RU2766599C1 - Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды - Google Patents
Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766599C1 RU2766599C1 RU2021129629A RU2021129629A RU2766599C1 RU 2766599 C1 RU2766599 C1 RU 2766599C1 RU 2021129629 A RU2021129629 A RU 2021129629A RU 2021129629 A RU2021129629 A RU 2021129629A RU 2766599 C1 RU2766599 C1 RU 2766599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- hollow cylinder
- oil products
- water surface
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 55
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Removal Of Floating Material (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике очистки водной поверхности от жидких загрязнений, преимущественно от нефтепродуктов. Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды включает создание вращательного движения воды в объеме размещаемого ниже границы раздела «вода-нефтепродукт» полого цилиндра с формированием в нем вихревой воронки и откачку нефтепродуктов из нее. Создание вращательного движения воды обеспечивают вращением полого цилиндра, торец приемного патрубка средства откачки нефтепродукта размещают коаксиально внутри полого цилиндра ниже его верхнего торца на величину Н/2, измеряют толщину слоя нефтепродукта на поверхности воды, плотность и кинематическую вязкость воды и удаляемых нефтепродуктов. По измеренным величинам устанавливают глубину погружения h верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт» и оптимальную угловую частоту вращения полого цилиндра ω, которые определяют по математическими зависимостям. Технический результат – повышение эффективности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике очистки водной поверхности от жидких загрязнений, преимущественно от нефтепродуктов.
Известен способ сбора удаления слоев плавающих продуктов загрязнения на воде (ES 432800 [1]). Способ предусматривает втягивание слоя жидкости и плавающего на поверхности водоема загрязнения в емкость в виде циклона и создание в ней вихревого движения за счет тангенциального ввода жидкости в емкость.
В циклоне происходит циклонное вращение воды и загрязняющей жидкости и тем самым их разделение центрифугированием, причем загрязняющая жидкость концентрируется в осевой центральной зоне циклона, из которой она удаляется всасывающим средством через трубку, проходящую вверх от центрального отверстия в верхней крышке циклона, в то время как вода, освобожденная от загрязняющей жидкости, удаляется всасывающим средством, соединенным с нижним выходом циклона. Недостатком известного способа является невысокая эффективность и высокие энергозатраты на его реализацию.
Известен способ сбора нефти из-под ледяного покрова водоема (RU 2572765 [2]), включающий локализацию пятна нефти или нефтепродукта, пробуривание в ледяном покрове скважины, погружение через скважину в область пятна завихрителя с откачным устройством, создание вращением завихрителя в воде подо льдом вихревой воронки, обеспечивающей сбор в нее нефти или нефтепродукта и последующее удаление нефти или нефтепродукта откачкой из вихревой воронки в нефтеприемник. Основным недостатком способа является низкая производительность и локальность характера очистки водоема (сбор нефти производится с небольшого участка акватории). Кроме того, известный способ имеет ограниченное применение, поскольку предназначен для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды известный из US 3635342 [3]. Способ включает создание вращательного движения воды в объеме размещаемого ниже границы раздела «вода-нефтепродукт» полого цилиндра с формированием в нем вихревой воронки и откачку нефтепродуктов из нее. Вихревая воронка создается с помощью различных технических средств - приводимым во вращение винтом, размещенным в нижней части цилиндра, с помощью струйного насоса или тангенциальным вводом дополнительного потока жидкости в объем, в котором требуется формирование вихревой воронки.
Недостатком известного способа является его низкая эффективность, поскольку отсутствуют указания на оптимальные параметры условий реализации, которые бы учитывали свойства разделяемых в вихревой воронке жидкостей.
Заявляемый способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды направлен на повышение эффективности.
Указанный результат достигается тем, что способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды, включает создание вращательного движения воды в объеме размещаемого ниже границы раздела «вода-нефтепродукт» полого цилиндра с формированием в нем вихревой воронки и откачку нефтепродуктов из нее, при этом создание вращательного движения воды обеспечивают вращением полого цилиндра, торец приемного патрубка средства откачки нефтепродукта размещают коаксиально внутри полого цилиндра ниже его верхнего торца на величину Н/2, измеряют толщину слоя нефтепродукта на поверхности воды, плотность и кинематическую вязкость воды и удаляемых нефтепродуктов и по измеренным величинам устанавливают глубину погружения h верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт», которую определяют по математическими зависимостям:
h - глубина погружения верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт», м;
Н - высота цилиндра, м;
а оптимальную угловую частоту вращения полого цилиндра ω определяют по зависимости:
Отличительными признаками заявляемого способа являются:
- создание вращательного движения воды обеспечивают вращением полого цилиндра;
- торец приемного патрубка средства откачки нефтепродукта размещают коаксиально внутри полого цилиндра ниже его верхнего торца на величину Н/2, где Н - высота цилиндра;
- измеряют плотность и кинематическую вязкость воды и удаляемых нефтепродуктов;
- устанавливают оптимальные глубину погружения h верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт» и угловую частоту вращения полого цилиндра ω по предлагаемым математическим зависимостям на основании измеренных толщины слоя нефтепродукта на поверхности воды, плотности и кинематической вязкости воды и удаляемых нефтепродуктов.
Экспериментально было установлено, что вращение полого цилиндра приводит к формированию вихревой воронки внутри объема цилиндра. А из уровня техники известно (см. [2], [3]), что, если на поверхности воды присутствуют нефтепродукты, то происходит разделение водной и нефтяной фракций в вихре.
Опытным путем было установлено, что путём подбора скорости вращения цилиндра можно обеспечить оптимальное расположение торца приемного патрубка средства откачки нефтепродукта в нефтяной части составного вихря, что при работающем насосе приводит к отбору только нефти из составного вихря и транспортировку её к месту сбора по гибкому шлангу. Возникающий дефицит нефти в составном вихре тут же восполняется нефтью с поверхности, что приводит к непрерывному сбору нефтепродуктов с поверхности воды.
Кроме того, было установлено, что форма и размеры нефтяной части составного вихря зависят от целого ряда параметров - толщины слоя нефтепродукта на поверхности воды, плотности и кинематической вязкости воды и удаляемых нефтепродуктов. В экспериментах использовались различные нефтепродукты и масла - подсолнечное масло, смесь подсолнечного масла и дизельного топлива в равных пропорциях, нефть, дизельное топливо.
В результате аналитической обработки экспериментальных данных удалось установить эмпирические зависимости оптимальных режимов осуществления способа в зависимости от свойств нефтепродукта и состояния водной среды водоема, на поверхности которого этот нефтепродукт находится. Указанные зависимости представлены в формуле изобретения.
Сущность заявляемого способа поясняется примером реализации и графическими материалами. На фиг. 1 представлена принципиальная схема реализации способа. На фиг. 2 представлены типичные формы составного вихря при различных скоростях вращения полого цилиндра и различных нефтепродуктов.
В самом общем случае способ реализуется следующим образом. На месте разлива нефтепродуктов на поверхности водоема отбираются пробы воды, нефтепродукта и измеряется толщина нефтепродукта на поверхности воды. Измеряются плотности и кинематическая вязкость воды и удаляемых нефтепродуктов.
Полый цилиндр погружается на расчетную глубину и приводится во вращение с расчетной скоростью, зависящей от параметров воды, нефтепродукта, толщины слоя нефтепродукта и геометрических размеров цилиндра.
В результате в средство откачки нефтепродукта поступает только собираемый нефтепродукт без примесей воды или с минимальным ее количеством.
Claims (13)
- Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды, включающий создание вращательного движения воды в объеме размещаемого ниже границы раздела «вода-нефтепродукт» полого цилиндра с формированием в нем вихревой воронки и откачку нефтепродуктов из нее, отличающийся тем, что создание вращательного движения воды обеспечивают вращением полого цилиндра, торец приемного патрубка средства откачки нефтепродукта размещают коаксиально внутри полого цилиндра ниже его верхнего торца на величину Н/2, измеряют толщину слоя нефтепродукта на поверхности воды, плотность и кинематическую вязкость воды и удаляемых нефтепродуктов и по измеренным величинам устанавливают глубину погружения h верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт», которую определяют по математическими зависимостям:
-
- h – глубина погружения верхней кромки полого цилиндра от границы раздела «вода-нефтепродукт», м;
- Н – высота цилиндра, м;
-
-
-
-
- а оптимальную угловую частоту вращения полого цилиндра ω определяют по зависимости:
-
-
-
-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129629A RU2766599C1 (ru) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129629A RU2766599C1 (ru) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2766599C1 true RU2766599C1 (ru) | 2022-03-15 |
Family
ID=80736519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021129629A RU2766599C1 (ru) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2766599C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3635342A (en) * | 1969-12-22 | 1972-01-18 | Bertin & Cie | Method and apparatus for recovering a substance floating as a sheet on the surface of a liquid mass |
| ES432800A1 (es) * | 1973-12-11 | 1976-11-01 | Alsthom Cgee | Procedimiento y aparato para la retirada de capas de pro- ductos contaminantes flotantes sobre el agua. |
| SU730930A1 (ru) * | 1976-06-28 | 1980-04-30 | Дзержинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института Химического Машиностроения | Способ очистки поверхности водоема от жидких загр знений |
| RU2501909C2 (ru) * | 2011-04-22 | 2013-12-20 | Валерий Адамович Ковальчук | Способ очистки поверхности водоема от загрязнений нефтепродуктами (варианты) и устройство для откачивания нефтепродуктов с поверхности водоема в приемный накопитель |
| RU2572765C1 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-01-20 | Аскар Джамилевич Мингажев | Способ сбора нефти из-под ледяного покрова водоема |
-
2021
- 2021-10-12 RU RU2021129629A patent/RU2766599C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3635342A (en) * | 1969-12-22 | 1972-01-18 | Bertin & Cie | Method and apparatus for recovering a substance floating as a sheet on the surface of a liquid mass |
| ES432800A1 (es) * | 1973-12-11 | 1976-11-01 | Alsthom Cgee | Procedimiento y aparato para la retirada de capas de pro- ductos contaminantes flotantes sobre el agua. |
| SU730930A1 (ru) * | 1976-06-28 | 1980-04-30 | Дзержинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института Химического Машиностроения | Способ очистки поверхности водоема от жидких загр знений |
| RU2501909C2 (ru) * | 2011-04-22 | 2013-12-20 | Валерий Адамович Ковальчук | Способ очистки поверхности водоема от загрязнений нефтепродуктами (варианты) и устройство для откачивания нефтепродуктов с поверхности водоема в приемный накопитель |
| RU2572765C1 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-01-20 | Аскар Джамилевич Мингажев | Способ сбора нефти из-под ледяного покрова водоема |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2580098C (en) | Separation of tar from sand | |
| EP2370191A4 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING HORIZONTAL RESERVOIRS TO GAS FLOTATION SEPARATORS | |
| AU2001294085A1 (en) | Combined degassing and flotation tank | |
| US5006260A (en) | Coalescer device and method using movable filling | |
| CA2731120A1 (en) | Process and apparatus for separating hydrocarbons from produced water | |
| RU2766599C1 (ru) | Способ удаления нефтепродуктов с поверхности воды | |
| CN205803146U (zh) | 含油废水高效分离器 | |
| RU2243168C1 (ru) | Установка для очистки нефтесодержащих вод | |
| KR100212164B1 (ko) | 유수의 회수분리장치 | |
| US8815101B2 (en) | Sediment removal tank and system | |
| CN106241952A (zh) | 一种油水分离塔及油水分离方法 | |
| CN103754986B (zh) | 一种油污混合物分离系统 | |
| CN106145253A (zh) | 一种多级高精度油水分离装置 | |
| CN105668966B (zh) | 一种短流程油泥处理系统 | |
| JP2006198530A (ja) | 油汚染土砂の油・土砂分離方法、及び油汚染土砂の油・土砂分離装置 | |
| US3869408A (en) | Method and apparatus for continuously separating emulsions | |
| RU2771862C1 (ru) | Устройство для удаления нефтепродуктов с поверхности воды | |
| CN106194078A (zh) | 钻井泥浆不落地处理装置 | |
| CN103611335B (zh) | 波纹板、油水分离系统及方法 | |
| RU2688459C1 (ru) | Вихревой способ комплексного очищения от механического загрязнения примесями поверхностных и донных слоев водных объектов с применением вихревых сепараторов (сепараторов-конфузоров, циклонов-конфузоров) | |
| CN208430018U (zh) | 一种污泥脱水离心机 | |
| CN206395874U (zh) | 一种浮动式油水分离回收装置 | |
| Pakhnenko | Skimmer Using the Phenomenon of Vortex Cavity Formation Check for updates | |
| CN109745737A (zh) | 一种节能型连续自动水油分离装置 | |
| CN109133263A (zh) | 一种水面抽吸离心式油水分离装置 |