Швейцарские
традиции.
Качественные
и технологичные
инжиниринговые
решения.

Коалесценция. Коалесцирующие фильтры

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию коалесцирующие фильтры.

Коалесценция – процесс слияния частиц дисперсной фазы в эмульсиях, пенах или туманах. Следствием этого явления становится укрупнение дисперсной фазы вплоть до полного расслоения. Коалесценция происходит самопроизвольно и объясняется стремлением системы достичь минимума свободной энергии. В данном случае это происходит путем уменьшения свободной поверхностной энергии, которая в свою очередь снижается за счет уменьшения поверхности раздела фаз. Сам процесс можно разделить на два основных этапа: транспортный и кинетический. Во время транспортного этапа происходит сближение капель дисперсной фазы до момента соприкосновения их поверхностей. Далее наступает кинетический этап, при котором происходит объединение поверхностей раздела фаз сблизившихся капель и последующее их слияние. Причем лимитирующим, то есть наиболее долгим и определяющим скорость процесса в целом, является первый этап.

Сама по себе коалесценция протекает достаточно медленно, но она может быть интенсифицирована с помощью химических и физических воздействий, направленных на разрушение межфазных пленок и увеличение количества столкновений дисперсных частиц. Так широкое распространение получило использование деэмульгаторов – составных реагентов, включающих поверхностно-активные вещества (ПАВ), растворители и т.д. Такие вещества локализуются в области раздела фаз эмульсии и уменьшают прочность поверхностной пленки, облегчая тем самым слияние отдельных капель. Деэмульгаторы подразделяются на ионогенные и неионогенные в зависимости от того, диссоциируют они на ионы или нет. В свою очередь иногенные делятся на анионоактивные и катионоактивные в зависимости от того, ионы какого знака у них являются поверхностно-активными, а неионогенные разделяют на гидрофильные и гидрофобные, то есть смачиваемые и не смачиваемые водой.

Другим способом интенсификации процесса коалесценции может быть воздействие внешнего электрического поля. При этом дисперсные частицы эмульсии подвергаются поляризации, то есть, оставаясь в целом электронейтральными, они приобретают положительно и отрицательно заряженные полюса, положение которых зависит от направления действия электрического поля. Между каплями возникает сила взаимного притяжения, увеличивающаяся по мере их сближения, что и приводит к ускорению их слипания. Такой метод распространен при деэмульгировании нефтяных эмульсий.






Явление коалесценции используется в фильтровальном оборудовании, где реализуется другой способ интенсификации процесса путем физического воздействия. В данном случае не воздействуют на сами дисперсные частицы, , а обеспечивают условия, принуждающие капли к слиянию. Принципиально коалесцентные фильтры не отличаются от обычных, но механизм разделения фаз в них имеет несколько иную форму. При прохождении разделяемой суспензией узких мест (отверстий или пор фильтровальной перегородки), находящиеся в ней дисперсные частицы неизбежно сталкиваются, за счет чего происходит их объединение и укрупнение. При достижении определенного размера укрупненные капли под действием гравитации осаждаются из потока. В то же время фильтр по-прежнему может осуществлять очистку проходящей среды привычным способом, задерживая достаточно крупные твердые и жидкие частицы.






Фильтровальные перегородки таких фильтров обычно изготавливают из полимеров специально подобранного состава, а также стекловолокна и фторопласта. Чтобы предотвратить повреждения основной перегородки фильтр снабжают дополнительным слоем, в задачи которого входит не интенсификация коалесценции капель, а удержание других относительных крупных твердых частиц. После коалесцирующего слоя может идти дренажный слой материала, обладающего крупными порами, позволяющими укрупненным каплям стекать вниз. Фильтровальная перегородка может поддерживаться с обеих сторон дополнительной металлической сеткой, обеспечивающей прочность всей конструкции при повышенном давлении или его скачкообразных изменений.






Устройства, основанные на описанном методе, получили широкое распространение в тех случаях, когда требуется очистить стойкие эмульсии и туманы, плохо подверженные расслоению. Из наиболее показательных примеров можно привести очистку нефтепродуктов от водяных включений, либо наоборот очистку сточных вод от маслянистых и тому подобных загрязнителей. Помимо этого коалесценция используется при раскислении рафинировании расплавов металлов, а также в пищевой промышленности при производстве масел и других продуктов.

Примеры наших коалесцирующих фильтров

Коалесцирующий фильтр

Техническая спецификация

Перепад давления по фильтру:

Начальный (чистый) до 0.01 MPa/ МПа
Смена (загряз.) 0.1 MPa/ МПа
 
Твёрдых веществ более 2 микрон
Жидкости более 15 ppm
I. Рабочий режим II. Расчётный режим
Давление 0.65 МПа (изб) Код/Спецификация ASME VIII Div.I
Температура +76°C Расчётное давление 2.26 МПа (изб) вакуум при 35°C
Вязкость 17.32÷8.41 сП Расчётная температура +120°C(MDMT/MРТМ -40°C)
Пропарка при +120°C
Поверх. натяжение 31.5 дин/см Допуск на коррозию 3 мм (сосуд)/ 6 мм (отстойник)
Расход 47.1 м3/ч (макс.) Термич. обработка после сварки Согл. стандарту
Жидкость Вакуумный газойль Рентгенография Согл. стандарту
Гидростатический тест Согласно коду ASME
Окраска (внутр./внеш.) TBD
Обогрев Электро обогрев для дренажной части сосуда Изоляция Крепежи для изоляции (изоляция поставляется на месте другими)
III. Материал
Днище C. St. A-516-70 / Аналог ГОСТ 09Г2С
Корпус C. St. A-516-70 / Аналог ГОСТ 09Г2С
Присоединения Трубка C. St. A-333-Gr6 /
Фланец C. St. A-350-LF2 / Аналог ГОСТ 09Г2С
Шильдик Нержавеющая Сталь
Крышка Фланец C. St. A-350 LF2 / Аналог ГОСТ 09Г2С,
Сквозные болты C.St. A-193-B7, гайки C.St. SA-194-2H / с откидным устройством
Прокладка крышки Спирометаллическая нержавеющая сталь + графит
Фильтроэлементы 16 x коалесцирующие картриджи, 8 х сепарирующие картриджи
IV. Присоединения
Метка Размер Вид присоединения Применение
A 1 8” – 300 # LFF ВХОД ПРОДУКТА
B 1 8”- 300# LFF ВЫХОД ПРОДУКТА
C 1 2”- 300# LFF ДРЕНАЖ КАМЕРЫ
D 1 2”- 300# LFF ОСНОВНОЙ ДРЕНАЖ
E 1 2”- 300# LFF ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН
F 1 2“-300# LFF АВТОМАТИЧЕКИЙ ВОЗДУШНИК
G 1 2“-300# LFF ПРОБООТБОРНИК
H 2 2“-300# LFF МАНОМЕТР ДИФФ. ДАВЛЕНИЯ
J 1 2“-300# LFF СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ВОДЫ (ТРАНСМ.)

Двухступенчатый коалесцирующий фильтр - сепаратор высокой производительности с вертикальной подачей– это механическое устройство, проектированное для фильтрации твердых частиц и разделения двух несмешивающихся жидкостей (воду от потока жидкого углеводорода) в соответствии с предоставленными спецификациями. Проектирован в соответствии с требованиями ASME, секция VII, раздел 1. Используется на нефтеперерабатывающих заводах, терминалах хранения насыпью, вертолётных площадках и аэропортах. Предложение подготовлено на основе предоставленных технических спецификаций, поэтому по исполнению имеются опции.

  • управляющий распределитель
  • пилотное испытательное устройство
  • регулирующая задвижка выброса воды
  • клапаны дренажа воды
  • датчик уровня жидкости
  • глухая крышка для монтажных фланцев управления регулятором
  • погружные нагреватели
  • отбор проб
  • платформа для работы и лестница

В объем поставки включены:

  • элементы коагулятора жидкость / жидкость – 16 шт
    • многослойный материал для повышенной мощности удержания твердых частиц
    • удаление твердых частиц: 2 микрона
    • обезвоживание до менее чем 5 ррм
    • удаление очень мелких твердых частиц
    • максимальная коалесценция воды
    • длина 1430 мм
  • гидрофобные элементы сепаратора, промежуточная фаза – 8 шт
    • гидрофобный сепаратор с полотном с тефлоновым покрытием
    • водоотталкивающая добавка, может очищаться и использоваться повторно
    • 6” (152 мм) внешний диаметр х 3.5” (89 мм) внутренний диметр с различной длиной
    • двусторонне исполнение с открытым концом; плоское уплотнение
    • крышки и внутренний элемент из белой стали (жести)
  • один дополнительный комплект картриджей для замены
    Установка на металлических салазках

Расчетный вес 1500 кг
Расчетные ширина и высота: 1500 мм х 2900 мм
Расчетный диаметр 1100 мм






Размеры Число оборотов Объем жидк. в корпусе Сухой вес
a b c d e
дюйм мм дюйм мм дюйм мм дюйм мм дюйм мм об/мин дюйм/мин г л фунт кг
42 1067 129¾ 3296 12 305 28 711 66 1676 2500 9464 530 2006 3000 1361