Устройство для непрерывного обезвоживания нефтешлама

Авторы патента:

E01C19/08 - устройства для транспортировки и разогрева асфальта, битума, дегтя или других материалов (стационарные котлы для разогрева дегтя, асфальта или подобных материалов вообще C10C 3/12)

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для обезвоживания отходов нефтеперерабатывающих заводов, преимущественно битумной и вязкой массы непригодной к дальнейшему использованию в народном хозяйстве и являющейся сильным загрязнителем окружающей среды

Технической задачей предлагаемой системы является упрощение конструкции, улучшение условий удаления воды из нефтешлама и получение из отходов производства нефтеперерабатывающих заводов исходного сырья для получения новой продукции.

Указанная техническая задача достигается тем, что емкость выполнена в виде лотка по крайней мере с одним изгибом по длине, узел подогрева шлама установлен между лотками, узел для разделения воды выполнен в виде выступов на дне лотка, а водоотводящая магистраль выполнена в виде узкой щели, подводящая магистраль нефтешлама расположена в торцевой чисти лотка до изгиба, отводящая магистраль нефтешлама расположена на другом конце лотка, в котором, после изгиба, установлен успокоитель, в виде двух пластин, а сам корпус лотка снабжен ультрозвуковой установкой с постоянными магнитами и вибратором.

Предложенное устройство позволило получить компактную установку для обеспечения поставленной задачи, а по сравнению с известными устройствами упрощается конструкция и повышается производительность труда с одновременным повышением качества обезвоженного нефтешлама.

Известна радиационная труба, содержащая емкость, узел разогрева емкости с камерой сжигания жидкого топлива и емкость для воды, с подачей ее в трубу после камеры сгорания, а сама труба расположена внутри емкости в нижней ее части которая и является источником нагрева нефтешлама. Подающая магистраль нефтешлама расположена в верхней части емкости в виде люка закрытого крышкой, а отводящая магистраль выполонена в виде выпускного отверстия, расположенного в дне емкости под трубой. (см. Свидетельство на ИЗ 983165 по кл. Е01C 19/08 за 1980 г.)

Недостатком данной трубы является низкое качество обезвоживания нефтешлама в процессе нагрева Это происходит потому, что вода, которая присутствует в нефтешламе испаряется только в зоне контакта с трубой, а остальная часть остается внутри нефтешлама и не отделяется от него. Кроме того, разогретый нефтешлам выводится через дно емкости и захватывает с собой воду, которая оседает вниз быстрее чем сам нефтешлам и выводится из емкости вместе с ним. При этом полученная масса нефтешлама остается не пригодной к дальнейшему использованию нее в перерабротке.

Так же известно устройство для непрерывного обезвоживания и нагрева нефтешлама, включающее емкость с жаровыми трубами, пенозаградителем, разделяющим емкость на отсеки предварительного обезвоживания и готового продукта, смесительный теплообменник, пароотделитель, соединенный с отсеком готового продукта выше жаровых труб, подающую магистраль, фильтр, насосы, запорно-раздаточную арматуру, емкость дополнительно снабжена вертикальным экраном, установленным с просветом между верхней и нижней его кромками и внутренней поверхностью емкости. При этом сам экран модет быть выполнен в виде установленной поперек прямой перегородки, в виде изогнутой перегородки или полого цилиндра, соединенного со входом подводящей магистрали. Вне емкости имеются теплообменник и пароотделитель, который расположен вверху емкости. (см. Свидетельство на ИЗ 889776 по кл. Е01C 19/08 за 1979 г.)

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и неудовлетворительная степень обезвоживания, происходящая из-за больших размеров по высоте емкости и удаления воды только в виде пара. Удаление готовой продукцц осуществляется из нижней части емкости из под жаровых труб, что не препятствует попаданию в нефтешлам воды не превращенную в пар.

Известно устройство для непрерывного обезвоживания органических вяжущих материалов содержащее, емкость с жаровыми трубами, разделеннуюна отсек предварительного обезвоживания и отсек готового продукта, топка, соединенная с жаровыми трубами и дымовую трубу расположенную вне емкости. Емкость дополнительно снабжена наклонной заслонкой П-образной формы, образующая проточную камеру, боковые кромки которой прикреплены к торцу емкости, а между верхней и нижней ее кромками образованы проемы, площадь проходного сечения которых равна площади выходного отверстия пароотделителя. Подающая и отводящая магистрали расположены в боковой стенке емкости и снабжены насосами и запорно-распределительной арматурой. (см. Свидетельство на ИЗ 1008331 по кл. Е01С 19/08 за 1981 г.)

Указанная техническая задача достигается тем, что в устройстве для непрерывного обезвоживания нефтешлама, содержащем узел подогрева шлама, соединенный через подводящую магистраль с накопительной емкостью, узел разделения воды с нефтешламом и отводящие магистрали для раздельного вывода воды и нефтешлама из емкости, емкость выполнена в виде лотка, по меньшей мере с одним изгибом по длине, преимущественно в средней части, узел подогрева шлама в лотке установлен между изогнутыми частями лотка, узел для разделения воды выполнен в виде выступов на дне лотка, за которыми расположена водоотводящая магистраль в виде узкой щели, подводящая магистраль нефтешлама расположена в торцевой чисти лотка до изгиба, отводящая магистраль нефтешлама расположена на другом конце лотка, после изгиба,, в котором установлен успокоитель, в виде двух пластин, а сам корпус лотка снабжен ультрозвуковой установкой с постоянными магнитами и вибратором.

Еще одним усовершенствованием предложенного устройства является то, что часть лотка до изгиба расположена горизонтально, а другая часть лотка после изгиба выполнена наклонной в сторону отводящей магистрали нефтешлама, сама отводящая магистраль для воды соединена с накопительной емкостью, ультрозвуковая установка и постоянные магниты установлены на лотке емкости до изгиба, а вибратор расположен в зоне изгиба, узел подогрева нефтешлама совмещен с узлом подогрева накопительной емкости воды.

На фиг.1 - изображена схема предлагаемого устройства,

На фиг.2 - вид А фиг 1

На фиг.3 - сечение по А-А фиг.2

Предлагаемое устройство для непрерывного обезвоживания нефтешлама содержит корпус 1, состоящий из двух лотков 2 и 3, соединенных между собой изгибом 4. Лоток 2 корпуса 1 соединен с подводящей магистралью 5, которая в свою очередь соединена с узлом подогрева 6 твердого нефтешлама 7. Внутри лотка 2 и лотка 3 на их дне 8 имеются узел разделения воды и нефтешлама, выполненного в виде жестких выступов 9, и отводящая магистраль выполнена в виде узкой щели 10, расположенной сразу после выступа 9. Между лотками 2 и 3 корпуса установлен узел нагрева 11. Отводящая магистраль 12 обезвоженного нефтешлама 13 выполнена в виде слива 14, расположенного в верхней части торца 15 лотка 3. Внутри лотка 3, перед сливом 14 расположен успокоитель, выполненный в виде двух пластин 16 и 17. Снаружи на лотке 2 установлены ультрозвуковая установка 18 и постоянные магниты 19, а вибратор 20 расположен в зоне изгиба 4. Лоток 3 после изгиба 4 установлен наклонно под углом по отношению к лотку 2, причем вершину угла наклона лотка 3 расположена со стороны торца 15. Отводящая магистраль 12 соединена с накопительной емкостью 21, которая так же подогревается от узла нагрева 11. Угол наклона лотка 3 находится в пределах 3-5 относительно горизонтальной поверхности.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Узел подогрева 6 укладывается на поверхность твердого нефтешлама 7, который под воздействием тепла начинает плавиться и превращается в жидкость. После этого жидкость или самотеком или с помощью насоса 22 через магистраль 5 подается внутрь лотка 2. Перед подачей жидкого нефтешлама 7 в лоток 2 запускают узел нагрева 11, который осуществляет нагрев внутренних стенок лотков 2, 3 и изгиба 4. После поступления жидкого нефтешлама 7 в лоток 2 от начинает постепенно его заполнять двигаясь от магистрали 5 в сторону изгиба 4. При движении скорость турболентности снижается и начинается процесс расслоения на легкую фракцию обезвоженного нефтешлама 13 и воду, которая стремится в сторону дна т.к. она тяжелее чем нефтешлам. После отделения воды, последняя образует на дне 8 лотков 2 и 3 слой, высота которого определяется высотой жестких выступов 9. Как только уровень воды превысит высоту выступа 9 она начнет переливаться через него и попадает в отводящую магистраль 10, а из нее в накопительную емкость 21. Под воздействием магнитного поля от магнитов 19 и ультрозвуковой установки 18 процесс отделения воды от нефтепродуктов активизируется, под воздействием вибратора 20 ускоряется процесс перемещения смеси из лотка 2 в лоток 3. Узел нагрева 11 может работать как на жидком, так и на твердом топливе, а его объем занимает все пространство между лотками 2, 3 и изгибом 4 и одновременно подогревает накопительные емкости 21. Подогрев емкости 21 необходим для удаления из нее попавшего вместе с водой нефтешлама и возврат его в лоток 3. После прохода смеси изгиба 4 она по наклонной поверхности лотка 3 устремляется к его торцу 15. Не отделившаяся часть воды в лотке 2 начинает смещаться вниз в сторону дна 8 и соединяется с другими мелкими частицами из шлама 13. При движении вниз вода вытесняет нефтешлам из своего объема и он располагается на поверхности воды. В конце желоба 2 перед сливом установлены две пластины 16 и 17, а перед ними в дне 8 выполнена щель 10 и жесткий выступ 9. Поток воды заполняет дойдя до щели 10 вытекает из лотка 3 и собирается в емкость 21. Обезвоженный нефтешлам 13 не весь попадает в слив 14, а за счет пластин 16 и 17 совершает смещение в вертикальной плоскости сначала опускается в сторону дна 8, а затем вновь поднимается вверх. Это изменение направления движения обеспечивает окончательное отделение воды. Выполнение лотка 3 с наклоном в сторону от изгиба 4 позволяет изменять скорость движения нефтешлама в нем в зависимости от его состояния и уменьшить расстояние сбора воды перед ее удалением из него. Угол наклона лотка 3 выполнен в пределах от 3 до 10 градусов. Если этот угол выполнить больше, то скорость перемещения шлама возрастает и замедляется процесс расслоения, а длина участка для сбора воды уменьшается, что ухудшает условия разделения смеси. Если угол наклона лотка 3 выполнить меньше, то снижается скорость перемещения шлама и также ухудшаются условия отделения воды.

Выполнение корпуса устройства в виде лотков с изгибом в средней части позволяет получить удлиненный путь шлама и одновременно уменьшить длину самого устройства, а в промежутке между ними открывается возможность установки малого нагревательного устройства. Выполнение канала для удаления воды в виде щели позволяет с меньшими потерями нефтешлама производить удаление воды из устройства и задерживать выход через него нефтешлама. В результате указанных усовершенствований получена компактная установка для обеспечения поставленной задачи, а по сравнению с известными устройствами упрощается конструкция и повышается производительность труда с одновременным повышением качества обезвоженного нефтешлама.

1. Устройство для непрерывного обезвоживания нефтешлама, содержащее узел подогрева шлама, соединенный через подводящую магистраль с накопительной емкостью, узел разделения воды с нефтешламом и отводящие магистрали для раздельного вывода воды и нефтешлама из емкости, отличающееся тем, что емкость выполнена в виде лотка по крайней мере с одним изгибом по длине в средней части, узел подогрева шлама в лотке установлен между изогнутыми частями лотка, узел для разделения воды выполнен в виде выступов на дне лотка, водоотводящая магистраль выполнена в виде узкой щели, подводящая магистраль нефтешлама расположена в торцевой чисти лотка до изгиба, отводящая магистраль нефтешлама расположена на другом конце лотка, в котором после изгиба установлен успокоитель в виде двух пластин, а сам корпус лотка снабжен ультрозвуковой установкой с постоянными магнитами и вибратором.

2. Устройство для обезвоживания нефтешлама по п.1, отличающееся тем, что часть лотка до изгиба расположена горизонтально, а другая часть лотка после изгиба выполнена наклонной в сторону отводящей магистрали нефтешлама.

3. Устройство для обезвоживания нефтешлама по п.1, отличающееся тем, что отводящая магистраль для воды соединена с накопительной емкостью.

4. Устройство для обезвоживания нефтешлама по п.1, отличающееся тем, что ультрозвуковая установка и постоянные магниты установлены на входящей ветви лотка, а вибратор расположен в зоне его изгиба.

5. Устройство для обезвоживания нефтешлама по п.1, отличающееся тем, что узел подогрева нефтешлама совмещен с узлом подогрева накопительной емкостью воды.