Классификация нефтеочистного оборудования

Коалесценция

В качестве второй ступени очистки НСВ в судовых установках чаще всего применяют коалесцирующие элементы. При отсутствии в НСВ нефтеводяных эмульсий коалесцирующими элементами можно очистить НСВ до содержания 15 млн-1. Это достигается за счет укрупнения частиц нефтепродуктов при прохождении НСВ через коалесцирующие элементы. Механизм процесса заключается в том, что частицы нефтепродуктов при, контакте с поверхностью коалесцирующего элемента закрепляются на ней и укрупняются, соединяясь с другими, таким же образом задержанными частицами. Частицы укрупняются до тех пор, пока сила всплытия не оторвет укрупненную частицу от поверхности коалесцирующего элемента и не поднимет ее на поверхность воды.

На рис.9.5.3.1. изображена конструкция коалесцирующего элемента, используемая в сепараторе типа 05Р.

Рис.9.5.3.1 Коалесцирующий фильтр. 1 - отстойная полость; 2 - фильтрующий элемент;3 - кран для сбора накопившихся нефтепродуктов

Эмульгированная НСВ поступает на фильтрующий элемент 2, в котором происходит коалесценция. После этого вода с укрупненными частицами направляется в отстойную полость 1, куда из верхней полости отделяются укрупненные частицы нефтепродуктов, а из нижней - отводится очищенная вода.

Рекомендуемая скорость прохождения НСВ через коалесцирующие материалы равна 0,0015 .0,0030 м/с.

Коалесцирующим веществом для данных фильтров могут служить различные материалы: твердые, гранулированные (песок, полистирол и др.); эластичные с открытыми порами (полиуретановая губка, поролон и др.); волокнистые (полипропиленовые волокна). Основными технологическими параметрами коалесцирующих фильтров являются ресурс и возможность регенерации.

В настоящее время поиск исследователей направлен на создание новых материалов, обладающих повышенными коалесцирующим и свойствами. Из существующих материалов менее чувствительны к засорению мягкие губчатые материалы (типа поролона).

В некоторых установках для очистки НСВ одновременно с периодическим сбросом накопившихся нефтепродуктов осуществляется автоматическая промывка коалесцирующего материала. Сигналом к промывке может служить ухудшение качества очистки, фиксируемое прибором контроля. Периодичность сброса накопившихся нефтепродуктов устанавливается индивидуально для каждого случая.

Адсорбация

Адсорбция (фильтрация) используется для глубокой очистки от нефтепродуктов, в том числе и находящихся в эмульгированном состоянии. Этот способ основан на принципе поглощения дисперсных нефтяных частиц поверхностью адсорбционного материала. Сила, с которой удерживается извлеченное из воды вещество на поверхности сорбента, определяется разностью двух сил межмолекулярного взаимодействия: молекул извлекаемого вещества с молекулами сорбента, а также молекул извлекаемого вещества с молекулами воды. Чем сильнее связь молекул извлекаемого вещества с молекулами воды, тем слабее адсорбируется вещество из раствора.

В качестве сорбентов применяют различные пористые материалы: золу, кокс, активированный уголь, синтетические материалы и др. Активированный уголь до последнего времени являлся наиболее распространенным адсорбирующим веществом. Однако все большее применение находят и другие, более дешевые виды сорбентов, в частности, на основе формальдегидных смол.

Адсорбция частиц происходит как на внешней, так и на внутренней поверхностях зерен и пор загрузки. Эффективность очистки зависит от начальной концентрации нефтепродуктов в воде, их дисперсности, природы фильтрующей загрузки и параметров ее пористой структуры. Поры по своему размеру разделяются на три вида: макропоры (0.1 .2 мкм), переходные поры (0,004 .0,1 мкм) и микропоры (менее 0,004 мкм). Макропоры в основном выполняют роль транспортных каналов. При этом дисперсные частицы нефтепродуктов заполняют переходные поры и микропоры, полная емкость которых определяет поглощающую способность адсорбентов.

По мере загрязнения адсорбционной загрузки фильтра качество очистки снижается. Загрузка адсорбционного фильтра на практике обычно не регенерируется и подлежит замене. Существует понятие «нефтеемкость» адсорбционной загрузки, т. е. максимальное количество загрязнения, поглощенное единицей массы или объемом сорбента до момента появления загрязнения в очищенной воде. Проведенные исследования показали, что большинство сортов активированного угля имеют нефтеемкость около 0,2 кг нефтепродуктов/кг загрузки.

Еще статьи по экологии

Экологические процессы и методы их исследования
Актуальность темы исследования состоит в том, что проблема предотвращения отрицательных воздействий материально-производственной деятельности человечества на естественное окружение, ставш ...

Очистка сточных вод
Основные вопросы защиты окружающей среды необходимо решать на основе следующих принципов: форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых п ...

Порядок лицензирования деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению отходов I-IV класса опасности
Природоохранные разрешения являются ключевым инструментом сокращения воздействия промышленности на окружающую среду. Необходимость охраны окружающей среды в целом привела к внедрению в бо ...