L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ДЕЗИНТЕГРАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
| Название | ДЕЗИНТЕГРАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Утятников Александр Евгеньевич, Орехова Екатерина Евгеньевна, Дунцев Андрей Всеволодович, Дмитриев Сергей Михайлович, Тарасова Наталья Павловна, Андреев Вячеслав Викторович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 154880 |
| Дата регистрации | 24.12.2014 |
| Правообладатель | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) |
| Область применения (класс МПК) | B02C 19/06 (2006.01) |
Описание изобретения
Полезная модель относится к оборудованию для утилизации отходов, а именно к устройствам дезинтеграции нефтешламов и водонефтяных эмульсий гидродинамическим и кавитационным воздействием, и может быть использована в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов включает смеситель, резервуар готового продукта, ударный стол, расположенный в резервуаре готового продукта, вихревой насос; при этом смеситель подключен к всасывающему патрубку вихревого насоса, резервуар готового продукта подключен к напорному патрубку вихревого насоса, а вихревой насос снабжен линией обводного регулирования подачи, включающей струйный кавитационный аппарат и дросселирующие устройства.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является дальнейшая гомогенизация с уменьшением размеров дисперсоидов.
Полезная модель относится к оборудованию для утилизации отходов, а именно к устройствам дезинтеграции нефтешламов и водонефтяных эмульсий гидродинамическим и кавитационным воздействием, и может быть использована в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
В настоящее время переработка нефтесодержащих отходов для извлечения из них ценных углеводородных компонентов и предотвращение загрязнения окружающей среды является актуальной проблемой.
Известен дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и ротор, включающий вал с диском. В корпусе дезинтегратора выполнен кольцевой паз с радиальными отверстиями, диск ротора имеет кольцевой выступ с радиальными отверстиями, размещенный внутри кольцевого паза корпуса. Стенки кольцевого паза корпуса и поверхности входящего в него кольцевого выступа диска ротора выполнены в виде конусов, имеющих общую ось вращения, которая совпадает с осью вращения ротора, а зазор, образованный коническими поверхностями кольцевого паза корпуса и кольцевого выступа диска ротора, выполнен регулируемым за счет осевого смещения ротора относительно корпуса дезинтегратора (патент РФ № 2217470, МКИ С10С 3/14, опубл. 2003.11.27).
Недостатком данной конструкции является недостаточная степень дробления обводненных нефтесодержащих отходов.
Известен дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов, защищенный патентом РФ № 2397020, кл. В02С 13/22, опубл. 20.08.2010 г.
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов включает цилиндрический корпус, внутри которого в кольцевой камере установлены соосно друг другу два ротора в виде дисков, закрепленных на полых валах, ударные элементы, закрепленные по концентрическим рядам на дисках, привод, обеспечивающий вращение дисков в противоположные стороны. Ударные элементы выполнены в виде симметричных лопаток, профиль которых ограничен с одной стороны внутренней вогнутой, а с другой наружной выпуклой поверхностями, концы лопаток образуют острую кромку, при этом ударные элементы расположены таким образом, что при вращении роторов внутренняя вогнутая часть лопатки каждого диска ориентирована навстречу вращению с возможностью создания противотоков, вызывающих механические удары и гидравлическую турбулентность в обрабатываемом продукте, разрушения коллоидных веществ, а полости валов служат для подачи нефтесодержащих отходов.
Недостатком данного устройства является недостаточная степень дробления обводненных нефтесодержащих отходов, что затрудняет использование отходов в качестве топлива.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по назначению и конструктивному решению является дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов RU 125893 МПК B02C13/22 (2006.01).
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов включает вихревой насос с всасывающим патрубком и напорным патрубком. Вихревой насос снабжен линией обводного регулирования подачи, включающей струйный кавитационный аппарат и дросселирующие устройства. К всасывающему патрубку вихревого насоса подключен смеситель со смесью нефтесодержащих отходов с водой. К напорному патрубку подключен резервуар готового продукта.
Исходное сырье - смесь нефтесодержащих отходов с водой - из смесителя поступает по трубопроводам на всасывающий патрубок вихревого насоса, в котором происходит дробление отходов на мелкие фракции и формирование эмульсии за счет вихревого движения среды между лопастями в рабочем объеме насоса. Через напорный патрубок готовый продукт в виде эмульсии подается в резервуар готового продукта. С помощью дросселирующих устройств регулируют величину подачи насоса, объем эмульсии в резервуаре и качество эмульсии за счет кратности прохождения смеси через струйный кавитационный аппарат, что позволяет получить мелкодисперсную гомогенную структуру эмульсии.
Дезинтегратор позволяет повысить степень дробления обводненных нефтесодержащих отходов и получить мелкодисперсную гомогенную структуру эмульсии, позволяющей использовать отходы в качестве топлива. Кроме того, совмещение функции дробления и перекачивания в предлагаемом дезинтеграторе приводит к упрощению конструкции.
Недостатком данной полезной модели является следующее: готовая эмульсия на выходе из дезинтегратора обладает высокой кинетической энергией, которая может быть использована для дальнейшего эмульгирования сырьевой смеси за счет удара о поверхность.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является дальнейшая гомогенизация с уменьшением размеров дисперсоидов.
Технический результат достигается тем, что в дезинтеграторе для переработки нефтесодержащих отходов, включающем смеситель, резервуар готового продукта и вихревой насос, при этом смеситель подключен к всасывающему патрубку вихревого насоса, резервуар готового продукта подключен к напорному патрубку вихревого насоса, а вихревой насос снабжен линией обводного регулирования подачи, включающей струйный кавитационный аппарат и дросселирующие устройства, выход кавитационного аппарата направлен на ударный стол, таким образом, что готовая эмульсия на выходе из дезинтегратора попадает на ударный стол представляющий собой металлический лист на кронштейне, установленный в резервуаре готового продукта, при этом поверхность металлического листа ориентирована перпендикулярно движению потока эмульсии на выходе из кавитационного аппарата.
Среда на выходе из кавитатора обладая большой кинетической энергией, ударяется о поверхность (ударный стол), выполняя функции дополнительного источника энергии для преодоления сил поверхностного натяжения.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство дезинтегратора переработки нефтесодержащих отходов.
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов включает вихревой насос 1 с всасывающим 2 патрубком и напорным патрубком 3. Вихревой насос 1 снабжен линией обводного регулирования подачи, включающей струйный кавитационный аппарат 4 и дросселирующие устройства 5. К всасывающему патрубку 2 вихревого насоса 1 подключен смеситель 6 со смесью нефтесодержащих отходов с водой. К напорному патрубку 3 подключен резервуар 7 готового продукта, в котором расположен ударный стол 8.
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов работает следующим образом.
Исходное сырье - смесь нефтесодержащих отходов с водой - из смесителя 6 поступает по трубопроводам на всасывающий патрубок 2 вихревого насоса 1, в котором происходит дробление отходов на мелкие фракции и формирование эмульсии за счет вихревого движения среды между лопастями в рабочем объеме насоса 1. Через напорный патрубок 3 готовый продукт в виде эмульсии подается в резервуар 7 готового продукта на ударный стол 8. С помощью дросселирующих устройств 5 регулируют величину подачи насоса, объем эмульсии в резервуаре 7 и качество эмульсии за счет кратности прохождения смеси через струйный кавитационный аппарат 4 и дополнительного эмульгирования при попадании на ударный стол 8, что позволяет получить мелкодисперсную гомогенную структуру эмульсии.
Вихревой насос и дросселирующие устройства используют промышленного производства. Смеситель, трубопроводы, резервуар изготавливают из коррозионностойких материалов. Струйный кавитационный аппарат может быть выполнен, например, в виде конфузорно-диффузорного участка линии обводного регулирования подачи или в виде центрального тела переменного сечения, помещенного в специальный корпус.
По сравнению с прототипом, предлагаемый дезинтегратор позволяет повысить степень дробления обводненных нефтесодержащих отходов и получить мелкодисперсную гомогенную структуру эмульсии, позволяющей использовать отходы в качестве топлива.
Формула полезной модели
Дезинтегратор для переработки нефтесодержащих отходов, включающий смеситель, резервуар готового продукта и вихревой насос, при этом смеситель подключен к всасывающему патрубку вихревого насоса, резервуар готового продукта подключен к напорному патрубку вихревого насоса, а вихревой насос снабжен линией обводного регулирования подачи, включающей струйный кавитационный аппарат и дросселирующие устройства, отличающийся тем, что выход кавитационного аппарата направлен на ударный стол, представляющий собой металлический лист на кронштейне, установленный в резервуаре готового продукта, при этом поверхность металлического листа ориентирована перпендикулярно движению потока эмульсии на выходе из кавитационного аппарата, что позволяет среде на выходе из кавитатора, обладая большой кинетической энергией, ударяясь об ударный стол, выполнять функции дополнительного источника энергии для преодоления сил поверхностного натяжения. 
Медаль Альфреда Нобеля