Нефтяной скиммер

Нефтяной скиммер – это устройство, предназначенное для удаления нефти, плавающей на поверхности жидкости. Они обычно используются для сбора нефти из разливов нефти в воде или в промышленных ситуациях, когда вода загрязнена нефтью. Нефтескиммеры предназначены для удаления свободно плавающей нефти и не являются устройствами для очистки воды.

Эффективность скиммера, используемого в открытой воде или при ликвидации разливов нефти, во многом зависит от неровностей окружающей воды, с которой он работает: чем неспокойнее окружающий след и вода, тем больше воды будет поглощать нефтесборщик вместе с масло, а не принимать только масло. Скиммеры для разлива нефти могут быть самоходными, использоваться с берега или управляться с судов, причем лучший выбор зависит от специфики выполняемой работы. ^[1]

Нефтяные скиммеры с большой эффективностью использовались при ликвидации Exxon Valdez разлива нефти в 1989 году.

Нефтяные скиммеры также используются во многих других случаях, помимо разливов нефти. Примеры включают удаление масла из воды для мойки автомобилей, на складах топлива и в мастерских. Отрасли промышленности, которые широко используют нефтесборщики, включают обрабатывающую, горнодобывающую, нефтегазовую, нефтеперерабатывающую, нефтехимическую, экстракционную и пищевую промышленность. Выбор правильного типа зависит от характера предполагаемого применения и природы масла и воды. Нефтескиммеры часто являются одним из компонентов систем очистки нефтесодержащей воды.

Нефтяные скиммеры отличаются от скиммеров для санитарных целей в бассейнах , которые предназначены для аналогичной, но несвязанной цели.

Факторы ограничения и проектирования

Существует много различных типов нефтесборщиков. Каждый тип имеет разные конструктивные особенности и, следовательно, приводит к различным применениям и использованию. Прежде чем использовать тот или иной тип скиммера, важно понять особенности конструкции и свойства жидкости.

Некоторые факторы, которые следует учитывать:

Скорость потока для удаления масла. Альтернативные конструкции скиммеров имеют разные скорости потока для удаления масла. Скорость удаления объема для олеофильных скиммеров (барабанный, щеточный, дисковый, ленточный) сравнительно низкая. Скиммеры типа Weir способны обеспечивать очень высокую скорость удаления нефти и воды. Стандарт ASTM F2709 устанавливает процедуру испытаний для определения коэффициента нефтеотдачи (ORR).
Концентрация для удаления нефти. Распространено заблуждение, что нефтесборщики удаляют концентрированную или чистую «нефть»; хотя на самом деле они удаляют смесь масла и воды. В большинстве случаев удаляемая «масляная» смесь представляет собой эмульсию масла и воды, больше похожую на «мусс». Олеофильные и неолеофильные скиммеры иногда могут обеспечивать более концентрированную нефть в потоке удаления, однако все равно собирают увлеченную воду.
Эффективность с разными маслами: олеофильные и неолеофильные скиммеры не одинаково эффективны со всеми типами нефти из-за меняющегося характера сил притяжения для разных масел и материалов.
Эффективность в отношении химикатов в воде: олеофильные скиммеры могут работать не так эффективно, если в воде присутствуют моющие, чистящие средства или другие поверхностно-активные вещества, которые мешают олеофильному притяжению. Скиммеры Weir не подвержены влиянию химикатов.
Воздействие мусора и мусора: Мусор и мусор могут блокировать или мешать работе нефтесборщиков.
Направление сбора нефти: некоторые скиммеры удаляют нефть только в одном направлении. В некоторых ситуациях, например, при сборе нефти из ям и резервуаров, может оказаться важным удалить нефть со всех сторон.
Доступ для обслуживания: Некоторые скиммеры, такие как дисковые скиммеры или водосливные скиммеры с установленными на скиммере насосами, содержат тяжелое обслуживаемое оборудование, установленное на скиммере. Перед обслуживанием может потребоваться специальное подъемное оборудование и меры безопасности при входе в замкнутое пространство.

Приложения

Использование скиммеров в промышленности часто требуется для удаления масел, жиров и жиров перед дальнейшей очисткой для соблюдения требований по сбросам в окружающую среду. Удалив верхний слой масел, можно уменьшить застой воды, запах и неприглядную накипь на поверхности. Размещенный перед системой очистки нефтесодержащей воды нефтесборщик может обеспечить более высокую общую эффективность отделения нефти и улучшить качество сбрасываемых сточных вод. Все нефтесборщики собирают вместе с нефтью определенный процент воды, которую необходимо декантировать для получения концентрированной нефти.

Типы

Существует три типа нефтесборщиков: ^[2] Weir, олеофильный и всасывающий. К олеофильным скиммерам относятся дисковые, ленточные, трубчатые, щетки, швабры, щетки, рифленые диски, гладкие барабаны и рифленые барабаны. Материал, выбранный для олеофильного скиммера, влияет на скорость сбора в зависимости от сродства материала к конкретному типу обезжириваемой нефти.

олеофильный

Олеофильные скиммеры работают за счет использования такого элемента, как барабан, диск, ремень, веревка или швабра, к которым прилипает масло при движении элемента через поверхность масла/воды. Адгезия – это тенденция разнородных частиц или поверхностей сцепляться друг с другом (когезия означает тенденцию сходных или идентичных частиц/поверхностей сцепляться друг с другом). Любое приставшее масло затем вытирается или соскребается с олеофильной поверхности и собирается в резервуар. Поскольку масло прилипает к собирающей поверхности, количество собираемой воды ограничено. Когда масла не останется, будет собрано немного воды. Собранное количество зависит от свойств материала олеофильного элемента и его сродства к воде. Маслофильные скиммеры могут удалять многие виды нефти; включая машинное масло, керосин, дизельное масло, смазочное масло, растительное масло и другие жидкости с удельным весом меньше воды.

Маленькие олеофильные нефтесборщики могут быть надежными и экономичными. Более крупные олеофильные скиммеры требуют более крупных приводных двигателей с движущимися механическими частями и требуют технического обслуживания. На олеофильные скиммеры не влияет толщина слоя нефти.

Скорость восстановления ниже, чем у других типов скиммеров. Скорость восстановления зависит от площади поверхности олеофильного материала, поверхностной скорости и сродства материала к нефти, а также от других факторов, таких как температура, конкретный состав нефти, мусор в воде и другие химические вещества, которые могут присутствовать. Поверхностно-активные вещества, такие как моющие и чистящие средства, щелочи и мелкие взвешенные вещества, могут ухудшить способность масла прилипать к олеофильному материалу. Доступны простые тесты для определения причины ухудшения состояния, вызванного этими химическими веществами.

Пояс

В ленточных нефтесборщиках используется непрерывная петлевая лента, которая входит и выходит на поверхность нефти/воды. Когда ремни выходят из жидких поверхностей, масло прилипает к обеим сторонам. Щетки стеклоочистителя удаляют масло с вращающейся ленты, помещая его в сборный лоток, откуда оно перемещается в место хранения либо под действием силы тяжести, либо с помощью насосной системы. Ремни обычно широкие, тонкие и гибкие.

Барабан

Барабанные скиммеры работают с использованием одного или нескольких барабанов, изготовленных из олеофильного материала. При вращении барабанов масло прилипает к поверхности, отделяя ее от воды. Щетки стеклоочистителей удаляют масло из бочек, помещая его в сборный желоб, откуда оно перекачивается в место хранения. Барабанные скиммеры легкие и могут иметь высокую степень извлечения нефти в зависимости от размера и количества используемых барабанов. Барабаны могут быть как гладкими, так и рифлеными. Эти типы скиммеров обычно используются при ликвидации разливов нефти и различных промышленных операциях.

Диск

Дисковые скиммеры — это олеофильные скиммеры, в которых используется диск из ПВХ, стали или алюминия, который может быть гладким или рифленым. Они способны добывать большие объемы нефти с небольшим количеством воды. Они могут быть оснащены одним или несколькими дисками. Диски могут приводиться в движение гидравлическими, электрическими, дизельными или пневматическими двигателями. Технология DISCOIL, запатентованная OCS в 1970 году, способна улавливать большую часть углеводородов на поверхности воды: 98% нефти и только 2% воды. Он гидравлического типа и может работать в таких классифицированных зонах, как ATEX Зона 0, 1 и 2.

Неолеофильный

Неолеофильные скиммеры отличаются компонентом, используемым для сбора нефти. Металлический диск, лента или барабан используются в тех случаях, когда полимерный материал не подходит, например, в горячей щелочной воде для мойки деталей. ^[3] Скиммер обычно выключается, когда нет масла, которое можно снять, что сводит к минимуму количество собираемой воды. Металлические скиммеры почти так же эффективны, как и олеофильные скиммеры, при наличии нефти.

Плотина

Скиммеры для плотин позволяют нефти, плавающей на поверхности воды, перетекать через плотину . Существует два основных типа скиммеров: те, которые требуют ручной регулировки высоты водослива, и те, в которых высота водослива регулируется автоматически или самостоятельно. Хотя типы водосливных скиммеров с ручной регулировкой могут иметь более низкую первоначальную стоимость, необходимость регулярной ручной регулировки делает саморегулирующиеся типы водосливов более популярными в большинстве случаев.

Скиммеры Weir будут собирать некоторое количество воды, если они работают, когда нефти больше нет. Чтобы преодолеть это ограничение, большинство скиммеров плотинного типа оснащены автоматическим сливом воды в резервуаре для сбора нефти. Необходимо избегать попадания крупного мусора размером более 20 мм в скиммер Weir. Обычно это делается с помощью простых решеток, добавляемых к скиммеру, или, в случае эксплуатации ямы, путем экранирования мусора на входе в ямы для сбора мусора.

Скиммеры Weir могут удалять нефть с большей скоростью, чем другие типы скиммеров. Доступны скорости удаления масла более 25 м3/час. Они также могут собирать нефть с большего радиуса поверхности, чем другие скиммеры. Это делает скиммеры Weir популярными, если требуются высокие темпы нефтеотдачи и большие площади покрытия.

Скиммеры типа Weir не полагаются на прилипание или коалесценцию нефти и, следовательно, на них не влияют моющие средства, химикаты и другие поверхностно-активные вещества в воде. На них также не влияют мелкие взвешенные вещества в воде, которые могут препятствовать прилипанию и, следовательно, работе скиммеров других типов.

См. также

Перечень технологий очистки сточных вод

Ссылки

^ Агентство по охране окружающей среды США, OLEM (30 июля 2013 г.). «Скиммеры» . www.epa.gov . Проверено 16 октября 2021 г.
^ «Скиммеры экстренного реагирования Агентства по охране окружающей среды» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 1 мая 2023 г.
^ скиммер для мойки неолеофильных деталей

[1] Агентство по охране окружающей среды США, OLEM (30 июля 2013 г.). «Скиммеры» . www.epa.gov . Проверено 16 октября 2021 г.

[2] «Скиммеры экстренного реагирования Агентства по охране окружающей среды» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 1 мая 2023 г.

[non-oleophilic-3] скиммер для мойки неолеофильных деталей

[1]

[2]

[3]