Spôsob oddeľovania hydrofóbnej kvapalnej frakcie z vodnej suspenzie a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Číslo patentu: 281751

Dátum: 25.05.2001

Autor: Weihs Kurt

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob oddeľovania hydrofóbnej kvapalnej frakcie, najmä ropy, ropných destilátov a podobných látok, z vodnej suspenzie s obsahom hydrofóbnej kvapalnej frakcie od 10 do 40 hmotnostných %, najmä od 15 do 25 hmotnostných %, prípadne od 18 do 22 hmotnostných % a sedimentovej frakcie, napríklad kamennej múčky od 25 do 40 hmotnostných %, pri ktorom je vodná suspenzia, prípadne s pridaním vody, uložená v nádrži, najmä v odpadovej nádrži, a z povrchu vody sa odťahuje hydrofóbna kvapalná frakcia a z vodnej suspenzie sa odťahuje voda, ktorého podstata spočíva v tom, že sa suspenzia v nádrži niekoľkokrát premieša s vodou a na povrchu vody sa odťahuje hydrofóbna kvapalná frakcia, načo sa zo suspenzie obsahujúcej malý podiel hydrofóbnej kvapalnej frakcie odtiahne voda a podiel hydrofóbnej kvapalnej frakcie v suspenzii sa prípadne ďalej odbúra. Je opísané i zariadenie na uskutočňovanie tohto spôsobu.

Text

Pozerať všetko

vynález sa týka spôsobu oddeľovania hydrofóbnej kvapalnej frakcie z vodnej suspenzie a zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu.Pri otváraní ropných polí a pri ťažbe ropy odpadąjú zmesi jemnozrnnej kamennej múčky, piesku, rôznych zŕn a podobných látok s ropou a vodou. Tieto zmesi sa bežne označujú ako kaly a spracúvajú sa rôznymi spôsobmi. Jedna takáto zmes má charakteristický pomer pevných látok k rope, ktorý sa v hmotnostných dieloch pohybuje od 1,5 do l,7. Zvyšok zmesi tvorí voda, pričom je tu pritomný relatívne vysoký obsah ropných produktov tvoriaci aspoň 8 hmotnosti. Takéto kaly, ktoré sa dajú označiť ako suspenzie, obsahujú až 40 hmotnostných hydrofóbnej kvapalnej frakcie, napríklad ropy.V Spojených štátoch amerických sa pred tým takéto kaly s cieľom znížiť ich celkový obsah ropy miešali s poľnohospodársky využiteľnou pôdou, pričom tu dochadzalo k odbúraniu ropných produktov na oxid uhličitý a bielkovinu. Použitie takého spôsobu sa však v podstate obmedzílo na územia s malými vodnými zrážkami, na ktorých takto nehrozí zamorenie podzemných vôd.Aby sa vrtné výplachové kvapaliny alebo obdobne odpadajúce kaly znížili na minimum, vedú sa tieto kaly po oddelení hrubých podielov, napríklad preosíatím alebo odstredením, späť do vrtov. Zatvorené alebo takmer zatvorené systémy sú obzvlášť náročné na spotrebu energie a pracovnej sily, takže sa môžu použiť iba na niektorých mimoriadnych stanovištíach.Obvyklá prax spracovania vrtných kalov a podobných tekutín spočíva v tom, že sa tieto kaly podrobia vo veľkých odpadových nádržiach pomalému oddeleniu oleotilných a hydrotilnýeh zložiek, pričom sa súčasne dosialme ďalekosiahleho oddelenia vody. Pri tomto spracovaní sa postupuje tak, že sa kaly zavedú do nádrže, ktorou je naprlklad viackrát izolovaná a kontrolovaná odpadová nádrž, a v tejto odpadovej nádrži sa prevrství vodou, ktorá prípadne pochádza z analogického spracovania, ktoré prebehlo v inej odpadovej nádrži. V odpadovej nádrži dochádza ku gravitačnej sedirnentácii kalu, pričom v samotnom sedimente sú ešte uzatvorené jemne rozdružené ropné produkty. Na základe povrchového napätia ropných produktov sa v priebehu času vytvárajú väčšie kvapky ropných produktov, ktoré vzhľadom na rozdiel v špeciñckých hmotnostiach ropných produktov a vody vyplávajú na povrch. Toto stúpanie väčších kvapôčok ropných produktov smerom na povrch ešte ďalej podporuje anaeróbna fermentáeia v sedimente, pri ktorej vzniká banský plyn (metán) alebo podobné plyny, ktoré vzhľadom na veľký rozdiel medzi ich špecitickou hmotnosťou a špeciftckou hmotnosťou vody ľahko stúpąiú rovnako ako ropné produkty a vytvárajú tak póry alebo kanáliky,ktorými môžu ropné produkty ľahšie stúpať smerom na povrch. Na povrchu (na hladine odpadovej nádrže) sa ropa odsáva, načo sa zbaví priľnutej vody a zavádza sa do priemyselného spracovania ropy. Podľa potreby môže takéto uloženie trvať dlhší čas, napríklad roky, pričom v kale, pripadne v sedimentoch, dochádza k stále pomalšíemu oddeľovaníu hydrofóbnej fázy. Taktiež sa potom môže podľa potreby po uskutočnení analýzy priememćho zloženia sedimentu odtiahnuť prevrstvujúca voda a sediment, ktorý spravidla má obsah aspoň 15 hmotnostnýchropných produktov, sa potom uloží na zvláštnu depozičnú skládku. Takáto depozičná skládka musí spĺňať špecifické požiadavky. Tieto skládky nesmú napríklad komunikovať s hladinou podzemnej vody v okolí. Tieto podmienky spĺňajú napríklad soľné bane, pretože ložiská soli jestvujú po stáročia iba dôsledkom toho, že nie sú V spojení so žiadnym zdrojom vody, ktorý by inak tieto ložiská soli v pomeme krátkom čase vylúhoval.Samotný vynález vychádza z uvedeného známeho stavu techniky.Do doterajšieho stavu techniky ďalej patrí patent US-A-485 l 123, v ktorom sa opísalo spracovanie odpadového produktu z ropnej rafmérie, pričom tento odpadový produkt obsahuje 13 hmotnostných pevných látok, 8 hmotnostných ropy, mazacieho tuku a podobných zložiek a zvyšok tvorí voda. Táto zmes sa intenzívne premieša, načo sa suspenzia nachádzajúca sa nad pevným podielom dekantuje. K takto získanému dekantovanemu podielu sa pridá tlotačná kvapalina majúca penotvomý charakter a do zmesi sa zavádza tlakový vzduch. Pena hromadiaca sa pri hladine obsahuje veľký podiel ropy prítomnej V kale.Cieľom vynálezu je nájsť spôsob oddelenia hydrofóbnej kvapalnej frakcie z vodnej suspenzie a zariadenie na realizáciu tohto spôsobu, použitím ktorých by bolo možné uskutočňovať oddelenie hydrofóbnej fázy z vod~ nej suspenzie pri nepatmých nákladoch na zariadenie, energiu a pracovnú silu tak, že zvyšný podiel po oddeleni hydrofóbnej fázy by sa mohol deponovať bez ohrozenia okolitého životného prostredia a prípadne jednoducho vystaviť ďalšiemu prírodnému mikrobiologickému odbúramu.Spôsob oddelenia hydrofóbnej kvapalnej ůakcie,najmä ropy, ropných destilátov alebo podobných látok, z vodnej suspenzie s obsahom hydrofóbnej kvapalnej frakcie od 10 do 40 hmotnostných , prípadne od 18 do 22 hmotnostných , a sedimentovej frakcie, napríklad kamennej múčky, od 25 do 40 hmotnostných , pričom sa vodná suspenzia uloží prípadne s prídavkom vody do nádrže, najmä do odpadovej nádrže, a z povrchu vody sa odťahuje hydrofóbna kvapalná frakcia a z vodnej suspenzie sa odvedie voda, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa suspenzia v nádrži niekoľkokrát premieša s vodou a na povrchu vody sa odtiahne hydrofóbna kvapalná frakcia, načo sa zo suspenzie obsahujúcej malý podiel hydrofóbnej kvapalnej frakcie odvedie voda,a pripadne sa obsah hydrofóbnej kvapalnej frakcie v suspenzii ďalej odbúra.Také vodné suspenzie odpadajú v ropnom priemysle v rôznych prevádzkových stupňoch a majú typický pomer pevných látok k rope alebo podobnej látke od 1,5 do 1,7. Také prostriedky odpadajú napríklad pri otváraní ropných polí, a to tak pri zameriavacích vrtoch, ako tiež pri ťažobných vrtoch v priebehu ťažby ropy alebo pri výplachoch ropných sond, ale tiež v prevádzke spracovania ropy. Sedimentová frakcia, napríklad kamenná múčka,ropný koks, vyplavená zemina a podobné látky, spravidla už nie je vodou extrahovateľná alebo nie je vysokou mierou ďalej extrahovateľná, takže sa táto incrtná látka môže bez nebezpečenstva zaviesť späť. Podiel vody, ktorý sa nonnálne zmenšuje prirodzeným odparovaním, sa môže v podstate recirkulovať na účely ďalšieho spracovania odpadových látok. Iba kalový podiel, ktorý má príliš vy SK 281751 B 6soký podiel hydrofóbnych kvapalných zložiek, sa musí podrobiť ďalšiemu spracovaniu. Vzhľadom na nadmeme vysoké mnoätvo takého kalového podielu je myslíteľný iba jeden, pokiaľ možno jednoduchý a s malými pracovnými nákladmi, uskutočniteľný spôsob spracovania týchto kalov. Takéto kaly sa síce môžu tepelne inertizovať, ale také spracovanie je tak nákladné, pokial ide o celkovú spotrebu energie a ďalej zaradené čistenie odpadových plynov, že sa treba obávať značného zaťaženia životného prostredia, napríklad neošetreným ñltračným popolom, filtračnými zvyšlcami a podobnými látkami. Tiež tu existuje možnosť extrahovať kaly s obsahom hydrofóbnej kvapalnej frakcie organickými rozpúšťadlami,pričom sa však potom musia zasa extrahovať hydrofóbne zložky oddelené od organických rozpúšťadiel. Taký spôsob spracovania je obzvlášť nákladný a nedá sa použiť pri veľkom množstve odpadajúcich suspenzií s obsahom hydrofóbnej kvapalnej frakcie. Bolo veľmi prekvapujúce,že k vysokej miere oddelenia hydrofóbneho kvapalnćho podielu mohlo viesť niekoľko jednoduchých spôsobových krokov, a síce to, že sa suspenzia v nádrži niekoľkokrát premieša s vodou a potom sa na povrch vody vyplavenć frakcie hydrofóbnych kvapalných frakcii odtiahnu a nakoniec sa uskutoční dehydratácia suspenzie. Takto získaná drobivá suspenzia alebo zvyšok suspenzie obsahujúci malć množstvo vody, sa môžu vzhľadom na ich nepatmý obsah uhľovodíkov odbúrať, napríklad mikrobiologicky.Ak sa uskutočňuje premiešame suspenzie s vodou s použitím prúdov plynu, najmä vzduchu, potom sa dosiahne obzvlášť dobrćho premiešania, pričom súčasne vplyvom stúpajúcich plynových bublln vznikajú napríklad v suspenzii póry s minimálnym prierezom, ktorý zodpovedá asi veľkosti plynových bublin, a tieto póry môžu slúžiť na ďalšie oddelenie hydrofóbnych kvapalných podielov. Vzduch ako miešací plyn poskytuje ďalšiu výhodu spočivajúcu v tom, že môže prebehnúť fermentácia, napríklad fakultatívne aeróbna fermentácia,pričom spravidla ako produkty látkovej výmeny vznikajú tiež plyny, ktoré môžu spoločne s hydrofóbnymi kvapalnými podielmi stúpať k hladine prevrstvujúcej vody.V prípade, že sa do suspenzie vháňa vzduch pulzne,výhodne pod tlakom 0,5 až 1 MPa po určitý čas, najma počas l až 5 sekúnd, potom môže dôjsť na základe odlišnćho tlaku k obzvlášť dobrému ajednoduchému premiešaniu suspenzie s vodou, pričom na základe časovej limitácie môže prebehnúť dezintegrácia oleoñlných kvapôčok tak, že sa tieto kvapôčky môžu rýchlejšie spájať a tým bez zábran vyplávať na povrch vody.V prípade, že sa plyn, najmä vzduch, zavádza do suspenzie a/alebo pod suspenziu plynovým potrubím, potom sa v suspenzii vytvoria jednoduchým spôsobom póry,ktoré vzhľadom na možnosť, že plyn tiež môže mať iba nepatmý pretlak, priaznivo ovplyvňujú spájanie hydrofóbnych kvapôčok v suspenzii.V prípade, že sa plyn, najma vzduch, zohreje pred zavedením, najmä na teplom 40 až 50 °C, zvýši sa tým vztlak plynu v suspenzii, prípadne vo vode, pričom sa súčasne dosiahne zohríatie suspenzie a tým aj podstatného zvýšenia miery fermcntácie mikroorganizmov v suspenzii, pričom sa ďalej mižuje povrchové napätie jednotlivých oleoftlných kvapôčok v suspenzii, takže sa zvýši rýchlosť ich vzájomného spájania a tým aj rýchlosť ich výstupu na povrch vody.Ak sa plyn, najmä vzduch, zavádza do suspenzie nosičom vedeným po povrchu vody, výhodne pomocou plte, potom sa dosiahne dokonca aj pri veľkých nádržiachalebo odpadových nádržiach požadovaného diskontinuálneho privádzania plynu pri zachovaní obzvlášť nízkych zriaďovacích nákladov, takže sa dá rátať s požadovaným premiešanim v celom rozsahu nádrže, prípadne odpadovej nádrže realizovaným obzvlášť jednoduchým spôsobom.V pripade, že sa na povrch vody vyplavená suspenzia spätne vedie do suspenzie pri dne nádrže, napríklad pomocou kalovćho čerpadla a prípadne spoločne so vzduchom, môže sa dosiahnuť obzvlášť vysokého stupňa rozdelenia suspenzie na hydrofilné a hydrofóbne zložky, pričom sa súčasne zvýši miera premiešania ako dôsledok opätovne na dno hnanej suspenzie.Ak sa po ukončenom oddelení hydrofóbne kvapalnej frakcie odtiahne voda, najmä pomocou kvapalinového potrubia usporiadanćho pod suspenziou, môže sa uskutočniť obzvlášť účinné zbavenie suspenzie vody, čím sa môže celková hmotnosť li-akcie, ktorá sa má podrobiť dodatočnému spracovaniu, udržiavať na obzvlášť nízkej hodnote, pričom sa súčasne zaistí výhodne hospodárenie s vodou.Ak sa suspenzia, z ktorej sa odtiahla voda, uloží do hroblí, ktoré sa obracajú, najmä mechanicky, môže sa takto urobiť aeróbna fermentácia už čiastočne vysušenej suspenzie, pričom sa môžu použiť obvyklé technológie,akými sú napríklad obrátenie hroblí mechanickými prosuiedkami, uloženie hroblí na vodonepriepustné podklady,pôdy a podobné podložky.Ak sa suspenzia, z ktorej sa odtiahla voda, zmieša so štrukturujúcimi materiálmi, napriklad slamou, kôrou alebo podobnými materiálmi, potom sa takto zaistí obzvlášť jednoduchým spôsobom prístup vzduchu obsahujúceho kyslík, pričom sa ďalej obzvlášť jednoduchým a účinným spôsobom zaistí tiež unikanie produktov látkovej výmeny, napríklad oxidu uhličitého, banských plynov a podobných plynov, z uvedenej zmesi vzhľadom na jej priestupnú štruktúru.Ak sa suspenzia zrnieša s mikroorganizmami, najmä s nosičovými substrátmi mikroorganizmov, napriklad s drevenými vrtnými doskami ťažobných zariadení, ktoré mikroorganizmy odbúravajú kvapalné hydrofóbne látky,môže sa takto dosiahnuť výhodného rozkladu špecifickej ropy alebo podobných produktov, pričom sa môžu spravidla použiť mikroorganinny špecializované na tieto špeciálne uhľovodíky.Obzvlášť výhodná forma uskutočnenia vynálezu spočíva V tom, že sa suspenzia zmieša so zelenou kosbou,napríklad s pokosenou trávou alebo narezaným krovím. Tento spravidla obsahuje termoñlnć mikroorganizmy,ktoré spôsobujú urýchlený roddad zelenej hmoty pri zvýšenej teplote. Tým sa môže jednak uskutočniť výhodne vysušenie substrátu, pričom vzhľadom na zvýšenú teplotu sa môže uskutočniť urýchlený rozklad oleoiilných zložiek tými istými odbúravajúcimi mikroorganizmami za predpokladu, že iba ostrovčekové obvody, a sice tie,ktoré sú v styku so zelenou lunotou, majú zvýšenú teplotu od 60 do 70 °C.Ak sa k suspenzii primieša zdroj dusíka, potom je potrebné obzvlášť výhodne prihliadnuť na nadmemú ponuku uhlíka vzťahujúcu sa na odbúranie mikroorganizmami a na výstavbu teluvlastných látok.Predmetom vynálezu je tiež zariadenie na ekologicky šetrné spracovanie látok obsahujúcich ropu a podobné látky, ktoré by bolo schopné pojať veľké objemy uvedených látok s obsahom ropy a ktoré by umožňovalo spracovať s mínimálnymi nárokmi na energiu a pracovnú siluveľké množstvo suspenzii kontaminovaných hydrofóbnyII 1 i látkami.Podstata zariadenia podľa vynálezu na oddelenie hydrofóbnej kvapalnej frakcie, najmä ropy, ropných destilátov a obdobných látok, z vodnej suspenzie, majúceho odpadovú nádrž, ktorá má aspoň jednu vodotesnú vrstvu ílu, plastu alebo podobnej látky, ktorá je ovrstvená drveným štrkom a/alebo hrubým pieskom, a odťahová zariadcnie povrchovej vrstvy, spočíva v tom, že V drvenom štrku a/alebo hrubom piesku je usporiadané vedenie na odťahovanie kvapaliny a/alebo vedenie na prívádzanie plynu. Také zariadenie umožňuje obzvlášť jednoduchým a ekologicky šetrným spôsobom ukladania suspenzii obsahujúcich ropné produkty, pričom tiež jednoduchým spôsobom umožňuje odťah kvapaliny, teda odťah vody,zo substrátu a tiež jednoducho sa môže urobiť prívod plynu, ktorý pomáha spájaniu ropných kvapôčok zúebo podobných látokV prípade, že sa predpokladá použitie plte, ktorá bude pohyblivá na povrchu vodnej hladiny a ktorá ponesie zariadenie na vháňanie plynu a/alebo kalové čerpadlo, potom sa môže dosiahnuť bez vysokých zriaďovacích nákladov zmiešavanie suspenzie s vodou prebiehajúee v celej nádrži, pričom sa ďalej umožní recirkuláciou kalu dosiahnuť hlboký ostrek suspenzie nachádzajúcej sa na dne, pričom na povrch vynesený kal sa spätne vedie na rozdelenie do suspenzie a ku kontaktu s ostatnými oleofrlnými časticami.V pripade, že zariadenie na vháňanie plynu obsahuje tlakový kotol, potom sa môže v krátkom čase odobrať veľké množstvo plynu pod vysokým tlakom, čo spôsobí obzvlášť dobré premiešame suspenzie s vodou.V prípade, že kalové čerpadlo obsahuje odsávanie,ktoré ústi v blízkosti vodnej hladiny, môže sa takto obzvlášť jednoduchým spôsobom na povrch vyplavená suspenzia, ktorá napríklad obsahuje plynové bublinky, viesť späť do suspenzie nachádzajúcej sa na dne.V nasledujúcom texte sa vynález bližšie objasni pomocou odkazov na pripojené výkresy, na ktorých- obr. 1 znázorňuje prierez odpadovou nádržou a- obr. 2 znázorňuje prierez dvoma vedľa seba ležiacimi hrobľarni.Odpadová nádrž zobrazená na obr. 1 má fóliu 1 z plastu, ktorým je v tomto prípade polyetylén, pričom hrúbka fólie je 2 mm. Pod touto fóliou a vedľa tejto fólie sa nachádza vrstva ílu 2 s priemernou hrúbkou 60 em. Pod fóliou 1 a vrstvou ílu 2 sú usporiadané odsávacie rúrky 3, ktoré slúžia na indikáciu kvapaliny náhodne unikajúcej z odpadovej nádrže 4. Na dne 5 odpadovej nádrže 4 sa nachádza vrstva hrubého piesku 6, v ktorej je usporiadané vedenie 7 na odsávanie vody. Toto vedenie má pozdĺž povrchových priamok perforácie, takže voda sa môže odsávať po celom dne S odpadovej nádrže 4. Nad vrstvou hrubého piesku 6 sa nachádza ďalšia jemnozmná vrstva 8, v ktorej je usporiadané vzduchové vedenie 9,ktoré má tiež perforácie. Nad týmito dvoma vrstvami 6 a 8 s hrúbkou 25 cm (každá) je uložená suspenzia 10, ktorej výškaje asi 300 cm. Na hladine 11 vody pláva plť 12,ktorá sa môže pomocou neznázomeného lanového ťažného zariadenia ťahať po hladine vody. Na plti 12 sú usporiadané zariadenia na vháňanie vzduchu 13 a kalové čerpadlo 14. Zariadenie na vhánanie vzduchu 13 má vzdušník s obsahom 150 litrov, v ktorom sa vzduchotesne skladuje vzduch, ktorý sa môže behom sekundy paprskovito vypustiť smerom na dno. Ventil sa otvorí automaticky, ked tlak vnútri vzdušnika dosiahne hodnotu l MPa. Takéto zariadenia na vháňanie vzduchu sú známez vybavenia v silách, kde slúžia napriklad na oddeľovanie zhlukov obilných zŕn od stien sila. Kalové čerpadlo 14 odsáva z povrchu hladiny kal zvírený zariadením na vháňanie vzduchu a tlači ho späť do suspenzie 10. Odťahové zariadenie 15 povrchovej vrstvy má hadicu 16, ktorá má hydrofóbne uskutočnenie a ktorá pri svojom pohybe po hladine 11 vody odoberá vyplavenú hydrofóbnu frakciu. Hadica sa vytlačí medzi dvoma valcami 17 a hydrofóbna fáza, tvorená spravidla ropou, sa odvádza vedením 18 do vyrovnávacieho zásobníka. Z vyrovnávacieho úsobnika sa odsatá kvapalina vedie do deliacej nádrže, v ktorej sa uskutočňuje ďalšie delenie na oleoñlnú fázu a hydroñlnú fázu. Takto oddelená oleotilná fáza sa potom vedie do rafrnérie na ďalšie obvyklé spracovanie. Opísaná odpadová nádrž má napriklad schopnosť pojať 15 noo m 3 kvapaliny, pričom, ako sa už uviedlo, tvorí výška kalovej, prípadne suspenznej vrstvy asi 300 cm a výška vodnej vrstvy je asi 100 cm.Na obr. 2 sú zobrazené hroble 19 zo suspenzie ochudobnenej o časť ropného podielu, ktorá má už drobivú konzistenciu, a do ktorej sa primiešalí slama a kôra. Tieto hroble majú šírku b 300 cm a výšku h 170 cm. V prípade,že je to žiaduce, môžu sa do týchto hroblí zabudovať ľahko hnijúce látky, ako pokosená zeleň z poľného hospodárstva a parkov, najmä tráva a krovie, s cieľom zvýšiť teplom na následnú fennentáciu. Hroble sú usporiadané tak, že sa môžu použiť konvenčné obracače.V nasledujúcej časti opisu je vynález opisaný na konkrétnych príkladoch jeho realizácie, pričom tieto príklady majú iba ilustračný charakter a nijako neobmedzujú rozsah vynálezu, ktorý je jednoznačne vymedzený definíciou patentových nárokov.Príklady uskutočnenia vynálezu Príklad lDo odpadovej nádrže podľa obr. 1 sa zavedie 10 000 cma suspenzie s nasledujúcim zloženímTáto zmes sa potom prevrství asi 3000 m 3 vody, ktorá sa odtíahla zo susednej odpadovej nádrže.V suspenznej vrstve dochádza počas uloženia suspenzie k bezvýmamnej anaeróbnej fennerrtácii, pričom v priebehu desiatich rokov sa môže odtiahnuť asi 390 ton ropy. Po odtiahnutí vody sa suspenzia uloží na svahu odpadovej nádrže a má nasledujúce zloženieV priebehu desiatich rokov sa oddelilo iba asi 20 hmotnostných ropy z celkového množstva ropy prltomného v suspenzii.Do odpadovej nádrže, ktoráje zrealizovaná analogicky ako odpadová nádrž z príldadu l a má rovnakú veľkosť, sa zavedie 10 000 cm 3 suspenzie podľa príkladu l. Tento kal sa potom prevrstvil 3000 m 3 vody. Potom sa nad odpadovú nádrž, ktorá má povrchovú plochu 25 x x 120 m, zavedie plť, na ktorej sú usporiadané zariadenia na vháňanie vzduchu a kalové čerpadlo. Zariadenie na vháňaníe vzduchu sa viedlo v priečnom smere odpadovejnádrže sem a tam rýchlosťou 2 metre za minútu, pričom V priebehu pulzneho vháríania vzduchu v množstve l m 3 za minútu a pod tlakom l MPa dochádza k intenzívnemu premiešavaniu vody so suspenziou nachádzajúcou sa na dne odpadovej nádrže. V priebehu skladovania suspenzie v odpadovej nádrži sa ďalej privádza vzduch cez vzduchové vedenie uložené na dne odpadovej nádrže v množstve 60 mJ/mz/h. Vzduch sa zohríal na teplotu 40 až 50 °C. Suspenzia vyplavená k vodnej hladine sa recirkulačným čerpadlom vedie spoločne so vzduchom späť do suspenzie.Za šesťdesiat dní sa z povrchu odtiahlo 1801 ton ropy. Voda nachádzajúca sa nad suspenziou sa potom odtiahla vedením nachádzajúeím sa pod suspenziou a suspenzia sa podrobila sušeniu privádzaním vzduchu, najmä vzduchu zohriateho na teplotu 40 až 50 °C. Takto získaná predsušená suspenzia má nasledujúce zloženieTáto suspenzia sa potom zmieša asi s 1 hmotnostným slamy a asi 4 hmotnostnými narezaného raždia. K tomuto nareranému raždiu sa tiež pridali drevené rezky z vrtných dosiek, ktoré obsahujú mikroorganizmy. Taketo dosky z dreva sa používajú pri vrtoch. Takto získaná zmes má teraz nasledujúce zloženieTáto zmes, ktorá je na začiatku ešte schopná tečenia a ktorá sa časom stane drobivou, sa uloží do hroblí, so šírkou 300 cm a výškou l 70 em. Po piatich týždňoch má uvedená zmes nasledujúce zloženiePočas fermentácie sa zmes v intervaloch 3 dní obracala, čím sa dosiahlo jej homogenizácie a prevzdušnenia.Zmes sa fermentovala ešte ďalších jedenásť mesiacov, pričom obraeaníe hroblí sa teraz uskutočňovalo v týždenných intervaloch a podľa potreby sa urobilo zvlhčenie na obsah vody asi 15 hmotnostných . Zmes má potom nasledujúce zloženieTalcto sa asi 98,5 hmotnostných ropy regenerovalo,prípadne previedlo mikroorganizmami na oxid uhličitý.Pri príliš nízkom obsahu dusíka sa môžu či už do kalu, alebo do hroblí pridať ďalšie živiny.Obsah ropy sa v jednotlivých frakciách stanovil extrakciou n-heptánom. Podiel sedimentovćho produktu sa stanovil íiltráciou a následným vypaľovaním zvyšku na tiltri s prístupom kyslíka pri teplote 650 °C. Pri tejto teplote dochádza k oxidácii tak mikroorganizmov, ako tiež slamy a zelenej sečky. Zelená sečka a slama sa stanovia íiltráciou, pričom sa musi voliť taký pomer pórov filtra, aby prešli do filtrátu vedľa ropy a vody tiež sedimenty.Namiesto vzduchu sa môžu použiť tiež ďalšie plyny,napriklad odpadajúce pri spaľovaní, ale tiež kyslíkom obohatený vzduch alebo iné plyny.Hoci sa miešaním suspenzie pomocou prúdov vháňaného plynu dosiahne obzvlášť intenzívneho premiešaniasuspenzie s vodou, pričom sa súčasne uľahčí spájanie oleotilných kvapôčok, dajú sa použiť tiež ďalšie miešacie zariadenia, napríklad mechanické miešadlá, ale tiež mamutie čerpadlá, pomocou ktorých sa suspenzia odsáva odo dna a opäť uvádza do odpadovej nádrže.Hoci sa vynález objasnil pomocou ropných produktov, je vynález vhodný tiež pre ďalšie oleofilne látky,ktoré sa vyskytujú v zmesi s pevnou látkou a vodnou fázou, spravidla vodou. Predpokladom na použitie spôsobu podľa vynálezu je, aby suspenzia mala vysokú viskozitu,takže môže iba ťažko dochádzať k zlučovaniu oleofilných kvapôčok. Ako príklady takých oleofilných látok sa môže uviesť ľanový olej, podzemnicový olej a podobne oleje. Ako príklady sedimentov sa môžu ďalej napriklad menovať sadze, krieda, íl, pevné ionexy, prach a podobné látky.l. Spôsob oddeľovania hydrofóbnej kvapalnej frakcie, najmä ropy, ropných destilátov a podobných látok, z vodnej suspenzie s obsahom hydrofóbnej kvapalnej frakcie od 10 do 40 hmotnostných , najmä od 15 do 25 hmotnostných , prípadne od 18 do 22 hmotnostných ,a sedimentovej frakcie, napríklad kamennej múčky, od 25 do 40 hmotnostných , pri ktorom je vodná suspenzia, prípadne s pridaním vody, uložená v nádrži, najmä v odpadovej nádrži, a z povrchu vody sa odťahuje hydrofóbna kvapalná frakcia a z vodnej suspenzie sa odťahuje vodąvyznačujúei sa tým ,žesasuspenzia v nádrži niekoľkokrát premieša s vodou a na povrchu vody sa odťahuje hydrofóbna kvapalná lłakcia, načo sa zo suspenzie obsahujúcej malý podiel hydrofóbnej kvapalnej frakcie odtiahne voda a podiel hydrofóbnej kvapalnej frakcie v suspenzii sa prípadne ďalej odbúra.2. Spôsob podľa nároku l, v y z n a č u j ú ci s a tý m , že sa premiešame suspenzie s vodou uskutočňuje prúdmi plynu, najmä vzduchu.3. Spôsob podľa nároku l alebo 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že sa plyn, najmä vzduch, zavádza do suspenzie pulzne, výhodne pod tlakom 0,5 až l MPa,počas najmä l až 5 sekúnd.4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, v y z n a čuj úci sa tým,že saplyn,najmävzduch,zavádza plynovým vedením, ktoré je usporiadané v suspenzii a/alebo pod suspenziou, 5. Spôsob podľa niektorého z nárokov l až 4, v y značujúci sa tým, že sa plyn, najmä vzduch, zohreje pred zavedením predovšetkým na teplotu 40 až 50 °C.6. Spôsob podľa niektorého z nárokov l až 5, v y značujúci sa tým, že sa plyn, najmä vzduch, uvádza do suspenzie prostredníctvom nosiča,výhodne plte, vedenej pozdĺž povrchu vody.7. Spôsob podľa niektorého z nárokov l až 6, v y značujúci sa tým, že sa na povrch vody vyplavená suspenzia vracia späť, napríklad kalovým čerpadlom, prípadne spoločne so vzduchom, do suspenzie nachádzajúeej sa na dne nádrže.8. Spôsob podľa niektorého z nárokov l až 7, v y značuj úci sa tým,žesapoukončenomoddelení hydrofóbnej kvapalnej frakcie odtiahne voda, predovšetkým kvapalínovým vedením usporiadaným pod suspenziou.9. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 8, v y značujúci sa tým,žesasuspenzia,zktorej

MPK / Značky

MPK: B01D 17/035, B01D 17/032, C10G 33/06

Značky: hydrofóbnej, spôsob, oddeľovania, tohto, kvapalnej, suspenzie, zariadenie, frakcie, vodnej, spôsobu, vykonávanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-281751-sposob-oddelovania-hydrofobnej-kvapalnej-frakcie-z-vodnej-suspenzie-a-zariadenie-na-vykonavanie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob oddeľovania hydrofóbnej kvapalnej frakcie z vodnej suspenzie a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty