专利名称：用于从水和油的乳状液或混合物中分离水的装置和方法
用于从水和油的乳状液或混合物中分离水的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从油中分离水的油回收单元，该回收单元具 有用于回收油水混合物/乳状液的容器。
市场上现有的该类型的结构包括油回收单元，该油回收单元用于 净化油并从油中分离水，例如在靠近海滨的航道中，从水面上，在油 轮内和其它地方的分离漏油。目前的油回收单元体积大、价格昂贵、 结构复杂且操作笨拙，因此，需要花费时间使它们到达适当的位置以 便立即开展工作。大型油回收单元不适合到达所有的地方进行工作， 因为环境不便于它们使用，或者因为它们占用太多的空间并且太重。 这就是为什么分离油的净化工作由人工采用草耙、铁锹、耙子等来做 的原因。早先的方法是将油/水混合物回收在容器内，为此，人们必须
等待10-20小时使油上升到表面，以便随后可将油取走。这花费时间 并需要大的空间，而且在处理过程中不具有连续性。文献US 4855065 示出一种体积非常大、价格昂贵而且复杂的结构，用于利用移动部件 从水中分离油。通过许多步骤并通过离心水/油混合物可以分离水。文 献US 2917178示出另 一种采用复杂工艺的大型、笨拙且昂贵的机器， 其中，水/油混合物分阶段流经不同的场所和部分，从上向下输送，油 与水分离，并且通过过滤器最终过滤。在文献US 1984003中，分不同 阶段从油中进行分离水也要通过许多不同的场所和部分。该装置示出 大部分与另外两篇文献中所示的缺点相同的缺点。而且，上述装置还 需要繁重维护，这造成成本提高。
本发明的目的是解决上面提到的问题，为此发明了 一种价格低廉、 易于操作、无需维护而且操作优良的油回收单元，这种油回收单元具 有很少的部件并且无过滤器，在连续的过程中起作用，以吸收并从油 中分离水，且在主要是水和油的混合物/乳状液中无化学物质，例如来 自航道中的漏油。本发明的特征在下面的权利要求中提到。本发明提供了一种油回收单元，该油回收单元尺寸小、重量轻、 使用顺利、价格低廉且效率高，零件少而且没有需要更换的过滤器， 所述回收单元可以容易地用在狭小的地方，即使是在环境敏感的区域， 并且具有直接的效果连续性，无延误，在发生环境损害之前，能够起 动从水中净化油，而无化学物质。该油回收单元可以用在各种漏油中， 并且由于其尺寸小和重量轻，而最适合于少量的漏油和严重的状况， 并可容易地由一个人运输。
下面参照附图，借助于优选的实施例，更加详细地描述本发明，
其中
图1示出本发明油回收单元的垂直剖面示意图，和 图2示出本发明油回收单元的透视图。
图中示出一种油回收单元1，该油回收单元1具有用于回收水3 和油4的混合物/乳状液2的容器5，在这里进行水和油的分离。所述 回收经由位于容器5下部24处的流入管6而布置。混合物/乳状液2 被吸收进入连接到流入管6的软管29内，使得随后混合物/乳状液2 可以借助于泵8在压力的作用下被向上推入容器5中。油4具有比水 3低的密度，所以以周围水中油粒16的形式向上升起，并在水面3上 形成油床17，该油床17连续地被水向上提升。在油粒16向上移动的 一地方，在油床下面的某处，在排放管道ll的上部或在柔性朝上的排 泄管25上以多孔10的形式设置收集区9，在混合物/乳状液2周围的 水3经过该收集区9而从容器5中导出，因为水13通过排放管道11 流放并经过容器5下部24的下排放管14流出。油床17在容器5的上 部12通过现有上排放管15排出，并在此处小心地进行。根据本发明， 泵8被连接到流入管6上。经过泵8设有"旁路"管18，可以连接该 泵8，以便当需要时由第一阀19以不同的程度将其打开和关闭，从而 将混合物/乳状液2全部或局部再次返回输送到泵8，到达泵8上游的 一个地方。由此，获得减压，这种减压使流入管减速，使得混合物/ 乳状液中的紊流减少。然而，该部件中的紊流在混合物/乳状液2中如 此之大，致使收集区9应当设置在该区域的上方，在该处，油粒已经变得如此之大而紊流变得如此之小，致使它们向上移动，从而使水可
以有效地流出。流入管6、下排放管14、上排出管或排放管15分别各 设有阀20、 21和22，当需要时，这些阀可以可变的程度打开和关闭。 根据本发明，收集区9的位置可以设置在容器5中的最低液位23，该 液位23位于油粒开始向上移动之处，以及设置在上液位31的最高地 方处，正好位于油床17下面，油粒在这里尚未和油床17同化，两个 液位相互间隔距离7。在上液位与下液位之间的距离7内，在排放管 道11或柔性朝上的排泄管25上动力的影响下，可能发生向上和向下 的移动，所述排泄管25被连接到排放管道11上，从容器5的上方来 看优选处于中间。孔IO这时被设置在排泄管25的側面或者排放管道 11的上部，由此，通过根据孔10在高度上的位置的调节可以达到所 需的液位，使得在依照油所具有的什么样的类型、质量和密度以及水 所具有的什么样的取决于盐的百分比的密度而釆纳的每一时间的点可 发生从油的最佳分离。
根据本发明的一优选实施例，容器由不锈钢制成，这种钢没有孔 隙，从而避免油粒粘接到容器的内表面上。容器5具有底部26、朝上 的圆筒壁27和顶部28，该顶部28密封地封装回收的混合物/乳状液2。 容器5的高度至少是其宽度的两倍。顶部28具有朝向水平面的倾斜部 分，油床17由此接触顶部28,这时到达上排放管15，从而油床中可 能存在的水点和空气粒子将被从中压出并使之变平，从而使油可更容 易地排出。顶部28的最高点这时朝向与上排放管22相同的方向，该 排放管22被设置在壁中，基本上与顶部的最低点处于相同的高度。油 回收单元1可以制造成体积小、重量轻，使得能够快速容易地且还可 在具有把手的小型两轮车上运输，而且容器这样将具有小于100升的 空间，所连接的软管29具有的长度大约为25米，该软管29连接到流 入管6上。软管29具有止回阀30，以避免再次回流出回收的混合物/ 乳状液。为使混合物/乳状液2更多的液体流动，可以在油床下方的一 处加热，优选在流入管6处在液体到达泵8并且注入容器5之前具有 周围的受热表面。根据本发明，回收混合物/乳状液和使油从水的分离采用油回收单
元l按照处理过程在不同阶段进行。在第一步骤(l)，第二阀20在流 入管6处打开，而第四阀22在上排放管15处打开，与此同时，第一 阀和在下排放管14处的第三阀21关闭。启动泵8，软管29由此吸收 部分混合物/乳状液2，而后在压力的作用下被向上推，直到容器5被 填充到上排放管15。随后，在第二步骤(2)，在优选的时间段内关闭 泵8，直到形成优选厚度的油床17。在笫三步骤(3)，排出的水开始 注入排放管道ll，从而，第三阀21打开，以便经过下排放管14排放 排出的水，同时泵再次启动，以保持油床持续地和上排放管15在同一 水平上，使油从此处排出，以便连续用新油粒填充油床17。此后，在 第四步骤(4)，第一阀19在需要时打开到这种程度，即充分达到减少 紊流。在第五步骤(5)，如果油的百分比高于油在排出的水中的预定 百分比，则被返回输送到流入管6，因此，在第三至第五步骤(3-5) 期间随意调节所有的阀，以便油回收单元1可以连续和最佳地吸收混 合物/乳状液，并能最佳地使油水分离。根据本发明，回收混合物/乳 状液2和使油水分离的过程通过传感器不间断地被计算机/处理器操 纵，传感器设置在油回收单元中的某处，并在计算机/处理器所需预定 要的编程目标之后的处理过程中随时检测和操纵不同的功能，所述计 算机/处理器中的所需预定编程目标例如是多少个阀和多长时间应当 打开或闭合，以及收集区9的高度水平和泵的动作及加热。
权利要求
1、一种油回收单元(1)，其具有至少一个容器(5)，用于回收主要是水(3)和油(4)的混合物/乳状液，以便从油(4)中分离水(3)，其特征在于，回收规定经由位于容器(5)的下部(24)的至少一个流入管(6)而形成，混合物/乳状液(2)在该处被吸收，并通过至少一个泵(8)在压力的作用下被向上压入容器(5)内，与此同时，具有比水(3)的密度低的油(4)以周围水(3)中油粒(16)的形式向上漂浮，并在水(3)上形成油床(17)，因此，在油床(17)下面某处，油粒(16)向上移动的至少一个地方上，至少一个收集区(9)直接或间接地连接到至少一个排放管道(11)上，通过该排放管道(11)，混合物/乳状液(2)中周围可能含有少量油(4)的水(3)经由设置在容器(5)下部(24)的至少一个现有下排放管(14)作为排出的水(13)可从容器(5)中排出，与此同时，油床(17)经由至少一个现有上排放管(15)可在容器的上部(12)排出。
2、 根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，泵(8)连 接到流入管(6)上，并且至少一个"旁路"管(18)沿着泵(8)连 接， 一经要求时，"旁通"管(18)可以被至少一个第一阀(19)打开 和闭合到可变的程度，从而使混合物/乳状液可以再次返回输送到泵(8)上游的某一地方，使得一经要求时在流入管(6)的下部(24) 能够出现减压，以稳定流入管，与此同时，可以减少混合物/乳状液(2) 中存在的紊流。
3、 根据权利要求l所述的油回收单元，其特征在于，下面装置， 如流入管(6)、下排放管(14)、上排放管(15)中的至少一个各包括 至少一个阀，当需要时所述阀可以可变的程度打开和闭合，从而，流 入管(6)包括第二阀(20)，下排放管(14)包括第三阀(21)，而上 排放管(15)包括第四阀(22)，因此，这些阀可以操作回收混合物/ 乳状液(2)并从油(4)中分离水(3)的过程，从而，油床(l7)和 水(3)的排放可以所需的程度进行，并在所需的时期内且具有所需的纯度级，即有多少油(4)将被留在下排放管(14)排出的水(13)中， 使得当需要时排出的水(13)可以再次被泵入容器(5)内，以便进一 步从水(3)中分离油(4)。
4、 根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，收集区(9) 包括许多孔(IO),并且设置在容器(5)的下液位(23)，作为高度的 最低点，该收集区(9)位于油粒(16)已经变得如此之大而且混合物 /乳状液(2)中的紊流已减少那么多使得它们开始向上移动的区域中， 因此，收集区(9)正好位于油床(17)下方的上液位(31)作为最高 点，油粒(16)在这里尚未和油床(17)同化，因而，在上、下液位(23、 31)之间的距离(7)内，通过移动收集区(9)，孔(10)的位 置可向上和向下改变。
5、 根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，容器(5) 包括底部(26)、至少一个朝上的壁(27)和顶部(28)，该顶部(28) 密封地封闭并包围回收的混合物/乳状液(2),使得容器(5)的高度 至少是其宽度的两倍大，并且顶部(28)包括至少一个朝向水平面倾 斜的装置，使得当油床(17)接触顶部(28)时，该油床(17)中可 能存在的油粒和空气粒子被挤出油床(17)并且变平，从而使油(4) 更容易地排出。
6、 根据权利要求1所述的油回收单元，其特征在于，容器(5) 包括小于100升的空间，因此，当它填充有混合物/乳状液(2)时能 够容易地移动；并且至少为两米的至少一个软管(29)可连接到流入 管(6)上，因此，软管(29)包括至少一个止回阀(30)，该止回阀(30)阻止回收的混合物/乳状液(2)从软管(29)再次回流；并且 混合物/乳状液(2)有可能在油床(17)下面的至少一个地方加热， 使低粘度的混合物/乳状液(2)更多，优选靠近流入管(6)的某处， 在上迷周围受热的表面至少某一地方加热；加热混合物/乳状液(2) 要在它到达泵(8)或注入容器(5)之前进行。
7、 根据权利要求4所述的油回收单元，其特征在于，孔(10)被 设置在排放管道(11)的至少一处上和/或上述柔性的朝上设置的排泄管(25)的至少一处上，优选位于排泄管(25) /排放管道(11)的上 部的至少一侧，因此，所需的液位可调节孔(10)的高度位置，这些 孔被设置成从上面来看优选位于容器(5 )的中间并向下朝向容器(5 )， 使得随时并在混合物/乳状液(2)中存在不同质量的油(4)和不同密 度的水时进行最佳地从油(4)中分离水(3)。
8、 根据权利要求1-6中任一项所述的油回收单元，其特征在于， 容器(5)由不锈钢制成，这种钢没有孔隙，从而避免可能被粘接油粒(16)，壁(27)由圆筒组成并且顶部(28)包括相对于水平面倾斜、 基本为平坦的表面，该平面横过容器(5)顶部的圆筒的轴线，这时壁(27)垂直地朝上，使得顶部(28)的最高点面向与上排放管(15) 相同的方向，上排放管(15)设置在壁(27)上，基本上与顶部(28) 的最低点同高，并且下排放管(14)也被设置在壁(27)上。
9、 根据权利要求1-7中任一项所述的油回收单元，其特征在于， 用于回收混合物/乳状液(2)和从油(4)中分离水(3)的过程连续 地由至少一个计算机/处理器操纵，所述计算机/处理器通过设置在油 回收单元(l)内某处的传感器随时检测并操纵过程中的至少一个功能， 例如《象何时、多少和在多长时间内第一至第四阀(19-22)应当打开或 关闭，在多长时间内何时距离(24)应当改变以及改变多少，并且何 时、多少、在多长时间内泵(8)应当抽吸，以及何时、多少和多长时 间应当进4亍加热混合物/乳状液(2)。
10、 一种用于根据上述权利要求中任一项所述的油回收单元(1) 回收混合物/乳状液(2)并从油(4)中分离水(3)的方法，其特征 在于，该方法分不同阶段进行，因此，在第一步骤(l)，第二和第四 阀(20、 22)打开，与此同时，第一和第三阀(19、 21)保持闭合， 由此，启动泵，软管(29)吸收部分混合物/乳状液(2)，此后，在压 力的作用下，该部分混合物/乳状液(2)被挤入容器(5)中直到填充 到上排放管(15)，并且在第二步骤(2)，在所需的时期内关闭泵(8)， 直到已形成所需厚度的油床(17)，随后，在第三步骤(3),排出的水(13)开始注入排放管道(11)，因此，打开第三阀(21),以便经由下排放管(14)排放排出的水(13)，与此同时，再次启动泵(8)，以 连续地保持油床(17)和排放管(15)在同一水平上，第四阀(22) 保持打开，以便从油床(17)排出油(4)，与此同时，该油床(17) 连续地被填充新油粒(16)，从而，在第四阶段(4)，当需要时，打开 第一阀(19)，以减少紊流，随后，在第五步骤(5)，如果油的百分比 高于排出的水(13)中所需的百分比，则将被输送返回，以便再次吸 入流入管(6 )内，并且在第三至第五步骤(3-5 )期间，所有的阀(19-22 ) 在所需时刻被置入所需位置，使得油回收单元(1)可以连续且最佳地 吸收混合物/乳状液(2),并能最佳地从油(4)中分离水(3)。
全文摘要
本发明涉及一种油回收单元(1)，其具有至少一个容器(5)，用于回收主要是水(3)和油(4)的混合物/乳状液，以便从油(4)中分离水(3)。回收规定经由位于容器(5)的下部(24)的至少一个流入管(6)进行，混合物/乳状液(2)在该处被吸收，并通过至少一个泵(8)在压力的作用下被向上压入容器(5)内，与此同时，具有比水(3)的密度低的油(4)以周围水(3)中油粒(16)的形式向上漂浮，并在水(3)上形成油床(17)，因此，在油床(17)下面某处，在油粒(16)向上移动的至少一个地方，至少一个收集区(9)直接或间接地连接到至少一个排放管道(11)上，通过该排放管道(11)，混合物/乳状液(2)周围可能含有少量油(4)的水(3)可经由设置在容器(5)下部(24)的至少一个现有下排放管(14)作为排出的水(13)从容器(5)中排出，与此同时，油床(17)可经由至少一个现有上排放管(15)在容器的上部(12)排出。
文档编号B01D17/025GK101291714SQ200680034478
公开日2008年10月22日 申请日期2006年9月18日 优先权日2005年9月19日
发明者克拉斯·奥洛夫松 申请人:克拉斯·奥洛夫松