Большая энциклопедия нефти и газа. Обратный осмос промышленного назначения

Высокое качество эмульсии сочетается с удобством эксплуатации, надежностью и высокой производительностью. Непрерывный ин-лайн тип действия в сочетании с производительностью до 12 т/ч предоставляет возможность выпуска более 10000 тонн эмульсии в сезон при работе в одну смену, что на сегодняшний день покрывает не только текущие потребности большинства предприятий, но и обеспечивает удовлетворение растущих объемов производства на ближайшие годы.

Большое количество комплектаций и опций позволяют подобрать именно тот вариант, который наибольшим образом подходит под задачи предприятия. Даже в самой простой установке уже имеются необходимые посадочные места, заглушенные резервные вводы – как в технологическом оборудовании, так и в пульте управления – все, что необходимо для быстрой модернизации установки.

Данная модель выпускается на раме или в контейнерном исполнении. Во втором варианте используется 12-метровый контейнер стандартных габаритных размеров, удобных для его транспортировки. В контейнер встроен блок емкостей с расходными химикатами, уже связанный всеми коммуникациями (трубопроводами, электропроводкой, в том числе КИПиА). Такая интегрированная полка химикатов избавляет Заказчика от необходимости приобретения и подключения к основному технологическому оборудованию целого набора расходных емкостей, а также позволяет эффективно выдерживать температурный баланс в весенний и осенний периоды даже в условиях резко континентального климата.

В операторской части находится пульт управления. Кроме того, установлена столешница со встроенной мойкой из нержавеющей стали, поэтому в этой части без лишних затрат может быть обустроена экспресс-лаборатория для оперативного контроля за качеством битумной эмульсии.

Техническая спецификация:

Тип установки: непрерывный ин-лайн.;
- Производительность: 6-12 т/ч.;
- Управление: автоматическое;
- Мельница: 30 кВт, размер частиц 2-5 мкм и возможность непосредственного впрыска латекса;
- Максимальное содержание битума: 72%. ;
- Дозирующие линии: вода, битум, эмульгатор №1, кислота.

Сегодня на промышленную установку обратного осмос ставят многие предприятия промышленности. В основу метода легло природное явление. Он относиться к мембранному методу удаления загрязнений. Обратноосмотический способ способен полностью решить вопросы очистки во многих областях жизнедеятельности человека. Примером служит промышленная система обратного осмоса фильтрации воды для котлов, различных технологий, пищевого назначения и удаление солей в морской воде. Иногда промышленные системы называют мембранными опреснителями воды. В процессе обработки жидкость полностью обессоливается обратноосмотическим способом.

Использование мембраны

В обратноосмотических системах используется мембрана с пористой структурой. Ее изготавливают из тонкого слоя пленки композиционного материала с множеством пор. Их пространство должно пропускать только молекулы воды, а примеси задерживать. Обычно в промышленных установках используют диаметр пор 0,0001 микрон. Что бы начался процесс очистки, необходимо обеспечить осмотическое давление – сила подачи воды на поверхность мембраны, что бы водные молекулы могли пройти по порам. Скорость очистки воды прямо пропорциональна осмотическому давлению, температурному диапазону воды и концентрации солей. Так в низконапорном осмосе обеспечивают давление от 6 атм, а в высоконапорном – от 15 атм. Сильно соленые воды, к примеру морская, требует рабочего осмотического давления от 45 до 80 атм.

В системе обратного осмоса воду разделяют на два потока:

• пермеат или фильтрат – вода, прошедшая фильтрация;
• рассол или концентрат – вода, которая идет в дренажные системы или дополнительно обрабатывается.

Применение промышленных систем

Промышленные установки выбирают исходя из условий работы. Дополнительно учитывают производительность системы, что бы обеспечить очистку сего объема подаваемой воды. Лучше воспользоваться консультацией специалистов в индивидуальном порядке.

Обращают внимание на количество мембран, производительности насоса, степенью управления, контрольно-измерительными приборами и другие необходимые параметры конструкции. Главная задача – получить требуемый пермеат и его постоянную выработку для определенного типа объекта.

Комплекс учитывает исходный и требуемы состав воды. Например, вода химической отрасли предварительно подергается механической и ионной очистки, а сельскохозяйственной – механическая фильтрация, аэробное окисление и умягчение воды.

Установку монтируют на стене или в защищенном от пыли шкафу. Дополнительно могут установить УФ дезинфектор и емкости для сбора воды.

Устройство установки обратного осмоса

Значимыми в промышленности являются двухкаскадные фильтры для обратного осмоса. Очищаемая жидкость подается на первую мембрану. Далее фильтрат отправляют во второй мембранный блок. Вода на выходе полностью обессолена или глубоко опресненная. Она используется в электронике и химической промышленности на некоторых этапах.

При разработке установки очистки обратного осмоса в промышленных целях придерживаются следующих правил:

• первоочередная подготовка воды и конструкция обратноосмотической системы устанавливается для определенного химического состава воды, требований к очищенной воде и условий работы;
• система очистки воды обратного осмоса должна полностью покрывать нужды производства;
• все материалы и комплектующие должны иметь сертификат на использования в пищевой промышленности;
• максимально использовать энергосберегающие технологии;
• автоматическое управление должно производиться по трем критериям: временная циклограмма, объем очищенной воды, ручное управление;
• во время работы должны контролироваться давление, температура воды, время работы, солевой состав, значение рН и другие параметры;
• предусматривают регулирование концентрации микроэлементов в отфильтрованной воде, а так же блокировка при нарушениях в работе или качестве воды;
• паспортное значение производительности должно быть на протяжении всего срока эксплуатации при любой температуре;
• в технической эксплуатации должно быть подробно описаны установка и запуск системы, ее обслуживание в целом и отдельных частей.

В основе установке обратного осмоса лежит несущая рама. Она не только оказывает влияние на внешний вид системы, но и необходима для обеспечения жесткости и прочности. Правильная компоновка системы облегчит монтаж, использование и обслуживание всего оборудования. Обычно раму можно регулировать по высоте и передвигать на колесах.

На раму устанавливают центробежный насос с несколькими ступенями, электромагнитный клапан, реле давления и обратный клапан для промывки мембраны. Впереди рамы монтируют ротаметр, манометр, шкаф управления и регулируемый вентиль.

На трубопроводе подаваемой воды в следующей последовательности устанавливают механический фильтр, электромагнитный клапан, реле защиты и обратный клапан.

На выходе воды трубопровод оснащен предохранительным клапаном и кондуктометром.

Установки обратного осмоса промышленного назначения полностью укомплектованы и монтируются напрямую в водопровод.

Виды промышленных установок

Существует 3 варианта конструкций. Построение мембранной группы зависит от отношения полученной воды к концентрату.

Первый вид включает малопроизводительные установки – до 5 кубических метро в час. Все мембранные элементы в этом виде монтированы в одном напорном корпусе. Так лостигается максимальная простота и дешевизна. При одной мембране установку делают вертикальной, при нескольких – горизонтальной.

Второй вид состоит из систем средней производительности. Все мембранные элементы распределены по двум параллельным корпусам. Сложность системы обосновывается большим выходом. Она может очищать морские воды. Компонуют установки горизонтально с четным числом корпусов.

Самым сложным видом является третий, который обладает большой производительностью. Он отличается подачей концентрата на дополнительные мембраны, что бы обеспечить максимально допустимый выход отфильтрованной воды (до 75%), энергосбережение, выбросы в канализацию и себестоимость полученной воды. Дополнительные мембраны переносят большую нагрузку, так как концентрат содержит больше примесей. Что бы обеспечить равномерную работу, предусматривают очистку или регенерацию дополнительных мембран. Эта группа имеет управляется сложное управление и аппаратным обеспечением.

Принцип работы промышленного осмоса

Удаление солей из воды происходит благодаря принципу обратного осмоса. Соленая вода прокачивается через полупроницаемую тонкую мембрану под воздействием определенного давления. Оно необходимо для прохождения молекул воды и задержание солевые ионы и микроэлементы.

Производительность мембранной системы не равняется производительности насоса, а намного ниже. На нее влияет температура и концентрация примесей.

Достоинства промышленной установки обратного осмоса

Если на производстве используются сложные технологии или дорогое оборудование, то метод обратного осмоса достаточно актуален.

Как упоминалось выше, систему возможно дополнить УФ лампой, минерализатором и другими нужными устройствами.

Жидкость очищается на 99% и не причинит вред ни человеческому организму, ни сложному производству.

Недостатки обратноосмотической системы

Установка бессильна перед газообразной формой хлора и некоторой органикой. Благодаря меньшим молекулам гербициды, хлор и другие вещества свободно проходят через поры мембраны.

Сегодня поднимается вопрос о вреде использования в пищу деминерализованной воды.

На выходе объем пермеанта составляет только треть всего объема подаваемой жидкости.

Описание сублимационных установок

Установки сублимационной (лиофильной) сушки занимают особое место в ряду выпускаемых нами изделий. Сублимация по своей природе является сложным физическим процессом, предполагающим одновременное воздействие на продукт нескольких параметров: глубокий вакуум, отрицательные температуры до - 30°С, местный зональный подогрев продукта до 0°С направленным ИК-излучением. При этом все параметры должны находиться в жестких рамках. А, поскольку, процесс сублимации является длительным (один технологический цикл для разных продуктов занимает от 6 до 18 часов), то возникает необходимость в автоматическом контроле всех параметров и управлении процессом в целом.

Все эти условия, обусловленные самой природой сублимации, накладывают жесткие требования на технологическое оборудование для производства сублимированных продуктов в промышленных условиях.

Сложность технологического процесса приводит к тому, что все сублимированные продукты на рынке имеют высокую стоимость, но, несмотря на это, их популярность постоянно растёт.

Неоспоримые преимущества сублимации в сравнении с обычной сушкой

• Полностью сохраняется структура продукта.
• Все ценные и полезные вещества в продукте остаются в неизменном виде и сохраняются на 100%.
• Полностью сохраняются все вкусовые качества продукта.
• Срок хранения сублимированных продуктов увеличивается до 3-х лет, а при соблюдении определённых условий хранения - практически неограничен.

В 2006 году ООО "Металюкс" в сотрудничестве с научными работниками ведущих институтов в области пищевой промышленности г. Москвы, и предпринимателями Калужской области приступило к разработке и созданию промышленной установки сублимационной сушки принципиально отличающейся от всех мировых аналогов. Для этого на предприятии было создано отдельное звено, состоящее из специалистов разного профиля - конструкторы-разработчики, технологи пищевых производств, мастера по изготовлению оборудования. Всех этих людей объединяет одно - огромный опыт работы и профессионализм в области изготовления оборудования для пищевой промышленности.

Перед группой была поставлена основная задача - максимально возможное снижение себестоимости технологического процесса сублимационной сушки пищевых продуктов.

Осенью 2007 года была изготовлена и испытана первая установка. И результаты этих испытаний стали неожиданностью даже для самих разработчиков. Существенное снижение по сравнению с аналогами длительности технологического цикла, и, как следствие, снижение себестоимости конечного продукта оказалось не самым главным преимуществом данной установки. Применение нескольких инновационных решений и "ноу-хау" в конструкции аппарата дало возможность подвергать сублимационной сушке ряд продуктов (таких как например ягода вишни), считавшихся до этого непригодными для сублимации. Это даёт нам право заявить, что наша установка не имеет аналогов в мире.кВт/м 2 (кВт)

1,5 (36,0) Выносной
Па (мм.рт.ст.) 40..100 (0,3..0,75)
кВт 40/2,6
кВт. ч/1кг.исп.вл 2,5..3,5 Габариты установки Д/Ш/В,
м 3,95/2,7/3,1

Параметр	Значение
Производительность по загружаемому растительному сырью, кг/цикл	288..432
Количество циклов сушки в сутки, цикл/сутки	1..3
Рабочая площадь противней, м 2	36±0,2
Максимальный удельный энергоподвод к продукту (максимальная мощность), кВт/м 2 (кВт)	1,5 (54,0)
Тип конденсатора (десублиматора)	Выносной
Рабочее давление (разряжение) в сублиматоре, Па (мм.рт.ст.)	40..100 (0,3..0,75)
Максимальная/минимальная потребляемая холодильная мощность при температуре кипения хладона Т 0 =-35 0 С, кВт	60/2,6
Расход электроэнергии на испарение 1кг влаги из исходных продуктов, кВт. ч/1кг.исп.вл	2,5..3,5
Габариты установки Д/Ш/В, м	4,98/2,7/3,1

Cтраница 1

Промышленная установка состоит из трех аппаратов диаметром 1 8 м и высотой (цилиндрической части) 3 4 м; предусмотрена возможность установки четвертого аппарата. Все аппараты смонтированы на стальной конструкции для подачи под них самосвалов для выгрузки очистной массы, уже не допускающей регенерации.  

Промышленные установки для получения деионизованной воды (см. рис. 2.4, позиции 4 - 6) состоят из нескольких колонок, изготовленных из оргстекла и заполненных ионообменными смолами. После первой колонки, содержащей катионит, устанавливают дегазатор - емкость, в которой очищенную от катионов воду продувают воздухом для очистки от углекислого газа.  

Установка деоксо.

Промышленные установки, состоящие из каталитического реактора, работающего ком ватной температуре, и адсорбера с твердым осушителем.  

Промышленная установка такого типа используется для удаления окислов азота из отходящих газов производства азотной кислоты. На этой установке поступающие на очистку отходящие газы разбавляются и нагреваются циркулирующим потоком горячего очищенного газа.  

Промышленные установки для тонкой очистки водорода диффузионным методом различаются формой фильтрующих элементов. Для повышения производительности в один элемент включают большое число трубок. Снаружи фильтрующий элемент нагревают электронагревателем сопротивления.  

Промышленная установка производительностью 15 т / ч фенольных сточных вод с 1995 г. работает в сталеплавильном цехе Череповецкого металлургического комбината.