Teorie a separarii coalescere cu placi MPak®

Picaturile de hidrocarburi din amestecul apa – hidrocarburi – solide , au tendinta naturala de a pluti catre suprafata apei.

Relatia matematica care explica separarea lichid-lichid este legea lui Stokes :

VR = viteza de urcare a picaturilor de ulei, in cm/s
g = constanta gravitationala (980 cm/s ²)
η = viscositatea apei exprimata in poise
ρw = densitatea (g/cm ³) sau greutatea specifica a apei
ρo = densitatea (g/cm ³) sau greutatea specifica a uleiului
Do = diametrul picaturilor de ulei in cm

  • Curgerea fluidului trebuie sa fie laminara
  • Particulele ( picaturile )de hidrocarburi trebuie sa fie sferice
  • Scopul separatoarelor cu placi coalescente este de a creste diametrul picaturilor de ulei cat mai repede posibil
  • Pentru aceasta se utilizeaza un Program computerizat de simulare a procesului

CONFIGURAREA ONDULATA COMPLEXA A PLACILOR SEPARATORULUI INTENSIFICA PROCESUL COALESCENT:

  • Amestecul parcurge un model de curgere laminara si unghiuri drepte in zona onduleurilor 
  • Calea de transmitere a debitului este proiectata pentru a fi larga pe directie verticala spre varful curbei si apoi mai stramta la gatul spre partea superioara.
  • Viteza de curgere in partea superioara a curbei este mai mica decat viteza din gatul in pozitie verticala 
  • Variatia pulsatorie a debitului / vitezei forteaza coalescenta picaturilor mici in picaturi mai mari prin lovirea si unirea lor. Aceste picaturi se unesc si se lipesc pe partea inferioara a placilor.
  • Migratia filmului de ulei format combinat cu tendinta de plutire a picaturilor mari de ulei catre partea superioara a placilor  se finalizeaza printr-o ploaie de globule de ulei , prin gaurile din placi , catre suprafata separatorului.

Sistemul de separare MPak este proiectat sa imbunatateasca procesul de separare astfel : 

  • Camera de separare si tubulatura de intrare sunt dimensionate si aranjate astfel pentru a permite o separare maxima a picaturilor foarte mari precum si o separare a particulelor solide.
  • Distanta dintre placi este aleasa pentru maximizarea « capturarii » picaturilor mici de ulei.
  • Designul separatorului asigura realizarea unei curgeri laminare in zona placilor coalescente, asigurand plutirea picaturilor conform legii lui Stokes.
  • Placile sunt realizate din materiale oleofilice , care incurajeaza coalescenta picaturilor de ulei.
  • Distanta maxima pe care trebuie sa o parcurga picaturile capturate inainte de a ajunge la orificiul de evacuare este redusa la maximum pentru asigurarea unei separari rapide si eficiente.

Timpul necesar ca picaturile de ulei sa urce in mod natural in masa de apa pe o inaltime de 7,50 centimetri :

teorie placi coalescente

Folosind principiul colescentei in conditiile respectarii legii lui Stokes , separatoarele lichid-lichid cu placi coalescente sunt de fapt niste acceleratoare de separare prin coagularea picaturilor mici de picaturi de ulei in picaturi mari care pot fi separate rapid intr-un sistem care lucreaza online.

In realitate insa , amestecul apa-hidrocarburi contine si alte impuritati :

Solidele la care sunt “lipite” picaturi de hidrocarburi au o densitate aparenta asemanatoare cu a apei .

In aceste conditii , sistemele obisnuite nu pot separa apa , solidele si uleiul , iar rezultatul separarii nu este satisfacator. Separatoarele cu placi coalescente au capacitatea de a retine picaturile de ulei lipite peste solide , si astfel solidele sunt eficient sedimentate , in timp ce uleiul este colectat cu maxima eficienta.

ATENTIE : In procesul de separare , trebuie evitata cu orice pret formarea de emulsii . Acestea sunt extrem de greu de « spart » si separat.

Cautati un partener inovativ si competent pentru proiectul dumneavoastra?