Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101

Раздел 12

ТЕХНОЛОГИИ очистки почвы

от НЕФТЕПРОДУКТОВ

12.1. СПОСОБ очистки ПОЧВЫ от УГЛЕВОДОРОДОВ

краткое описание

Предложенное техническое решение относится к способам очистки почвы от углеводородов (нефти, газового конденсата, машинного масла, бензина и пр.).

В предложенном способе очистки почвы в качестве жидкости-носителя используют воду, рН которой изменяют до 9, воздействуя на нее кавитацией, или до 5,5 - нагревом.

Предложенный способ очистки почвы осуществляется следующим образом.

Вследствие действия кавитации молекулы воды диссоциируют на ионы Н+ и ОН-, накапливаются в воде, повышая ее рН. На рис. 12.1 представлен график изменения рН дистиллированной и пресной воды, взятой из различных источников 2 и 3, в зависимости от времени действия кавитации. Вода с повышенной рН обладает большой поверхностной активностью и имеет высокие моющие свойства.

Такая вода при контакте с углеродами:

разрушает вязкую поверхностную пленку углеводородов и интенсивно вымывает их из почвы;

повышает динамику смешивания вымываемых углеводородов с собой и образует эмульсию, которая имеет небольшое гидравлическое и невысокое электрическое сопротивления.

Указанные свойства под действием электроосмотического эффекта увеличивают подвижность в почве образовавшейся жидкой системы (эмульсии), что в конечном итоге приводит к уменьшению напряжения между электродами до 60 В и затрат электроэнергии и, как следствие, к повышению эффективности способа очистки почвы.

Рис. 12.1. Зависимость рН дистиллированной и пресной воды от времени действия кавитации

При нагреве воды снижается ее рН и в связи с этим увеличивается ее электропроводность. На рис. 12.2 приведен график зависимости рН воды от ее температуры. С понижением рН воды повышается растворимость в ней углеводородов.

Такая вода при контакте с углеводородами:

уменьшает их поверхностное натяжение и вязкость;

образует подвижную электропроводную эмульсию.

Указанные свойства интенсифицируют совместное движение воды с углеводородами в почве под действием электроосмотического эффекта от центрального электрода к пер ифер ий-ным, что, как следствие, приводит к снижению напряжения между электродами до 60 В и уменьшению затрат электроэнергии и увеличивает эффективность способа очистки почвы от углеводородов. П редложенный способ очистки почвы от углеводородов по своей интенсивности аналогичен способам очистки почвы с помощью химических реагентов типа ПАВ с рН = 9 и кислот с рН = 5,5. Однако данный способ экологически чист, не требует дополнительных затрат на химические реагенты и на их нейтр ализацию.

Способ может быть реализован с помощью установки, изображенной на рис. 12.3. Установка состоит из погружаемых в почву на очищаемом участке 1 центрального 2 и периферий-ных 3 электродов, форсунки 4 для подачи воды, насоса 5, служащего для удаления из периферийных электродов воды с углеводородами, сепаратора 6, служащего для разделения воды

Рис. 12.2. Зависимость рН воды от ее температуры

и углеводородов, емкости 7 с соплом Вентури 8 и нагревателем 5, насоса 10 для нагнетания воды в форсунки 4 и сопло Вентури 8. Сепаратор 6 и емкость 7 соединены трубопроводом по воде с обратным клапаном 11. Емкость 7 дополнительно соединена с форсункой 4 высоконапорным трубопроводом 12 подачи воды с рН = 5,5.

Установка работает следующим образом.

Воду с температурой 17 °С, имеющую рН = 7,4, подают насосом 10 из емкости 7 в сопло Вентури 8 со скоростью 30 м/с. Давление воды, протекающей по диффузору сопла Вентури 8 снижается до 2-103 Па. При этом происходит кавитация воды. Кавитированная жидкость поступает вновь в емкость 7. Обработка таким образом кавитацией воды ведется на протяжении 520 с, после чего вода в емкости имеет рН = 9. Полученную поверхностно-активную воду насосом 10 подают через форсунку 4 в область, примыкающую к центральному электроду 2. Между центральным и периферийными электродами создают градиент напряжения 60 В. Поверхностно-активная вода с рН = 9 под действием электроосмотического эффекта перемещается от центрального электрода 2 к периферийным 3. При этом она контактирует с углеводородами, загрязняющими почву, разрушает их поверхностную пленку и интенсивно вымывает из почвы. Поверхностно-активная вода с рН = 9 с углеводородами образует эмульсию, которая поступает в периферий-ные электроды 3, откуда она удаляется насосом 5 и подается в сепаратор 6. В сепараторе 6 эмульсию разделяют на воду, располагающуюся внизу, и углеводороды, располагающиеся в верху сепаратора 6. Отделившиеся углеводороды направляются в накопительные цистерны. Описанный цикл повторяется до