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CN101291714B - 用于从水和油的乳状液或混合物中分离水的装置和方法 - Google Patents

用于从水和油的乳状液或混合物中分离水的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油回收单元(1)，其具有至少一个容器(5)，用于回收主要是水(3)和油(4)的混合物/乳状液，以便从油(4)中分离水(3)。回收规定经由位于容器(5)的下部(24)的至少一个流入管(6)进行，混合物/乳状液(2)在该处被吸收，并通过至少一个泵(8)在压力的作用下被向上压入容器(5)内，与此同时，具有比水(3)的密度低的油(4)以周围水(3)中油粒(16)的形式向上漂浮，并在水(3)上形成油床(17)，因此，在油床(17)下面某处，在油粒(16)向上移动的至少一个地方，至少一个收集区(9)直接或间接地连接到至少一个排放管道(11)上，通过该排放管道(11)，混合物/乳状液(2)周围可能含有少量油(4)的水(3)可经由设置在容器(5)下部(24)的至少一个现有下排放管(14)作为排出的水(13)从容器(5)中排出，与此同时，油床(17)可经由至少一个现有上排放管(15)在容器的上部(12)排出。

Description

用于从水和油的乳状液或混合物中分离水的装置和方法
本发明涉及一种用于从油中分离水的油回收单元，该回收单元具有用于回收油水混合物/乳状液的容器。
市场上现有的该类型的结构包括油回收单元，该油回收单元用于净化油并从油中分离水，例如在靠近海滨的航道中，从水面上，在油轮内和其它地方的分离漏油。目前的油回收单元体积大、价格昂贵、结构复杂且操作笨拙，因此，需要花费时间使它们到达适当的位置以便立即开展工作。大型油回收单元不适合到达所有的地方进行工作，因为环境不便于它们使用，或者因为它们占用太多的空间并且太重。这就是为什么分离油的净化工作由人工采用草耙、铁锹、耙子等来做的原因。早先的方法是将油/水混合物回收在容器内，为此，人们必须等待10-20小时使油上升到表面，以便随后可将油取走。这花费时间并需要大的空间，而且在处理过程中不具有连续性。文献US 4855065示出一种体积非常大、价格昂贵而且复杂的结构，用于利用移动部件从水中分离油。通过许多步骤并通过离心水/油混合物可以分离水。文献US 2917178示出另一种采用复杂工艺的大型、笨拙且昂贵的机器，其中，水/油混合物分阶段流经不同的场所和部分，从上向下输送，油与水分离，并且通过过滤器最终过滤。在文献US 1984003中，分不同阶段从油中进行分离水也要通过许多不同的场所和部分。该装置示出大部分与另外两篇文献中所示的缺点相同的缺点。而且，上述装置还需要繁重维护，这造成成本提高。
本发明的目的是解决上面提到的问题，为此发明了一种价格低廉、易于操作、无需维护而且操作优良的油回收单元，这种油回收单元具有很少的部件并且无过滤器，在连续的过程中起作用，以吸收并从油中分离水，且在主要是水和油的混合物/乳状液中无化学物质，例如来自航道中的漏油。本发明的特征在下面的权利要求中提到。
本发明提供了一种油回收单元，该油回收单元尺寸小、重量轻、使用顺利、价格低廉且效率高，零件少而且没有需要更换的过滤器，所述回收单元可以容易地用在狭小的地方，即使是在环境敏感的区域，并且具有直接的效果连续性，无延误，在发生环境损害之前，能够起动从水中净化油，而无化学物质。该油回收单元可以用在各种漏油中，并且由于其尺寸小和重量轻，而最适合于少量的漏油和严重的状况，并可容易地由一个人运输。
下面参照附图，借助于优选的实施例，更加详细地描述本发明，其中：
图1示出本发明油回收单元的垂直剖面示意图，和
图2示出本发明油回收单元的透视图。
图中示出一种油回收单元1，该油回收单元1具有用于回收水3和油4的混合物/乳状液2的容器5，在这里进行水和油的分离。所述回收经由位于容器5下部24处的流入管6而布置。混合物/乳状液2被吸收进入连接到流入管6的软管29内，使得随后混合物/乳状液2可以借助于泵8在压力的作用下被向上推入容器5中。油4具有比水3低的密度，所以以周围水中油粒16的形式向上升起，并在水面3上形成油床17，该油床17连续地被水向上提升。在油粒16向上移动的一地方，在油床下面的某处，在排放管道11的上部或在柔性朝上的排泄管25上以多孔10的形式设置收集区9，在混合物/乳状液2周围的水3经过该收集区9而从容器5中导出，因为水13通过排放管道11流放并经过容器5下部24的下排放管14流出。油床17在容器5的上部12通过现有上排放管15排出，并在此处小心地进行。根据本发明，泵8被连接到流入管6上。经过泵8设有“旁路”管18，可以连接该泵8，以便当需要时由第一阀19以不同的程度将其打开和关闭，从而将混合物/乳状液2全部或局部再次返回输送到泵8，到达泵8上游的一个地方。由此，获得减压，这种减压使流入管减速，使得混合物/乳状液中的紊流减少。然而，该部件中的紊流在混合物/乳状液2中如此之大，致使收集区9应当设置在该区域的上方，在该处，油粒已经变得如此之大而紊流变得如此之小，致使它们向上移动，从而使水可以有效地流出。流入管6、下排放管14、上排出管或排放管15分别各设有阀20、21和22，当需要时，这些阀可以可变的程度打开和关闭。根据本发明，收集区9的位置可以设置在容器5中的最低液位23，该液位23位于油粒开始向上移动之处，以及设置在上液位31的最高地方处，正好位于油床17下面，油粒在这里尚未和油床17同化，两个液位相互间隔距离7。在上液位与下液位之间的距离7内，在排放管道11或柔性朝上的排泄管25上动力的影响下，可能发生向上和向下的移动，所述排泄管25被连接到排放管道11上，从容器5的上方来看优选处于中间。孔10这时被设置在排泄管25的侧面或者排放管道11的上部，由此，通过根据孔10在高度上的位置的调节可以达到所需的液位，使得在依照油所具有的什么样的类型、质量和密度以及水所具有的什么样的取决于盐的百分比的密度而采纳的每一时间的点可发生从油的最佳分离。
根据本发明的一优选实施例，容器由不锈钢制成，这种钢没有孔隙，从而避免油粒粘接到容器的内表面上。容器5具有底部26、朝上的圆筒壁27和顶部28，该顶部28密封地封装回收的混合物/乳状液2。容器5的高度至少是其宽度的两倍。顶部28具有朝向水平面的倾斜部分，油床17由此接触顶部28，这时到达上排放管15，从而油床中可能存在的水点和空气粒子将被从中压出并使之变平，从而使油可更容易地排出。顶部28的最高点这时朝向与上排放管22相同的方向，该排放管22被设置在壁中，基本上与顶部的最低点处于相同的高度。油回收单元1可以制造成体积小、重量轻，使得能够快速容易地且还可在具有把手的小型两轮车上运输，而且容器这样将具有小于100升的空间，所连接的软管29具有的长度大约为25米，该软管29连接到流入管6上。软管29具有止回阀30，以避免再次回流出回收的混合物/乳状液。为使混合物/乳状液2更多的液体流动，可以在油床下方的一处加热，优选在流入管6处在液体到达泵8并且注入容器5之前具有周围的受热表面。
根据本发明，回收混合物/乳状液和使油从水的分离采用油回收单元1按照处理过程在不同阶段进行。在第一步骤(1)，第二阀20在流入管6处打开，而第四阀22在上排放管15处打开，与此同时，第一阀和在下排放管14处的第三阀21关闭。启动泵8，软管29由此吸收部分混合物/乳状液2，而后在压力的作用下被向上推，直到容器5被填充到上排放管15。随后，在第二步骤(2)，在优选的时间段内关闭泵8，直到形成优选厚度的油床17。在第三步骤(3)，排出的水开始注入排放管道11，从而，第三阀21打开，以便经过下排放管14排放排出的水，同时泵再次启动，以保持油床持续地和上排放管15在同一水平上，使油从此处排出，以便连续用新油粒填充油床17。此后，在第四步骤(4)，第一阀19在需要时打开到这种程度，即充分达到减少紊流。在第五步骤(5)，如果油的百分比高于油在排出的水中的预定百分比，则被返回输送到流入管6，因此，在第三至第五步骤(3-5)期间随意调节所有的阀，以便油回收单元1可以连续和最佳地吸收混合物/乳状液，并能最佳地使油水分离。根据本发明，回收混合物/乳状液2和使油水分离的过程通过传感器不间断地被计算机/处理器操纵，传感器设置在油回收单元中的某处，并在计算机/处理器所需预定要的编程目标之后的处理过程中随时检测和操纵不同的功能，所述计算机/处理器中的所需预定编程目标例如是多少个阀和多长时间应当打开或闭合，以及收集区9的高度水平和泵的动作及加热。

Claims (4)

1.一种油回收单元(1)，其具有至少一个容器(5)，用于回收主要是水(3)和油(4)的混合物/乳状液，以便从油(4)中分离水(3)，所述回收经由位于容器(5)的下部(24)的至少一个流入管(6)而形成，其中，混合物/乳状液(2)可以被吸收，并通过至少一个泵(8)在压力的作用下向上压入容器(5)内，与此同时，具有比水(3)的密度低的油(4)以周围水(3)中油粒(16)的形式向上漂浮，并在水(3)上形成油床(17)，由此，在油床(17)下面某处，在油粒(16)向上移动的至少一个地方，至少一个收集区(9)直接或间接地连接到至少一个排放管道(11)上，所述收集区(9)包括许多孔(10)，所述孔(10)设置在所述排放管道(11)上或在设在所述排放管道(11)处的朝上的排泄管(25)中，通过所述排放管道(11)，混合物/乳状液(2)中周围可能含有少量油(4)的水(3)可以经由设置在容器(5)下部(24)的至少一个下排放管(14)作为排出的水(13)从容器(5)中排出，与此同时，油床(17)可以经由至少一个设置在容器的上部(12)的上排放管(15)从容器的上部(12)排出，并且
其中，所述收集区(9)最低设置在容器(5)的下液位(23)的高度，该收集区(9)位于油粒(16)已经变得如此之大而且混合物/乳状液(2)中的紊流已减少那么多使得所述油粒开始向上移动的区域内，并且所述收集区(9)最高位于正好在油床(17)下方的上液位(31)处，油粒(16)在这里尚未和油床(17)同化，因而，在下、上液位(23、31)之间的距离(7)内，所述孔(10)的位置可向上和向下改变，使得能够在每一刻并且以在混合物/乳状液(2)中油(4)的不同质量和水的不同密度最佳地从油(4)中分离水(3)。
2.根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，泵(8)连接到流入管(6)上，并且至少一个“旁路”管(18)沿着泵(8)而被连接，一经要求时，“旁路”管(18)可以被至少一个第一阀(19)打开和闭合到不同的程度，从而使混合物/乳状液可以再次被向后输送到泵(8)上游的某一地方，使得一经要求时在流入管(6)处的下部(24)能够出现减压，以可以在减少混合物/乳状液(2)中存在的紊流的同时稳定流入管。
3.根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，流入管(6)包括第二阀(20)，下排放管(14)包括第三阀(21)，而上排放管(15)包括第四阀(22)，从而所述第二阀、第三阀和第四阀一经要求时可以不同的程度打开和闭合，因此，这些阀可以操作回收混合物/乳状液(2)并从油(4)中分离水(3)的过程，从而油床(17)和水(3)的排放可以所需要的程度并在所需的时间段内进行，且具有所需的纯度级，即有多少油(4)将被留在下排放管(14)排出的水(13)中，使得一经要求，排出的水(13)可以再次被泵入容器(5)内用于进一步从水(3)中分离油(4)。
4.一种用于在根据权利要求1所述的油回收单元(1)中回收混合物/乳状液(2)并从油(4)中分离水(3)的方法，其中，泵(8)连接到流入管(6)上，并且至少一个“旁路”管(18)沿着泵(8)而被连接，“旁路”管(18)包括第一阀(19)，流入管(6)包括第二阀(20)，下排放管(14)包括第三阀(21)，而上排放管(15)包括第四阀(22)，从而所述第一阀、第二阀、第三阀和第四阀一经要求时可以不同的程度打开和闭合，
其特征在于，该方法在不同的阶段进行，因此，在第一步骤，第二和第四阀(20、22)被打开，与此同时，第一和第三阀(19、21)保持闭合，启动泵并且连接到流入管(6)的软管(29)吸收部分混合物/乳状液(2)，此后，在压力的作用下，该部分混合物/乳状液(2)被挤入容器(5)内，直到填充到上排放管(15)；在第二步骤，在需要的时期内关闭泵(8)，直到已形成需要厚度的油床(17)，随后，在第三步骤，排出的水(13)开始注入排放管道(11)，与此同时，打开第三阀(21)，以便经由下排放管(14)排放被排出的水(13)，并且再次启动泵(8)，以连续地保持油床(17)和上排放管(15)在同一水平上，并且第四阀(22)保持打开，以便从油床(17)排出油(4)，与此同时，该油床(17)连续地被填充新油粒(16)，并且在第四步骤，一经要求时，打开第一阀(19)，以减少紊流，而在第五步骤，如果在排出的水(13)中的油的百分比高于所需要的百分比，则排出的水(13)将被输送返回，以便再次吸入流入管(6)中，并且在第三至第五步骤期间，所有的阀(19-22)在所需的时刻被置入所需的位置，使得油回收单元(1)可以连续且最佳地吸收混合物/乳状液(2)，并能最佳地从油(4)中分离水(3)。
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