Патент на изобретение №2153912

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ И БОЛЕЕ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области защиты окружающей среды, в частности водного бассейна от загрязнения нефтепродуктами, жиром и маслами, и может быть использовано на объектах нефтедобычи, нефтепереработки и нефтеперекачки, а также при утилизации нефтяных осадков в нефтехранилищах и других областях. Способ заключается в разделении смеси жидкостей на фракции путем поступательного перемещения бесконечного тягово-аккумулирующего органа через разделительную емкость. Отделение фракций происходит за счет создания упругопластичной деформации органа при контактном давлении в туннельной камере переменного сечения. Устройство содержит конвейер с тяговым органом, туннельную камеру с дренажными отверстиями в стенках для вывода фракций. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение эффективности при разделе двух и более несмешивающихся жидкостей. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области защиты окружающей среды, в частности водного бассейна от загрязнения нефтепродуктами, жиром и маслами органического и синтетического происхождения и продуктами лакокрасочного производства, и может быть использовано для первичной очистки воды при добыче нефти и ее переработке с целью отделения нефтепродуктов, утилизации последних из промышленных водостоков, а также при ликвидации последствий аварийных разливов, очистке резервуаров от осадков на нефтеперерабатывающих и нефтетранспортных предприятиях.

Известен способ разделения эмульсии в электрическом поле [1], состоящий в пропускании эмульсии через электрическое поле, в результате чего происходит изменение поверхностного натяжения капель с последующей коалесценцией.

Недостатком данного способа являются ограниченные функциональные возможности, поскольку процесс может быть реализован только при возможности свободного течения эмульсии, т.е. с большим содержанием воды, кроме того, процесс должен происходить при малой концентрации минерально-солевых составляющих в одной части фракции, а наличие высоких концентраций делают раствор токопроводным, а процесс теплопроводящим. Безопасный режим находится в узком интервале плотности тока на большой площади, а это делает процесс малоэффективным и низкорентабельным.

Известно устройство для разделения несмешивающихся жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический сосуд с вертикальными цилиндрическими вставками, снабженными электродами, расположенными попарно на внутренней поверхности сосуда [1].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность, пожаро- и взрывоопасность, а также сложность технологического обслуживания при разделении эмульсий с незначительным содержанием воды, а также содержащих тяжелые фракции нефтепродуктов.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения несмешивающихся жидкостей, включающий подачу исходной смеси в разделительную емкость, разделение ее на фракции и выпуск из нее, по крайней мере, одного из компонентов, причем разделение производят поступательным перемещением бесконечного тягово-аккумулирующего органа через разделительную емкость с последующим отделением фракций смеси созданием упругопластичной деформации насыщенного тягово-аккумулирующего органа при контактном давлении [2].

Недостатком данного способа является низкая эффективность отделения многокомпонентных несмешивающихся жидкостей, т.к. отсутствует возможность разделения по фракциям.

Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигнутому результату является устройство, описанное в указанной выше заявке [2], которое содержит разделительную емкость, снабженную системой подачи исходной смеси и системой разделения в виде конвейера, у которого тяговый орган выполнен тягово-аккумулирующим.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность разделения жидкости, отсутствие возможности разделения многокомпонентных систем и отделения механических примесей.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эффективности при разделе двух и более несмешивающихся жидкостей.

Технический результат достигается тем, что в способе разделения двух и более несмешивающихся жидкостей, включающем подачу исходной смеси в разделительную емкость, разделение ее на фракции и выпуск из нее, по крайней мере, одного из компонентов, причем, разделение производят поступательным перемещением бесконечного тягово-аккумулирующего органа через разделительную емкость с последующим отделением фракций смеси созданием упругопластичной деформации насыщенного тягово-аккумулирующего органа при контактном давлении, согласно изобретению контактное давление осуществляют в туннельной камере переменного сечения, при этом разделение фракций смеси производят поэтапно от легких к тяжелым фракциям через дренажные отверстия туннельной камеры, а поступательного перемещения бесконечного тягово-аккумулирующего органа осуществляют со скоростью (0,2 – 1,0) м/сек.

Кроме того, твердые механические примеси, в том числе металлические, отделяются от тягово-аккумулирующего органа после прохождения последнего через туннельную камеру посредством магнитного сепаратора и очистительного устройства.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для разделения двух и более несмешивающихся жидкостей, содержащем разделительную емкость, снабженную системой подачи исходной смеси и системой разделения, выполненной в виде конвейера, у которого тяговый орган в свою очередь выполнен тягово-аккумулирующим, согласно изобретению, устройство снабжено туннельной камерой переменного сечение, расположенной над разделительной емкостью, при этом по периметру камеры выполнены дренажные отверстия, а сечение входного канала туннельной камеры задано равным компактной площади сечения мокрого состояния тягово-аккумулирующего органа, сечение выходного канала задано равным компактной площади сечения сухого состояния тягово-аккумулирующего органа, а туннельная камера также снабжена по периметру желобами, соединенными трубопроводами со сборниками.

Кроме того, в устройстве, согласно изобретению, одна из ветвей тягово-аккумулирующего органа снабжена магнитным сепаратором и очистительным валиком, которые установлены последовательно вне туннельной камеры и разделительной емкости.

При этом также в устройстве, согласно изобретению, туннельная камера выполнена, по крайней мере, из двух частей, одна из которых – верхняя стационарная, а другая – нижняя сменная с возможностью замены ее на камеру с другим сечением входного канала, большим или меньшим.

В устройстве также, согласно изобретению, тягово-аккумулирующий орган выполнен из сорбционного тканого или нетканого материала с ячеистой структурой.

В устройстве, согласно изобретению, тягово-аккумулирующий орган выполнен с армированием вдоль оси последнего системой тросов.

В устройстве, согласно изобретению, приводной натяжной и отклоняющий барабаны конвейера системы разделения выполнены с кольцевыми канавками, донная часть которых задана радиусом, равным 1/2 диаметра армирующего троса, ширина канавок задана равной диаметру троса, а глубина канавок задана равной (1,5 – 2,0) диаметра армирующего троса.

Создание контактного давления на тягово-аккумулирующий орган в туннельной камере переменного сечения и поэтапное разделение фракций через дренажные отверстия туннельной камеры при определенных условиях позволяет расширить функциональные возможности способа за счет использования механики жидкости и ее свойств: адгезии, сорбции, сил трения и гидродинамики; т.к. движение твердого тела в вязкотекущей среде при упругопластической деформации в замкнутом объеме приводит к нарушению равновесия на границе раздела, при этом ослабляется поверхностное натяжение капли вязкого компонента и, за счет адгезии и сорбции, более легкие фракции, контактируя с неподвижной перфорированной поверхностью, выделяются через первый ярус отверстий, а в последующие – более тяжелые, что обусловлено различными реологическими свойствами компонентов.

Функциональная связь параметров разделения жидкости на фракции описывается системой уравнений:


где k – коэффициент;
₁ и ₂ – плотность взаимодействующих материалов и веществ, кг/м³;
(₁–₂) – разность плотностей, взаимодействующих материалов и веществ, в т.ч. и составляющих эмульсию, кг/м³;
(₁–₂) – разность вязкостей этих жидкостей, м/с;
R – радиус капли отделяемой жидкости, м;
H – высота столба жидкости в разделительной емкости, м;
V₁ и V₂ – скорость самопроизвольного расслоения системы в процессе поочередного исключения отделяемых компонентов, м/с;
q₁ + q₂ = q – количество тепла, Дж;
₁ и ₂ – теплопроводность материалов отделяемой фракции и стенки туннельной камеры, Вт/(мК);
c₁ и c₂ – удельная теплоемкость материалов отделяемой фракции и стенки туннельной камеры, Дж/(кгК);
– время реологических изменений, по крайней мере одного из компонентов эмульсии в процессе физико-механических воздействий, сек;
a₁ и a₂ – коэффициент теплоотдачи взаимодействующих веществ и материалов в процессе трения и давления;
V – линейная скорость перемещения тягово-аккумулирующего органа, м/сек;
f – коэффициент трения в системе тягово-аккумулирующий орган – стенка туннельной камеры;
Т_ж – сила жидкостного трения, Н;
N – нагрузка на тягово-аккумулирующий орган в туннельной камере, Н;
A_о – площадь отверстия туннельной камеры, м²;
A – площадь контакта, м²;
A_K – площадь пор, ячеек тягово-аккумулирующего органа, м²;
h – толщина слоя отделяемой фракции на тягово-аккумулирующем органе, м;
h_min – минимальная расчетная толщина слоя отделяемой фракции на тягово-аккумулирующем органе, м;
– динамическая вязкость отделяемой жидкости, Пас;
P – давление в туннельной камере, Па;
₁ и ₂ – показатели устойчивости эмульсии.

Наличие данной зависимости позволяет рассчитать все составляющие технологического процесса, обеспечить его оптимизацию в зависимости от физико-механических, гидродинамических и реологических свойств как самой разделяемой жидкости, так и составных элементов – отделяемых фракций, кроме того, система уравнений позволяет выполнить основные расчеты устройства для реализации способа.

Проведение процесса разделения поступательным перемещением бесконечного тягово-аккумулирующего органа через туннельную камеру со скоростью в пределах от 0,2 – 1,0 м/сек позволяет в зависимости от состава и физико-механических свойств разделяемой жидкости управлять процессом насыщения тягово-аккумулирующего органа, а также параметрами воздействия на него, т.к. увеличение скорости в рассматриваемом процессе ведет к увеличению выделения тепла, в результате контактного взаимодействия с поверхностью туннельной камеры и, следовательно, динамические процессы при упругопластической деформации имеют непосредственную зависимость от скорости, поэтому изменение скорости позволяет оптимизировать процесс разделения с учетом физико-механических и реологических свойств выделяемых фракций и в целом жидкости.

Отделение твердых механических примесей, в т.ч. металлических, от тягово- аккумулирующего органа после прохождения последнего через туннельную камеру посредством магнитного сепаратора и очистительного устройства в сочетании с процессом барботирования позволяет исключить образование и накопление донных отложений в разделительной емкости (резервуаре).

Снабжение устройства туннельной камерой переменного сечения и расположение над разделительной емкостью, и выполнение по периметру камеры дренажных отверстий, а также задание сечения входного канала туннельной камеры равным компактной площади сечения мокрого состояния тягово-аккумулирующего органа, а сечение выходного канала задано равным компактной площади сечения сухого состояния тягово-аккумулирующего органа, при этом туннельная камера, также снабженная по периметру желобами, соединенными трубопроводами со сборниками, совокупность этих признаков позволяет реализовать непрерывный процесс разделения, с разделением жидкости на фракции в туннельной камере, переменное сечение камеры и заданные сечения входного и выходного каналов позволяет при двигающемся насыщенном тягово-аккумулирующем органе создать условия упругопластической деформации, а при трении и контактном давлении повышение температуры на границе раздела тягового органа и жидкости, в процессе которых создаются условия отделения и разделения фракций через дренажные отверстия в туннельной камере.

Снабжение тягово-аккумулирующего органа сепаратором и очистительным валиком, установленными последовательно вне туннельной камеры и разделительной емкости, позволяет отделить от тягово-аккумулирующего органа твердые фракции, в т. ч. металлические включения, что снижает механический износ тягово-аккумулирующего органа, и повысить эффективность устройства в целом и исключить образование донных отложений.

Выполнение камеры составной, по крайней мере, из двух частей, одна из которых – верхняя стационарная, а другая – нижняя сменная, с возможностью замены на камеру с другим сечением входного канала: большим или меньшим, позволяет использовать устройство при разделе различной вязкости, плотности жидкостей, т.к. для менее вязких компонентов – фракции и менее плотных жидкостей характерен более мелкий размер капель, частиц, насыщающих тягово-аккумулирующий орган и, следовательно, объем и масса незначительна и поэтому компактное сечение мокрого органа будет значительно отличаться от компактного сечения мокрого органа, насыщенного более вязкими компонентами, в связи с чем замена нижней части камеры на другую с меньшим сечением соответствует условиям реализации процесса разделения и исключения самопроизвольного стекания отделяемых компонентов в разделительную емкость, т.к. в месте входа тягово-аккумулирующего органа во входном канале туннеля образуется гидравлический замок.

Выполнение тягово-аккумулирующего органа из сорбционного тканого или нетканого материала с ячеистой структурой позволяет, используя сорбционные и адгезионные свойства разделяемой жидкости в сочетании со свойствами материала тягово-аккумулирующего органа отделять вязкие компоненты и обеспечивать их подъем к месту разделения в максимально возможных объемах.

Армирование тягово-аккумулирующего органа вдоль оси последнего системой тросов позволяет обеспечить необходимое натяжение и движение тягово-аккумулирующего органа, не подвергая его растягивающим усилиям, т.к. механическая прочность как тканых, так и нетканых материалов не высока: в данном случае все растягивающие усилия и силовой контакт с приводным барабаном выполняют тросы.

Выполнение в барабанах конвейера проточек заданных параметров:
радиус донной части – 1,2 D,
ширина канавок – 1 D
и глубина канавок – (1,5 – 2,0) D,
где D – диаметр армирующего троса позволяет обеспечить преобразование вращательного момента приводного барабана в поступательное движение тягово-аккумулирующего органа, а канавки на отклоняющем и натяжном барабане – центрирование полотна тягово-аккумулирующего органа относительно оси конвейера, при этом заданная глубина канавок исключает самопроизвольный выход тросов из зоны зацепления при изменении параллельности перемещения боковых сторон плоскости – тягового органа.

Таким образом, проведенный сравнительный анализ с прототипами заявляемого изобретения позволяет сделать вывод о соответствии последнего критерию “новизна”.

Кроме того, сопоставление заявляемого изобретения с другими техническими решениями показывает, что оно вытекает из них неочевидным образом, что обеспечивает ему критерий “изобретательский уровень”.

Применение данного изобретения в области охраны окружающей среды на предприятиях, нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтетранспортирующих, позволяет сделать вывод о соответствии его критерию “промышленная применимость”.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами, где:
на фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ для разделения двух и более несмешивающихся жидкостей;
на фиг. 2 – вид сбоку по А на фиг. 1;
на фиг. 3 – вид I на фиг. 2 (сопряжение приводного барабана с тягово-аккумулирующим органом, армированного тросами, а также показано выполнение на барабане центрирующих канавок);
на фиг. 4 – вид II на фиг. 1 (выполнение туннельной камеры, ее сопряжение с тягово-аккумулирующим органом и с лотком);
на фиг. 5 – сечение Б-Б на фиг. 1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Разделительную емкость заполняют эмульсией. В случае высокой ее вязкости и отсутствия текучести ее преобразовывают по типу путем одновременной подачи воды в разделительную емкость. Периодически или постоянно барботируют. Перемещают поступательно, например, перпендикулярно зеркалу жидкости и через жидкость в тягово- аккумулирующий орган.

В силу высокой адгезии и сорбции крупные капли нефтепродуктов (жиров и пр. ) насыщают тягово-аккумулирующий орган, при этом поверхность разделяемой жидкости постоянно обогащается новыми колониями капель нефтепродуктов, отделившихся от водных капель, в силу естественного их всплытия, при этом удельный вес воды при действии гравитационных сил не позволяет каплям воды участвовать в процессе насыщения тягово-аккумулирующего органа, который далее пропускается через туннельную камеру переменного сечения, где создается гидравлическое давление при упругопластической деформации и, в силу работы сил трения, повышается температура в зоне контакта между тягово-аккумулирующим органом и стенками туннельной камеры, вследствие чего изменяются реологические свойства отделяемых фракций, и изменения эти, в силу переменного сечения туннельной камеры, также изменяются с функциональной зависимостью, но по возрастающей, и как результат отделяемые фракции истекают под давлением через дренажные отверстия в лотки, при этом в нижней зоне выделяются более легкие фракции, а в верхней зоне – тяжелые. Каждая выделяемая фракция собирается отдельно. Механические примеси отделяют от тягово-аккумулирующего органа вне разделительной емкости посредством магнитного сепаратора – металлические, а неметаллические – очистительным валиком.

Осуществление предлагаемого способа описывается математической моделью, так как разделения двух и более несмешивающихся жидкостей обусловлено их различной плотностью и физико-механическими свойствами входящих в состав веществ и определяющими стабильность состояния эмульсии. При этом скорость осаждения эмульсии определяется уравнением Стокса

где k – коэффициент;
(₁–₂) – разность плотностей жидкостей, составляющих эмульсию, кг/м³;
(₁–₂) – разность вязкостей этих жидкостей, м²/с;
R – радиус капли отделяемой жидкости, м.

Устойчивость эмульсии по Робиндеру определяется выражением

где H – высота столба жидкости в разделительной емкости, м;
V₁ и V₂ – скорость самопроизвольного расслоения системы в процессе разделения и поочередного исключения отделяемых компонентов, м/с.

Система из этих двух уравнений определяет кинематическую устойчивость эмульсии.

Если система будет находиться в движении, подвергаться упругопластической деформации и контактному давлению, то тепловой баланс в контактируемых телах при действии теплового источника в виде сил трения будут определяться выражением

где q₁ + q₂ = q – количество тепла, Дж;
₁ и ₂ – теплопроводность материалов отделяемой фракции и стенки туннельной камеры, Вт/(мК);
c₁ и c₂ – удельная теплоемкость материалов отделяемой фракции и стенки туннельной камеры, Дж/(кгК);
– время реологических изменений, по крайней мере одного из компонентов эмульсии в процессе физико-механических взаимодействий, сек;
a₁ и a₂ – коэффициент теплоотдачи взаимодействующих веществ и материалов в процессе трения и давления;
V – линейная скорость перемещения тягово-аккумулирующего органа, м/сек.

Процесс движения будет зависеть от коэффициента трения в механической системе тягово-аккумулирующий орган – туннельная камера – эмульсия.

где f – коэффициент трения в системе тягово-аккумулирующий орган – стенка туннельной камеры;
Т_ж – сила жидкостного трения, Н;
N – нагрузка на тягово-аккумулирующий орган в туннельной камере, Н;
A_о – площадь отверстия туннельной камеры, м²;
A – площадь контакта, м²;
A_K – площадь пор, ячеек тягово-аккумулирующего органа, м²;
h – толщина слоя отделяемой фракции на тягово-аккумулирующем органе, м;
h_min – минимальная расчетная толщина слоя отделяемой фракции на тягово-аккумулирующем органе, м;
– динамическая вязкость отделяемой жидкости, Пас;
P – давление в туннельной камере, Па;
₁ и ₂ – показатели устойчивости эмульсии.

Таким образом, мы имеем две системы уравнений, определяющих процесс разделения эмульсии:


Способ разделения двух и более несмешивающихся жидкостей реализуется устройством (см. фиг. 1), содержащим разделительную емкость 1, систему подачи и выпуска жидкости 2, систему барботирования 3, систему разделения, выполненную в виде конвейера с тягово-аккумулирующим органом 4, армированным системой тросов 5, огибающих приводной 6, натяжной 7 и отклоняющий 8 барабаны. Над разделительной емкостью расположена туннельная камера 9 переменного сечения, выполненная составной: верхняя часть стационарная, а нижняя 10 – с возможностью ее замены, а в стенах обеих частей выполнены дренажные отверстия ярусами и соответственно последним установлены желоба 11, соединенные трубопроводами 13 со сборниками 13.

Через туннельную камеру пропущены грузовая ветвь тягово-аккумулирующего органа, а сбегающая ветвь снабжена магнитным сепаратором 14 с лотком 15 и очистительным механизмом, представляющим собой щеточный валик 16 с приводом 17 и лоток 18.

Устройство снабжено приводом 19.

Устройство, реализующее способ разделения двух и более несмешивающихся жидкостей, работает следующим образом.

В разделительную емкость 1 через систему подачи 2 подается жидкость. В систему барботирования 3 подается барботирующий агент, воздух или жидкость, в результате происходит перемешивание жидкости и предотвращается образование осадка. Включается привод 19 конвейера системы разделения и привод 17 очистительного валика 16.

Тягово-аккумулирующий орган 4, проходя через жидкость, находящуюся в разделительной емкости 1, насыщается фракциями жидкости, находящимися в верхнем слое разделяемой жидкости, и в процессе поднятия над зеркалом жидкости происходит отделение капель воды, т. к. последние обладают большой текучестью, большим весом, не обладают адгезией и сорбцией, а капли вязких фракций остаются на поверхности и в структуре тягово-аккумулирующего органа, который, проходя через туннельную камеру 9, подвергается упругопластической деформации и контактному давлению, обусловленными исполнением туннельной камеры (сечение входного канала равно компактной площади сечения мокрого состояния тягово-аккумулирующего органа, а сечение выходного канала равно компактной площади сечения сухого состояния тягово-аккумулирующего органа), в результате которых происходит изменение физико-механических свойств вязких компонентов, вследствие чего они приобретают текучесть и через дренажные отверстия в туннельной камере вытекают в лотки 11 и через трубы 12 в сборники 13. Отделение фракций происходит поэтапно в процессе прохождения тягово-аккумулирующего органа в туннельной камере и переменного характера физического воздействия на извлекаемую массу: меньшему воздействию соответствует отделение легких фракций, а максимально большому воздействию в верхней части туннельной камеры – отделению тяжелых фракций. Вместе с жидкими фракциями тягово-аккумулирующим органом увлекаются и механические примеси, в т.ч. и металлическая окалина, стружка и прочие частицы, которые отделяются от тягово-аккумулирующего органа магнитным сепаратором 14 и сбрасываются по мере накопления магнитным сепаратором 14 в лоток 15, а неметаллические частицы счищаются валиком 16, вращающимся в обратном направлении движению тягово-аккумулирующего органа приводом 17, вследствие чего неметаллические частицы отделяются и собираются в лотке 18.

Пример реализации способа по заданным соотношениям.

Для примера рассматривается процесс разделения эмульсии со следующим групповым составом: церезин – 10%, метанолонафтановые углеводороды-масла – 20%, спиртобензольные смолы – 30% и асфальтены – 10%, каждое из которых представляет собой сложное органическое соединение и между собой не смешиваются. Добавлением воды 30 – 40% от суммарного веса была получена водонефтяная эмульсия – шоколадный мусс. Выбранный состав соответствует реально существующему нефтяному осадку, образующемуся в процессе хранения нефти в нефтехранилищах, который, кроме того, также содержит механические примеси: песок, глину, металлические стружку и окалину.

Коэффициенты теплопроводности и теплоемкости брались справочные или рассчитывались теоретически, исходя из элементного состава каждого вещества. Динамическая вязкость и кинематическая брались также либо справочные, либо по теориям, применяемым для эмульсий также для каждого в отдельности состава. Размеры частиц – колоний молекул определялся на электронном микроскопе.

Скорость и давление задавались из технологических и конструктивных соображений.

В результате решения уравнений получены графики изменения коэффициента трения и температуры среды в межфазном слое, а также зависимость скорости и давления от сужения поперечного сечения туннельной камеры. Графическая интерпретация решения уравнений приведена на фиг. 6.

Из анализа графика установлено: отделение легких масляных фракций эмульсии происходит в пределах, ограниченных следующими параметрами – V = 0,75 м/с; P = 2,2 кгссм²; f = 0,17; t = 45^oC и при объемном сжатии 30%; отделение церезина V = (0,75 – 1,2) м/с; P = (2,2 – 3,2) кгссм²; f = (0,17 – 0,3); t = (45 – 80)^oC и объемном сжатии (30 – 35)%; отделение тяжелых фракций – спиртобензольных смол и асфальтенов: V = (1,2 – 1,75)м/с; P = (3,2 – 5,3)кгссм²; f = (0,3 – 0,45); t = (80 – 135)^oC и объемном сжатии (35 – 65)%.

Границы разделов определяются экспериментально по выделяемым фракциям через дренажные отверстия туннельной камеры.

Точка A является началом разрушения структуры эмульсии.

Из анализа графика видно, что гидродинамическое давление внутри туннельной камеры функционально зависит от коэффициента трения, скорости, величины контактной площадки и физико-механических свойств эмульсии.

Уменьшение объема туннельной камеры и соответственно увеличение усилия сжатия тягово-аккумулирующего органа ведет также к увеличению гидродинамического давления и увеличению тепловыделения.

Таким образом, предложенный способ разделения двух и более несмешивающихся жидкостей и устройство для его реализации позволяют расширить функциональные возможности способа и повысить эффективность устройства.

Источники информации
1. Патент РФ N 1818470, кл. B 01 D 17/02, 1993.

2. Патент РФ N 1205326, кл. B 01 D 17/04, 1984.

Формула изобретения

1. Способ разделения двух и более несмешивающихся жидкостей, включающий подачу исходной смеси в разделительную емкость, разделение ее на фракции и выпуск из нее, по крайней мере, одного из компонентов, причем разделение производят поступательным перемещением бесконечного тягово-аккумулирующего органа через разделительную емкость с последующим отделением фракций смеси созданием упругопластичной деформации насыщенного тягово-аккумулирующего органа при контактном давлении, отличающийся тем, что контактное давление осуществляют в туннельной камере переменного сечения, при этом разделение фракций смеси производят поэтапно от легких к тяжелым фракциям через дренажные отверстия туннельной камеры, а поступательное перемещение бесконечного тягово-аккумулирующего органа осуществляют со скоростью (0,2 – 1,0) м/с, кроме того, твердые механические примеси, в том числе металлические, отделяют от тягово-аккумулирующего органа после прохождения последнего через туннельную камеру посредством магнитного сепаратора и очистительного устройства.

2. Устройство для разделения двух и более несмешивающихся жидкостей, содержащее разделительную емкость, снабженную системой подачи исходной смеси и системой разделения, в виде конвейера с тяговым органом, выполненным тягово-аккумулирующим, отличающееся тем, что устройство снабжено туннельной камерой переменного сечения, расположенной над разделительной емкостью, при этом по периметру камеры выполнены дренажные отверстия, а сечение входного канала туннельной камеры задано равным компактной площади сечения мокрого состояния тягово-аккумулирующего органа, а сечение выходного канала задано равным компактной площади сечения сухого состояния тягово-аккумулирующего органа, при этом туннельная камера также снабжена по периметру желобами, соединенными трубопроводами со сборниками.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что одна из ветвей тягово-аккумулирующего органа снабжена магнитным сепаратором и очистительным валиком, которые установлены последовательно вне туннельной камеры и разделительной емкости.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что туннельная камера выполнена, по крайней мере, из двух частей, одна из которых верхняя стационарная, а другая нижняя сменная, с возможностью замены на камеру с другим сечением входного канала, большим или меньшим.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что тягово-аккумулирующий орган выполнен из сорбционного тканого или нетканого материала с ячеистой структурой.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что тягово-аккумулирующий орган выполнен с армированием вдоль оси последнего системой тросов.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что приводной натяжной и отклоняющий барабаны конвейера системы разделения выполнены с кольцевыми канавками, донная часть которых задана радиусом, равным 1/2 диаметра армирующего троса, ширина канавок задана равной диаметру троса, а глубина канавок задана равной (1,5 – 2,0) диаметра армирующего троса.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.11.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 34-2003

Извещение опубликовано: 10.12.2003