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

Подбор аппарата очистки выбросов гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ Янтарь
Коренное решение проблемы защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий состоит в создании замкнутых технологических циклов (безотходных систем). Однако их разработка и в ...

Основные вопросы экологии
С момента появления человека познание природы было одним из необходимых условий его выживания. Человечество постепенно накапливало экологические знания. Известно, что все живые организмы тес ...

Оценка воздействия процесса строительства на компоненты окружающей среды
В настоящее время экологическая ситуация в экономически развитых регионах и городах РФ часто является неблагополучной, что обусловлено повышенной антропогенной нагрузкой. В связи с этим действующие за ...