Способ разделения водомасляных эмульсий

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 1 (89) 142269 ГДР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.78, (21) 7770183/23-26 (23) Приоритет — (32) 20.05.77 (31) WP В 01 D 199020 (33) ГДР (51) M. Кл

В 01 D 13/00

Гееудерствениый камятет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04.82 (53) УДК 66.066-278: 532. 71 1 (088.8) ле делан изобретений и открытий!

Иностранец

Заватцки Пауль (ГДР) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

«Институт фюр Вассервиртшафт» (ГДР) (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОМАСЛЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Изобретение относится к способу разделения водомасляных эмульсий, таких, например, как смазочно-охлаждающие эмульсии в процессах металлообработки, эмульсий притирочного масла, сточных вод от стираль- ных машин, и может быть применено в пищевой промышленности, в процессах водоподготовки и очистки сточных вод, в химической промышленности для разделения жидкостей с различными вязкостями.

Известен способ разрушения водомасля10 ных эмульсий добавлением минеральных кислот, нейтральных кислот, при, необходимости, в сочетании с окислителями.

Недостатками этого способа являются высокий расход химикатов, относительно дли- 5 тельное время реакции, опасность коррозии установок для разрушения эмульсий и высокого солесодержания в выделенной воде.

Кроме того, содержание остаточного масла в воде не соответствует требованиям водного хозяйства.

Известны также способы и устройства разрушения эмульсий с помощью подвода тепла. В качестве теплоносителя обычно используют пар.

Недостаток этого энергоемкого термического способа заключается в сравнительно высоких капитальных вложениях и эксплуатационных затратах, поэтому его используют при наличии теплоисточников. Однако это редко встречается в технологии водоподготовки и очистки сточных вод.

Известен также способ разделения эмульсий с помощью адсорбентов.

Применение этого способа ограничено ввиду черезвычайно высоких затрат и малого числа пригодных адсорбентов, а также ввиду сложности технико-экономического решения проблемы удаления и обработки твердой фазы.

Известны также способы разделения, основанные на использовании технологии mзначения.

Эффективность этих способов очень низка, так как величина m-значения при рабочих условиях может быть определена с недостаточной точностью.

Известны также способы и устройства для фильтрации под давлением через полупроницаемые мембраны. Возникающие при этом превышения концентрации по возмож92I59I ности уменьшают интенсивной турбулизацией. Эмульсию прогоняют по циркуляционному контуру, при этом концетрация масла повышается и при его доле 50 — 80 /О эмульсия разделяется. ву для предварительной очистки или к разделительному устройству.

Способ осуществляется следующим образом.

Использованная в металлообработке эмульсия периодически подается в сборник, в котором за счет осаждения происходит удаление металлических загрязнений. Выпадаюший осадок отводится через штуцер в днище сборника. Очищенная таким образом эмульсия насосом подается к разделительному устройству, в котором расположена капиллярная система, выполненная в виде известных по конструкции фильтров. В качестве капилляриой системы могут быть использованы имеюшиеся в продаже диализаторные мембраны. Создаваемый насосом напор составляет 1,5 10 — 6 0 10 Па. Проходящая через капиллярную систему под действием перепада давления чистая вода постоянно контролируется нефелометром, который в случае возникновения аварии подает сигнал на отключение насоса. Эмульгированное масло, остающееся в капиллярной системе, благодаря своей высокой вязкости, и выделившееся благодаря смещению химического равновесия масло удаляются из разделительного устройства вместе с циркулирующей эмульсией. Для достижения более полного удаления свободного масла в разделительное устройство следует добавлять двойное от объема эмульсии количество чистой воды. 3а разделительным устройством следует теплообменник, который поддерживает в циркуляционном контуре температуру 65 С. При более высокой температуре разделение ухудшается. Далее жидкая смесь проходит через редукционный клапан и безнапорно поступает в отстойник, где происходит отделение свободного масла. После этого оставшаяся эмульсия через циркуляционный контур поступает обратно в сборник и процесс разделения начинается вновь.

Формула изобретения

Общим недостатком почти всех известных способов является то, что наряду с отделяемой водой образуется трудно разрушающийся маслосодержащий продукт, часто имеюший консистенцию осадка, который нуждается в дальнейшей обработке, не имеюшей детального описания.

Цель изобретения — разработка способа защиты водоемов от загрязнений при одновременной регенерации полезных веществ.

Поставленная цель достигается тем, что эмульсию после предварительной очистки фильтрацией, седиментацией, центрифугированием и магнитной сепарацией или несколькими методами последовательно прокачивают по циркуляционному контуру через капиллярную систему, что создает превышение концентрации, и тем самым, смещение равновесия существования эмульсии, используемое для отделения эмульгатора от эмульгированной фазы. При этом эмульгатор вместе с водой отводится с давлением, соответствующим природной вязкости эмульгированной фазы и свойствам капиллярной системы.

Отделенная ранее эмульгированная фаза, например, масло, отводится вместе с остающейся в капиллярной системе эмульсией и затем отделяется с помощью отстаивания.

Насос создает именно такое давление в предварительно очищенной эмульсии, которого как раз достаточно для продавливания через капилляры той фазы эмульсии, которая имеет меньшую вязкость. Таким образом, фаза с большей вязкостью задерживается капиллярной системой и концентрируется, поскольку под действием напора насоса в капиллярную систему постоянно подается новая эмульсия. Такое концентрирование при разделении твердой и жидкой фаз называется превышением концентрации и его всегда пытаются устранить различными технологическими приемами как явление, тормозящее процесс разделения. Вопреки этому распространенному мнению, в данном изобретении это превышение концентрации и связанное с ним смещение химического равновесия - эмульсии создается умышленно и используется для почти полного отделения эмульгатора от эмульгированной фазы и его отвода вместе с водой через капилляры. Высвобождающаяся при этом ранее эмульгированная фаза, например масло, всплывает и отводится вместе с оставшейся неразделенной эмульсией, а затем отделяется в сепараторе при расслаивании под действием силы тяжести. Неразделенная эмульсия возвращается по циркуляционному контуру к устройст5

1О

При разделении эмульсии возможно осуществить регенерацию чистого масла и непрерывный отвод биологически истощенного эмульгатора. Для этого процесс, описанный выше не заканчивают возвратом эмульсии в сборник, а используют ее повторно в металлообработке, предварительно смешав со свежей. эмульсией. Таким образом, обратно в сборник эмульсия поступает вновь загрязненной. В случае необходимости осаждение металлических загрязнений в сборнике можно заменить фильтрованием на ленточных фильтрах или на других аппаратах.

1. Способ разделения водомасляных эмульсий, предпочтительно эмульсий металлообрабатывающей промышленности, отличаюи1ийся тем, что предварительно очищенную эмульсию разделяют на фазы на поверхности капиллярной системы с использованием возникающего и специально создаваемого превышения концентрации и связанного с ним смещения химического равновесия эмульсии.

92159!

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к эмульсии подводят двойное количество отведенной чистой воды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем. что биологически истощенный эмульгатор отводят непрерывно.

Редактор Т. Киселева

Заказ 2428/6

Составитель А. Свитцов

Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Тираж 733 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4