RU2050178C1 - Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией - Google Patents
Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2050178C1 RU2050178C1 SU5054119/26A SU5054119A RU2050178C1 RU 2050178 C1 RU2050178 C1 RU 2050178C1 SU 5054119/26 A SU5054119/26 A SU 5054119/26A SU 5054119 A SU5054119 A SU 5054119A RU 2050178 C1 RU2050178 C1 RU 2050178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- washing solution
- permeate
- concentrate
- ultrafiltration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 title claims description 11
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 title description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims abstract description 7
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 7
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- -1 syntanol DS-10 Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разделению жидких сред методом ультрафильтрации, преимущественно водомасляных эмульсий, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Способ включает подачу жидких сред в рабочие каналы мембранного элемента, концентрирование задерживаемых компонентов на мембране под действием разницы давлений пермеата и концентрата и последующую регенерацию мембраны, которую проводят при заполненных концентратом рабочих каналах, сообщающихся с атмосферой в две стадии, на первой из которых моющий раствор вводят под мембрану, а на второй введенный моющий раствор оставляют под избыточным давлением 0,2 0,6 м столба жидкости в течение 1,5 8 ч. При этом моющий раствор содержит, мас. гидроксид натрия 2 4; синтанол ДС-10 0,3 0,6; тринатрийфосфат 0,2 0,4; пермеат остальное. 1 ил.
Description
Изобретение относится к разделению жидких сред ультрафильтрацией и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.
Известен способ разделения жидких сред, в частности водомасляных эмульсий, включающий их подачу в рабочие каналы мембранной установки, концентрирование задерживаемого компонента на мембране с отводом пермеата и концентрата и периодическую регенерацию мембраны моющим раствором (Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М. Химия, 1978, с. 281 283).
Недостатками этого способа являются значительный расход моющего раствора и затраты энергии на принудительную циркуляцию раствора по рабочим каналам мембранной установки.
Целью изобретения является повышение эффективности ультрафильтрационного разделения водомасляных эмульсий.
Это достигается тем, что в способе разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией, включающем их подачу в рабочие каналы мембранной установки, концентрирование задерживаемого компонента на мембране с отводом пермеата и концентрата и периодическую регенерацию мембраны моющим раствором, согласно изобретению регенерацию ведут при заполненных концентратом рабочих каналах, сообщающихся с атмосферой, введении под мембрану моющего раствора, содержащего, мас. Гидроксид натрия 2 4 Синтанол ДС-10 0,3 0,6 Тринатрийфосфат 0,2 0,4 Пермеат Остальное, и контактировании с мембраной под избыточным давлением 0,2 0,6 м столба жидкости в течение 1,5 8,0 ч.
Наличие концентрата в рабочих каналах мембранной установки и сообщение их с атмосферой во время регенерации мембраны обеспечивает создание одинакового перепада давления на мембране, независимо от относительного расположения отдельных мембранных модулей установки и напорной емкости с моющим раствором, что ставит все модули установки в равные условия по режиму регенерации, предотвращает потерю моющего раствора при продавливании его сквозь мембрану и препятствует накоплению моющего раствора, проникшего сквозь мембрану, преимущественно в нижних модулях установки.
Введение моющего раствора в мембранную установку со стороны пермеата позволяет сохранить качество основной массы раствора, заполняющего все пространство для отвода пермеата. Безвозвратно теряется лишь раствор, проникший сквозь мембрану в рабочие каналы установки. Регенерация мембраны происходит в диффузионно-конвективном режиме, под давлением столба жидкости со стороны пермеата моющий раствор проникает сквозь мембрану путем конвекции на участках мембраны с большими порами и путем диффузии на участках с маленькими порами. В результате адсорбционного взаимодействия активных компонентов моющего раствора с компонентами загрязнений происходят удаление слоя загрязнений и очистка поверхности пор и самой мембраны с приданием ей грязеотталкивающих свойств. Продукты такого взаимодействия и отдельные частицы слоя загрязнений диффундируют от поверхности мембраны в основную массу концентрата, что может быть ускорено приложением избыточного давления со стороны пермеата. Экспериментально найдено, что минимальная величина избыточного давления моющего раствора равна 0,2 м столба жидкости. Слишком большое избыточное давление под мембраной ведет к нерациональному расходованию моющего раствора. Экспериментально найдено, что максимальная величина избыточного давления под мембраной соответствует 0,6 м столба жидкости. Регенерацию мембраны проводят путем контактирования моющего раствора под избыточным давлением в течение определенного времени, зависящего от сочетания нескольких факторов величины избыточного давления раствора со стороны пермеата, концентрации активных компонентов моющего раствора, конкретного состава отложений на поверхности мембраны. Экспериментально определено, что длительность контактирования составляет 1,5 8,0 ч, что удобно вписывается в обычный двухсменный график работы оборудования.
При разделении водомасляных эмульсий на поверхности и в порах мембраны накапливаются отложения, в состав которых входят, как правило, органические соединения и малорастворимые соли (соли жесткости). Для удаления отложений аналогичного состава обычно используют моющие растворы, содержащие ионогенные или неионогенные поверхностно-активные вещества, тринатрийфосфат, едкий натр.
Заявляемый способ разделения водомасляных эмульсий реализуют, используя для регенерации моющий раствор, содержащий гидроксид натрия, тринатрийфосфат и синтанол ДС-10. Моющий раствор готовят на основе пермеата, полученного в процессе разделения водомасляной эмульсии. Состав пермеата фактически зависит от состава разделяемой эмульсии, но присутствие примесей, проникших через мембрану в пермеат, не влияет на свойства моющего раствора, тогда как возможность исключить применение других растворителей (например, умягченной воды) существенно упрощает технологию приготовления моющего раствора.
Экспериментально определен оптимальный состав моющего раствора, мас. Гидроксид натрия 2 4 Синтанол ДС-10 0,3 0,6 Тринатрийфосфат 0,2 0,4 Пермеат Остальное
Введение реагентов в указанных пределах концентраций обеспечивает полное восстановление фильтрующей способности мембраны.
Введение реагентов в указанных пределах концентраций обеспечивает полное восстановление фильтрующей способности мембраны.
На чертеже показана схема мембранной установки для разделения водомасляных эмульсий, обеспечивающая реализацию заявляемого способа.
Схема содержит мембранный модуль 1, напорную емкость 2 и вспомогательный циркуляционный насос 3.
Способ осуществляют следующим образом.
Отработанную водомасляную эмульсию через фильтр предварительной очистки подают в мембранный модуль 1, укомплектованный трубчатыми ультрафильтрами БТУ 0,5/2 (ТУ 6-05-2010-86) с мембраной из фторопласта. В процессе ультрафильтрации эмульсия разделяется на концентрат с повышенным содержанием эмульгированного компонента, селективно задерживаемого мембраной, и пермеат, значительно обедненный эмульгированным компонентом. Пермеат непрерывно отводят через емкость 2. Регенерацию мембраны проводят путем химической мойки раствором, приготовленным на основе пермеата, содержащегося в напорной емкости 2, где и производят растворение моющих средств при работе вспомогательного циркуляционного насоса 3. С помощью этого насоса моющий раствор подают в мембранный модуль 1 со стороны пермеата в то время, как рабочие каналы модуля заполнены концентратом и сообщены с атмосферой.
Моющий раствор контактируют с регенерируемой мембраной под избыточным давлением столба величиной Н в течение 1,5 8,0 ч, причем вытесняемый моющим раствором из рабочих каналов концентрат свободно вытекает из модуля. После окончания регенерации остатки моющего раствора сливают в отдельную емкость для повторного использования.
П р и м е р. Разделению подвергают отработанную водомасляную эмульсию, содержащую 18,6 г/л эмульгированных компонентов. Стадию концентрирования проводят при среднем давлении в рабочих каналах установки 4,0 кг/см2 и средней скорости потока над мембраной 4,5 м/с. Селективность используемой мембраны по эмульгированному компоненту (нефтепродукты) составляет не менее 95% При этом скорость ультрафильтрации составляет 97 л/м2 ˙ ч). Пермеат отводят через накопительную емкость, установленную так, что уровень перелива расположен на высоте 0,2 м над верхним из модулей мембранного аппарата. При снижении скорости ультрафильтрации ниже 50 л/м2 ˙ ч снижают давление подаваемой на разделение эмульсии, останавливая ее подачу в мембранный модуль и постепенно открывая полость рабочих каналов для сообщения с атмосферой. В накопительную емкость вводят гидроксид натрия, синтанол ДС-10 и тринатрийфосфат в количествах, обеспечивающих их концентрации в моющем растворе соответственно 2,0; 0,3 и 0,2 мас. циркуляционным насосом подают раствор под мембрану и выдерживают его в контакте с мембраной под избыточным давлением 0,2 м столба жидкости в течение 1,5 ч. В рабочие каналы модулей проникает 1 2 л/м2 моющего раствора, остальной моющий раствор из полости пермеата сливают для использования в последующих операциях регенерации. Он не содержит посторонних примесей, так как скорость проникания его в рабочие каналы превышает скорость диффузии загрязнений в чистый раствор. После регенерации скорость ультрафильтрации составила 97 л/м2 ˙ ч.
Проведенные опыты показывают, что предлагаемый способ позволяет восстановить фильтрующую способность мембраны практически на 100% при снижении удельных затрат реагентов в 4,5 раза, электроэнергии на регенерацию в 4,6 раза и на весь процесс разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией на 6%
Claims (1)
- СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОМАСЛЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЕЙ, включающий их подачу в рабочие каналы мембранного элемента, концентрирование задерживаемых компонентов на мембране с отводом пермеата и концентрата и периодическую регенерацию мембраны моющим раствором, отличающийся тем, что регенерацию ведут при заполненных концентратом рабочих каналах, сообщающихся с атмосферой, введении под мембрану моющего раствора, содержащего, мас.Гидроксид натрия 2 4
Синтанол ДС-10 0,3 0,6
Тринатрийфосфат 0,2 0,4
Пермеат Остальное
и его контактировании с мембраной под избыточным давлением 0,2 0,6 м столба жидкости в течение 1,5 8,0 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054119/26A RU2050178C1 (ru) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054119/26A RU2050178C1 (ru) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2050178C1 true RU2050178C1 (ru) | 1995-12-20 |
Family
ID=21609245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5054119/26A RU2050178C1 (ru) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2050178C1 (ru) |
-
1992
- 1992-07-09 RU SU5054119/26A patent/RU2050178C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М.: Химия, 1978, с.281-283. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4704475B2 (ja) | 逆洗量が減少した処理 | |
| EP1680210B1 (en) | Improved method of cleaning membrane modules | |
| CA2535360C (en) | Backwash | |
| US5207917A (en) | Recycling and recovery of aqueous cleaner solutions | |
| CA2482517A1 (en) | Membrane filter cleansing process | |
| JP3479326B2 (ja) | 船舶における油で汚れ、乳濁化された淦を浄化するための方法及び装置 | |
| KR100415405B1 (ko) | 유화 오일-함유폐수에서물과오일을분리하는방법및장치 | |
| Ramirez et al. | Application of cross-flow microfiltration with rapid backpulsing to wastewater treatment | |
| JP3290556B2 (ja) | 浸漬型膜カートリッジの洗浄方法 | |
| KR100241588B1 (ko) | 분리막을 이용한 수처리 장치 | |
| RU2050178C1 (ru) | Способ разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрацией | |
| JPS644802B2 (ru) | ||
| JP2000237502A (ja) | 油水分離方法および油水分離装置 | |
| EP1855999A2 (en) | Treatment of wastewater streams containing surfactants | |
| JP3453695B2 (ja) | 油水分離装置 | |
| JPH0667456B2 (ja) | 濾過装置 | |
| KR100301607B1 (ko) | 친수성 분리막을 이용한 수용성 세척제 용액의 재이용 방법 | |
| RU2100250C1 (ru) | Способ очистки загрязненной маслом и эмульгированной трюмной воды на судах и устройство для его осуществления | |
| JP3358786B2 (ja) | 乳化油分含有排水の油水分離方法及び装置 | |
| RU2049074C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от красителей и поверхностно-активных веществ | |
| SU1721125A1 (ru) | Моечный агрегат | |
| JPH11347380A (ja) | 製紙排水透過処理用膜分離装置の膜の洗浄方法 | |
| AU2006322659B2 (en) | Reduced backwash volume process | |
| JPH0924202A (ja) | 水系洗浄装置 | |
| JPH10296003A (ja) | 油水分離方法及び油水分離装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040710 |