Шламы.ру
на главную  |  каталог  |  сервисные компании  |  сделать запрос  |  добавить своё  |  контакты
<<< назад дальше >>>

Переработка нефтешламов с помощью декантеров, центрифуг и сепараторов

Глава II. Принципы, лежащие в основе работы декантера

Формально, полное название описываемого далее оборудования - «центрифуга шнековая горизонтальная осадительная непрерывного действия». Но в тексте настоящего документа оно будет именоваться наиболее распространенным названием декантер.

Декантеры бывают двух- и трёхфазные. Соответственно первые, служат для простого обезвоживания перерабатываемого сырья (то есть разделяют жидкость на воду и мехпримеси), а вторые дополнительно разделяют жидкую фазу на две составляющие, например, нефть и воду. Скорость вращения центрифуг — от 2 до 5 тысяч оборотов в минуту. Это обеспечивает высокую эффективность разделения.

Достоинством осадительных шнековых центрифуг является механизация выгрузки осадка из ротора и непрерывность работы. Это позволяет автоматизировать технологический процесс, полностью исключив при этом ручной труд. В некоторых технологических процессах можно обойтись без расходных материалов (коагулянтов, флокулянтов), что снижает эксплуатационные затраты. В так называемых трехфазных декантерах усовершенствованная конструкция позволяет также отделять не только мехпримеси (осадок), но и разделять две разные по плотности и удельной массе жидкие среды.

Условием качественного разделения сред является разница удельных масс в разделяемых средах (фазах). При этом скорость погружения отделяемых частиц на дно должна быть выше скорости их плавучести. Основы этого процесса описаны Законом Стоука. Действие этого закона приведено ниже:

Закон Стоука

Условные обозначения

G – вес
W – сопротивление
F1 – жидкость
F – мехпримеси
g – ускорение свободного падения
S – скорость погружения
d – диаметр мехпримесей
e – удельная масса
n – вязкость жидкости
z – количество сил g

Итак, как работает декантер? В принципе, декантер - это не что иное, как отстойник, который вращается вокруг оси, оснащен входом для подачи сырья и выходами для слива результатов отстоя, и работает в непрерывном режиме. Согласно вышеуказанному закону любая мехпримесь осядет при стандартном g. Однако, в случае с легкими частицами этот процесс будет очень долгим и граница разделения сред будет на протяжении длительного времени оставаться размытой.

Граница разделения сред при стандартном g

Применяя центрифугу можно заставить мехпримеси достигнуть дна намного быстрее за счет многократного усиления g в z раз.

Граница разделения сред при многократно увеличенном g

Таким образом, создав центрифугу с цилиндрическим барабаном, переходящим в конический со встроенным в него шнеком можно добиться высокой скорости разделения сред при условии непрерывности процесса.

Вкратце описать весь процесс разделения в декантере можно следующим образом. Сепарируемый продукт поступает в декантер посредством питающего патрубка, где он разгоняется до рабочей скорости и сбрасывается в основную камеру декантера через впускные отверстия. В этой камере под воздействием центробежной силы механические примеси в короткий промежуток времени осаждаются на стенках барабана. Как было сказано выше, барабан выполнен в виде цилиндра с переходом в коническую форму. Такая форма конструкции позволяет обеспечить высокую степень очистки продукта в цилиндрической части и хорошее обезвоживание твердых частиц в конической части барабана. Шнек вращается с другой скоростью чем барабан и непрерывно выводит выделенные твердые частицы в узкий конец барабана.

Схема декантера

При этом, благодаря конической форме барабана механические примеси извлекаются из жидкости и при прохождении через "зону обезвоживания", свободную от воздействия жидкости, обезвоживаются также под воздействием центробежных сил. В заключительной фазе процесса твердые вещества выводятся через отверстия в узкой части барабана и попадают в камеру для сбора твердых частиц, которая располагается корпусе декантера, и далее «выдавливаются» наружу. В то же время жидкость отводится через противоположный конец барабана под воздействием шнека, где она, будучи за счет центробежной силы разделена на две фазы, выводится самотеком через два сливных отверстия.

Ниже приведен пример разделения типичного нефтешлама, состоящего из воды, мехпримесей и углеводородов* и фотографии с работающего декантера.

Пример разделения типичного нефтешлама

* Процентные соотношения на выходе могут незначительно меняться в зависимости от вязкости и плотности сырья, минерализации мехпримесей и кислотности воды.

«Отжатые» мехпримеси выдавливаются в контейнер через удлиненный рукав → Фото работающего декантера   Фото работающего декантера
↑ Выделенная вода — видна масляная пленка и остатки мехпримесей
<<< назад дальше >>>


(С) Нефтешламы.ру