油水分離器とは何か: 作業原理,種類,用途

根本的な質問に答えます油水分離器とは何か? どのように機能する?油水分離器とは,二つの混ぜられない相間の密度差を利用して,工業廃棄水から自由と分散した油を除去する容器またはチャネルである.分離はストークの法則に従う油滴の上昇速度が v = g x d2 x (rho_water - rho_oil) / (18 x mu) であるため,水中の850 kg/m3の150マイクロメートルの油滴は約3〜4mm/sで上昇する.それを捕捉するために,分離機は,水分が水面に出る前に水滴が水面に到達するほど,液体を緩めなければならない.標準的なAPI 421重力分離器は,水平速度を0.9 m/min (3 ft/min) に制限し,レイノルズ数値を2未満に保ちます.000幅と深さの比率は0.3−0である.5正確にサイズされた装置は入ってくる油を100-1000mg/Lから10-50mg/Lに削減し,ポリシング段階は規制当局とIMOMEPCによって設定された10-15ppm排出制限に達します.船舶の水槽用.

4つの物理原理が分離器が出口仕様を満たしているか否かを決定します.

• 密度差とストークス法則すべては油と水の相間の密度の違いから始まります.典型的なミネラルオイルは820-880 kg/m3で,水は約1,000 kg/m3で,運転差は0.12-0です.18g/cm3しかし重油,ビツン,一部の合成油は950〜1010kg/m3に達し,非常にゆっくりと分離するか全く分離しません.水滴のサイズを半分に減らし,上昇率を四分の一に: 300マイクロメートルの滴滴は約12mm/s上昇し,75マイクロメートルの滴滴はわずか1mm/sを処理します.なぜ小滴を切る上流装置は遠心ポンプやスロッシングバルブなどで 流域下では 静かに分離器の性能を 破壊します
• 居住時間と静かな流れ:分離器は時間稼ぎのための装置です.液体は設計滴が流通経路の下部から表面へ移動するのに十分な長時間容器に残さなければなりません.APIセパレーターでは,逆向きから水面へ3 mm/s の上昇速度で 500-1000 秒の保持,または 8-17 分を必要とする.そして容器の長さは,必要な保持量を許容される水平速度で割った結果です.渦巻はこの計算を破壊するので,入口分流器,穴が開いたバフルと長い静止地帯は必須です.そして設計者は,レイノルズ数が2以下に保たれていることを確認して性能を検証します理想的には500以下で 隔離区間です
• 凝結と滴滴の成長重力だけでは 適正な大きさの盆地で 50~60 マイクロメートル以下の滴を除去できませんので 現代の分離機の多くは 凝結媒体を追加します波紋プレートインターセプターでは,水は45-60度で設定された距離20-40mmのプレートスタックを通って流れます水滴は上にあるプレートの下面まで短距離しか上昇せず,フィルムに合体し,フィルムはプレートに沿って収集チャネルまで上流します.効果的安定距離がメートルからセンチメートルに下がるからです油性固体がスライドダウンプレートにスラドホッパーに定期的に排水しなければ 堆積物が沈み 利点を完全に失います.
• 浮遊と化学支援油が乳化されたり,水滴が表面活性剤で安定させられたりすると,重力分離が失敗し,植物は浮気に変わります.溶けた空気の浮遊は,回転流を300〜600kPaの空気で飽和させ,空気圧で針弁または教育器を通して放出する.10~100マイクロメートルの泡を産み,油滴に固まり,表面に持ち上げ,スキマーで浮き物を除去する.化学的援助はほとんど常にそれに伴います:カチオンまたはアニオン型ポリエレクトロリートがエミュルシオンを分解する正確に投与されたDAFは,出口油を10-30mg/Lにします.しかし過剰投与は乳液を再安定させ 処理を全くしないよりも 廃液を悪化させます.

選択は,入口油濃度,滴滴の大きさ分布,利用可能なプロットスペース,および満たさなければならない排放制限によって決定される.

• API重力分離器:精製所および石油化学の油性水のための基準設計,API 421で標準化され,長期間にわたって最初の処理段階として使用されています.チェン駆動フライトスキマーが流れる油を下流端のスロットパイプに掃く長い長方形のコンクリート盆入り口のホッパーに沉着した固体を移動するスランプスクラッパー.その強みは,シンプルさ,スラグ負荷と固体への耐性,および予測可能な60~99%の自由オイル除去です.弱点は足跡だ1000 m3/h を 150 マイクロメートルの切断で処理するには,約40~60 m の長さの盆が必要になります.それは自由オイルのみを処理し,エムルジ化または溶解したオイルには何もしません.
• 波紋プレートインターセプターと傾斜プレートインターセプター:CPIまたはTPIは,上記のように並列なプレートスタックを使用して,同じ分離原理を小型の鋼タンクに詰め込む.20-40mmのプレート間隔と45-60度の傾きは,固体が上に移動しながら,油膜を移動させるこの装置は工場で製造され スキッドに設置され 通常は5~500m3/hを処理します新しいコンクリート盆を注がせることができない場合の設備の改装オープンバシンよりも固体や重脂で詰め込まれやすいので,上流のスクリーニングと定期的なプレートクリーニングは交渉不可です.
• 溶けた空気の浮遊と誘導ガス浮遊:浮遊装置は重力が処理できないものを処理します エムルジ化油と5~50マイクロメートルの微細な散布滴ですDAFは,先ほど説明した圧縮リサイクルストリームを使用し,API分離器の後二次段階として精製工場および石油化学廃棄物処理で一般的です.IGFは,インペラー誘導エデュクターまたはスパークドローターで機械的にガスを分散し,飽和容器とポンプを避け,より高い固体に耐える.どちらも化学調理を必要とします.両方とも,回収または廃棄のために戻さなければならない1〜5%の油を浮遊性脱脂流に生産する.流量上昇に敏感であるため,上流の均衡はオプションではなく設計要件である.
• 液体サイクロン,冷却機,膜磨き機:海上プラットフォームのように 空間が優れている場合液体・液体・水中気旋は 高速で流れを回転させ 重い水が壁に投げられ 軽い油核が渦探知器を通して引き抜かれます圧力が200〜500kPaまで落ちる必要があり,固体やガスに耐性がない.設計流量の40-50%未満で急激に低下します極低レベルへの磨きには,合体カートリッジフィルターや超濾過装置,またはセラミック膜装置が,油を5〜10ppm以下にすることができます.定期的な媒体の交換と処理しなければならない濃縮物流のコストで.

Q: 油水分離機と API分離機の違いは何ですか?

A: 油水分離機は,油と水を分離する装置をすべて含む一般的カテゴリーです.API分離器は,API 421でアメリカ石油研究所によって標準化された特定の重力設計である.API分離器は,フライトスキマーとスラッドスクレーパーを搭載した長方形の盆で,通常は水平速度を0に保持し,150マイクロメートル以上の滴を除去するサイズです.9 m/min,レイノルズ数 2未満,000. オープンな盆地であるため,スラグの負荷と固体によく耐えるが,大きなプロット面積を必要とします. 実用的にはAPI分離器は,主要な処理段階であり,CPIユニット,DAF,水中サイクロンとコアレスサーは,その後に続く二次または磨き段階です..

Q: 油水分離機でどの程度の油濃度を達成できるのか?

A: それは技術と入口滴滴の大きさ分布に依存します. よく動作するAPI重力分離器は,通常,数百から数千mg/Lの入口から50-150mg/Lを供給します.自由な油だけを取り除くため波紋プレートインターセプターはこれを20〜60mg/Lに改善します.化学的に支援されたDAFを追加すると,排水液は10〜30mg/L範囲に上がります.凝縮剤や膜の磨き段階が5〜10mg/L以下に達する船舶の水槽水については,IMO MEPC.107の規定の制限は15ppmである.油性水分分離器で,凝縮とフィルター段階を用い,その後油分量モニターと自動オーバーボードバルブを搭載する.

Q: なぜ油水分離器が突然 機能しなくなるのか?

4つの原因が原因で 失敗が多くなりますストロッキング制御バルブまたは部分的に閉ざされた制限は,設計切断サイズ以下の滴滴に油を溶解します.固体蓄積:泥,小垢,泥が盆地やプレートパックの橋を埋め,有効容量を削減し,短回路流量.温度低下水の粘度が冷却するにつれて急激に上昇し,上昇速度が粘度に逆比例しているため,夏に動作する装置は冬に故障する可能性があります.最後に化学的変化:新しい表面活性剤廃棄物流の浄化剤や腐食抑制剤は,乳液を安定させ,重力分離を完全に破壊します.

Q: 油水分離器のサイズは?

A: 設計の滴の切断サイズから始めます.通常はAPI用で150マイクロメートルです.周囲の温度ではなく,作業温度での実際の油と水の密度を使用して,ストークスの法則で上昇速度を計算する水平速度を0.9m/minを超えないように設定し,深さと幅の比を0.3から0に設定する.52未満であることを確認します.000容器の長さは,水平速度を必要な保持時間に掛け,分離深さを滴の上昇速度に割った結果である.常に1の安全系数を使用する.5対2.0 入口気流の乱波については,設計流量の30〜40%までターンダウン動作を確認し,スラグの負荷中に油の転移を防止するために,オイルレベルアラームと自動スム制御を追加する.