Postrojenje za obradu metala ispušta oko 20 kubičnih metara po satu vode za ispiranje koja nosi otprilike 400 mg/L ulja i tekućine za rezanje. Slobodno ulje ispliva na površinu za nekoliko minuta ako se voda ostavi na mirnom mjestu. Emulgirano ulje može lebdjeti u istoj vodi satima i još uvijek se ne diže. Ta razlika, a ne oblik spremnika, odlučuje hoće li separator ulja i vode raditi.
Dakle, ovdje je kratka verzija: separator ulja i vode ne filtrira ulje iz vode. Usporava vodu, širi je dovoljno široko i daje dovoljno vremena za uzgon da se kapljice ulja podignu na površinu gdje ih skimer može ukloniti. Ploče, pregrade, mjehurići zraka i kemikalije postoje kako bi taj pojedinačni posao učinili lakšim.
Uzgon, površina i vrijeme: tri poluge odvajanja
Ulje pluta jer je lakše od vode. Većina mineralnih ulja, hidrauličnih tekućina i dizela ima između 0,85 i 0,92 g/cm³, dok je voda na 20 stupnjeva Celzijusa blizu 1,00 g/cm³. Razmak je često samo 8 do 15 posto, zbog čega je odvajanje sporo i zašto je geometrija spremnika toliko važna.
Brzina dizanja jedne kapljice obično se procjenjuje Stokesovim zakonom:
v = g (gustoća vode - gustoća ulja) d 2 / 18 viskoznost
gdje je d promjer kapljice, a viskoznost vode. Dvije se stvari ističu. Budući da je promjer na kvadrat, udvostručenje veličine kapljice čini da se kapljica diže četiri puta brže. Budući da je viskoznost u nazivniku, zagrijavanje vode ima isti učinak kao i povećanje kapljica. Separator koji zanemaruje oba faktora je taložnik s impresivnijim imenom.
Od ulaza do izlaza: Što svaki stupanj jedinice radi
Gotovo svaki gravitacijski separator slijedi isti redoslijed, bilo da se radi o ukopanoj betonskoj API jedinici u rafineriji ili kompaktnoj čeličnoj jedinici na podu radionice.
- Ulazni razdjelnik ili pregrada. Ubija visinu brzine iz ulazne cijevi i ravnomjerno širi protok po cijeloj širini jedinice. Neravnomjerna raspodjela je najčešći uzrok kratkog spoja.
- Ispadaju pijesak i krutine. Pijesak, kamenac i teške krute tvari talože se u spremnik na dnu, obično u spremnik u obliku slova V s odvodnim ventilom ili pužlicom.
- Paket ploča ili medij za spajanje. Nagnute ploče skraćuju okomitu udaljenost koju kapljica mora prijeći s nekoliko desetaka centimetara na nekoliko centimetara i daju malim kapljicama površinu na kojoj se mogu spojiti.
- Uljni sloj se nakuplja. Slobodno ulje se skuplja kao film koji se zgušnjava na otprilike 25 do 50 mm prije nego što ga povuče cijev za skimer, skimer s trakom ili podesiva ustava.
- Izlazna pregrada ili pregrada. Voda se izvlači ispod sloja ulja i odlazi preko brane koja postavlja razinu vode, a time i dubinu sloja ulja unutar jedinice.
Redoslijed je bitan. Ako je ulazna pregrada zaprljana ili je paket ploča zaslijepljen, svaki nizvodni stupanj radi na pogrešnoj vodi, a izlazna pregrada jednostavno prebacuje problem.
Koliko brzo se zapravo dižu kapljice ulja?
Brojke čine logiku dizajna očitom. Koristeći Stokesov zakon s razlikom gustoće od 80 kg/m³ u vodi na 20 stupnjeva Celzijusa, kapljica od 150 mikrona, klasična konstrukcijska osnova za gravitacijski separator, diže se otprilike 1 mm u sekundi. Potrebno mu je oko 17 minuta da prijeđe jedan metar.
Zbog toga su gravitacijski separatori dugi i plitki. Držite kapljice unutar 20 cm od površine i potrebno vrijeme zadržavanja pada s desetaka minuta na nekoliko. To je također razlog zašto postoje paketi ploča: skratite putanju uspona i možete ili smanjiti spremnik ili uhvatiti manje kapljice u istom otisku.
Temperatura je najjeftinija varijabla za promjenu
Viskoznost vode naglo pada kako se zagrijava. To je oko 1,79 mPa s na 0 stupnjeva, 1,00 na 20 stupnjeva i otprilike 0,55 na 50 stupnjeva. Budući da je viskoznost u nazivniku Stokesova zakona, zagrijavanje struje od 20 do 50 stupnjeva gotovo udvostručuje brzinu dizanja svake kapljice u njoj, bez promjene ijedne ploče.
Zbog toga su sustavi s uljnom vodom u hladnim klimama izolirani ili grijani i zašto ista jedinica često radi bolje ljeti nego zimi. To je također upozorenje. Ako se postrojenje prebaci na drugi deterdžent ili sredstvo za čišćenje, emulgirana frakcija može naglo skočiti, a separator će izgledati kao da je nešto mehanički pokvarilo iako ništa nije.
Usporedba glavnih ruta razdvajanja
Gravitacijsko odvajanje okosnica je tretmana zauljene vode, ali rijetko je cijela priča. Rute u nastavku one su koje se najčešće nalaze ispred točke pražnjenja ili koraka ponovne upotrebe.
| Ruta | Kako se odvaja | Kapljice to odgovara | Otisak stopala |
|---|---|---|---|
| API gravitacijski separator | Dugi, tihi kanal s vremenom zadržavanja | Slobodno ulje, uglavnom iznad 150 µm | velika |
| CPI / PPI separator ploča | Nagnute ploče skraćuju put uspona | Slobodno i raspršeno ulje, oko 60 do 150 µm | srednje |
| Flotacija otopljenog zraka | Mikro-mjehurići nose ulje na površinu | Raspršeno i lagano emulgirano ulje | srednje |
| Hidrociklon ili centrifuga | Visoka g-sila povećava razliku u gustoći | Male kapljice, ali energetski intenzivne | mala |
| Kemijska koagulacija plus flotacija ili poliranje membrane | Kemikalije povećavaju kapljice, a barijera hvata ostatak | Jako emulgirano i malo otopljenog ulja | Kompaktan |
Stroj za horizontalnu zračnu flotaciju Stroj za advekcijsku flotaciju otopljenog zraka je oprema za odvajanje krutih i tekućih tvari koja se obično koristi u industriji pročišćavanja otpadnih voda. Može učinkovito ukloniti suspenziju... Pogledajte proizvod → Flotacija otopljenog zraka zaslužuje detaljniji pregled jer mijenja mehanizam, a ne geometriju. Umjesto da čekaju da se ulje digne samo od sebe, mikro-mjehurići se vežu za kapljice i podižu ih brzinom koju sama gravitacija ne može proizvesti. Uklanja dispergirano i lagano emulgirano ulje kroz koje obična gravitacijska jedinica prolazi ravno.
Gdje odgovara doziranje kemikalija
Ispod otprilike 20 mikrona, kapljice ulja više se ponašaju kao otopljena tvar nego kao plutajuće ulje. Kapljici od 20 mikrona treba nekoliko sati da se podigne na metar, što niti jedan praktični spremnik ne može ponuditi. Odgovor je njihov uzgoj: koagulans neutralizira površinski naboj na kapljicama, a flokulant gradi neutralizirane kapljice u flokule dovoljno velike da ih gravitacija ili flotacija uklone.
Kemija djeluje samo ako je doziranje dosljedno. Stope doze za zauljenu vodu obično se kreću od desetaka do niskih stotina mg/L, a pumpa za mjerenje koja se pomjera za 20 posto ili troši polimer ili propušta ulje do izlaza. Zato su standardni sustavi za doziranje s komorom za miješanje i kalibriranim pumpama obrada industrijskih otpadnih voda linije gdje se utjecaj mijenja smjenu po smjenu.
Integrirani uređaj za doziranje Stroj za odvodnjavanje mulja s vijčanim pritiskom Pogledajte proizvod → Što odlučuje hoće li jedinica zadovoljiti svoje brojeve
Dva separatora napravljena prema identičnim crtežima mogu raditi vrlo različito. U praksi se o izvedbi odlučuje kratkim popisom varijabli:
- Brzina površinskog opterećenja, u kubičnim metrima po kvadratnom metru na sat. Gurnite ga prema gore i vrijeme zadržavanja pada proporcionalno.
- Temperatura i viskoznost ulazne struje.
- Distribucija veličine kapljica: slobodne, raspršene ili emulgirane.
- Turbulencija na ulazu, koja ponovno razbija kapljice koje su se već spojile.
- Dubina i stabilnost uljnog sloja. Previše obrani sloj nosi vodu, premalo obrani s vodom izvlači ulje.
- Nakupljeni mulj i pijesak, koji tiho smanjuju radni volumen jedinice.
Samo jedna stavka na tom popisu je mehaničko svojstvo separatora. Ostalo su svojstva toka i načina na koji jedinica radi.
Održavanje i mulj koji nitko ne planira
Separator uljne vode je pasivan uređaj, tako da se tiho kvari. Uobičajeni simptomi su predvidljivi:
- Ulje u ispustu: predebeo sloj ulja, predugačak interval skidanja ili je izlazna pregrada postavljena prenisko.
- Loše odvajanje pri projektiranom protoku: kratki spoj uzrokovan blokiranom ulaznom pregradom ili zaprljanim paketom ploča.
- Postojan miris i dižući pokrivač mulja: krutine se nakupljaju u spremniku brže nego što se izvlače.
- Iznenadni gubitak učinkovitosti bez mehaničke promjene: novo sredstvo za čišćenje ili promjena procesa emulgirali su ulje.
Nafta izvučena s površine i mulj izvučen s dna trebaju odredište. Zauljeni mulj se obično odstranjuje od vode prije odlaganja ili suprocesiranja, a tu se mnoga mala postrojenja odvajaju, jer se zauljeni mulj ponaša vrlo drugačije od komunalnog mulja i zasljepljuje konvencionalnu opremu za odvodnjavanje.
Stroj za odvodnjavanje mulja s vijčanim pritiskom Stroj za odvodnjavanje kanalizacijske mješalice spiralnog tipa može ne samo tretirati mulj visoke koncentracije, već i koncentrirati i odvoditi otpadnu vodu niske koncentracije. Primjenjivi ... Pogledajte proizvod → Odabir separatora za vaš tok
Počnite sa spektrom kapljica, a ne brzinom protoka. Ako je tok većinom slobodno ulje iz poda radionice, prostora za pranje vozila ili rezervoara za gorivo, gravitacijski separator s pločastim paketom veličine od 60 do 100 mikrona normalno će obaviti posao. Ako nosi emulgirano ulje, rashladno sredstvo za stroj ili proizvedenu vodu iz naftne i plinske operacije , sama gravitacija neće dosegnuti granicu ispuštanja i potreban je stupanj flotacije ili kemijski stupanj.
Zatim provjerite praktične stavke: raspoloživi otisak, je li dostupna toplina, kako će se postupati s prikupljenim uljem i muljem i tko će čistiti jedinicu. Ta četiri pitanja daleko pouzdanije predviđaju operativne troškove od bilo koje brojke u brošuri za učinkovitost uklanjanja.
Često postavljana pitanja
P1. Kako jednostavno radi separator ulja i vode?
Usporava protok i širi ga preko široke, tihe površine tako da uzgon može podići kapljice ulja na vrh, gdje ih skimer uklanja prije nego što voda napusti izlaz.
Q2. Koju veličinu kapljica ulja može ukloniti gravitacijski separator ulja i vode?
Gravitacijske jedinice obično su veličine kapljica od oko 150 mikrona, dok koalescentni pločasti separatori ciljaju oko 60 mikrona. Kapljice ispod otprilike 20 mikrona dižu se presporo samo za gravitaciju.
Q3. Koja je razlika između API separatora i koalescentnog pločastog separatora?
Oba se oslanjaju na gravitaciju. API separator koristi dugi, tihi kanal, dok jedinica s koalescentnom pločom dodaje nagnute ploče koje skraćuju put uspona, tako da mu je potrebno daleko manje prostora za istu funkciju.
Q4. Uklanja li separator ulja i vode emulgirano ulje?
Nije pouzdano. Emulgirane kapljice ispod oko 20 mikrona trebaju kemijsku koagulaciju, flotaciju otopljenog zraka ili poliranje membrane nizvodno od gravitacijske faze.
P5. Koliko često treba održavati separator ulja i vode?
Skimiranje je kontinuirano ili svakodnevno, pregrade i paketi ploča provjeravaju se mjesečno, a mulj se izvlači iz spremnika prije nego što se nakupi, često tjedno na industrijskim tokovima.
P6. Koje vrijeme zadržavanja treba imati separator ulja i vode?
Gravitacijske jedinice obično osiguravaju 10 do 30 minuta zadržavanja pri projektiranom protoku, pri čemu se brzina površinskog opterećenja održava dovoljno niskom da ciljna veličina kapljice dosegne površinu.
