянного тока через очищаемую воду происходят растворение анода и гидролиз перешедших в раствор ионов металла. Образовавшиеся при этом частицы гидроокиси металла обладают повышенной активностью и сорбционной способностью, обеспечивая тем самым коагуляцию (укрупнение) частиц нефтепродуктов. Затем в блоке электрофлотатора за счет пузырьков газа, образующихся на поверхности нерастворимых катодов (обычно графитовых), укрупненные частицы нефтепродуктов поднимаются на поверхность. Расход электроэнергии зависит от расстояния между электродами (с уменьшением расстояния расход электроэнергии снижается). Обычно плотность тока принимают 200 .300 А/м2, расстояние между электродами 10 .20 мм, скорость движения воды между электродами не менее 0,03 .0,05 м/с. Электрокоагуляция имеет и существенные недостатки, к которым относятся сравнительно большая потребность в электроэнергии, значительный расход листового металла; засорение пространства между электродами продуктами электрокоагуляции, образование на поверхностях электродов окисных пленок (пассивация электродов). Для их устранения предусматривают механическую очистку электродов специальными щетками, переполюсовку электродов и др. Эффект очистки воды от нефтепродуктов электрохимической флотацией достигает 90 %.

Еще статьи по экологии

Парниковый эффект
В последнее время деятельность человека оказывает беспрецедентное по масштабам и интенсивности воздействие на окружающую среду и глобальные системы жизнеобеспечения. Доказательство тому ...

Техногенные риски ООО ТехМашСервис
Актуальность. Увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, влекущих значительные материальные и людские потери, - подчеркивается в ...

Особо охраняемые природные территории РФ
Принято считать, что один из самых ранних заповедников в мире был создан еще в III веке до н. э. на острове Шри-Ланка. И в тот же период местным императором был впервые принят закон по защит ...