PT93534A - Aparelho de separacao de liquidos e processo que utiliza este aparelho - Google Patents
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Description
Saleam Essop "APARELHO DE SEPARAÇÃO DE LÍQUIDOS E PROCESSO QUE UTILIZA ESTE APARELHO" A presente invenção diz respeito a um aparelho para a sepa ração de líquidos e a um processo para essa separação.
Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um aparelho para a separaçao de líquidos e a um processo para separar nos seus constituintes uma mistura de dois ou mais líquidos insolúveis um no outro e com densidades relativamente diferentes, tais como uma mistura de óleo e água.
Segundo a presente invenção, proporciona-se um aparelho para a separação de líquidos que se destina a separar nos seus constituintes uma mistura de pelo menos dois líquidos insolúveis um no outro com densidades diferentes, caracterizado por incluir um depósito de separação dotado com uma entrada para introduzir a mistura no depósito de separação e uma primeira saída para o con£ tituinte da mistura relativamente menos denso, um depósito de dej> carga provido de uma segunda saída para o constituinte da mistura com a densidade relativamente mais elevada e uma passagem que define meios que determinam uma passagem para proporcionar a comu nicação entre os referidos depósitos de separação e de descarga, sendo o nível relativo da referida segunda saída mais elevado do -2- que o nível da entrada da mistura, mas mais baixo do que o nível da primeira saída, sendo o nível relativo da passagem inferior aos níveis das saídas e da entrada.
De preferência, o depósito de separação e o depósito de descarga são estruturas colunares ocas.
Em particular, o depósito de separação e o depósito de descarga são estruturas cilíndricas verticais proporcionadas numa base e os meios de passagem são proporcionados através da base. 0 aparelho de separação dos líquidos pode ainda incluir um depósito de retenção para reter a mistura, estando o depósito de retenção em comunicação com a entrada da mistura do depósito de separação. 0 depósito de retenção pode estar situado a um nível relativamente mais elevado do que o resto do aparelho para permitir o escoamento por gravidade da mistura do depósito de retenção para o depósito de separação. A situação e a configuração das saídas é tal que tenha em conta o caudal da mistura para o depósito de separação, de modo que o caudal de entrada da mistura seja substancialmente igual aos caudais combinados dos constituintes da mistura nas saídas.
Podem proporcionar-se válvulas na entrada e nas saídas para permitir o ajustamento dos caudais da mistura para o depósito
de separação e os caudais respectivos dos constituintes da mistura de densidades diferentes através das saídas. A primeira e a segunda saídas podem ser aberturas nos lados dos depósitos.
Podem proporcionar-se condutas de extensão na cobertura para afastar os constituintes da mistura do aparelho.
As dimensões das aberturas, os níveis relativos das abertu ras umas em relação âs outras e relativamente à entrada da mistura e as dimensões e direcções das condutas de extensão podem ser variáveis. 0 aparelho de separação de líquidos pode incluir meios dijs persantes para dispersar as moléculas dos constituintes da mistura umas das outras e impedir o escoamento da mistura para a primeira saída.
Os meios dispersantes podem ter a forma de uma placa defle ctora que define um certo número de perfurações situadas junto da entrada da mistura.
Os meios dispersantes podem ainda incluir um eléctrodo ligado a uma fonte de alta tensão. 0 aparelho pode incluir um depósito de emulsão proporcionado ao longo da passagem em comunicação com o depósito de sepa- -4-
ração e o depósito de descarga. 0 depósito de emulsão pode vantajosamente ser previsto para receber e conter qualquer constituinte de emulsão da mistura, no caso de os constituintes da mistura de líquidos a separar serem susceptíveis de constituir uma suspensão coloidal de uns nos outros. Numa forma de realização preferida da presente invenção, o depósito de emulsão pode estar situado entre o depósito de separação e o depósito de descarga. 0 depósito de separação, o depósito de descarga, o depósito de emulsão e os meios de definição da passagem podem ser feitos de um material apropriado e podem em particular ser feitos de um material resistente â mistura ou aos seus componentes. A presente invenção estende-se também a um processo de separação de uma mistura de pelo menos dois líquidos insolúveis nos seus constituintes, que inclui: proporcionar um depósito de separação com uma entrada da mistura e uma primeira saída, estando o referido suporte de separação em comunicação com um depósito de descarga com uma segunda saída, fornecer a mistura a separar para o referido depósito de separação através da entrada da mistura, permitir que o constituinte da mistura de menor densidade se aglomere por flutuação no constituinte da mistura de maior densidade no referido depósito de separação, até que o constituinte da mistura de menor densidade suba até à primeira saída refe rida, descarregar o referido constituinte da mistura de menor den sidade através da referida primeira saída, e permitir que o refe- -5-
rido constituinte da mistura de maior densidade se aglomere no referido depósito de descarga e seja descarregado através da refe rida segunda saída do depósito de carga,
Numa forma preferida da presente invenção, o processo inclui ainda a fase de fornecer a mistura para um depósito de retenção situado a um nível superior ao do resto do aparelho e permitir que a mistura seja fornecida para o depósito de separação por gra vidade.
Numa outra forma de realização, o processo inclui controlar o caudal de entrada da mistura e o caudal de saída dos constjÍ tuintes da mistura de modo que os dois caudais sejam substancialmente iguais.
Numa outra forma de realização da presente invenção, o pro cesso inclui dispersar as moléculas dos constituintes da mistura afastando-as umas das outras proporcionando meios dispersantes no depósito de separação.
Numa outra forma de realização ainda da presente invenção, o processo inclui a fase de encher o depósito de separação e o depósito de descarga com os constituintes da mistura de maior den sidade antes de começar o processo de separação, até nível da entrada da mistura no depósito de separação. A mistura pode, em particular, ser uma mistura de óleo e água e, em particular, óleo contaminado com agua, estendendo-se a presente invenção a um aparelho para separar óleo da água e a um processo para fazer essa separação.
Compreender-se-á que o aparelho segundo a presente invenção pode ser proporcionado em cascata, de modo que o fluxo de saída do primeiro aparelho seja o fluxo de entrada do aparelho seguinte e assim sucessivamente, aumentando deste modo a concentração dos constituintes separados.
Vai agora descrever-se a presente invenção, a título de exemplo, com referência ao desenho anexo, que é uma vista esquemática em corte de um aparelho de separação de líquidos segundo a presente invenção.
Com referência ao desenho, um aparelho de separação de líquidos segundo a presente invenção está genericamente indicado pela referência (10). 0 aparelho de separação de líquidos (10) pode ser usado para separar nos seus constituintes uma mistura de pelo menos dois líquidos insolúveis um no outro e com densidades diferentes. 0 aparelho (10) inclui um depósito de separação (12) que define uma entrada da mistura de líquidos (14) e uma primeira saída (16) para o constituinte da mistura com a densidade relativamente mais baixa (por exemplo o óleo), um depósito de descarga (18) que defi ne uma segunda saída (20) para o constituinte da mistura com uma densidade relativamente mais elevada (por exemplo água) e uma passagem (22) que proporciona a comunicação entre o depósito de -7-
separaçao (12) e o depósito de descarga (18). 0 nível relativo da segunda saída (20) é mais elevado do que o nível da entrada da mistura (14) mas mais baixo do que a primeira saída (16) e o nível relativo dos meios de passagem (22) é inferior aos níveis das saídas (16) e (20) e da entrada (14). 0 depósito de separação (12) e o depósito de descarga (18) são estruturas colunares ocas e são de preferência estruturas cilíndricas e verticais proporcionadas numa base (24) e a passagem (22) é proporcionada através da base (24). 0 aparelho de separação de líquidos (10) inclui ainda um depósito de retenção (26) para reter a mistura, estando o depósito de retenção (26) em comunicação com a entrada da mistura (14) do depósito de separação (12). 0 depósito de retenção (26), está a um nível relativamente mais elevado do que o resto do aparelho (10) para permitir o escoamento por gravidade da mistura do depósito de retenção (26) para o depósito de separação (12). A situação e a configuração das saídas (16) e (20) são tais que as saídas se adaptam ao caudal de entrada da mistura no depósito de separação (12). 0 caudal de entrada é ajustado de modo a ser substancialmente igual aos caudais combinados de saída dos constituintes das saídas (16) e (20). A primeira saída (16) e a segunda saída (20) definem forma ções de abertura nos lados dos depósitos (12) e (18), respectiva- -8-
mente. As dimensões das aberturas uma em relação à outra e em relação â entrada da mistura (14) são ajustáveis.
Proporcionam-se um depósito de emulsão (28) ao longo da passagem (22) em comunicação com o depósito de separação (12) e o depósito de descarga (18). 0 depósito de emulsão (28) está vantajosamente previsto para receber e conter o constituinte de emulsão da mistura, no caso de os constituintes da mistura de líquidos a separar serem susceptíveis de formar suspensões coloidais uns nos outros. De preferencia, o depósito de emulsão está situado entre o depósito de separação (12) e o depósito de descarga (18).
Proporcionam-se meios de dispersão sob a forma de uma placa deflectora (30) que define um certo número de perfurações no depósito de separação (12), para dispersar as moléculas do constituinte da mistura de menor densidade afastando-se do resto da mistura para impedir o escoamento da mistura para a primeira saída (16). A placa (30) está colocada junto da entrada da mistura (14).
Os meios de dispersão podem incluir um eléctrodo (nao representado) ligado a uma fonte de alta tensão. 0 depósito de separação (12), o depósito de descarga (18), o depósito de emulsão (28) e a passagem (22) são feitos de material apropriado em particular de um material resistente à mistura ou aos seus constituintes.
Pdem proporcionar-se válvulas (não representadas) na entra da e nas saídas para ajustar os caudais da mistura para o depósito de separação (12) e os caudais respectivos dos líquidos de den sidades diferentes através das saídas (16) e (20).
Em utilização, bomba-se uma mistura de líquidos insolúveis uns nos outros, por exemplo óleo e água, para o interior do depósito de retenção (26), do qual ela se escoa por gravidade para a entrada da mistura (14) do depósito de separação (12). Podem encher-se previamente os depósitos com água no caso de a água ser o líquido constituinte de maior densidade. Ã medida que a mistura passa pela entrada (14), ela entra em contacto com a placa defle-ctora (30) que rompe o fluxo da mistura de entrada e dispersa os constituintes. 0 constituinte de óleo menos denso da mistura sobe para a parte superior de uma coluna de água (32) no depósito de separação (12), enquanto o constituinte água procura o seu próprio nível quer no depósito de separação (12), quer no depósito de descarga (18). A água escoa-se para fora através da segunda saída (20).
Logo que o óleo que flutua na coluna de água (32) atingir o nível da primeira saída (16), começa a escoar-se para fora atra vés da saída (16).
Cre-se que a utilização de um electrodo em torno da zona de dispersão dos constituintes junto da placa (30) provocará a ionizaçao da mistura e acelerará a separação dos constituintes no depósito de separação (12), -10-
0 caudal de entrada da mistura e o caudal de saída dos constituintes são controlados para garantir que o caudal de entra da é substancialmente igual ao caudal de saída combinado e não ultrapassará o caudal de saída, o que eventualmente provocaria a subida da coluna de água no depósito de separação (12) até â primeira saída (16). O óleo que sai da primeira saída (16) pode ser levado a um segundo andar em cascata que compreende um aparelho (10) idêntico, através do qual pode fazer-se o escoamento de saída, aumentan do-se assim a concentração de óleo.
Deve entender-se que o aparelho segundo a presente invenção pode ser montado em barcos ou guinchos no mar e portanto ser particularmente utilizado para a recuperação de óleo no caso de derrames.
Claims (10)
- -11-REIVINDICAÇÕES 1.- Aparelho para a separação de líquidos para separar nos seus constituintes uma mistura de pelo menos dois líquidos insolúveis um no outro e com densidades diferentes, caracterizado por incluir: um depósito de separação com uma entrada da mistura de líquidos e uma primeira saída para o constituinte da mistura de den sidade relativamente mais baixa; um depósito de descarga provido de uma segunda saída para o constituinte da mistura de densidade relativamente mais elevada; e meios de definição de uma passagem , que define uma passagem para proporcionar a comunicação entre o referido depósito de separação e o referido depósito de descarga; sendo o nível relativo da segunda saída mais elevado do que -12-o nível da entrada da mistura, mas mais baixo do que o nível da primeira saída, estando o nível relativo da passagem abaixo dos níveis das saídas, e da entrada.
- 2.- Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido depósito de separação e o referido depósito de descarga serem estruturas colunares ocas.
- 3. - Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir um depósito de retenção para reter a mistura, estando o referido depósito de retenção em comunicação com a entrada da mistura do referido depósito de separação, estando o referido deposito de retenção colocado a um nível relativo mais elevado do que o restante do aparelho para permitir o escoamento por gravidade da mistura do depósito de retenção para o depósito de separação.
- 4, - Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a localização e a configuração das referidas saídas serem tais que mantêm o caudal da mistura para o depósito separador de modo que o caudal de entrada será substancialmente igual aos caudais combinados dos constituintes pelas saídas. 5.- -13-
- 5. - Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido deposito de separação incluir meios de dispersão para dispersar moléculas dos constituintes da mistura afastando-as umas das outras e impedindo o fluxo da mistura para a primeira daída.
- 6. - Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os referidos meios de dispersão terem a forma de uma placa deflectora que define um certo número de perfurações situadas junto da entrada da mistura.
- 7. - Aparelho para a separação de líquidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se proporcionar um depósito de emulsão ao longo da passagem em comunicação com o referido depósito de separação e com o referido depósito de descarga.
- 8. - Processo para a separação de uma mistura de pelo menos dois líquidos insolúveis nos seus constituintes, caracterizado por incluir as fases de: proporcionar um depósito de separação com uma entrada da mis tura e uma primeira saída, estando o referido depósito de separação em comunicação com um depósito de descarga, que possui uma segunda saída; fornecer a mistura a separar para o referido depósito de separação através da referida entrada da mistura; -14-permitir a formação do constituinte da mistura de densidade mais baixa por flutuação no constituinte da mistura de densidade mais elevada no deposito de separação, até que o constituinte da mistura de densidade mais baixa suba ate i primeira saída e seja descarregado através da mesma; e permitir a formação do constituinte da mistura de densidade mais elevada no referido depósito de descarga e que o mesmo se descarregue através da segunda saída do referido depósito de descarga.
- 9.- Processo de acordo com a reivindicação 8, caracteriza-do por incluir uma fase de controlo do caudal de entrada da mistura e do caudal de saída da mistura dos constituintes de modo que os dois caudais sejam substancialmente iguais.
- 10.- Processo de acordo com a reivindicação 8, caracteriza-do por incluir uma fase de dispersão das moléculas dos constituintes da mistura afastando-as uma das outras proporcionando meios de dispersão no depósito de separação. Lisboa, 21 de Março de 1990 O Agsile Oficial da Proprsdade Industrial
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