Устройство для подготовки нефти (нефтепродуктов) к анализу
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (НЕФТЕПРОДУКТОВ) К АНАЛИЗУ, содержащее цилиндрический корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на смесительную и разделительную камеры, крышку, коническое днище, перемешивающее устройство, штуцера для ввода и вывода фаз, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности экстракУ5 /7 ции и разделения фаз, смесительная камера снабжена, по крайней мере, двумя карманами цилиндрической формы и дополнительными перемещивающими устройствами, установленными в карманах, а разделительная камера снабжена фильтруюихим элементом , расположенным между коническим днищем и корпусом, при этом в горизонтальной перегородке выполнено центральное отверстие, в котором установлена подвижная заглушка. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что карманы расположены симметрично и выступают наружу относительно поверхности корпуса на 0,25-0,5 своего радиуса, величина которого составляет 0,3-0,5 величины радиуса корпуса. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что перемешивающее устройство снаб (Л жено горизонтально расположенным диском с ребрами. г СП о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК зс5и В 01 D 11/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
l т 5
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3525164/23-26 (22) 23.12.82 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) К. С. Ляпин, В. С. Передрий, Г. Л. Жуков и И. П. Богомолова (71) Тбилисское научно-производственное объединение «Аналитприбор» (53) 66.061.5 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ № 2524003, кл. В 01 D 11/04, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР ,% 338234, кл. В О1 D 11/04, 1972. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (НЕФТЕПРОДУКТОВ) К
АНАЛИЗУ, содержащее цилиндрический корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на смесительную и разделительную камеры, крышку, коническое днище, перемешивающее устройство, штуцера для ввода и вывода фаз, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности экстрак„„SU„„1115770 А ции и разделения фаз, смесительная камера снабжена, по крайней мере, двумя карманами цилиндрической формы и дополнитель ными перемешивающими устройствами, установленными в карманах, а разделительная камера снабжена фильтрующим элементом, расположенным между коническим днищем и корпусом, при этом в горизонтальной перегородке выполнено пентральное отверстие, в котором установлена подвижная заглушка.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что карманы расположены симметрично и выступают наружу относительно поверхности корпуса на 0,25 — 0,5 своего радиуса, величина которого составляет 0,3 — 0,5 величины радиуса корпуса.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что перемешивающее устройство снабжено горизонтально расположенным диском с ребрами.
И 3 о б р (т (111 е от н ос и т (, я I(((. I 1) 011 T)3 (I м для Известно устройство для многоступенчатой противоточной экстракции растворенных веществ от одной жидкой фазы к другой, содержащее систему смесителей и сепараторов (1). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является смесительно-отстойный экстрактор, который включает цилиндрический корпус, камеры смешивания с турбинными мешалками и камеры отстоя (раз- 20 дел ения), крышку, коническое днище, входной и выходной штуцера. Тяжелую и лег-.. кую фазы подают в камеру предварительной обработки, из которой направляют потоком через турбинную мешалку в смесительную камеру. Смесь фаз, выходящая из смесительной камеры, проходит через коалесцирующее устройство и направляется в отстойник, где после расслоения легкая фаза уходит через верхний штуцер, а тяжелая — через нижний (2). 30 Разделение двух жидкостей различной плотности осуществляется путем гравитационного отстоя, однако при этом существует переходная зона, что не позволяет полностью разделить их, а одна турбинная мешалка в смесительной камере не обеспечивает эмулы ирования водонефтяной смеси. 1 (елью устройства является повышение эффективности экстракции и разделения фаз. 40 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подготовки нефти к анализу, содержащем цилиндрический корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на смесительную и разделительную камеры, крышку, коническое днище, перемешивающее устройство, штуцера для ввода и вывода фаз, смесительная камера снабжена, 1:о крайней мере, двумя карманами цилиндрической формы и дополнительными перемеш ива ющими устройствами, установленными в карманах, а разделительная камера снабжена фильтрующим элементом, расположенным между коническим днищем и корпусом, при этом в горизонтальной перегородке вы полнено центральное отверстие, в котором установлена подвижная Ы заглушка. Кроме того, карманы расположены симметрично и выступают наружу относительно 11овсрхпости корпуса на 0,25-- 0,5 своего pH,(èó(à, величина которого составляет 0,3--0„5 величины радиуса корпуса. Перемешивающее устройство снабжено горизонтально расположенным диском с ребрами. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — то же, вид сверху. Устройство содержит корпус 1, съемную крышку 2, дно 3. Корпус разделен горизонтальной перегородкой 4 на смесительную 5 и разделительную 6 камеры. В горизонтальной перегородке выполнено отверстие, в котором установлена заглушка 7, связанная с приводом 8. Смесительная камера снабжена цилиндрическими карманами 9 и 10. На крышке имеются входные штуцера (клапаны) 11 и 12 соответственно для заливки исследуемой водонефтяной смеси и растворителя (СС14) . Внутри стакана установлен центральный привод с перемешивающими устройствами на валу 13 и горизонтального диска 14 (мешалки различного профиля, например, пропелерные, стержневые и т. д.) и шкивами над крышкой. В карманах установлены дополнитель ные мешалки 15 и 16. На внутренней рабочей поверхности стакана и карманов, а также дисков имеются ребра 17 и 18. В верхней части дна установлен фильтрующий элемент 19, а в нижней -- сливной п атруб о к 20. В основании корпуса имеются сливные клапаны 21 и 22, предназначенные соответственно для (сбора) сброса воды после экстракции и водонефтяной смеси и переливной клапан 23. В корпусе установлены термо элементы 24. Устройство работает следующим обра3ОМ. Заданный объем, водонефтянная смесь через входной штуцер 11 поступает в стакан, при этом клапан 22 закрыт, а вал 13 с перемешиваю шими устройствами приводится в движение, обеспечивая через передачи (например, ременные) вращения всех дополнительных мешалок 15 и 16. В зависимости от вида нефти (нефтепродуктов) и ее ожидаемой концентрации время эмульгирования 1 — 3 мин, после чего через штуцер 12 подается доза растворителя и при интенсивном перемешивании происходит процесс экстракции, в результате чего растворитель (СС1 ) г)оглощает вс)о нефть (нефтепродукт), находящуюся как 13 воде, тяк и на поверхности стакана и вращающихся элементах. Через 1 мин вклк)чается привод 8 и заглушка 7 открывает отверстие, через которое смесь воды и растворителя, поглотившего нефть, сливаются в полость над фильтрун)щим элементом 19. СС14 смачивается и свободно протекает через пористый фторопласт и 1115770 через сливной патрубок 20 уходит на анализ. Вода покачивается на поверхности фильтра, а избыток сливается через сливной канал. Устройство может работать и в протоке водонефтяной смеси. При этом из трубопро вода через входной штуцер 11 непрерывно подается водонефтянная смесь, заглушка 7 закрыта, а сливной клапан 22 открыт. Все перемешивающие устройства работают. Интенсивность протока регул ируется в зависимости от концентрации и сорта нефти (нефтепродуктов) . При наличии в воде легких нефтепродуктов (бензин, керосин, легкое дизельное топливо при концентрации до 1000 млн ) происходит качественное эмульгирование в более короткий промежуток времени. При наличии тяжелых сортов нефти (например, флотский мазут) и повышенных концентрациях (до 1000 млн ) для получения равномерной по объему стакана водонефтяной смеси при скорости вращения центральной мешалки 1300 об/мин и мешалок, расположенных в карманах, со скоростью 2600 об/мин при объеме стакана в 500 см в потоке с объемом IO смз/с получается вполне удовлетворительный результат с точностью до 5О/О (проверка идет путем отбора 1000 см, дальнейшей экстракцией, отделение растворителя и проверкой на ИКС). После пропускания смеси в течение 2— 3 мин закрываются входной клапан 22, затем штуцер ll (12 закрыт) и при вращении всех перемешивающихся мешалок устанавливается уровень перемешивающейся водонефтяной смеси, а избыток сливается через переливной клапан 23. Закрывается перел и вной кл ап а н, добавляется порция растворителя и после экстракции в течение 1 мин смесь сбрасывается через отверстие на дне и разделяется. R„ p — — (0,3 — 0,5) R стакана, которые расположены симметрично по диаметру на расстоянии (0,25 — 0,5) R кармана относительно образующей и вне ее. Наличие перемешивающих устройств в каждом кармане обеспечивают интенсивное перемешивание в объеме жидкостей, а ребра на поверхностях стакана, карманов и диска обеспечивают дробление на каждом ребре. При эмульгировании тяж«лых ни <«н нефти и ее продуктов (флотский маз) I пример), с целью интенсификации проц«< а и пол учени я однородной эмульсии, вкл кчаются нагревательные элементы 24, <>о«спечивающие автоматическое поддержание температуры в заданном диапазон«. Н»пример, для флотского мазута температура достаточна 65 — 70 С. Если иссле.<уемая водонефтяная смесь имеет температуру l0 3 — 5 С, то ее также подогревают. Если легкое дизельное топливо, то достаточна температура 30 С. Экспериментально установлено, что оптимальными размерами пористой пленки ! 5 из фторопласта являются: диаметр пор 20 (d < 8 /р, коэффициент 20 — 50 при толщине пленки 0,5 — 1,5 мм. Устройство малогабаритно, малой металлоемкости, просто по конструкции и в изготовлении, транспортабельно, легко в 2О обслуживании, надежно и работоспособно. В отл ичи е от известн ых конструкторских решений оно выполняет все необходимые операции: э мульгирование, экстракция, разделение воды от растворителя, причем все это происходит в автоматическом режиме, практически в одном стакане, что значительно отличает устройство. Оно непосредственно предназначено для ручного переносного прибора контроля нефти в воде, где необходимо у приборов (СНС, КНС) 30 или в трубопроводе судна, или в водоемах брать водонефтянную смесь, получать достоверную пробу, исключить в дозе сгустки и пленки (путем эмульгирования), затем экстрагировать ее растворителем СС!4 и после этого разделить воду от раствори35 теля и передать растворитель на ИК-анализатор. Сам ИК- анализатор находится в лаборатории, а отбор, подготовку нефти к анализу необходимо проводить в месте отбора и гарантировать ее достоверность .4< и сохранность до анализа. Использование приборов контроля концентрации нефти в воде позволит контролировать недопустимый сброс воды с повышенной концентрацией, что сохранит флору и фау ну, повысит качество питьевой и технической воды. I 115770 Редактор М. Товтин Заказ 6809/6 Составитель А. Миронов Техред И. Верес Корректор И. Муска Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
