Тонкослойный отстойник

Авторы патента:

Полезная модель относится к устройствам для разделения двух несмешивающихся сред разной плотности и может быть использована в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Тонкослойный отстойник включает вертикальный корпус с патрубком входа разделяемого потока и патрубками выхода разделенных фаз и размещенный внутри корпуса пакет тонкослойных элементов, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки. При этом устройство снабжено патрубком входа деэмульгатора, соединенным с патрубком входа разделяемого потока. Патрубок входа разделяемого потока снабжен соплом Вентури, выход из которого имеет перфорированную цилиндрическую насадку. Перфорированная цилиндрическая насадка расположена внутри нижней части пакета тонкослойных элементов. Нижняя воронка пакета тонкослойных элементов заглушена в верхней части. Верхняя воронка пакета тонкослойных элементов примыкает к корпусу. Технический результат заключается в повышении эффективности разделения потока. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к устройствам для разделения двух несмешивающихся сред разной плотности, например жидкость-жидкость, газ-жидкость, жидкость-суспензия, и может быть использована в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известен тонкослойный отстойник (см. патент РФ на полезную модель 103739, МПК⁸ B01D 21/02, опуб. 27.04.2011 в ОБ 12), включающий вертикальный корпус с патрубками входа разделяемого потока и выхода разделенных фаз, размещенный внутри корпуса и снабженный заглушкой пакет тонкослойных элементов, установленных с зазором относительно друг друга, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки.

Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:

- вертикальный корпус с патрубком входа разделяемой смеси и патрубками выхода разделенных фаз;

- размещенный внутри корпуса пакет тонкослойных элементов, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое разделение, обусловленное вторичным перемешиванием разделенных фаз.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тонкослойный отстойник (см. патент РФ на полезную модель 103738 МПК⁸ B01D 21/02, опуб. 27.04.2011 в ОБ 12), включающий вертикальный корпус с патрубками входа разделяемого потока и выхода легкой и тяжелой фаз, размещенный внутри корпуса и снабженный заглушкой пакет тонкослойных элементов, установленных с зазором относительно друг друга, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки, при этом над пакетом тонкослойных элементов установлена перегородка, охватывая с зазором верхнюю часть пакета тонкослойных элементов и повторяя форму воронки, кроме того кромка нижнего основания перегородки герметично соединена с корпусом, а в верхней части перегородка имеет отверстие.

Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:

- вертикальный корпус с патрубком входа разделяемого потока и патрубками выхода разделенных фаз;

Недостатком известного устройства являются узкие функциональные возможности аппарата и недостаточная эффективность разделения потока.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности разделения потока за счет подачи деэмульгатора в разделяемый поток и последующего эффективного перемешивания образовавшейся смеси.

Этот результат достигается тем, что в известном тонкослойном отстойнике, включающим вертикальный корпус с патрубком входа разделяемого потока и патрубками выхода разделенных фаз и размещенный внутри корпуса пакет тонкослойных элементов, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки, новым является то, что устройство снабжено патрубком входа деэмульгатора, соединенным с патрубком входа разделяемого потока, при этом патрубок входа разделяемого потока снабжен соплом Вентури, выход из которого имеет перфорированную цилиндрическую насадку, расположенную внутри нижней части пакета тонкослойных элементов, при этом нижняя воронка пакета тонкослойных элементов заглушена в верхней части, а верхняя воронка пакета тонкослойных элементов примыкает к корпусу.

Снабжение предлагаемого устройства патрубком входа деэмульгатора, соединенным с патрубком входа разделяемого потока, который снабжен соплом Вентури, позволяет за счет турбулизации потока в горловине сопла провести эффективное перемешивание деэмульгатора с разделяемым потоком и, как следствие, повысить эффективность разделения потока.

Установка на выходе из сопла Вентури перфорированной цилиндрической насадки, расположенной внутри нижней части пакета тонкослойных элементов, позволяет равномерно распределить поток в нижней части пакета тонкослойных элементов.

Выполнение нижней воронки пакета тонкослойных элементов заглушенной в верхней части, позволяет использовать нижнюю воронку в качестве отражателя и за счет этого равномерно распределить поток перед входом в тонкослойные элементы, тем самым повысив эффективность разделения потока.

Выполнение верхней воронки тонкослойных элементов, примыкающей к корпусу, позволяет предотвратить унос частиц тяжелой фазы с отходящим из аппарата потоком легкой фазы и повысить эффективность разделения потока.

На фигуре представлен предлагаемый тонкослойный отстойник (сечение).

Устройство включает вертикальный корпус 1 с патрубком 2 входа разделяемого потока и патрубками 3, 4 выхода разделенных фаз. Внутри корпуса 1 расположен пакет 5 тонкослойных элементов. Каждый тонкослойный элемент выполнен в виде обращенной вниз воронки.

Устройство также снабжено патрубком 6 входа деэмульгатора, соединенным с патрубком 2 входа разделяемого потока.

Патрубок 2 входа разделяемого потока снабжен соосно установленным соплом Вентури 7. Выход из сопла Вентури 7 имеет перфорированную цилиндрическую насадку 8, расположенную внутри нижней части пакета 5 тонкослойных элементов.

Нижняя воронка 9 пакета 5 тонкослойных элементов заглушена в верхней части. Верхняя воронка 10 пакета 5 тонкослойных элементов герметично примыкает к корпусу 1.

Пакет 5 тонкослойных элементов снабжен отверстием 11.

Устройство работает следующим образом.

Исходная смесь (например, водонефтяная эмульсия) поступает в аппарат через патрубок 2 входа разделяемого потока, в который также через патрубок 6 подается деэмульгатор (например, сепарол, диссольван-4411). Поток исходной смеси вместе с деэмульгатором поступает в сопло Вентури 7, в котором исходная смесь интенсивно перемешивается с деэмульгатором.

После обработки в сопле Вентури исходной смеси деэмульгатором поток через перфорированную цилиндрическую насадку 8 поступает в нижнюю часть пакета 5 тонкослойных элементов и равномерно в ней распределяется, после чего через зазор между корпусом 1 и пакетом 5 тонкослойных элементов поступает в пространство между тонкослойными элементами.

В пакете 5 тонкослойных элементов происходит разделение эмульсии. Тяжелая фаза, отделившаяся от легкой фазы, по тонкослойным элементам пакета 5 стекает вниз, скапливается в кубе аппарата и затем отводится через патрубок 4. Легкая фаза через отверстие 11 поднимается вверх и отводится из аппарата через патрубок 3.

Деэмульгатор, в зависимости от уровня его растворимости с продуктами разделения, отводится с легкой или тяжелой фазой.

Тонкослойный отстойник, включающий вертикальный корпус с патрубком входа разделяемого потока и патрубками выхода разделенных фаз и размещенный внутри корпуса пакет тонкослойных элементов, каждый из которых выполнен в виде обращенной вниз воронки, отличающийся тем, что устройство снабжено патрубком входа деэмульгатора, соединенным с патрубком входа разделяемого потока, при этом патрубок входа разделяемого потока снабжен соплом Вентури, выход из которого имеет перфорированную цилиндрическую насадку, расположенную внутри нижней части пакета тонкослойных элементов, при этом нижняя воронка пакета тонкослойных элементов заглушена в верхней части, а верхняя воронка пакета тонкослойных элементов примыкает к корпусу.