Koalescenční separátory

Kazetové koalescéry

Kazetové koalescenční separátory jsou spolehlivé a nenáročné na údržbu oddělování oleje ze směsí oleje a vody při zachování vysoké účinnosti.

Po průtoku směsi oleje a vody koalescenčními patronami/svíčkami se vytvoří dvě fáze. Oleje nebo jiné uhlovodíky stoupají a shromažďují se v separační komoře.

Odtud lze olej vypustit k opětovnému použití nebo likvidaci.

Koalescenční separátory jsou funkční pouze v případě, že procesní proud obsahuje pouze malé množství emulgátorů.

Koalescenční separátory jsou navrženy individuálně a splňují, a často i překračují, požadavky normy DIN EN 858, třída 1. V závislosti na požadavcích je dosažená účinnost separace obvykle vyšší, než vyžaduje norma DIN EN 858.

Deskové koalescéry

Většina fyzikálních směsí uhlovodíků a vody se separuje pomocí gravitace. Vzhledem k tomu, že uhlovodíky mají menší specifickou hmotnost než voda, mají tendenci vyplavat na hladinu kapalné směsi. V případech, kdy uhlovodíky se blíží svojí specifickou vahou vodě nebo je velikost kapiček malá, může být samovolná separace časově velice náročná.

Princip fungování

Deskový koalescenční separátor sestává z modulů tvořených sadou oleofilických desek umístěných blízko sebe a ve tvaru, který zabezpečuje laminární proudění a stoupání kapiček dle Stokesova zákona.

Zaolejovaná voda je zavedena do separátoru vstupním potrubím v dostatečné hloubce pod hladinou vody, prochází separátorem horizontálně. Rychlost ve vstupním potrubí je taková, aby turbulence, a tím zmenšování velikosti kapiček, byla minimalizovaná. Vstupní narážka směruje pevné částice směrem ke dnu mimo oblast vestavby, zatímco uhlovodíkové kapičky směřuje nahoru. Kapičky uhlovodíků kontaktují spodní část oleofilických desek, smáčejí povrch a jsou tak na povrchu desek zachyceny. Kapičky se na povrchu desky shlukují a vytváří větší kapky popřípadě film. Kapičky uhlovodíků stoupají vertikálně a jsou odseparované pokud dosáhnou hladiny dříve, než je horizontální proud vody unese k výstupu. Uhlovodíky, které se akumulují na hladině separátoru jsou odváděny sběračem nebo manuálně (v případě podzemních separátorů) do olejové nádrže. Zbývající zaolejovaná voda je poté nasměrována přes deskový separátor, aby se odstranily zbývající uhlovodíky.

Separace probíhá v zásadě v následujících krocích:

  • Odstranění velkých kapek uhlovodíků před deskovým modulem
  • Zachycení malých kapiček na spodní části desek
  • Spojování malých kapiček na velké kapky a film
  • Vystoupání kapiček a filmu na hladinu separátoru a jejich sběr do sběrné nádrže

Separace pevných částic

Kromě separace uhlovodíků z vody, je deskový separátor účinný při odstranění pevných částic. Pevné částice sedají na povrch desek ze shora a sesouvají se dolů k otvorům, kterými propadávají na dno separátoru, kde se shromažďují.

Použití

Separace uhlovodíků a pevných částic z vody v následujících odvětvích:

  • Zpracování a transport uhlovodíků (rafinérie apod.)
  • Uskladňovací terminály (odkalování nádrží apod.)
  • Všeobecný průmysl včetně obrábění (chladící kapaliny apod.)
  • Separace nebo regenerace jiných kapalin a pevných částic
  • Úprava znečištěné dešťové nebo oplachové vody
  • Další aplikace jako těžba ropy, přepravní lodě apod.

Výhody:

  • Malé rozměry
  • Minimální údržba
  • Bez pohyblivých částí
  • Ekonomické řešení úpravy vody
  • Poskytuje nejrychlejší možnou separaci uhlovodíků a pevných částic
  • Za normálních provozních podmínek:
    • nevyžaduje předfiltraci
    • nevyžaduje čerpadlo ani kompresor
    • vyžaduje pouze příležitostný proplach vodou

Podmínky a kvalita separace

Na kvalitu separace mají výrazný vliv vstupní podmínky. Povrchově aktivní činidla (mýdla, detergenty apod.) mají za úkol přetrhat vazby olejů a mazadel a rozpustit je ve vodní fázi. Tyto látky mají proto rozhodující nepříznivý vliv na účinnost separace.

Čerpadla, ventily a další zařízení zapříčiňující střihové efekty (střižné efekty, smykové) rozbíjí kapičky na menší a ztěžují samotnou separaci. Z tohoto důvodu se preferuje gravitační nátok do separátoru. Kde to není možné, doporučují se čerpadla s nízkým střihovým efektem. Ideální přítokové potrubí má velký průměr, minimum fitinků a ventilů (přednostně volených s ohledem na nízkou střihovou charakteristiku).

Informace požadovaná pro výpočet deskového separátoru:

  • Typ aplikace
  • Průtok vody
  • Teplotní rozsah
  • Typ uhlovodíků a specifická jejich hmotnost
  • Vstupní množství uhlovodíků v ppm – normální a max. hodnota
  • Požadované hodnoty koncentrace uhlovodíků na výstupu
  • Rozměrové omezení velikosti separátoru
  • Druh, velikost, množství a specifická hmotnost pevných částic
  • Typ vody (čerstvá, zasolená) a její specifická hmotnost
  • Přítomnost a druh povrchově aktivních činidel (detergenty apod.)
  • Gravitační systém nebo systém s čerpadlem (druh a velikost čerpadla)