Kovoobrábacie zariadenie vypúšťa asi 20 metrov kubických za hodinu oplachovej vody, ktorá obsahuje približne 400 mg/l oleja a reznej kvapaliny. Voľný olej vypláva na povrch v priebehu niekoľkých minút, ak sa vode poskytne pokojné miesto na sedenie. Emulgovaný olej môže visieť v tej istej vode celé hodiny a napriek tomu nevystúpi. O tom, či funguje odlučovač oleja a vody, rozhoduje tento rozdiel, nie tvar nádrže.
Takže tu je krátka verzia: odlučovač oleja a vody nefiltruje olej z vody. Spomaľuje vodu, rozprestiera ju dostatočne do šírky a poskytuje vztlaku dostatok času na zdvihnutie kvapiek oleja na povrch, odkiaľ ich môže odniesť skimmer. Doštičky, usmerňovače, vzduchové bubliny a chemikálie, to všetko je na uľahčenie tejto jedinej práce.
Vztlak, plocha a čas: Tri páky oddeľovania
Olej pláva, pretože je ľahší ako voda. Väčšina minerálnych olejov, hydraulických kvapalín a motorovej nafty sa pohybuje medzi 0,85 a 0,92 g/cm³, kým voda s teplotou 20 stupňov Celzia sa blíži k 1,00 g/cm³. Rozdiel je často len 8 až 15 percent, čo je dôvod, prečo je oddelenie pomalé a prečo tak záleží na geometrii nádrže.
Rýchlosť vzostupu jednej kvapky sa zvyčajne odhaduje podľa Stokesovho zákona:
v = g (hustota vody - hustota oleja) d 2 / 18 viskozita
kde d je priemer kvapky a viskozita je viskozita vody. Vynikajú dve veci. Pretože priemer je štvorcový, zdvojnásobenie veľkosti kvapiek spôsobí, že kvapka stúpa štyrikrát rýchlejšie. Pretože viskozita je v menovateli, ohrievanie vody má rovnaký účinok ako zväčšovanie kvapiek. Separátor, ktorý ignoruje oba faktory, je usadzovacia nádrž s pôsobivejším názvom.
Od vstupu k výstupu: Čo robí každý stupeň jednotky
Takmer každý gravitačný separátor sa riadi rovnakou sekvenciou, či už ide o zakopanú betónovú jednotku API v rafinérii alebo kompaktnú oceľovú obalovú jednotku na podlahe dielne.
- Vstupný rozdeľovač alebo prepážka. Zabíja rýchlostnú hlavu z prívodného potrubia a rovnomerne rozptýli prúd po celej šírke jednotky. Nerovnomerné rozloženie je najčastejšou príčinou skratu.
- Drť a pevné častice vypadávajú. Piesok, vodný kameň a ťažké pevné látky sa usadzujú do násypky na dne, zvyčajne žumpy v tvare V s vypúšťacím ventilom alebo šnekom.
- Balenie platní alebo koalescenčné médium. Naklonené platne skracujú vertikálnu vzdialenosť, ktorú musí kvapôčka prejsť z desiatok centimetrov na niekoľko centimetrov, a poskytujú malým kvapôčkam povrch, na ktorom sa môžu zlúčiť.
- Vytvára sa olejová vrstva. Voľný olej sa zhromažďuje vo forme filmu, ktorý zhustne na približne 25 až 50 mm a potom je odtiahnutý zberačom, pásovým zberačom alebo nastaviteľnou hrádzou.
- Výpustný prepad alebo prepážka. Voda sa čerpá spod vrstvy oleja a odchádza cez prepad, ktorý nastavuje hladinu vody, a tým aj hĺbku olejovej vrstvy vo vnútri jednotky.
Na poradí záleží. Ak je vstupná priehradka zanesená alebo je blok dosiek zaslepený, každý ďalší stupeň pracuje na nesprávnej vode a výstupná priehrada jednoducho prejde problémom ďalej.
Ako rýchlo vlastne stúpajú kvapky oleja?
Čísla objasňujú logiku dizajnu. Podľa Stokesovho zákona s rozdielom hustoty 80 kg/m³ vo vode pri 20 stupňoch Celzia stúpa kvapôčka s veľkosťou 150 mikrónov, klasický konštrukčný základ pre gravitačný separátor, rýchlosťou približne 1 mm za sekundu. Prejdenie jedného metra potrebuje asi 17 minút.
Preto sú gravitačné separátory dlhé a plytké. Kvapky udržujte vo vzdialenosti do 20 cm od povrchu a potrebný čas zotrvania klesne z desiatok minút na niekoľko. To je tiež dôvod, prečo existujú balíky dosiek: skráťte dráhu stúpania a môžete buď zmenšiť nádrž, alebo zachytiť menšie kvapky v rovnakej stope.
Teplota je najlacnejšia premenná na zmenu
Viskozita vody pri otepľovaní prudko klesá. Je to asi 1,79 mPa s pri 0 stupňoch, 1,00 pri 20 stupňoch a približne 0,55 pri 50 stupňoch. Pretože viskozita je v menovateli Stokesovho zákona, zahriatie prúdu z 20 na 50 stupňov takmer zdvojnásobí rýchlosť stúpania každej kvapky v ňom, bez toho, aby sa zmenila jediná platňa.
To je dôvod, prečo sú systémy s mastnou vodou v chladnom podnebí izolované alebo vyhrievané, a preto tá istá jednotka často funguje lepšie v lete ako v zime. Je to aj varovanie. Ak zariadenie prejde na iný čistiaci alebo čistiaci prostriedok, emulgovaná frakcia môže prudko vyskočiť a separátor bude vyzerať, akoby niečo mechanické zlyhalo, keď nič.
Porovnanie hlavných separačných trás
Gravitačné oddelenie je základom úpravy olejovej vody, ale zriedka je to celý príbeh. Nižšie uvedené trasy sú tie, ktoré sa najčastejšie nachádzajú pred miestom vykládky alebo krokom opätovného použitia.
| Trasa | Ako sa oddeľuje | Kvapôčky to vyhovuje | Stopa |
|---|---|---|---|
| API gravitačný separátor | Dlhý, tichý kanál s dobou pobytu | Voľný olej, hlavne nad 150 µm | Veľký |
| CPI / PPI oddeľovač platní | Naklonené platne skracujú dráhu stúpania | Voľný a rozptýlený olej, približne 60 až 150 µm | Stredná |
| Flotácia rozpusteným vzduchom | Mikrobubliny prenášajú olej na povrch | Dispergovaný a jemne emulgovaný olej | Stredná |
| Hydrocyklón alebo odstredivka | Vysoká g-sila zosilňuje rozdiel v hustote | Malé kvapôčky, ale energeticky náročné | Malý |
| Chemická koagulácia plus flotácia alebo leštenie membrán | Chemikálie zväčšujú kvapky a bariéra zachytí zvyšok | Silne emulgovaný a trochu rozpustený olej | Kompaktný |
Horizontálny vzduchový flotačný stroj Advekčný stroj na flotáciu rozpusteným vzduchom je zariadenie na separáciu tuhých látok a kvapalín bežne používané v priemysle čistenia odpadových vôd. Dokáže účinne odstraňovať suspendované... Zobraziť produkt → Flotácia rozpusteným vzduchom si zaslúži bližší pohľad, pretože mení skôr mechanizmus ako geometriu. Namiesto toho, aby sme čakali, kým ropa sama stúpne, mikrobubliny sa prichytia na kvapôčky a zdvíhajú ich rýchlosťou, ktorú samotná gravitácia nedokáže vyprodukovať. Odstraňuje rozptýlený a ľahko emulgovaný olej, cez ktorý priamo prechádza gravitačná jednotka.
Kde sa hodí dávkovanie chemikálií
Kvapky oleja pod približne 20 mikrónov sa správajú skôr ako rozpustená hmota než ako plávajúci olej. 20 mikrónová kvapka potrebuje niekoľko hodín, aby vystúpila z jedného metra, čo žiadna praktická nádrž nemôže ponúknuť. Odpoveďou je ich pestovanie: koagulant neutralizuje povrchový náboj na kvapôčkach a flokulant vytvára z neutralizovaných kvapiek flokuly dostatočne veľké na to, aby ich odstránila gravitácia alebo flotácia.
Chémia funguje len vtedy, ak je dávkovanie konzistentné. Dávkové rýchlosti na zaolejovanej vode sa zvyčajne pohybujú v desiatkach až nízkych stovkách mg/l a dávkovacie čerpadlo, ktoré sa pohybuje o 20 percent, buď plytvá polymérom, alebo prepúšťa olej do výstupu. Preto sú balené dávkovacie systémy so zmiešavacou komorou a kalibrovanými čerpadlami štandardom priemyselné čistenie odpadových vôd linky, kde sa prítok mení posun po smene.
Integrované dávkovacie zariadenie Skrutkový lis na odvodňovanie kalu Zobraziť produkt → Čo rozhoduje o tom, či jednotka spĺňa svoje čísla
Dva oddeľovače vytvorené podľa rovnakých výkresov môžu fungovať veľmi odlišne. V praxi o výkone rozhoduje krátky zoznam premenných:
- Rýchlosť povrchového zaťaženia v kubických metroch na meter štvorcový za hodinu. Zatlačte ho nahor a retenčný čas úmerne klesá.
- Teplota a viskozita privádzaného prúdu.
- Distribúcia veľkosti kvapiek: voľná, dispergovaná alebo emulgovaná.
- Turbulencia na vstupe, ktorá znovu rozbíja kvapôčky, ktoré sa už spojili.
- Hĺbka a stabilita olejovej vrstvy. Nadštandardne odstredená vrstva nesie vodu, nedostatočne odstredená odnáša s vodou olej.
- Nahromadený kal a drvina, ktoré potichu znižujú pracovný objem jednotky.
Len jedna položka v tomto zozname je mechanickou vlastnosťou separátora. Zvyšok sú vlastnosti prúdu a spôsobu prevádzky jednotky.
Údržba a kal nikto neplánuje
Odlučovač oleja a vody je pasívne zariadenie, takže ticho zlyhá. Zvyčajné príznaky sú predvídateľné:
- Olej na výstupe: príliš hrubá vrstva oleja, príliš dlhý interval zberu alebo príliš nízko nastavený výstupný prepad.
- Slabá separácia pri projektovanom prietoku: skrat spôsobený zablokovanou vstupnou priehradkou alebo zaneseným balíkom dosiek.
- Pretrvávajúci zápach a stúpajúca vrstva kalu: pevné látky sa hromadia v násypke rýchlejšie, ako sú odvádzané.
- Náhla strata výkonu bez mechanickej zmeny: nový čistiaci prostriedok alebo zmena procesu emulgovali olej.
Ropa získaná z povrchu a kal čerpaný z dna potrebujú miesto určenia. Olejový kal sa pred likvidáciou alebo spoločným spracovaním bežne odvodňuje a práve tu sa mnoho malých zariadení odlepí, pretože olejový kal sa správa veľmi odlišne od komunálneho kalu a zaslepuje bežné odvodňovacie zariadenia.
Skrutkový lis na odvodňovanie kalu Odvodňovací stroj na miešanie odpadových vôd špirálového typu dokáže spracovať nielen kal s vysokou koncentráciou, ale aj koncentrovať a odvodňovať odpadové vody s nízkou koncentráciou. Uplatniteľné... Zobraziť produkt → Výber oddeľovača pre váš stream
Začnite so spektrom kvapiek, nie s prietokom. Ak je tok väčšinou voľný olej z podlahy dielne, umývacieho priestoru vozidiel alebo palivovej nádrže, túto úlohu normálne vykoná gravitačný separátor s rozmermi 60 až 100 mikrónov. Ak nesie emulgovaný olej, chladiacu kvapalinu na obrábanie alebo vyrobenú vodu z ropné a plynárenské operácie , samotná gravitácia nedosiahne limit vypúšťania a je potrebný flotačný alebo chemický stupeň.
Potom skontrolujte praktické položky: dostupnú stopu, či je k dispozícii teplo, ako sa bude nakladať s regenerovaným olejom a kalom a kto bude jednotku čistiť. Tieto štyri otázky predpovedajú prevádzkové náklady oveľa spoľahlivejšie ako akýkoľvek údaj z brožúry o účinnosti odstraňovania.
Často kladené otázky
Q1. Ako jednoducho funguje odlučovač oleja a vody?
Spomaľuje tok a rozprestiera ho po širokom, tichom povrchu, takže vztlak môže kvapôčky oleja zdvihnúť nahor, kde ich skimmer odstráni skôr, ako voda opustí odtok.
Q2. Akú veľkosť kvapiek oleja môže odstrániť gravitačný odlučovač oleja a vody?
Gravitačné jednotky majú zvyčajne veľkosť kvapôčok okolo 150 mikrónov, kým koalescenčné doskové separátory majú za cieľ okolo 60 mikrónov. Kvapky pod približne 20 mikrónov stúpajú príliš pomaly na samotnú gravitáciu.
Q3. Aký je rozdiel medzi separátorom API a separátorom koalescenčných dosiek?
Obaja sa spoliehajú na gravitáciu. Oddeľovač API používa dlhý, tichý kanál, zatiaľ čo jednotka koalescenčných dosiek pridáva naklonené dosky, ktoré skracujú dráhu stúpania, takže na rovnakú prácu potrebuje oveľa menej miesta.
Q4. Odstraňuje odlučovač oleja a vody emulgovaný olej?
Nie spoľahlivo. Emulgované kvapôčky pod približne 20 mikrónov vyžadujú chemickú koaguláciu, flotáciu rozpusteným vzduchom alebo leštenie membrány za gravitačným stupňom.
Q5. Ako často potrebuje odlučovač oleja a vody údržbu?
Zberanie je nepretržité alebo denné, usmerňovače a balíky dosiek sa kontrolujú mesačne a kal sa odoberá z násypky skôr, ako sa nahromadí, často týždenne v priemyselných tokoch.
Q6. Aký čas zdržania by mal mať odlučovač oleja a vody?
Gravitačné jednotky bežne poskytujú 10 až 30 minút zadržania pri navrhovanom prietoku, pričom rýchlosť povrchového zaťaženia je dostatočne nízka na to, aby cieľová veľkosť kvapiek dosiahla povrch.
